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Elektromagnetische Zünd- und Sicherheitsvorrichtung für Gasgeräte
mit einer Nockenwelle Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Zünd-
und Sicherheitsvorrichtung für Gasgeräte mit einer Nockenwelle, die elektrische
Kontakte und ein thermoelektrisches Magnetgasventil betätigt.
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Es ist eine Zünd- und überwachungseinrichtung bekannt, bei der auf
der Welle eines Getriebemotors Steuernocken mechanische Schalter in elektrischen
Stromkreisen betätigen, die das Ein- und Ausschalten einer Glühspirale, eines Magnetgasventils
und eines Steuermotors od. dgl. steuern, wobei Schalter im direkten Stromkreis eines
Motors von Thermoelementen nebst Elektromagneten überwacht werden.
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Außerdem gehört zum Stand der Technik ein Schalter für die Inbetriebsetzung
einer Zündspirale, der von einem Steuernocken kurzzeitig betätigt wird, und daß
zwischen Anfang der Ausschaltstellung für das Hauptgasventil und der Einschaltstellung
eines Steuernockens für die Zündspirale ein bestimmter Winkel für die Spülzeit angeordnet
ist.
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Ferner ist eine Zünd- und überwachungseinrichtung bekannt, bei der
ein Getriebemotor ein elektromagnetisches Zündgasventil unmittelbar über eine Kurvenscheibe
steuert. Dabei entzündet ein Zündstrom das Zündgas, und die Zündflamme beheizt die
Spitze eines Thermoelements, das den Thermostrom für die Erregung eines Elektromagneten
des durch die Kurvenscheibe heruntergedrückten Zündgasventeils liefert. Der Elektromagnet
hält das Zündgasventil geöffnet. Das Ein- und Ausschalten des Thermostromes wird
über ein Relais vorgenommen. Außerdem steuert der Getriebemotor durch Nocken mit
dem Hauptgasmagnetventil Schaltkontakte so, daß nach der Öffnung des Zündgasventils
das Hauptgasmagnetventil geöffnet wird.
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Die bekannten selbsttätigen Brenner arbeiten nach dem Prinzip der
Auf-Zu-Regelung, d. h., bei thermostatischer Steuerung wird bei abfallender Raumtemperatur
die volle Gasmenge zur Verbrennung gebracht, während bei erreichter Raumtemperatur
der Raumthermostat die Gaszufuhr vollkommen absperrt. Hierdurch entsteht in vielen
Fällen ein sehr unangenehmes Geräusch beim Schalten des Magnetventils und beim Zünden
des Brenners. Außerdem wird das Gehäuse, das meistens aus Stahlblech besteht, durch
die Temperaturunterschiede stark beansprucht, wodurch sehr oft störende Geräusche
auftreten und Undichtheiten an den Schweißstellen der Verbrennungsräume entstehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetische
Zünd- und Sicherheitsvorrichtung der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, bei
der die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit der elektrisch gesteuerten Schalteinrichtung
erhöht und die obenerwähnten Erscheinungen beseitigt sind. Dabei wird nach der Zündung
die Zündvorrichtung ausgeschaltet und die Hauptbrenner zwischen Vollbrand- und Kleinbrandstellung
in Abhängigkeit von einem Raumthermostaten selbsttätig ohne besondere zusätzliche
Ventile betrieben.
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Bei Ausfall des elektrischen Stromes kann das Gasgerät von Hand in
Betrieb genommen werden, wobei die Sicherheit in der gleichen Weise gewährleistet
ist wie bei der automatischen Anordnung.
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Die Erfindung besteht darin, daß das thermoelektrische Magnetventil
in der Hauptgasleitung liegt und durch eine etwa mittig angeordnete Zwischenwand,
die etwa in der Mitte eine Durchlaßöffnung aufweist, von der eine Nebengasleitung
zu einem Zündbrenner abzweigt, in zwei durch die Durchlaßöffnung miteinander verbundene
Gaskammern unterteilt ist, wobei die vom Netz abgehende Hauptgasleitung in die Gaskammer
des Magnetgasventils mündet, in der ein Ventilteller angeordnet ist, der die Durchlaßöffnung
von unten verschließen kann, wobei kein Gas in die Nebengasleitung strömt, und durch
einen von einem in der Nähe des Zündbrenners angeordneten Thermoelement gespeisten
Elektromagneten und durch einen Stößel an einem Ventilteller in der anderen Gaskammer,
der ebenfalls die Durchlaßöffnung von oben verschließen und wobei Gas in die Nebengasleitung
strömen kann, betätigt wird und die zum Brenner führende Hauptgasleitung von der
anderen, oberen Gaskammer ausgeht, in der ein von einem Nocken gesteuerter, den
Ventilteller betätigender Stößel angeordnet. ist, und daß bei der Hauptgasleitung
zum Brenner ein Membranschalter angeordnet ist, der bei Normalgasdruck einen elektrischen
Kontakt in einem Stromkreis öffnet, bei dem ein Nocken einen Schalterdn einem Zündstromkreis
schließt
und Umschalter für Vollbrand- und Kleinbrandstellung des Hauptbrenners betätigt,
ein die Nockenwelle im Uhrzeigersinn treibender Getriebemotor mit einem Dynamo für
den Zündstromkreis und ein Thermostat, der einen Umschalter betätigt, vorgesehen
sind, wobei der Umschalter des Thermostaten einen weiteren Stromkreis schließen
kann, in dem ein zweiter, die Nockenwelle im Gegenuhrzeigersinn treibender Getriebemotor
angeordnet ist, der durch den Nocken mittels der Umschalter geöffnet wird.
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Somit können keine Verpuffungen oder Explosionen bei kurzzeitigem
Wegbleiben des Gases oder des elektrischen Stromes auftreten, da der Membranschalter
7, das Thermoelement 17, das Relais 2
und die Antriebsmotoren 6, 29
sofort ansprechen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt A b b. 1 die Zünd- und Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung in abgeschaltetem
Zustand, A b b. 2 die Sicherheitsvorrichtung nach A b b. 1 in Zündstellung, A b
b. 3 die Sicherheitsvorrichtung nach A b b. 1 bei Vollbrandstellung des Hauptbrenners,
A b b. 4 die Sicherheitsvorrichtung nach A b b. 1 bei Kleinbrandstellung des Hauptbrenners,
A b b. 5 die Sicherheitsvorrichtung nach A b b. 1 mit Handbetätigung.
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Beim Einschalten des Schalters 1 erhält das Relais
2 eine Wechselspannung, wodurch sich der Kontakt 3 schließt. Gleichzeitig
fließt über den Thermostaten 4 ein Strom über den Kontakt 5 nach dem
Antriebsmotor 6, dessen Rückleitung über den Membranschalter 7 zum Netz erfolgt.
Der Antriebsmotor 6 dreht die Nocken 8, 9 im Uhrzeigersinn, so daß das thermoelektrische
Magnetgasventi110 betätigt wird. Dabei strömt Gas aus der Hauptgasleitung
11 durch das Magnetgasventil 10 in die Nebengasleitung 12 zum
Zündbrenner 13. Gleichzeitig wird durch den Nocken 9 der Schalter
14 geschlossen, so daß die aus dem Dynamo 15 stammende elektrische
Energie dem GIühzünddraht 16 zugeführt wird. Das ausströmende Zündgas wird
durch den Glühzünddraht 16 gezündet. Dadurch wird das Thermoelement 17 erwärmt
und über den Kontakt 3 der Elektromagnet 18 durch den Thermostrom erregt,
der den Ventilteller 19, 20 festhält. Somit bleibt die Durchlaßöffnung
34 beim Weiterdrehen des Nockens 8 geöffnet, wenn der Ventilteller
23 mit dem Stößel 22 den Ventilsitz 24 verläßt. Nun strömt
das Gas durch das geöffnete Magnetgasventil10 zu dem Hauptbrenner 25. Das
aus den Hauptbrennerdüsen 26 austretende Gas entzündet sich an dem Zündbrenner
13. Der Gasdruckanstieg im Hauptbrenner 25 bewirkt durch die Membran
27 des Membranschalters 7 eine Unterbrechung des Stromkreises des
Antriebsmotors 6, der dann stillsteht. Der Nocken 8 nimmt eine Stellung
ein, wie sie in A b b. 3 dargestellt ist. Ebenfalls hat auch der Nocken
9 den Schalter 14 verlassen, so daß der Glühzünddraht 16
wieder
stromlos ist. Wenn die Raumtemperatur die eingestellte Temperatur des Thermostaten
4 erreicht, schaltet derselbe um und steuert über den Kontakt 28 den
Antriebsmotor 29 derart, daß er entgegen dem Uhrzeigersinn die Kurvenscheibe
8 sowie die Nockenscheibe 9 in Bewegung setzt. Durch die Bewegung
des Nockens 9 werden die Umschalter 30,
31 betätigt und schalten
den Antriebsmotor 29 aus. Der Nocken 8 hat den Stößel 22 mit
dem Ventilteller 23 derart betätigt, daß zwischen Ventilteller 23 und Ventilsitz
24 nur ein geringer Durchlaß für das zum Hauptbrenner 25 strömende Gas vorhanden
ist. Die Umschalter 30, 31 sind parallel geschaltet. Bei Verwendung von nur
einem Umschalter, z. B. 30, würde der Nocken 9 von der Vollbrandstellung
zur Kleinbrandstellung, also bis zur Betätigung des Umschalters 30, einen
zu kurzen Weg zurücklegen, so daß der Ventilteller 23 nur geringfügig bewegt
werden würde und dadurch kein genügender Gasregelbereich erzielbar wäre, der gerade
bei Gasbrennern wegen der unterschiedlichen Gaszusammensetzung besonders notwendig
ist. Durch die räumlich versetzte Anordnung der Umschalter 30, 31 wird ein
weitaus größerer Gasregelbereich erzielt, weil der Nocken 9
bis zum Stillstand
des jeweiligen Motors einen größeren Winkelweg zurücklegt und damit auch dem Nocken
8 den gleichen größeren Winkelweg vermittelt. Dadurch wird entsprechend dem
notwendigen Regelbereich des Magnetgasventils eine genügende Hubstrecke des Stößels
22 geschaffen.
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Beim Absinken der Raumtemperatur unter den eingestellten Thermostatwert
schaltet der Thermostat 4 wieder um, und der elektrische Strom fließt wieder
über den Kontakt 5 zum Antriebsmotor 6,
der die Nocken 8, 9
im Uhrzeigersinn in Bewegung setzt und nur so weit dreht, bis der Nocken
9 die beiden Umschalter 30, 31 verlassen hat. Die beiden Umschalter
30, 31 schalten den Antriebsmotor 6
aus. Durch diese Bewegung des Nockens
8 im Uhrzeigersinn wird der Stößel 22 mit dem Ventilteller 23 wieder in Großbrandstellung
gebracht (s. A b b. 3).
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Soll das Gasgerät außer Betrieb gesetzt werden, so ist der Schalter
1 zu öffnen. Dadurch wird unter Einwirkung des Relais 2 der Kontakt
3 geöffnet und der Thermostromkreis des Thermoelementes 17
unterbrochen,
so daß der Elektromagnet 18 stromlos wird. Der Ventilteller 19, 20
wird freigegeben, der Ventilsitz 21 geschlossen und die Gaszufuhr zum Hauptbrenner
25 sowie für den Zündbrenner 13 gesperrt.
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Der gleiche Schließvorgang vollzieht sich beim Ausfall der Gaszufuhr
oder beim ungewollten Auslöschen der Flamme.
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Um das Gasgerät auch in Betrieb nehmen zu können, wenn aus irgendeinem
Grund der elektrische Strom ausgefallen ist, besitzt die bisher beschriebene Einrichtung
einen von Hand zu bedienenden Hebel, mit dem die beschriebenen Betriebsstellungen
(Zünden, Vollbrand, Kleinbrand, Ausstellung) eingestellt werden können (s. A b b.
5).
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Ein Handhebel 32 ist an seinem vorderen Ende mit einem Griff
39 od. dgl. versehen. Nach Anheben des Griffes 39 wird der Handhebel
32 nach vorn gezogen und dabei in den Bolzen 37 des Stößels 22
eingehängt.
Dadurch wird der Schalter 38 eingeschaltet, der den Stromkreis für das Thermoelement
17 und den Elektromagneten 18 schließt. Beim Herunterdrücken des Griffes
39 wird mit dem Handhebel 32 der Bolzen 37 des Stößels 22 derart bewegt,
daß der Ventilteiler 23 den Ventilsitz 24 schließt. Gleichzeitig wird der
Ventilteller 19, 20 vom Ventilsitz 21 abgehoben und auf den Elektromagneten
18 gedrückt. In dieser Stellung fließt das Gas von der Hauptgasleitung
11 durch das Magnetgasventil 10 über die Nebengasleitung
12 zum Zündbrenner 13. Das am Zündbrenner 13 austretende
Gas
wird mit einem Streichholz od. dgl. gezündet. Das Thermoelement 17 wird erwärmt,
und der Elektromagnet 18 hält durch den Thermostrom den Ventilteller 19, 20 fest.
Beim Loslassen des Griffes 39 bewegt sich der Stößel 22 nach oben, so daß der Ventilteller
23 vom Ventilsitz 24 abgehoben wird. Das Gas fließt jetzt auch zum Hauptbrenner
25. Soll das Gasgerät außer Betrieb genommen werden, so wird der Griff 39 angehoben,
damit der Handhebel 32 den Bolzen 37 vom Stößel 22 freigibt. Der Griff 39 wird mit
dem Handhebel 32 so weit verschoben, daß der Schalter 38 den Thermostromkreis öffnet.
Dabei wird der Elektromagnet 18 unwirksam und gibt den Ventilteller 19, 20 frei,
der den Ventilsitz 21 schließt. Der Gasstrom zum Hauptbrenner 25 und zum Zündbrenner
13 ist unterbrochen, und die Flammen verlöschen.