DE1778233B1

DE1778233B1 - Sicherheitseinrichtung fuer gasbeheizte Geraete

Info

Publication number: DE1778233B1
Application number: DE19681778233
Authority: DE
Inventors: Wilfried Bobbenkamp
Original assignee: IMP WERKE GmbH
Current assignee: IMP WERKE GmbH
Priority date: 1968-04-09
Filing date: 1968-04-09
Publication date: 1970-07-30
Also published as: NL6905174A; FR2005824A1; BE731240A; DE1810615A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung körper und der im Bereich des thermoelektrischen für gasbeheizte Geräte zum Ein- und Ausschalten Magneten liegenden Ankerplatte eine abschaltbare einer Gasbrennstelle durch ein Gasventil, dessen elektromagnetische Kraft vorgesehen ist. Vorzugsaxial verschiebbarer Verschlußkörper durch den weise sind zwischen dem Ventilverschlußkörper und Druck einer Feder auf einen Ventilsitz gedrückt 5 der Ankerplatte zwei durch einen sie umgebenden wird und mit einer Ankerplatte in Verbindung steht, Elektromagneten miteinander kuppelbare Stahldie vor den Polflächen eines Magneten liegt, der körperteile angeordnet, von denen einer mit dem durch ein von der zu überwachenden Gasflamme Ventilverschlußkörper und der andere mit der beheiztes Thermoelement erregbar ist und nach Er- Ankerplatte fest verbunden ist. regung den Ventilverschlußkörper in der Offen- io In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der stellung hält. Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Abbildung

Bei bekannten Sicherheitseinrichtungen dieser Art einen Längsschnitt durch eine Sicherheitseinrichtung muß der thermoelektrische Stromkreis zwecks für einen Gasbrenner.

Sperrung der Gaszufuhr zum Brenner durch einen In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist

Schalter unterbrochen werden. Da jedoch die 15 das Ventilgehäuse 1 einen Gaszuführungsstutzen 2 Spannung des thermoelektrischen Stromkreises nur und einen Gasdurchtrittsstutzen 3 auf. Letzterer ist wenige Millivolt beträgt, ist es erforderlich, den durch ein Rohr 4 mit einem Brenner 5 verbunden. Ohmschen Widerstand des thermoelektrischen Strom- In einem Führungsrohr 7 aus nicht magnetisierbarem kreises äußerst gering zu halten und nur kurze Ver- Material sind zwei Stahlkörperteile 6 und 14 bebindungsleitungen großen Querschnittes sowie teure ao grenzt axial beweglich gelagert, von denen einer (6) Spezialschalter mit Goldkontakten zu verwenden, die an seinem Ende einen Ventilverschlußkörper 8 und zwecks Vermeidung von Verschmutzung noch der andere (14) eine Ankerplatte 15 trägt, die im hermetisch abgeschlossen sein müssen. Aber selbst Wirkungsbereich eines thermoelektrischen Magneten bei Einhaltung dieser Bedingungen ist eine absolute 13 liegt. Der Ventilverschlußkörper 8 wird durch Funktionssicherheit der bekannten Einrichtungen 25 eine Feder 9 gegen einen Ventilsitz 11 angedrückt, nicht gewährleistet. Das Führungsrohr 7 ist an dem Gehäuse 12 des

Außerdem sind Sicherheitseinrichtungen für gas- thermoelektrischen Magneten 13 befestigt, das seinerbeheizte Geräte bekannt, bei denen ein Gasventil seits wiederum mit dem Ventilgehäuse 1 verschraubt durch einen mit Thermostrom gespeisten Elektro- ist.

magneten in der Offenstellung gehalten wird und nur 30 Der thermoelektrische Magnet 13 besteht aus durch einen mit Fremdstrom erregten Magneten in einem U-förmigen Weicheisenkern 16, auf dem eine Schließstellung gebracht werden kann. Diese be- Wicklung 17 angeordnet ist. Die Wicklung 17 ist kannten Sicherheitseinrichtungen haben den schwer- über Leitungen 18 und 19 mit einem Thermowiegenden Nachteil, daß ein Schließen des Gasventils element 20 verbunden, das im Flammenbereich des bei Ausfall der Stromzufuhr zum Schließmagneten 35 Brenners 5 liegt.

nicht möglich ist. Wird eine solche Einrichtung in Auf den Enden des Führungsrohres 7 sind zwei

Verbindung mit einer Auf-Zu-Regelung benutzt, bei Stahlringe 10 und 22 angeordnet, zwischen denen im der ein Thermostat die gewünschte Temperatur mittleren Bereich des Führungsrohres 7 ein Luftspalt durch periodisches Ein- und Ausschalten der Gas- 23 von einigen Millimetern Breite vorhanden ist. Im flamme regelt, so wird sich bei einem Stromausfall 40 Bereich dieses Luftspaltes 23 liegen die sich die Temperatur auf einen unzulässig hohen Wert berührenden Stirnflächen der Stahlkörperteile 6 einstellen, da ja die Gasflamme ohne Unterbrechung und 14.

mit voller Leistung durchbrennt. In diesem Falle Auf einem die Stahlringe 10 und 22 umschließenkönnen durch zu lange Betriebszeit und zu hohe den Spulenkörper 24 ist eine Drahtwicklung 25 anTemperaturen Schäden der verschiedensten Art ent- 45 geordnet, welche die Erregerspule eines Elektrostehen, beispielsweise eine Zerstörung des Back- magneten 21 darstellt. Die beiden Stahlringe 10 und oder Kochgutes durch Verbrennen. Ferner ist bei 22 stehen durch ein die Spule 25 umschließendes diesen bekannten Sicherheitseinrichtungen ein starker Stahlrohr 26 miteinander in Verbindung. Die Stahl- und damit großer Schließmagnet erforderlich, da körperteile 6 und 14, die Stahlringe 10 und 22 und dieser bei einem länger aufgeheizten Thermoelement 50 das Stahlrohr 26 bestehen aus magnetisierbarem die sehr beträchtliche Haltekraft des mit Thermo- Stahl.

strom gespeisten Offenhaltemagneten überwinden Die Drahtwicklung 25 ist über Leitungen 28,29

muß. Um dabei eine unzulässig starke Erwärmung und 30, eine Diode 31 und einen Schalter 32 mit der Spule des Schließmagneten zu vermeiden, darf einem Wechselstromnetz verbunden. Parallel zur diese Spule nur kurzzeitig eingeschaltet bleiben. 55 Drahtwicklung 25 ist ein Widerstand 33 angeordnet. Dazu ist aber wiederum ein verhältnismäßig auf- Durch eine Außenwandbohrung 35 des Ventilwendiger Impulsschalter erforderlich. gehäuses 1 ist ein Betätigungsstift 34 hindurchgeführt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, und durch einen Gummiring 36 abgedichtet. Dieser eine Sicherheitseinrichtung der eingangs erwähnten Betätigungsstift liegt mit seinem im Ventilgehäuse Art so auszugestalten, daß zwecks Sperrung der 60 befindlichen Ende mitten vor dem Ventilverschluß-Gaszufuhr zum Brenner eine Unterbrechung des körper 8.

thermoelektrischen Stromkreises nicht erforderlich Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen

ist, sondern der Ventilverschlußkörper aus beliebiger Sicherheitseinrichtung ist folgende: Entfernung durch Unterbrechung eines Stromkreises Zur Inbetriebnahme des Brenners 5 wird der

mit höherer Betriebsspannung in Schließstellung ge- 65 Schalter 32 geschlossen und sodann der Betätigungsbracht werden kann. stift 34 an seinem Knopf 37 so weit eingedrückt, daß

Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesent- der Ventilkörper 8 vom Ventilsitz 11 abgehoben und liehen darin, daß zwischen dem Ventilverschluß- die Ankerplatte 15 über die Stahlkörperteile 6 und

14 gegen die Polflächen 38 des thermoelektrischen Magneten 13 angedrückt wird.

Das Gas strömt nun zum Brenner 5. Nach erfolgter Zündung wird das im Flammenbereich des Brenners S befindliche Thermoelement 20 aufgeheizt. Nach wenigen Sekunden Aufheizung reicht der vom Thermoelement 20 erzeugte Strom aus, um die Ankerplatte 15 entgegen der Kraft der Feder 9 vor den Polflächen 38 festzuhalten. Die Krafteinwirkung auf den Betätigungsstift 34 kann alsdann unterbleiben, da die Stahlkörperteile 6 und 14 durch den magnetischen Kraftfluß des Elektromagneten 21 an ihren Stirnflächen 39 zusammengehalten werden.

Das zur Inbetriebnahme des Brenners 5 erforderliche Eindrücken des Betätigungsstiftes 34 kann manuell, durch Motorkraft, Magnetkraft, durch eine Bimetallfeder oder durch eine andere Kraft erfolgen.

Durch Schließen des Schalters 32 wird in der Magnetwicklung 25 ein magnetischer Kraftfluß erzeugt, der vom Stahlring 10 aus radial durch das Führungsrohr 7 zum Stahlkörperteil 6, durch dessen Stirnflächen 39 in das Stahlkörperteil 14, weiter radial durch das Führungsrohr 7 und den Stahlring 22 verläuft. Durch den Abstand 23 zwischen den Stirnflächen 40 und 41 der Stahlringe 10 und 22 wird ein Kurzschluß des magnetischen Kraftfiusses vermieden. Da sich die Stirnflächen 39 der Stahlkörperteile 6 und 14 im Bereich des Luftspaltes 23 zwischen den beiden Stahlringen 10 und 22 befinden, verläuft der gesamte vorhandene magnetische Kraftfluß zwangläufig durch die sich berührenden Stirnflächen 39 der Stahlkörperteile 6 und 14. Auf diese Weise ist eine maximale Anzugskraft zwischen den Stahlkörperteilen 6 und 14 erzielt.

Die Außerbetriebsetzung des Brenners 5 erfolgt durch Öffnen des Schalters 32, wodurch die Stromzufuhr zum Elektromagneten 21 unterbrochen wird. Der magnetische Kraftfluß, der die Stahlkörperteile 6 und 14 bis dahin stirnseitig zusammenhielt, verschwindet, so daß der Verschlußkörper 8 jetzt durch die vorgespannte Feder 9 auf den Ventilsitz 11 gedrückt und somit die Gaszufuhr zum Brenner 5 unterbrochen wird. Der thermoelektrische Magnet 13 ist noch erregt, so daß die Ankerplatte 15 noch festgehalten wird. Die Stahlkörperteile 6 und 14 werden mithin voneinander abgehoben, so daß zwischen ihnen ein Luftspalt entsteht. In dieser Stellung erlischt nun die Gasflamme, so daß das Thermoelement 20 abkühlt. Damit versiegt auch die Magnetkraft des thermoelektrischen Magneten 13, und die Ankerplatte 15 liegt lose vor den Polflächen 38.

Tritt nun während der Betriebszeit des Brenners 5 ein Störungsfall auf, indem beispielsweise die Flamme durch Windeinfall erlischt und das Gas dann unverbrannt ausströmt, so kühlt sich das Thermoelement 20 ab, und der thermoelektrische Strom versiegt. Infolgedessen hört die Krafteinwirkung des thermoelektrischen Magneten 13 auf die Ankerplatte 15 auf, und der Ventilkörper 8 wird durch die Feder 9 unter gleichzeitiger Mitnahme der beiden durch den Kraftfluß des Magneten 21 noch zusammengehaltenen Stahlkörperteile 6 und 14 auf den Ventilsitz 11 gedrückt, so daß die Gaszufuhr unterbrochen wird.

Der Elektromagnet 21 beeinträchtigt die Wirkung der thermoelektrischen Sicherung in keiner Weise, da dieser auf die stirnseitig aneinanderliegenden Stahlkörperteile 6 und 14 keine Kraft in axialer Richtung ausübt und die axiale Bewegung ohne weiteres zuläßt, weil die Stahlkörperteile 6 und 14 beidseitig aus dem Magnetfeld des Elektromagneten herausragen.

Der Elektromagnet 21 kann sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom gespeist werden. Um jedoch ein Magnetbrummen auszuschließen, ist die Speisung mit Gleichstrom vorteilhaft.

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für gasbeheizte Geräte zum Ein- und Ausschalten einer Gasbrennstelle durch ein Gasventil, dessen axial verschiebbarer Verschlußkörper durch den Druck einer Feder auf einen Ventilsitz gedrückt wird und mit einer Ankerplatte in Verbindung steht, die vor den Polflächen eines Magneten liegt, der durch ein von der zu überwachenden Gasflamme beheiztes Thermoelement erregbar ist und nach Erregung den Ventilverschlußkörper in der Offenstellung hält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung von Ventilverschlußkörper (8) und Ankerplatte (15) eine abschaltbare elektromagnetische Kraft vorgesehen ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventilverschlußkörper (8) und Ankerplatte (15) zwei durch einen sie umgebenden Elektromagneten (21) miteinander kuppelbare Stahlkörperteile (6 und 14) angeordnet sind, von denen eines (6) mit dem Ventilverschlußstück (8) und das andere (14) mit der Ankerplatte (15) fest verbunden ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlkörperteile (6 und 14) koaxial in einem Führungsrohr (7) aus unmagnetischem Material geführt, auf dem Führungsrohr (7) zwei Stahlringe (10 und 22) mit Abstand voneinander angeordnet und daß das Führungsrohr (7) und die Stahlringe (10 und 22) mindestens teilweise von einer Magnetwicklung (25) umgeben sind.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Stirnflächen der Stahlkörperteile (6 und 14) im Bereich eines zwischen den Stahlringen (10 und 22) vorhandenen Luftspaltes (23) liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COFV