DE1529134B1 - Automatic electrical ignition and control device for burners of welding machines and the like. - Google Patents

Automatic electrical ignition and control device for burners of welding machines and the like.

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DE1529134B1
DE1529134B1 DE19651529134 DE1529134A DE1529134B1 DE 1529134 B1 DE1529134 B1 DE 1529134B1 DE 19651529134 DE19651529134 DE 19651529134 DE 1529134 A DE1529134 A DE 1529134A DE 1529134 B1 DE1529134 B1 DE 1529134B1
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Helmut Steinhaeuser
Guenter Wagner
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ARMATUREN U APPBAU PETER GOERR
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ARMATUREN U APPBAU PETER GOERR
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
    • F23N5/203Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays using electronic means

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige elektrische Zünd- und Kontrollvorrichtung für Brenner von insbesondere automatisch arbeitenden Maschinen zum Schweißen, Schneiden und Löten von Metallen, Oberflächenhärten von Stahl, Flämmen von Metalloberflächen u. dgl., in denen als Heizmittel gasförmige oder flüssige Brennstoffe verwendet werden.The invention relates to an automatic electrical ignition and control device for burners of, in particular, automatically operating machines for welding, cutting and soldering of metals, surface hardening of steel, scarfing of metal surfaces and the like, in which the heating medium is gaseous or liquid Fuels are used.

Bei bekannten selbsttätig arbeitenden Vorrichtungen für obige Zwecke wird bei der Inbetriebnahme das Brennstoffgemisch an der Brennerdüse mittels eines herkömmlichen von Hand betätigbaren Zünders gezündet. Automatische Steuerungen führen dann die entsprechenden Schweiß- oder Brennvorgänge usw. aus, wobei jedoch ständig die Gefahr be- steht, daß auf Grund von Störungen im Arbeitsablauf, z. B. durch Schleudern flüssiger Metall- oder Flußmittelteilchen gegen die Brennerdüse, die Flamme erlischt und Brennstoff ausströmt. Dies kann bei längerer Abwesenheit der überwachungsperson von der Maschine unerwünschte Folgen nach sich ziehen.In the case of known, automatically operating devices for the above purposes, the fuel mixture is ignited at the burner nozzle by means of a conventional manually operated igniter when it is started up. Automatic controllers then perform the appropriate welding or burns off, etc., with the risk, however, is constantly loading that due to disturbances in the workflow, z. B. by hurling liquid metal or flux particles against the burner nozzle, the flame goes out and fuel flows out. This can have undesirable consequences if the supervising person is absent from the machine for a longer period of time.

Wenn Hohlkörper, z. B. Heizkörperlamellen, im Innern verschweißt werden, können beim Erlöschen der Flamme besonders gefährliche Umstände auftreten. So ist es z. B. bei Verwendung von Acetylengas als Heizmittel möglich, daß sich ein Knallgas-Gemisch ausbildet, das an noch glühenden Teilen des Hohlkörpers entzündet werden und explodieren kann. Oft ist es beim Verschweißen von Hohlkörpem für die überwachungsperson auch schwierig, wenn nicht völlig unmöglich, den Brenner bzw. die Flamme im Innern des Körpers zu beobachten. Wenn Mehrfachbrenner oder Brennersätze benutzt werden, so kann beim Erlöschen einer oder mehrerer Flammen sich ebenfalls ein explosives Brennstoff-Gemisch bilden, das in bestimmten Fällen von den übrigen noch arbeitenden Brennem gezündet werden kann. Selbst wenn in vorstehenden Fällen keine Explosion stattfindet, führt der austretende Brennstoff zu einem unerwünschten Brennstoffverlust.When hollow bodies, e.g. B. radiator fins are welded inside, particularly dangerous circumstances can occur when the flame goes out. So it is z. B. when using acetylene gas as a heating medium, it is possible that an oxyhydrogen gas mixture is formed, which can be ignited and explode on parts of the hollow body that are still glowing. When welding hollow bodies, it is often difficult, if not completely impossible, for the person being monitored to observe the burner or the flame inside the body. If multiple burners or burner sets are used, an explosive fuel mixture can also form when one or more flames go out, which in certain cases can be ignited by the remaining burners that are still working. Even if no explosion occurs in the above cases, the escaping fuel leads to an undesirable loss of fuel.

Ein weiterer Nachteil bei bisherigen Vorrichtungen obiger Art besteht darin, daß sogenannte Flammenrückschläge an den Brennern, die nicht sofort bemerkt werden, neben anderen Gefahren bei entsprechender Häufigkeit auch eine Zerstörung und damit einen vorzeitigen Ausfall des Brenners verursachen.There is a further disadvantage with previous devices of the above type in the fact that so-called flashbacks on the burners, which are not noticed immediately become, in addition to other dangers with the appropriate frequency, destruction and thus cause the burner to fail prematurely.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehenden Nachteile auszuschalten und an Maschinen der aufgezeigten Art eine selbsttätige Zünd- und Kontrollvorrichtung vorzusehen, die das Nichtzünden oder das unerwünschte Verlöschen der Brennerflamme rechtzeitig anzeigt, um den unerwünschten Brennstoffaustritt bzw. -verlast zu verhindern, die weiter das Verschweißen von Hohlkörpern im Innern erleichert und die Unfallgefahr vermindert, und die darüber hinaus auch Flammenrückschläge -an den Brennem meldet, um diese zu schonen bzw. deren Lebensdauer zu erhöhen.The object of the invention is to remedy the above disadvantages off and on machines of the type shown an automatic ignition and Provide control device, the non-ignition or the undesired extinction the burner flame in good time to prevent the undesired fuel leakage or -to prevent loading, which further facilitates the welding of hollow bodies inside and reduces the risk of accidents, and also reduces flashbacks - reports to the burner in order to protect it or to increase its service life.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß bei brennender Flamme an der Brennerspitze ein ionisierter Abschnitt entsteht, der im Vergleich zu dem Abschnitt bei erloschener Flarnme einen verhältnismäßig guten elektrischen Leiter darstellt, der bewirkt, daß eine den Elektroden zugeordnete Hochspannungswickluno, stark belastet wird. Dieser Vorgang wird wiederwn für Signal- und/oder Steuerschaltungszwecke benutzt. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zünd- und Kontrollvorrichtung mit Zünd- und Flammenüberwachungselektroden für mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betriebene Brenner, die insbesondere in automatisch arbeitenden Maschinen zum Schweißen, Schneiden und Löten von Metallen, Oberflächenhärten von Stahl und Flärnmen von Metalloberflächen eingebaut werden, einen Sperrschwinger, bestehend aus einem Transformator aus auf einem Eisenkem angeordneten Wicklungen, einen Widerstand zwischen der Basis eines zwischen den primärseitigen Wicklungen liegenden Transistors und einer primärseitigen Zuleitung sowie einen Kondensator in der Zuleitung der Primärwicklung, enthält, dessen stärkere Sekundärwicklung mit den Elektroden und deren schwächere Sekundärwicklung mit einer Kippschaltung verbunden ist und der bei nicht vorhandener Flamme Zündfunken an den Elektroden erzeugt und einen Signal-und Steuerstromkreis beeinflußt, wenn keine Zündung des Brennstoffes erfolgt.The invention makes use of the knowledge that when burning Flame at the burner tip creates an ionized section, which in comparison for the section when the flame is extinguished, a relatively good electrical power supply Represents a conductor that causes a high-voltage winding associated with the electrodes, is heavily loaded. This process is repeated for signal and / or control circuit purposes used. According to the invention, the object is achieved in that the ignition and Control device with ignition and flame monitoring electrodes for liquids or gaseous fuel operated burners, in particular in automatic working machines for welding, cutting and soldering metals, surface hardening of steel and noise from metal surfaces are installed, a blocking transducer, consisting of a transformer with windings arranged on an iron core, a resistance between the base of one between the primary-side windings lying transistor and a primary-side lead and a capacitor in the lead of the primary winding, its stronger secondary winding with connected to the electrodes and their weaker secondary winding with a trigger circuit and which generates an ignition spark on the electrodes when there is no flame and affects a signal and control circuit when no ignition of the fuel he follows.

Durch die erfmdungsgemäße Vorrichtung ist sichergestellt, daß beim Einschalten der Maschine und bei einem unerwünschten Verlöschen der Brennerflamme von dem Hochspannungsgenerator über die Elektroden fortlaufend Zündfunken erzeugt werden, wobei gleichzeitig von dem Hochspannungsgenerator ein Signal abgegeben wird, wenn der Brennstoff an der Brennerdüse nicht sofort wieder zündet und eine Flamme bildet. Die Brennstoffzufuhr kann dann, falls erforderlich, sofort unterbrochen werden, um unerwünschte Brennstoffverluste zu vermeiden. Die Erfindung ermöglicht somit gegenüber bekannten Maschinen eine merkliche Brennstoffersparnis. Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß Unfallgefahren so gut wie ausgeschlossen sind, dadurch die Betriebssicherheit erhöht und ein kontinuierlicher Arbeitsablauf gefördert wird. Ferner wird ein vorzeitiger Verschleiß der Brenner durch Flammenrückschläge verhindert.The device according to the invention ensures that when the machine is switched on and if the burner flame is undesirably extinguished, the high-voltage generator continuously generates ignition sparks via the electrodes, while at the same time the high-voltage generator emits a signal if the fuel does not reignite immediately at the burner nozzle and forms a flame . The fuel supply can then, if necessary, be interrupted immediately in order to avoid undesired fuel losses. The invention thus enables a noticeable saving in fuel compared to known machines. Further advantages of the invention are that the risk of accidents is as good as excluded, thereby increasing operational safety and promoting a continuous workflow. Furthermore, premature wear of the burners due to flashbacks is prevented.

Es ist zwar eine Anordnung für einen Brenner bekanntgeworden, dem eine Elektrode zugeordnet ist, durch die eine überwachung der Flamme erfolgen soll. Ferner ist auch eine Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei der die durch das Vorhandensein einer Flamme oder Zündflimme ionisierte Strecke zwischen zwei Elektroden dazu benutzt wird, um einen Strom über eine Transformatorprimärwicklung fließen zu lassen, wobei die Sekundärseite unmittelbar auf ein Gasventil in der Zufuhrleitung einwirkt. Beim Erlöschen der Flamme wird das Ventil geschlossen. Hierbei handelt es sich jedoch nur um Flammenwächter; beim Erlöschen der Flanim muß jedesmal der erneute Zündvorgang von Hand eingeleitet werden, da keine selbsttätige Zündung erfolgt.It is true that an arrangement for a burner has become known to which an electrode is assigned, by means of which the flame is to be monitored. Furthermore, a safety device is known in which the path between two electrodes, ionized by the presence of a flame or pilot light, is used to allow a current to flow through a transformer primary winding, the secondary side acting directly on a gas valve in the supply line. When the flame goes out , the valve is closed. However, these are only flame safeguards; each time the flanim goes out, the new ignition process must be initiated manually, as there is no automatic ignition.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Kippschaltung eine Verzögerungsschaltung nachgeschaltet. Wenn bei gleichzeitiger Einschaltung der Zünd- und Kontrollvorrichtung und öffnung der Brennstoffzufuhrleitung der Brennstoff über eventuell lange Leitungswege erst nach einer gewissen Zeitspanne an der Brenndüse austritt und gezündet werden kann, bewirkt die Verzögerungsschaltung in vorteilhafter Weise, daß nicht sofort ein Signalimpuls abgegeben wird. Ferner wird bei einer nur kurzzeitigen Betriebsunterbrechung des Brenners, z. B. bei einem Flammenrückschlag, nicht sofort ein Signaliinpuls erzeugt. Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Kipp- und Verzögerungsschaltung jeweils für sich auf unterschiedliche Schaltniveaus bzw. -zeiten ein" stellbar und zwischen der schwächeren Sekundärwicklung und der Kippschaltung elektrische Schaltmittel zur Gleichrichtung und Spannungsglättung angeordnet.According to a further embodiment of the invention, the flip-flop a delay circuit connected downstream. If with simultaneous activation the ignition and control device and opening of the fuel supply line the fuel over possibly long lines only after a certain period of time at the burner nozzle emerges and can be ignited, causes the delay circuit in an advantageous manner Way that a signal pulse is not given immediately. Furthermore, with one only brief interruption of operation of the burner, e.g. B. in the event of a flashback, a signal pulse is not generated immediately. With further refinements of the invention, the flip-flop and delay circuit are each different for themselves Switching levels or times can be set between the weaker secondary winding and electrical switching means for rectifying and smoothing the voltage of the flip-flop arranged.

Zweckmäßigerweise können zur Vereinfachung der Vorrichtung als Elektroden die Brennspitze und das zu bearbeitende Werkstück dienen.Expediently, electrodes can be used to simplify the device the burning tip and the workpiece to be processed are used.

Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der Zünd-und Kontrollvorrichtung mit einem Teil einer Brenndüse und zugeordneter Elektrode, F i g. 2 eine Seitenansicht eines Teils eines Brenners mit einer aufgesetzten Elektrode und Fig, 3 eine Seitenansicht einer abgeschnittenen Brennerspitze mit einer weiteren Elektrodenanordnung.The invention will then be explained in more detail with reference to the drawings of exemplary embodiments. 1 shows a schematic representation of the ignition and control device with part of a combustion nozzle and an associated electrode, FIG . 2 shows a side view of part of a burner with an electrode placed thereon; and FIG. 3 shows a side view of a cut-off burner tip with a further electrode arrangement.

In der Fig. 1 ist in strichpunktierten Linien das Gehäuse 1 für die Zünd- und Kontrollvorrichtung angedeutet, die ihrerseits in einem Blockschaltbild dargestellt ist. Die Zünd- und Kontrollvorrichtung weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Sperrschwinger 2 als Hochspannungsgenerator auf, der beispielsweise mit einer an sich bekannten elektrischen Kippschaltung 3 und einer Verzögerungsschaltung 4 zusammengeschaltet sein kann. Die Schaltungselemente 2, 3 und 4 sind über elektrische Lei.-ter 5 und 6 vorzugsweise an einer gemeinsamen Spannungsquelle 7 angeschlossen, die beispielsweise eine Gleichspannungsquelle von 24 Volt sein kann. Durch die Verzögerungsschaltung 4 ist ein Relais 8 schaltbar, dessen Arbeitskontakt 9 in einem Signal-und/oder Steuerstromkreis 10 angeordnet ist, der zu der nicht gezeigten Maschine führt, mit der die Zünd-und Kontrollvorrichtung in Verbindung steht. Lediglich zur Erläuterung der Erfindung sei angenommen, daß es sich bei dieser Maschine um eine Schweißmaschine handelt, die als Heizmittel ein Acetylen-Sauerstoff-Gemisch verwendet. über den Stromkreis 10 können z. B. optische und/oder akustische Warnsignalvorrichtungen oder elektrische Antriebsmittel, Magnetventile in der Brennstoffzufuhrleitung u. dgl. der nicht gezeigten Maschine geschaltet werden.In Fig. 1 , the housing 1 for the ignition and control device is indicated in dash-dotted lines, which in turn is shown in a block diagram. In this exemplary embodiment, the ignition and control device has a blocking oscillator 2 as a high-voltage generator, which can be interconnected , for example, with an electric trigger circuit 3 and a delay circuit 4, which are known per se. The circuit elements 2, 3 and 4 are preferably connected via electrical conductors 5 and 6 to a common voltage source 7 , which can be a direct voltage source of 24 volts, for example. A relay 8 can be switched by the delay circuit 4, the normally open contact 9 of which is arranged in a signal and / or control circuit 10 which leads to the machine (not shown) with which the ignition and control device is connected. Merely to explain the invention it is assumed that this machine is a welding machine which uses an acetylene-oxygen mixture as heating means. via the circuit 10 z. B. optical and / or acoustic warning signal devices or electrical drive means, solenoid valves in the fuel supply line and the like. The machine, not shown, can be switched.

Der Sperrschwinger 2 besitzt einen Transformator mit einem Kein 11, auf dem eine Primärwicklung W 1, eine Rückkopplungswicklung W 2 sowie zwei Sekundärwicklungen W 3 und W 4 angeordnet sind. Beira Anlegen von Spannung an den Schaltungspunkten A und B fließt ein Strom über den Widerstand R und die Wicklung W 2 zur Basis des Transistors T, wodurch dieser durchgesteuert wird. Dies hat zur Folge, daß in der Wicklung Wl ein Strom fließt. Hierdurch wird wiederum über den Kein 11 in der Wicklung W2 eine Spannung induziert, die die Durchsteuerung des Transistors T unterstützt. Hierbei fließt ein Strom von der Wicklung W2 über den Kondensator C 2, der diesen auflädt. Wenn anschließend die Spannung in der Wicklung W2 auf die Ladespannung des Kondensators C2 abfällt, wird die Durchsteuerung des Transistors T unterbrochen. Hierdurch tritt in der Wicklung WI ein Spannungsstoß entgegengesetzter Polarität auf. Die Ladung des KondensatorsC2 wird über den WiderstandR abgebaut, bis wieder ein Basisstrom fließt. Hierdurch wird der Vorgang wiederholt. Durch geeignete Dimensionierung des Widerstandes R, des Kondensators C 2 und der Wicklung W 2 kann in bekannter Weise die Impulsfrequenz festgelegt werden. Es versteht sich, daß in den Hochspannungswicklungen W3 und W4 in entsprechendem Zyklus Impulse induziert werden.The blocking oscillator 2 has a transformer with a slot 11 on which a primary winding W 1, a feedback winding W 2 and two secondary windings W 3 and W 4 are arranged. When a voltage is applied to the circuit points A and B, a current flows through the resistor R and the winding W 2 to the base of the transistor T, whereby it is turned on. This has the consequence that a current flows in the winding Wl. This in turn induces a voltage across the circuit 11 in the winding W2, which assists the transistor T being turned on. In this case, a current flows from the winding W2 via the capacitor C 2, which charges it. If the voltage in the winding W2 then drops to the charging voltage of the capacitor C2 , the control of the transistor T is interrupted. As a result, a voltage surge of opposite polarity occurs in the winding WI. The charge on the capacitor C2 is reduced via the resistor R until a base current flows again. This will repeat the process. By suitably dimensioning the resistor R, the capacitor C 2 and the winding W 2, the pulse frequency can be determined in a known manner. It goes without saying that pulses are induced in the high-voltage windings W3 and W4 in a corresponding cycle.

Die Sekundärwicklungen W 3 und W 4 sind verschieden dimensioniert. Die schwächere Wicklung W4, nachstehend auch als Hilfswicklung bezeichnet, ist über Leiter 12 und 13 mit der Kippschaltung 3 zusammengeschaltet. In dem Leiter 12 ist eine Gleichrichterdiode D 1 eingeschaltet, die zusammen mit einem parallel zur Wicklung W4 geschalteten Kondensator C 3 die in der Wicklung W 4 induzierten Impulse glättet, deren Spannung beispielsweise etwa-15 Volt betragen kann.The secondary windings W 3 and W 4 are dimensioned differently. The weaker winding W4, hereinafter also referred to as the auxiliary winding, is connected to the flip-flop circuit 3 via conductors 12 and 13 . In the conductor 12 a rectifier diode D 1 is switched on, which, together with a capacitor C 3 connected in parallel with the winding W4, smooths the pulses induced in the winding W 4, the voltage of which can be about -15 volts, for example.

In der Sekundärwicklung W3 können Hochspannungsünpulse von etwa 6 kV und einer Frequenz von etwa 100 Hz induziert werden. Diese Impulse wer" den über einen elektrischen Leiter 14 einer Elektrode 15 zugeführt, deren Gegenelektrode gemäß den Aus# führungsbeispielen nach den F i g. 1 und 2 aus der Brennerspitze 16 gebildet ist. Die Brennerspitze 16 ist ebenso wie die eine Seite der Sekundärwicklung W3 an Erde gelegt und ballig ausgebildet, um den Funkenüberschlag zu begünstigen.High-voltage pulses of around 6 kV and a frequency of around 100 Hz can be induced in the secondary winding W3. These pulses are fed via an electrical conductor 14 to an electrode 15 , the counter-electrode of which, according to the exemplary embodiments according to FIGS . 1 and 2, is formed from the torch tip 16. The torch tip 16 is just like one side of the secondary winding W3 placed on the ground and convex to favor the sparkover.

Das freie spitze Ende 17 der mit dem Brenner starr verbundenen Elektrode 15 (vgl. F i g. 1 und 2) ist im Ausführungsbeispiel gegenüber der Brennerspitze 16 so angeordnet, daß es innerhalb eines stark ionisierten, in der F i g. 1 durch 'Schraffur gekennzeichneten Bereiches 18 der Acetylen-Sauerstoff-Flamme 19 liegt. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß die Spitze 17 der Elektrode 15 in unmittelbarer Nähe des ionisierten Bereiches 18 liegt.The free pointed end 17 of the electrode 15 rigidly connected to the burner (cf. FIGS. 1 and 2) is arranged in the exemplary embodiment opposite the burner tip 16 in such a way that it is within a strongly ionized, in FIG. 1 by 'hatching marked area 18 of the acetylene-oxygen flame 19 lies. However, the arrangement can also be such that the tip 17 of the electrode 15 is in the immediate vicinity of the ionized region 18 .

Wenn die Zünd- und Kontrollvorrichtung eingeschaltet und die Brennstoffzufuhr zum Brenner freigegeben wird, wird von dem Sperrschwinger 2 zwischen der Elektrodenspitze 17 und der Brennerspitze 16 ein Funkenüberschlag erzeugt, der bei normalem Betrieb das aus der Brennerdüse austretende Brennstoffgemisch entzündet, so daß sich die Flamme 19 bildet. Der sich in der Nähe des Flammenkegels 20 der Gasflamme 19 ausbildende stark ionisierte Bereich 18 stellt zwischen der Elektrodenspitze 17 und der Brennerspitze 16 eine elektrisch leitfähige Strecke bzw. einen elektrischen Leiter dar, über den die Wicklung W3 stark belastet wird. Dadurch wird wiederum der Sperrschwinger 2 so stark belastet, daß die Spannung in den beiden Sekundärwicklungen W3 und W4 abfällt. Wenn die von der Hilfswicklung W4 abgegebene Spannung einen vorbestimmten Wert unterschreitet, wird die Kippschaltung 3 umgeschaltet, wobei sie ein Signal in Form eines Spannungssprunges an die Verzögerungsschaltung 4 abgibt. Dies hat zur Folge, daß der Ablauf eines Zeitgliedes, das aus einem Kondensator C 1 und einem Potentiometer P2 gebildet ist, unterbrochen wird. Das Relais 8 wird nicht erregt.When the ignition and control device is switched on and the fuel supply to the burner is released, the blocking oscillator 2 generates a sparkover between the electrode tip 17 and the burner tip 16 , which during normal operation ignites the fuel mixture emerging from the burner nozzle, so that the flame 19 forms. The strongly ionized area 18 forming in the vicinity of the flame cone 20 of the gas flame 19 represents an electrically conductive path or an electrical conductor between the electrode tip 17 and the burner tip 16 , via which the winding W3 is heavily loaded. As a result, the blocking oscillator 2 is again so heavily loaded that the voltage in the two secondary windings W3 and W4 drops. If the voltage output by the auxiliary winding W4 falls below a predetermined value, the flip-flop circuit 3 is switched over, whereby it outputs a signal in the form of a voltage jump to the delay circuit 4. This has the consequence that the sequence of a timer, which is formed from a capacitor C 1 and a potentiometer P2, is interrupted. Relay 8 is not energized.

Wenn bei eingeschalteter Zünd- und Kontrollvorrichtung trotz fortgesetzten Funkenüberschlages zwischen der Elektrodenspitze 17 und der Brennerspitze, 16 keine Flamme ausgebildet wird, z. B. infolge ungenügender oder völlig fehlender Brennstoff-Gen-üsch-Zufuhr, defekter Brennerdüse usw., oder wenn bei im Betrieb befindlichem Brenner die Flamme durch irgendwelche Störungen erlischt, führt die Hilfswicklung W4 der Kippschaltung 3 eine Signalspannung von vorbestimmtem Wort zu, die die Kippschaltung in einem Schaltzustand hält, bei dem sie kein Signal an die Verzögerungsschaltung 4 abgibt. Die Empfindlichkeit der Kippschaltung 3 ist durch ein Potentiometer P 1 einstellbar. Bei fehlendem Signal von der Kippschaltung 3 läuft das Zeitglied C 1, P 2 der Verzögerungsschaltung 4 ab, und das Relais 8 wird erregt. Dadurch wird wiederum der Signal-und/oder Steuerstromkreis 10 geschlossen und die Störung der Schweißmaschine angezeigt, oder entsprechende Steuerungsmittel der Maschine (Antriebsmotor, Magnetventile u. d.91.) geschaltet. Die Verzögerungszeit ist durch das Potentiometer P 2 einstellbar und kann z. B. zwischen 0,1 bis 1,2 Sekunden betragen. Wenn erwünscht, kann aber auch die Verzögerungszeit beispielsweise durch Zuschaltung von außerhalb der Zünd- und Kontrollvorrichtung liegenden Widerständen zu dem Potentiometer P 2 eingestellt und den jeweiligen Betriebserfordernissen angepaßt werden.If, with the ignition and control device switched on, despite continued arcing between the electrode tip 17 and the burner tip 16, no flame is formed, e.g. B. as a result of insufficient or completely missing fuel-Gen-üsch supply, defective burner nozzle, etc., or if the flame goes out due to any malfunctions when the burner is in operation, the auxiliary winding W4 of the flip-flop 3 leads to a signal voltage of a predetermined word, which the Holds flip-flop in a switching state in which it does not emit a signal to the delay circuit 4. The sensitivity of the trigger circuit 3 can be adjusted by a potentiometer P 1. In the absence of a signal from the flip-flop 3 , the timing element C 1, P 2 of the delay circuit 4 expires and the relay 8 is energized. As a result, the signal and / or control circuit 10 is in turn closed and the fault in the welding machine is displayed, or corresponding control means of the machine (drive motor, solenoid valves, etc.) are switched. The delay time can be set by means of the potentiometer P 2 and can e.g. B. be between 0.1 to 1.2 seconds. If desired, however, the delay time can also be set, for example, by connecting resistors located outside the ignition and control device to the potentiometer P 2 and adapted to the respective operating requirements.

In der F i g. 2 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung auf einem Brenner gezeigt. Die Elektrode 15, deren Gegenelektrode wieder die Brennerspitze 16 ist, ist in einem Isolierkörper 21 befestigt, der mittels einer Schelle 22 auf dem Brennerrohr 23 gehaltert ist. Die Elektrode 15 ist mit dem isolierten Leiter 14 verbunden.In FIG. 2 shows a practical embodiment of an electrode arrangement on a burner. The electrode 15, the counter electrode of which is again the burner tip 16 , is fastened in an insulating body 21 which is held on the burner tube 23 by means of a clamp 22. The electrode 15 is connected to the insulated conductor 14.

Die F i g. 3 zeigt eine andere Elektrodenanordnung, die für Brenner vorgesehen ist, die aus elektrisch nicht leitfähigem Material hergestellt sind. Bei dieser Ausführung sind gegenüber der z. B. aus keramischen Stoffen bestehenden Brennerspitze 16 zwei Elektroden 24 und 25 so angeordnet, daß ihre freien von einander beabstandeten Enden ebenfalls im oder in unmittelbarer Nähe des stark ionisierten Bereiches der Brennerflamme liegen.The F i g. 3 shows another electrode arrangement intended for burners made of electrically non-conductive material. In this embodiment, compared to the z. B. consisting of ceramic materials burner tip 16 two electrodes 24 and 25 are arranged so that their free ends spaced apart are also in or in the immediate vicinity of the highly ionized area of the burner flame.

Beide Elektroden 24 und 25 sind gegenseitig elektrisch isoliert mit dem Brenner fest verbunden. Die in F i g. 3 gezeigte Elektrodenanordnung eignet sich ferner für Brenner, denen kein Gas-Sauerstoff-Gemisch, sondern reines Gas zugeführt wird, das sich nach dem Austritt aus der Brennerdüse mit der Luft vermischt und im Abstand von der Brennerspitze gezündet wird.Both electrodes 24 and 25 are firmly connected to the burner in a mutually electrically insulated manner. The in F i g. The electrode arrangement shown in FIG. 3 is also suitable for burners to which no gas-oxygen mixture, but pure gas is fed, which, after exiting the burner nozzle, mixes with the air and is ignited at a distance from the burner tip.

Bei einer weiteren nicht gezeigten Anordnung bestehen die Elektroden aus der Brennerspitze und dem zu bearbeitenden Werkstück. Der Abstand zwischen der Brennerspitze und dem Werkstück muß hierbei jedoch so gewählt werden, daß der Funkenüberschlag stattfinden kann.In a further arrangement, not shown, the electrodes exist from the torch tip and the workpiece to be machined. The distance between the However, the torch tip and the workpiece must be chosen so that the sparkover occurs can take place.

Die Zünd- und Kontrollvorrichtung gemäß der Erfindung erfüllt mehrere Aufgaben. Sie zündet im eingeschalteten Zustand selbsttätig das aus der Brennerdüse ausströmende Bremistoff-Gemisch oder sucht dieses bei vorübergehendem kurzzeitigem Verlöschen der Flamme erneut zu zünden. Wenn aber eine vorbestimmte, innerhalb eines festgelegten Bereiches einstellbare Zeitspanne verstrichen ist, ohne daß die Zündung des Brennstoff-Gemisches stattgefunden hat, werden selbsttätig Signal- und/oder Steuermittel 01 - geschaltet, die die Störung anzeigen bzw. die Ma schine in gewünschter Weise beeinflussen oder außer Betrieb setzen.The ignition and control device according to the invention fulfills several tasks. When switched on, it automatically ignites the fuel mixture flowing out of the burner nozzle or tries to reignite it if the flame is temporarily extinguished. But when a predetermined, adjustable within a specified range of time has elapsed without ignition of the fuel mixture has taken place, signal 01 are automatically and / or control means - connected, which indicate the fault or the ma chine in the desired manner affect or put it out of operation.

Die Zünd- und Kontrollvorrichtung kann als kompakte Baueinheit mit entsprechenden Steckanschlüssen für die verschiedenen elektrischen Kabel ausgebildet sein und außer, wie vorstehend beschrieben, mit Schweißmaschinen auch in Verbindung mit Maschinen zum Schneiden, Löten, Oberflächenhärten, Flämmen, Glühen, Anwärmen usw. vorteilhaft eingesetzt werden, wobei sämtliche für obige Verfahren in der Regel verwendete Brennstoffe benutzt werden können.The ignition and control device can be used as a compact unit corresponding plug connections formed for the various electrical cables and besides, as described above, also in connection with welding machines with machines for cutting, soldering, surface hardening, scarfing, annealing, heating etc. are advantageously used, all of the above methods as a rule fuels used can be used.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Selbsttätige elektrische Zünd- und Kontrollvorrichtung mit Zünd- und Flammenüberwachungselektroden für mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betriebene Brenner, die insbesondere in automatisch arbeitenden Maschinen zum Schweißen, Schneiden und Löten von Metallen, Oberflächenhärten von Stahl und Flämmen von Metalloberflächen eingebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrschwinger (2), bestehend aus einem Transformator aus auf einem Eisenkern (11) angeordneten Wicklungen (W 1, W 2, W 3, W 4), einem Widerstand (R) zwischen der Basis eines zwischen den primärseitigen Wicklungen (W 1, W 2) liegenden Transistors (T) und einer primärseitigen Zuleitung sowie einem Kondensator (C 2) in der Zuleitung der Primärwicklung (W 2), vorgesehen ist, dessen stärkere Sekundärwicklung (W 3) mit den Elektroden (15) und dessen schwächere Sekundärwicklung (W 4) mit einer Kippschaltung (3) verbunden ist, und der bei nicht vorhandener Flamme Zündfunken an den Elektroden (15) erzeugt und einen Signal- oder Steuerstromkreis (10) beeinflußt, wenn keine Zündung des Brennstoff-Gemischs erfolgt. Claims: 1. Automatic electrical ignition and control device with ignition and flame monitoring electrodes for burners operated with liquid or gaseous fuels, which are installed in particular in automatically operating machines for welding, cutting and soldering metals, surface hardening of steel and flaming metal surfaces, thereby characterized in that a blocking oscillator (2), consisting of a transformer consisting of windings (W 1, W 2, W 3, W 4) arranged on an iron core (11 ), a resistor (R) between the base of one between the primary-side windings ( W 1, W 2) lying transistor (T) and a primary-side lead and a capacitor (C 2) in the lead of the primary winding (W 2) is provided, the stronger secondary winding (W 3) with the electrodes (15) and its the weaker secondary winding (W 4) is connected to a flip-flop (3) , and the ignition spark at the electrodes (15) e when the flame is not present rgenerates and influences a signal or control circuit (10) when there is no ignition of the fuel mixture. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippschaltung (3) eine Verzögerungsschaltung (4) nachgeschaltet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kipp- (3) und Verzögerungsschaltung (4) jeweils für sich auf verschiedliche Schaltniveaus bzw. -zeiten einstellbar sind. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der schwächeren Sekundärwicklung (W 4) und der Kippschaltung (3) elektrische Schaltmittel (D 1, C 3) zur Gleichrichtung und Spannungsglättung anim geordnet sind. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden die Brennspitze (16) und das zu bearbeitende Werkstück dienen.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the trigger circuit (3) is followed by a delay circuit (4). 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flip-flop (3) and delay circuit (4) are each adjustable to different switching levels or times. 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that between the weaker secondary winding (W 4) and the flip-flop (3) electrical switching means (D 1, C 3) are arranged for rectification and voltage smoothing anim. 5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the burner tip (16) and the workpiece to be processed serve as electrodes.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2544930A (en) * 1944-05-27 1951-03-13 Honeywell Regulator Co Pilot burner and flame detector assembly
DE1139231B (en) * 1954-01-18 1962-11-08 Georg Hegwein Fuel shut-off device, in particular gas shut-off device

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