DE3027777C2

DE3027777C2 - Einrichtung zum bedarfsweisen Ein- und Ausschalten des Hauptbrenners eines Gasbrenner

Info

Publication number: DE3027777C2
Application number: DE19803027777
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7135 Wiernsheim Obermeier
Original assignee: FA DR TH WIELAND 7530 PFORZHEIM DE
Current assignee: FA DR TH WIELAND 7530 PFORZHEIM DE
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1982-06-03
Also published as: DE3027777A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum bedarfsweisen Ein- und Ausschalten des Hauptbrenners eines Gasbrenners, insbesondere eines Bunsenbrenners, mit einem ständig eingeschalteten Zündbrenner und mit einem die Annäherung/Entfernung einer Arbeitshand vom Gasbrenner registrierenden Erkennungsmittel, das über eine Steuerschaltung ein in der Gaszuführung des Hauptbrenners liegendes Magnetventil öffnet/schließt.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 24 60 745 bekannt.

Dort ist als Erkennungsmittel eine lichtempfindliche Zelle vorgesehen, die auf die Abdeckung bzw. Freigabe. des von einer Lichtquelle auf die lichtempfindliche Zelle fallenden Lichtes durch die Arbeitshand anspricht.

Eine Weiterentwicklung dieser Lösung ist in der DE-AS 26 43 509 vorgeschlagen, dort wird eine weitere lichtempfindliche Zelle eingesetzt.

Es hat sich nun aber herausgestellt, daß die Verwendung von lichtempfindlichen Zellen in einer derartigen Einrichtung trotzdem unbefriedigend bleibt, da diese Fotozellen beträchtliche Widerstandstoleranzen aufweisen, so daß ein erheblicher Justieraufwand bei jedem individuellem Gerät erforderlich ist, um ein ei-wandfreies Ansprechen auf das Annähern bzw. Entfernen der Arbeitshand zu gewährleisten.

Bei extremen Lichtverhältnissen erfüllt die Ansprechsicherheit nicht alle Anforderungen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine derartige Einrichtung betriebssicherer und technisch einfacher zu gestalten, und den Justieraufwand zu reduzieren.

Dies löst die Erfindung dadurch, daß das Erkennungsmittel ein kapazitiver Annäherungsschalter ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, auf optische Erkennungsmittel zu verzichten, und statt dessen einen an sich bekannten kapazitiven Annäherungsschalter für diesen speziellen Zweck einzusetzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beiden Figuren näher erläutert, es zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem eingebauten kapazitiven Annäherungsschalter,

Fig. 2 ein Schaltbild des kapazitiven Annäherungsschalters.

In einem kastenförmigen Gehäuse 10 sind sämtliche Bedienungs- und Steuervorrichtungen für den Gasbrenner 15 vorgesehen. Eine Gaszufuhrleitung 12 ist in das Gehäuse 10 eingeführt und dort über ein (in F i g. 1 nicht dargestelltes) Magnetventil 30 mit der Zuführleitung 14 des Gasbrenners 15 verbunden. Die Intensität der Luftzufuhr ist durch eine Regulierschraube 141 einstellbar. Das Drosselorgan eines zur Zündflamme führenden Röhrchens 13 ist durch eine Regulierschraube 131

ίο verstellbar. An einem Bedienungsknopf 142 ist die Stärke der Hauptgaszufuhr einstellbar.

Über ein Netzanschlußkabe! 11 ist das Gerät mit dem Netzstrom verbunden und wird mittels eines Netzschalters 18 ein- bzw. ausgeschaltet. Funktionsanzeigen 16 und 17 zeigen die verschiedenen Betriebszustände an.

Im Gehäuse 10 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, ein kapazitiver Annäherungsschalter 20 angebracht, dessen aktives Element 201 aus der Oberseite des Gehäuses derart herausragt, daß bei der Arbeitsstellung die Arbeitshand nahe genug an diese aktive Fläche 201 herankommt, daß der kapazitive Annäherungsschalter anspricht.

Die Funktion eines an sich bekannten kapazitiven Annäherungsschalters besteht im wesentlichen darin, daß ein Transistor-Oszillator anschwingt, wenn durch Annähern von Medien eine bestimmte Kapazität des Schwingkreises überschritten wird. Um einen Schaltvorgang auszulösen, genügt es, dieses Medium (hier: die Arbeitshand), das abgetastet werden soll, der aktiven Fläche 201 bis zum Schaltabstand anzunähern. Ein Berühren ist nicht notwendig. Der kapazitive Annäherungsschalter 20 ist auf einer Platine untergebracht, wie dies in den Figuren' schematisch dargestellt ist. Der aktiven Fläche 201 (Kapazitiv-Sensor) ist ein Verstärker nachgeschaltet, der einen Trigger enthält, der auf die Verstimmung des Oszillators anspricht. Diese Änderung erkennt eine nachgeschaltete Steuerung, die das Gate eines Thyristors in einer nachfolgenden Schaltstufe ansteuert. Diese Schaltstufe erzeugt schließlich das das Magnetventil 30 steuernde Signal.

Die Annäherung bzw. Entfernung der Arbeitshand in den Ansprechbereich des Kapazif.iv-Sensors 201 des Annäherungsschalters 20 bewirkt demnach eine Kapazititsänderung und damit eine Änderung der Schwingungsfrequenz eines Oszillators, die ausgewertet wird und zur Ansteuerung des Magnetventils 30 herangezogen wird.

Durch den Einsatz eines derartigen kapazitiven Annäherungsschalters wird die erfindungsgemäße Vorrichtung wartungsfreier, eine hohe Schalthäufigkeit kann erreicht werden, sowie eine beträchtliche Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen, Eigenschaften also, die die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung im täglichen Gebrauch erleichtern und nicht mehr von nicht immer kontrollierbaren Außeneinflüssen abhängig sind, wie dies bei der bekannten Verwendung von fotoelektrischen Zellen als Erkennungsmittel der Fall ist. Die rein elektronische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Erkennungsmittels besitzt also Vorteile hinsichtlich der Herstellung der Einrichtung als auch für den Benutzer gegenüber der mehr indirekten elektro-optischen Ausgestaltung des Erkennungsmittels in Form von lichtelektrischen Zellen.

Fig.2 zeigt schließlich noch ein Detailschaltbild des kapazitiven Annäherungsschalters, d. h., die Verbindung der aktiven Fläche 201 über elektronische Bauteile mit dem Magnetventil 30.

Im oberen Teil der Fig.2 sind die üblichen

Spannungsversorgungseinrichtungen dargestellt, die nicht näher gekennzeichnet und im folgenden auch nicht näher beschrieben werden brauchen.

Die wesentlichen, in ihrer Funktion oben schon beschriebenen Bauteile werden anhand der F i g. 2 nochmals kurz erläutert:

Ein Oszillator 40 mit einer Frequenz von beispielsweise 200 kHz ist mit einer aus vier Kondensatoren C1... CA bestückten Brücke verbunden, deren Gesamtkapazität einerseits am Kondensator C3 einstellbar, andererseits aber auch von der Kapazität der Kontaktfläche 201 bestimmt ist Dieser kapazitiven Brücke ist ein Verstärkernetzwerk aus 4 Operationsverstärkern OA i ... OA4 nachgeschaltet, die ihrerseits über geeignete Widerstandsnetzwerke miteinander ΐϊ verknüpft sind. Am Ausgang dieses Verstärkernetzwerkes liegt schließlich ein Nullspannungsschalter 50, der das Magnetventil 30 öffnet bzw. schließt

Bewegt sich nun die Arbeitshand in den Ansprechbereich der aktiven Fläche 201, so wird dadu^rch die äußere Kapazität C_a verändert und damit die Brücke verstimmt. Diese Verstimmung führt zu einer Stromänderung des Generators 40, was wiederum zu einer Differenzspannung an der Brücke von einigen Millivolt führt.
Diese aus der Verstimmung der kapazitiven Brücke entstehende Spannungsdifferenz wird vom Widerstandsnetzwerk verstärkt und steuert den Nullspannungsschalter 50 durch. Eine mögliche Schaltungsrealisierung geht dabei von folgenden Kapazitäten und Widerstandswerten aus:

Al	= 27 kn
R2	= 4,7 kQ.
RZ	= 1 ΜΩ
Λ4	= 22 kü.
RS	= 1 mn
R6	= 1 mQ
R7	= 4,7 kn
/?8	= 10 V.O.
Λ9	= 3,3 kn
*RiO*	= 1OkQ
RH	= 10 kQ.
R 12	= 1 ΜΩ
Cl	= 10 pF
Cl	= 10 pF
C3	= 5...-1OpF
Ci	= lOpF

Ca bei 25 mm Annäherung = 1 pF
Oszillatorfrequenz = 200 kHz
Gesamtverslärkungsfaktor ungefähr 100
Typ des 4fach Operationsverstärkers: AF 774

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 die Annäherung/Entfernung einer Arbeitshand vom Gasbrenner registrierenden Erkennungsmittel, das über eine Steuerschaltung ein in der Gaszuführung des Hauptbrenners liegendes Magnetventil öffnet/ schließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Erkennungsmittel ein kapazitiver Annäherungsschalter (20) ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Bauteile des kapazitiven Annäherungsschalters (20) auf eine Platine untergebracht sind, die in einem sämtliche Bedienungs- und Kontrollelemente des Gasbrenners enthaltenden Gehäuse (10) eingesetzt ist, wobei die aktive Fläche (201) des Annäherungsschalters in einer Öffnung dieses Gehäuses (10) angeordnet ist.