DE2305876C3 - Elektrisches Zundgerät für eine bewegliche, in das zu zündende Medium hineinzuhaltende Lanze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches 21ündgerät für eine bewegliche, in das zu zündende Medium hineinzuhaltende Lanze, dessen zur Erzeugung der Z'.ündspannung dienende Teile einschließlich eines Spannungswandlers an oder in der Lanze angeordnet sind, mit einem an die Lanze beziehungsweise das 21ündgerät angeschlossenen Kabel, das mit einer transformierbaren Versorgungsspannung gespeist ist, die höchstens gleich der üblichen Netzspannung mit einer für Netzspannungen üblichen Frequenz ist und die wesentlich niedriger als die Zündspannung ist.

Bisher wurde die zur Speisung des Zünders eines solchen Gerätes erforderliche Hochspannung in einem stationären Geräteteil erzeugt und über das diesen mit der Lanze verbindende Kabel und eine innerhalb der Lanze verlaufende Leitung dem Zünder zugeführt (DT-OS 14 26 381). Die Lanze, die vielfach eine Länge bis zu 7 m hat, wird in den Brennraum eines Ofens oder Kessels hineingefahren, so daß sich der Zünder in unmittelbarer Nähe des zu zündenden Mediums 876

befindet. Durch eine entsprechende Schalterbetätigung wird dann die Zündspannung auf den Zünder gegeben, an welchem ein Zündfunke entsieht, der das Medium zündet. Nach erfolgter Zündung wird die Lanze wieder aus dem Brennraum herausgefahren.

Es gilt als nachteilig, daß das die Lanze und den stationären Schaltungsteil verbindende Kabel ein Hochspannungskabel sein muß, denn dies ist nicht nur an sich verhältnismäßig aufwendig, sondern bedingt vor allem ;jahlreiche Schwierigkeiten auf Grund der einzuhaltenden Sicherheitsvorschriften. Aber auch wenn diese Vorschriften eingehalten werden und die entsprechende Sorgfalt angewendet wird, bleibt die Handhabung der Lanze und des Verbindungskabels sowohl während des normalen Betriebes als auch während eventueller Reparatur- oder Wartungsarbeiten verhältnismäßig umständlich und gefährlich.

Diese Probleme lassen sich mit einer in anderem Zusammenhang bekannten Zündschaltung nicht lösen, die als Spannungsverdopplerschaltung unter Verwendung von Kondensatoren ausgelegt ist und nur zur Erzeugung kleinerer Zündleistungen dient, die zum Beispie! für Feuerzeuge ausreichen (DT-OS 20 37 069).

Letzteres gilt im übrigen auch für eine weitere bekannte Zündschaltung, bei der eine Gleichspannung durch einen Zerhacker in eine pulsierende Wechselspannung umgeformt wird und bei der diese durch einen nachgeschalteten Transformator hochtransformiert wird (FR-PS 15 95 998). Die Frequenz der pulsierenden Wechselspannung liegt in einer Größenordnung von etwa 10 Hz. Entsprechend dieser niedrigen Frequenz müßte der Spannungswandler verhältnismäßig groß und schwer bemessen werden. Ein stationärer Schaltungsteil bleibt erforderlich. Ungünstig ist es ferner, daß bei einer Arbeitsfrequenz in der Größenordnung von 10 Hz die Versorgungsspannung immerhin zwischen 200 und 400 Volt betragen müßte, wenn man eine Zündleistung erhalten will, die für die eingangs genannten Anwendungen ausreicht.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, daß ein Zündgerät geschaffen werden soll, dessen Schaltungsteile sich möglichst weitgehend unmittelbar an oder in der Lanze anordnen lassen und ein geringes Gewicht und einen geringen Raumbedarf haben. Auch soll das Gerät bei einem Anschluß an Niederspannungen noch eine ausreichend große Zündleistung abgeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der in dem Zündgerät befindliche Spannungswandler als einem ebenfalls im Zündgerät angeordneten Hochfrequenzgenerator nachgeschalteter Hochfrequenzwandler ausgebildet ist, daß der Hochfrequenzgenerator eine Ausgangsspannung zwischen 4 kHz und 20 kHz erzeugt, daß das Zündgerät ferner eine Frequenz-Überwachungsschaltung enthält und daß deren Anschlußleitungen im Kabel geführt sind.

Bei dem vorgeschlagenen Zündgerät sind der Hochfrequenzgenerator und der als Hochfrequenzwandler ausgebildete Spannungswandler zusammen leichter und kleiner als ein Spannungswandler entsprechender Leistung, der für sehr niedrige Frequenzen ausgelegt ist. Es ist sogar möglich, das Zündgerät auch mit Spannungen in der Größenordnung von 30 V zu betreiben, so daß das Gerät vielseitiger anwendbar ist und die eventuelle Gefährdung von Bedienungspersonen entsprechend geringer wird. Ein stationärer Geräteteil ist nicht mehr erforderlich. Hinzu kommt ferner, daß mit der Überwachungsschaltung jetzt auch

eine Beeinflussung der in der Lanze erzeugten Hochfrequenz von einem bestimmten Standort aus möglich ist, wobei durch die Zusammenfassung der Überwachungsleitungen und der Versorgungsleitung eine einfache und schnelle Bedienung gewährleistet ist. s Eine eventuell durch zu starke Temperatureinwirkungen verursachte Funktionsstörung in der Zündspannungserzeugung läßt sich durch die Überwachungsschaltung sofort feststellen, so daß gegebenenfalls die weitere Zufuhr des zu zündenden Mediums umgehend j₀ abgeschaltet werden beziehungsweise eine solche Abschaltung selbsttätig ausgelöst werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Überwachungsschaltung eine auf eine Änderung der Zündfrequenz des Zünders ansprechende Schaltung sein, deren Eingang durch einen Spannungsteiler gebildet ist. Hierbei wird die Überwachungsschaltung zweckmäßig parallel zu dem Zünder angeschlossen.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Spannungswandler ein Ferrilkernwandlerist.

Ferner können die im Kabel zusammengefaßten Leitungen einschließlich der Anschlußleitungen für die Überwachungsleitung durch eine Steckverbindung lösbar mit dem Zündgerät verbunden sein. Hierdurch ₂$ wird die Handhabung zusätzlich vereinfacht.

Günstig ist es, wenn die vom Hochfrequenzgenerator erzeugte hochfrequente Spannung zwischen 20 V und 60 V liegt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Prinzipschaltung des beweglichen und des stationären Geräteteils mit dem Verbindungskabel,

Fig.2 in schematischer Darstellung eine mit einem Zünder und dem beweglichen Geräteteil versehene Lanze,

Fig. 3 eine Seitenansicht zu der Darstellung nach F ig. 2.

Die zur Erzeugung der Zündspannung dienenden Schaltungsteile sind teilweise in einem stationären Geräteteil 10 und teilweise in einem gegenüber diesem beweglichen Zündgerät 11 angeordnet, wobei letzterer am rückwärtigen Ende einer Lanze 12 befestigt ist. Die Lanze 12 ist mit Hilfe von hier nicht dargestellten _4J Vorrichtungen verfahrbar, so daß sie in den Brennraum eines Kessels oder Ofens hineingefahren werden kann und der an ihrer Spitze angeordnete Zünder 13 riit dem zu zündenden Medium in Berührung kommt.

Der stationäre Geräteteil 10 ist über Klemmen 14 an eine Netzspannung angeschlossen, z. B. an eine Wechselspannung von 220 V. Mit dieser wird ein Hochfrequenzgenerator 15 gespeist, der eine Hochfrequenz-Spannung von 30 V und 10 kHz erzeugt. Der Hochfrequenzgenerator 15 kann beliebiger Bauart sein. Zweckmäßig ist es, seine Ausgangsspannung und/oder seine Ausgangsfrequenz zumindest in gewissen Bereichen einstellbar zu machen.

Am stationären Geräteteil 10 sind weiterhin Klemmen 16 vorgesehen, die Bestandteil einer zum lösbaren ^₀ Anschließen eines Kabels 17 dienenden Steckvorrichtung sind. Die gegenüberliegende Seite des Kabels 17 ist über weitere Klemmen 18 einer Steckverbindung an dem beweglichen Zündgerät 11 angeschlossen. Die die hochfrequente Niederspannung führenden Leitungen stehen mit dem Eingang eines Spannungswandler 19 in Verbindung, der unter Verwendung von Ferrit-Topfkernen aufgebaut ist und an seinem Ausgang eine hochfrequente Wechselspannung von 2 kV abgibt; diese wird in einem Gleichrichter 20 gleichgerichtet, der z. B. aus einer selbsteuernden oder zwangsgesteuerten Halbleiterschaltung aufgebaut sein kann und zweckmäßigerweise in Graetz-Schaltung betrieben wird. Die vom Gleichrichter 20 abgegebene Gleichspannung gelangt auf einen Ladekondensator 21, wobei in die Zuleitung zum positiven Pol ein Schutzwiderstand 22 eingeschaltet ist. An den Ladekondensator 21 sind in Reihenschaltung der Zünder 13 und eine Funkenstrecke 23 angeschlossen.

1st die Lanze 12 mit dem Zünder 13 in einen Brennraum eingefahren, dem auch das zu zündende Medium zugeführt wird, so kann durch entsprechendes Einschalten des stationären Geräteteils 10 das bewegliche Zündgerät 11 über das Kabel 17 mit Hochfrequenzspannung versorgt werden, wobei es aufgrund der Frequenz der übertragenen Niederspannung ohne weiteres möglich ist, die erforderliche elektrische Zündleisiung dem beweglichen Zündgerä! 11 zuzuführen. Die vom Gleichrichter 20 abgegebene Gleichspannung lädt zunächst den Ladekondensator 21 auf, so daß dessen Ladung ständig zunimmt und seine Spannung steigt. Beim Erreichen eines bestimmten Spannungswenes entsteht in der Funkenstrecke 23 eine Entladung bzw. ein Überschlag, so daß die Funkenstrecke 23 kurzzeitig leitend wird und der Zünder 13 an die Kondensatorspannung angeschlossen ist. In diesem Augenblick schlägt am Zünder 13 ein Zündfunke über. Die elektrischen Daten dieses Schaltungsteils werden zweckmäßig so ausgelegt, daß sich eine Zündfrequenz von 10Hz einstellt, d.h., daß sich der beschriebene Vorgang zehnmal in jeder Sekunde wiederholt.

Im Augenblick des Überspringens des Zündfunkens ändert sich die am Zünder 13 anstehende Spannung verhältnismäßig stark, so daß diese Änderung zur Erzeugung einer Signalspannung mit Hilfe eines Spannungsteilers 24 dienen kann. Diese Signalspannung wird einer Überwachungsschaltung 25 zugeführt, in der ein von der Zündfrequenz des Zünders 13 abhängiges Signal erzeugt wird. Sobald Abweichungen von einem vorgegebenen Frequenzbereich vorliegen, gelangt ein entsprechendes Signal über das Kabel 17 zum stationären Geräteteil 10, von wo aus es entsprechende Warn- und/oder Überwachungseinrichtungen auslösen kann. Von besonderer Bedeutung ist das eventuelle Ausbleiben des Zündfunkens, z. B. infolge einer Störung in der elektrischen Schaltung oder am Zünder 13 selbst. In diesem Fall muß nämlich die weitere Zufuhr des zu zündenden Mediums umgehend gesperrt werden. Natürlich ist es denkbar, die Überwachungsschaltung 25 auch in dem stationären Geräteteil 10 anzuordnen und über das Kabel 17 nur das spannungsabhängige Signal zu übertragen.

Das bewegliche Zündgerät Il kann in einer sehr kleinen Bauweise ausgeführ: werden. Dies ist insbesondere auf die Möglichkeit zurückzuführen, den Spannungswandler 19 für Spannungen sehr hoher Frequenz auszulegen. Auch kann das Kabel 17 in seiner Au::^rührung verhältnismäßig einfach und handlich sein, so daß sich Bedienungsschwierigkeiten nicht ergeben. Fine Gefährdung geht von der verhältnismäßig niedrigen Vcrsorgungsspannung nicht aus.

Wenn jetzt gemäß der /weiten möglichen Ausführungsform auch der Hochfrequenzgenerator 15, der keinen allzu großen Raumbedarf hat, wegen des Fehlens einer unzulässig hohen Temperatur im Bereich der Lanze 12 in dem Zündgerät 11 untergebracht werden

kann, so wird das Kabel 17 an eine geeignete Netzspannung angeschlossen. Sofern mir eine Gleichspannung zur Verfügung steht, ist ein entsprechender Hochfrequenzgenerator zu wählen oder aber ein Wechselrichter vorzuschalten. 5

Bezugsziffernliste:

10 Geräteteil U Zündgerät

12 Lanze

13 Zünder

14 Klemme

15 Hochfrequenzgenerator

16 Klemme

17 Kabel

18 Klemme

19 Spannungswandler

20 Gleichrichter

21 Ladekondensator

22 Schutzwiderstand

23 Funkenstrecke

24 Spannungsteiler

25 Überwachungsschaltung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

23 Patentansprüche:

1. Elektrisches Zündgerät für eine bewegliche, in das zu zündende Medium hineinzuhaltende Lanze, dessen zur Erzeugung der Zündspannung dienende Teile einschließlich eines Spannungswandlers an oder in der Lanze angeordnet sind, mit einem an die Lanze bzw. das Zündgerät angeschlossenen Kabel, das mit einer transformierbaren Versorgungsspannung gespeist ist, die höchstens gleich einer üblichen Netzspannung mit einer für Netzspannungen üblichen Frequenz ist und die wesentlich niedriger als die Zündspannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Zündgerät (11) befindliche Spannungswandler (19) als einem ebenfalls im Zündgerät angeordneten Hochfrequenzgenerator (15) nachgeschalteter Hochfrequenzwandler ausgebildet ist, daß der Hochfrequenzgenerator (15) eine Ausgangsspannung zwischen 4 kHz und 20 kHz erzeugt, daß das Zündgerät (11) ferner eine Frequenz-Überwachungsschaltung (25) enthält und daß deren Anschlußleitungen im Kabel (17) geführt sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (25) eine auf eine Änderung der Zündfrequenz des Zünders (13) ansprechende Schaltung ist, deren Eingang durch einen Spannungsteiler (24) gebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (25) parallel zu dem Zünder (13) angeschlossen ist.

4. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswandler (19) ein Ferrit-Kern-Wandler ist.

5. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kabel (17) zusammengefaßten Leitungen einschließlich der Anschlußleitungen für die Überwachungsschaltung durch eine Steckverbindung (18) lösbar mit dem Zündgerät (11) verbunden sind.

6. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Hochfrequenzgenerator (15) erzeugte hochfrequente Spannung zwischen 20 Volt und 60 Volt liegt