DE1457616A1

DE1457616A1 - Gasfeuerzeug mit Funkenzuendung

Info

Publication number: DE1457616A1
Application number: DE19631457616
Authority: DE
Inventors: Remy Dipl-Ing Hermann
Original assignee: Rowenta Werke GmbH
Current assignee: Rowenta Werke GmbH
Priority date: 1963-05-08
Filing date: 1963-05-08
Publication date: 1969-11-13
Also published as: NL6404314A; GB1034705A; AT254579B; CH450031A; US3311789A

Description

Gasfeuerzeug mit Funkenzündung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasfeuerzeug mit Funkenzündung, dessen Hochspannungstransformator sekundärseitig an Zündelektroden und prlmärseltig über einen Schalter an eine Bigenzündstromquelle geschlossen 1st.

Bei derartigen Feuerzeugen wird die Zündstromquelle durch Schliessen des Schalters an die Primärwicklung des Hochspannungstransformators angeschlossen. Der dadurch hervorgerufene Stromstoss in der Primärwicklung induziert in der Sekundärwicklung die Zündspannung. Um zur Zündung genügend elektrische Energie zur Verfügung zu haben und gleichwohl die Batterie ^u schonen und ihre Abmessungen sowie die Abmessungen des gesamten Feuerzeuges in erträglichen Grenzen zu halten, wird in einem vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel ein Kondensator als eigentliche Zündstromquelle benutzt. Im Primärstromkreis des Hochspannungstrafοs ist dann ein Umschalter vorgesehen, der den Kondensator zum Laden an eine Batterie und zum Zünden an eine Primärwicklung anschliesst.

Bei "bekannten Zündeinrichtungen,die z.B. mit Netzanschluß oder anderen Energiequellen arbeiteten und eine hohe EingangsIeistung für den Zündstromkreis aufwiesen, brauchte auch beim Einsatz von elektronischen Schaltmitteln auf Energieverluste keine Rücksicht genommen zu werden.

Andererseits spielen bei einem elektrischen Feuerzeug Verschleiß und Geschwindigkeit, z.B. der Schaltmittel, eine untergeordnete Rolle, da die Betätigung nicht fortlaufend erfolgt.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung;eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochepannungsimpulaen in einem Feuerzeug zu schaffen, die eine optimale Bemessung der-Elemente der Schaltung erlaubt und bei kleinsten Abmessungen des Hochspannungstransformators eine verblüffend hohe Zündspannung ergibt.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, die Lebensdauer der Schaltungselemente trotz Verringerung des Aufwands zu erhöhen und die Anforderungen an die Mittel zur Beeinflussung im Steuerstromkreis zu vermindern und ihre Schaltfolge mit derjenigen des Brennstoffventile abzustimmen.

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Gelöst werden diese Aufgaben dadurch, daß an die Pole einer Spannungsquelle einerseits der Emitter und andererseits über die Primärwicklung eines Transformators der Kollektor, und über einen Spannungsteiler die Basis eines Transistors angeschlossen ist, daß in der Zuleitung zur Basis parallel zu der Primärwicklung ein Momentschalter angeordnet ist, und daß die Sekundärwicklung des Trafos an die Elektroden angeschlossen ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß der Momentschalter als Einschalter betrieben bew. ausgebildet ist.

Ein weiteres Merkmal ist es, daß ein als Einschal te r betriebener Momentschalter in der Ermitter-Zuleitung angeordnet ist und daß beide Momentschalter miteinander gekoppelt sind.

Ein weiteres "Merkmal ist es, daß in die Emitter-Zuleitung ein Widerstand geschaltet ist.

Ein weiteres Merkmal ist es, daß parallel zu dem Spannungs-teiler ein Kondensator geschaltet ist.

Ein weiteres Merkmal 1st es, daß die Spannungsquelle über einen weiteren Schalter abschaltbar

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ist« der mit einem unter der Kraft einer Feder stehenden Stössel in Wirkverbindung steht« welcher aus der Bodenfloche des Feuerzeuges herausragt und den ArteitβStromkreis unterbricht, sobald das Feuerzeug auf einer Unterlage steht·

Ein weiteres Merkmal ist es, daß der Einschalter und/oder der Ausschalter sowohl mit einem Brennstoffventil als auch mit einer Betätigungsvorrichtung des Feuerzeugs in Wirkverbindung stehtι derart, daß beim Inbetriebsetzen des Feuerzeuge zunächst das Brennstoffventil und danach der Einschalter betätigbar sind.

Ein weiteres Merkmal 1st es, daß an die Pole einer Spannungsquelle einerseits der Kollektor und andererseits über die Primärwicklung eines Transformators der Emitter eines Transistors angeschlossen ist, während die Basis dieses Transistors über einen Spannungsteiler, einen nachgeschalteten Widerstand und eine Rückkopplungswicklung des Transformators an der Spannungsquelle liegt.

Ein weiteres Merkmal ist es, daß die Spannungsquelle Über einen Schalter einschaltbar ist, der gemeinsam mit einem Ventil in der Gas zuleitung des Brenners von einem Bedienungsknopf gesteuert ist.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen entnehmen, die sich auf die Zeichnung bezieht.

Es seigern

-Figur 1 eine schematische Anordnung der Elemente der Erfindung, die nach dem Einschaltprinzip arbeitet,

Figur 2 eine schematische Anordnung der Elemente der Erfindung, die nach dem Abschaltprinzip arbeitet,

Figur 3 eine schematisohe Schaltanordnung mit indirekter Beeinflussung des Steuer« kreises,

Figur 4- Einzelheiten der Erfindung und

Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Feuerzeuge·

Gemgsa Figur 1 springt Ab^ Funke an A^r Zündfunkenatreoke 1# über, die an die Sekundärspule 11 de» Hbehsj^üonttngötranafoÄifttors 9, 10, angeechlo**«A iet, Sie ΉΜ*&τ*|«1* 9 Uegt direkt «& den *ii&k Val einer

und über ein eleStt^Gieohes SdiÄlteleiasnt 4 an dem and«r*ö Ι\ϊ^ «βΐ Öp^nunga^lle aa. Falls erfordf3?lidU» k«6^ 1» A3rbeit4e*3r©jA^iB ein

sein. J>egrallel zur

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Spannungsquelle 1 ist ein Kondensator 3 geschaltet. Ihm wird die Energie zur Erzeugung des Zündfunkens entnommen, um die Spannungsquelle selbst zu schonen. Der Kondensator 3 iat jedoch nicht unbedingt zur störungsfreien Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 1 erforderlich. Das elektronische Schaltelement 4- weist einen Steuereingangskreis auf, der aus den Widerständen 5» 6 und einem Einschalter 7 besteht, welcher über mechanische Zwischenglieder 8, 16, 17i 18, 20, deren Formen und Ausbildung nicht Gegenstand der Erfindung ist, sowohl Bit einem Brennstoffventil 13 als auch mit einem Betätigungsduckknopf 21 des Feuerzeugs in Wirk-"verbindung steht. Das Brennstoffventil liegt in der Brennstoffzufuhr 22 zur Brennerdüse 14-, die ihrerseits den Elektroden der Zündfunkenstrecke 12 gegenüberliegt. Der Brennstofftank ist mit 15 bezeichnet.

Normalerweise ist das elektronische Schaltelement 4, im vorliegenden Ausführungsbeispiel •in Transistor, gesperrt, da der Einschalter im S teuere ing angakreis mit den Widerständen, und 6 offen ist. Schalter 7 kann normale Blattkontakt· aufweisen, er kann aber auch mit Wischkontakten versehen werden, um ein nur kurzzeitiges Einschalten der Anlage sicherzustellen.

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Der Kondensator 3 ist ständig aufgeladen. Im Ladekreie kann ein gestrichelt angedeuteter Wideretand 2 vorgesehen sein.

Nach bzw. bei Betätigung dee Druckknopfes 21 gegen die Kraft einer feder 20, die am Gehäuse 19 anliegen kann, läuft die Holle 18 auf einer Auflaufkurve 17 auf« wodurch gegen die Kraft einer feder 16 das Brennstoffventil 13 geöffnet wird, so daß Gas aus dem Tank 15 und der Brennstoffdüse 14 austreten und zwischen die Elektroden der funkenstrecke 12 strömen kann. Kurse Zeit später schliesst der Einschalter 7 und öffnet das Schaltelement 4·. Der Kondensator entlädt sich über die Primärwicklung 9« wodurch in der Sekundärwicklung ein Zündspannungsstoss induziert wird, der das Gas-Luftgemisch in der funkenstrecke 12 entzündet.

Wenn die Kontakte des Einschaltete 7 als Wischkontakte ausgebildet sind, sperrt unmittelbar nachaaek dem Funkenüberschlag der nun wieder offene Einschalter 7 das elektronische Schaltelement· Der Kondensator 3 lädt sich erneut auf und die Vorrichtung ist zur Erzeugung eines weiteren Funkens bereit.

Als elektronisches Schaltelement kann jedes, einem Transistor äquivalente Element verwendet werden«

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Figur 2 zeigt ein etwas abgewandeltes Beispiel der Erfindung. Während der Funke im vorangehenden Ausführungsbeispiel beim Einschalten des Hochspannungstransformators erzeugt wird, entsteht er mit der in Figur 2 gezeigten Schaltung beim Abschalten des Hochspannungstransformators 9» ΊΟ, 11.

Im ArbeitsStromkreis des Transistors liegt der normalerweise offene Einschalter 30, der über ein mechanisches Zwischenglied 31 mit

einem normalerweise geschlossenen Ausschalter 34-im Steuereingangskreis des Transistors 4 verbunden ist* Beide Schalter stehen über mechanische Zwischenglieder 16, 17» 18 und 20 sowohl mit dem Brennstoffventil 15 ale auch dem Betätigungadruckknopf 21 in Wirkverbindung. Im Arbeitsstromkreis des Transistors 4 liegen weiterhin ein Widerstand 26 und ein im Ruhestand offener Schalter 27t der mit einem durch eine zwischen Gehäusewand 19 und einem Bund 28a ausgespannten Feder 29 belasteten Stössel 28 in Wirkverbindung steht. Der Stössel 28 ragt aus dem unteren Boden 19 des Feuerzeuggehäuses heraus. Durch ihn wird, um die Batterie 1 zu schonen, der Schalter 27 stets offengehalten, wenn das Feuerzeug, beispielsweise auf einem Tisch, steht.

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Wird von der Bedienungsperson auf den Druckknopf 21 gedrückt, schließet, wie sich aus der Figur 4 entnehmen lässt, zunächst der Einschalter 30, wodurch über den Widerstand und das elektronische Schaltelement 4 die Primärwicklung 9 des Hochspannungstransformators eingeschaltet wird· Da der Ausschalter 34 i» SteuereingangsStromkreis 5»6 geschlossen ist, ist der Transistor 4 leitend. Der Widerstand sorgt dafür, daß infolge des geringen Ohm'sehen Widerstandes der Primärwicklung 9 kein quasi Kurzschlußstrom auftritt· Bei entsprechender Bemessung der Primärwicklung 9 kann der Widerstand 26 entfallen.

Zugleich läuft die Rolle 18 auf der Schrägkante 17 auf· Die Anordnung 1st so getroffen, daß das Brennstoffventil 13 erst öffnet, wenn die Primärwicklung 9 eingeschaltet ist. Ganz zuletzt of/net der Ausschalter 34, wodurch der Transistor 4- so beeinflusst wird, daß er innerhalb kürzester Priet sperrt. Dabei bricht das . Magnetfeld is Eisenkern 10 des Hochspannungstrafos zusammen, so daß in einer Sekundärwicklung 10 die Zündspannung induziert wird·

Xn beiden vorangehenden Ausführungsbeispielen, aber auch bei allen anderen Ausführungsformen der Erf indung ist es unwesentlich, wie die mechanischen Zwischenglieder 31, 17» 18, 16, 19t 2t uaw. auegebildet sind, wenn sie nur die gewünschte

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Betätigungszeitenfolge der Elemente 30, 34, 13 bzw. 7 t 13 einhalten.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausbildungsform der Erfindung, bei der der Steuereingangskreia des elektronischen Schaltelements 35 indirekt durch eine Rückkopplungswicklung 40 beeinflusst wird· Mit 21} 17» 18; sind Einzelheiten des Betätigungsmechanismus für die Brennstoffdüse 13 bezeichnet, die ausführlich weiter oben beschrieben worden sind»

Auf dem- Kern 41 des Hochspannungstransformators ist aufler der Primärwicklung 38 und der Sekundärwicklung 39 noch eine Sonderwicklung 40 aufgebracht, die als Rückkopplungswicklung im Steuereingangskreis des Transistors 35 liegt. Der Regelwiderstand 45 dient zur Frequenzregulierung· Die Widerstände 36, 37 entsprechen den Widerständen 5» 6 der vorangegangenen Beispiele« Im Arbeitsatromkreis des Transistors 35 liegt der Einschalter 44, der über mechanische Zwischenglieder 43 an die Elemente 17, 21 angeschlossen ist. Als Stromquelle dient die Batterie 1·

Bei Betätigung des Druckknopfes 21 wird über die Rolle 18 und die Schrägkante 17 zunächst das Brennstoffventil 13 geöffnet. Anschliessend ■chlieeat der Einschalter 44. Die Anordnung ist

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so getroffen, daß das in diesem Augenblick an der Basis des Transistors 35 liegende Potential diesen leitend macht. Der sofort durch die Primärwicklung gelangende Stromstoes induziert in der Sekundärwicklung 39 und der Rückkopplungswicklung 40 Spannungen. Die Zündspannung der Wicklung 39 lässt einen Zündflinken in der Funkenstrecke 42 überspringen; die Rückkopplungsspannung der Wicklung sperrt des Transistor 35. Das zusammenbrechende Magnetfeld im Eisenkern 41 induziert in der Rückkopplungswicklung eine Spannung, die den Transistor 35 öffnet. Das Spiel beginnt von neuem. Die Frequenz kann mittels des Widerstandes 45 eingeregelt werden. Es lassen sich ausserordentlich hohe Frequenzen erzielen, was in vorteilhafter Weise zur Folge hat, daß die Dimensionen des Hochspannungstransformators kleingehalten werden können.

Um einen Dauerüberschlag der Funkenstrecke zu vermeiden, können die Kontakte des Einschalters 44 wieder als Wischkontakte ausgebildet sein.

Figur 4 zeigt Einzelheiten des Betätigungsmecbmlsmus im vergrößerten Maßstab. Hit der Anordnung nach Figur 4 kann die Schaltung

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nach Figur 2 betätigt werden· Mit nur geringen Abwandlungen läßt sich die Anordnung nach Figur 4 so umformen, daß auch die Schaltungen nach Figur 1 bzw. Figur 3» aber auch andere, nicht gezeigte Schaltungen zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens, betätigt werden können.

Figur 4 zeigt den Brennstofftank 15 mit dem Brennstoffventil 13 und einer Ventilkappe 13a. Ein an seinem linken Ende gabelförmig ausgebildeter Ventilhebel 51 umfaßt den Schaft des Brennstoffventils 13. Der Ventilhebel 5Ί ist verschwenkbar auf einer Ventilhebe!achse 50 gelagert, die ihrerseits im Lagerbock 49 sitzt.

Das in Figur 4 rechte Ende des Ventilhebels 51 trägt eine Auflaufkurve 17» die mit dem entsprechend ausgebildeten Ende des Schaftes 21a des Betätigungsdruckknopfes 21 zusammen wirkt. Der Druckknopf 21 "steht unter der Einwirkung einer Feder 20, die sich an der Gehäusewand 19 Abstützt.

tJm die Ventilhebelaehse 50 ist weiterhin achwenkbar «ine Klinke 47 gelagert, deren anderes EM« einen Lappen 46 aufweist, der mit einer Ausnehmung 21b im Schaft 21a des Druckknopfes zusammenwirken kann. Sie Klinke 47 steht unter &»» Einfluss einer Feder 48. Am Druckknopf 21 ist eia Ansatz 31 befestigt, der auf die Schal-

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ter 30 und 34 einwirkt (vgl. Figur 2)· Die Verbindung «wischen den beiden Schaltern wird durch einen Schaltnocken 31a hergestellt.

Der Stöseel 26 ragt durch die untere Wand 19 des .Feuerzeuggehäuseβ hindurch· Er steht unter dem Einfluss einer Feder 29« die zwischen der Wand 19 und dem Bund 28a ausgespannt ist. Wird das Feuerzeug angehoben, folgt der Stöseel 28 der Kraft der Feder 29» wodurch die Klinke 4? entlastet und der Schalter 27 (Tgl. Figur 2) vom Bund 28a geschlossen wird»

Nach Anheben des Feuerzeugs und Schliessen des Schalters 27 wird der Druckknopf 21 betätigt. Die Anordnung ist genass Figur 4 so getroffen, daß durch das mechanische Zwischenglied 31 zunächst der Einschalter 30 geschlossen, dann durch den um sein· Achse 50 verschwenkten Ventilhebel 51 das Brennstoffventil 13 geöffnet und anschilessend durch den Schaltnocken 31a der Schalter 34 geöffnet wird· Xn diesem Schaltzustand rastet infolge der Kraft der Feder 48 der Lappen 46 in der Aussparung 21b ein, wodurch die Schaltstellung verriegelt ist· Erst wenn das Feuerzeug auf eine Unterlage gestellt wird, bewegt sich der Stössel 28 nach oben und rastet den Lappen 46 aus der Aussparung 21b aus»

Die Elemente der Anordnung gemäss Figur 4 kehren in ihre ursprüngliche Buhelage zurück.

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Ea ist leicht einzusehen, daß durch Veränderung der Elemente 31» 31a_t durch Verschiebung der ßohalter 30, 34, durch Änderung der Steigung der Auflaufkurve 17 oder der Hebelarme des Ventilhebels 51 bzw. durch Verstellung des Bundes 28a oder des Schalters 27 jede denkbare Schaltreihenfolge der Elemente 13» 27, 30, 34 herbeigeführt werden kann·

Figur 5 schließlich zeigt, teilweise im Schnitt, die Anordnung der Einzelteile im Feuerzeug· Über dem Brennstofftank 15 mit dem Brennstoffventil liegt die Brennerdüse 14, die mit dem Ventilkopf 13a über einem elastischen Schlauch 14a verbunden 1st. über der Brennerdüse 14 liegt die Zündstrecke 12, deren Elektroden an die Hochspannungswicklung 11 des Hochspannungetransformators angeschlossen ist. Die Schalter 30 und 34 sind gemäss Figur 5 rechts oben im Feuerzeug untergebracht. Unter den Schaltern 30, 34 liegt die Batterie 1, falls erforderlich der Kondensator 3 sowie das elektronische Schaltelement 4, 35· über dem Kondensator 3 ist der Ventilhebel 51 sowie der Lagerbock 49 zu sehen· Zwischen dea Brennstofftank 15 und dem Kondensator 3 liegen der Schalter 27* 28a und der Stöseel 28. Der Druckknopf 21 ist nicht gezeigt, da er im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 in der nichtgezeigten Seitenwand bzw. Vorderwand liegt. Die Schräge der Auflaufkurve muß entsprechend ausgebildet sein.

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sind andere vorteilhafte AiujrdiiungBaiögliciikeiten der Elemente innerhalb des Eeuerzeuggehäuses möglich, ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern.

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Claims

Patentanspruch·

1. Schaltungsanordnung nur Erzeugung ron Hoohspannungeinpuleen zur Zündung einieo auo einem Brennerventil au·«· Dtrömenden Geeee in einem Feuerzeug« dadurch gekennzeichnet, daß an die Pole einer tlpannungsquelle (1) einerseits der Emitter und anderereeite Über die Primärwicklung (9) eines Traneformatoro (10) der Kollektor, und über einen Spannungsteiler (3« 6) die Baals eines Translator· (4) Qngenchloooen iet« daß in der Zuleitung zur Baeie parallel zu der Primärwicklung ein Moaonteohalter (7t 34) angeordnet let« und daß die Sekundärwicklung (11) des Traf·· an die Elektroden (12) angoochlooeen ist (Figur 1 und 2)·'

2· Schaltungsanordnung naoh Anspruch 1« daduroh gekennzeichnet, daß der Momentecharter (7) ale Klneohalter betrieben bzw. ausgebildet lot (figur 1)·

3· Schaltungennordnung naoh Anspruoh 1« daduroh gekennzeichnet, daß der Momentochalter (34) ale Ausschalter betrieben bzw. aunßobildet let, und daß ein als Klneohal— tor betriebonor Komontechnltor (30) in der Emitter-Zuleitung angeordnet ißt und daß beide Momontsohalter miteinander gekoppelt (31a) ßind (Figur 2). - '

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iiie Uaierlaöen (au*; ü j au».a

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4« Schaltungsanordnung nach einem der Anspruch· 1 · 3t , V dadurch gekennzeichnet, dass In die Emitterauleltune ein Widerstand (2, 26) geschaltet 1st·

5· Schaltungsanordnung nach einem der Anspruch· 1—4, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Spannungsteiler (5» 6) ein Kondensator (3) geschaltet ist·

6· Schaltungsanordnung nach einem der Anspruch· 1 — 5f dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungequelle (1) über oinen weiteren Schalter (27) obachaltbar 1st, d·» mit einem unter der Kraft einer Feder (29) otehehden StUssol (28) in Wirkverbindimg steht, welcher aus der Bodenfläche des Feuorsouga herausragt und den Avb«itsstroakrois unterbricht, sobald das !feuerzeug auf einer Unterlage steht.

7· Sohaltungeanordnung naoh einem der Aneprtich· H - 6» dadurch gekennzeichnet, dass der Einschalter (7) und/ oder der Ausschalter (34) sowohl alt einem Brennstoff- ( ventil (13) als auch mit einer Betätigungsvorrichtung

(21) dee Feuerzeuge in Wirkvorbindung steht« derart, dass beim Inbetrieboetzen des Feuerzeugs zunächst das

Brennstoffventil (1?) und danach der Einschalt» (7)

betätigbar sind«

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θ. Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hoohspannnngsimpulsen zur Zündung eines aus einem Brennerventil ausströmenden Gases in einem Feuarseug» dadurch gekennaeioh·* net» daß an die Pole einer Spannungequelle (1) einereeit· der Kollektor und andererseits über die Primärwicklung (38) eines Transformators (41) der ümittor eines Transistors (35) angeschlossen lot» während die Basis dieses Transietora über einen Spannungsteiler (36» 37)» einen nachge schalt et en-^Bn*. gwt Widerstand (45) und eine BUokkopplungsfrloklung (40) des Transformators (41) an der Spannungsquelle liegt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennselohnet» daß die Cpannungsquelle (1) über einen Sohalter (44) elneohaltbar 1st» der gemeinsam nit einem Ventil (13) In der Gaszuleitung des Brenners (14) Ton einem Bedienungsknopf (21) gesteuert 1st«

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