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Sicherheitsvorrichtung für Gasbrenner Die Erfindung bezieht sich auf
eine Sicherheitsvorrichtung für Gasbrenner mit einem durch ein beheiztes Thermoelement
erregten Elektromagneten, der zwecks Öffnens des Gasventils mittels einer von Hand
bedienbaren Verschiebeeinrichtung mit einem beweglichen Anker in Verbindung gebracht
wird, der in mittelbarer oder unmittelbarer Verbindung mit dem Gasventil steht und
dieses so lange offenhält, als das Thermoelement Strom liefert. Bei Sicherheitsvorrichtungen
der genannten Art ist es bekannt, eine elektrische Zündeinrichtung zum Anzünden
der Zündflamme vorzusehen. Hierbei mußte die Zündeinrichtung mittels einer besonderen
Einschaltvorrichtung und daher auch in einem besonderen Arbeitsgang eingeschaltet
werden. Dies hatte zur Folge, daß die Bedienung beim Inbetriebsetzen der Sicherheitsvorrichtung
verhältnismäßig umständlich war. Vor allen Dingen war aber die richtige Bedienung
von der Zuverlässigkeit der Bedienungsperson abhängig, so daß bei verspäteter Einschaltung
der Zündeinrichtung Verpuffungen auftreten konnten.
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Nach der Erfindung sind die genannten Nachteile dadurch beseitigt,
daß im Bereich der von Hand bedienbaren Verschiebeeinrichtung Kontakte angeordnet
sind, die beim Betätigen der Verschiebeeinrichtung geschlossen werden und vor dem
Öffnen der Gaszufuhr zu den Brennern eine elektrische Zündeinrichtung zum Inbetriebsetzen
der Anlage einschalten. Hierdurch wird erreicht, daß bei dem
ohnehin
erforderlichen Bedienen der Verschiebeeinrichtung auch gleichzeitig und zwangläufig
die Zündeinrichtung eingeschaltet wird. Der bisher erforderliche besondere Bedienungsgang
fällt somit fort, wodurch die Bedienung vereinfacht wird. Außerdem wird die Zündeinrichtung
hier jeweils zwangläufig in Betrieb gesetzt, bevor das Gas zu den Brennern strömt,
so daß die Anzündung unabhängig von der Zuverlässigkeit der Bedienungsperson in
jedem Falle rechtzeitig erfolgt und Verpuffungen durch verspätetes Anzünden. ausgeschlossen
sind. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung
und in den Unteransprüchen angeführt. Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung. Es zeigt Fig. i eine schematische Darstellung der Sicherheitsvorrichtung
mit nur einem Brenner und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Sicherheitsvorrichtung
mit mehr als einem Brenner. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist das Ventilgehäuse
i mit einem Anschluß an die Gaszufuhrleitung 2 und einem Anschluß an die Brennerleitung
3 versehen. Das innerhalb des Gehäuses i liegende offene Ende der Brennerleitung
ist als Ventilsitz ausgebildet, der von einem Hauptgasventilkörper 4 beherrscht
wird. Der Hauptgasventilkörper 4 ist mittels einer axial verschiebbar geführten
Ventilstange 5 mit einer Ankerplatte 6 verbunden. Über der Ankerplatte 6 ist ein
Elektromagnet 7 angeordnet, der mit einem in dem Gehäuse i axial verschiebbar geführten
und oben aus dem Gehäuse i herausragenden Druckstift 8 verbunden ist. Die obere
Fläche des Elektromagneten 7 bildet zusammen mit dem unteren Ende eines Rohrstutzens
9 im Gehäuse i ein Hilfsgasventil für die mit der Zündgasleitung io in Verbindung
stehende Gehäusebohrung i i. Ist das Ventil am Rohrstutzen 9 geöffnet, so strömt
das Zündgas von der Gaszufuhrleitung 2 durch eine im Gehäuse vorgesehene Öffnung
12 und die Gehäusebohrung i i zur Zündgasleitung io. Die Gehäusebohrung i i steht
noch mit einem Gehäusekanal 13 in Verbindung, der erst nach Öffnen des Hauptgasventils
4 mit der Gaszufuhrleitung in Verbindung gebracht wird.
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Die Brennerleitung 3 mündet in einen Hauptgasbrenner 14, während an
die Zündgasleitung io eine Zündflammendüse 15 angeschlossen ist. Von der Zündflammendüse
15 ist eine Heizflammendüse 16 abgezweigt, die ein Thermoele.ment 17 beheizt. An
der Zündflammendüse ist noch eine Funkenelektrode i8 isoliert angeordnet und mit
dem Thermoelement 17 in eine solche Lage gebracht, daß das Thermoelement als Gegenelektrode
für die Funkenelektrode dient. Das Thermoelement 17 ist mittels einer Leitung i9
mit der Spule des Elektromagneten 7 verbunden, während die Funkenelektrode 18 mittels
einer Leitung 2o an die Hochfrequenzseite einer an sich bekannten elektrischen Zündeinrichtung
2i angeschlossen ist. Unter einer Schaltplatte 22 od. dgl. am oberen Ende des Druckstiftes
8 sind Kontakte 23 angeordnet, die mittels einer Leiturig 24 mit der Zündeinrichtung
21 in Verbindung stehen. Die Kontakte 23 werden beim Herunterdrücken des Druckstiftes
8 geschlossen, wodurch die elektrische Zündeinrichtung 21 eingeschaltet -wird. Bei
eingeschalteter Zündeinrichtung 21 springen von der Funkenelektrode 18 ständig Zündfunken
zum Thermoelement 17 über.
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Die Wirkungsweise der in Fig. i in Ruhestellung dargestellten Vorrichtung
ist folgendermaßen: Soll die Vorrichtung in Betrieb gesetzt werden, so wird zunächst
der Druckstift 8 derart heruntergedrückt, daß die untere Fläche des Elektromagneten
7 auf der Ankerplatte 6 aufliegt. Hierbei werden die Kontakte 23 geschlossen und
dadurch die elektrische Zündeinrichtung 21 eingeschaltet. Außerdem wird auch das
von der oberen Fläche des Elektromagneten 7 und dem Rohransatz g gebildete Hilfventil
geöffnet, so daß das Zündgas auf dem durch eine Pfeillinie eingezeichneten Weg zur
Zündgasleitung io strömen kann. Das aus der Zündflammendüse 15 und der Heizflammendüse
16 austretende Gas wird von den Zündfunken sofort entzündet. Die Flamme der Düse
16 beheizt das Thermoelement 17, das darauf über die Leitung i9 Strom an den Elektromagneten
7 liefert und diesen erregt, so dafl er die Ankerplatte 6 festhält. Hierauf wird
der Druckstift 8 losgelassen, worauf er und damit auch der Elektromagnet 7 von einer
nicht näher dargestellten Feder in seine Ausgangslage zurückgehoben wird. Hierbei
nimmt der Elektromagnet 7 die Ankerplatte 6 mit und hebt damit den Hauptgasventilkörper
4 von seinem Sitz ab. Jetzt kann das Gas durch die Brennerleitung 3 zum Hauptbrenner
14 strömen, -wo das aus den Brennerlöchern ausströmende Gas von der Flamme der Zündgasdüse
15 entzündet wird. Beim öffnen des Hauptgasventilkörpers 4 ist auch der Gehäusekanal
13 geöffnet worden, so daß auch durch diesen Gehäusekanal 13 Gas zur Zündgasleitung
strömen kann. Da bei der Rückkehr des Elektromagneten 7 in seine Ausgangslage das
offene Ende des Rohrstutzens 9 verschlossen wird, bleibt über den Gehäusekanal 13
die Gaszufuhr zur Zündgasleitung io aufrechterhalten. Sobald der Druckstift 8 seine
obere Endlage erreicht hat, werden auch die Kontakte 23 wieder geöffnet. Die Anlage
ist jetzt im Betrieb.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 sind die mit der Fig. i übereinstimmenden
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden. Eine nochmalige Einzelteilbeschreibung
dieser Einrichtungen ist daher nicht erforderlich.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 handelt es sich jedoch um eine
Anlage mit mehreren Brennern, wodurch gegenüber der Fig. i einige Änderungen erforderlich
sind. Zunächst ist bei der Fig. z von der Gaszufuhrleitung 2 eine Leitung 25 abgezweigt.
Diese Leitung 25 ist als Gaszufuhrleitung an das Gehäuse i' eines Elektromagnetventils
angeschlossen, -welches dem zuerst in Betrieb zu setzenden Brenner i4' zugeordnet
ist. Die Bezugszahlen der dem Brenner i4' zugeordneten Einrichtungen sind zur besseren
Unterscheidung von den übereinstimtuenden
Einrichtungen der Anlage
des Brenners 14 der Fig. i mit dem Index' versehen worden. Da die mit einem Index'
versehenen Teile mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i übereinstimmen, kann hier
ebenfalls auf eine Wiederholung der Einzelteilbeschreibung verzichtet werden. An
die von dem Hauptgasventil 4 beherrschte Gasausgangsleitung des Gehäuses i' ist
eine Leitung 26 angeschlossen. Diese Leitung 26 führt zu dem Elektromagnetv entilgehäuse
i" des in der Anzündfolge an nächster Stelle liegenden, in der Zeichnung nicht dargestellten
Brenners 14' und ist dort, wie die Leitung 25, als Gaszufuhrleitung angeschlossen.
In der gleichen Weise sind die weiteren ebenfalls nicht dargestellten Brenner 14""
usw. der Anlage ausgestattet und miteinander verbunden, so daß die Zündgaszufuhr
eines jeden Brenners immer wieder von dem Hauptgasventil 4', C, 4... usw.
der jeweils vorhergehenden Brenneranlage beherrscht wird. Von dem in der Anzündfolge
an vorletzter Stelle liegenden Brenner führt die Leitung 26 jedoch unmittelbar zu
dem Heizbrenner 16 des in der Anzündfolge an letzter Stelle liegenden Brenners 14.
Diese Heizflammendüse 16 steht nicht mit der zugehörigen Zündgasdüse 15 in Verbindung.
Hier ist nur die Zündgasdüse 15 an das Hilfsgasventil 7, 9 des zugehörigen Elektromagnetventils
angeschlossen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß bei Schaltverzögerungen
od. dgl. keine Verpuffungen durch unverbrannt ausströmendes Gas auftreten können.
Die durch die enge Düsenbohrung der Heizflammendüse 16 ausströmende Gasmenge ist
nämlich so gering, daß sich auch dann kein Verpuffungsgemisch bilden kann, wenn
das Gas längere Zeit aus dieser Düse 16 unverbrannt ausströmt. Würde man jedoch
auch die Zündflammendüse 15 an die Leitung anschließen, so würde die wesentlich
größere Zündgasmenge bei unverbranntem Ausströmen schon nach kurzer Zeit in dem
angeschlossenen Ofen ein Verpuffungsgemisch bilden, welches bei einer später erfolgenden
Entzündung eine Zerstörung des Ofens herbeiführen könnte. Der Hauptgasventilkörper
4 dieses Elektromagnetventils steuert die Gaszufuhr zur Brennerleitung 3, an die
sämtliche Brenner 14', 14", 14... usw. angeschlossen sind.
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Zum Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. i sind bei der gemäß
Fig. 2 noch unterhalb der Schaltplatte 22', 22", :22... usw. des Druckstiftes 8',
8", 8"' usw. außer den Kontakten z3', 23", 23"' usw. noch Kontakte 27',a7", 27"'
usw. angeschlossen. Der eine dieser Kontakte 27', 27", 27"' usw. steht mit der Hochfrequenzleitung
der elektrischen Zündeinrichtung 2i, der andere Kontakt 27', 27", 27"' usw. dagegen
mit der jeweils zugehörigen Funkenelektrode 18', 18", 18"' usw. in Verbindung. Hierdurch
wird erreicht, daß beim Herunterdrücken eines Druckstiftes 8', 8", 8"' usw. immer
nur die jeweils zugehörige Funkenelektrode 18', 18", 18"' usw. an die Hochfrequenzleitung
angeschlossen wird.
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Die Ausführung nach Fig. 2, welche im Ruhezustand dargestellt ist,
arbeitet folgendermaßen: Die Inbetriebsetzung beginnt bei dem in der Anzündfolge
an erster Stelle liegenden Brenner 14'. Hier wird der Druckstift 8' heruntergedrückt,
wobei die Kontakte 23' und 27' geschlossen werden. Dadurch wird die Zündeinrichtung
21 eingeschaltet und die Funkenelektrode 18' an die Hochfrequenzleitung angeschlossen.
Gleichzeitig wird das Hilfsventil 7', g geöffnet, so daß das Gas von der Leitung
25 zu den Düsen 15', 16' strömen kann. Die von der Funkenelektrode 18' zum Thermoelement
17' überspringenden Zündfunken entzünden die Zündflamme und die Heizflamme. Das
erwärmte Thermoelement 17' erregt den Elektromagneten 7', welcher jetzt die Ankerplatte
6' festhält. Hierauf wird der Druckstift 8' losgelassen, worauf eine nicht näher
dargestellte Feder den Druckstift 8' und den Elektromagneten 7' in die Ausgangslage
zurückhebt. Dabei wird auch der Hauptgasventilkörper 4' von seinem Sitz abgehoben
und das Hilfsgasventil 7', 9' geschlossen. Jetzt erhalten die Düsen 15', 16' ihre
weitere Gaszufuhr durch den Gehäusekanal 13'. Hierdurch ist die Anzündbereitschaft
des Brenners i4 hergestellt. Der Brenner 14 selbst erhält noch kein Gas.
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Da beim Öffnen des Ventilkörpers 4 auch die Leitung 26 mit der Gaszufuhrleitung
25 verbunden ist, strömt das Gas nun auch zu dem Elektromagnetventilgehäuse des
nächsten Brenners 14". Die Zünd-und die Heizflamme dieses Brenners werden in der
gleichen Weise in Betrieb gesetzt wie bei dem Brenner 14'.
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DieseInbetriebsetzungsvorgänge wiederholen sich bis zu dem in der
Anzündfolge an vorletzter Stelle liegenden Brenner. Nach Anzünden der Zünd- und
Heizflamme dieses Brenners strömt das Gas durch die Leitung 26 unmittelbar zur Heizflammendüse
16 des Brenners 14. Hier 'kann das ausströmende Gas nun mittels einer Flamme entzündet
werden. Die sofortige Anzündung dieser Heizflamme ist jedoch wegen der geringen
ausströmenden Gasmenge nicht erforderlich. Nunmehr befindet sich die gesamte Anlage
in Betriebsbereitschaft, wobei jedoch noch keiner der Brenner 14', 14", 14"' . .
. 14 Gas erhält. Die endgültige Inbetriebsetzung kann ohne Gefahr später erfolgen,
da die aus der Düse 16 ausströmende geringe Gasmenge auch bei längerer Ausströmdauer
kein Verpuffungsgernisch bilden kann.
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Zur endgültigen Inbetriebsetzung der Anlage wird der Druckstift 8
des Hauptventils i des Brenners 14 heruntergedrückt. Dabei werden zunächst die Kontakte
23 und 27 geschlossen und das Hilfsgasventil 7, 9 geöffnet. Jetzt springt von der
F unkenelektrode 18 ein Zündfunke zu dem Thermoelement 17 über, welcher nicht nur
die Heizflamme, sondern auch die Zündflamme der Düse 15 entzündet, da letztere über
das geöffnete Hilfsgasventil 7, 9 an die Gaszufuhr angeschlossen ist. Nach ausreichender
Erwärmung des Thermoelements 17 wird der Druckstift 18 losgelassen, worauf er in
seine Ausgangslage zurückkehrt und der Elektromagnet 7 das Hauptgasventil 4 in seine
Offenstellung mitnimmt. Mit dem Öffnen des Hauptgasventils
4 ist
auch die Brennerleitung 3 an die Gas-. zufuhrleitung 2 angeschlossen, so daß jetzt
auch sämtliche Brenner 14, 14 ', i4"' . . . 14 Gas erhalten. Die Brennerflammen
werden von den breits angezündeten, jeweils zugehörigen Zündflammen entzündet. Die
Gesamtanlage befindet sich nunmehr in Betrieb.
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Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist das Thermoelement 17',
17", 17"' . . . 17 als Gegenelektrode für die Funkenelektrode i 8', i S", 18"'.
. . 18 angeordnet, wodurch eine einfache Ausbildung der ganzen Anzündanlage möglich
ist. Es kann aber natürlich auch ein anderer Teil als Gegenelektrode ausgebildet
oder auch eine zusätzliche besondere Einrichtung als Gegenelektrode angeordnet werden.
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Die Kontakte 23', 23", 23"' ... 23 und 27' 27", 27"' . . . 27 mit
den zugehörigen Schaltplatten 22/, 22", 22"' ... 22 od. dgl. können derart
ausgebildet sein, daß sie als Zusatzeinrichtung nachträglich an den Druckstift 8',
8", 8"' . . . 8 eines bereits vorhandenen Elektromagnetventils der beschriebenen
Art angebracht werden kann, so daß ein nachträglicher Anbau der erfindungsgemäßen
Einrichtung ohne weiteres möglich ist.
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Vorteilhaft sind die Kontakte 23',:23", 23"' . . . 23 und
27', 27", 27"' . . .:27 derart angeordnet, daß sie schon bei geringer
Betätigung der Verschiebeeinrichtungen 8', 8", 8"' . . . 8 geschlossen und erst
nach Rückkehr der Verschiebeeinrichtungen in ihre Ausgangslage wieder geöffnet werden.
Hierdurch wird erreicht, daß die Zündeinrichtung schon vor dem Austritt des Gases
aus den Düsen 15' . . 16'. .. eingeschaltet ist und so lange eingeschaltet bleibt,
bis die endgültige Gaszufuhr über die Ge= häusekanäle 13', 13", 13"' . . . 13 geöffnet
ist.