DE3129268C2 - Zündanordnung für einen Gasbrenner - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

d) das Haupt-Brennstoffzufuhrventil (24) ein durch elektrische Ansteuerung offen- und schließbares Ventil ist,

e) das Zündelement eine für Dieselmotoren verwendbare Glühkerze (22) ist und

f) die Steuerschaltung (20) zur Erhitzung der Glühkerze (22) während einer vorgegebenen konstanten ersten Zeitdauer, anschließenden gleichzeitigen Erhitzen der Glühkerze (22) sowie öffnung des Haupt-Brennstoffzufuhrventils (24) während einer vorgegebenen konstanten zweiten Zeitdauer und danach erfolgenden Abschaltung der Glühkerze (22) ausgelegt ist und hierzu aufweist:

f.l) einen der Glühkerze (22) und dem Haupt-Brennstoffzufuhrventil (24) gemeinsam vorgeschalteten Steuerblock (3g;,

f. 1.1) der mit einem erste- Steuerausgang (32) mit dem Steuereingang (26') der Glühkerze (22) und

f.1.2) mit einem zweiten Steuerausgang (34) mit dem Steuereingang (28') des Haupt-Brennstoffzufuhrventils (24) verbunden ist und seinerseits aufweist:

f. 13) einen elektronischen Taktgeber (44),

f.l.4) einen dem Taktgeber (44) nachgeschalteten ersten Zähler (54) mit mehreren der Reihe nach angetakteten Zählerausgän gen (62,64,66,66', 68,70),

f.l 5) ein erstes ODER-Glied (72), das eingangsseitig mit einer ersten Gruppe von Zählerausgängen (62, 64, 66) und ausgangsseitig mit dem ersten Steuerausgang (32) des Steuerblocks (30) verbunden ist,

f. 1.6) ein zweites ODER-Glied (74), das eingangsseitig mit einer nach der ersten Gruppe von Zählerausgängen (62,64,66) angetakteten zweiten Gruppe von Zählerausgängen (66', 68, 70) und ausgangsseitig mit dem zweiten Steuereingang (34) des Steuerblocks (30) verbunden ist, wobei

f. 1.7) der in der ersten Zählerausgangsgruppe zuletzt angetaktete Zählerausgang (66) mit dem in der zweiten Zählerausgangs- eo gruppe zuerst angetakteten Zählerausgang (66') leitend verbunden ist.

2. Zündanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Steuerblock (30) zur Antaktung jedes Zählerausganges (62 bis 70) für eine Dauer von etwa 10 Sekunden ausgelegt ist und
b) der erste Zähler fünf Zählerausgänge (62,64,66 bzw. 66', 68, 70) aufweist, wobei der dritte Zählerausgang (66 bzw. 66') mit je einem Eingang des ersten und zweiten ODER-Gliedes (72,74) verbunden ist

3. Zündanordnung nach Anspruch i oder 2, chdurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20) einen ausgangsseitig mit dem Steuereingang (26') der Glühkerze (22) und/oder dem Steuereingang (28') des Haupt-Brennstoffzufuhrventils (24) verbundenen Flammwächter und/oder Temperaturwächter (128) aufweist

4. Zündanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammwächter ein im jeweiligen Strahlungsfeld der Gasflamme (155) angeordneter elektronischer Fotodetektor .(84) mit vorgeschaltetem Lichtleiter (150) ist

5. Zündanordnung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die Steuerschaltung (20) aufweist:

a) ein erstes UND-Glied (86),

a.1) dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Flammwächters,

&2) dessen anderer Eingang mit einem zeitlich nach dem ersten Zählerausgang (66') der zweiten Zählerausgangsgruppe angetakteten Zählerausgang (68) und

a3) dessen Ausgang über ein drittes ODER-Glied (120) mit einem am ersten Zähler (54) vorgesehenen Rücksetzeingang (58) verbunden ist und

b) ein zweites UND-Glied (124),

b.l) dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Flammwächters,

b.2) dessen anderer Eingang mit dem in der zweiten Zählerausgang.-gruppe zuletzt angetakteten Zählerausgang (70) und

b3) dessen Ausgang über das dritte ODER-Glied (120) ebenfalls mit dem Rücksetzeingang (58) des ersten Zählers (54) verbunden ist

6. Zündanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalausgang (129) des Temperaturwächters (128) über das dritte ODER-Glied (120) mit dem Rücksetzeingang (58) des ersten Zählers (54) verbunden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündanordnung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Die gattungsgemäße Zündanordnung ist aus dem DE-GM 19 77 409 bekannt. Die bekannte Zündanordnung weist ein einziges Brennstoffzufuhrventil, im folgenden Haupt-Brennstoff7.jfuhrventil genannt, ein als Glühwendel ausgestaltetes und von einer Batterie gespeistes Zündelement sowie eine elektrische Steuerschaltung mit einem in der Stromversorgungsleitung des Zündelements angeordneten Bimetall-EIN/AUS-Schalter auf. Der Bimetall-EIN/AUS-Schalter ist im kalten Zustand geschlossen, also leitend. Bei der bekannten

Zündanordnung *ird das Haupt-Brennstoffzufuhrventil manuell geöffnet und hierdurch gleichzeitig eine leitende Verbindung zwischen dem Zündelement und der Stromversorgung hergestellt. Das Zündelement wird dann so lange mit Strom versorgt, also erhitzt, bis die von der gezündeten Gasflamme abgegebene Wärme zu einem selbsttätigen Ausschalten des Bimetall-EIN/ AUS-Schalters infolge einer Verformung des Bimetalls führt Erlischt die Gasflamme bei geöffnetem Haupt-Brennstoffzufuhrventil und fällt hierdurch die Temperatür in der Umgebung des Bimetall-EIN/AUS-Schalters genügend ab, dann schließt der Bimetall-EIN/AUS-Schalter den Stromversorgungskreis für das Zündelement wieder. Hierdurch soll sichergestellt werden, daß nach einem Erlöschen der Gasflamme bei geöffnetem Haupt-Brennstoffzufuhrventil eine vergleichsweise geringe Menge an unverbranntem Gas dem Gasbrenner entströmt

Die Verwendung des mit Niederspannung betreibbaren Zündelements hat gegenüber Zündelementen, die mit Hochspannung betrieben werden (vgl. z. B. US-PS 42 30 444 oder GB 20 13 867 A) den Vorteil, daß auf aufwendige Hochspannungs-Isolationen verzichtet werden kann, ohne daß die sonst mit Hochspannung einhergehenden Gefahren für die Bedienungspersonen in Kauf genommen werden müßten. Die elektrische Steuerschaltung hat den Vorteil einer Reduzierung des Energieverbrauches des Zündelementes gegenüber solchen Zündanordnungen, bei weichen das Zündelement auch noch nach Zündung der Gasflamme dauernd mit Strom versorgt wird oder als Pilotflamme weiterbrennt (vgl. z.B. US-PS 39 28 910 oder US-PS 39 69 656). Die bekannte gattungsgemäße Zündanordnung hat jedoch folgende Nachteile: Eine als Zündelement verwendete Glühwendel ist stets bruchgefährdet Das gleichzeitige öffnen des Haupt-Brennstoffzufuhrventils und Erhitzen des Zündelements führt ferner dazu, daß so lange Gas unnötig verbraucht wird, bis das Zündelement auf ausreichend hohe Zündtemperaturen erhitzt worden ist. Die Verwendung eines Bimetall-EIN/ AUS-Schalters führt zu nicht genau vorhersehbaren Verzögerungen sowohl des Ausschalt-Zeitpunktes des Zündelementes nach Zündung des Gases — und damit zu einem unnötigen Energieverbrauch des Zündelementes — als auch des Einschalt-Zeitpurktes nach Erlöschen der Gasflamme — und damit zu einem unnötigen Verbrauch an unverbnjnntem Gas.

Ausgehend von vorgenanntem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gaUungsgemäße Zündanordnung — unter weitestgehender Beibehaltung ihrer bisherigen Vorteile — derart weiterzuentwickeln, daß mit ihr der Energieverbrauch (Stromverbrauch des Zündelementes und Brennstoffverbrauch) weiter reduzierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden 5^ Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der Zündanordnung gemäß Anspruch 1 ist demnach nicht nur das Zündelement, sondern auch das Haupt-Brennstoffzufuhrventil zur Steuerung durch die elektrische Steuerschaltung ausgelegt. Zur Zündung des Gases wird hierbei zunächst das Zündelement während einer durch den Zähltäkt des Zählers vorgegebenen konstanten ersten Zeitdauer erhitzt (Merkmal f. 1.5), danach zusätzlich das Haupt-Brennstoffzufuhrventil geöffnet (Merkmal f. 1.6), derart, daß das Zündelement und das Haupt-Brennstoffzufuhrventil gleichzeitig während einer vorgegebenen konstanten zweiten Zeitdauer im Sinne einer Erlvttung bzw. Öffnung beaufschlagt werden (Merkmal f,l,7), und anschließend das Zündelement, nicht jedoch das Haupt-Brennstoffzufuhrventil abgeschaltet (Merkmal f.l.4bis MJ).

Die erfmdungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Gaszufuhr erst nach einer ausreichenden Erhitzung des Zündelementes freigegeben wird; hierdurch also eine unnötige Gasabgabe zu Beginn des Zündvorganges vermieden wird. Das gleichzeitige öffnen des Haupt-Brennstoffzufuhrventils und Erhitzen des Zündelementes nur für eine festvorgegebene konstante erste Zeitdauer, gefolgt von einem Abschalten des Zündelementes, stellt eine Reduzierung des Energieverbrauchs des Zündelements sicher. Die Verwendung von Taktgebern und Zählern hat den Vorteil, daß die Vorgaben für die konstanten ersten und zweiten Zeitdauern unterschiedlichen Gasen jeweils im Sinne einer optimalen Reduzierung des Energieverbrauchs bequem angepaßt werden können. Der Einsatz einer für Dieselmotore verwendbaren Glühkerze hat den Vorteil eines vergleichsweise bruchsicheren stabilen und äußeret betriebssicheren Zündelementes. Die Betriebssicherheit des Zündelementei. trägt ebenfalls zur Sicherstellung der gewünschten Reduzierung des Energieverbrauchs bei.

Grundsätzlich ist zwar die Verwendung von Glühkerzen zur Zündung eines Gasgemisches bestehend aus Brenngas und Heizsauerstoff bei Schneidbrennern aus der DE-AS 28 19 132 bekannt Diese bekannte Zündanordnung betrifft aber eine andere Gattung als die erfindungsgemäße Zündanordnung. Auch ist der genannten Druckschrift kein konkreter Hinweis auf eine Steuerung des Zündvorganges entnehmbar. Ferner sind aus der GB-PS 14 85 215 und der DE-OS 29 43 334 Zeitsteuerwerke zur Steuerung des Betriebes von Zündanordnungen bekannt Jedoch handelt es sich auch hierbei um gattungsfremde Zündanordnungen.

Die Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung gemäß Anspruch 2 stellt eine Optimierung des Energieverbrauches bei Verwendung unterschiedlicher Gase mit geringem Schaltungsaufwand sicher.

Die Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung semäß Anspruch 3 führt zu einer weiteren Minimierung des Stromverbrauches und insbesondere des Gasverbrauches. Der Flammwächter stellt hierbei sicher, daß das Zündelement dann nicht erneut erhitzt wird, wenn das Gas bereits gezündet hat. Der Temperaturwächter stellt sicher, daß auch das Brennstoffzufuhrventil dann geschlossen wird, wenn eine beliebig vorgebbare Sollwerttemperatur erreicht worden ist.

Die weitere Ausgestaltung des beanspruchten Gegenstandes nach Anspruch 4 schützt den Fotodetektor vor Beschädigungen, stellt eine optimale Strahlungszufuhr zum Fotodetektor sicher und unterstützt dadurch ein sicheres Ansprechen des Fotodetektors, verbunden mit dem Vorteil einer sicheren Reduzierung des Stromverbrauches der Glühkerze.

Die Ausgestaltung der Zündanordnung gemäß Anspruch 5 stellt eine zusätzliche Steuerung des Brennstoffzufuhrventils und vorzugsweise gleichzeitig auch der Glühkerze in Abhängigkeit davon sicher, ob das Gas gezündet hat oder nicht; ferner, daß der Zündvorgang nur dann wiederholt wird, wenn das Gas nicht gezündet hat und das Brennstoffzbfuhrventil nur nach Zündung der Gasflamme geöffnet bleibt. Auch diese Maßnahmen dienen demnach einer Einsparung der vom Zündelement und vom Gasbrenner benötigten Energie.

Die Zündanordnung gemäß Anspruch 6 ermöglicht

ein Sperren des Brennstoffzufuhrventils bei Erreichen oder Überschreiten der Sollwerttemperatur sowie die Einleitung eines erneuten Zündvorganges bei nachfolgendem Abfallen der Temperatur unter den Sollwert und damit eine weitere Reduzierung des Energieverbrauchs bei Dauerbetrieb des Gasbrenners.

Im übrigen haben anmelderseitig durchgeführte Versuche ergeben, daß sich die beanspruchte Zündanordnung besonders zur Zündung von Erdgas oder Flüssiggas, vorzugsweise Butan oder Propan eignet. Bei diesen Versuchen wurde die auf dem Markt befindliche Glühkerze der Firma Bosch Nr. 0250 200 052 verwendet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der triindung nebst Modifikationen des Ausführungsbeispiels,

F i g. 2a und 2b an sich bekannte Ausführungsbeispiele des Zündelementes und

F i g. 3 ein Flußdiagramm der Arbeitsweise der Zündanordnung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Zündanordnung ist für einen Gasbrenner zur Verbrennung von Flüssiggas, insbesondere Butan oder Propan oder zur Verbrennung von Erdgas ausgelegt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine als elektronische Schaltung 20 ausgelegte Steuerschaltung und ein der Steuerschaltung nachgeschaltetes steuerbares Zündelement, sowie ein steuerbares Brennstoffzuführventil auf. Das Zündelement ist als handelsübliche Glühkerze 22, beispielsweise wie sie für Dieselmotore verwendet wird, und das Brennstoffzuführventil als Magnetventil 24 ausgebildet. Die Steuereingänge 26' bzw. 28' der Glühkerze 22 bzw. des Magnetventils 24 sind mit zwei Ausgängen 26 bzw. 28 der Schaltung 20 verbunden.

Wesentlicher Bestandteil der elektronischen Schaltung 20 ist ein Steuerblock 30 mit einem ersten Steuerausgang 32 und einem zweiten Steuerausgang 34. Die beiden Steuerausgänge 32 und 34 sind jeweils über Relais 36 und 38 mit den Ausgängen 26 und 28 der elektronischen Schaltung 20 verbunden. Jedes Relais 36 bzw. 38 wird von jeweils einer Schutzdiode 40 bzw. 42 überbrückt.

Der Steuerblock 30 weist einen zwischen Masse und eine Konstantspannung von beispielsweise 8 Volt geschalteten Taktgeber 44, einen ebenfalls zwischen Masse und die Konstantspannung geschalteten ersten Zähler 54 mit einem Takteingang 56 und fünf Zählerausgängen 62,64,66 bzw. 66', 68 und 70 auf.

Eingangsseitig ist der Taktgeber 44 über eine Steuerleitung 45 mit dem Setzausgang einer als R/S-Flip-Flop 200 ausgebildeten bistabilen Kippstufe verbunden. Der Taktausgang des Taktgebers 44 arbeitet über eine Steuerleitung 55 auf den Takteingang 56 des ersten Zählers 54. Zur Unterdrückung von Schwankungen der Versorgungsspannung wird der Taktgeber 44 von einem Kondensator 46 überbrückt Zur Änderung der Zeitkonstanten des Taktgebers 44, d.h. zur Änderung der Taktfrequenz, ist parallel zum Taktgeber 44 eine aus einem ersten variablen Widerstand 48, einem zweiten variablen Widerstand 50 und einem variablen Kondensator 52 gebildete Reihenschaltung geschaltet wobei der Taktgeber 44 über Steuereingänge 47 und 51 mit dem zwischen dem ersten variablen Widerstand 48 und zweiten variablen Widerstand 50 liegenden Verbindungspunkt bzw. dem zwischen dem zweiten variablen Widerstand 50 und dem variablen Kondensator 52 liegenden Verbindungspunkt verbunden ist. Selbstverständlich können anstelle der variablen Widerstände 48 und 50 sowie des variablen Kondensators 52 auch Widerstände bzw. Kondensatoren mit fest vorgegebenen Widerstandswerten bzw. Kapazitäten ίο verwendet werden. Der Taktgeber 44 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel so ausgelegt, daß er pro Sekunde ein Taktsignal abgibt.

Der erste Zähler 54 ist im dargestellten Aiisführungsbeispiel als Dezimalteiler ausgelegt, so daß seine fvinf is Zählerausgänge 62 bis 70 im 10 Sekunden-Takt der Reihe nach beaufschlagt werden. Dieser Zähler weist ferner einen Rücksetzeingang 58 *<->"'■» einen Zählstopeingang 60 auf. Wird der Rücksetzeingang 58 mit einem positiven Signal (H Pegs!) beaufschlagt, dann wirH Her erste Zähler 54 auf Null zurückgesetzt und dort so lange gehalten, bis das Signal an seinem Rücksetzeingang 58 wieder verschwindet. Wird dagegen der Zählstopeingang 60 mit einem Signal (Η-Pegel) beaufschlagt, dann bleibt der Zähler 54 bei dem zum Zeitpunkt der Beaufschlagung erreichten Zählerstand so lange stehen, bis das Signal am Zählstopeingang 60 wieder verschwindet.

Die c'ilen drei Zählerausgänge f2 bis 66 sind mit den

drei Eingängen eines ersten dreistufigen ODER-Gliedes

in 72 verbunden. Der dritte Zählerausgang 66 weist eine Abzweigung 66' auf. Diese Abzweigung 66' sowie der vierte Zählerausgang 68 und der fünfte Zählerausgang 70 sind ebenfalls mit den drei Eingängen eines zweiten dreistufen ODER-Gliedes 74 verbunden. Beide ODER-

j5 Glieder 72 und 74 sind durch drei parallel geschaltete Dioden realisiert, die jeweils ausgangsseitig zu einem einzigen Ausgang zusammengefaßt sind. Die Ausgänge der beiden ODER-Glieder 72 und 74 sind jeweils über einen Widerstand 76 bzw. 78 und einen jedem Widerstand nachgeschalteten npn-Transktor 80 bzw. 82 mit den Steuerausgängen 32 bzw. 34 des Steuerblocks 30 verbunden. Der Ausgang jedes Widerstandes 76 bzw. 78 arbeitet auf die Basis des Transistors 80 bzw. 82. Der Emitter jedes Transistors 80 bzw. 82 liegt auf Masse; der Kollektor jeweils über das Relais 36 bzw. 38 am positiven Pol der Konstantspannungsversorgung.

Aus den bisherigen Darstellungen ergibt sich, daß die Glühkerze 22 während der Dauer der Beaufschlagung der ersten drei Zählerausgänge 62 bis 66, d. h. also für 30 Sekunden lang, erhitzt wird, da das Ausgangssignal des ersten ODER-Gliedes 72 nach Verstärkung dun., den Transistor 80 das Relais 76 im Sinne einer Stromversorgung der Glühkerze 22 ansteuert Auch das Magnetventil 24 wird entsprechend den vorstehenden Ausführungen 30 Sekunden lang geöffnet wobei sich wegen der Abzweigung 66' des dritten Zählerausgangs 66 die letzten 10 Sekunden der Erhitzung des Zündelementes 22 mit den ersten 10 Sekunden der öffnung des Magnetventils 24 vollständig überlappen.
Zur Überwachung und Steuerung des Zündvorganges weist die elektronische Schaltung einen Fotodetektor 84 auf, der feststellt ob die Glühkerze 22 den Brennstoff gezündet hat oder nicht Hierzu ist der Fotodetektor 84 im Bereich des potentiellen Strahlungsfeldes der _fe5 gezündeten Gasflamme angeordnet Er ist dabei so ausgelegt, daß er ein Signal mit tiefem Pegel (Low-Signal) dann abgibt wenn er die elektromagnetische Strahlung der Flamme empfängt Im anderen Fall

gibt er ein Signal mit hohem Pegel (High-Signal) ab. Die Signalausgangsleitung 85 des Fotodetektors 84 ist mit dem einen Eingang eines (aus zwei NAND-Gliedern) aufgebauten zweistufigen ersten UND-Gliedes 86 verbunden. Der andere Eingang dieses UND-Gliedes 86 ist über eine Leitung 83 mit dem vierten Zählerausgang de' ersten Zählers 54 verbunden. Die dargestellte logi«;he Verknüpfung der Pegelverhältnisse am vierten Zäriievausgang 68 und dem Signalausgang des Fotodetektors 84 bewirkt, daß nur dann am Ausgang des ersten UND-Gliedes 86 ein hoher Pegel ansteht, wenn der Brennstoff zwischen der zehnten und zwanzigsten Sekunde der Öffnungsdauer des Magnetventils 24 nicht gezündet wurde.

Das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 86 wird über eine Leitung 87 sowohl dem Takteingang 88 eines zweiten Zählers 90 als auch dem Rücksetzeingang 58 des ersten Zählers 54 zugeführt. Zur Zuführung des Ausgangssignals des ersten UND-Gliedes 86 zum Rücksetzeingang 58 ist zwischen dem Verzweigungspunkt der Leitung 87 und dem Rücksetzeingang 58 zunächst ein Kondensator 116 und diesem in Reihe folgend ein drittes ODER-Glied 120 vorgesehen. Die Verbindungsleitung 117 zwischen dem Kondensator 116 und dem Eingang des dritten ODER-Gliedes 120 ist über einen Widerstand 118 mit Masse verbunden.

Auf Grund der bisher beschriebenen Schaltung ergibt sich, daß jedesmal dann, wenn der Brennstoff zwischen der vierzigsten und fünfzigsten Sekunde seit Beginn der Erhitzung der Glühkerze 22 bzw. zehnten und zwanzigsten Sekunde seit öffnung des Magnetventils 24 nicht gezündet hat, der erste Zähler 54 gar nicht erst bis zu seinem fünften Zählerausgang 70 vorrückt, sondern zurückgesetzt, der Zündvorgang wiederholt und der zweite Zähler 90 jeweils den in der Reihenfolge der Antaktung jeweils nachfolgenden Zählerausgang 92,94, 96 bzw. 98 beaufschlagt. Das am letzten Zählerausgang des Zählers 90 anliegende Ausgangssignal, in diesem Falle also das am vierten Zählerausgang 98 anliegende Signal, wird einerseits einem Störungsmelder 110, andererseits über eine Leitung 119 zunächst einem vierten ODER-Glied 122 und von diesem dem Zählstopeingang 60 des ersten Zählers 54 zugeführt. Die Beaufschlagung des Zählstopeinganges 60 bewirkt in diesem Fall, daß der Zähler in seiner »Null-Stellung« gehalten wird, da er wegen Beaufschlagung des Zählstopeinganges 60 nicht zählen kann, zuvor aber wegen der vorangegangenen Beaufschlagung des Rücksetzeinganges 58 in die Null-Stellung gebracht wurde. Als Folge hiervon liegen auch der erste und zweite Steuerausgang 32 und 34 des Steuerblocks 30 auf niedrigem Pegel, so daß in diesem Fall die Glühkerze 22 unbeheizt und das Magnetventil 24 geschlossen bleiben.

Der Störungsmelder 110 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einer Leuchtdiode 112.

Zur Freigabe des ersten Zählers 54 weist der zweite Zähler 90 einen Rücksetzeingang 100 auf, der über einen Schalter 102 mit nachfolgender Diode 104 ansteuerbar ist Der Schalter 102 ist zur Eingabe der Information »Störung beseitigt« in die elektronische Schaltung 20 vorgesehen.

Ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Brennstoff innerhalb der ersten drei Zündungsversuche gezündet worden, dann schaltet der erste Zähler 54 weiter auf seinen letzten Zählerausgang 70. Dieser Zählimpuls wird über eine weitere Leitung 123 und das vierte ODER-Glied 122 dem Zählstopeingang 60 des ersten Zählers 54 zugeführt, so daß hierdurch das Magnetventil 24 in der geöffneten Stellung gehalten wird. Gleichzeitig wird dieser Zählimpuls dem einen Eingang eines — wiederum aus zwei NAND-Gliedern aufgebauten — zweistufigen zweiten UND-Gliedes 124 zugeführt. Djr andere Eingang des zweiten UND-Gliedes 124 ist mit der Signalausgangsleitung 85 des Fotodetektors 84 verbunden. Der Ausgang des zweiten UND-Gliedes 124 ist mit einem Eingang des dritten

ίο ODER-Gliedes 120 verbunden. Demnach wird der erste Zähler 54 nur dann vom Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 124 rückgesetzt, wenn gleichzeitig eine logische »1« am letzten Zählerausgang 70 des ersten Zählers 54 und an der Signalausgangsleitung 85 des Fotodetektors 84 anliegen, also das Magnetventil 24 zwar offen und der Zählstopeingang 60 des ersten Zählers 54 mit dem Signal des letzten Zählerausgangs 70 beaufschlagt, die Flamme aber zwischenzeitlich wieder erloschen ist.

Soii dieses Erlöschen der Flamme bei Beaufschlagung des letzten Zählerausganges 70 des ersten Zählers 54 ebenfalls als Störfall registriert, d. h. vom zweiten Zähler 90 gezählt werden, wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 124 über eine Leitung 125 und eine darin vorgesehene Diode 126 zusätzlich dem Takteingang 88 des zweiten Zählers 90 zugeführt.

Um bei der Steuerung der Zündanordnung auch die Temperatur berücksichtigen zu können, weist die elektronische Schaltung 20 auch einen Temperaturwächter 128 auf. Dieser ist so geschaltet, daß an seiner Ausgangssignalleitung 129 e^;ne logische »0« ansteht, solange der gewünschte Temperaturwert, d. h. der Sollwert der Temperatur, nicht überschritten ist. Wird dagegen dieser Temperatur-Sollwert überschritten, dann steht auf besagter Ausgangssignalleitung 129 eine logische »1« an. Die Ausgangsleitung 129 des Temperaturwächters 128 ist mit einem Eingang des dritten ODER-Gliedes 120 verbunden. Demnach wird der erste Zähler 54 dann in die Null-Stellung rückgesetzt, wenn der Temperatur-Sollwert überschritten ist und in dieserr Zustand so lange gehalten, bis die Temperatur wieder unter den Sollwert abfällt. Mit anderen Worten, wird bei Überschreitung des Temperatur-Sollwertes das Magnetventil 24 geschlossen und ein neuer Zündvorgang erst dann wieder eingeleitet, wenn die Temperatur unter den Sollwert abgefallen ist.

Das bereits vorher genannte — aus zwei NAND-Gliedern aufgebaute — R/S-Flip-Flop 200 wird mittels

so eines Startschalters 202 gesetzt und mittels eines Stopschalters 204 rückgesetzt Ein zwischen Masse und dem Rücksetzeingang des R/S-Flip-Flops 200 vorgesehener Kondensator 206 dient dazu, daß das R/S-Flip-Flop stets eine definierte Ausgangslage einnimmt Der Rücksetzausgang des R/S-Ffip-Flop ist Ober eine Leitung 207 mit einem Eingang des ersten ODER-Gliedes 120 — und somit mit dem Rücksetzeingang 58 des ersten Zählers 54 — und über eine Zweigleitung 207' mit darin angeordneter Diode 106 mit dem Rücksetzeingang 100 des zweiten Zählers 90 verbunden. Die Diode 106 liegt in Durchlaßrichtung gesehen vor der Diode 104.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das an der Ausgangssignalleitung 129 des Temperaturwächters 128 anstehende Temperatursignal über eine weitere Leitung und darin vorgesehene Bauelemente dem Startschalter 202 und dem Stopschalter 204 des R/S-Flip-Flops 200 im Sinne einer

automatischen Betätigung des Startschalters bei niedrigem Ausgangssignal und im Sinne einer Betätigung des Stopschalters bei hohem Ausgangssignal des Temperaturwächters 128 zugeführt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Taktgeber 44 für die Dauer der Sollwert-Temperaturüberschreitung nicht arbeitet und erst wieder bei Erreichen oder Unterschreiten des Temperatur-Sc !!wertes gestartet wird.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Strahlung des gezündeten Brennstoffes über einen Lichtleiter, insbesondere Glasfaserlichtleiter 150 dem Fotodetektor 84 zugeführt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Wärmebelastung des Fotodetektors 84 auf ein Minimum reduziert und das Eingangsende des Glasfaserlichtleiters 150 gleichzeitig in einen Bereich erhöhter Intensität des Strahlungsfeldes der Gasflamme 155 gebracht werden kann. Der Glasfaserlichtleiter 150 ist beispielsweise durch eine Brennkammerwand 152 geführt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird als Versorgungsspannung für die Zündanordnung eine Konstantspannung von 8 Volt gewählt. Diese kann durch Zwischenschaltung eines an sich bekannten elektronischen Spannungsreglers von einer 12 Volt Autobatterie abgegriffen werden.

Die F i g. 2a und 2b sind zwei Prinzipdarstellungen an sich bekannter Glühkerzen (siehe z. B. Bosch, Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, 1966), wobei in Fig. 2a eine Glühdrahtkerze und in F i g. 2b eine Glühstiftkerze wiedergegeben ist.

Gemäß Fig.2a ist die Glühdrahtkerze im wesentlichen aus der Anschlußmutter 210, der Anschlußschiene 212, dem Anschlußisolator 214, dem Anschlagring 216, dem Kerzengehäuse 218, dem geschmolzenen Glaspulver 220, dem AnschluBgehäuse 222 und der Glühwendel 224 aufgebaut.

Gemäß F i g. 2b ist die Glühstiftkerze im wesentlichen aus der Anschlußmutter 230, der Sicherungsscheibe 232, der Rundmutter 234, der Isolierscheibe 236, der Dichtung 238, dem Kerzengehäuse 240 und dem Glühstift 242 aufgebaut.

F i g. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Zündvorgangs mit der erfindungsgemäßen Zündanordnung. Vom Startpunkt 250 ausgehend wird zunächst über die Stufen 252, 254 und 256 das Relais 36 im Sinne einer Erhitzung der Glühkerze 22 30 Sekunden lang angesteuert, wobei pro Stufe jeweils 10 Sekunden vorgesehen sind. Mit Beginn der Stufe 256 wird auch das Magnetventil 24 geöffnet. 10 Sekunden später wird in der Entscheidungsstufe 258 über den Fotodetektor 84 festgestellt, ob das Gas gezündet ist. Während dieser Stufe ist auch das Magnetventil 24 noch geöffnet Wird innerhalb der für diese Entscheidungsstufe 258 vorgesehenen 10 Sekunden das Gas nicht gezündet, erhält der zweite Zähler 90 ein Taktsignal. It* der Entscheidungsstufe 260 wird nun festgestellt, ob der Zählerstand des zweiten Zählers 90 kleiner oder gleich 2 ist. Falls der Zählerstand 3 in dieser Stufe nicht erreicht worden ist, wird der Zündvorgang zur Stufe 252 rückgeführt. Ist jedoch der Zählerstand 3 erreicht worden, rückt der Zündvorgang zur Stufe 262 weiter und zeigt eine Störung an. In der nächstfolgenden Entscheidungsstufe 264 wird festgestellt, ob die Störung

ίο beseitigt ist oder nicht. Solange die Störung nicht beseitigt ist, verbleibt es bei einer geschlossenen Schleife zwischen der Stufe 262 und der Entscheidungsstufe 264. Sobald dagegen die Störung beseitigt ist. wird der Zündvorgang zur Stufe 252 rückgeführt.

Wird in der Entscheidungsstufe 258 festgestellt, daß das Gas brennt, gelangt der Zündvorgang nach weiteren 10 Sekunden zur Entscheidungsstufe 266. Wird in dieser Stufe festgestellt, daß die Flamme mittlerweile erloschen ist, rückt der Zündvorgang über die Entscheidungsstufe 260 — je nach dem Zählerstand des zweiten Zählers 90 — wieder zur Stufe 252 oder zur Stufe 262 weiter. Wird dagegen in der Entscheidungsstufe 266 festgestellt, daß das Magnetventil 24 offen ist und die Flamme brennt, dann wird der weitere Zündvorgang noch davon abhängig gemacht, ob die Temperatur über dem Temperatur-Sollwert liegt. Diese Entscheidung wird in der Entscheidungsstufe 268 getroffen. Lautet die Antwort nein, verbleibt es bei einer geschlossenen Schleife zwischen den Entscheidungsstufen 268 und 266 — also bei einem weiteren Feuern. Lautet die Antwort jedoch ja, rückt der Zündablauf zur Stufe 270 weiter, in welcher sowohl das Relais 36 als auch das Relais 38 abgeschaltet werden. Danach rückt der Zündvorgang zur nächsten Entscheidungsstufe 272 weiter, in welcher wiederum festgestellt wird, ob die Temperatur (noch) über dem Sollwert liegt. Ist das der Fall, verbleibt der Zündvorgang so lange auf der Stufe 272, bis die Temperatur auf den Sollwert abgefallen ist. Danach wird der Zündvorgang in der Stufe 252 erneut eingeleitet.

In vorstehender Schilderung des Arbeitsablaufes der in F i g. 1 gezeigten Schaltung mittels des F'.ußdiagrammes gemäß F i g. 3 ist — aus Gründen einer vereinfachten Darstellung — nicht berücksichtigt worden, daß der

Temperaturwächter 128 über das dritte ODER-Glied 120 mit dem Rücksetzeingang 58 des ersten Zählers 54 verbunden ist, d. h. die Temperatur ständig insoweit berücksichtigt wird, als die Relais 36 und 38 bei einem Überschreiten der Sollwerttemperatur ausgeschaltet werden und ein erneuter Zündvorgang erst wieder bei einem Absinken der Temperatur auf (oder unter) den Sollwert eingeleitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspröohe;
   1. Zündanordnung für einen Gasbrenner mit

   a) einem Haupt-Brennstoffzufuhrventil (24),

   b) einem mit Niederspannung erhitzbaren steuerbar ein- und ausschaltbaren Zündelement und

   c) einer zur Steuerung des Zündelementes ausgelegten elektrischen Steuerschaltung (20),