SE418532B

SE418532B - DEVICE FOR CONTROL OF A GAS BURNER

Info

Publication number: SE418532B
Application number: SE7802476A
Authority: SE
Inventors: J-F Monteil
Original assignee: Electrolux Ab
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1981-06-09
Also published as: FR2418910B1; FR2418910A1; SE7802476L

Description

genom att styranordningen enligt uppfinningen erhållit de i patentkraven angivna kän- netecknen. in that the control device according to the invention has obtained the characteristics specified in the claims.

Uppfinningen skall i detföljande beskrivas mer i detalj i anslutning till ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på. vilka fig. 1 visar ett principiellt utförande av en styranordning och fig. 2 visar ett elektriskt kopplinga- schema för anordningen enligt fig. 1.The invention will be described in more detail below in connection with an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings, on. which Fig. 1 shows a principal embodiment of a control device and Fig. 2 shows an electrical wiring diagram for the device according to Fig. 1.

I fig. 1 visas schematiskt en brännare 10, vilken är avsedd att ingå. i en icke visad spishåll. Brännaren är utförd på konventionellt sätt och kommer inte att beskri- vas närmare. Till brännaren är ansluten en ledning ll för tillförsel av gas till den- samma.. Ledningen mynnar på vanligt sätt ett litet stycke från brånnaren för att medge tillförsel av luft till gasen. Ledningens motsatta ände är via en manuellt påverkbar reglerventil 12 ansluten till en huvudledning 13, som i sin tur âr ansluten till ett gasledningssystem. Reglerventilen är försedd med ett vred 11% och är vidare kombinerad med en säkerhetsventil 15. Denna styrs av en elektrisk krets omfattande ett intill brännaren 10 beläget termovoltaiskt element 16 och en icke visad solenoid, vars rör- liga kärna är direkt förbunden med en ventilkägla. Elementet 16 uppvärms normalt av flaumxorna från brännaren 10 och alstrar därvid en EMK tillräcklig för att hålla sole- noiden i magnetiserat tillstånd och därmed säkerhetsventilen i öppet läge. Om däremot lågan skulle slockna, komer elementet 16 att avkylas, varvid EMKin sjunker till en nivå; som är otillräcklig för att hålla solenoiden magnetiserad. Den med solenoid- kärnan fast förbundna ventilkäglan komer därvid att pâverkas till stängt läge. Den tid som förlöper innan solenoiden avmagnetiseras uppgår till ca 110 sekunder, vilket, som kommer att framgå i det följande, måste beaktas vid utformningen av styranord- ningen.Fig. 1 schematically shows a burner 10, which is intended to be included. in a stove not shown. The burner is designed in a conventional way and will not be described in more detail. A line ll for supplying gas to the same is connected to the burner. The line opens in the usual way a small distance from the burner to allow the supply of air to the gas. The opposite end of the line is connected via a manually actuable control valve 12 to a main line 13, which in turn is connected to a gas line system. The control valve is provided with an 11% knob and is further combined with a safety valve 15. This is controlled by an electrical circuit comprising a thermovoltaic element 16 located next to the burner 10 and a solenoid (not shown), the movable core of which is directly connected to a valve cone. The element 16 is normally heated by the fluxes from the burner 10 and thereby generates an EMF sufficient to keep the solenoid in a magnetized state and thus the safety valve in the open position. If, on the other hand, the flame should go out, the element 16 will cool down, whereby the EMKin drops to a level; which is insufficient to keep the solenoid magnetized. The valve cone fixedly connected to the solenoid core will then be actuated to the closed position. The time that elapses before the solenoid is demagnetized amounts to approximately 110 seconds, which, as will be seen below, must be taken into account when designing the control device.

Med en manuell reglerventil av ovan angivet slag kan brännarlågornas storlek, och därmed avgiven värmeenergí., regleras inom bestämda gränser ned till en viss nivå.With a manual control valve of the type indicated above, the size of the burner flames, and thus emitted heat energy, can be regulated within certain limits down to a certain level.

För att sänka nivån ytterligare är styranordningen i utföringsexemplet försedd med en kanzskiva 17, vilken är fest förbunden med en axel 18, som drivs av en synkron- motor 19 (fig. 2) över en icke visad växel. Växeln är så dimensionerad, att tiden för ett varvs rotation av kamskivan uppgår till 30 sekunder. Kamskivan 17 uppvisar en kanvta 20 som samverkar med en ventilstång 21 ingående i en i ledningen 11 inkopp- lad reglerventil 22. Ventilstängen är av en fjäder 23 förspänd mot kairwtan 20. Kam- skivan 17 är vidare försedd med en kamyta 21; i form av tre utsprâng. Dessa utsprång samverkar med en mikrobrytare 25, vilken via en elektrisk styranordníng 26 (fig. 2) initierar alstringen av tändgnistor i ett intill brännaren beläget tändstift 27.In order to lower the level further, the control device in the exemplary embodiment is provided with a edging disc 17, which is fixedly connected to a shaft 18, which is driven by a synchronous motor 19 (Fig. 2) over a gear (not shown). The gear is so dimensioned that the time for a revolution of the cam disk amounts to 30 seconds. The cam disc 17 has a channel 20 which cooperates with a valve rod 21 included in a control valve 22 connected in the line 11. The valve rod is biased by a spring 23 against the cable surface 20. The cam plate 17 is further provided with a cam surface 21; in the form of three protrusions. These projections cooperate with a microswitch 25, which via an electrical control device 26 (Fig. 2) initiates the generation of spark plugs in a spark plug 27 located next to the burner.

Ksmskivan 17 uppvisar även ett utsprång 28 avsett att samverka med en :nikrobrytare 29 för att stoppa motorn 19. En kanwta 30 med periferiellt omväxlande, på olika radiella avstånd belägna partier är avsedd att samverka med en mikrcbrytare 31 för att under vissa förutsättningar medge att en indikatorlanxpa 32 (fig. 2) avger blin- kande sken. I principskissen enligt fig. l är de olika kangtorna 20, 214, 30 belägna 7802476-7 i samma plan. Det torde emellertid stå klart att placeringen av dessa liksom av mikro- brytarna 25, 29, 3l och reglerventilen 22 är sådan, att varje kombination av på.- verkande och påverkat organ är helt separerad från övriga kombinationer.The cam disc 17 also has a projection 28 intended to cooperate with a microswitch 29 for stopping the motor 19. A channel 30 with circumferentially alternating portions located at different radial distances is intended to cooperate with a microswitch 31 in order to allow, under certain conditions, a indicator lens 32 (fig. 2) emits a flashing light. In the principle sketch according to Fig. 1, the different edges 20, 214, 30 are located 7802476-7 in the same plane. However, it should be clear that the location of these as well as of the microswitches 25, 29, 31 and the control valve 22 is such that each combination of actuating and actuating means is completely separated from the other combinations.

I fig. 2 visas ett kopplingsschema för i fig. l ingående elektriska komponenter.Fig. 2 shows a wiring diagram for electrical components included in Fig. 1.

Med 37 betecknas en till 220 volt fasspänning ansluten ledare, medan tillhörande noll- ledare betecknats med 33. Synkronmotorn -19 är via en ledare 314 ansluten till ledaren 37 och via ett i en manuellt påverkbar strömställare 35 ingående kontaktpar 35a, 35b ansluten till nolledaren 33. Strömställaren 35 påverkas av en tryckknapp 36 av sådant utförande, att den vid nedtryckning kvarstannar i nedtryckt läge och vid förnyad ned- tryckning återgår till opåverkat läge. Förbindningspuxﬁcten mellan motorn 19 och ström- ställaren 35 är via mikrobrytaren 29 ansluten till nolledaren 33 och vidare via in- dikatorlampan 32 och mikrobrytaren 31 ansluten till ledaren 37. Lannpan 32 är vidare via ett i strömställaren 35 ingående kontaktpar 35c,d ansluten till ledaren 37. Mikro- brytaren 25 har en fast kontakt 25a som är ansluten till ena änden av primärlindningen hos en i den elektriska styranordningen 26 ingående högspänningstransformator 38. Se- kundärlindningen hos denna är med sin ena ände direkt och med sin andra ände via tänd- stiftet 27 ansluten till jord. Primärlindningens andra ände år via ett motstånd 39 och en diod 140 ansluten till ledaren 37 och är vidare via en kondensator lll ansluten till den rörliga kontakten 1§2a hos en för manuell tändning av brännaren l0 avsedd om- kopplare 142. Den fasta kontakten 142b är sammankopplad med den fasta kontakten 25b hos mikrobrytaren 25 och är vidare ansluten till ledaren 33.37 denotes a conductor connected to 220 volt phase voltage, while the associated neutral conductor is denoted by 33. The synchronous motor -19 is connected via a conductor 314 to the conductor 37 and via a contact pair 35a, 35b included in a manually actuable switch 35 connected to the neutral conductor 33 The switch 35 is actuated by a pushbutton 36 of such a design that when pressed it remains in the depressed position and when pressed again it returns to the unaffected position. The connection terminal between the motor 19 and the switch 35 is connected via the microswitch 29 to the neutral conductor 33 and further via the indicator lamp 32 and the microswitch 31 is connected to the conductor 37. The lantern 32 is further connected to the conductor 37 via a contact pair 35c included in the switch 35. The microswitch 25 has a fixed contact 25a which is connected to one end of the primary winding of a high voltage transformer 38 included in the electrical control device 26. The secondary winding thereof is with one end directly and with its other end via the spark plug 27 connected to ground. The other end of the primary winding is connected via a resistor 39 and a diode 140 to the conductor 37 and is further connected via a capacitor III to the movable contact 1§2a of a switch 142 intended for manual ignition of the burner 10. The fixed contact 142b is connected to the fixed contact 25b of the microswitch 25 and is further connected to the conductor 33.

Denurörliga kontakten 25c i mikrobrytaren 25 är slutligen förbunden med den fasta kontakten li2c i omkopplaren M2. Mikrobrytamas beroende av kanwtorna på. kamskivan 17 har i fig. 2 antytts med streckade linjer.The immovable contact 25c in the microswitch 25 is finally connected to the fixed contact li2c in the switch M2. The dependence of the microswitches on the kanwtorna on. the cam disc 17 has been indicated in Fig. 2 by dashed lines.

Innan funktionen av styranordningen beskrives, skall kort redogöras för funk- tionen hos tändanordningen med tillhörande omkopplare.Before describing the function of the control device, the function of the ignition device with associated switches must be briefly described.

De rörliga kontakterna 25c och 1I2a befinner sig normalt i de i fig. 2 visade lâgena, vilket medför att kondensatorn hl normalt är urladdad när ett tåndförlopp startas. Det manuellt initierade tändförloppet startas genom att en icke visad tryck- knapp intryckes för att föra kontakten ü2a till arnliggning mot kontakten llâb. Kon- densatorn hl komer därvid snabbt att uppladdas och när tryckknappen släpps och kon- takten 1+2a återgår till anlíggning mot kontakten 1L2c kommer kondensatorn att urladdas genom primärlindningen i transformatorn 38, vilket medför att en gnista bildas i tåndstiftet 27. Samma verkan erhålles om kontakten 25c under inverkan av kamytan 214 på kamskivan 17 bringas att pendla mellan kontakterna 25a. och 25b. Ett mot antalet utsprång i kaznytazz 214 svarande antal gnistor alstras därvid. Tidskonstanten för den av motståndet 39 och kondensatorn 141 bildade RC-kretsen måste väljas så, att kondensa- torn hinner laddas i erforderlig grad under de korta tidsperioder de rörliga kontak- terna 2+2a respektive 25c är anslutna till ledaren 33.The movable contacts 25c and 11a are normally in the positions shown in Fig. 2, which means that the capacitor h1 is normally discharged when a tooth sequence is started. The manually initiated ignition sequence is started by pressing a button (not shown) to move the contact ü2a to the abutment against the contact llâb. The capacitor h1 will then be quickly charged and when the pushbutton is released and the contact 1 + 2a returns to abutment against the contact 1L2c, the capacitor will be discharged through the primary winding in the transformer 38, which causes a spark to form in the tooth pin 27. The same effect is obtained if the contact 25c under the action of the cam surface 214 on the cam disc 17 is caused to oscillate between the contacts 25a. and 25b. A number of sparks corresponding to the number of projections in kaznytazz 214 is thereby generated. The time constant of the RC circuit formed by the resistor 39 and the capacitor 141 must be chosen so that the capacitor has time to charge to the required degree during the short time periods the movable contacts 2 + 2a and 25c are connected to the conductor 33.

I det följande skall styranordningens funktion beskrivas. _7so2a7e-7 _ t Innan styranordningen kan träda i funktion måste brännaren 10 tändas, varför ventilen 12 öppnas genom att vredet 11% intrycks och kvarhålls under det att omkoppla- ren 742 på ovan beskrivet sätt påverkas för alstring av gnistor. Vredet måste kvar- hållas i intryckt läge till dess elementet 16 blivit tillräckligt uppvärmt för att hålla säkerhetsventilen 15 öppen. Genom vridning av vredet kan nu lågornas storlek regleras och därmed den värmemängd som genom styranordningen intermittent kommer att tillföras ett i anslutning till brânnaren placerat kokkärl. Därefter intrycks knappen 36, vilken automatiskt kvar-stannar i intryckt läge. Motorn 19 erhåller därvid ström och vrider kamskivan lT runt. Under ett första kort stycke av vridningsvarvet på- verkar kamytan 20 ventilstången 21 och brännaren erhåller gas. Därefter lämnar kam- ytan 20 stången 21, som av fjädern 23 påverkas till stängt läge, vilket medför att gastillförseln till brännaren avbryts. Som en indikering på. att den automatiska styr- anordningen är inkopplad lyser lampan 32 med fast sken.In the following, the function of the control device will be described. Before the control device can come into operation, the burner 10 must be lit, so that the valve 12 is opened by depressing and holding the knob 11% while the switch 742 is actuated in the manner described above to generate sparks. The knob must be kept in the depressed position until the element 16 has been heated sufficiently to keep the safety valve 15 open. By turning the knob, the size of the flames can now be regulated and thus the amount of heat which will be supplied intermittently through the control device to a cookware placed in connection with the burner. Then the button 36 is pressed, which automatically remains in the pressed position. The motor 19 thereby receives power and turns the cam disc 1T around. During a first short distance of the turning revolution, the cam surface 20 acts on the valve rod 21 and the burner receives gas. Thereafter, the cam surface 20 leaves the rod 21, which is actuated by the spring 23 to the closed position, which causes the gas supply to the burner to be interrupted. As an indication of. that the automatic control device is switched on, the lamp 32 is lit with a steady light.

När kamskivan roterat ungefär 1800 påverkas ånyo ventilstången av kanytan 20 för öppnande av ventilen 22 och strax därefter påverkas mikrobrytaren 25 av kannftan 21» att avge impulser *för gnistalstring i tändstiftet 27. Brännaren 10 tänds därvid och förloppet upprepas, under vilket brânnaren omväxlande är tänd och släckt. Med en elektrisk analogi avger således brännaren pulsformigt värmeenergi i stället för att som tidigare avge energi kontinuerligt med låg nivå. Med den valda rotationshastig- heten liksom utsträckningen av kauçvtan 20 till ca. 1800 erhålls en period med släckt brännare uppgående till ca. 15 sekunder. Denna period är tillräckligt kort för att inte säkerhetsventilen 15 skall träda i funktion.When the cam disc has rotated approximately 1800, the valve rod is again actuated by the can surface 20 to open the valve 22 and shortly thereafter the microswitch 25 is actuated by the canister 21 to emit sparks * for spark generation in the spark plug 27. The burner 10 is ignited and the process is repeated. and off. With an electrical analogy, the burner thus emits pulse-shaped heat energy instead of, as before, emitting energy continuously at a low level. With the selected rotational speed as well as the extent of the coefficient 20 to approx. 1800 a period with extinguished burner amounting to approx. 15 seconds. This period is short enough that the safety valve 15 will not come into operation.

.När styranordningen skall urkopplas intrycks på nytt tryckknappen 36, varvid tillhörande kontakter bryts. Motorn 19 får dock fortfarande ström via luikrobrytaren 29, som håller tillhörande kontakter slutna under i huvudsak hela vridningsvarvet för kwnskivan 17. Dessa kontakter är brutna endast i en viss bestämd vridningsposition, vid vilken mikrobrytaren 29 påverkas av utspränget 28. Om tzyckknappen 36 påverkas när kamskivan lT befinner sig i ett läge, i vridningsriktningen sett, omedelbart före det i fig. l visade läget, kommer kamskivan att vrida sig till den position, i vil- ken utsprânget 28 påverkar mikrobrytaren 29, varvid motorn 19 stannar. Om emellertid knappen 36 pâverkas när utsprånget 28 redan passerat brytaren 29, komer lampan 32 att slockna medan kamskiven kommer att vrida sig ytterligare upp till ett varv innan motorn 19 stannar. För att ange att styranordningen är beordrad att urkopplas men att den kommer att vara i funktion ytterligare en kort stund påverkas mikrobrytaren 31 av kanvtan 30, varigenom tillhörande kontakter kommer att vara omväxlande slutna och brutna. Laanpan 32 kommer därvid att avge blinkande sken.When the control device is to be switched off, the pushbutton 36 is pressed again, whereby the associated contacts are broken. However, the motor 19 is still supplied with power via the microswitch 29, which keeps associated contacts closed for substantially the entire rotation of the blade disc 17. These contacts are broken only in a certain determined turning position, at which the microswitch 29 is actuated by the projection 28. If the push button 36 is actuated 1T is in a position, seen in the direction of rotation, immediately before the position shown in Fig. 1, the cam disc will turn to the position in which the projection 28 acts on the microswitch 29, whereby the motor 19 stops. However, if the button 36 is actuated when the protrusion 28 has already passed the switch 29, the lamp 32 will go out while the cam disc will turn further up to one revolution before the motor 19 stops. To indicate that the control device is ordered to be disconnected but that it will be in operation for a further short time, the microswitch 31 is actuated by the cover 30, whereby the associated contacts will be alternately closed and broken. Laanpan 32 will then emit a flashing light.

Genom uppfinningen möjliggörs sålunda att gasbrännarens värmeavgivning kan minskas till värden som inte varit möjliga med konventionella brännare. Vidare er- hålles genom uppfinningen den fördelen att brännaren antingen kan regleras på kon- ventionellt sätt eller med utnyttjande av styranordningen. Detta möjliggörs genomThe invention thus makes it possible for the heat dissipation of the gas burner to be reduced to values which have not been possible with conventional burners. Furthermore, the invention obtains the advantage that the burner can either be regulated in a conventional manner or with the use of the control device. This is made possible by

Claims

7802476-7 .- that the control valve 22 when the control device is switched off remains in the open position. The above described and on. The exemplary embodiment shown in the drawings is not intended to limit the invention in any respect, the scope of which is determined only by the following claims. For example, the design of the cam disc 17 with the different core surfaces 20, 2h, 30 can be modified widely. boundaries without departing from the inventive concept. P a t e n t k r a v

Device for controlling a gas burner (10), preferably intended to be included. in a hob, the burner being connected to a line (11) provided with a hand-operated control valve (12) for supplying gas to the burner, in which line (ll) a further control valve (22) is connected, which of a control device is arranged to be periodically closed and opened in accordance with a predetermined program, furthermore an ignition means (27) 'is arranged to emit sparks for ignition of the gas at predetermined times, characterized in that the control device consists of a cam disc (17) driven by an electric motor (19), arranged to cooperate with an actuating means (21) controlling the further control valve (22), the cam disc (17) being provided with a first kmwta (20), designed to during one part of a turning turn keep the control valve (22) open and during the rest of the turning turn keep the valve closed, and a second cuttings surface (214), consisting of at least two. protrusions, intended to co-operate with a contact means (25) included in an electrical control device (26) for the ignition means (27) for initiating a number of sparks corresponding to the number of protrusions, the second surface (211) being so located relative to the first chamber (20), that sparks appear immediately after the additional control valve (22) is opened.

Device according to claim 1, characterized in that the first vessel surface (20) has such a circumferential extent that the further control valve (22) is alternately open and closed for xmdeznërmelaevis equal lengths of periods.

Device according to claim 2, characterized in that the motor (19) drives the cam disc (17) over an intermediate gear, dimensioned to assign can: - the disc a rotation time of approx. 30 seconds.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the power supply to the motor (19) takes place via a manually actuable contact means (35) intended for switching on and off the control device.

5. Device according to claim h, characterized in that the cam disc (17) is provided with a third kaiwta. (28), intended to cooperate with a further contact means (29), connected in parallel with the manually actuable contact means (35) and intended to break a current supply to the motor (19), when the manually actuable contact means is broken and the edge plate (17) reached a rest position, in which the additional control valve (22) is in the open position. 7802476-7 6

Device according to claim 5, characterized in that an indicator lamp. (32) years so. switched on, that when the manually actuable contact means (35) is in the engaged position, it lights up with a steady light, while when it is manually actuatable. the contact means is in the disengaged position illuminated with a flashing light, until the motor (19) is stopped under the influence of the further contact means.

7. Device according to claim 6, characterized in that the cam disc (17) is provided with a: Value cam surface (30), intended to cooperate with a contact device (31) connected in series with the indicator lamp (32). ) to assign it a periodically closing and breaking function. REFERENCE TO PUBLICATIONS = Germany 2 aos 641 (F23N s / oo) us 982 sos (431-86), 994 sas (43143)