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Sicherheitsvorrichtung für Gasfeuerungsanlagen Die Erfindung bezieht
sich auf Sicherheitsvorrichtungen für Gasfeuerungsanlagen mit einer auf ein Hauptgasventil
einwirkenden Zündsicherung, mindestens einen weiteren auf das Hauptgasventil einwirkenden
Impulsgeber sowie einer auf den Gasdurchlaßweg der zu überwachenden. Gasleitung
einwirkenden Teillaststeuervorrichtung, welche beim Ansprechen eines Impulsgebers
den Gasdurchlaßweg teilweise absperrt und einen kleineren Öffnungsquerschnitt als
den des Hauptgasventils offen hält und wobei der Gasdurchlaßweg vollständig abgesperrt
wird., sobald. die Zündsicherung anspricht, nach Patent 936 947-Bei Sicherheitsvorrichtungen
der genannten Art kann es vorkommen, daß die Gasfeuerungsanlage in Betrieb gesetzt
wird oder werden soll, während ein Impulsgeber angesprochen. und den. Gasdurchla,ßweg
teilweise abgesperrt hat. In diesem Fall erhält der Gasbrenner nur eine gedrosselte
Gasmenge, was. besonders bei Mehrfiammenbrennern zur Folge haben kann, daß der Brenner
nicht ordnungsgemäß angezündet wird.
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Der genannte Nachteil wird beseitigt, wenn. gemäß dem weiterentwickeltem.
Erfindungsgedanken die Vorrichtung zum Inbetriobsetzen, der Gasfennerungsanlage
mittelbar oder unmittelbar mit einer Einrichtung zusammenwirkt, welche die Wirkung
des oder der Impulsgeber vorübergehend ausschalte, so@ daß beim Inbetriebsetzen
der Gasfeueirungsan.lage immer die Vollgasmenge zum Brenner frei.-gegeben.
wird,
und damit auch bei Mehrflammenbrennern die Gewähr für ein: ordnungsgemäßes Anzünden
und Durchzünden des gauzeri. Brenners beim Inbetriebsotzen der Anlage gegeben ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind unter- Bezugnahme, auf die Zeichnung
für dien- nachfolgenden Beschreibung nähtet erläutert und für den. Ansprüchen: enthalten.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in den Fig.
i und 2 an zwei schematisch därgestellten Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
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Bei dem Beispiel nach Fig: i ist im; der Gaszufuhrleitung i hinter
einer von Hand. einstellbaren Absperrvorrichtung 2 ein: Thermomagnetventil 3 angeordnet,
liessen Elektromagnet an ein Thermoelenett 4 angeschlossen ist. Das Thermoelement
4 wird von einer 7tän'dflamme 5 beheizt, die durch eine an das Thermomagnetventil
3 ange-. schlossene Zündgasleitung 6 Gas erhält. Solange das Thermoetement beheizt
wird, hält der Elektromagnet des Thermomagnetvemtils 3 das vorher durch einen Druckknopfschieber
7 angehobene Gasventil in seiner Offenstellung. In Gasströmungsrichtung hinter lern
Thermomagnetventil ist die Gasleitung in zwei parallele Leitungsabschnitte 8, 9
unterteilt, die sich wieder zu einer gemeinsamen Leitung io vereinigten, welche
in eine Kammer i i mündet. An die Kammer i i ist einerseits. Bier Brenner 12 und
andererseits eine Luftzufuhrleitung 13 angeschlossen, die von einem Ventilator
i-4 gespeist wird. Vom, den parallelen Gasleitungsabschnitten enthält die Leitung
9 eine von Hand einstellbare Drosseleinrichtufng 15 undt die Leitung 8 eine Drosselklappe
16, die von einem Motor 17 angetrieben wird. In der Luftleitung
13 befindet sich ebenfalls eine Drosselklappe 18, die von einem Motor i9
angerieben wird.. Diejenige Stelle der Luftleitung, in der sich die Drosselklappe
18 befindet, ist durch eine Umgehungsleitung 2o überbrückt, in der sich eine von
Hand einstellbare Drosselvorrichtung 21 befindet. Die beiden Antriebsmotoren 17,
ig. für die Drosselklappen 16, i8 sind auf eine gemeinsame Stromquelle angeschlossen,
wobei eine Stromleitung dieser Antriebsmotoren über ein vom einem Wärmefühler 22
gesteuertes Kontaktpaar 23 geführt ist. Die mit lern Kontaktpaar 23 verbundenen
Leitungen. 24 sind noch durch Leitungen 25 mit einem als Gleitkontakte ausgebildeten
Kontaktpans 26 verbunden. Dieses Kontaktpaar wird; beim Drücken auf den-Druckknopfschieber
7 durch eine mit diesem bewegte Brücke 27 verbunden, wodurch die Fühlerleitung 24
überbrückt und damit die Wirkung dies Fühlers 22 ausgeschaltet wird. Der Druckknopfschieber
7 trägt noch. einen Kolbm 28, der in einem Zylinder 29 gleitet und als Verzögerungseinrichtung
wirkt, welche die Rückkehr dies Druckknopfschiebers 7 aus- seiner hbereingedrückten
Einschaltstellung in seine Ausgangsstellung in der im nachfolgenden näher beschriebenen
Weise verzögere.
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Nach Fig. i befindet sich die Gasfenerungsanlage in der Betriebsstellung.
Sobald die auf den Fühler 22 einwirkende Temperatur einen bestimm-
ten Wart
erreicht, hebt der Fühler die Kontakte 23 voneinander ab. Dadurch wird die an die
Fühlerleitung angeschlossene Stromzuführungsleitung zu dien Motoren 17, i9 unterbrochen,
wodurch jeweils ein nicht näher dargestelltes Relais. die Motoren so einschaltet,
da die Drosselklappen 16, 18 geschlossen werden. Sobald sich die Drosselklappen
in der Absrhlußstellung befinden, werden die Antriebsmotoren selbsttätig ausgeschaltet.
Jetzt kann das Gas nur noch durch die Drosselstelle 15 und die Luft nur noch
durch die Drosselstelle 2i zum Brenner i2 strömen, so daß die Bretnnerflamme in
Kleinbrandstellung weiterbrennt.
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Sofern sich die auf den Fühler 22 einwirkende Temperatur im rückläufigen;
Sinne ändert und! von dem Sollwert abweicht, werden. die Kontakte 23 wieder miteinander
verbunden, wodurch ein: die Motoren 17, i9 steuerndes Relais. die gemannten.
'Motoren so einschaltet, daß die Drosselklappen 16, 18 in ihre Offensteülung eingestellt
werden.. Hierauf werden die Motoren. 17, 19 selbsttätig ausgeschaltet Gas
und Luft können. nun wieder in der vollen Menge zum Brenner 12 strömen, so daB die
Bremnerflamme in Großbrandstellung brennt.
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Erlischt die Zündamme 5, beispielsweiser durch Schließen des Absperrhahnes,
2, so wird' das Thermoelement nicht mehr beheizt, worauf der Thermomagnet des Ventils
3 das Ventil losläßt, welches darauf die Gasleitung vollständig absperrt. Die Gasfeuerungsanlage
bleibt nun auch, ausgeschaltet, wenn der beispielsweise vorher geschlossene Hahn
:2 wieder geöffnet wird.
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Zum Inbetriebsetzen der Gasdeuerungsanlage ruß zunächst der Druckknopfschieber
7 hereingedrükt werden, wodurch der nicht näher dargestellte Ventilkörper des Ventils
3 irr seine Offenstellung gebracht wird, wobei der Ventilkörper selbst oder ein
mit ihm verbundener Anker an, dem Thermomagnet anliegt. Die Betätigung des Druckknopfschiebers
7 darf keine Einschaltung des Ventils. 3 zur Folge haben, wenn nicht gleichzeittig
oder vorher der Ventilator eingeschaltet ist. Die an sich bekannten Mittal zum Erreichen.
dieser Wirkung sind der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht näher dfargestedlt
worden.. Die Gasleitung bleibt noch durch einen mit denn Druckkn.opfschieber 7 verbundenen
Kolben, od. dgl. verschlossen, während die Zündgasleitung 6 geöffnet tt wird, so
daß die Zündflamme 5 angezündet werden kann. Das beheizte Thermoelement 4 liefert
jetzt Strom, worauf der Thermomagnet das Ventil in deTOffenstellung festhält. Der
Druckknopf wird jetzt 106-gelassen und von einem Rückführkraft in seine Aus gangsstellung
zurückgeschoben, wobei der erwähnte- Kolben od. dgl. die Gasleitung freigibt, so
daß das Gas nun zum Brenner 12 strömt und dessen Flamme von der bereits, brennendem
Zündflamme 5 angezündet wird. Die Gasfeuerungsanlage ist jetzt wieder in Betrieb.
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Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, ist das Ein- oder Ausschalten
der Gaszufuhr durch das Ventil 3 ohne Einwirkung auf die Stellung der Drosselklappen
16, 18, die ausschließlich durch den
Fühler 22 gesteuert werden.
Es kann daher auch vorkommen, daß beim Inbetriebsetzen der Gasfeuerungsanlage der
Fühler die Kontakte 23 unterbrochen hat, so däaß die Drosselklappen 16, 18 in der
Absperrstellung stehen. Dies würde zur Folge haben, daß beim Anzünden das. Brenners
nur eine verhältnismäßig geringe, gedrosselte Gasmenge zum Brenner strömen kann,
die nicht mehr ausreicht, um ein sofortiges und. sicheres Anzündien des Brenners
12 zu gewährleisten:. Um diese Unsicherheit zu beseitigen, wird beim Hereindrücken
des Druckknopfschiebers 7 durch die Kontaktbrücke 27 das Kontaktpaar 26 miteinr
verbunden. Wies aus Fig. i ersichtlich, wird hierdurch die Fühlerleitung 24 überbrückt
und dadurch die Wirkung,des Fühlers 2.2 ausgeschaltet. Beim Inbetriebsetzen der
Anlage werden: also, falls der Flihler die Leitungen24 unterbrochen hat, trotzdem
die entsprechenden Leitungen dar Motoren 17, 19 immer eingeschaltet, so db..ß die
Drosselklappen in die Offenstellung gedreht und in, dieser Stellung gehalten werden,
solange die Kontaktbrücke 27 die Gleitkontakte 26 miteinander verbindet. Wird: nunc,
nachdem der Thermomagnet des Ventils 3 den Ventilkörper in der Offenstellung festhält,
der Druckknopfschieber 7 losgelassen, so bewegt er sich zunächst eine kurze Strecke
rasch in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurück, wobei der mit dem Schieber
verbundene Kolben od. dgl. die Gaszufuhr zum Brenner freigibt. Hierauf setzt die
Wirkung der Verzögerungseinrichtung 28, 29 ein, so daß der Schieber jetzt langsam
in seine Ausgangslage zurückkehrt. Hierbei bleiben die Gleitkontakte 26 noch durch
die Kontaktbrücke 22 Miteinander verbunden, welche erst kurz vor Erreichen der Ausgangsstellung
des Schiebers 7 von den Kontakten 26 abgehoben wird. Durch diese verzögerte Rückwärtsbewegung
des Schiebers? wird erreicht, daß der Fühler auch noch ehre gewisse Zeit, beispielsweise
ein paar Sekunden, nach Öffnen des Thermomagnetventils 3 überbrückt wird, so da.ß
mit Sicherheit so lange die, volle Gasmenge zum Brenner 12 strömt, bis auch bei
langen Verbindungsleitungeny Mehrflammenbrennern oder sonstigen ungünstigen Bedingungen,
der Brenner ordnungsgemäß angezündet ist. Sobald die Flamme oder Flammen das Brenners
angezündet sind, kann durch Drosseln der Gas- und Luftzufuhr keine Störung mehr
auftreten, da die einmal angezündete Brennerflamme dann auch bei verringerter Brennstoffzufuhr
ordnungsgemäß weiterbrennt. Wenn der Fühler 22 nach Anzünden dies Brenners. 12 immer
noch das Kontaktpaar 23 unterbrochen hält, werden in der schon beschriebenen. Weise
die Motoren 17; i9 derart eingeschaltet, daß die Drosselklappen 16, 18 in ihres
Abschlußstellung gedieht und in dieser Stellung gehalten werden.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 2 besteht die Sicher= heitsabsperrvorrichtung
in der Gasleitung aus einarm Ventil 30, welches entgegen der Wirkung einer Feder
31 durch ein Seil 32 angehoben werden kann. Das Seil 32 kaum auf eine Scheibe33
aufgewickelt werden, welche durch einen Motor 34 über ein Getriebe 35 und eine aus-
und einschaltbare Kupplung 36 im Öffnungssinne dies Ventils gedreht werden kann.
An der Seilscheibe 33. ist ein iVIitnehmer 37 befestigt, der nach einer dem Vollöffnungshub
des Ventils 30 entsprechenden Drehbewegung der Scheibe 33 den beweglichen
Kontakt eines Kontaktpaares 38 von denn festen Kontakt abhabt. Hierdurch wird der
Stromkreis des Motors 34 unterbrochen und damit der Motor ausgeschaltet. Der bewegliche
Teil der Kupplung 36 kann über ein Hebelgestänge 39 von dem beweglichen Anker einer
Solenoidspule 4o in die Ein- oder Ausschaltstellung gebracht werden. In einer das
Ventil 30 umgehenden Verbindungsleitung 41 zwischen. der Gaszufuhrleitung
i und der Brennerleitung io ist ein Elektromagtnetven:til 42 angeordnet, welches
in seiner Offenstellung einem kleineren GasdurchlaBweg offen hält als. das geöffnete
Ventil 30. Vor dem Elektromagnetventil 42 ist von der Umgehungsleistung 41 eine
Zündgasleitung 43 abgezweigt, durch welche bei geöffn:ertem Zündgasventil 4.4 die
Zündflamme 5 gespeist wird.
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Das von einer Feder im Schließsinne belastete Zündgasventil 44 steht
durch einten Stift 45 mit einer Ankerplattei 46 in Verbindung, die bei beheiztem
Thermoelement 4 von dem Thermomagnet 47 festgehalten wird. Mit der Außenseite des
Ankers 46 steht ein axial verschiebbarer Stift 48 in Verbindung, der an seinem anderen
Ende eine Kontaktbrücke 49 trägt, welche im Betriebszustand der Anlage zwei Kontakte
5o mi.teinandex verbin, det. In der Betriebsstellung gemäß Fig. 2 liegt in einem
gewissen Abstand von der Kontaktbrücke 49 das eine Ende eines axial verschiebbar
gelagerten Schiebeire 51, der an seinem anderen Ende einen Druckknopf 52 trägt und
entgegen der Wirkung einer Feder 53 verschoben werden. kann. Der Schieber 51 trägt
eine Kontaktbrücke 54, die mit Gleitkontaktern 55 zusammenwirkt, sowie eine Kontaktbrücke
56, die mit Gleiltko:ntakten 57 zusammenwirkt. Außerdem ist auf dem Schieber 51
ein Kolben 58 bzfestigt, der in einem Zylinder 59 gleitend geführt ist und die Aufgabe
hat, die von der Feder 53 bewirkte Rückwärtsbewegung des. Schiebers. 51 in: seine
Ausgangslage zu verzögern.. Die elektrische Verbindung der verschiedenen Schaltkontakte
mit "4en elektrischen Arbeitsgeräten der Gasfeuerungsanlaga sind aus dem Schaltschema
der Fig. 2 ohne weiteres. ersichtlich.
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In der Darstellung gemäß Fig. 2 befindet sich: die Gasfeueriungsaulage
im Betriebszustand. Wird jetzt von dem Fühler 22 das Kontaktpaar 23 unterbrochen.,
so wird; dadurch auch der Stromkreis der Solenoiäspule4o ausgeschaltet. Das hat
zur Folge, daß der Anker der Solenoidspule von eine- nicht näher dargestellten Rückführkraft
nach rechts verschoben wird; wobei über das Gestänge 39 der bewegliche Teil der
Kupplutng 36 ebenfalls entsprechend. nach rechts verschoben und dadurch die Kupplung
ausgeschaltet wird. Da j -tzt die Scheibe 33 nicht mehr festgehalten wird, entspannt
sich die Feder 31, wodurch das Ventil 30 in seine Abschlußstellung bewegt wird.
Dadurch
wird die Hauptgaszufuhr zum Brenner 12 abgesperrt. Das Elektromagnetventil42
bleibt aber, noch geöffnet, so daß eine gedrosselte Gasmenge zum Brenner z2 strömen
kann, dessen Flamme also in Kleinbrandstellung wenterbrennt.
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Beim Schließen des Ventils 30 ist durch das Seil 32 die Seilscheibe
33 entsprechend nach links gedreht worden, wobei der Mitnehmer 37 den beweglichen
Arm des Kontaktpaares 38 freigibt, welches darauf beispielsweise vori. einer nicht.
dargestellten Feder geschlossen. wird. Hierdurch wird der Motor 34 eingeschaltet,
der jetzt einerseits über die durch die Brücke 56 verbundenen Kontakte 57 und andererseits,
über die durch. die Brücke 49 verbundenen. Kontakte 50 mit der Stromquelle
verbunden ist. Da aber die Kupplung 36 ausgeschaltet ist, bleibt die Einschaltung
des Motors 34 ohne Wirkung. Sobald jetzt aber der Fühler 2,2 die Kontakte 23 wieder
miteinander verbindet, wird die Solenoid@spule 40 wieder an die Stromquelle angeschlossen.
Der Anker der Spule 40 wird därauf nach links verschoben, wodurch: über das Gestänge
39 die Kupplung 36 eingeschaltet wird. Da der Motor 34 bereits. läuft, wird die
Scheibe 33 nach rechts gedreht und dabei das Ventil 30 in; Offenstellung
gehoben. Sobald. der Mitnehmer 37 das Kontaktpaar 38 unterbricht, wird. der Motor
34 wieder ausgeschaltet. und das Ventil 30 in. der Offenstellung gehalten.
Jetzt kann die Vollgasmenge wieder zum Brenner i2 strömen.
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Zum Ausschalten der Anlage wird beispielsweise der Absperrhahn 2 geschlossen.
Hierauf erlöschen die Flammen am Brenner r2 und auch die Zündflamme 5. Da das Thermaelement
4 nicht mehr beheizt wird, läßt der Thermomagnet 47 den. Anker 46 los, worauf die
auf das Zündgasv entil 44 einwirkende Feder sich entspannt und dabei das Zündgasventil
schließt. Hierbei wird, gleichzeitig durch den Stift 45 der Anker 46 vom Theirmomagnet
47 und durch den Stift 48 die Kontaktbricke 49 von den Kontakten So abgehoben. Die
Kontaktbrücke 49 liegt jetzt gegen das rechte Ende: des Schiebers 5 z an. Durch
die Unterbrechung der Verbindung zwischen den. Kontakten 5o werden auch. der Motor
34, die Solenoidspule 4o und das Elektromagnetventil 42 ausgeschaltet, so daß das
Elektromagnetventil 42 und das Hauptgasventil 30 geschlossen werden, Die
Gas.feuerungsanlage befindet sich jetzt in der Ausschaltstellung.
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Zum Wiederinbetriebsetzen der Gasfeuerungsanlage wird. nach. Öffnen,
des.Absperrhahn.es2 durch' Drücken auf den Druckknopf 52 der Schieber 51 entgegen
der Wirkung der Feder 53 verschoben. Dabei wird die Kontaktbrücke 56 aus den: Gleitkontakten
57 heraus und: die Kontaktbrücke 54 zwischen die Gleitkontakte 55 hereingeschoben,
während: die Kontaktbrücke 49 auf die Kontakte 5o aufgedrückt wird.. Gleichzeitig
wird die Ankerplatte 46 gegen den. Thermomagnet 47 gedrückt und das Zün.dgasventil
44 entgegen der Wirkung seiner Schließfeder geöffnet. Jetzt strömt Zündgas aus der
Leitung 41 durch die Leitung 43 zur Zündbrennerdüse, so, daß die Zündflamme 5 angezündet
werden kann. Das beheizte Thermoelement erregt den Thermomagnet 47, welcher die
Ankerplatte 46 festhält. In dieser Stellung sind der Motor 34, die Solenoidspule
40 und das Elekeromagnetventil 42 noch ausgeschaltet, weil dieVerbdndungzwischen
den Kontakten, 57 noch unterbrochen ist. Nachdem nun. der Thermomagnet 47
die Ankerplatte 46 festhält, so daß das Zündgasven.til 44 in der Offenstellung und
die Kontaktbrücke 49 auf den. Kontakten 50 gehalten wird,, kann der Druckknopf
52 losgelassen werden, worauf der Schieber 51 von. der sich entspannenden
Feder 53 in. seine Ausgangslage zurückgeschoben, wird. Diese Rückwärtsbewegung des
Schiebers geht unter der Wirkurig der Verzögerungseinriebtung 58, 59 verhältnismäßig
langsam vor sich. Sobald hierbei die Kontaktbrücke 56 die Gleitkontakte 57 wieder
ve@rbindet, werden der Motor 34, die. Solenoidspule und das Elektromagnetventil42
eingeschaltet, so daß das Magnetventil 42 und das Hauptgasventil 30 geöffnet werden
und dieVollgasmenge zum Brenner 12, strömen kann, dessen Flamme von der bereits
brennenden Zündflamme 5 angezündet wird. Nach der erfolgten Verbindung der Kontakte
57 durch die Kontaktbrücke 56 bleibt infolge der verzögerten Rückwärtsbewegung des
Schiebers 5 r die Kontaktbrücke 54 noch eine gewisse Zeit mit den Gleitkontakten
55 in Verbindung. Hierdurch wird das von dem Fühler 22 gesteuerte Kontaktpaar 23
überbrückt, so, d.aß der Motor 34, die Solenoidspu.le 4o und: das Elektromagnetventil
42 auch, dann.. eingeschaltet werden., wenn der Fühler 22 das Konrtaktpaar 23 unterbrochen
hat. Hierdurch wird gewährleistet, daß beim Inbetriebsetzen der Gasfeuerungsanlage
der Brenner 12- zunächst immer die. Vollgasmenge erhält, so daß die Anzünd.ung schnell
und ordnungsgemäß erfolgen kann.
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Kurz bevor der Schieber 5 1 seine in. Fig. 2 gezeichnete Ruhestellung
erreicht, wird die> Kontaktbrücke 54 von den Gleitkontakten 55 abgezogen. Jetzt
kann, sich die jeweilige Einstellung des Fühlers 22 wieder in der schon beschriebenen
Weise auf die Gasfeuerungsan.lage auswirken.
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An Stelle der pneumatischen Verzögerungseinrichtung (28, 29 in Fig.
r und 58, 59 in. Fig. 2) können. natürlich auch beliebige andere geeignete Mittel
angewendet werden. Beispielsweise könnten eine Quecksilberverzögerungsschaltröhre
oder eine thermische Verzögerungseinrichtung angewendet werden, welche die Wiedereinschaltung
des Fühlers 22 in den. Wirkungsbereich. der Gasfeuerungsanlage beire Inbet:riebsetzen
derselben, eine gewisse Zeit verhindert. Als thermische Verzögerungseinrichtung
könnte ein von der Brennerflamme beheizter Bimetällstreifen verwendet werden.