DE2552740A1

DE2552740A1 - SAFETY VALVE FOR THE GAS SUPPLY OF A BURNER

Info

Publication number: DE2552740A1
Application number: DE19752552740
Authority: DE
Inventors: Carlo Manzoni; Giorgio Pasquinelli
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1976-06-10
Also published as: GB1524056A; JPS5177936A; IT1026546B; FR2292930B3; FR2292930A1

Description

PHN.7859.PHN.7859.

ö: MV. PI..»;.-:· ο: - .^.v^brfeksii 19.11.1975.ö: MV. PI .. »; .-: · ο: -. ^. V ^ brfeksii 11/19/1975.

"Sicherheitsventil für die Gaszufuhr eines Brenners""Safety valve for the gas supply to a burner"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsventil für die Gaszufuhr eines Brenners ι welches Ventil mit einem Absperrelement, das der Benutzer durch Handbetätigung:, öffnen, einstellen oder schliessen kann, versehen ist. Der wichtigste Verwendungsbereich dieses Ventils, obschon nicht ausschliesslich, ist der in bezug auf Haushaltsgeräte (Oefen, Kocher und ähnliches). Bei derartigen Geräten werden solche Ventile oft verwendet und zwar wegen ihrer geringen Kosten und ihres einfachen Gebrauches.The invention relates to a safety valve for the gas supply of a burner ι which valve with a shut-off element that the user can manually open, adjust or close, is provided. The main, though not exclusive, application of this valve is in in relation to household appliances (ovens, stoves and the like). In such devices, such valves are often used because of their low cost and their easy use.

Die Gefahren die entstehen können, wennThe dangers that can arise if

die Flamme im Betrieb aus zufälligen oder schwer vorhersagbaren Gründen erlischt und das Gas frei in diethe flame in operation from accidental or difficult to predict Reasons goes out and the gas is released into the

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Umgebungsluft fliesst, sind durchaus bekannt. Es werden aber zur Zeit zusammen mit dem Ventil Sicherheitsvorrichtungen verwendet, die den Gasstrom unterbrechen wenn ein spezielles Element detektiert, dass die Brennerflamme erloschen ist.Ambient air flows are well known. It will but currently used together with the valve safety devices that interrupt the gas flow when a special element detects that the burner flame has gone out.

Eine bekannte Sicherheitsvorrichtung enthält ein Thermoelement, das mit einer Schaltungsanordnung verbunden ist, die die Spule eines Solenoidventils enthält, durch die das Gas zum Brenner geführt wird. Die Flamme umgibt das Thermoelement und erzeugt einen Strom in der Schaltungsanordnung,, der die Spule erregt und das Ventil geöffnet hält, wodurch ein Gasstrom beibehalten wird. Beim Fehlen der Flamme kühlt das Thermoelement auf progressive Weise ab und der Strom in der Schaltungsanordnung verringert bis das Ventil von der Spule nicht langer offen gehalten wird und sich schliesst. Ein Nachteil dieser Art von Sicherheitsvorrichtung ist die Tatsache, dass das Solenoidventil sich etwa 10 bis 20 Sekunden nach dem Erlöschen der Flamme schliesst. Die T_a-fcsache jedoch, dass der Benutzer das bewegliche Element von Hand gegen den Elektromagneten des Solenoidventils gedrückt halten muss wenn errden. Brenner zündet oder neu zündet ist ebensowenig akzeptierbar. Die Spule des Solenoidventils ist erst nach dem genannten Zeitintervall von etwa 10 bis 20 Sekunden ausreichend erregtOne known safety device includes a thermocouple connected to circuitry containing the coil of a solenoid valve through which the gas is directed to the burner. The flame surrounds the thermocouple and creates a current in the circuitry which energizes the coil and holds the valve open, thereby maintaining a flow of gas. In the absence of the flame, the thermocouple cools progressively and the current in the circuitry decreases until the valve is no longer held open by the coil and closes. A disadvantage of this type of safety device is the fact that the solenoid valve closes approximately 10 to 20 seconds after the flame is extinguished. However, the T _a -fcsache that the user hold the movable member by hand against the electromagnet of the solenoid valve must if errden. Burner igniting or re-igniting is just as unacceptable. The coil of the solenoid valve is only sufficiently energized after the stated time interval of approximately 10 to 20 seconds

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um das bewegliche Element aus sich, selbst angezogen zu halten.around the moving element from itself, attracted to itself keep.

Eine zweite Art einer Sicherheitsvorrichtung die bei industriellen Brennern verwendet wird, benutzt den Ionisierungseffekt der Flamme,A second type of safety device used on industrial burners is used the ionization effect of the flame,

Bei dieser Vorrichtung schliesst die vorhandene Flamme des Brenners eine elektrische Schaltungsanordnung, die mit einer eigenen Stromquelle versehen und mit einer. Reihe von Elementen zum automatischen Oeffnen, Einstellen und Schliessen des Verschlusselementes des Gaszufuhrs sowie zum Zünden -oder Neuzünden der Flamme des Hauptbrenners und/oder der Zündflamme verbunden ist.In this device, the existing flame of the burner closes an electrical circuit arrangement, which are provided with their own power source and with a. Set of elements for automatic Opening, adjusting and closing the closure element of the gas supply and for igniting or re-igniting the flame the main burner and / or the pilot flame.

In dieser Sicherheitsvorrichtung verringert die Verzögerung zwischen dem Erloschen der Flamme und dem Versuch sie neu zu zünden sich auf etwa 3 bis 5 Sekunden, und die Neuzündung wird auf automatische Weise durch die dazu geeigneten Elemente durchgeführt» Wenn die Flamme nach einem Versuch nicht neu zündet, schliesst die Vorrichtung sofort das Verschluss element des Ventils. Dadurch funktioniert diese Vorrichtung befriedigend, aber die Struktur der Sicherheitsvorrichtung ist kompliziert und die zweite Art ist zum Gebrauch bei Haushaltkochern oder -8fen praktisch ungeeignet.In this safety device, the delay between the flame and extinguishing is reduced trying to reignite it for about 3 to 5 seconds, and the re-ignition is carried out automatically the appropriate elements carried out »If the flame does not re-ignite after an attempt, close the device immediately closes the valve. As a result, this device functions satisfactorily, but the structure of the safety device is complicated and the second type is practically unsuitable for use in domestic cookers or ovens.

Die Erfindung bezweckt nun, die Ventile vor.: für den Haushalt gebrauch zu verbessern, dadurch, dassThe invention now aims to improve the valves before .: for household use, in that

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das Ventil mit einer Sicherheitsvorrichtung versehen ist, die einfach, billig und zuverlässig ist und insbesondere eine hohe Leistung hat.the valve is fitted with a safety device, which is simple, cheap, reliable, and especially has high performance.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass ein Ventil für die Gaszufuhr eines Brenners insbesondere eines Gaskochers oder -ofens vorgesehen wird, welches Ventil ein Absperrelement enthält, das vom Benutzer von Hand geöffnet, eingestellt oder geschlossen werden kann und von einer mit dem Ventil ein Ganzes bildenden Sicherheitsvorrichtung gesteuert wird, die das Element schliesst oder es im geöffneten Zustand hält, in Abhängigkeit vom geöffneten oder geschlossenen Zustand einer elektrischen Schaltung, welche Schaltung zwei Elektroden enthält, die leitend verbunden werden vom Elektronenfluss -der von der Flamme im_B£enner er- zeugt wird, welche elektrische Schaltung mit Gleichstrom gespeist wird und eine Spule enthält, die mit dem Absperrelement des Ventils zusammenarbeitet.This is achieved according to the invention in that a valve for the gas supply of a burner in particular a gas stove or oven is provided, which valve contains a shut-off element, which from User can be opened, adjusted or closed by hand and by one with the valve a whole forming safety device is controlled, which closes the element or keeps it in the open state, depending on the open or closed state of an electrical circuit, which circuit two Contains electrodes that are conductively connected by the flow of electrons generated by the flame in the burner is, which electrical circuit is fed with direct current and contains a coil that connects to the shut-off element of the valve cooperates.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben«Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below described in more detail «

In Pig, 1 enthält das Ventil einen Körper 1 mit einem Eingangsrohr 2 und einem Ausgangsi?ohr 3_f das mit dem (nicht dargestellten) Gasversorgungsnetz bzw. einem Brenner h eines Gaskochers verbunden ist, von demIn Pig, 1 the valve comprises a body 1 with an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3 _f which is connected to the gas supply network (not shown) or a burner h of a gas cooker, from which

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nur ein Teil 5 dargestellt ist.only part 5 is shown.

Das Absperrelement 7 des Ventils istThe shut-off element 7 of the valve is

mittels einer Stange 8 mit dem beweglichen Element 9 eines Elektromagneten verbunden, der durch eine Spule 10 erregt wird. Das Absperrelement 7 wird durch eine Druckfeder 11 in geschlossener Lage gehalten.by means of a rod 8 with the movable element 9 an electromagnet connected by a coil 10 is excited. The shut-off element 7 is held in the closed position by a compression spring 11.

Das Ventil kann vom Benutzer mittels desThe valve can be used by the user by means of the

Knopfes 12, der auf den Hahn 13 mit der Stange lh einwirkt, die durch die Bohrung 15 iin Körper 1 hindiirchgehen kann, von Hand geöffnet, eingestellt oder geschlossen werden. Die elektromagnetische Spule 10 liegt in einer elektrischen Schaltung V, deren Klemmen MI und M2 ein auf beliebige ¥eise erzeugter Gleichstrom zugeführt wird. Die Schaltung C enthält eine Unterbrechung zwischen zwei Elektroden E1 und E2, die durch das Material des Brenners 4 bzw. eine Stahlfolie 16, die einige Millimeter vom Brenner über eine isolierende Basis 17 über der Arbeitsfläche 5 vorragt, gebildet wird. Die Wirkungsweise ist nun wie folgt« Kenn der Benutzer den Knopf eindrückt und dreht, wird der Hahn 13 geöffnet und das Absperrelement 7 bewegt sich in die geöffnete Lage, Das Gas erreicht dadurch den Brenner 4 durch die Rohre 2 und 3 und kann gezündet werden. Der durch die Flamme erzeugte Ionenfluss sehliesst unmittelbar die Schaltung C zwischen E1 und E2, wodurch die Spule 10 den Elektromagneten erregt, derButton 12, which acts on the cock 13 with the rod lh , which can go through the bore 15 in the body 1, can be opened, adjusted or closed by hand. The electromagnetic coil 10 lies in an electrical circuit V, the terminals MI and M2 of which are supplied with a direct current generated in any way. The circuit C contains an interruption between two electrodes E1 and E2, which is formed by the material of the burner 4 or a steel foil 16 which protrudes a few millimeters from the burner via an insulating base 17 above the work surface 5. The mode of operation is as follows: If the user presses the button and turns it, the tap 13 is opened and the shut-off element 7 moves into the open position. The gas thereby reaches the burner 4 through the tubes 2 and 3 and can be ignited. The ion flow generated by the flame directly flows into the circuit C between E1 and E2, whereby the coil 10 excites the electromagnet, the

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dadurch, das bewegliche Element 9 zurückhält. Sogar wenn der Benutzer den Knopf nicht mehr* eindrückt (wodurch, der Knopf unter dem Einfluss der Feder 18 in der Zeichnung nach rechts bewegt) bleibt das Ventil geöffnet und zwar solange eine Flamme im Brenner vorhanden ist» Wenn die Flamme erlischt wird die Schaltungsanordnung C zwischen E1 und E2 geöffnet, wodurch die Erregung des Elektromagneten aufhört» Dadurch wird das bewegliche Element 9 nicht länger zurückgehalten und die Feder 11 drückt das Absperrelement 7 nach rechts in die geschlossene Lage, Da die Erregung und Neuerregung des Elektromagneten durch die Spule 10 sofort stattfinden, kann der Benutzer die Flamme neuzünden (durch Wiederholung der obengenannten Handlungen) und zwar unmittelbar nachdem die Flamme erloschen ist, ohne die Verzögerung der obengenannten Thermoelement-Sicherheit svorrichtungen ,thereby, the movable element 9 retains. Even if the user no longer presses the button * (whereby, the button under the influence of the spring 18 is moved to the right in the drawing) the valve remains open, namely as long as there is a flame in the burner »When the flame goes out, the circuit arrangement C is between E1 and E2 open, whereby the excitation of the electromagnet ceases »As a result, the movable element 9 is not held back longer and the spring 11 presses the shut-off element 7 to the right into the closed position, Since the excitation and re-excitation of the electromagnet by the Coil 10 take place immediately, the user can re-ignite the flame (by repeating the above actions) immediately after the flame is extinguished without the delay in the above-mentioned thermocouple safety s devices,

Fig. 2 zeigt die elektrische Schaltung, die in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Fehlen der Flamme F im Brenner geschlossen oder geöffnet wird. Die wirksamen Teile des Ventils entsprechen denen aus Fig. 1.Fig. 2 shows the electrical circuit, depending on the presence or absence of Flame F in the burner is closed or opened. The effective parts of the valve correspond to those from Fig. 1.

Der Gleichstrom erreicht die Schaltungsklemmen. M1 , M2 aus dem Versorgungsnetz über einen Transformator T und eine;. Gleichrichterbrücke G. Die Elektroden El und E2, die aus dem Material des BrennersThe direct current reaches the circuit terminals. M1, M2 from the supply network via a transformer T and a ;. Rectifier bridge G. Die Electrodes E1 and E2, which are made from the material of the burner

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bzw. der Stahlfolie bestehen, bilden einen Teil dieser Schaltungsanordnung, ebenso wie die integrierten Schaltungen ICl und IC2, eine Spule SV, die mit dem Absperrelement des Ventils zusammenarbeitet, ein erster npn—Transistor TR1 und ein zweiter pnp-Transistor TR2, die Widerstände R1, R2, R3, R4, R5, R6, der Kondensator C1 und die Anzeigelampe LS (die sich auf dem Schaltpult befindet und dadurch vom Benutzer leicht ersichtlich ist).or the steel foil, form part of this Circuit arrangement, as well as the integrated circuits ICl and IC2, a coil SV, which with the The shut-off element of the valve works together, a first npn transistor TR1 and a second pnp transistor TR2, the resistors R1, R2, R3, R4, R5, R6, the capacitor C1 and the indicator lamp LS (which is located on the control panel and is therefore easily visible to the user).

Wie erwähnt, schliesst der lonenfluss, derAs mentioned, the flow of ions closes

von der Flamme F im Brenner erzeugt wird, die elektrische Schaltungsanordnung über E1 und E2, wodurch die Spule SV erregt wird, die das Absperrelement in eine Lage bringt, die es ermöglicht, dass das Gas zum Brenner fliesst und zwar- durch das Zufuhrrohr, den Ventilkörper und das Ausgangsrohr. Die Spule SV wird in dem Augenblick erregt, wo der Benutzer (der das Ventil bereits geöffnet und seine Stellung von Hand eingestellt hat) den Brenner auf jede beliebige Weise, beispielsweise mittels eines piezoelektrischen oder kapazitiven Zündgerätes, das mit dem Ventil zusammenarbeitet, zündet. Die Schaltungsanordnung bleibt geschlossen und die Spule SV erregt-,j so lange die Flamme F im Brenner vorhanden ist« Die Anzeigelampe LS bleibt während der ganzen Zeit, wo die Flamme vorhanden ist, brennen. Aber sobald die Flamme F erlischt, drückt .die Feder das Absperrelement, (dasis generated by the flame F in the burner, the electrical circuit arrangement via E1 and E2, whereby the coil SV is energized, which brings the shut-off element in a position that allows the gas to flow to the burner namely- through the supply pipe, the valve body and the outlet pipe. The coil SV is excited at the moment where the user (who has already opened the valve and adjusted its position by hand) the Burner in any way, for example by means of a piezoelectric or capacitive ignition device, that works with the valve ignites. The circuit arrangement remains closed and the coil SV is energized, j as long as the flame F is present in the burner «The indicator lamp LS remains where the If there is a flame, it will burn. But as soon as the flame F goes out, the spring presses the shut-off element (the

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nicht langer von der Spule SV angezogen wird, welche Spule wegen der geöffneten Schaltung nicht länger erregt ist) in die geschlossene' Lage.is no longer attracted to the coil SV, which Coil is no longer energized because of the open circuit) to the closed 'position.

¥enn der Benutzer das Gas aufs neue zündenIf the user ignites the gas again

will, muss er das von Hand machen, aber die obengenannten Nachteile einer Thermoelement-Sicherheitsvorrichtung sind nicht vorhandenehe has to do it by hand, but the disadvantages of a thermocouple safety device mentioned above are nonexistent

Auf vorteilhafte ¥eise kann das Ventil mitIn an advantageous way, the valve can be used with

bestimmten elektronischen Elementen versehen werden, die seine Leistung verbessern ohne dass das Ventil wesentlich schwerer oder teurer wird. Die erste integrierte Schaltting IC1 verstärkt das durch den Jonenfluss der Flamme F erhaltene Signal, Der Transistor TR1 bildet eine Art von elektronischem Schalter. Der Zweck des Widerstandes R1 ist die integrierte Schaltung IC1 zu schützen und im lire s ent liehen vermeidet er eine mögliche Zerstörung, die auftreten könnte, wenn der Benutzer unglücklicherweise die Elektroden E1 und E2 kurzschliessen würde, beispielsweise mittels eines Messers, das er.zum Reinigen der Oberseite des Kochers verwendet. In der Schaltungsanordnung gibt es immer Spannung, obschon auf einem sicheren ¥ert, ob die Schaltungsanordnung nun mit dem Versorgungsnetz wie in Fig, 2 dargestellt, verbunden ist, oder ob die Gleichspannung an Ort und Stelle von einem Generator erzeugt wird, beispielsweise eine Trockenbatterie,certain electronic elements can be provided that improve its performance without significantly affecting the valve becomes heavier or more expensive. The first integrated circuit IC1 amplifies the signal obtained by the ion flow of the flame F, the transistor TR1 forms a kind of electronic switch. The purpose of the resistor R1 is to protect the integrated circuit IC1 and im lire s borrowed it avoids possible destruction that could occur if the user accidentally shorted electrodes E1 and E2, for example by means of a knife that he uses to clean the top of the stove. In the circuit arrangement there is always voltage, although on a safe ¥ ert whether the circuit arrangement is now with the Supply network as shown in Fig, 2, is connected, or whether the DC voltage is in place by a Generator is generated, for example a dry battery,

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Der Widerstand R2 schützt den Transistor TR1 für.den Fall die Spule SV nicht funktioniert. Der Widerstand R3 beschränkt den Erregerstrom der Spule SV. Zum Schluss wird der Kondensator C1, der mit dem restlichen Teil der Schaltungsanordnung parallel liegt, als Puffer zum Ausgleichen jeder Verzögerung im Zündaugenblick des Gases und der Einstellung vom Benutzer verwendet.The resistor R2 protects the transistor TR1 für.den If the coil SV does not work. The resistor R3 limits the exciting current of the coil SV. Finally the capacitor C1, which is in parallel with the rest of the circuit arrangement, acts as a buffer for Compensate for any delay in the instant of gas ignition and adjustment used by the user.

Auf vorteilhafte Weise ist der Zweck eines Teils der Schaltungsanordnung, den Benutzer zu schützen wenn die Elektroden E1 und E2 kurzgeschlossen werden, wobei dieser Teil aus der zweiten integrierten Schaltung IC2, den zweiten pnp-Transistor TR2 und den jeweiligen Schutzwiderständen Rk und R5 besteht. Also im Falle eines ungewollten Kurzschlusses wird die erste integrierte Schaltung IC1 gesättigt, weil die Spannung an ihrem Ausgang geringer ist als die, die vorhanden ist, wenn die Schaltung durch das Vorhandensein der Flamme F zwischen den Elektroden E1, E2 geschlossen ist. Die zweite integrierte Schaltung IC2 wird dann wirksam und steuert den Transistor TR2 derart, dass er den Kurzschlussstrom nach Erde entlädt, nachdem durch den Entladewiderstand R6 seine Intensität weiter verringert worden ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Kurz-· schlusstrom die Spule SV erregt und dass hierdurch niemals Gas strömen kann bei erloschenem Brenner.Advantageously, the purpose of part of the circuit arrangement is to protect the user when the electrodes E1 and E2 are short-circuited, this part consisting of the second integrated circuit IC2, the second pnp transistor TR2 and the respective protective resistors Rk and R5. So in the event of an unwanted short circuit, the first integrated circuit IC1 is saturated because the voltage at its output is lower than that which is present when the circuit is closed by the presence of the flame F between the electrodes E1, E2. The second integrated circuit IC2 then takes effect and controls the transistor TR2 in such a way that it discharges the short-circuit current to earth after its intensity has been further reduced by the discharge resistor R6. In this way it is avoided that the short-circuit current excites the coil SV and that gas can never flow as a result when the burner has gone out.

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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen im wesentlichen aus einer augenblicklichen Reaktion, wodurch absolLit kein Gas ausströmen kann, dem Fehlen einer Verzögerung bei der Neuzündung des Brenners und der Einfachheit der Konstruktion, aus welchem Grund das Ventil in Haushaltgeräten angeordnet werden kann und zwar ohne einer wesentIichenKostPreiserhöhung. Aus denselben Gründen ist die Zuverlässigkeit gross und das Ventil entspricht den Sicherheitsvorschriften völlig.The advantages of the present invention consist essentially of instantaneous Reaction, whereby absolutely no gas can escape, the lack of delay in re-ignition of the burner and the simplicity of construction whatever reason the valve is placed in household appliances without a substantial cost price increase. For the same reasons, the reliability is great and the valve complies with safety regulations fully.

Es dürfte einleuchten, dass im Rahmen der Erfindung mehrere Abwandltingen möglich sind, die aus der Beschreibung abgeleitet werden könnten.It should be evident that within the scope of the invention, several modifications are possible which consist of could be derived from the description.

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Claims

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PATENT CLAIMS jj

1"; Valve for gas supply to a burner,

in particular a gas cooker or stove, with a shut-off element that can be opened by hand by the user, can be set or closed and by a safety device forming a whole with the valve is controlled, which closes the element or keeps it in the open state, depending on the open or closed state of an electrical circuit, characterized in that the circuit has two electrodes which are conductively connected by the ion flow generated by the flame in the burner, which electrical circuit is fed with direct current and contains a coil which is connected to the shut-off element of the Valve works together,

£ ». Valve according to claim 1, characterized in _t

that the first electrode consists essentially of the material of the burner, and the second electrode consists of a foil or similar electrically conductive material consists of an insulating base at a short distance is carried by the burner "

3 »Valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the circuit contains a switch, which preferably consists of one of an integrated Circuit controlled transistor consists of 'used to discharge

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the short-circuit current, which is reduced in intensity after. Earth serves, "J, without energizing the coil, 4 «valve according to one of the preceding claims,

characterized in that an indicator lamp is provided in the electrical circuit, which during the The time during which the flame is present in the burner lights up, 5 valve according to one of the preceding claims,

characterized in that at least one capacitor is provided in the electrical circuit parallel to the coil which delays the excitation of the coil. 6 «valve according to one of the preceding claims,

characterized in that the electrical circuit is fed from the supply network via a transformer and a rectifier bridge, 7 »Valve according to one of claims 1 to 51

characterized in that the electrical circuit of a direct current generator, preferably one Dry battery or similar, is fed »

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