SE437562B - Tendsystem for gasdrivna brennanordningar - Google Patents

Description

7900365-3 2 n med luft en antändbar ytterst explosiv blandning. De kända, med termoström drivna säkerhetsmagnetventilerna vid gasapparater för all- män användning~uppfyller med marginal (vorrangig) säkerhetskravet.

Dessa magnetventiler nödvändiggör en manuell inkoppling under en be- stämd tid, till dess termoströmmen håller magnetventilen öppnad. För ett sådant tändförlopp vid sjömärken; som automatiskt skall inledas med hjälp av en skymningsströmställare, skall tändsäkringar i denna form icke användas. Ett tändsystem, som också kan användas för acety- lengas, mäste, särskilt när det skall arbeta automatiskt, och därför jämte tillförlitlighet i drifthänseende även uppvisa yttersta säker- het (skadetâlighet); trots detta skall det emellertid med ekonomiskt uppbåd vara lämpat för automatisk drift i praktiken.

Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att skapa ett tändsystem särskilt för gasdrivna belysningsanordningar.hos sjömärken, vilket system är skadetåligt och som är lämpat för alla brukliga gas- slag inklusive acetylen utan inskränkning i tillförlitlighet och sä- kerhet.

Uppfinningen består vid ett tändsystem av det inledningsvis nämnda slaget i att säkerhetsmagnetventilen över en energilagrande anordning tillsammans med tändanordningen kan aktiveras av en start- och manöverkoppling med regelbundet skeende energiöverföring och att såsom energilagrande anordning är inrättad en kondensator, som regel- bundet periodiskt kan uppladdas av ett batteri och urladdas över ma- növeranordningen, företrädesvis med.en härför i arbetshänseende paral- lellt liggande liten sidolagringsanordning i form av en ytterligare kondensator. Aktiveringen av säkerhetsmagnetventilen kan ske på två sätt. Företrädesvis är till säkerhetsmagnetventilen tillordnad en e- lektrisk manövermagnet, vars spole magnetiseras av en start- och en manöverkoppling. Företrädet består i att en lämplig, seriemässig sä- kerhetsmagnetventil kan användas. Vid den andra möjligheten måste sä- kerhetsmagnetventilen vara utrustad med en dubbelspole och jämte spo- len för termoströmmen ha en ytterligare magnetiseringsspole, som di- rekt magnetiseras av start- och manöverkopplingen.

Den här nämnda utformningen av tändsystemet uppvisar den stora fördelen av ett skadetåligt funktionssätt. Varje fel, som uppträder på något ställe i systemet, går till den säkrare sidan. d v s leder till att sluta säkerhetsmagnetventilen med spärrande av gastillför- seln. Trots detta är drift av det automatiska tändsystemèt med hjälp av en skymningsströmställare möjlig. Det nya tändsystemet kan också __ ___, -èq-...v-rvv - Éaaa otamm 7900365-3 utan risk sättas in för acetylengas.

Genom utformningen enligt uppfinningen möjliggör det start- och manöverkoppling genom tidsstyrd energiöverföring med hjälp av en lagringsanordning och en mindre sidolagringsanordning att ställa e- nergi i beredskap för en manöveranordning, om under uppvärmningsför- loppet den normalt av den termoelektriska tändsäkringen uppbådade termiska energin icke räcker till för att uppbâda hållkraften för den elektromagnetiskt manövrerade säkerhetsmagnetventilen.

Genom start- och manöverkopplingen enligt uppfinningen hålles säkerhetsventilen öppnad och stabilt i läge "öppen", till dess i sta- tionärt tillstånd termoenergin är i stånd till detta. Trots detta har man absolut säkerhet för att magnetiseringskretsen för den ytterliga- re manövermagneten eller den ytterligare spolen åter brytes, om ett fel i form av ett avbrott, en kortslutning eller defekt.i en byggnads- del har uppträtt. Ett särskilt företräde hos tändsystemet med start- och manöverkoppling enligt uppfinningen skall ses däri att ett sta- bilt arbete hos systemet med igângsättning av startförloppet även vid liten energitillgång hos gasflamman och mindre matningsenergi hos batteriet erhålles på grund av den tidsstyrda energiöverföringen till följd av det periodiska arbetssättet och lagringsverkan. Detta är sär- skilt viktigt vid acetylengasljus och blinkljusdrift av fyrkaraktär med korta lystider och långa mörka pauser. Vidare erhålles genom den- na arbetsprincip små byggnadsstorlekar_för lagringskondensatorerna.

Fördelen med den nya utformningen består också i att i läget "från" såväl huvudlågan som också tändlågan är släckta. Detta är en möjlighet, som hittills varit fullständigt okänd vid tillämpning i sjömärken men som medför en avsevärd inbesparing av gasförbrukningen.

I t ex tropiska havsområden och sådana med försvårad försörjningsmöj- lighet måste det dyrare acetylengasljuset sättas in. Vid tvex en van- lig brännarstorlek med gasförbrukningen sju liter per sekund och en fyrkaraktär av ljus till mörker om 0,5 till 4,5 sekunder är tändlågans förbrukning redan större än huvudbrännarens. Bortkopplingen av tänd- lågan medför därför alltefter dagsljusets längd en inbesparing i gas- förbrukningen av 25 % - 40 %.

En lämplig utformning av det nya tändsystemet består i att _ tändsäkringens termoelement, som ligger i säkerhetsventilens håll- strömkrets, är anordnad i området för huvudlågan. Denna utformning är möjlig vid ej alltför extremt förhållande mellan lystid och släcktid hos en fyrkaraktär - och detta gäller för de flesta fyrkaraktärer. 7900365-31 En enkel, lämplig utföringsform av en tändanordning med en i handeln vanlig säkerhetsmagnetventil, vars ventilstift i ett hölje på en sida är försett med hàllmagnetens ankare, kan då uppnås om ventil- stiftet förlängas och manövermagneten angriper vid denna förlängning.

Detta kan på enkelt sätt uppnås genom att ventilstiftet på den från hållmagneten vända sidan skjuter ut ur höljet och att en med manöver- magneten i arbetsförbindning stående arm angriper i denna fria ände av ventilstiftet.

Föreliggande uppfinning skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, som visar utföringsexempel och i vilka fig 1 visar den schematiska anordningen och uppbyggnaden av en tändanordninfi enligt uppfinningen för en brännanordning för acetylengasljus, vilken anordning kan vara anordnad vid ett sjöljus. Fig 2 visar start- och manöverkopplingen enligt uppfinningen vid tändanordningen, varvid tänd- och huvudlågan övervakas av termoelement. Fig 3 visar start- och manöverkopplingen enligt fig 2, dock uteslutande med ett huvudlå- gan övervakande termoelement, och fig 4 visar en delframställning av en andra utföringsform av start- och manöverkopplingen av en uppfin- ning liknande den i fig 3 men med en till säkerhetsmagnetventilen tillordnad dubbelspole. _ a I fig 1 visas en brännanordning för belysningen i ett sjöljus, vilken anordning består av en gastrycksregulator 1, ett elektriskt eller pneumatiskt drivet blinkdon 2, en gasbrännare 3 för huvudlågan och ett tilledningsrör 4 för alstring av en tändlåga. Gastrycksregula- torn 1 matas över ett gastilledningsrör 15 med acetylengas; motsva- rande förrådsbehållare för acetylengasen visas ej. Från gastrycksre- gulatorn 1 leder en förbindelseledning.16 till en säkerhetsventil 5, som sluter eller frlger tíllförseln av gas såväl till bllnkaonet 2 och därmed till huvudlågan som också.till förbindelseröret 17 till tändlågan alltefter om den i höljet 18 anordnade ventiltillslutningen 19 täcker motsvarande ventilsäte 20 eller icke. Ventiltillslutningen 19 sitter på ett ventilstift 21, som av en i höljets 18 övre område anordnad elektriskt driven hållarmagnet 5b hålles i sitt övre läge, ventilens öppet-läge, mot verkan av en.slutfjäder 22, efter det att stiftet genom manövermagneten 5a först bragts i detta läge och termo- elementet 7 uppvärmes av huvudlagan och avger en tillräckligt stor hållström.

Till brännanordningen enligt fig 1 är dessutom även en anord- ning för tändning tillordnad. Denna består av ett ytterligare termo- (MI/ana íflfiåfix 7900365-3 element 6, som såsom i detalj även framgår av fig 2 är anordnad inom tändlågans område liksom av en tändelektrod 8, som för gnistalstring samverkar med tilledningen 4 såsom andra pol och av en högspännings- generator 9, som t ex kan utgöras av en vibrator med transformator.

Uteblir termospänningen från termoelementet 6, så utlöses tändningen över högspänningsgeneratorn 9, varvid utströmmande acetylengas tändes av de från elektroden 8 till den övre delen av röret 4 överhoppande gnistorna. o Såsom av fig 2 framgår består start- och manöverkopplingen 24 av högspänningsgeneratorn 9, som utlöser tändningen, av en termospän- ningsförstärkare 26, av en RC-tidslänk 27 liksom av en multivibrator 28, som styr ett relä 12 på sådant sätt, att dess kontakt 21 perio- diskt växlar mellan lägena 12a och 12b. Mhltivibratorn 28 har ett 0- symmetriskt avkänningsförhållande t1 = t2, och närmare bestämt är mul- tivibratorns inkopplingstid t1 kortare än dess urkopplingstid t2. Till start- och manöveranordningen är ansluten en skymningsströmställare 25, som kan ge inkopplings- och urkopplingskommando för sjöljusets brännanordning när mörkret börjar resp upphör.

I det visade läget lägger kontakten 31 kondensatorn 30 över ett laddningsmotstånd 10 till batteriet 29, varigenom kondensatorn 30 uppladdas. Växlar kontakten 31 till följd av reläets 12 magnetisering från multivibratorn 28 från läget 12a till läget 12b, så avges den av kondensatorns 30 från batteriet 29 övertagna_energin till manövermag- netens 5a spole, med vilken en ytterligare kondensator 11 är paral- lellkopplad. Kondensatorn 11 fungerar såsom energilagrande anordning för den fortsatta magnetiseringen av spolen 5a, så länge kontakten 31 åter faller tillbaka från läget 12b till läget 12a, varvid kondensa- torn 30 på nytt uppladdas. Detta förlopp upprepas periodiskt under en av en ytterligare tidslänk 27 till några sekunder begränsad säkerhets- tid T. Så länge manövermagneten Sa är magnetiserad, håller denna sä- kerhetsventilen öppnad, under tiden termoelementet 7 uppvärmes av hu- vudlågan, till dess termoströmmen räcker till för att hälla säkerhets- magnetventilen öppen. Den maximala varaktigheten av reläets 12 period- tid och därmed den maximala varaktigheten av ventilöppningen genom inverkan av manövermagneten Sa dimensioneras av tidslänken 27 på så- dant sätt, att å ena sidan en tillförlitlig tändning kan ske, å andra sidan vid störd tändning en säker slutning av säkerhetsmagnetventilen 5 sker, innan en explosiv gasblandning har bildats. Vid den säker- hetstiden T bestämmande tidslänken 27 rör det sig om en anordning av i. I~N 7 Wmä 7900365-3 ett motstånd R och en kondensator C, med vilken anordning den skade- tåliga egenskapen som känt garanteras. 6 Anordningen arbetar under normala förhållanden på följande sätt= Skymningsströmställaren 25 ger inkopplingskommando till högspän- ningsgeneratorn 9 liksom över tidslänken 27 och ingången 27a till mul- tivibratorn 28. Detta leder till periodisk energiavgivning från kon- densatorn 3O och till att säkerhetsmagnetventilen 5 öppnar. Över hög- spänningsgeneratorn 9 och över den i fig 1 visade elektroden 8 sker gnistalstringen och därmed tändningen. Samtidigt ger skymningsström- ställaren 25 också på ej närmare visat sätt ett kommando till blink- donet 2, som med en separat blinkventil pulserande förser huvudlågan 14 med gas. Har tändning skett, så uppvärmes termoelementet 6 av tänd- lågan 13. Så snart termoelementet har uppnått tillräcklig temperatur, sättes högspänningsgeneratorn 9 över termoförstärkaren 26 ur funktion.

Efter tändning av huvudlågan, som genast tänder när en tändlåga 13 har utbildats, uppvärmes termoelementet 7 ochiåstadkommer, att säkerhets- magnetventilenvš förblir öppnad över hållmagneten Sh. Över termoför- stärkaren 26 bortkopplas icke bara högspänningsgeneratorn 9 utan över anslutningen 27b även RC-tidslänken, varmed samtidigt multivibratorn 28 spärras och dess verksamhet avbrytes.

Ger skymningsströmställaren 25 bortkopplingskommando, emedan dagsljuset åter är tillräckligt, så bortkopplas blinkdonet 2, så att, huvudlågan släcker och säkerhetsmagnetventilen 5 sluter. I frånkopp- lat tillstånd är därför principiellt huvudlågan 14 och tändlâgan 13 släckta.

Slocknar däremot tändlågan, t ex till följd av inverkan av storm, så avkyles båda termoelementen 6 och 7. Termoelementets 6 ström sjunker därvid snabbt till ett värde, som över termoförstärkaren 26 utlöser återtändning. Därvid har det tröga termoelementets 7 ström i regel ännu icke sjunkit under säkerhetsmagnetventilens 5 hållmagnets Sb hållström, så att denna ventil kvarstår öppnad. Skulle säkerhets- magnetventilen dock redan till följd av alltför stark avkylning av termoelementet 7 vara sluten, avges över termoförstärkaren 26 och in- gången 27b till tidslänken 27 en förnyad impuls att öppna säkerhets- magnetventilen 5 och detta över multivibratorn 28, reläet 12, kontak- ten 31 och kondensatorn 30. Även högspänningsgeneratorn 29 föranlåtes då av termoförstärkaren 26 till att över elektroden 8 alstra gnistor.

Därför sker en automatisk återtändning.

Det kan också förekomma att en átertändning eller ett tändför- aeåaflöfifiï 7900365-3 lopp förhindras t ex genom stopp i gastillförseln till tändlågan. Även i detta fall avkyles båda termoelementen 6 och 7. Emedan åter- tändningen icke kan ha någon framgång, löper RC-tidslänkens 27 säker- hetstid, som endast uppgår till några sekunder, ut och avslutar den energilagrande anordningens resp kondensatorns 30 periodiska upprep- ning. De båda spelarna 5a och 5b får ingen energi, så att säkerhets- magnetventilen 5 spärrar gastillförseln.

Om förhållandet mellan lystid och mörkertid i fyrkaraktären hos ett sjöljus, såsom i regel är fallet, icke är alltför extrem, så kan tändsystemet även byggas upp med endast ett termoelement 7, som då övertar såväl magnetens 5b hållströmkrets som också försörjningen av termoförstärkaren 26 med termospänning. En motsvarande koppling vi- sas i fig 3. Alla övriga beteckningar är bibehållna. Funktionsförlop- pet är detsamma. . _ Emedan gassjöljus för drift av elektronisk fyrkaraktärgivare, skymningsströmställare och andra elektroniska tillsatser ändå redan är utrustade med ett'batteri 29, kan det nya tändsystemet också dri- vas av detta batteri 29. Det är också möjligt att vid användning av ett litet batteri utrusta pneumatiskt styrda gassjöljus med det be- skrivna tändsystemet. I stället för de i fig 3 visade båda magneterna Sa och Sp kan till säkerhetsmagnetventilen 5 naturligtvis också till- ordnas en dubbelspole, vars ena lindning i magnetens 5b riktning ge- nomflytes av termoelementets 7 termoström, och vars andra lindning Sa genomflytes av den från kondensatorn 30 kommande strömmen. Detta ut- förande visas i fig 4. Vid detta utförande är till säkerhetsmagnetven- tilen 5 tillordnad en dubbelspole, bestående av de båda magnetise- ringslindningarna Sa' och 5b'. Lindningen 5a' genomflytes av strömmen från den sig urladdande kondensatorn 30, lindningen 5b' av termoele- mentets 7 termoström. Verkningssättet motsvarar i övrigt utföringsfor- men enligt fig 3, Det nya automatiska tändsystemet uppvisar driftmässiga och eko- nomiska fördelar. En riskfri tändning av den gasdrivna anordningen är möjlig vid slutet hölje såsom detta t ex är fallet vid sjöljus. Också drift med acetylen är möjlig. Omständliga arbetsförlopp i förutbe- stämd ordningsföljd såsom t ex öppning och avluftning, tändning o dyl som manuellt särskilt vid grov sjö endast med stor svårighet kan ge- nomföras, bortfaller. Det är också möjligt att i stor utsträckning automatisera anordningen, vilket hjälper till att förbättra och för- enkla sjömärkestjänsten. Det kan t ex jämte den normala skymninge- n otmïft

Claims (12)

7900365-3 strömställaren 25 också i dagsljus ske en fjärrkontroll av ljuspunk- ten, när skymningsströmställaren 25 har kopplat bort sjöljuset. Skym- ningsströmställaren 25 måste för detta ändamål kunna aktiveras enbart med radiostyrning, så att den för kontrolländamål kortvarigt kopplar in sjöljuset, när detta önskas. Det nya tändsystemet, koncipierat företrädesvis för små, käns- liga gaslågor och liten egenströmförbrukning - alltså försvarade be- tingelser - lämpar sig naturligtvis även för andra användningar med gasdrivna apparater, t ex belysnings- eller uppvärmningsanordningar. P a t e n t k r a v :

1. Tändsystem för gasdrivna brännanordningar, särskilt för, belysning av sjömärken o dyl, vilket är försett med en termoelektrisk tanasakring (7) med säkernetsmagzaetventil (5) för gastiilforseln och _en elektriskt driven tändanordning (8,9), varvid säkerhetsmagnetven- tilen (5) är anordnad att manövreras med hjälp av en magnetspole (Sa), som är kopplad att av en start- och manöveranordning (24), via en som kondensator utformad energilagringsanordning (30), aktiveras samtidigt med tändanordningen (9), varvid kondensatorn är så ansluten, att den laddas upp av ett batteri (29) och laddas ur över magnetspolen (5a), k ä n n.e t e c k n a t av att kondensatorn (30) är anordnad att periodiskt alternerande laddas upp från batteriet och laddas ur över magnetspolen, varvid den alternerande upp- och urladdningen av konden- satorn (30) av ytterligare don (27) är begränsad till ett med hänsyn till den av tändsystemet drivna anordningens säkerhet valt tändninge- intervall. -

2. Tändsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att en liten energilagrande sidoanordning i form av en ytterligare konden- sator (11) är inkopplad parallellt med magnetspolen (5a,5a') för att utjämna energitillförseln till magnetspolen.

3. Tändsystem enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att kondensatorns (30) periodiska laddning och urladdning sker med hjälp av en kontakt (31) i ett relä (12), som magnetiseras av en i start- och manöveranordningen (24) inrättad multivibrator (28).

4. Tändsystem enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a t av att multivibratorn (28) har ett osymmetriskt nycklingsförhàllande t, : tg.

. 5. Tändsystem enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att före multivibratorn (28) är kopplad en tidsbestämmande RC-länk (27) för inställning av säkerhetsmagnetventilens (5) säkerhetstid (T). effïf' n f~r1nf3ñ'"3-_-=\/ e: ' \ ' '. ' Ü. "i 7900365-3

6. Tändsystem enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k - n a t av att tändsäkringens termoelement (7), som ligger i säkerhets- magnetventilens (5) hållströmskrets, är anordnat i området för huvud- lånen (14).

7. Tändsystem enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k -_ n a t av att säkerhetsmagnetventilen (5) i det inre av ett hölje (18) uppvisar en av termoström genomfluten elektrisk hållmagnet (5b) och en separat, över en mekanisk arbetsförbindning med ventilen förbunden, av start- och manöverkopplingen (24) magnetiserbar elektrisk manövermagnet (Ba). '

8. Tändsystem enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k - n a t av att säkerhetsmagnetventilen (5) uppvisar en dubbelspole, vars ena lindning (5a') såsom manöverlindning magnetiseras av start- och manöverkopplingen och vars andra lindning (5b') såsom hållindning genomflytes av termoströmmen.

9. Tändsystem enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e t e cdk - n a t av att start- och manöveranordningen (24) kan utlöses av en skymningsströmställare (25).

10. Tändsystem enligt kravet 9, k ä n n e t e.c k n a t av att skymningsströmställaren även utlöser en blinkanordning (2).

11. Tändsystem enligt krav 7 eller något av de andra kraven 1 = 10 med en säkerhetsmagnetventil, vars ventilstift i ett hölje på en sida är försett med hållmagnetens ankare, k ä n n e t e c k n a t av att ventilstiftet (21) är förlängt och påverkas i denna förlängning av manövermagneten (Ba). (

12. Tändsystem enligt kraven 7 och 11, k ä n n e t e c k n a t av att ventilstiftets (21) från hållmagneten (5b) vända del skjuter ut ur höljet (18) och att en med manövermagneten (5a) i arbetsförbindning stående arm (23) verkar på denna fria ände av ventilstiftet (21).