DE2303168C3 - Elektrische Zündvorrichtung - Google Patents
Elektrische ZündvorrichtungInfo
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Description
IO
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zündvorrichtung für Gasfeuerzeuge oder -anzünder mit
einer Spannungsquelle, mit an dieser angeschlossenen manuell betätigbaren Umschalteinrichtungen, mit einer
Oszillatoranordnung, die den Eingang einer Einrichtung zur Erhöhung der Spannung speist und mit einer in der
Nähe eines Brenners angeordneten Funkenstrecke, die mit dem Ausgang der Spannungserhöhungs^inrichtung
verbunden ist
Bei einer Vorrichtung dieser Art (DE-OS 20 37 079) verbinden die Umschalteinrichtungen in einer Schaltstellung
die Oszillatoranordnung mit der Spannungsquelle während in der anderen Schaltstellung ein mit
dem Ausgang der Oszillatoranordnung verbundener Kondensator mit dem Eingang der Spannungserhöhungseinrichtung
verbunden wird und sich über diese entlädt, so daß ein Funken in der Funkenstrecke
gezündet wird. Diese bekannte Zündvorrichtung weist einen relativ hohen Stromverbrauch auf, so daß
entweder eine Energiequelle hoher Leistungsfähigkeit erforderlich ist oder aber eine verhältnismäßig geringe
Lebensdauer dieser Energiequelle in Kauf genommen werden muß. Eine Energiequelle großer Leistungsfähigkeit
benötigt entsprechend viel Platz, so daß die wünschenswerte Ausführung der Gasfeuerzeuge oder
-anzünder mit geringen Abmessungen nicht möglich ist.
Weiterhin ist eine elektronische Zündvorrichtung zur Zündung eines Gasstromes bekannt (FR-PS 15 95 998),
bei der die Zündfunken kontinuierlich in Abhängigkeil davon geliefert werden, daß die Spannung an einem
Kondensator die Zündspannung einer Glimmlampe übersteigt. Die Oszillatoranordnung ist bei dieser
bekannten Vorrichtung kontinuierlich mit einer Speisespannungsquelle verbunden. Der sich hierdurch ergebende
Stromverbrauch ist insbesondere bei Gasfeuerzeugen unerwünscht hoch.
Schließlich ist bereits eine elektronische Zündvorrichtung
für Gasfeuerzeuge bekannt (FR-PS 13 92 983), bei der der Oszillator oder die Einrichtung zur Erhöhung
der Spannung lediglich während der Zeit eingeschaltet ist, während der das Gasventil für die Gaszufuhr an den
Brenner geöffnet ist. Jedoch weist auch diese Anordnung rloch einen unerwünscht hohen Stromverbrauch
auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Zündvorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, deren Stromverbrauch weiter gesenkt ist, so daß eine Spannungsquelle wie z. B. eine Batterie
mit geringer Leistungsfähigkeit und geringen Abmessungen eine große Belriebsda"c·- i i-nöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umschalteinrichtungen in einer vorgegebenen
Stellung sowohl die Oszillatoranordnung als auch an sich bekannte Zeitbestimmtungseinrichtungen über eine
vorgegebene Zeit einschalten und daß die Zeitbestimmungseinrichtungen derart rp.it der Oszillatoranordnune
verbunden sind, daß sie deren Betrieb am Ende der vorgegebenen Zeit unterbrechen und den weiteren
Betrieb dieser Oszillatoranordnung bei unveränderter Stellung der Umschalteinrichtungen verhindern.
Bei der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung wird der Spannungsquelle nur während eines relativ kurzen
Zeitraumes Energie entnommen, nämlich während eines Zeitraums, der zur Zündung des Brenners ausreicht.
Danach wird die Oszillatoranordnung abgeschaltet, unabhängig davon, ob sich die Umschalteinrichtungen
noch in der Betriebsstellung befinden. Auf diese Weise ist es möglich, mit einer Spannungsquelle, beispielsweise
einer Batterie mit geringer Kapazität eine hohe Betriebsdauer der Zündvorrichtung zu erzielen.
Elektronische Zeitbestimmungseinrichtungen sind an sich bekannt (Literaturstelle »100 Schaltungen mit
Halbleiterbauelementen«, 1967 Nr. 68 der Fa. Intermetall)doch wurden derartige Zeitbestimmungseinrichtungen
bisher nicht in Verbindung mit Zündvorrichtungen der eingangs genannten Art verwendet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu der
Erfindung noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Schaltung der Zündvorrichtung;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Schaltung der Zündvorrichtung;
Fig.3 ein Schaltbild eines Teils einer dritten Ausführungsform der Zündvorrichtung;
F i g. 4 eine vierte Ausführungsform der Schaltung der Zündvorrichtung;
F i g. 5, 6 und 7 weitere Ausführungsformen von Schaltungen der Zündvorrichtung;
Fig. 8 eine abgeänderte Ausführungsform der Spannungsquelle
zur Speisung der Zündvorrichtung;
Fig.9 eine Ausführungsform eines Gasfeuerzeuges
unter Verwendung der Zündvorrichtung.
Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Schaltung der Zündvorrichtung zur
Zündung eines brennbaren Gases weisen in an sich bekannter Weise eine Funkenstrecke 1 auf, welche
Funken zwischen ihren Elektroden 2 und 3 erzeugt. Weiterhin werden sämtliche Ausführungsformen der
Schaltung durch eine Spannungsquelle 4 bzw. 55 (Fig. 8)gespeist.
Zur Verringerung der Stromentnahme aus der Spannungsquelle sind Zeitbestimmungseinrichtungen
vorgesehen. Diese Zeitbestimmungseinrichtungen sind so ausgebildet, daß sie ein Signal während einer
vorgegebenen Zeit liefern, die kürzer als die Zeit ist, während der sich die Umschalteinrichiungen in einer
vorgegebenen Stellung befinden. Die Umschalteinrichtungen setzen die Oszillatoranordnung in Betrieb,
sobald sie in die vorgegebene Stellung gebracht werden und die Zeitbestimmungseinrichtungen schalten diese
Oszillatoranordnung nach Ablauf der vorgegebenen Zeit wieder ab, selbst wenn sich die Umschalteinrichtungen
noch in der vorgegebenen Stellung befinden.
Bei den in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Schaltung weisen die Umschalteinrichtungen
5 zwei Betriebsstellungen 6, 7 auf und die Zeitbestimmungseinrichtungen schließen einen Kondensator
8 ein, der in der Ruhestellung 6 der Umschalteinrichtungen aus der Spannungsquelle aufgeladen
wird. Wenn sich die Umschalteinrichtungen 5 in
der zweiten Stellung 7 befinden, wird dieser Kondensator 8 während der vorgegebenen Zeit entladen. Bei den
Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 4 wird der Kondensator 8 in der zweiten Stellung 7 der
Umschalteinnchtungen 5 über einen Widerstand 15 an die Basiselektrode eines Transistors 17 angelegt, der
eine Verstärkerschaltung 9 für den Entladestrom des Kondensators 8 bildet. Das Ausgangssignal dieser
Verstärkerschaltung 9 wird der Oszillatoranordnung 10 gemäß Fig. 1 zugeführt. Durch das Ausgangssignal der
Verstärkerschaltung 9 wird diese Oszillatoranordnung 10 gestartet und liefert ein Ausgangssignal an eine
Spannungserhöhungseinrichtung 11. Das am Ausgang der Spannungscrhöhungscinrichtung 11 abgenommene
Hochfrequenzsignal wird zur Ansteuerung der Funkenstrecke 1 verwendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 7 wird das an dem Ausgang der
Spannungserhöhungseinrichtung 11 erscheinende Signal zur Ladung eines zweiten Kondensators 12
benutzt, der in dem Primärkreis eines zweiten ebenfalls die Spannung erhöhende Transformators 13 eingeschaltet
ist. Die Art der Anschaltung des spannungserhöhenden Transformators wie des Kondensators 12 ist
natürlich unabhängig von der Ausführungsform der Oszillatoranordnung und der Spannungserhöhungseinrichtung.
Der Primärkreis des Transformators 13 enthält außerdem eine Zündfunkenauslöseschaltung zur
Entladung des Kondensators 12 in die Primärwicklung des Transformators 13, wobei dann die Funkenstrecke 1
an die Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators 13 angeschlossen ist. Der Ladekreis des
Kondensators 12 kann so ausgebildet sein, daß die Ladezeit des Kondensators von der gegebenen Ladezeit
des Kondensators 8 wenig verschieden und vorzugsweise etwas kleiner ist. Es ist dann zweckmäßig, daß nach
Ablauf der vorgegebenen Zeit die Ladespannung des Kondensators 12 im wesentlichen gleich einem bedeutenden
Bruchteil seiner größten Ladespannung ist. Der Ladekreis kann auch so ausgebildet sein, daß der
Kondensator 12 in einer Zeit geladen wird, welche erheblich kürzer als die vorgegebene Zeit ist, so daß die
Zündvorrichtung mehrere Funken während der vorgegebenen Zeit erzeugt.
Im letzteren Fall wird die Funkenauslöseschaltung so
ausgebildet, daß sie die Entladung des Kondensators 12 hervorruft, wenn dieser eine größte Ladespannung oder
einen bedeutenden Bruchteil derselben erreicht hat.
Die zwei Schaltstellungen 6 und 7 aufweisende L mschalteinrichtung wird z. B. durch einen Doppelschalter
gebildet, welcher sich aufgrund seiner Konstruktion gleichzeitig nur in einer Schaltstellung (6 oder
7) befinden kann. Dies bedeutet, daß wenn sich dieser Doppelschalter in der Stellung 6 befindet, der Ladekreis
des Kondensators 8 geschlossen ist während sein Entladekreis offen ist während umgekehrt, wenn sich
der Schalter in der Schaltstellung 7 befindet, der Entladekreis geschlossen und Ladekreis offen ist.
Im Folgenden wird die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Zündvorrichtung noch näher
erläutert.
Der Kondensator 8 ist für seine Aufladung unmittelbar
an die Klemmen der Spannungsquelle 4 angeschlossen, wenn sich die Umschalteinrichtung 5 in der Stellung
6 befindet. Eine Klemme des Kondensators 8 ist ständig mit dem negativen Pol ( —) der Spannungsquelle 4
verbunden, während die andere Klemme des Kondensators mit dem positiven Pol ( + ) der Energiequelle über
den ersten Teil des Doppelschalters verbunden ist.
Der Entladekreis des Kondensators 8 weist einen Widerstand 15 auf, dessen Aufgabe weiter unten
erläutert wird. Dieser Widerstand ist mit einem Anschluß mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 4
über den mit 6 bezeichneten Teil der Schalteinrichtung 5 und mit dem anderen Anschluß mit der Basis 16 des den
mindestens einen Transistor der Oszillatoranordnung bildenden Transistors 17 vom NPN-Leitfähigkeitstyp
to verbunden.
Die Oszillaloranordnung 10 weist einen weiteren Transistor 19 auf, der ebenfalls vom NPN-Leitfähigkeitstyp
isf. Die Spannungserhöhungseinrichtung 11 wird bei der in Fig.! dargestellten Ausführungsform
durch eine Wicklung 20 gebildet, die einen hohen Gütekoeffizienten, vorzugsweise von mehr als 100
aufweist und die Wicklung 20 ist auf einen Ferritkern 21 gewickelt.
Ein Anschluß der Wicklung 20 ist mit dem Kollektor des Transistors 19 verbunden, während der andere
Anschluß mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 4 verbunden ist Der Emitter des Transistors 17 ist
mit der Basis des Transistors 19 über eine Wicklung 22 verbunden, deren Windungszahl kleiner als die der
Wicklung 20 ist und die auf den gleichen Ferritkern 21 gewickelt ist. Dieser Ferritkern 21 hat bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel die Form einer Spule mit einem Mittelabschnitt kleineren Querschnitts, auf
welchem die Wicklungen 20 und 22 gewickelt sind, sowie mit Endabschnitten größeren Querschnitts. Bei
einer Ausführungsform weist die Wicklung 22 fünf Windungen auf, während die Wicklung 20 fünfzig
Windungen aufweist. Der Kollektor des Transistors 17 ist mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 4
verbunden. Schließlich ist der dem Emitter des Transistors 17 und der Wicklung 22 gemeinsame Punkt
mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 4 über einen Entkopplungskondensalor23 verbunden.
Das an den Anschlüssen der Wicklung 20 erscheinende Signai lädt den zweiten Kondensator \2 auf, dessen
Ladung durch eine Diode 24 am Zurückfließen gehindert wird. Der Kondensator 12, der sich daher auf
die an den Anschlüssen der Wicklung 20 auftretende Spannung oder auf einen Bruchteil derselben auflädt,
soll sich, sobald seine Ladung einen vorgegebenen Wert erreicht, in die Primärwicklung des spannungserhöhenden
Transformators 13 entladen, an dessen Sekundärwicklung in der beschriebenen Weise die Funkenstrecke
11 angeschlossen ist.
Zu diesem Zweck ist ein Thyristor 25 in Reihe mit der
Primärwicklung des Transformators 13 geschaltet, um den Entladekreis des Kondensators 12 zu schließen. Die
Torelektrode 127 des Thyristors 25 ist nicht angeschlossen.
Bei dieser Ausführungsform der Zündvorrichtung erfolgt die Entladung des Kondensators 12 automatisch,
wenn die Ladespannung des Kondensators die Eigenzündspannung des Thyristors 25 erreicht Die charakteristischen
Daten dieses Thyristors 25 müssen daher so gewählt werden, daß die Eigenzündspannung dieses
Thyristors praktisch dem für die Ladespannung dieses Kondensators 12 gewünschten Höchstwert entspricht.
Bei einer (nicht dargestellten) abgeänderten Ausführungsform ist die Torelektrode 127 mit der Kathode des
Thyristors 25 verbunden.
Im Betrieb wird der Kondensator 8 aus der Spannungsquelle 4 beispielsweise in Form eines
Trockenelementes aufgeladen, wenn sich der mit 6
geschlossen ist. Diese Oszillatorschaltung 210 weist einen mit dem Steuereingang 201 des thyristorartigen
Elements 200 verbundenen Ausgang 211 auf. Es ist zu erkennen, daß der Eingang 201 durch den gemeinsamen
Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors 203 und der Basis des Transistors 204 gebildet ist. Die
Oszillalorschaltung 210 enthält bei der dargestellten Ausführungsform einen ein Hochfrequenzsignal liefernden
Quarzoszillator 212 sowie einen Frequenzteiler 213, dessen Eingang mit dem Ausgang des Oszillators 212
verbunden ist. Der Ausgang des Frequenzteilers 213 bildet den Ausgang 211 der Oszillatorschaltung 210. Der
Frequenzteiler 213 ist von üblicher Art und liefert ein Signal, dessen Frequenz ein vorgegebener Bruchteil der
Frequenz des von dem Oszillator 212 erzeugten Signals '5 ist. Die Periode des an dem Ausgang des Frequenzteilers
213 erscheinenden Signals liegt in der Größenordnung von einer halben Sekunde.
Alle Teile der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Zündvorrichtung mit Ausnahme der Span-
nungsquelle 4, des Schalters, der Wicklung 20. des Kondensators 12. des Transformators 13 und der
Funkenstrecke 1 können so in Form einer integrierten Schaltung ausgeführt werden.
Wenn der Schalter offen ist wird der Spannungsquelle 4 kein Strom entnommen. Beim Schließen des Schalters
befindet sich der Transistor 203 im Sperrzustand, weil der Widerstand 205a größer als der Widersland 205 ist.
so daß das Potential des Emitters des Transistors 203 kleiner als das Potential an seiner Basis ist. Daher liegt
an der Basis des Transistors 204 kein bestimmtes Potential, solange kein Signal an dem Eingang 201
erscheint, so daß der Transistor 204 ebenfalls gesperrt ist. Dies hat zur Folge, daß die Basis des Transistors 120
auf einem negativen Potential liegt und ein Signal an den Anschlüssen der Wicklung 20 der Induktivität
erscheint. Es wird daher ein Funke (oder eine Funkenserie) zwischen den Elektroden 2 und 3 der
Funkenstrecke 1 erzeugt.
Sobald ein positiver Impuls an dem Eingang 201 des thyristorartigen Elements 200 erscheint, geht der
Transistor 204 in den leitenden Zustand über und bringt den Transistor 203 ebenfalls in den leitenden Zustand.
Das Potential der Basis des Transistors 120 ist dann praktisch gleich dem Potential seines Emitters, was die
Sperrung des Transistors 120 und somit die Sperrung des Transistors 121 bewirkt. Es treten dann keine
Funken mehr an den Klemmen der Funkenstrecke 1 auf. Der Sättigungszustand der beiden Transistoren 203 und
204 bleibt aufrechterhalten, solange der Schalter 5 in der geschlossenen Stellung bleibt, da der Oszillator 210 nur
positive Impulse an seinem Ausgang 211 liefert.
Die Werte der Widerstände 205,205a und 206 sind so gewählt daß der durch diese Widerstände fließende
Strom vernachlässigbar ist, selbst wenn die Transistoren 203 und 204 gesättigt sind und der Schalter geschlossen
ist. Auch für den Oszillator 210 werden solche Werte gewählt, daß sein elektrischer Energieverbrauch vernachlässigbar
ist. Die bei jeder Schließung des Schalters zur Erzeugung eines Funkens oder einer Funkenserie
verbrauchte Energie ist dann gering. Die von der Spannungsquelle 4 gelieferte Energie wird im wesentlichen
zur Erzeugung der Funken an den Klemmen 2 und 3 der Funkenstrecke 1 ohne überflüssigen Energieverbrauch
verwendet.
Bei einer (nicht dargestellten) Ausführungsform werden die Transistoren 203 und 204 durch ein
Halbleiterbauelement nach Art eines Tetrodenthyristors ersetzt.
Bei der in Fig.6 dargestellten Ausführungsform der
Zündvorrichtung werden die Einrichtungen zur Erzeugung der Impulse durch die elektronische Funkenauslöseschaltung
selbst gebildet. Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform das thyristorartige Element 200 ein
einfacher Thyristor. Der Steuereingang 201 wird dann durch die Torelektrode des Thyristors gebildet und sein
Ausgang 202, der mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 4 über den hochohmigen Widerstand
206 verbunden ist, wird an der Kathode dieses Thyristors abgenommen. Dieser Thyristor ist vorzugsweise
ein Thyristor mit geringem Haltestrom, d. h. der Thyristor bleibt selbst für verhältnismäßig kleine
zwischen seiner Anode und seiner Kathode fließende Ströme leitend.
Da die Einrichtung zur Erzeugung der Impulse durch die Zündfunkenauslöseschaltung selbst gebildet ist, ist
eine Verbindung 230 zwischen der Torelektrode des Thyristors 25 und der Torelektrode des Thyristors 200
vorgesehen.
Hinsichtlich der Betriebsweise der in Fig. 6 dargestellten
Ausführungsform der Zündvorrichtung ist zu erkennen, daß der Thyristor 200 in ähnlicher Weise wie
das in Fig. 5 dargestellte Element 200 arbeitet. Wenn der Schalter geschlossen wird, ist der Thyristor 200
zunächst nicht leitend (da kein Signal an seiner Torelektrode erscheint), so daß ein Signal an der Basis,
des Transistors 120 auftritt, die Oszillatoranordnung schwingt und der Kondensator 12 geladen wird. Sobald
die Ladung des Kondensators 12 einen gegebenen Wert erreicht hat, wird die Zenerdiode 26 ebenso wie der
Thyristor 25 leitend, so daß sich der Kondensator 12 in die Primärwicklung des Transformators 13 entladen
kann und ein Funke an den Elektroden 2, 3 der Funkenstrecke 1 erscheint. Gleichzeitig wird der
positive Entladeimpuls auf die Torelektrode 201 des Thyristors 200 über die Verbindung 230 übertragen, so
daß der Thyristor 200 leitend wird und der Transistor 120 gesperrt wird.
Die Steuerung der Thyristoren 25 und 200 erfolgt hierbei durch die Zenerdiode 26.
Weiterhin ist zu erkennen, daß der Kondensator 12 in
einer vorgegebenen Zeit geladen wird und daß diese Zeit praktisch die Zeit ist. nach der ein Funke an den
Elektroden 2,3 der Funkenstrecke 1 überspringt.
Zweckmäßigerweise wird ein Widerstand 220 in die Verbindung 230 eingeschaltet, um den an die Torelektrode
des Thyristors 200 gelangenden Strom zu begrenzen.
Wenn lediglich eine einfache Verbindung zwischen der Torelektrode des Thyristors 25 und der Torelektrode
201 des Thyristors 200 besteht, so wird nur ein
einziger Funke an den Elektroden 2,3 der Funkenstrekke 1 erzeugt. Zur Erzielung einer besseren Zündsicherheit
kann es zweckmäßig sein, eine Folge von Funken an der Funkenstrecke 1 zu erzeugen, wenn der Schalter 5
geschlossen wird. Hierfür kann ein in Fi g. 6 gestrichelt dargestellter Signalspeicher 240 vorgesehen sein, der
zwischen der Torelektrode des Thyristors 25 und der Torelektrode oder dem Steuereingang 201 des Thyristors
200 angeordnet und so ausgebildet ist. daß er einen positiven Impuls an seinem Ausgang nur dann liefert,
wenn seinem Eingang eine bestimmte Anzahl η von positiven Impulsen zugeführt wird.
Der Signalspeicher 240 wird mit elektrischer Energie aus der Spannungsquelle 4 gespeist, doch ist sein
Verbrauch vernachlässigbar.
hungseinrichtung durch einen Transformator mit zwei Primärwicklungen 20a und 22,7 und eine Sekundärwicklung
206 gebildet. Wie bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform ist ein Transistor 17 der Verstärkerschaltung
sowie ein weiterer Transistor 19 der Oszillatoranordnung vorgesehen. Diese beiden Transistoren
17 und 19 sind beide vom NPN-Leitfähigkeitstyp.
Der Kollektor des Transistors 17 ist mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 4 verbunden, wobei diese
positive Klemme weiter über die Primärwicklung 20a mit dem Kollektor des Transistors 19 verbunden ist. Der
Emitter des Transistors 17 ist mit der Basis des Transistors 19 über die Primärwicklung 22;; des
Transformators verbunden.
Der Emitter des Transistors 19 ist mit der negativen Klemme der Spannungsquelie 4 über den Teil 7 der
Umschalteinrichtung 5 verbunden. Die Emitter der Transistoren 17 und 19 sind miteinander über einen
Entkopplungskondensator 23a verbunden.
Der Kern des Transformators 110 ist vorzugsweise durch einen Ferritstab gebildet, auf welchen die Primär-
und Sekundärwicklungen gewickelt sind. Dieser Ferritstab hat z. B. die Form eines länglichen Zylinders. Bei
einer anderen Ausführungsform des Transformators 110
wird der Magnetkreis durch einen Ferritkern gebildet, welcher einen mittleren Abschnitt kleinen Querschnitts,
auf welchen die Primär- und Sekundärwicklungen aufgewickelt sind, und Endabschnitte größeren Querschnitts
aufweist.
Die Arbeitsweise des Speisekreises der Primärwicklungen des Transformators UO ist praktisch die gleiche
wie in der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen
Ausführungsform, so daß sie nicht nochmals erläutert wird. Es ist jedoch zu erkennen, daß die Wicklung 20a
des Transformators 110 zusammen mit der Sekundärwicklung 20ώ einen Resonanzkreis infolge der Eigeninduktivität
und Gegeninduktivitälen sowie der zu diesen Wicklungen parallel geschalteten Störkapazitäten bildet
(wobei die S;örkapazität der Sekundärwicklung des Transformators 110 den überwiegenden Beitrag liefert).
Dieser Resonanzkreis ist mit der Basis des Transistors 19 über den Transistor 17 und die Primärwicklung 22a
verbunden. Auf diese Weise wird eine Hochfrequenz-Sperrschwingerschaltung gebildet. Aus Bequemlichkeits-
und Herstellungsgründen sind die Wicklungen 20a und 22a gegensinnig auf den Ferritstab oder den
Ferritkern des Transformators 110 aufgewickelt. Das an
der Basis des Transistors 19 auftretende Hochfrcquenzsignal ist gegen das an dem Kollektor des gleichen
Transistors auftretende Hochfrequenzsignal phasenverschoben.
Der Kondensator 23a bewirkt einen Kurzschluß des Hochfrequenzsignals an dem Emitter des Transistors 17,
so daß dieses Signal den Transistor 17 nicht durchschalten kann.
Wie bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen weist die Wicklung 20a vorzugsweise
einen hohen Gütekoeffizienten auf. Es ist daher zur Erzielung einer hohen Spannung an den Klemmen
der Sekundärwicklung des Transformators 110 nicht erforderlich, daß dieser ein großes Obersetzungsverhältnis
aufweist, da der hohe Gütekoeffizient der Wicklung 20a bereits die Erzielung einer erheblichen
Spannung an den Primärklemmen des Transformators 110 ermöglicht
Ebenso wie im Fall der Ausführungsform nach Fi g. 2 wird das an den Klemmen der Sekundärwicklung 206
des Transformators 110 erscheinende Signal mittels einer Diode 24 gleichgerichtet, um einen zweiten
Kondensator 12 zu laden, und es sind ebenfalls ein Thyristor 25, eine Zenerdiode 26 und ein Widerstand 27
vorgesehen, die in der gleichen Weise geschallet sind,
wie dies anhand der F i g. 2 beschrieben wurde.
Die F i g. 5, 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsformen
der Zeitbestimmungseinrichtungen, die es ermöglichen, auf den durch Integration schwer zu verwirklichenden
Kondensator 8 zu verzichten, wobei weiterhin
ίο die Ausführung der Umschalteinrichtungen 5 vereinfacht
ist.
Bei den beiden in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen der Zündvorrichtung schließen die
Zeitbestimmungseinrichtungen ein thyristorartiges EIement 200 mit einem Steuereingang 201 und einem
Ausgang 202 ein. Die Zeitbeslimmungseinrichtungen weisen weiterhin Einrichtungen zur Erzeugung von
Impulsen auf, welche einen Impuls spätestens am Ende der vorgegebenen Zeit erzeugen, nach dem die
Umschalteinrichtung 5 in die vorgegebene Stellung gebracht wurde. Der Ausgang dieser Impulserzeugungseinrichtungen
ist mit dem Steuereingang 201 des thyristorartigen Elements 200 verbunden. Dieses thyristorartige
Element 200 ist so ausgebildet, daß wenn es keinen Impuls an seinem Steuereingang 201 empfangen
hat, die Schwingungen der Oszillatoranordnung ermöglicht, so daß der Kondensator 12 aufgeladen wird.
Sobald das thyristorartige Element einen Impuls vorgegebener Polarität an seinem Steuereingang 201
empfangen hat, wird die Oszillatoranordnung abgeschaltet, so daß die Ladung des Kondensators 12
beendet wird. Dieser Zustand, bei dem das thyrislorarlige Element die Schwingungen der Oszillatoranordnung
unterdrückt, dauert nur solange an. wie die Umschalteinrichtung 5 in Form eines einpoligen Schalters
geschlossen ist. Bei Öffnung des Schalters liefert die Spannungsquelle 4 keine Energie mehr, sobald jedoch
der Schalter erneut geschlossen wird, erscheint für eine Zeit, die höchstens gleich der vorgegebenen Zeil ist, ein
Ausgangssignal am Ausgang der Oszillatoranordnung.
Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform wird
das thyristorartige Element durch zwei Transistoren 203 und 204 von entgegengesetztem Leitfähigkeitslyp
gebildet. Der Transistor 203 ist vom PNP-Typ. während
der Transistor 204 vom NPN-Typ ist. Der Emitter des Transistors 203 ist mit einem Anschluß eines Widerstands
205a verbunden, dessen anderer Anschluß mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 4 über den
Schalter verbunden ist. Die Basis des Transistors 203 ist mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 4 über
einen Widerstand 205, der kleiner als der Widerstand 205a ist und gegebenenfalls den Weri 0 haben kann,
sowie über den Schalter verbunden. Weiterhin ist die Basis des Transistors 203 mit dem Kollektor des
Transistors 204 verbunden und die Basis des Transistors 204 ist mit dem Kollektor des Transistors 203
verbunden. Der Emitter des Transistors 204 ist unmittelbar mit der Basis des Transistors 120 verbunden.
Der gemeinsame Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Transistors 204 und der Basis des
Transistors 120 ist mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 4 über einen Widerstand 206 verbunden,
der vorzugsweise einen hohen Widerstandswert aufweist.
Zur Erzeugung von Impulsen weist die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform eine Oszillatorschaltung
210 auf, die so ausgebildet ist, daß sie von der Spannungsquelle 4 gespeist wird, wenn der Schalter
Bei einer Ausführungsform dieser Schaltung liefert die Spannungsquelle in Form eines Trockenelementes 4
eine Spannung von 1,5 V, der Kondensator 8 weist eine Kapazität von 25 Mikrofarad auf, die Widerstände 15,
122 und 123 haben die Werte 20, 300 bzw. 200 Kiloohm und die Induktivität 20 hat den Wert 300 Mikrohenry,
während der Gleichstromwiderstand dieser Induktivität in der Größenordnung von 2 Ohm liegt.
Wie im Fall der Fig. 1 lädt das Ausgangssignal der
Oszillatoranordnung den zweiten Kondensator 12 über eine Diode 24 auf. Weiterhin wird ein Entladekreis für
diesen Kondensator 12 durch einen Thyristor 25 in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 13
gebildet und es ist eine Zenerdiode 26 vorgesehen, deren Anode mit der Torelektrode des Thyristors 25
verbunden ist und deren Kathode mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 12
und der Anode des Thyristors 25 verbunden ist. Außerdem ist ein Widerstand 27 zwischen der
Torelektrode und der Kathode des Thyristors 25 eingeschaltet.
Diese Ausgestaltung des Entladekreises des Kondensators 12 ermöglicht es, den Thyristor 25 für eine genau
bestimmte Ladespannung des Kondensators 12 leitend zu machen oder anders ausgedrückt, die Entladung des
Kondensators 12 in die Primärwicklung des Transformators 13 bei einem genau bestimmten Wert seiner
Ladung zu erzielen. Es wurde festgestellt, daß die Eigenauslösespannung von Thyristoren im Allgemeinen
von einem Thyristor zum anderen veränderlich ist. während bei der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung
unter Benutzung einer Zenerdiode diese Kennlinienstreuung nicht mehr ins Gewicht fällt, da die
Spannung, bei welcher sich der Kondensator 12 entlädt, durch die Durchbruchsspannung der Zenerdiode bestimmt
ist, deren Wert konstruktionsgemäß genau bestimmt ist.
Der Widerstand 27 dient dazu, die Anode der Zenerdiode 26 mit der negativen Klemme des
Kondensators 12 zu verbinden. Damit diese Zenerdiode leitend werden kann, muß ihre Durchbruchsspannung
oder Zenerspannung kleiner als die höchste Ladespannung des Kondensators 12 sein.
Bei einer nicht dargestellten abgeänderten Ausführungsform wird die Primärwicklung des zweiten
Transformators 13 durch die Wicklung 20 gebildet.
Bei einer weiteren nicht dargestellten abgeänderten Ausführungsform ist eine Diode vorgesehen, deren
Anode mit der Torelektrode des Thyristors 25 und deren Kathode (gegebenenfalls über einen Strombegrenzungswiderstand)
mit der nicht mit der Basis des Transistors 120 verbundenen Klemme des Widerstands
15 verbunden ist. Bei dieser letzteren Ausgestaltung wird, sobald der Thyristor 25 leitend wird, ein positiver
Impuls auf die Basis des Transistors 120 übertragen, wodurch dieser gesperrt wird. Die Entladung des
Kondensators 8 wird erst dann fortgesetzt, wenn der Thyristor 25 wieder gesperrt ist, d. h. nach der
Erzeugung eines Funkens an den Elektroden der Funkenstrecke 1. Auf diese Weise erhält man Funken
konstanter Energie, welche hohe Werte erreichen kann.
F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaltung der Zündvorrichtung, die eine weitere
Verringerung der Zahl der Teile der Vorrichtung, welche nicht in Form einer integrierten Schaltung
hergestellt werden können, ermöglicht. Weiterhin wird der Verbrauch an elektrischer Energie aus der
Spannungsquelle 4 weiter verringert.
Fig. 3 zeigt nur einen Teil der Schaltung der Zündvorrichtung, wobei die Funkenauslöseschaltung
fortgelassen ist, die das Ausgangssignal an der Wicklung 20 empfängt. Diese Funkenauslöseschaltung kann
jedoch auf beliebige bekannte oder im Vorstehenden und Nachfolgenden beschriebene Weise ausgebildet
sein, beispielsweise gemäß F i g. 2.
Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform wird der Widerstand des Entladekreises des Kondensators 8
durch die Eingangsimpedanz eines Feldeffekt-Transistors 30 gebildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Feldeffekt-Transistor ein Feldeffekt-Transistor vom MOS-N-Kanal-Typ. Da die Eingangsimpedanz
eines deranigen Feldeffekt-Transistors 30 hoch ist, kann die Kapazität des Kondensators 8 so klein sein, daß
dieser Kondensator als ein Element einer integrierten Schaltung hergestellt werden kann. Wenn z. B. diese
Eingangsimpedanz einen Wert von 10" Ohm hat und eine Entladezeit des Kondensators 8 von 0,5 see
gewünscht wird, so hat die Kapazität des Kondensators 8 den Wert von 5 Pikofarad. Ein derartiger Kondensator
kann leicht durch Integration hergestellt werden.
Die Gitterelektrode 31 des Feldeffekt-Transistors 30
ist mit einer Klemme des Kondensators 8 über den Schalter 7 verbunden. Die Kathodenelektrode 32 dieses
Transistors ist mit der positiven Klemme der Spannungsklemme 4 verbunden, während die Anodenelektrode
33 mit der Basis des Transistors 120a vom NPN-Leitfähigkeitstyp verbunden ist, der einen Teil der
Verstärkerschaltung für die Oszillatoranordnung bildet.
Die Osziliatoranordnung enthält als weiteren Transistor einen Transistor 121a vom PNP-Typ. Ein
Kondensator 123a mit geringer Kapazität verbindet den Kollektor des Transistors 121a mit der Basis des
Transistors 120a. Die Kapazität des Kondensators 123a beträgt höchstens 30 Pikofarad und vorzugsweise 10
Pikofarad, so daß er ebenfalls in einer integrierten Schaltung ausgebildet werden kann. Im allgemeinen ist
jedoch vorzuziehen, einen hochohmigen Widerstand zu verwenden, der leichter in integrierter Form herstellbar
list.
Außer der Tatsache, daß bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Kondensator 8 als
Element einer integrierten Schaltung ausgebildet werden kam, ist festzustellen, daß der Feldeffekt-Transistor
30 eine zusätzliche Verstärkerstufe bildet. Die Kapazität des Kondensators 8 kann umso kleiner
gewählt werden, je größer die Zahl der Verstärkerstufen ist.
Hinsichtlich der in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Ausführungsformen ist festzustellen, daß die Impedanzen 123 und i23a ohmsche und/oder kapazitive
Impedanzen mit hohen Impedanzwerten sind. Das heißt mit anderen Worten, daß in F i g. 2 anstelle des
Widerstandes 123 ein Kondensator geringer Kapazität gewählt werden könnte und ebenso könnte in Fig.3
anstelle des Kondensators 123a ein hochohmiger Widerstand gewählt werden.
Die Arbeitsweise der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Zündvorrichtung ist praktisch die gleiche
wie die Arbeitsweise der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform.
Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform der
Zündvorrichtung, die sich von den in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen durch eine andere
Ausgestaltung der Spannungserhöhungseinrichtung unterscheidet.
Bei dieser Ausführungsform wird die Spannungserhö-
bezeichnete Teil der Umschalteinrichtungen 5 in der Stellung »>E1N« befindet Wenn sich die Umschalteinrichtung
in ihrer zweiten der Schließung des mit 7 bezeichneten Teils und der Öffnung des mit 6
bezeichneten Teils entsprechenden Stellung befindet, entlädt sich der Kondensator 8 über den Widerstand 15
in den Basiskreis 16 des Transistors 17. Dieser durch den Transistor 17 verstärkte Entladestrom wird auf die Basis
des Transistors 19 über die Wicklung 22 übertragen und ermöglicht das Anschwingen der Oszillatoranordnung
10.
Der Ferritkern 21 dient nicht nur zur Erzielung eines hohen Gütekoeffizienten der Wicklung 20 sondern auch
zur Bildung eines Magnetkreises, der einen Bruchteil der an den Anschlüssen der Wicklung 20 auftretenden
Spannung auf die Wicklung 22 überträgt. Diese Wicklung 22 bildet eine Rückkopplungswicklung für die
Oszillatoranordnung mit dem Transistor 19.
Hinsichtlich der Arbeitsweise des Stromkreises zur Speisung der Wicklung 20 ist zu erkennen, daß wenn der
mit 7 bezeichnete Teil der Umschalteinrichtung geschlossen ist immer der Ladekreis des Kondensators
8 offen und sein Entladekreis geschlossen ist. Die Basis des Transistors 17 ist dann über den Widerstand 15 mit
der positiven Klemme des Kondensators 8 verbunden. Der Transistor 17 wird daher leitend, wodurch der
Transistor 19 ebenfalls leitend wird, da seine Basis unter diesen Bedingungen mit dem positiven Pol der
Spannungsquelle 4 über die Wicklung 22 und den im leitenden Zustand des Transistors 17 niedrigen Widerstand
zwischen dem Kollektor und dem Emitter dieses Transistors verbunden ist. Ausgehend von der positiven
Klemme des geladenen Kondensators 8 entlädt sich dieser in den folgenden Stromkreis: Widerstand 15.
Basis-Emitter-Widerstand des Transistors 17. Wicklung 22, Basis-Emitter-Widerstand des Transistors 19 und
(geschlossener) Teil 7 der Umschalteinrichtung. Der Wert des Widerstands 15 wird so gewählt, daß dieser
erheblich größer als die Summe der anderen Widerstandswerte in diesem Stromkreis ist. Die Entladezeit
des Kondensators 8 ist dann angenähert gleich der Zeitkonstante des Entladekreises und praktisch gleich
dem Produkt aus der Kapazität C des Kondensators 8 und dem Widerstandswert R des Widerstands 15.
Das Entladesignal des Kondensators 8 wird zunächst durch die durch den Transistor gebildete Verstärkerschaltung
verstärkt und der Basis des Transistors 19 zugeführt, der ein Wechselspannungssignal (vomugsweise
mit Hochfrequenz) erzeugt, dessen Amplitude aufgrund des hohen Gütekoeffizienten der Wicklung 20
sehr hoch ist. Das an den Klemmen der Wicklung 20 auftretende Hochfrequenzsignal tritt auf, sobald der Teil
7 der Umschalteinrichtung 5 geschlossen ist und das Hochfrequenzsignal verschwindet nach der vorgegebenen
Zeit, die in der vorstehend beschriebenen Weise durch die Zei'konstante RCbestimmt ist.
F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zündvorrichtung, bei der die Spannungserhöhungseinrichtungen
wie im Fall der F i g. 1 durch eine Wicklung 20 mit hohem Gütekoeffizienten gebildet werden, der
vorzugsweise mindestens 100 beträgt. Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform der Zündvorrichtung
unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform durch eine andere einfachere Ausführung
der Verstärkerschaltung und der Oszillatoranordnung. Diese Ausführungsform nach F i g. 2 ermöglicht
eine Verringerung der Anzahl derjenigen Teile der Zündvorrichtung, die nicht in Form einer integrierten
Schaltung hergestellt werden können. Außerdem ermöglicht die Ausführungsform gemäß F i g. 2 eine
weitere Verringerung der Leckströme und somit eine weitere Verringerung der Entladung der Spannungsxjuelle
4, d. h. eine Verlängerung der Lebensdauer dieser Spannungsquelle.
Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform weist
weiterhin eine von der Ausführungsform nach Fig. 1
abweichende Funkenauslöseschaltung auf.
ίο Diese Ausführungsform der Vorrichtung weist einen
Kondensator 8, eine Umschalteinrichtung 5 in Form eines zwei Schaltstellungen 6,7 aufweisenden Schalters
und einen Widerstand 15 zur Entladung des Kondensators 8 auf. Die Stellung 6 bzw. 7 der Umschalteinrichtung
entsprechen der Schließung des Ladekreises bzw. des Entiadekreises des Kondensators 8.
Die Verstärkerschaltung wird durch den zumindestens einen Transistor 120 vom PN P-Leitfähigkeitstyp
gebildet, und der weitere Transistor, in dessen Kollektorkreis die Induktivität zur Erhöhung der
Spannung liegt, wird durch einen Transistor 121 vom entgegengesetzten NPN-Leitfähigkeitstyp gebildet. Der
Kollektor des Transistors 120 ist mit der negativen Klemme dei Spannungsquelle 4 über einen Widerstand
122 verbunden während sein Emitter unmittelbar mit der positiven Klemme dieser Spannungsquelle verbunden
ist. Außerdem ist der Kollektor des Transistors 120 mit der Basis des Transistors 121 verbunden. Der
Kollektor des Transistors 121 ist mit dem Emitter des Transistors 120 über die Wicklung 20 verbunden
während sein Emitter unmittelbar mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 4 verbunden ist. Ein
hochohmiger Widerstand 123 ist zwischen dem Kollektor des Transistors 121 und der Basis des
Transistors 120 angeordnet.
Wenn sich die UmschaHeinrichtung 5 in der mit 6 bezeichneten Stellung befindet wird der Kondensator 8
aufgeladen. Wenn die UmschaHeinrichtung 5 in die entgegengesetzte Stellung 7 gebracht wird, wird dieser
Kondensator 8 mit einem Entladekreis verbunden, der ausgehend von der positiven Klemme des Kondensators
die Basis-Emitter-Grenzschicht des Transistors 120, den
Widerstand 15 und die Umschalteinrichtung 5 in die Schaltstellung 7 enthält. Der Entladestrom des Kondensators
8 wird durch die Verstärkerschaltung mit dem Transistor 120 verstärkt und dieser verstärkte F.ntladestrom
wird der Basis des Transistors 121 zugeführt. Der Transistor 121 wird so gesättigt und seine Betriebsweise
als Oszillator wird durch den Widerstand 123, erreicht, welcher die an dem Kollektor des Transistors 121
auftretende Spannung an die Basis des Transistors 120 und dann an die Basis des Transistors 121 zurückführt.
Der Transistor 120 weist also eine doppelte Aufgabe auf; er verstärkt einerseits den Entladestrom des
Kondensators 8 und bildet andererseits den Rückkopplungskreis für den als Oszillator geschalteten Transistor
121.
Es ist zu erkennen, daß weil die Basis des Transistors 121 mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 4
über den Widerstand 122 verbunden ist, dieser Transistor normalerweise gesperrt ist, was eine
überflüssige Stromentnahme aus der Spannungsquelle verhindert. Der (gegenüber dem Wert des Widerstandes
15) hohe Wert des Widerstandes 123 ist notwendig, damit einerseits die an die Basis des Transistors 120
angelegte Spannung nicht zu groß ist, andererseits die Schwingfrequenz der Oszillatoranordnung einen hohen
Wert hat.
Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform kann anstelle eines Thyristors ein gleichwertiges
Element verwendet werden, z. B. ein »programmierbarer Einschicht-Transisto" (PUT)«. Der Steuerimpuls der
Torelektrode muß dann negativ sein.
In Fig.7 ist eine weitere Ausführungsform der Zündvorrichtung dargestellt, bei der im Gegensatz zu
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen keine Verstärkerschaltung zur Verstärkung des von den
Zeitbestimmungseinrichtungen gelieferten Signals vorgesehen ist Bei dieser Ausführungsform liefern die
Zeitbestimmungseinrichtungen unmittelbar ein Signal an den zumindestens einen Transistor der Oszillatoranordnung.
Die Zeitbestimmungseinrichtungen der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform weisen einen Tetroden-Thyristor
200a, beisp'elsweise vom Typ BRY 46 auf. Der Steuereingang 201a dieses Tetroden-Thyristors 2Ö0a
wird durch die Kathoden-Torelektrode gebildet.
Bei dieser Ausführungsform wird die Spannungserhöhungseinrichtung
wie im Fall der F i g. 4 durch einen Transformator 110 mit zwei Primärwicklungen 20a und
22a gebildet. Die Oszillatoranordnung enthält wiederum wie im Fall der Fig.4 nur einen Transistor 19a vom
NPN-Leitfähigkeitstyp.
Die positive Klemme der Spannungsquelle 4 ist mit der Anode des Tetroden-Thyristors 200a über die durch
einen einfachen Schalter gebildete Umschalteinrichtung 5 sowie über einen Widerstand 205b verbunden. Diese
Anode ist weiterhin mit der Anoden-Torelektrode 250 über einen Widerstand 205c verbunden. Die Anode ist
weiterhin elektrisch mit der Basis des Transistors 19 über die Wicklung 22a verbunden. Parallel zu dem
Widerstand 205£> ist ein Entkopplungskondensator 23b
angeschaltet. Der Emitter des Transistors 19 und die Kathode des Tetroden-Thyristors 200a sind mil der
negativen Klemme der Spannungsquelle 4 verbunden. Der Kollektor des Transistors 19 ist mit der positiven
Klemme der Spannungsquelle 4 über den Schalter und die Wicklung 20a verbunden. Wie bei der in F i g. 6
dargestellten Ausführungsform der Zündvorrichtung ist die Kathoden-Torelektrode des Tetroden-Thyristors
200a mit der Torelektrode des Thyristors 25 über einen Widerstand 220a verbunden.
Diese Ausführungsform der Vorrichtung ermöglicht aufgrund des Fortfallens des Transistors für die
Verstärkerschaltung eine Vereinfachung der Schaltung, weist jedoch gegebenenfalls einen höheren Energieverbrauch
auf als die Ausführungsformen nach den F i g. 5 und b. Diese Ausführungsform ist daher insbesondere
für die Herstellung von Tischfeuerzeugen vorteilhaft, bei denen eine Batterie mit verhältnismäßig großer
Kapazität verwerdet werden kann.
Beim Schließen des Schalters ist der Tetroden-Thyristor 200a zunächst nicht leitend, so daß ein Signal an
seiner Anode erscheint. Dieses Signal wird über die Wicklung 22a auf die Basis des Transistors 19
übertragen. Die Oszillatoranordnung liefert daher ein Signal an ihrem Ausgang, so daß ein Funke an den
Klemmen der Funkenstrecke 1 gleichzeitig mit der Übertragung des positiven Entladeimpulses des Kondensators
12 auf den Steuereingang 201a des Tetroden-Thyristors 200a auftreten kann. Der Tetroden:Thyristor
200a wird dann leitend, wodurch der Transistor 19 gesperrt wird.
Wie bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform der Zündvorrichtung kann ein (in Fig. 7 nicht
dargestellter) Signalspeicher vorgegeben werden.
Bezüglich der SdiEllungen, die ausgehend von dem
Ausgangssignal der Spannungserhöhiingseinrichtung 11
(Fig. 1,2, 5 und 6) oder des Transformators 110 (F ig. 4 und 7) die Speisung der Primärwicklung des Transformators
13 bewirken und den Thyristor 25 aufweisen, ist darauf hinzuweisen, daß nach der Entladung des
Kondensators 12 der Thyristor 25 wieder in den nicht-leitenden Zustand zurückkehren muß. Um dies
sicherzustellen, werden die Elemente dieser Schaltung, insbesondere die Kapazität des Kondensators 12 und
die Induktivität der Primärwicklung des Transformators 13 so gewählt, daß der Betriebszustand des Kondensators
12 außerhalb des kritischen Bereichs liegt bzw. gedämpft ist.
Es ist weiterhin zu erkennen, daß die Schaltung, die ausgehend von der Ausgangsspannung der Spannungserhöhungseinrichtung
11 die Funkenstrecke 1 steuert, auf verschiedene Weise ausgebildet sein kann. Bei
manchen Ausführungsformen kann insbesondere die Funkenstrecke 1 unmittelbar an die Ausgangsklemmen
der Spannungserhöhungseinrichtung 11 angeschlossen werden. Wenn beispielsweise die Schaltung gemäß
F i g. 4 ausgebildet ist, kann die Torelektrode des Thyristors 25 mit seiner Kathode verbunden werden.
Weiterhin kann der Thyristor 25 durch einen einfachen Schalter ersetzt werden.
Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, eine (nicht dargestellte) Schutzdiode zum Schutz des Thyristors 25
zu verwenden.
Wie bereits erwähnt können die vorstehend beschriebenen
Schaltungen weitgehend in Form von integrierten Schaltungen oder von Hybrid-Schallungen ausgeführt
werden.
In F i g. 8 ist eine Ausführungsform der Zündvorrichtung
gezeigt, bei der die Spannungsquelle nicht ein Trockenelement sondern ein aufladbarer Akkumulator
55 mit kleinen Abmessungen ist. Dieser Akkumulator kann ?. B. gemäß Fig. 8 durch eine Pholospannungs-Batterie
56 über eine Diode 57 aufgeladen werden. Weiterhin können andere Einrichtungen zur Aufladung
des Akkumulators 55 vorgesehen sein, z. B. ein nicht dargesielltes Thermoelement, dessen heiße Lötstelle
durch die Gasflamme erwärmt wird, die durch die Zündvorrichtung gezündet wird. Diese letztere Ausführungsform
ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Zündvorrichtung zur Zündung der Flamme eines Ofens
oder dergleichen benutzt wird, welche längere Zeit brennt.
Ein Gasfeuerzeug, das die beschriebenen Zündvorrichtungen
verwendet ist in Fig. 9 gezeigt. Alle Elemente des Feuerzeugs sind in an sich bekannter
Weise in einem Gehäuse 30a mit einem Deckel 31a angeordnet. Das Feuerzeug ist so ausgebildet, daß das
Öffnen des Deckels 31a das Kippen der Umschalteinrichtung 5 bewirkt, die sich ständig in der Aus-Stellung
befindet, wenn dieser Deckel 31a geschlossen ist. In diesem Beispiel hält ein an dem Deckel 31a befestigter
Stift 51 ein Federblatt 44 niedergedrückt, an dessen Ende sich ein einem festen Kontaktstück 46 gegenüberliegendes
Kontaktstück 45 befindet. Bei Anheben des Deckels 31a kommt das feste Kontaktstück 46 mit dem
Kontaktstück 45 in Berührung, so daß die Umschalteinrichtung 5 geschlossen wird.
Das Feuerzeug ist weiterhin so ausgebildet, daß das Öffnen des Deckels 31a den Austritt des in einem
Behälter 32a enthaltenen Gases über eine Austrittsdüse 33a bewirkt.
Die Einheit 35 deutet die Elemente der elektrischen
Schaltungder Zündvorrichtung an.
Eine derartige Ausführungsform ist insbesondere für ein Taschenfeuerzeug zweckmäßig während bei Ausgestaltung
des Feuerzeuges als Tischfeuerzeug der Deckel 31 a nicht unbedingt erforderlich ist
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Elektrische Zündvorrichtung für Gasfeuerzeuge oder -anzünder mit einer Spannungsquelle mit an
dieser angeschlossenen manuell beiätigbaren Um- ο
schalteinrichtungen, mit einer Oszillatoranordnung, die den Eingang einer Einrichtung zur Erhöhung der
Spannung speist und mit einer in der Nähe eines Brenners angeordneten Funkenstrecke, die mit dem
Ausgang der Spannungserhöhungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschalteinrichtungen (5) in einer vorgegebenen Stellung sowohl die Oszillatoranordnung als
auch an sich bekannte Zeitbestimmungseinrichtungen über eine vorgegebene Zeit einschalten und daß '5
die Zeitbestimmungseinrichtungen derart mit der Oszülatoranordnung verbunden sind, daß sie deren
Betrieb am Ende der vorgegebenen Zeit unterbrechen und den weiteren Betrieb dieser Oszillatoranordnung
bei unveränderter Stellung der Umschalteinrichtungen verhindern.
2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoranordnung zumindestens
einen Transistor (17,30,120) umfaßt und
die Zeitbestimmungseinrichtungen einen Kondensator (8) aufweisen, der mit der Basis des Transistors
(17,30,120) der Oszillatoranordnung verbunden ist.
3. Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Transistor
(17,30,120)derOszillatoranordnungein Verstärkertransistor
ist. der einen weiteren Transistor (19,120.7, 121, 12IaJ steuert, in dessen Ausgangskreis eine die
Spannungserhöhungseinrichtung bildende Induktivität mit einer Wicklung (20,20a/!iegt.
4. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kondensator (8) über einen Widerstand (15) mit der Basis des zumindest einen Transistors (17, 30, 120)
der Os/illatoranordnung verbunden ist.
5. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine
Transistor (120, 12OaJ der Oszilldtoranordnung und der weitere Transistor (121, 121 a) komplementäre
Leitfähigkeitsiypen aufweisen und daß der Kollektor des weiteren Transistors (121, 121 .-/^ mit der Basis
des /umindestens einen Transistors (120, 12OaJ über eine einen hohen Impedanzwert aufweisende Impedanz
(123, 123a; verbunden ist.
6. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die so
Basiselektrode des zumindeslens einen Transistors (12OaJ weiterhin mit der Anodenelektrode (33) eines
Feldeffekttransistors (30) verbunden ist, dessen Gitterelektrode mit dem Kondensator (8) verbind
bar ist und dessen Kathodenelektrode mit der dem Kollektor des zumindestens einen Transistors (12OaJ
zugeordneten Klemme der Spannungsqucllc verbunden ist.
7. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umschalteinrichlungen (5) zumindest zwei Stellungen (6, 7) aufweisen, daß· Einrichtungen zur Ladung
des Kondensators (8) aus der Spannungsquelle vorgesehen sind wenn sich die Umschalleinrichtungen
(5) in einer ersten Stellung (6) befinden, daß Einrichtungen (15,30) zur Entladung des Kondensators
(8) während der vorgegebenen Zeit bei in einer zweiten Stellung (7) befindlichen Umschalleinrichtungen
vorgesehen sind und daß die Umschalteinrichtungen in der zweiten Stellung (7) den Kondensator
mit dem zumindestens einen Transistor (17,30, 120,120ajder Oszillatoranordnung verbinden.
8. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbestimmungseinrichtungen
einen Impulsgenerator zur Erzeugung eines Impulses gegebener Polarität nach der vorgegebenen
Zeit einschließen, daß dieser Impuls einem Steuereingang (201) von Einrichtungen (200) mit
Thyristoreigenschaften zugeführt wird und daß der Ausgang der Einrichtungen (200) einem Steuereingang
der Oszillatoranordnung zum Ein- und Ausschalten dieser Oszillatoranordnung zugeführt
wird.
9. Zündvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator durch eine
Oszillatorschaltung (210) gebildet ist, deren Ausgang (211) mit dem Steuereingang (201) der Einrichtungen
(200) mit Thyristoreigenschaften verbunden ist und daß die Periode des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung
(210) gleich der vorgegebenen Zeit ist.
10. Zündvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator durch eine
Zündiunkenauslöseschaltung gebildet ist, wobei die Auslösung eines Zündfunkens zur Erzeugung eines
Impulses führt.
11. Zündvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen die Zündfunkenauslöseschaltung und die Einrichtungen (200) mit
Thyristoreigenschaften ein Signalspeicher (240) eingeschaltet ist, der nach Auftreten einer bestimmten
Anzahl η von Impulsen an seinem Eingang einen Impuls vorgegebener Polarität an der Steuerelektrode
der Einrichtung (200) mit Thyrisloreigenschaften erzeugt.
12. Zündvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündfunken-Auslöseschaltung
eine Zenerdiode (26) enthält.
1 3. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen
(200) mit Thyristoreigenschaften durch einen Thyristor gebildet sind, dessen Tor den Steuereingang
(201) bildet, während eine der beiden anderen Elektroden den Ausgang (202) der Einrichtung (200)
bildet.
14. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
(200) mit Thyristoreigenschaften durch zwei Transistoren (2Oi, 204) von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp
gebildet ist, wobei die Basisanschlüsse jedes Transistors mit dem Kollektor des anderen Transistors
verbunden sind.
15. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Ausgangskreis der Oszillatoranordnung eine Induktivität (20) mit hohem Gütekoeffizienten zur
Spannungserhöhung geschaltet ist.
16. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle ein einziges Trockenelement (4) ist.
17. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle ein aufladbarer Akkumulator (55) ist und daß
die Zündvorrichtung Einrichtungen (56, 57) zur Ladung des Akkumulators (55) aufweist.
18. Zündvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zündvorrichtung in einem Gehäuse (30a) des Gasfeuerzeuges angeordnet ist, das einen Deckel
(3Ia^ aufweist, bei dessen Öffnen die Umschalteinrichtungen
(5) in die vorgegebene Stei'ung kippen
und der Austritt eines brennbaren Gases aus einem Vorratsbehälter (32ajdes Gasfeuerzeuges freigegeben
wird.
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