DE2426607A1

DE2426607A1 - Gaswarmwasserbereiter

Info

Publication number: DE2426607A1
Application number: DE19742426607
Authority: DE
Inventors: Michel Neny
Original assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Current assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1974-05-31
Publication date: 1975-01-02
Also published as: GB1468088A; FR2232740A1; NL7407647A; FR2232740B3; BE816077A

Description

CHlFFOiCBlUX & MAURT 0396 74 B Gaswarmwasserbereiter·

Die Erfindung betrifft die Gaswarmwasserbereiter, welche nicht an Leitungen zur Abfuhr der Verbrennungsprodukte angeschlossen sind·

Es sind bereits zahlreiche Lösungen vorgeschlagen worden, um die Schädlichkeit dieser Produkte zu verringern und wenn möglich vollständig zu unterdrücken.

Diese Lösungen bieten jedoch nicht eine unbedingte Sicherheit, insbesondere wenn der Warmwasserbereiter längere Zeit in Tätigkeit ist und der Raum, in welchem er arbeitet, ein geringes Volumen hat und nicht genügend belüftet ist·

Die Erfindung bezweckt insbesondere, diesem Nachteil abzuhelfen.

Der erfindungemäße Warmwasserbereiter ist wesentlich dadurch gekennzeichnet, daß er mit Mitteln mit einer Zeitkonstante ausgerüstet ist, welche für den gezündeten Zustand des Brenners empfindlich und so ausgebildet sind,daß sie den Brenner nach

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einer ursprünglichen genau bestimmten verhältnismäßig langen Brenndauer T₁ automatisch löschen, worauf sie seine handbetätigte oder automatische Wiederzündung erst nach einer genau bestimmten verhältnismäßig langen Dauer Tp zulassen, welche gleich T^ sein kann, oder seine Wiederzündung von Hand nach einer beliebigen Dauer T, erlauben, welche sogar verhältnismäßig kurz sein kann, jedoch nur während einer Dauer T^, deren Länge sich gleichsinnig mit T, ändert.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung enthalten die Mittel mit Zeitkonstante eine Masse zur Speicherung von Kalorieen, welche so angeordnet ist, daß sie allmählich, unmittelbar oder mittelbar, erwärmt wird, wenn der Brenner gezündet ist.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung enthalten bei einem Warmwasserbereiter gemäß dem vorhergehenden Absatz, bei welchem das Brenngas dem Brenner über ein Elektroventil zugeführt wird, die Mittel mit Zeitkonstante ausserdem einen thermostatischen Schalter, welcher von der Kalorieen speichernden Masse erwärmt wird und in den Erregerkreis des Elektroventils geschaltet ist, wobei dieser Schalter so gewählt und ausgebildet ist, daß seine automatische Betätigung durch die Wirkung der Temperatur die Schliessung des Elektroventils zur Folge hat, wenn diese Temperatur einen ersten bestimmten Schwellenwert übersteigt, worauf er das Ventil wieder öffnet oder wenigstens seine Wiederöffnung zulässt, wenn diese Temperatur in abnehmenden Sinn unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert fällt, welcher vorzugsweise niedriger als der erste ist.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist die Masse zur Speicherung von Kalorieen ein massiver Block, welcher vorzugsweise durch einen Abschnitt einer Metallschiene gebildet wird, welche der unmittelbaren Strahlung der Flammen des Brenners ausgesetzt ist.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist die Masse zur Speicherung von Kalorieen eine Muffe, welche wenigstens teilweise den Behälter eines mit Ausdehnung einer Flüssigkeit arbeiteten Thermostaten umgibt und von den Abgasen bestrichen wird.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Er-

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findung ist der Teil der Masse zur Speicherung von Kalorieen, für dessen Temperatur die Mittel mit Zeitkonstante empfindlich sind, von dem Teil dieser Masse verschieden, welche auf die höchste Temperatur gebracht wird, wenn der Brenner gezündet ist·

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung enthalten bei einem Warmwasserbereiter gemäß dem vorhergehenden Absatz, bei welchem das Brenngas dem Brenner über ein Elektroventil zugeführt wird, dessen Erregerkreis ein für die Temperatur der Zündflamme empfindliches Thermoelement enthält, die Mittel mit Zeitkonstante ein zweites Thermoelement, welches in den Erregerkreis in Gegenschaltung zu dem ersten Thermoelement eingeschaltet ist.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung enthalten bei einem Warmwasserbereiter gemäß dem vorletzten Absatz, bei welchem das Brenngas dem Brenner Über ein Elektroventil zugeführt wird, dessen Erregerkreis ein für die Temperatur der Zündflamme empfindliches Thermoelement enthält, die Mittel mit Zeitkonstante einen Thermostaten, welcher einen Schirm so weit verschiebt, daß dieser zwischen die Zündflamme und das Thermoelement kommt, wenn die Temperatur des Thermostaten einen vorbestimmten Wert übersteigt, während er ihn in dem entgegengesetzten Fall aus dem Raum zwischen der Zündflamme und dem Thermoelement zurückzieht·

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Gaswarmwasserbereiter.

Fig. 2 ist ein Schaubild zur Erläuterung einer besonderen Eigenschaft der Erfindung.

Fig. 3 und 4 zeigen schematisch zwei ebenfalls erfindungsgemäße Ausführungsabwandlungen eines Gaswarmwasserbereiters ·

In allen Fällen enthält der Warmwasserbereiter in an sich bekannter Weise einen Heizkörper 1, längs welchem sich eine von dem zu erwärmenden Wasser durchströmte Rohr- · schlange 2 hinzieht, einen Brenner 31 welcher an der Basis des Körpers 1 so angeordnet ist, daß er diesen erwärmt, und einen Ablenkblock 4-, welcher oben an den Körper angeordnet ist, um die ihn durchströmenden Abgase abzulenken, bevor er sie in den

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Raum austreten lässt, in welchem sich der Warmwasserbereiter "befindet.

Der Brenner 3 enthält Einzelbrenner 5, welche

mit Brenngas aus einem Speisebehälter 6 gespeist werden, welcher seinerseits mit einer Leitung 7 zur Zufuhr dieses Gases über ein Elektroventil 8 gespeist wird, welches in Reihe mit wenigstens einem anderen (nicht dargestellten) Ventil liegt, welches durch ein System "zur Wassermangelsicherheit¹¹ gesteuert wird·

Die Leitung 7 speist auch mit Gas eine Zündflamme 9 über eine Hilfsleitung 10, welche durch ein im allgemeinen von Hand betätigtes entsprechendes Ventil 11 gesteuert wird.

Ferner ist eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, um die öffnung des Elektroventils 8 und somit die Gaszufuhr zu dem Brenner unmöglich zu machen, solange die Zündflamme

9 nicht gezündet ist. Diese Vorrichtung enthält ein Thermoelement 12, welches für die Flamme der Zündflamme empfindlich und an das Elektroventil mit Hilfe von elektrischen Drähten 15 so geschaltet ist, daß die elektromotorische Kraft, welche von ihm erzeugt wird, wenn die Zündflamme gezündet ist, die öffnung des Elektroventils entgegen der Kraft einer Rückholfeder 14 bewirkt, welche das Elektroventil zu schliessen sucht, und umgekehrt.

Ein derartiger bekannter Warmwasserbereiter

ist grundsätzlich für eine verhältnismäßig kurze Benutzung bestimmt, z.B. die Füllung eines Spülbeckens mit warmem Wasser.

Nichts hindert jedoch seine Benutzung während längerer Zeiten, für welche er grundsätzlich nicht bestimmt ist, z.B. zur Füllung einer Badewanne, so,daß schließlich die Gefahr einer Verseuchung der Atmosphäre des Baums besteht, in welchem sich der Warmwasserbereiter befindet, wenn dieser Raum ein geringes Volumen hat und nicht genügend belüftet ist.

Um eine derartige längere Benutzung unmöglich zu machen, sind erfindungsgemäß Mittel mit Zeitkonstante vorgesehen, welche den Brenner nach seiner ursprünglichen Zündung automatisch nach einer verhältnismäßig langen Dauer T^ von z.B.

10 Minuten zum Erlöschen bringen.

Es ist zu bemerken, daß diese verhältnismäßig lange Dauer OL praktisch während der normalen Benutzung

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des Warmwasserbereiters niemals erreicht wird»

Nach dieser Auslöschung wird entweder

die handbetätigte oder automatische Wiederzündung des Warmwasserbereiters unmöglich gemacht, solange nicht eine neue, verhältnismäßig lange Dauer Tp verf—lossen ist (nachstehend Pall A genannter Fall), oder die Wiederzündung von Hand wird nach einer neuen beliebigen Dauer T* möglich gemacht, jedoch _nur für eine von T^ abhängende Dauer T^ (Pall B)·

In beiden Fällen gewährleistet die obligatorische Auslöschung des Brenners eine Reinigung der Baumatmosphäre ·

Falls die Wiederzündung des Brenners

ein neuerliches Eingreifen des Benutzers von Hand erfordert, macht ausserdem die Notwendigkeit dieses Manövers den Benutzer auf die Gefahr einer möglichen Verseuchung der Eaumatmosphäre aufmerksam und veranlasst ihn, nötigenfalls die Belüftung des Baums zu verbessern, in welchem sich der Warmwasserbereiter befindet ·

Bei der ersten, schematisch vollausgezogen in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird eine Masse 15 zur Speicherung von Kalorieen benutzt, welche der Strahlung der Flammen 16 des Brenners unmittelbar ausgesetzt ist.

Es handelt sich z.B. um ein abgeschnittenes Stück einer massiven Metallschiene, welches seitlich in dem Körper 1 an der Stelle der Flammen 16 innerhalb einer in diesem Körper gebildeten Nische 17 angeordnet ist.

Ein thermo statischer Schalter 18, welcher in einer Ausnehmung 19 dieser Masse untergebracht oder auf beliebige andere Weise in unmittelbarer Nähe derselben so angeordnet ist, daß er von dieser erwärmt wird, ist mit Hilfe von Drähten 20 in den Stromkreis 13 eingeschaltet.

Dieser Schalter enthält insbesondere

einen Bimetallstreifen.

Die Masse 15 und der Schalter 18 sind

so gewählt, daß der Schalter sich öffnet, wenn seine Temperatur einen ersten vorbestimmten Schwellenwert Q^ übersteigt, welcher einer Zündung des Brenners während der obigen Dauer T₁ entspricht, und sich wieder schliesst, wenn seine Temperatur

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in abnehmendem Sinn von neuem durch einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert Q^ geht.

Bei einer Ausführung gemäß dem obigen Fall

A ist der Wert ©₂ kleiner als θ^, z.B. um 40° C, wenn O₁ grössenordnungsmäßig 130° G beträgt.

Nach einer ursprünglichen Erwärmung während der Dauer T^ öffnet sich dann der Schalter 18, was den Erregerkreis des Elektroventils 8 unterbricht und seine öffnung verhindert, seihst wenn die Zündflamme 9 richtig brennt.

Die Wiederöffnung des Elektroventils 8 wird"

hierauf erst nach einer Dauer Tp möglich, wenn die Masse 15 sich soweit abgekühlt hat, daß die !Temperatur des Schalters 18 von neuem in abnehmendem Sinn durch den Wert ©₂ geht.

Die Differenz Q^ - Q^ kann so gewählt werden, daß die Dauer T₂ ziemlich lang ist, z.B. gleich 3* , d.h. in dem obigen Fall 10 Minuten.

Bei einer Ausführung gemäß dem Pall B sind die beiden Werte Q* und ©₂ gleich.

In diesem Fall kann der Warmwasserbereiter

von Hand nach einer sehr kurzen Dauer T_z nach seiner automatisehen Auslöschung wieder gezündet werden, sobald die Temperatur des Schalters wieder kleiner als Q^. geworden ist.

Der Brenner zündet dann von neuem während

einer Dauer T₂,» welche umso länger ist, je langer die Dauer T* war, wobei die Wiederaufheizung auf die Löschtemperatur ft* natürlich umso langer dauert, je niedriger die Ausgangstemperatur dieser Wiederaufheizung ist, auf welche sich der Schalter 18 abgekühlt hatte.

In allen Fällen sind natürlich die Anfangsbedingungen wieder hergestellt, wenn der Schalter Zeit hatte, sich bis auf Raumtemperatur abzukühlen.

Im allgemeinen erfolgt die Abkühlung des

Schalters langsamer als seine Erwärmung, da die Differenz zwischen der Temperatur der Flammen, welchen die Masse 15 ausgesetzt ist (etwa 500°) und der Temperatur dieser Masse (höchstens 130°) grosser als die Differenz zwischen dieser letzteren Temperatur und der Raumtemperatur ist.

Dies ist für die Sicherheit günstig, da dies in dem betrachteten Fall B bedeutet, daß jede neue Zünd-

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periode des Brenners stets kurzer als die unmittelbar vorhergehende löschperiode ist.

Selbst mit einem thermostatischen !Schalter

der zuletzt genannten Art (d.h. bei welchem die Werte Q. und O₂ identisch sind) kann man die Wiederzündung des Brenners während einer erheblichen Dauer To nach seiner automatischen Auslöschung verhindern, indem man das nachstehende interessante Merkmal der Erfindung anwendet.

Anstatt den Schalter 18 in einen Teil der

Speichermasse 15 zu bringen, welcher unmittelbar den Flammen 16 ausgesetzt ist, bringt man ihn in einen Abschnitt dieser Masse, welcher von dem den Flammen ausgesetzten verhältnismäßig weit entfernt ist, wobei diese Masse so gewählt und angeordnet ist, daß die in ihr angesammelten Kalorieen sich nur allmählich innerhalb der Masse ausbreiten«

Der Schalter 18 wird dann nur mit einer

gewissen Verzögerung von den Flammen 16 erwärmt, und seine Temperatur nimmt nach dem Erlöschen des Brenners weiter zu·

In Fig. 2 zeigt die Kurve G die Änderungen

der Temperatur β des Schalters 18, welche in Funktion der als Abszissen aufgetragenen Zeit T als Ordinaten eingetragen sind. Man sieht, daß nach der ursprünglichen Brenndauer T^, welche mit der Löschung des Brenners zu Ende geht (Punkt A der Kurve), die Temperatur des Schalters 18 während einiger Zeit weiter über den Wert Q* hinaus ansteigt. Diese Phase entspricht der allmählichen Homogenisierung der Temperatur^der Masse 15· Hierauf kühlt sich die Masse ab, um von neuem die Temperatur θ^ an der Stelle' des Schalters 18 nach einer Dauer T₂ zu erreichen, welche der Neutralisierungsdauer der Zündung (Punkt B) entspricht.

Fig. 1 zeigt strichpunktiert eine Ausführungsabwandlung, bei welcher die Masse zur Speicherung von Kalorieen nicht mehr ein massiver Block, sondern eine Muffe 21 ist, welche den Behälter 22 eines mit Ausdehnung einer Flüssigkeit arbeitenden Thermostaten 23 umgibt und in dem Block 4- so angeordnet ist, daß sie von den Abgasen bestrichen wird. Der Thermostat 23 steuert seinerseits über einen mit einer wärmeempfindlichen Flüssigkeit gefüllten dehnbaren Balgen einen Schalter 24, welcher den obigen Schalter 18 ersetzt und durch eine identische Einschaltung in den Stromkreis 13 mit Hilfe von

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Drähten 25 die gleiche Aufgabe wie dieser erfüllt.

Bei den beiden nächsten, schematisch in

Pig· 3 bzw. 4 dargestellten Ausführungsabwandlungen wird das obige Merkmal benutzt, welches darin besteht, das wärmeempfindliche Element der Mittel mit Zeitkonstante in einer Zone der Speichermasse 15 anzuordnen, welche nicht unmittelbar der Strahlung der Flammen 16 ausgesetzt ist. Bei der Ausführungsabwandlung der Fig. 3 ist der obige Schalter 18 oder 24 durch ein zweites Thermoelement 26 ersetzt, welches mit Hilfe von Drähten 27 gegen das erste Thermoelement 12 geschaltet ist. Dieses zweite Thermoelement wird so erwärmt, daß, wenn seine Temperatur den obigen Wert Θ. erreicht, die von ihm erzeugte elektromotorische Kraft gleich der von dem ersten Thermoelement 12 erzeugten Kraft, jedoch mit entgegengesetztem Zeichen wird , wodurch das Elektroventil 8 entregt und geschlossen wird.

Sobald die Temperatur des zweiten Thermoelements wieder kleiner als Qy, wird, genügt die von ihm erzeugte elektromotorische Kraft nicht mehr für den Ausgleich der von dem Thermoelement 12 erzeugten Kraft, und die Differenz zwischen diesen beiden elektromotorischen Kräften bewirkt von neuem die öffnung des Elektroventils, was die Wiederzündung des Brenners möglich macht.

Bei der Ausführungsabwandlung der Fig. 4

ist der obige thermostatische Schalter durch einen thermostatischen Schirm 28 ersetzt. Dieser Schirm ist mit einem Stab 29 verbunden, welcher in einem ersten Sinn F. durch die Dehnungen eines in der Masse 15 angeordneten Thermostaten 30 mit einem verflüssigbaren Wachs und in dem anderen Sinn F₂ durch die fiückholkraft einer Feder 31 verschoben werden kann. Die Ausbildung ist so getroffen, daß, wenn die Temperatur des Thermostaten 30 den Wert Q* erreicht, sein Wachs sich plötzlich verflüssigt, wobei das Volumen zunimmt, wodurch der Stab 29 in dem Sinn F^ verschoben wird, so dass der Schirm 28 zwischen die Zündflamme 9 und das Thermoelement 12 kommt, wodurch dieses soweit abgekühlt wird, daß das Elektroventil 8 geschlossen und somit der Brenner gelöscht wird.

Wenn dagegen seine Temperatur von neuem

niedriger als Θ. wird, erhärtet das Wachs des Thermostaten 30, und die elastische Rückholung des Stabes 29 durch die Feder 31

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zieht den Schirm 28 wieder zurück, so daß die Zündflamme 9 das Thermoelement 12 von neuem erwärmen kann, was die Wiederöffnung des Elektroventils und die Wiederzündung des Brenners ermöglicht·

Falls die Dauer der Neutralisierung des Brenners (unmögliche 7/ieder zündung) verhältnismäßig lang ist, können Mittel vorgesehen werden, welche eine automatische Wiederzündung desselben nach diesen Dauern vornehmen· In den meisten Fällen und selbst unter der obigen Annahme wird jedoch, da es sich um einen Warmwasserbereiter für im wesentlichen kurze und intermittierende Benutzungen handelt, vorgezogen, daß die Wiederzündung ein Eingreifen des Benutzers von Hand erfordert.

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Claims

PATEIfTAHSPRUOHB

^ Gaswarmwasserbereiter, welcher nicht an eine leitung zur Abfuhr der Abgase angeschlossen ist, gekennzeichnet durch für den Zündzustand des Brenners (3) empfindliche Mittel mit Zeitkonstante, Mittel, welche den Brenner nach einer genau bestimmten, verhältnismässig langen Dauer T_x. nach der ursprünglichen Zündung auslöschen und hierauf entweder seine handbetätigte oder automatische Wiederzündung erst nach einer genau bestimmten, verhältnismässig langen Dauer T₂ zulassen, welche gleich T^. sein kann, oder seine Wiederzündung von Hand nach einer beliebigen Dauer T, gestatten, welche sogar verhältnismässig kurz sein kann, aber einzig und allein während einer Dauer T^, deren länge sich gleichsinnig mit T-, ändert.
2. Gaswarmwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mit Zeitkonstante eine Masse (15) zur Speicherung von Kalorieen umfassen, welche so angeordnet ist, daß sie unmittelbar oder mittelbar allmählich erwärmt wird, wenn der Brenner (3) gezündet ist.
3· Gaswarmwasserbereiter nach Anspruch 2, bei welchem das Brenngas dem Brenner über ein Elektroventil zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mit Zeitkonstante ausserdem einen thermostatischen Schalter (18) enthalten, welcher durch die Masse (15) zur Speicherung von Kalorieen erwärmt wird und in den Erregerkreis des Elektroventils (18) eingeschaltet ist, wobei dieser Schalter so gewählt und ausgebildet ist, daß seine automatische Betätigung unter der Wirkung der Temperatur das Elektroventil schliesst, wenn diese Temperatur einen ersten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt und hierauf von neuem öffnet oder wenigstens seine Wiederöffnung zulässt, wenn diese Temperatur in abnehmendem Sinn unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert fällt.
4-. Gaswarmwasserbereiter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwellenwert niedriger als der erste ist.
5· Gaswarmwasserbereiter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (15) zur Speicherung von Kalorieen ein massiver Block ist.
6. Gaswarm wasserbereiter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der massive Block durch eine der unmittelba-

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ren Strahlung der Flammen des Brenners ausgesetzte abgeschnittene Metallschiene gebildet wird.
7· Gaswarmwasserbereiter nach einem der Ansprüche 2 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse zur Speicherung von Kalorieen eine Muffe (21) ist, welche wenigstens teilweise den Behälter (22) eines mit Ausdehnung einer Flüssigkeit arbeitenden Thermostaten (23) umgibt und von den Abgasen bestrichen wird·
8. Gaswarmwasserbereiter nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Masse zur Speicherung von Kalorieen, für dessen Temperatur die Mittel mit Zeitkonstante empfindlich sind, von dem Teil dieser Masse verschieden ist, welcher auf die höchste Temperatur gebracht wind, wenn der Brenner gezündet ist.
9« Gaswarmwasserbereiter nach Anspruch. 8, bei welchem das Brenngas dem Brenner über ein Elektroventil zugeführt wird, dessen Erregerkreis ein für die Temperatur der Zündflamme empfindliches Thermoelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mit Zeitkonstante ein zweites Thermoelement (26) enthalten, welches in den Erregerkreis eingeschaltet und dem ersten Thermoelement (12) entgegengeschaltet ist·
10. Gaswarmwasserbereiter nach Anspruch 8, bei welchem das Brenngas dem Brenner über ein Elektroventil zugeführt wird, dessen Erregerkreis ein für die Temperatur der Zündflamme empfindliches Thermoelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel mit Zeitkonstante einen Thermostaten (30) enthalten, welcher einen Schirm (28) so weit verschiebt, daß dieser zwischen die Zündflamme (9) und das Thermoelement (12) tritt, wenn die Temperatur dieses Thermostaten einen vorbestimmten Wert übersteigt, während in dem entgegengesetzten Fall der Schirm aus dem Raum zwischen der Zündflamme und dem Thermoelement zurückgezogen ist.

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