DE2641274B2

DE2641274B2 - Sicherheitseinrichtung für gasbeheizte, transparente Glaskeramikkochflächen

Info

Publication number: DE2641274B2
Application number: DE2641274A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Phys. 6200 Wiesbaden Kristen; Herwig Dipl.-Ing. 6501 Finthen Scheidler
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1976-09-14
Filing date: 1976-09-14
Publication date: 1978-12-14
Also published as: US4130104A; NL7709555A; JPS5821176B2; GB1543663A; IT1091009B; YU210277A; FR2364408B1; AT385110B; DE2641274C3; NL181231B; JPS5338673A; ES462364A1; NL181231C; AU2875277A; DE2641274A1; FR2364408A1; ATA545977A

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für gasbeheizte, transparente Glaskeramikkochflächen, deren Gasstrahlungsbrenner mit einem im Brennerraum angeordneten Glühzünder mit einem Glühkörper mit positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes versehen sind, welcher an eine Spannungsquelle angeschlossen ist und mit einem mit dem Kochstellenschalter verbundenen Schaltkontakt sowie einem elektrischen Betätigungselement für ein Gaszuführventil in Reihe geschaltet ist.

Glaskeramikkochflächen, die mit Gasstrahlungsbrennern beheizt werden, erreichen beim Kochen im Bereich der Kochstellen auf der dem Benutzer zugekehrten Seite Temperaturen, die je nach Kochvorgang und der Qualität der verwendeten Töpfe und Pfannen in der Größenordnung von 55O°C liegen können. Die geringe Wärmeleitung der bekannten Glaskeramiken verhindert nach dem Kochen die schnelle Ableitung der in der Kochzone gespeicherten Wärme über die Glaskeramik. Die Abkühlung der heißen Zonen der Kochfläche erfolgt im wesentlichen durch Konvektion mit der über die heißen Kochstellen hinwegstreichenden Luft. Abkühlzeiten bis zu Temperaturen unterhalb 100°C von 40 bis 60 Minuten sind die Foige. Hierdurch ist die Sicherheit des Anwenders gefährdet.

Die in der Kochzone in der Glaskeramikkochfläche gespeicherte Wärmeenergie führt cner dazu, daß — insbesondere bei niedrigen Kochstufen — die Pausenzeiten zwischen zwei Einschaltphasen des Brenners zehn Minuten und langer andauern können, so daß leicht der irrtümliche Eindruck entstehen kann, der Brenner sei abgeschaltet.

Da Gasstrahlungsbrenner auch erst nach einer Anlaufzeit vor etwa 60 Sekunden ihr normales Glühbild zeigen und vorher unter der Glaskeramikkochfläche dunkel erscheinen, ist ihr Einschaltzustand in dieser Zeit ebenfalls nicht ohne weiteres zu erkennen.

Anzeigevorrichtungen für den Betriebszustand für Gaskochgerätc sind zwar grundsätzlich bekannt, jedoch wurden bei ihnen im allgemeinen Glühlampen verwendet, die eine Anordnung der Anzeige im Bereich tier Kochplatte, wo sie an sich erforderlich wäre, wegen der hohen dort herrschenden Temperatur nicht gestatten.

Eine solche bekannte Anzeigevorrichtung ist beispielsweise Gegenstand der DE-AS Il 52 241. Die dort beschriebene Vorrichtung besitzt jedoch den weiteren Nachteil, daß die verwendeten Thermoelemente nur dann genügend Strom für die Lampe abgeben, wenn die Gasflammen brennen und unmittelbar auf die Thermoelemente einwirken können. Eine Warnanzeige für die Zeiträume, in denen der Brenner bereits abgeschaltet, die Kochstelle aber noch heiß ist, ist daher mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich.

Weitere Sicherheiten sind im Bereich der Zündeinrichtungen erforderlich. Eine zuverlässige Zündung ist

besonders dann wichtig, wenn, wie bei Glaskeramikkochflächen üblich, räumlich eingeschlossene Brenner verwendet werden, bei denen unterschiedliche Energiestufen nicht durch Drosselung der Gaszufuhr, sondern zur Aufrechterhaltung jeweils optimaler Verbrennungsbedingungen durch getakteten Betrieb mit jeweils unterschiedlichen Einschalt- bzw. Brennzeiten erreicht werden. Die Zündung wird dabei automatisch gesteuert Als Zünder sind elektrisch betriebene Hochspannungs — Funkenzünaer wie auch Glühzünder bekannt.

Funkenzünder sind zwar weit verbreitet, besitzen aber den Nachteil, daß bei der erforderlichen elektrischen Hochspannungszuführungen in der Umgebung hoher Temperaturen !solationsprobleme auftreten können. Die dadurch verursachten Leckströme können den Zündstrom so weit absinken lassen, daß die Funkentemperatur nicht mehr zum Zünden ausreicht. Ferner können bei Funkenzündern Hochspannungsstörimpulse auftreten, die eine verwendete Steuerelektronik nachteilig beeinflussen oder eine mit Aufwand verbundene Entstörung erforderlich machen.

Demgegenüber bietet der Glühzünder verschiedene Vorteile. Die erforderliche Betriebsspannung beträgt nur 1,5 bis 5 Volt, so daß sich Isolationsprobleme nicht ergeben. Eine Elektronik beeinträchtigende Störimpulse treten nicht auf. Ferner ist ein Glühzünder zündbereit, solange er eingeschaltet ist.

Weitere Sicherheitsfunktionen eines Glühzünders in Verbindung mit einer Gaskocheinrichtung des betroffenen Typs sind in der US-PS 39 68 785 beschrieben. Dort ist vorgeschlagen, einen elektrischen Glühzünder in einem von einem mit dem Kochstellenschalter verbundenen elektrischen Schaltkontakt schließbaren Stromkreis in Reihe mit einem in der Gasauführleitung liegenden Magnetventil zu schalten. Ferner soll der Glühzünder einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes besitzen. Die angegebene Schaltung verfolgt den Sicherheitszweck, daß bei Durchbrennen des Glühdrahtes durch die damit verbundene Stromunterbrechunp das Magnetventil die Gasleitung schließt. Die angegebene Temperaturcharakteristik des Widerstandes bewirkt dagegen, daß sich die Stromaufnahme des Glühdrahtes erhöht, wenn dieser von noch nicht entzündeten, kaltem Gasgemisch angeströmt wird, um so dessen Zündtemperatur konstant zu halten.

Der im allgemeinen bei 2 bis β Ampere liegende Betriebsstrom eines Glühzünders reicht aus, um ein Magnetventil offen zu halten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die aus der US-PS 39 68 785 bekannte Sicherheitseinrichtung unter Erhaltung ihrer vorteilhaften Eigenschaften in einer Weise zu verbessern und zu ergänzen, daß sie mit geringstem zusätzlichem Aufwand Funktionen einer Betriebsanzeige am Ort der Kochstelle übernimmt, welche außer bei 'Ollem Brennerbetrieb auch dann eine sichtbare Warnanzeige liefert, wenn die Gasflammen nach Einschalten des Brenners noch nicht selbst sichtbar sind, und wenn die Kochstelle nach Abschalten noch eine Temperatur der Kochfläche aufweist, bei der eine Berührung durch die Bedienungsperson gefährlich sein kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Sicherheitseinrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Glühzünder selbst zur Betriebs- und Temperaturwarnanzeige herangezogen ist, indem er. erforderlichenfalls unter Zwischenfügung geeigneter Sichtöffnungen oder Lichtfenster, so im Brennerraum angeordnet ist, daß er von oben durch die transparente Glaskeramikkochfläche sichtbar ist, und indem ein Temperatursteuerkreis mit einem Temperaturfühler und einem Schaltmittel vorgesehen ist, dessen Überbrückungskontakt parallel zu dem mit dem Kochstellen-

schalter verbundenen Schaltkontakt liegt, so daß sich der Glühzünder auch bei seöffnetem Schaltkontakt so lange mittels des Überbrückungskontaktes in Betrieb halten läßt, bis die Temperatur am Temperaturfühler einen vorbestimmten Schwellwert unterschritten hat.

ίο Arbeitet die Kochstelle mit getaktetem Brennerbetrieb, so wird die Sicherheitseinrichtung zweckmäßigerweise so geschaltet, daß der Glühzünder auch während der Brennerpausen bei eingeschalteter Kochstelle dauernd eingeschaltet bleibt. Hierdurch wird der Eindruck vermieden, daß der Brenner abgeschaltet sein könnte.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Glühzünder als auswechselbarer Bestandteil des Gasstrahlungsbrenners ausgebildet, wie dies in den

:o Unteransprüchen näher gekennzeichnet ist. Auch weitere vorteilhafte Ausgestaltung η der Schaltungsanordnung sind in den Ünteransprücheti r iansprucht.

Eine vergleichbar preiswerte und einfache Schaltung ist in Verbindung mit Funkenzündern nicht möglich.

Bei der Anordnung des Glühzünders ist darauf zu achte·¹, daß sich der Glühdraht zum Erzielen einer einwandfreien Zündfunktion an einer Stelle im Brennerraum befindet, die sich nach den strömungstechnischen Gegebenheiten des Brenners vor dem Zünden des

so Gas-Luftgemisches richtet, und die der zulässigen maximalen Betriebstemperatur des Zünders Rechnung trägt. Auf jeden Fall muß jedoch die Betriebstemperatur des Glühdrahtes oberhalb von 1200^cC liegen, um ein sicheres Zünden zu gewährleisten.

j5 Bei dem mit einer Kochfläche abgedeckten Gasstrahlungsbrenner strömt im kalten Zustand das Gas-Luftgemisch vom Rande der Düsenplatte weg auf dem kürzesten Wege zum Abgaskanal. Ein Glühzünder, der aus Gründen seiner zulässigen Betriebstemperatur am

4i) Rande der Düsenplatte angebracht ist, hat daher nicht genügend Kontakt mit dem Gas-Luftgemisch, um zu zünden. Demgegenüber entsteht am brennerseitigen Eintritt des Abgaskanals ein geringer Überdruck des Gas-Luftgemisches. Wird der Zünder an dieser Stelle

4) angebracht, so ergibt sich ein guter Kontakt mit dem Gas-Luftgemisch und damit ein sicheres Zünden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen noch näher erläutert. Es stellen dar

ίο F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung des Glühzünders im b-ennerseitigen Eingang des Abgaskanals des Gasstrahlungsbrenners sowie die Anordnung der Temperaturfühler im Brennerraum für die Steuerung der Temperaturwarnanzeige,

Yi F i g. 2 eine der vielen möglichen Schaltungsvamnten für den Betrieb dts Glühzünders als Temperaturwarnanzeige mit einer Verriegelung der Gaszufuhr mit einem Sicherheitsventil im Falle des Glühdrahtbruches.
Der Gasstrahlungsbrenner ! mit der Düseriplatte 2 ist mit einer transparenten Glaskeramikkochfläche abgedeckt. Die Abgasöffnung des Brenners 1 mündet in einen Abgaskanal 4, der mit einer öffnung 5 für den Glühzünder 7 versehen ist. Der Glühzünder 7 wird durch eine Raste 10 im Führungsschacht 9 in der richtigen Höhe im Abgasstrom fixiert und durch den Führungsschacht 9 gehalten. Als günstigste Lage im Abgasstrom erwies sich diejenige, bei der das Zentrum des wendelförmieen Glühdrahtes 8 mit der Mitte dps

Abgasstromes zusammmcnfällt.

Oberhalb des Glühdrahtes 8 ist der Abgasschacht mit einem Sichtfenster 6 versehen, so daß die Wendel des Glühdrahtes durch die Glaskeramikkochfläche 3 hindurch zu sehen ist. Das Sichtfenster 6 kann im einfachsten TaIIe eine Bohrung sein. Eine zusätzliche Abdeckung des Fensters mit einer klardurchsichtigen Glaskeramikscheibe ist möglich, aber nicht unbedingt erforderlich.

Beim Einschalten der Kochstelle wird durch den mit dem Hauptschalter gekoppelten Schaltkontakt 14 der Stromkreis für den Glühzünder 11 über die Wicklung des Magnetventiles 12, das als Sicherheitsventil vor das Hauptsteuerventil der Kochstelle geschaltet ist, auf der Sekundärseite des Transformators 13 geschlossen. Das Sicherheitsventil 12 öffnet sich, der Glühdraht des Zünders erreicht nach ca. 3 Sekunden seine Betriebstemperatur und die Zündung erfolgt. Der Transformator 13 trägt für einen Herd mit vier Kochstellen 4 Sekundärwicklungen, je eine Wicklung für einen Zündstromkreis, die mit den zugehörigen Kochstellen in Betrieb genommen werden. Bei voll abgeschaltetem Herd bleibt der Transformator primärseitig mit dem Netz verbunden und arbeitet im Leerlauf.

Der Überbrückungskontakt 15 des Relais 16 wird von einem Thermoelement als Temperaturfühler 18 mit dem Schaltverstärker 17 eingeschaltet, wenn die Kochstelle eine Temperatur erreicht, die größer ist als die vorgegebene Tempcraturgrenzc. bei der die Temperaturwarnung abgeschaltet werden soll. Zweckmäßig wird der Schaltverstärker als Komperator geschaltet. In diesem Falle wird die Temperaturansprechschwelle für das Schallen des Überbrückungskontaktes 15 mit einer Vergleichsspannung Uv am Eingang des Komperators festgelegt. Solange der Hauptschalter und damit die Kochstelle und der Kontakt 14 eingeschaltet ist. erfüllt der zusätzlich eingeschaltet Kontakt 15 keine Funktion.

Wird nach Beendigung des Kochens der Schaltkontakt 14 geöffnet und der Brenner abgeschaltet, so bleibt der Zündstromkreis über den Kontakt 15 solange geschlossen, bis die Temperatur der Kochfläche unter den eingestellten Schwellenwert des Komperators abgesunken ist. Erst dann wird der Zündstromkreis geöffnet, und der Glühdraht des Glühzünders 11 verüscht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für gasbeheizte, transparente Glaskeramikkochflächen, deren Gasstrahlungsbrenner mit einem im Brennerraum angeordneten Glühzünder mit einem Glühkörper mit positivem Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes versehen sind, welcher an eine Spannungsquelle angeschlossen ist und mit einem mit dem Kochstellenschalter verbundenen Schaltkontakt sowie einem elektrischen Betätigungselement für ein Gaszuführventil in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühzünder (7) selbst zur Betriebs- und Temperaturwarnanzeige herangezogen ist, indem er erforderlichenfalls unter is Zwischenfügung geeigneter Sichtöffnungen oder Lichtfenster (6) so im Brennerraum angeordnet ist, daß er von oben durch die transparente Glaskeramikkochfläche sichtbar ist, und indem ein Temperatursteuerkreis (16, 17, 18) mit einem Temperaturfühler (18) ueJ. einem Schaltmittel (16) vorgesehen ist, dessen Überbrückungskontakt (!5) parallel zu dem mit dem Kochstellenschalter verbundenen Schaltkontakt (14) liegt, so daß sich der Glühzünder (7, U) auch bei geöffnetem Schaltkontakt (14) so lange mittels des Überbrückungskontaktes (15) in Betrieb halten läßt, bis die Temperatur am Temperaturfühler (18) einen vorbestimmten Schwellwert unterschritten hat.

2. Sicherheitseinrichtung .lach Anspruch 1, da- ;o durch gekennzeichnet, daß der Glühkörper als Glühdraht (S) ausgebildet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühzünder (7) als auswechselbarer Bestandteil des Gasstrahlungsbrenners im brennerseitigen Eii.gang des Abgaskanals (4) angeordnet und durch ein Fenster (6) im Abgaskanal (6) sichtbar ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühzünder (7) so geschaltet ist, daß er bei eingeschalteter Kochstelle auch bei Taktung des Brenners dauernd eingeschaltet bleibt.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühzünder (7) in einem Führungsschacht (9), der am Brennergehäuse befestigt ist, angeordnet und durch eine Rastvorrichtung (10) in einer Raste dieses Führungsschachtes (9) derart gehaltert ist, daß er in der für die Zündung des Gas-Luft-Gemisches >o optimalen Lage im Brennraum fixiert ist.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (10) des Glühzünders (7) so ausgebildet ist, daß das Zentrum des Glühdrahtes (8) mit dem Mittelpunkt r> des Querschnittes des Abgaskanals (4) zusammenfällt.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursteuerkreis einen Schaltverstärker (17) ι-ί enthält und das Schaltmittel (16) aus einem Relais besteht, dessen Arbeitskontakt der Überbrückungskontakt ist.

8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltverstärker (17) . als Komperator betrieben wird und die Schaltschwelle für das Abschalten des Überbrückungskontaktes (15) mit einer Vergleichsspannung am Eingang des Komperators frei wählbar festgelegt werden kann.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (18) als Stabausdehnungsschalter oder Bimetallthermostat ausgeführt ist, der die Funktion des Überbrückungsschalter (15) direkt übernimmt und im Brennerraum bzw. außen am Brennergehäuse angebracht ist