DE1529070C3 - Einrichtung zur Offenhaltung von Gassicherheitsschaltern zugeordneten Gasventilen bei Gasbrennern mit thermoelektrischer Sicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Einrichtungen sind bereits im älteren deutschen Patent 12 33 793 vorgeschlagen worden. Das Offenhalten der Gasventile der Brenner erfolgt nach diesem älteren Vorschlag für die in Frage stehende Zeit bis zur Aufheizung des Thermoelementes durch einen zusätzlichen, weiteren Elektromagneten. Jede der Brennstellen hat einen solchen zusätzlichen Elektromagneten. Diese zusätzlichen Elektromagneten haben einen eigenen Steuerkreis mit jeweils einem Schalter und einem Zeitrelais, und diese Steuerkreise.sind mit der gemeinsamen Fremdstromversorgungseinheit verbunden. Der das Gasventil während der übrigen Betriebsphase offenhaltende Elektromagnet wird ausschließlich vom Thermoelement gespeist. Die Zeitschalter in den einzelnen Steuerkreisen der zusätzlichen Elektromagnete der Brenner sind dabei vorzugsweise als Widerstände mit hohem positiven Temperaturkoeffizienten gewählt, deren Widerstandswerte als Funktion der Temperatur bis zu einem vorgegebenen Umschlagpunkt im wesentlichen konstant bleiben, nach Überschreiten des Umschlagpunktes jedoch steil ansteigen.

Bei dieser vorgeschlagenen Ausgestaltung ist nachteilig, daß für jeden Brenner des Herdes ein gesonderter zusätzlicher Elektromagnet erforderlich ist, sowie ein gesonderter Schalter und ein gesondertes Zeitrelais im Steuerkreis dieses Elektromagneten. Da dieser zusätzliche Elektromagnet, der thermisch beständige Schalter und das Zeitrelais teure Bauteile sind, ergeben sich für einen derartigen Herd, insbesondere wenn er mit relativ zahlreichen Brennern versehen ist, hohe Herstellungskosten. Nachteilig ist bei der vorzugsweise vorgeschlagenen Ausgestaltung des Zeitrelais ferner, daß man mit einer erneuten Inbetriebnahme eines Brenners relativ lange Zeit, nämlich bis zur Abkühlung des Zeitrelais, warten muß.

ίο Durch die AT-PS 2 08 556 sind ferner bereits vergleichbare Einrichtungen zur Offenhaltung, jedoch jeweils nur eines Gassicherheitsschalters, bekanntgeworden, bei denen zwar nur eine Fremdstromversorgungseinheit für die Betätigung mehrerer Brennstellen denkbar ist, wobei diese Versorgungseinheit jedoch von Brennstelle zu Brennstelle von Hand geführt werden muß, was umständlich ist und den Einsatz beider Hände für die Ingangsetzung eines Brenners benötigt. Es sind ferner Einrichtungen gezeigt, die teuer sind und die Spezialanfertigung von Einzelteilen benötigen, so daß es wirtschaftlich nicht sinnvoll ist, einen Herd beispielsweise mit sechs Brennstellen mit derartigen Einrichtungen zu bestücken. Ferner zeigt diese AT-PS eine Vorrichtung, bei der eine Heizspirale das danebenliegende-Thermoelement aufheizt. Dies ist zeitaufwendig und erreicht das gewünschte Verkürzen der Aufheizzeit trotzdem nicht. Darüber·· hinaus sind dort Einrichtungen gezeigt, bei denen ein Schalter so lange betätigt werden muß, solange der Fremdstrom auf dem Thermomagneten benötigt wird, wonach anschließend der Schalter

-· geschlossen werden muß. Von einer Erleichterung der Bedienung der Brennstelle kann somit keine Rede sein.

Alle dort gezeigten Ausführungsbeispiele sind schon aus Kostengründen praktisch nur für die Ausstattung eines einzigen Brenners möglich und denkbar. Die Ausrüstung eines Herdes mit mehreren Brennern mit diesen Einrichtungen wäre sowohl unwirtschaftlich wie störanfällig und würde umständliche Handhabungen erfordern.

Die CH-PS 3 47 803 zeigt ferner die Ausrüstung eines einzigen Brenners mit einer Einrichtung zum Offenhalten, bei der der vorhandene und im Betrieb das Gasventil offenhaltende Elektromagnet aus einem weiteren Stromkreis gespeist werden kann, der einen Akkumulator beinhaltet, der seinerseits schalttechnisch mit dem dem Brenner zugeordneten Thermoelement verbunden ist und von diesem während der Normalbetriebsphase aufgeladen werden soll. Abgesehen davon, daß bei den niedrigen vorhandenen Thermospannungen Akkumulatoren mit entsprechend niedriger Ladespannung baulich im Rahmen der Brennstelle eines Herdes praktisch nicht zu verwirklichen wären? würde die Anwendung dieses Prinzips auf einen Herd mit mehreren Brennstellen dazu führen, daß jeder einzelne Brenner einen derartigen Akkumulator hätte. Der Gedanke einer einfachen Zusammenschaltung einfach ausgestalteter Sicherungskreise der einzelnen Brenner eines Herdes und deren zweckmäßige Verknüpfung mit einer gemeinsamen Fremdstromversorgungseinheit läßt sich hieraus nicht entnehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend auszugestalten, daß sie die vollständige Sicherung aller Brennstellen des mit Gassicherheitsschaltern versehenen Herdes sowie dessen bequeme Handhabung mit denkbar geringem technischen Aufwand ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem

kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Die dort aufgezeigte schalttechnische Verknüpfung der einzelnen vorhandenen thermoelektrischen Sicherungskreise der Brenner des Herdes mit der einzigen gemeinsamen Fremdstromversorgungseinheit führt zu einem äußerst einfachen, preisgünstig herzustellenden Aufbau, wie er besonders für Herde, die für den normalen Hausgebrauch bestimmt sind, wichtig ist, da zugleich eine geringe Störanfälligkeit sowie eine leichte Wartung gegeben sind. Hier liegt keine Multiplizierung teurer Schalter, zusätzlicher Elektromagneten oder Zeitrelais vor. Die einzelnen Brenner selbst haben praktisch nur ihre thermoelektrischen Sicherungskreise, die sie im Hinblick auf die Sicherheitsbestimmungen sowieso haben müssen. Dabei bilden die parallelgeschalteten Widerstände zwischen der gemeinsamen Fremdstromversorgungseinheit einerseits und den thermoelektrischen Sicherungskreisen der einzelnen Brenner andererseits praktisch Weichen und Sperrglieder, die den Sinn haben, die Sicherheitsfunktion im Herd aufrechtzuerhalten und dabei trotzdem die bequeme Handhabungsmöglichkeit, die die Fremdstromeinspeisung gewährleistet, nutzen zu können, und zwar unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Fremdstromversorgungseinheit ja nicht etwa einen zusätzlichen Elektromagneten, sondern eben den Elektromagneten des thermoelektrischen Sicherungskreises beaufschlagen kann. In ihrer Funktion als Sperrglieder haben diese Widerstände die Aufgabe, zu verhindern, daß ein Thermoelement außer dem zugehörigen Elektromagneten noch diejenigen anderer Brennstellen in irgendeiner Form wirksam beeinflußt. Die gegenseitige Beeinflussung muß dabei nur bei geöffneten Gasventilen verhindert werden, da der Thermostrom die Ankerplatte der Magnetventile immer nur festhalten kann, sie aber aufgrund seiner Schwäche nicht unter Überwindung des Luftspaltes anziehen kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung liegt von der Fremdstromversorgungsseite her jeweils nur ein Widerstand auf dem Weg zu den Wicklungen des Elektromagneten im thermoelektrischen Sicherungskreis, wobei die wesentlich größere Bemessung der Eingangsspannung durch die Fremdstromversorgung diesen einen Widerstand ohne weiteres überwinden kann, so daß jeder Elektromagnet ausreichend versorgt wird. Der Thermostrom hätte hingegen jeweils zwei Widerstände zu überbrücken, was eine automatische Widerstandsvergrößerung darstellt, die die gewünschte Sperrwirkung bringt. Von der Seite des Thermostromes her wirken also die Widerstände doppelt, und zwar nicht nur rechnerisch, da bereits am ersten Widerstand eine Abschwächung erfolgt. Von der Fremstromyersorgungsseite her arbeiten die Widerstände also als Weiche, von der Seite der Thermospannung her als Sperre. Es kommt als zusätzliche Sicherheit hinzu, daß die Spannung der Fremstromversorgungseinheit höher ist als die Spannung des Thermoelementes. Die Schaltung und Anordnung insgesamt sind dabei denkbar einfach.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Brenner 1, 2, 3 vorhanden, die von einer Hauptgasleitung 4 mit abzweigenden Brennerleitungen 5, 6, 7 gespeist werden. Die Brenner 1 und 2 werden von Hand, der Brenner 3 wird automatisch eingeschaltet. In den Brennerleitungen 5, 6, 7 liegen normale handbetätigte Gaseinstellhähne 8,9,10. Zwischen den Gaseinstellhähnen 8, 9, 10 und den Ausströmöffnungen der Brenner liegen Gassicherheitsschalter 11, 12, 13. Den Brennern sind jeweils thermoelektrische Sicherungsstromkreise zugeordnet. Die Thermoelemente 14,15 für die Brenner 1, 2 sind über Leitungen 17, 18 bzw. 19, 20 mit den Elektromagneten 21,22 verbunden. Die Verbindung des Thermoelementes 16 für den Brenner 3 mit dem Elektromagneten 23 erfolgt über Leitungen 24, 25, 26 und den Schalter 27 eines Zeitschaltwerkes 28.

ίο Jeder Elektromagnet 21, 22, 23 ist erfindungsgemäß über je einen Widerstandsdraht 29, 30, 31 und eine gemeinsame Leitung 32 mit dem Luftspalttransformator 33 einer gemeinsamen, fest installierten Fremdstromversorgungseinheit 73 verbunden. Die Stromstückleitung erfolgt über Dioden 34a und 346 und Masse. Jedem Brenner ist in bekannter Weise eine Zündelektrode 35, 36,37 zugeordnet, die jeweils über einen Widerstand 38, 39, 40 sowie eine Leitung 41, 42, 43 mit dem Zündtransformator 44 verbunden ist, wobei die Stromrückleitung über Masse erfolgt.

Ein Zeitrelais 45 ist über Leitungen 46, 47, 48 und einen Mikroschalter 49 mit dem Wechselstrom!.etz verbunden.

Der Mikroschalter 49 wird beim Niederdrücken eines beliebigen Betätigungselementes 50 oder 51 über eine-Wippe mit Hebel 52 in Einschaltstellung gebracht und kehrt beim Loslassen durch Federkraft sofort in Ausgangsstellung zurück.

Der Luftspalttransformator 33 und der Zündtransformator 44 sind über Leitungen 46, 53,54, einen Schalter 55i des. Zeitrelais 45 und· einen Schalter 56 des Zeitschaltwerkes 28 sowie einen Schalter 57 mit dem Wechselstromnetz verbunden.

Das Zeitschaltwerk 28 weist einen Motor 58 auf, der

j;> seine Spannung über Leitungen 59, 60, 61 und den Schalter 57 erhält.

Die Spannungszuführung zu dem Hilfsmagneten 62 für die automatische Einschaltung des Brenners 3 geschieht über Leitungen 60,61,63,64 und die Schalter 57 und 65.

Im nachfolgenden soll die Arbeitsweise für den Brenner 1 beschrieben werden.

Der Gaseinstellhahn 8 wird in die gewünschte Stellung gebracht und anschließend das Betätigungsele-

4¹S ment 50 niedergedrückt in Pfeilrichtung, wodurch das Gasventil 70 geöffnet und eine Ankerplatte 71 vor die Polflächen des Elektromagneten 21 gedrückt wird. Zugleich wird dabei über die Wippe mit Hebel 52 der Mikroschalter 49 und damit das Zeitrelais 45 eingeschal-

^r>o tet. Das Loslassen des Einschaltknopfes 50 und dessen damit verbundene Rückstellung durch die Feder 72 kann nun erfindungsgemäß sofort erfolgen, wodurch auch der Mikroschalter 49 in die »Aus«-Stellung zurückkehrt.

Der Zündtrafo 44 und der Luftspalttransformator 33

v> der Fremdstromversorgungseinheit 73 liegen an Spannung. Der Transformator 33 versorgt erfindungsgemäß den Elektromagneten 21, der damit durch die entstehende Magnetkraft die Ankerplatte 71 entgegen der Schließkraft der Feder 85 festhält, wodurch das

bo Gasventil 70 geöffnet bleibt. Durch den eingeschalteten Zündtransformator 44 entstehen in bekannter Weise Funken an der Elektrode 35, und das ausströmende Gas am Brenner 1 wird augenblicklich gezündet.

Durch die brennende Flamme wird das Thermoelement 14 aufgeheizt, und es versorgt den Elektromagneten 21 dann ebenfalls mit Gleichspannung. Nach etwa 4 bis 7 Sekunden Aufheizzeit ist die Spannung so groß, daß sie allein zum Festhalten der Ankerplatte 71 am

Elektromagneten 21 ausreicht. Die Gleichspannung aus dem Trafo 33 sowie Diode 34a und 34b ist nun nicht mehr erforderlich. Sie wird nach einer sicherheitshalber etwas länger bemessenen Zeit, z. B. 10 Sekunden, durch Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitrelais 45 abgeschaltet, wodurch auch der Zündtrafo 44 spannungslos wird.

Die erforderliche Abfallverzögerung des Zeitrelais 45 mit Schalter 55 erfolgt durch Kondensatorentladung.

Um für eine größere Anzahl von Brennern, z. B. drei Stück, bei einem Gasherd mit nur einer Fremdstromversorgungseinheit 73 auszukommen, erfolgt erfindungsgemäß die Ankopplung der Gleichspannung aus den Dioden 34a und 346 von einem Verzweigungspunkt 74 aus an die einzelnen Elektromagnete 21, 22, 23 über parallelgeschaltete Widerstandsdrähte 29,30,31, deren ohmscher Widerstand jeweils so hoch ist, daß die Thermospannung eines der Thermoelemente nur zu dem zugehörigen Elektromagneten geleitet wird und eine Überleitung auf die weiteren vorhandenen Elektromagnete praktisch verhindert wird, die dadurch Spannung bekämen, ohne daß die zugehörigen Flammen brennen, wodurch die thermoelektrische Sicherung aufgehoben würde.

Der ohmsche Widerstand jedes Widerstandsdrahtes 29,30,31 sollte daher mindestens 50mal so groß sein wie der Widerstand einer Spule 75 eines der Elektromagneten.

Um auch bei Störungen eine Abschaltung des Trafos 33 innerhalb einer Zeit zu erzwingen, in der das bei Versagen der Zündeinrichtung od. dgl. eventuell ausströmende unverbrannte Gas noch keinen Schaden anrichten kann, ist der Luftspalttransformator 33 erfindungsgemäß für Kurzzeitbetrieb ausgelegt. Die Erwärmung der Netzwicklung 76 des Trafos 33 ist so groß, daß diese nach einer Sicherheitszeit durchbrennen kann. Außerdem ist, was sehr wesentlich ist, ein Wärmefühler 77 auf der Netzwicklung angebracht und trennt diese nach etwa 1 '/2 Minuten vom Netz, wodurch eine Zerstörung verhindert wird. Die Wiedereinschaltüng erfolgt nach ausreichender Abkühlzeit selbsttätig durch den Wärmefühler 77.

Da die Erwärmung der Netzwicklung 76 von deren Stromaufnahme abhängt, ist es erforderlich, diese unabhängig von der Sekundärbelastung zu machen, die sich infolge Unterbrechung der Leitungen 29,30,31,32 verringern könnte.

Das Blechpaket des Luftspalttransformators 33 erhält deshalb einen ausreichend bemessenen Luftspalt von mindestens 0,5 mm. Dadurch wird bei richtig bemessener Windungszahl der Netzwicklung 76 der Blindstrom so groß, daß die erwähnte Beeinflussung durch die Sekundärbelastung praktisch beseitigt ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Brenner 3 derart dargestellt, daß er automatisch über einen Schalter 57 bzw. eine Zeitschaltuhr 78 in ,Betrieb genommen werden kann. Alternativ zum Mikroschalter 49 ist hier ein Hilfsmagnet 62 vorgesehen mit Wicklung 87, wobei der Anker 82 des Hilfsmagneten 62 über einen Stößel 83 das Gasventil 84 betätigt. Die Wicklung 87 ist elektrisch mit dem Zeitschaltwerk 28 und der Fremdstromversorgungseinheit 73 verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Offenhaltung von Gassicherheitsschaltern zugeordneten Gasventilen bei Gasbrennern mit thermoelektrischer Sicherung über einen den Brennern jeweils zugeordneten, ortsfest in den Gassicherheitsschaltern montierten Elektromagneten, mit Betätigungselementen zur öffnung der Gasventile und mit einer einzigen, für alle Brennstellen gemeinsamen, fest installierten, einen Transformator beinhaltenden Fremdstromversorgungseinheit, die vom Augenblick der Inbetriebnahme des Brenners an bis zur ausreichenden Aufheizung des Thermoelementes das betroffene Gasventil elektromagnetisch offenhält und danach über Zeitrelais selbsttätig abgeschaltet wird und mit der die elektromagnetischen Offenhaltungen der einzelnen Brenner verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoelektrischen Sicherungskreise der Brenner und dadurch die Wicklungen (75) der den einzelnen Brennern zugeordneten Elektromagnete (21,22,23) jeweils über Widerstände (29, 30, 31) mit der Fremdstromversorgungseinheit (73) in Parallelschaltung verbunden sind und der ohmsche Widerstand eines jeden eingebauten Widerstandes (29, 30, 31) gegenüber dem Widerstand der Wicklungen (75) der Elektromagnete (21, 22, 23) derart hoch bemessen ist, daß der bei abgeschalteter Fremdstromversorgungseinheit über die eingeschalteten Widerstände abfließende Strom des oder der Thermoelemente (14,15,16) unter dem Haltestrom der Elektromagnete (21, 22, 23) bleibt, und daß ein einziges Zeitrelais (45) auf der Primärseite des Transformators der Fremdstromversorgungseinheit angeordnet ist.