DE19825846A1 - Vorrichtung zum Sichern einer Gasbrennstelle - Google Patents
Vorrichtung zum Sichern einer GasbrennstelleInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern einer Gasbrennstelle gegen unverbrannt ausströmendes Gas mit einem in der Gaszuführungsleitung angeordneten, von Hand betätigbarem Ventil und einem in der Leitung zusätzlich angeordneten Elektromagnetventil, das bei erloschener Flamme schließt, und einer an der Gasbrennstelle angeordneten Zündkerze, durch die das Gas gezündet wird und die anzeigt, ob Gas unverbrannt ausströmt. Das Elektromagnetventil und die Zündkerze sind mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung verbunden, die bei unverbrannt ausströmenden Gas die Zündkerze zum Zünden bringt und bei erfolgloser Zündung innerhalb einer vorbestimmten Zeit oder vorgegebener Anzahl von Zündimpulsen das Elektromagnetventil schließt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern einer
Gasbrennstelle gegen unverbrannt ausströmendes Gas mit
einem in der Gaszuführungsleitung angeordneten, von Hand
betätigbarem Ventil und einem in der Leitung zusätzlich
angeordneten Elektromagnetventil, das bei erloschener
Flamme schließt, und einer an der Gasbrennstelle
angeordneten Zündkerze, durch die das Gas gezündet wird
und die anzeigt, ob Gas unverbrannt ausströmt.
Nach dem Stand der Technik sind mehrere Sicherungen
gegen unverbrannt ausströmendes Gas am Brenner bekannt.
So ist eine gesicherte Gasarmatur mit eingebautem
Magneteinsatz in Verbindung mit einem zum Brenner hin
führenden Thermoelement bekannt. Das Thermoelement
liefert bei brennender Gasflamme einen Thermostrom zum
Magneteinsatz und hält das federbelastete Gasventil
solange geöffnet, wie die Gasflamme die
Thermoelement-Fühlerspitze beheizt. Verlischt die
Gasflamme am Brenner, so schließt das Gasventil des
Magneteinsatzes den Gasfluß zum Brenner.
Dies hat den Nachteil, daß das Gasventil am
Magneteinsatz durch mechanisches Eindrücken des Knebels
an der Gasarmatur über einen Stößel solange von Hand
eingedrückt werden muß, bis ein genügender Haltestrom
auf das Magnetventil einwirkt und das Gasventil
offenhält, wobei die Eindrückzeit auf das Gasventil bis
zu 10 Sekunden dauern kann. Ein weiterer Nachteil ist,
daß bei Erlöschen der Flamme am Gasbrenner die
Schließung des Gasventils bis zu 90 Sekunden andauert,
so daß in dieser Zeit unverbranntes Gas am Brenner
ausströmen kann, da die Montage des Thermoelementes am
Brenner aufwendig ist, und die Fühlerspitze am
Thermoelement durch unachtsame Brennersäuberung oft
beschädigt und unbrauchbar wird.
Eine weitere Möglichkeit ist bekannt mit einer
ungesicherten Gasarmatur mit einer Ionisationszündung
durch eine Zündkerze am Brenner. Hierbei mißt ein
elektronischer Meßverstärker den Strom zwischen
Zündkerze am Brenner und dem Brennerdeckel. Durch die
Ionisation der Luft erkennt die Elektronik, ob die
Gasflamme am Brenner brennt oder nicht. Verlischt die
Gasflamme, so wird der Brenner sofort neu gezündet.
Hier ist ein Nachteil, wenn nach Verlöschen der
Gasflamme die Zündkerze neu zündet, jedoch der Brenner
nicht anspringt, daß dann solange die Gasflamme nicht
brennt und unverbranntes Gas ausströmen kann. Die
Gaszufuhr zum Brenner ist in diesem Fall nur über den
Gashahn abzustellen. Bei einem Defekt am Brenner, zum
Beispiel entfernter Brennerdeckel oder -teil verstopfte
Gasaustrittsöffnungen, zündet die Zündkerze, aber das
Gas strömt unverbrannt aus.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Sicherheit gegen
unverbranntes ausströmendes Gas einer Gaskochstelle so
zu verbessern, daß bei einem nicht mehr zündfähigen
Brenner die unverbrannt ausströmende Gasmenge
automatisch und schnellstens unterbrochen wird und
gleichzeitig bei Freigabe des Gasstromes über das
Gasventil die Eindrückzeit am Ventil drastisch
eingeschränkt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Elektromagnetventil und die Zündkerze mit einer
elektronischen Steuerungseinrichtung verbunden sind, die
bei unverbrannt ausströmenden Gas die Zündkerze zum
Zünden bringt und bei erfolgloser Zündung innerhalb einer
vorbestimmten Zeit oder vorgegebener Anzahl von
Zündimpulsen das Elektromagnetventil schließt.
Eine solche Ausführung erhöht bei einfacher Konstruktion
die Sicherheit wesentlich. Hierbei ist von Vorteil, wenn
der Haftstrom zum Öffnen des Elektromagnetventils von der
Steuerungseinrichtung erzeugt wird.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Haftung des
federbelasteten Elektromagnetventils durch ein einmaliges
Eindrücken der Schaltachse des von Hand betätigbaren
Ventils erzeugbar ist. Auch ist von Vorteil, wenn durch
die Schaltachse des von Hand betätigbaren Ventils ein
Schalter, insbesondere ein Mikroschalter, betätigbar ist,
der die Steuerungseinrichtung ein- und ausschaltet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Darstellung eines Brennersystems
mit Gashahn, Mikroschalter, Modulbox,
Zündkerze und Gasbrenner,
Fig. 2 bis 5 Impulsdiagramme bei verschiedenen
Gebrauchssituationen.
Die Vorrichtung zur Sicherung einer Gasbrennstelle,
insbesondere einer Gaskochstelle gegen unverbranntes
ausströmendes Gas weist einen in einem Gasventil
angeordneten Elektromagneten 5 (Magneteinsatz) auf,
dessen notwendiger Haltestrom zur Öffnung des Gasventils
8 während der Gasverbrennung am Brenner 4 durch eine
elektronische Steuerungseinrichtung 2, inbesondere eine
(extern gelagerte) Modulbox auf den Elektromagneten
übertragen wird, mit einem gleichzeitig in der
Einrichtung 2 vorhandenen elektronisch gesteuerten Zünd-
und Flammenüberwachungsmodul, welches über einen
Mikroschalter 12 eine Spannung auf die Zündkerze 3 am
Brenner freigibt. Durch einen Funkenüberschlag von der
Zündkerze zum Brenner wird das ausströmende Gas am
Brenner gezündet, dabei gleichzeitig die Gasflamme am
Brenner durch die Zündkerze überwacht. Bei Verlöschen der
Gasflamme wird automatisch der Brenner wieder gezündet
und die Gaszufuhr zum Brenner bei einer nicht erfolgten
Wiederzündung des Gases innerhalb einer vorgegebenen Zeit
oder eine Anzahl von vorgegebenen Zündfunken durch eine
sofortige Stromunterbrechung zwischen Modulbox und
Elektromagneten unterbrochen, so daß kein unverbranntes
Gas am Brenner ausströmen kann.
Durch die Drehung der Hahnachse 7 aus der
Geschlossenstellung heraus wird die elektronische
Steuerungseinrichtung 2, insbesondere die Modulbox 2,
aktiviert und liefert nun Strom für den Elektromagneten
(Magneteinsatz 5). Der Gasweg ist bis jetzt noch
geschlossen, obwohl das Hahnküken 8 den Gasweg freigibt.
Wird nun die Hahnachse 7 einmalig eingedrückt, so wird
der Magneteinsatz durch Strom aus der Modulbox
offengehalten und das Gas strömt bis zum Brenner 4.
Dieses Eindrücken gibt der Modulbox 2 den Befehl
Spannung an die Zündkerze 3 zu geben. Beim Überschlag
eines Funken zwischen Brenner und Zündkerze wird der
Brenner gezündet.
Wird nach Gebrauch der Brenner 4 ausgeschaltet, das
heißt die Hahnachse 7 durch Drehen in die 0-Position
gedreht, so unterbricht die Modulbox 2 die Stromzufuhr
zum Magneteinsatz 5 und das Gasventil wird geschlossen.
Beim Betrieb des Brenners können folgende Störzustände
auftreten, die die Sicherheit des Systems nicht
beeinflussen.
- 1. a: Es steht keine Versorgungsspannung 9 zur Verfügung = Gas kann nicht ausströmen.
- 2. b: Die Versorgungsspannung 9 wird während des Betriebes unterbrochen = Magneteinsatz schließt automatisch = Gas kann nicht ausströmen.
- 3. c: Die elektrische Verbindung zwischen Modulbox und Zündkerze wird unterbrochen (A3/E3) = es fließt kein Ionisationsstrom mehr, die Modulbox schaltet den Magneteinsatz ab.
- 4. d: Die elektrische Verbindung zwischen Magneteinsatz und Modulbox wird unterbrochen (A1/A2) = Gaszufuhr wird sofort gestoppt.
- 5. e: Die elektrische Verbindung zwischen Schalter (S1) und Modulbox wird unterbrochen = Gaszufuhr zum Brenner wird durch Schließung des Magnetventils geschlossen, anschließend kann der Brenner nicht mehr in Betrieb genommen werden = Gas strömt nicht aus.
- 6. f: Die Gaszufuhr vor dem Gaseingang 6 des Gashahnes wird unterbrochen = die Zündkerze versucht den Brenner erneut zu zünden und die Modulbox schaltet sich entweder nach X Zündversuchen oder nach X Sekunden automatisch ab.
- 7. g: Die Gasflamme 10 wird während des Betriebs gelöscht = Modulbox gibt Spannung an die Zündkerze, Brenner wird gezündet und brennt wieder. Kann der Brenner nicht in Betrieb genommen werden, zum Beispiel es wurde der Brennerdeckel entfernt, so schaltet sich entweder nach X Zündversuchen oder nach X Sekunden das System automatisch ab.
Die in den Fig. 2 bis 5 aufgeführten Impulsdiagramme
geben die verschiedenen Gebrauchssituationen wieder:
darin bedeuten:
darin bedeuten:
- 1. S1: Schalterstellung des Griffschaftes 0 = Aus; 1 = Voll- oder Kleinbrand (große oder kleine Flamme)
- 2. A1/A2: der Strom der erforderlich ist, um den Magneteinsatz offen zu halten; 0 = kein Strom; 1 = Strom vorhanden
- 3. A3/E3: der Zündfunke zwischen Zündkerze und Brenner 10: die brennende Flamme 0 = Aus; 1 = Flamme brennt 9: die Versorgungsspannung der Modulbox
Zeigt den normalen Gebrauchszustand. Der
Brenner wird in Betrieb genommen, nach
2 Zündimpulsen brennt die Flamme, nach
Beendigung des Kochvorganges wird
abgeschaltet.
Der Brenner wird in Betrieb genommen,
nach X Zündimpulsen brennt die Flamme
immer noch nicht, die Stromzufuhr zum
Magneteinsatz wird unterbrochen, das
System schaltet sich ab.
Zeigt den normalen Gebrauchszustand. Der
Brenner wird in Betrieb genommen, nach
einem Zündimpuls brennt die Flamme, nach
5 Zeiteinheiten wird die Flamme
ausgeblasen, die Wiederzündung wird
aktiviert, der Brenner brennt wieder. Nach
einiger Zeit wird die Flamme nochmals
ausgeblasen, beim Beginn des 5.
Taktimpulses brennt die Flamme wieder.
Zeigt den normalen Gebrauchszustand. Der
Brenner wird in Betrieb genommen, nach
einem Zündimpuls brennt die Flamme, nach
5 Zeiteinheiten wird die Versorgungs
spannung unterbrochen, der Strom zum
Magneteinsatz wird unterbrochen, der
Gasstrom wird unterbrochen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Sichern einer Gasbrennstelle
(4, 10) gegen unverbrannt ausströmendes Gas mit einem
in der Gaszuführungsleitung (6, 13) angeordneten, von
Hand betätigbarem Ventil (7, 8) und einem in der
Leitung zusätzlich angeordneten Elektromagnetventil (5,
6), das bei erloschener Flamme (10) schließt, und einer
an der Gasbrennstelle (4, 10) angeordneten Zündkerze (3),
durch die das Gas gezündet wird und die anzeigt, ob Gas
unverbrannt ausströmt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil
(5, 6) und die Zündkerze (3) mit einer elektronischen
Steuerungseinrichtung (2) verbunden sind, die bei
unverbrannt ausströmenden Gas die Zündkerze (3) zum
Zünden bringt und bei erfolgloser Zündung innerhalb einer
vorbestimmten Zeit oder vorgegebener Anzahl von
Zündimpulsen das Elektromagnetventil (5, 6) schließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Haftstrom zum Öffnen
des Elektromagnetventils (5, 6) während der gesamten
Brenndauer des Brenners von der Steuerungseinrichtung
erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Haftung des federbelasteten Elektromagnetventils (5, 6)
durch ein einmaliges Eindrücken der Schaltachse (7) des
von Hand betätigbaren Ventils (7, 8) für die gesamte
Brenndauer des Brenners erzeugbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß durch
die Schaltachse (7) des von Hand betätigbaren Ventils (7,
8) ein Schalter, insbesondere ein Mikroschalter (12),
betätigbar ist, der die Steuerungseinrichtung ein- und
ausschaltet.
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