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Elektrische Hochspannungs-Zündeinrichtung für Gasbrenner Die Erfindung
bezieht sich auf eine elektrische Hochspannungs-Zündeinrichtung für Gasbrenner,
bei welcher ein Hochfrequenz-Transformator primärseitig über einen Kontakt mit einem
Funktionskondensator verbunden ist, dem mindestens ein Vorwiderstand vorgeschaltet
ist, während an die Sekundärseite des Hochfrequenz-Transformators zwei Elektroden
angeschlossen sind, zwischen welchen Zündfunken überspringen, wenn der Stromkreislauf
durch einen Schalter geschlossen ist.
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Elektrische Hochspannungs-Zündeinrichtungen für Gasbrenner sind in
vielfältigen Ausführungsformen bekannt. So ist das Arbeiten mit Tesla-Transformator
und Unterbrecherkontakt bekannt, wobei auch die Abstimmung des Primär- und Sekundärkreises
auf Resonanz angewendet wurde. Derartige nach dem Tesla-Prinzip arbeitende Zündeinrichtungen
haben den Nachteil, daß sie beachtliche Ausmaße aufweisen und eine verhältnismäßig
teuere Herstellung bedingen. Da bei manchen bekannten Ausführungsformen von Zündeinrichtungen
durch Transformieren einer von einem Wechselstromnetz abgenommenen Spannung auf
eine höhere Spannung lebensgefährliche Spannungen erzeugt werden können, welche
trotzdem keine genügende Betriebssicherheit der Zündeinrichtung ergeben, ist auch
das Arbeiten mit niedriger Betriebsspannung versucht worden, wobei eine gute Funkenwirkung
eingetreten sein soll. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß das Arbeiten mit hochfrequenten
Spannungen keinesfalls lebensgefährlich ist, da derartige hochfrequente Spannungen
seit Jahren bei der medizinischen Behandlung angewendet werden. Es sei nur auf die
Diathermie-Apparate bzw. Kurzwellen-Bestrahlungsapparate hingewiesen. Diese Geräte
sind seit vielen Jahren erfolgreich in Benutzung, wobei keine Lebensgefahr für die
Benutzer besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Hochspannungszündung
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die gefahrlos arbeitet und keinen Bedienungsaufwand
besonders durch Reinigung erfordert, die eine bessere Funkenbildung und einen einfachen
Aufbau ermöglicht.
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Die Erfindung besteht dabei in der Vereinigung folgender an sich nicht
erfinderischer Merkmale: a) Der Kontakt ist mit einer einseitigen eingespannten
Kontaktfederzunge versehen; b) die Kontaktfederzunge ist als Schwingfeder mit einer
Eigenschwingungszahl ausgebildet, welche etwa dem zweifachen Wert der Wechselstrom-Netzfrequenz
entspricht; c) die Kontaktfederzunge wird durch eine Magnetspule zum Schwingen angeregt,
welche zum Funktionskondensator parallel geschaltet ist. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung kann die Magnetspule einen hohen Widerstand aufweisen. Darüber hinaus
besteht die Möglichkeit, daß der an sich bekannte, dem Funktionskondensator vorgeschaltete
Gesamtvorwiderstand symmetrisch auf beide Leiter des Stromkreislaufes verteilt ist.
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Auf diese Weise ist eine Zündeinrichtung geschaffen, welche keine
reine Hochspannungszündung über einen Transformator in der üblichen Weise darstellt,
sondern die mit einer Hochspannung arbeitet, deren Frequenz über der Netzfrequenz
liegt. Beim Entladen des Funktionskondensators entsteht zwischen demselben und der
Primärwicklung des Hochfrequenz-Transformators ein Resonanzkreis, welcher sich als
gedämpfte hochfrequente Schwingung entlädt. Es ergibt sich darum die als beste Zündung
bekannte Funkenzündung, bei welcher die Zündenergie gewissermaßen als geballte Ladung
auf kleinstem Raum erzeugt werden kann. Die Verwendung der hochfrequenten Spannung
ergibt den Vorteil, daß das elektrostatische Feld dem elektromagnetischen Feld überlagert
ist und dadurch das elektrostatische Feld dazu beitragen kann, irgendwelche Niederschläge
an den Elektroden auf ein geringes, nicht störendes Maß zu vermindern. Solche Niederschläge
können beispielsweise in Form von Ruß, Schmutz oder anderen Ablagerungen entstehen.
Darüber hinaus ergibt sich als -weiterer Vorteil, daß der Aufbau einer gemäß der
Erfindung ausgebildeten
Zündeinrichtung sehr einfach ist und nur
einen geringen Raumbedarf erfordert.
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Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel an
Hand der Zeichnung erläutert, welche den Aufbau einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Zündeinrichtung schematisch darstellt.
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Die Zündeinrichtung erhält ihre Spannung von einer nicht dargestellten
Stromquelle aus über die Stromleiter 10 und 11. Außerdem ist ein Erdleiter 12 vorgesehen.
An einer beliebigen Stelle, beispielsweise des Stromleiters 10, ist ein Schalter
13 eingebaut, durch dessen Einschalten die Zündeinrichtung in Betrieb gesetzt werden
kann. Der Schalter 13 kann dabei in der Nähe der Zündeinrichtung und damit in der
Nähe des mit der Zündeinrichtung versehenen Gerätes angeordnet sein. Es ist aber
auch der Einbau des Schalters 13 an einer vom Gerät entfernten Stelle möglich, so
daß auf diese Weise eine Fernbetätigung erreicht werden kann. Zwischen den Stromleiter
10 und 11 ist in an sich bekannter Weise ein Funkentstörglied 14 angeschlossen,
welches eine Ableitung zum Erdleiter 12 aufweist. Danach ist ein Vorwiderstand in
mindestens einen der Stromleiter eingefügt. Bei der in der Zeichnung dargestellten
bevorzugten Ausführungsform ist der Gesamtvorwiderstand symmetrisch auf beide Stromleiter
10 und 11 des Stromkreislaufes verteilt, so daß im Stromleiter 10
der Vorwiderstand
15 und im Stromleiter 11 der Vorwiderstand 16 eingefügt sind. Hinter den Vorwiderständen
15 und 16 sind die Stromleiter 10 und 11 durch abgeschirmte Durchführungen
17 hindurchgeführt. Darauf ist an die Stromleiter 10 und 11
der Funktionskondensator
18 angeschlossen, welcher über einen Kontakt mit der Primärseite 19' eines Hochfrequenz-Transformators
19 in Verbindung steht, dessen Sekundärseite 19" mit zwei Elektroden 20 und
21 verbunden ist, zwischen welchen Zündfunken überspringen, wenn der Stromkreislauf
durch den Schalter 13 geschlossen ist. Die Elektrode 21 ist außerdem mit dem Erdleiter
12 verbunden. Der Hochspannungs-Transfonnator 19 weist vorzugsweise einen Ferritkern
19"' auf, da dieser geringere Verluste und eine verstärkte Wirkung hervorruft.
Insoweit ist die Anordnung der Einzelteile an einer elektrischen Hochspannungs-Zündeinrichtung
bekannt.
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Gemäß der Erfindung weist die Verbindung zwischen dem Funktionskondensator
18 und der Primärseite 19' des Hochfrequenz-Transformators 19 eine besondere Ausbildung
auf. Diese besteht darin, daß der in die Verbindung zwischen einer Seite des Funktionskondensators
18 und der Primärseite 19' des Hochfrequenz-Transformators 19 eingefügte Kontakt
aus einem feststehenden Kontakt 22 und einem beweglichen Kontakt 23 besteht, welcher
an einer einseitig eingespannten Kontaktfederzunge 24 angebracht ist. Die Einspannung
der Kontaktfederzunge 24 ist durch die beiderseits der Kontaktfederzunge 24 angedeuteten
Halteteile 25 gebildet. Die Kontaktfederzunge 24 ist dabei als Schwingfeder ausgebildet,
und zwar mit einer Eigenschwingungszahl, welche etwa dem zweifachen Wert der Wechselstrom-Netzfrequenz
entspricht. Ferner ist parallel zum Funktionskondensator 18 zwischen die
Stromleiter 10 und 11 eine Magnetspule 26 eingefügt, welche dazu dient, die Kontaktfederzunge
24 zum Schwingen anzuregen. Die Magnetspule 26 ist dabei so ausgelegt, daß sie einen
hohen Widerstand aufweist und "mit einem geringen elektromagnetischen Energieaufwand
arbeitet.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn durch Einschalten des Schalters
13 der Stromkreislauf geschlossen ist, wird über die Vorwiderstände 15 und 16 der
Funktionskondensator 18 aufgeladen und die Kontaktfederzunge 24 durch die
Magnetspule 26 in Schwingung versetzt, so daß diese infolge ihrer Ausbildung im
doppelten Rhythmus der Netzfrequenz eine Berührung zwischen den Kontakten 23 und
22 herbeiführt. Dementsprechend gelangen bei geschlossenem Kontakt Stromstöße zur
Primärseite 19' des Hochfrequenz-Transformators 19, von dessen Sekundärseite
19" aus die Funkenbildung zwischen den Elektroden 20 und 21 bewirkt
wird, so daß im Bereich derselben ausströmendes Gas zum Entzünden kommt.
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Durch die leichte Schwingfähigkeit der Kontaktfederzunge 24 ist zur
Erregung ein geringer Energieaufwand ausreichend, so daß eine hochohmige Auslegung
der Magnetspule 26 möglich ist, die mit einem minimalen elektromagnetischen Energieaufwand
arbeitet, welcher geringer ist als bei bekannten Relais, z. B. einem federbelasteten
Anker oder einem Wagnerschen Hammer. Die Berührung der Kontakte 22 und 23 und damit
die Funkenauslösung erfolgt bei einer optimalen Aufladung des Funktionskondensators
18, so daß auf diese Weise immer Funken annähernd gleicher Intensität erzeugt
werden. Es entstehen dadurch Zündfunken mit starkem Funkenkopf und schwachem Funkenschwanz.
Sofern der Brennstoff, insbesondere Gas, gut aufbereitet ist, dient insbesondere
der Funkenkopf zum Entzünden des Gases, während der nachfolgende Funkenschwanz selten
zur Wirkung kommt. Eine erfindungsgemäß ausgebildete Zündeinrichtung kann mit einem
geringen Raumbedarf hergestellt und in äquivalenter Weise an verschiedenartige gasbeheizte
Geräte angepaßt werden.