DE2643509B2

DE2643509B2 - Einrichtung zum bedarfsweisen Ein- und Ausschalten des Hauptbrenners eines Gasbrenners

Info

Publication number: DE2643509B2
Application number: DE2643509A
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7532 Niefern Obermeier
Original assignee: FA DR TH WIELAND 7530 PFORZHEIM
Current assignee: FA DR TH WIELAND 7530 PFORZHEIM
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1980-07-10
Also published as: JPS5341833A; DE2643509A1; FR2365756B2; IT1114424B; FR2365756A2; CH610085A5; DE2643509C3; GB1584789A

Description

Gegenstand des Hauptpatentes ist eine Einrichtung zum bedarfsweisen Ein- und Ausschalten des Hauptbrenners eines Gasbrenners, insbesondere eines Bunsenbrenners, mit einem ständig eingeschalteten Zündbrenner und mit einem Ventil in der Gaszuführung zum Hauptbrenner, wobei das Ventil mittelbar durch die Arbeitshand, die einen zu erwärmenden Gegenstand über die Flamme des Hauptbrenners hält, in der Offen-Stellung gehalten wird, wobei als Ventil ein Magnetventil vorgesehen ist, wobei eine lichtempfindliche Zelle außerhalb des Leuchtbereichs der Flamme des Hauptbrenners und des Zündbrenners einer Lichtquelle ausgesetzt ist, und wobei das Magnetventil durch die lichtempfindliche Zelle mittels einer Steuerschaltung in die Offen-Stellung gesteuert wird, wenn die Arbeitshand das von der Lichtquelle auf die lichtempfindliche Zelle fallende Licht abschirmt.

Diese fotoelektrische Zelle ist üblicherweise von der umgebenden Raumhelligkeit beeinflußt, wobei unter Raumhelligkeit in diesem Sinne die unabhängig von der Arbcitshand. beispielsweise des am Bunsenbrenner tätigen Zahnarztes oder Zahntechnikers, in der Umgebung der Vorrichtung herrschenden Lichtvcrhältnisse verstanden werden.

[{ine "ilchc Hinrichtung bewirkt eine automatische Steuerung des Gas/.uflusses /.um Brenner, indem die fotoclektrischc Zelle durch die am Gasbrenner manipu-

lierende Arbeitshand abgedeckt bzw, freigegeben wird. Eine solche Steuerung in Abhängigkeit von der Position der Arbeitshand hat den wesentlichen Vorteil, daß die Brenner in einem Arbeitsraum nicht ständig oder über längere Zeiträume mit voller Flamme brennen, dabei große Mengen von Gas verbrauchen, die Luft des Arbeitsraumes verschlechtern und eine unerwünschte Heizleistung entwickeln.

__ Es hat sich nun gezeigt, daß insbesondere plötzliche Änderungen der Raumhelligkeit zu Fehlschartungen führen kann. Solche plötzlichen Änderungen können sich beispielsweise ergeben, wenn Sonneneinstrahlung die Helligkeit im Raum stark erhöht oder wenn zusätzliche, künstliche Beleuchtungsquellen eingeschaltet werden.

Diese Helligkeitsänderungen können der fotoelekirischen Zelle eine Bewegung der Arbeitshand vortäuschen und damit den Gasbrenner beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung gemäß dem Hauptpatent 24 60 745 derart betriebssicher zu machen, daß unerwünschte Schaltvorgänge am Magnetventil, die nicht durch die Bewegung der Arbeitshand hervorgerufen werden, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine zweite, von der die erste fotoelektrischen Zelle abdeckenden Arbeitshand nicht abgedeckte, der Raumhelligkeit exponiert*- fotoelektrische Zelle im NiedervoIt-Gleichstromkreis des Steuerteils derart zur ersten fotoelektrischen Zelle im Sinne einer Differenz-Lichtauslösung geschaltet ist, daß eine durch Änderung der Raumhelligkeit hervorgerufene Änderung des Widerstandes in der zweiten fotoelektrischen Zelle die analoge Widerstandsänderung in der ersten fotoelektrischen Zelle kompensiert

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. I die Einrichtung bei in Arbc^:t$position befindlicher Arbeitshand,

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Fig. I bei nicht in Arbeitsposition befindlicher Arbeitshand,

F i g. 3 ein Schema der Verknüpfung der wesentlichen Funktionsteile der Einrichtung und

F i g. 4 das Schaltbild der Einrichtung.

Das Arbeilsprinzip der erfindungsgemäßen Einrich tung ergibt sich aus dem Schema der F i g. 3; Die Wechselstrom-Netzspannung von z. B. 220 Volt eines Netzanschlusses 10 riegt an einem Netz- und Funktionsschalter 12, der in Stellungen »Aus«, »Dauerbetrieb« und »Automatikbetrieb« schaltbar ist. Bei Schaltstellung »Automatikbetrieb« wird ausgehend von einer 220 Volt-Wechselspannung des Netzanschlusses 10 in einem Netzteil 30 eine geglättete 24 Volt-Gleichspannung über einen kapazitiven Spannungsteiler erzeugt. Dieser dient /ur Speisung eines Steuertcils 40. Wesentlicher Bestandteil dieses Steuerteils sind die fotoelektrischcn Zellen 6 und 6a, deren Widerstand sich in Abhängigkeit von der Intensität des Lichteinfalles 51 und 51,7 ändert. Die erste fotoelektrische Zelle 6 erzeugt, wie im llauptpaicnf 24 60 745, den Schaltimpuls für das Schließen bzw. Öffnen des die Gaszufuhr beherrschenden Magnetventils 50. Dieser Schaltimpuls resultiert aus einer geringfügigen Änderung der Intensität des l.ichteinfalls 51. Die Änderung wird, wie aus den Γ i g. I und 2 ersichtlich, durch die in Arbeitsposition bzw. aus Arbeitsposition gehende

Arbeitshand 74 hervorgerufen, die die erste fotoelektrische Zelle 6 überdeckt oder freigibt. Die Empfindlichkeit der ersten fotoelektrischen Zelle, d.h. derjenige Wert einer Helligkeitsdifferenz, der zum Schalten des Magnetventils benötigt wird, ist an einem einstellbaren Widerstand 76 regulierbar. Die zweite fotoelektrische Zelle 6a ist der ersten, identischen fotoelektrischen Zelle 6 im Sinne einer Differenzlichtauslösung schaltungsmäßig derart zugeordnet daß das Helligkeitsniveau, von dem aus die erste fotoelektrische Zelle 6 die zur to Erzeugung des Schaltimpulses erforderliche Helligkeitsdifferenz »mißt«, sich laufend der Raumhelligkeit anpaßt Dies geschieht dadurch, daß die beiden fotoelektrischen Zellen 6 und 6a an die Eingänge eines Schaltverstärkers 77 geschaltet sind, dessen Ausgangssi- 1^r. gnal der Differenz der Eingangspotentiale (=· Eingangsspannung) proportional ist Da von einer Änderung der Raumhelligkeit beide fotoelektrischen Zellen 6 und 6a betroffen werden, ändert sich zwar deren Widerstand, infolge der Differenzbildung der Eingangspotentiale zur Eingangsspannung des Schaltverstärker 77 führt dies jedoch nicht zu einem einen Schaitvorgang verursachenden Ausgangssignal.

Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Ansprechen des Magnetventils 50 bei einer Änderung der Raumhel- Ji ügkeit, die nicht von der Arbeitshand 74 herrührt, verhindert und ein Höchstmaß an Schaltsicherheit erreicht

Im »Automatikbetrieb« wird demnach der Widerstand der ersten fotoelektrischen Zelle 6 im Verhältnis κι zum Widerstand der fotoelektrischen Zelle 6a nur infolge der Abdeckung durch die Arbeitshand 74 verändert. Diese einseitige Widerstandsänderung führt zu einer Potentialdifferenz (Spannung) an den Eingängen des integrierten Schaltverstärkers 77 und damit zu r> einem Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal gelangt zu einem Triac 79, der durchschaltet, wenn das Ausgangssignal die vorbestimmte Spannungsschwelle (Höckerspannung) überschreitet. Dadurch wird die Spule eines Magnetventils 50 an die Netzspannung gelegt, und da* Ventil öffnet Wenn die fotoelektrische Zelle 6 nicht mehr durch die Arbeitshand 74 abgedeckt ist, verändert sich ihr Widerstand im gegenteiligen Sinn. Der Schaltvorgang findet in umgekehrter Reihenfolge statt: Das Magnetventil 50 schließt, und die Hauptflam- -r> me des Bunsenbrenners 2 erlischt.

Am Ausgang des integrierten Schaltverstärkers 77 liegt eine Zener-Diode 78, über die die verstärkte Ausgangsspannung des Schaltverstärkers 77 an den Triac 79 gelangt. Widerstände 88 bis 97 stellen eine spannungs- und funktion^gerechte Verknüpfung der elektronischen Elemente des Steuerteils sicher.

Im Steuer;eil 40 ist außerdem ein Trimm-Widerstand 75 vorgesehen, mit dessen Hilfe bereits bei der Montage die Größe der zur Schaltung ausreichenden Helligkeits- » differenz auf einen mittleren Wert eingestellt wird, der bei den Geräten einer Fertigungsserie gleich ist Eine differenziertere, den Bedürfnissen des Einzelfalles angepaßtes, weitere bedienungsmäßige Einstellung der »Empfindlichkeit« der fotoelektrischen Zelle 6 ist an mi einem einstellbaren Widerstand 76 regulierbar, der miltels eines Drehknopfes Il (Fig. 1 und 2) bedienbar ist.

Bei Inbetriebnahme der l'inrichtung wird der Widerstand 76 auf geringste »Empfindlichkeit« einge- · ■ stellt. Danach wird der Schalter 12 auf »Automatikbetrieb« eingestellt und das Gas am Bunsenbrenner entzündet. Danach wird der Widerstand 76 über dtn Drehknopf U so weit verändert, bis die große Flamme des Bunsenbrenners erlischt, so daß nur noch die Zündflamme 4 aus dem Zweigrohr 3 brennt Der Drehknopf 11 wird in gleicher Richtung noch etwas weiter gedreht. In dieser Einstellung kann durch Ab- bzw. Aufdecken der fotoelektrischen Zelle 6 die Flamme am Brenner entzündet bzw. zum Löschen gebracht werden.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, sind sämtliche Funktions- und Schaltelemente der Einrichtung hi einem kompakten Gehäuse 1 von etwa quadratischem Grundriß untergebracht

Die Gaszufuhrleitung 9 sowie das Netzanschlußkabel 10 sind auf der Rückseite des Gerätes eingeführt Auf der linken Seite des Gerätes führt ein Anschlußstutzen 69 über ein abgewindkeltes Rohrstück 70 zum Bunsenbrenner 2, 4. Die Intensität der Luftzufuhr ist durch eine Regulierschraube 71 einstellbar. Das Drosselorgan eines zur Zündflamme führenden Röhrchens 3 ist mittels einer Schraube 72 verstellbar. An einem Bedienungsknopf 73 ist die Stärke der Hauptgaszufuhr einstellbar. Ein Schalter 12 ist aus einer mittleren »Aus«-Stellung in Schaltstellung »Automatikbetrieb« oder »Dauerbetrieb« schaltbar. Die mit optisch durchlässigen Schutzkappen abgedeckten fotoelektrischen Zellen 6, 6a, vorzugsweise Kadmium-Sulfid-Zellen, sind im Abstand voneinander derar* im Gehäuse 1 angeordnet, daß sie der Raumhelligkeit exponiert sind. Die fotoelektrische Zelle 6 liegt im Bereich der Vorder-, die zweite fotoelektrische Zelle 6a im Bereich der Hinterkante des Gehäuses 1. Kontrollampen 13 und 13a zeigen die Betriebsbereitschaft des Gerätes bei Einschaltung auf »Automatikbetrieb« oder »Dauerbetrieb« bzw. die jeweilige Stellung des Magnetventils 50 (geschlossen oder offen) an.

Für Linkshänder kann der Bunsenbrenner 2 in spiegelbildlicher Anordnung auf der anderen Seite des Gehäuses 1 liegen.

Im folgenden soll noch kurz die Umwandlung der Netz-Wechselspannung von 220 Volt in eine geglättete Spannung von ca. 24 Volt anhand der Fi g. 4 erläutert werden.

Das Anschlußkabel 10 liegt mit einer Phase Ifra und einem Null-Leiter lOftoder umgekehrt an Kontaktelementen 12a, 12/>des Netz- und Funktionsschalters 12 an. Die zu Gegenkontakten 63a, 636 schaltende Stellung des Schalters für »Dauerbetrieb« ist durch Strichpunktierung, die zu Gegenkontakten 65a und 65b schaltende Stellung für »Automatikbetrieb« durch Punkiierung angedeutet. Bei Schaltstellung »Dauerbetrieb« liegt die Spule des die Gaszufuhr beherrschenden Magnetventils 50 über Leitungen 67 und 68 unmittelbar im Stromkreis der Phasen lOaund Wb des Netzanschlußkabels 10. Die Umwandlung der Netzspannung in eine 24 Volt-Gleichspannung geschieht in einem Netzteil 30 mit Hilfe eines Spannungsteilers 80 bis 83, der einen Kondensator 80, einen Widerstand Si₁ Dioden 82 und 83 sowie einen Widerstand % umfaßt und dem ein Vorwiderstand 86 zugeordnet ist. Am Ausgang einer Zener-Diode 84 beträgt die mit Hilfe eines Elektrolytkondensator* 85 geglättete Spannung ca. 24 Volt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Einrichtung zum bedarfsweisen Ein- und Ausschalten des Hauptbrenners eines Gasbrenners, insbesondere eines Bunsenbrenners, mit einem ständig eingeschalteten Zündbrenner und mit einem Ventil in der Gaszuführung zum Hauptbrenner, wobei das Ventil mittelbar durch die Arbeitshand, die einen zu erwärmenden Gegenstand über die Ramme des Hauptbrenners hält, in der Offen-Stellung gehalten wird, wobei als Ventil ein Magnetventil vorgesehen ist, wobei eine fotoelektrische Zelle außerhalb des Leuchtbereichs der Flamme des Hauptbrenners und des Zündbrenners einer Lichtquelle ausgesetzt ist, und wobei das Magnetventil durch die fotoelektrische Zelle mittels eines Steuerteils in die Offen-Stellung gesteuert wird, wenn die Arbeitshand das von der Lichtquelle auf die fotoelektrische Zelle fallende Licht abschirmt, nach Patent 2460745.2, dadurch gekennzeichnet daß eine zweite, von der die erste fotoelektrische Zelle (6) abdeckenden Arbeitshand (74) nicht abgedeckte, der Raumhelligkeit exponierte fotoelektrische Zelle (6a) im Niedervolt-Gleichstromkreis des Steuerteils (40) derart zur ersten fotoelektrischen Zelle (6) isn Sinne einer Differenz-Lichtauslösung geschaltet ist, daß eine durch Änderung der Raumhelligkut hervorgerufenen Änderung des Widerstandes in der zweiten fotoelektrischen Zelle (fia)die analoge Widerstandsänderung in der ersten fotoelektrischen Zelle (6) kompensiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Differenz-Lichtauslösung ein Schaltverstärker (77) vorgesehen ist, der die Signale der beiden fotoelcktrisciier. Zellen (6,6a) erhält und dessen Ausgang über einen Tril·. (79) das Magnet- \ entil (50) ansteuert.