DE2715030A1

DE2715030A1 - Zuendsteuersystem fuer einen gasbrenner

Info

Publication number: DE2715030A1
Application number: DE19772715030
Authority: DE
Inventors: Michael John Blissett; Edward James Renshaw
Original assignee: Steel Radiators Ltd
Current assignee: Steel Radiators Ltd
Priority date: 1976-04-06
Filing date: 1977-04-04
Publication date: 1977-10-20
Also published as: ATA238477A; AT357293B; US4150938A; NL7703668A; FR2347618A1; AU511389B2; GB1560756A; BE853311A; IT1084617B; AU2359077A; FR2347618B1

Description

Patentanwalt Cipl -Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

ρ Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: Unser Zeichen:

- h. April 1977

15 834 - Ja

Bezeichnung:

ZUndsteuersystem für einen Gasbrenner

Anmelder:

Steel Radiators Limited Reading Road, Henley-on-Thames, Oxfordshire/England

Vertreter:

Dipl.-Ing.C.Wallach, Dipl.-Ing.Ο.Koch, Dr.T.Haibach, Dipl.-Ing.R.Feldkamp

Erfinder:

Edward James Renshaw, Bridgend Haugh of Urr, Castle Douglas, Kirkcudbrightshire, Scotland

John Blissett 254 High Street Dalbeattie, Kirkcudbrightshire,Scotland

709842/0848

Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme zur Steuerung der Gaszufuhr nach einem Gasbrenner, insbesondere, aber nicht ausschließlich, für Haushalt-Heißwasser-Heizsysteme.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, ein Steuersystem zu schaffen, welches bei geeigneter Anordnung eine sichere Arbeitsweise mit einem billigen und kompakten Aufbau und einer hohen Betriebszuverlässigkeit kombiniert.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist das Steuersystem für einen Gasbrenner, der ein normalerweise geschlossenes Ventil zur Steuerung der Gaszufuhr nach dem Brenner aufweist, in der Weise ausgebildet, daß ein Elektromagnet mit dem Ventil verbunden ist, der das Ventil öffnet, wenn er mit einem Strom erregt wird, der wenigstens einen ersten vorbestimmten Wert besitzt, wobei der Elektromagnet das Ventil geöffnet hält, wenn er mit einem Strom erregt wird, der wenigstens einen zweiten vorbestimmten Wert besitzt, welcher niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert, wobei das System weiter eine elektrische Schaltung besitzt, um den Elektromagneten von einer elektrischen Spannungsquelle zu erregen und den Elektromagnet zwecks öffnung des Ventils zu betätigen, wobei die Schaltung den Strom des Elektromagneten so steuert, daß der den Elektromagneten durchfließende Strom von dem ersten Wert unter den zweiten vorbestimmten Wert während einer Zeitdauer beträchtlicher Länge geändert wird, wenn nicht während dieser Zeitdauer der Brenner wirksam gezündet ist, und in diesem Falle hält die elektrische Schaltung den Elektromagnetstrom auf wenigstens diesem zweiten vorbestimmten Wert.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungs-

709842/0846

beispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungeform der
St eue rvo rri cht ung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

In Fig. 1 ist die Schaltungsanordnung zur Steuerung der
Gaszufuhr nach einem Gasbrenner für ein Haushalt-Heißwasser-Heizsystem dargestellt. Die Schaltungsanordnung weist einen Zündfunkentransformator 10 auf, dessen Hochspannungs-Sekundärwicklung 12 Klemmen 64 aufweist, die mit dem Eingang einer Zündfunkeneinrichtung 50 verbunden sind. Zusätzlich zum Ausgang des Transformators 10 weist die Zündanordnung einen weiteren Ausgang an den Klemmen 13 für den Elektromagneten auf, der das Hauptgasventil der Gassteuerschaltung steuert. Diese Baueinheit bildet einen Teil des
Systems und ist schematisch bei 5"· dargestellt. In der
Zeichnung ist der Elektromagnet schematisch dargestellt
und mit dem Bezugszeichen 52 versehen. Das Ventil ist
ebenfalls nur schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 53 gekennzeichnet.

Die Zündfunkenvorrichtung 50 und die Gassteuerstufe 51
können von herkömmlicher Bauart sein und brauchen nicht im einzelnen dargestellt und beschrieben zu werden. Der Elektromagnet ist mechanisch mit dem Ventil 53 verbunden, welches in seine Schließstellung vorgespannt ist und geöffnet wird, wenn ein elektrisches Erregersignal genügender Größe dem Elektromagneten zugeführt wird. Die Zündfunkeneinrichtung besitzt zwei Elektroden 5^, zwischen denen ein

709842/0846

Lichtbogen gezogen wird, um das dem Brenner zugeführte Gas zu zünden, wenn der Elektromagnet betätigt wird.

Die Schaltung weist eine Phasenleitung 8 und eine Null-Leitung 9 auf, die mit entsprechenden Klemmen L und N an ein Ein-Phasen-Haushaltnetz von z. B. 240 V angeschlossen werden können. Benachbart zu der Anschlußklemme L liegt in der Leitung 8 ein Ruhekontakt 14 eines Thermostaten, der die Temperatur des vom Boiler abgezogenen Wassers überwacht, der vom Gasbrenner erhitzt wird.

Die Schaltung weist ein zweipoliges Relais mit einer Erregerwicklung 1S und zwei beweglichen Kontakten 1SA und ISB auf. Der Kontakt ISA ist mit der Leitung 8 verbunden und als Umschaltkontakt zwischen festen Kontakten 1SC und 1SD beweglich. Der Kortakt 1SB ist als Umschaltkontakt in gleicher Weise zwischen den festen Kontakten 1SE und ISF beweglich. Wenn die Spule 1S unerregt ist, dann werden die Relaiskontakte paarweise zwischen 1SA und ISG bzw. I¹^B und ISE verbunden. Der Kontakt 1SD kann entweder nicht, verbunden sein oder er kann mit einer Leitung 37 mit einer nicht dergestellten Vorrichtung verbunden sein, die eine elektrische Stromzuführung erfordert, wenn der Brenner- gezündet hat.

Zwei Thermistoren sind in Reihe zueinander zwischen dem Kontakt ISC und einem Verbindungspunkt 18 geschaltet, mit dem auch der Kontakt ISE verbunden ist. Der Thermistor 16 besitzt einen negativen Temperaturkoeffizienten und der Thermistor I7 besitzt einen j>ositiven Temperaturkoeffizienten. Bei normalen Umgebungstemperaturen, beispieLsweise zwischen 0 0 und 30 G, hat der Thermistor 16> einen

709842/0846

beträchtlich höheren Widerstand als der Thermistor 17· Im typischen FaLi beträgt der Widerstandswert des Thermistors 16 bei 2O⁰C S kOhm und jener des Thermistors 17 200 Ohm.

Die Klemmen 13 für den Elektromagneten 52 sind zwischen den beweglichen Kontakt 15B und den Null-Leiter 9 geschaltet, so daß eine Erregung über diese Thermistoren 16, 17 erfolgt, wenn die Relaisspule 15 unerregt ist.

Der Zündfunkentransformator 10 bildet einen Teil der Zündfunkenschaltung, die allgemein durch den Block 7 gekennzeichnet ist. Ebenso wie die Klemmen 13 wird auch diese Schaltung durch die Thermistoren 16 und 17 erregt, und sie liegt zwischen dem Verbindungspunkt 18 und dem Null-Leiter -). Sie weist einen Thyristor 19 auf, in dessen Anoden-Kathoden-Pfad die Primärwicklung 11 des Zündfunkentransformators liegt, und ein Lastwiderstand 20 liegt im Anodenkreis. Ein weiterer Widerstand 21 steuert das Gatterpotential des Thyristors 19. Ein Kondensator 22 ist einerseits an die Anode des Thyristors und andererseits an den Null-Leiter 9 angeschaltet, und er lädt sich immer dann auf, wenn der Thyristor nicht leitet, und die Entladung erfolgt über die Primärwicklung 11, wenn der Thyristor danach gezündet wird. Auf diese Weise erhöht der Kondensator 22 die elektrische Energie, die der Zündfunkenvorrichtung 50 zugeführt wird.

Zwei La3twiderstände 35» 36 bewirken eine gesteuerte Verminderung des dem Elektromagneten 52 über die Thermistoren 16, 17 zugeführten Stromes. Durch geeignete Wahl der Temperatur-Widerstands-Charakteristik der Thermistoren und des vom Elektromagneten geforderten Betätigungsstroms

9842/0846

können diese Widerstände jedoch in Wegfall kommen.

Statt die Erregung über Thermistoren 16, 17 vorzunehmen, können die Anschlußklemmen 13 für den Elektromagneten 52 auch durch einen anderen Pfad erregt werden, der einen Widerstand 23 enthält. Wie später noch beschrieben wird, wird dieser Pfad wirksam, wenn die Relaisspule 15 erregt wird und der Kontakt 15B sich auf den Kontakt 15Γ umlegt.

Zur Steuerung der Erregung der Relaisspule 15 besitzt die Schaltung drei PNP-Transistoren 24, 25 und 26, die in Kaskade an eine aus Kondensator 27 und Zener-Diode 28 bestehende Parallelschaltung angeschaltet sind, so daß sie die an diesen abfallende Spannung aufnehmen. In bekannter Weise wirkt der Transistor 24 im wesentlichen als Verstärker, und die Transistoren 25 und 26 wirken in ihrer Kombination als Schalter, der von diesem Verstärker gesteuert wird.

Der Kondensator 27 und die Zener-Diode 28 sind an die Netzleitung in Reihe mit einer Widerstandskette 29 und einer Diode 30 angelegt, und die den Transistoren anliegende Spannung ist demgemäß eine halbwellen-gleichgerichtete geglättete und begrenzte Spannung. Die verschiedenen Widerstände und Kondensatoren, die in der Zeichnung dargestellt, aber nicht getrennt beschrieben wurden, liefern die erforderlichen richtigen Spannungspegel für die Transistoren usw. und/oder sie sind zur Glättung vorgesehen.

Die Relaisspule 15 ist in Reihe mit dem Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 26 so geschaltet, daß gemäß einem kleinen Gleichstromsignal eine Erregung erfolgt, wenn

7ü9842/0846

dieses Signal auf einer Leitung 3I von einer Flammendetektorsonde 55 geliefert wird, wenn der Brenner gezündet ist.

Bei der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung wird zunächst angenommen, daß eine Periode normaler Abschaltung vorausgegangen ist. Der Thermostatkontakt 14-ist demgemäß offen und die Thermistoren 16 und I7 stehen auf Umgebungstemperatur. Demgemäß sind Relaisspule I5 und Zündfunkentransformator 10 unerregt. Es liegt an den Klemmen 13 kein Potential an, so daß das Ventil 53 durch den Elektromagneten 52 geschlossen ist und kein Gas nach dem Brenner gelangen kann.

Das folgende Schließen des Thermostaten 14 bei einem Bedarf nach Wärme tritt daher auf, wenn die beweglichen Relaiskontakte I5A und I5B in den dargestellten Stellungen befindlich sind. Der Elektromagnet 52 und die Zündfunkenschaltung 7 werden demgemäß über die Thermistoren 16 und 17 in Kombination parallel gespeist.

Anfänglich hat der Thermistor 16 mit negativem Temperaturkoeffizienten einen hohen Widerstand, so daß in Kombination mit dem Thermistor I7» der zu dieser Zeit einen wesentlich kleineren Widerstand besitzt, nur ein sehr kleiner Strom nach dem Elektromagneten fließen kann. Die Größe dieses Stromes reicht nicht aus, um den Elektromagneten zu erregen, so daß das Ventil 53 geschlossen bleibt.

Jedoch bewirkt der durchlaufende Strom ein Aufheizen des Thermistors 16 bei zunehmender Verminderung seines Widerstandes. Obwohl im Thermistor I7 zu dieser Zeit der Widerstand geringfügig ansteigt, fällt daher der Geeamtwider-

709842/0846

stand der beiden Thermistoren, und zwar so lange, bis der dem Elektromagneten zugeführte Strom genügend groß ist, um den Elektromagneten zu betätigen und damit das Ventil 53 zu öffnen, so daß Gas zum Brenner gelangen kann.

Die Zündfunkenschaltung 7 wird außerdem mit einem sich vergrößernden Strom parallel zu dem Elektromagneten während der Halbwellen des angelegten Wechselstromsignals gespeist, wenn der Thyristor 19 leitfähig ist. Während jener Zeit, in der der Elektromagnet arbeitet, ist dieser Strom genügend, um die Zündfunkeneinrichtung 50 s° zu betätigen, daß das Gas, welches durch das Ventil 53 nach dem Brenner gelangen kann, unter normalen Umständen gezündet wird, sobald es in den Brenner eintritt.

Vor der Zündung ist der Transistor 25 in seinen Leitfähigkeitszustand vorgespannt, aber die Transistoren 24- und 26 sind nicht leitend, so daß die Relaisspule 15 unerregt bleibt. Durch das Auftreten der Flamme am Brenner nach der Zündung wird jedoch bewirkt, daß ein Gleich3tromsignal auf der Leitung ~y\ von der Flammendetektorsonde 55 zugeführt wird. Dieser Strom schaltet den Transistor 24 an, wodurch der Transistor 25 abgeschaltet und der Transistor 26 angeschaltet wird. Die Relaisspule 15 wird daher erregt und schaltet die zugeordneten Kontakte 15A und 15B auf die Kontakte 15D und 15F um.

Die Umschaltung des Kontaktes 15A entregt die Zündfunkenschaltung 7 und die zugehörige Zündfunkeneinrichtung 50 hört auf zu arbeiten.

Die Umschaltung des Kontakts 15B bewirkt, daß der

709842/0846

Widerstand 23 in Reihe mit dem Elektromagneten 52 geschaltet wird, und zwar anstelle der Thermistoren 16 und 17. Der Wert des Widerstandes 23 ist wahrscheinlich größer als der gegenwärtige Wert der kombinierten Widerstände der Thermistoren 16, 17 zu dieser Zeit, aber er ist nichtsdestoweniger genügend niedrig, um den Elektromagneten in der betätigten Stellung zu halten, so daß weiter Gas nach den Brennern strömen kann, wie dies vorher der Fall war. Die Brenner arbeiten demgemäß bis der Wärmebedarf gedeckt ist. Dann öffnet sich der Thermostatkontakt 14 und der Elektromagnet wird entregt und das Ventil 53 wird geschlossen, und gleichzeitig wird die Relaisspule I5 abgeschaltet, so daß ihre beweglichen Kontakte I5A, 15B in ihre Ursprungsstellungen zurückkehren, wie in der Zeichnung dargestellt. Die Schaltung ist dann für die nächste Aufheizung bereit.

Falls der Brenner nicht zünden sollte, wenn der Thermostatkontakt 14 geschlossen ist und der Elektromagnet danach das Ventil 53 in der beschriebenen Weise geöffnet hat, dann hält die Erregung der Relaisepule 15 den Elektromagneten 52 in Serienschaltung mit den Thermistoren 16 und 17.

Wenn sich der Widerstand des Thermistors 16 mit negativem Temperaturkoeffizienten im wesentlichen linear mit der Temperatur über den gesamten Bereich der Arbeitstemperaturen des Thermistors 16 vermindert, dann steigt der Widerstand des Thermistors I7 mit positivem Temperaturkoeffizienten nur langsam an, bis eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist, worauf eine schnelle Änderung mit der Temperatur nach einem hohen Widerstandsbereich erfolgt. Der

709842/0846

Thermistor 17 erreicht das Knie seiner Charakteristik lange bevor der Elektromagnet betätigt wurde. Nachdem das Knie erreicht ist, steigt der kombinierte Reihenwiderstand der beiden Thermistoren schnell an, bis er zu groß wird, um einen Stromfluß durch den Elektromagneten zuzulassen, der ausreicht, um den Elektromagneten in seiner Arbeitsstellung zu halten, und deshalb kehrt der Elektromagnet in seinen Ruhezustand zurück und schließt das Ventil 53.

Die beschriebene Schaltungsanordnung liefert zwei aufeinanderfolgende Zeitperioden. Die erste dieser Zeitperioden tritt bei Normalbetrieb zwischen dem Schließen der Thermostatkontakte 14 und der darauf folgenden Betätigung des Hauptgasventils durch einen Elektromagnetstrom ausreichender Größe statt. Im typischen Fall beträgt diese Zeitperiode nur den Bruchteil einer Sekunde und sie ist gleich oder länger als die Zeit, die für die Schaltung des Relais erforderlich ist, und so wird gewährleistet, daß selbst in dem unwahrscheinlichen Pail, daß der Thermostatkontakt 14-schließt, wenn noch eine Flamme am Brenner steht, der Elektromagnet nicht kurz durch einen Strom solcher Dauer und Größe erregt werden kann, daß ein Ansprechen des Magneten erfolgt. Nachdem das Relais betätigt ist, wird der Elektromagnetstrom durch den Widerstand 23 bestimmt, und dieser ist, wie oben erwähnt, nicht ausreichend, um den Elektromagneten zu betätigen.

Das Ventil 53 bleibt daher so lange geschlossen, bis ein neuer und richtiger Anlauf stattfindet.

Die zweite Zeitperiode, die im typischen Fall 8 Sekunden Dauer umfaßt, ist verfügbar, nachdem das Hauptgasventil

709842/0846

geöffnet hat, und jetzt steht reichlich Zeit zur Verfügung, um eine normale Brennung einzuleiten. Wenn aber am Ende dieser Zeitperiode der Brenner immer noch nicht gezündet hat, dann wird das Hauptgasventil geschlossen, und es bleibt geschlossen, bis ein nicht dargestellter Hauptschalter geöffnet wird, um die Schaltung zu entregen, so daß sich die Thermistoren 16, 17 abkühlen können. Nachdem der Zündfehler korrigiert ist, wird die Hauptleitung wieder an Spannung gelegt, und in der vorbeschriebenen Weise wird ein weiterer Zündvorgang eingeleitet. Der Thermostatkontakt 14- ist bereits geschlossen.

Aus Sicherheitsgründen ist es erwünscht, die zweite Zeitperiode, die gelegentlich als Ventilabhebzeit bezeichnet wird, weil sie jene Zeitdauer darstellt, während der das Hauptgasventil von seinem Sitz abgehoben wird, beträchtlich kürzer zu halten, wenn der Versuch zur Zündung des Brenners durchgeführt wird, während der Brenner und seine Umgebung noch heiß sind nach einer vorausgehenden Arbeiteperiode, und zwar kurzer als dann, wenn der Anlauf aus der Kälte erfolgt, nachdem die Brenner über eine längere Zeitdauer gelöscht waren. Ein spezielles Merkmal der Schaltungsanordnung besteht darin, daß diese Sicherheitsvorkehrung automatisch zustande kommt. Der Thermistor 17 mit positivem Temperaturkoeffizienten, der zum großen Teil die Ventilabhubzeit bestimmt, ist der Brennerumgebung ausgesetzt. Er erreicht das Knie der Charakteristik in einer Zeit, die sich mit seiner Anfängstemperatur ändert. Je heißer er ursprünglich ist, desto kurzer ist die Zeit, die erforderlich ist, um diesen Knick zu erreichen, und infolgedessen wird dadurch die Ventilabhubzeit kürzer.

709842/0846

Auf diese Veise ergibt sich eine Ventilabhubzeit, die niemals unannehmbar lang ist, bei hohen Temperaturen, z. B. bei 6O⁰C, so daß keine Explosionsgefahr besteht, und andererseits wird die Zeitperiode nicht unnötig kurz bei niedrigeren Temperaturen, z. B. bei O⁰C. Außerdem liefert der Thermistor I7 »it positivem Temperaturkoeffizienten eine Kompensation hinsichtlich einer Änderung in der Spannung der Hauptleitungen, das heißt im Wechselspannungsnetζ, und Spannungsänderungen zwischen +10 % und -I5 % der 240 V Nennspannung sind zulässig.

Eine Charakteristik eines Thermistors mit positivem Temperaturkoeffizienten besteht darin, daß im Falle eines Fehlers immer der Schaltkreis geöffnet wird. In beiden beschriebenen Schaltungsanordnungen liegt der Thermistor in Reihe mit dem Elektromagneten und bei Ausfall des Thermistors mit pesitivem Temperaturkoeffizienten ist das System daher gegen Fehler gesichert.

Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Das zweite Ausführungsbeispiel mit dieser Schaltung stellt eine Abwandlung des ersten dar und arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie vorbeschrieben. Aus diesem Grunde sind gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung gleicher oder analoger Teile benutzt.

Anstelle der Schaltungselemente 27 bis 30 nach der ersten Schaltung besitzt die Schaltung nach Fig. 2 einen Transformator 38, dessen Primärwicklung 39 zwischen Phase 8 und Hull-Leiter 9 geschaltet ist. Die Sekundärwicklung 40 des Transformators ist an den Kollektor-Emitter-Pfad der Transistoren 24 bis 26 über eine Diode 41 geschaltet, die die

709842/0846

erforderliche Gleichrichtung bewirkt. Eine Glätting wird wiederum durch einen Kondensator 27 erreicht.

Die von der Transformatorsekundärwicklung W gespeiste Schaltung mit den Transistoren 24 bis 26 wird durch eine Erdverbindung 70 auf Srdpotential bezogen.

Weitere Unterschiede zwischen den Schaltungsanordnungen nach Fig. 1 und 2 liegen darin, daß bei der zweiten Schaltungsanordnung die Lastwiderstände 35 und 36 wegfallen und die zweite Schaltungsanordnung eine Zündfunkenschaltung derart vorsieht, daß die Zündfunkenbildung automatisch verhindert wird, wenn am Brenner eine Flamme steht. Wegen dieses Merkmals wird der Schalter, der in Fig. 1 durch den Kontakt 15A in Verbindung mit dem Kontakt 15C gebildet wird, überflüssig, und so wird er weggelassen.

Um eine Zündfunkenbildung bei der Zündung zu verhindern, ist die Steuerelektrode des Thyristors 19 (Pig· 2) in Reihe mit einer Neonröhre 60 an einen Verbindungspunkt 61 zwischen einem Widerstand 62 und einem Kondensator 63 derart angeschaltet, daß das Neonrohr 60 in Reihe mit dem Widerstand 62 liegt. Außerdem liegt in Reihe mit dem Widerstand 62 eine Diode 67 und ein Widerstand 66, während ein Kondensator 63 parallel zu dez· Neonröhre 60 liegt und zwischen den Verbindungspunkt 61 und den Null-Leiter 9 geschaltet ist. Der Kondensator 22 liegt zwischen dem Null-Leiter 9 und einem Verbindungspunkt 65» und letzterer liegt zwischen der Diode 67 und dem Widerstand 62. Die Primärwicklung 11 des Zündfunkentransformators 10 ist zwischen die Anode des Thyristors 19 und den Verbindungspunkt 65 geschaltet, wählend die Sekundärwicklung 12 zwischen

709842/0846

den Verbindungspunkt 61 und eine Ausgangsklemme 64 der Zündfunkeneinrichtung 50 geschaltet ist.

Der Widerstand 66 ist zwischen die Anode der Diode 67 und den Verbindungspunkt 18 von Widerstand 16 und Schaltkontakt I5E geschaltet· Wenn demgemäß eine Wechselspannung am Verbindungspunkt 18 anliegt, dann wird durch die Diode 67 eine gleichgerichtete Wechselspannung geliefert, und es werden beide Kondensatoren 22 und 63 aufgeladen. Wenn die Spannung am Kondensator 63 die Durchbruchspannung der Neonröhre 60 erreicht, dann wird letztere leitfähig, so daß der Thyristor 19 in den Leitfähigkeitszustand geschaltet wird. Dadurch wird die Primärwicklung des Transformators 10 erregt, so daß ein in der Sekundärwicklung 12 erzeugter Strom einen Punkenübergeng zwischen den Elektroden 54 bewirkt.

Wenn der Funke erfolgreich das Gas zündet, dann erzeugt die resultierende Flamme über den Funkenelektroden 54 einen Leckpfad mit relativ niedrigem Widerstand, der verhindert, daß der Kondensator 63 durch die Durchbruchsspannung der Neonröhre 60 aufgeladen wird. Demgemäß kann über den Elektroden 54 kein Zündfunken erzeugt werden, wenn eine Flamme vorhanden ist.

Sollte jedoch die Brennerflamme ausgelöscht sein, dann steigt die Spannung über den Kondensator 63 an und es wird ein Zündfunke zur Wiederzündung erzeugt, wenn die Brennerflamme erloschen sein sollte, und zwar so lange als eine Wechselspannung am Verbindungspunkt 18 vorhanden ist·

Gemäß einer Abwandlung der beschriebenen Schaltungs-

709842/0846

anordnung ist der Zündfunkenkreis 7 direkt an die Leitungen 8, 9 angeschaltet und nicht in Reihe über die Thermistoren 16, 17. Statt dessen kann die Schaltung 7 auch an die Wechselspannungsquelle in Reihe mit nur einem Thermistor 17 niit positivem Temperaturkoeffizienten angeschaltet sein.

Die Zeitverzögerung wird durch den Thermistor 16 mit negativem Temperaturkoeffizienten zwischen dem Schließen des Thermostatkontaktes 14- und der folgenden Betätigung des Elektromagneten eingeführt und gewährleistet, daß der Elektromagnet nicht in dem höchst unwahrscheinlichen Fall erregt werden kann, gemäß welchem eine Flamme bereits vorhanden ist (oder fehlerhaft festgestellt wird), wenn der Thermostatkontakt schließt. Gemäß einer möglichen Modifikation der Schaltungsanordnungen nach Fig. 1 und 2 wird der Thermistor 16 weggelassen. Statt dessen kann diese Zeitverzögerung auch durch andere Mittel eingeführt werden.

In beiden beschriebenen Schaltungsanordnungen sind alle Schaltungselemente außer dem Relais als Festkörperschaltungselemente ausgebildet und die gesamte Schaltung einschließlich Relais kann in einer geformten Einheit untergebracht werden, so daß sich eine beträchtliche mechanische Festigkeit und ein Schutz gegen Feuchtigkeit und Stoß ergibt. Außerdem ist eine solche Einheit leicht ersetzbar und besitzt einen guten Stoßwiderstand. Im Hinblick auf die große Zahl von Sicherheitemerkmalen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Zahl der erforderlichen Schaltungselemente relativ klein. Die so geformte Einheit kann entsprechend kompakt ausgebildet und leicht in einer

709842/0846

Gaset euere inhe it 5I in. eier Gaszuführungsleitung des Brenners untergebracht werden.

Im vorliegenden wurde von einer Reihenschaltung von Elektromagnet und Thermistor ausgegangen, jedoch können statt dessen auch Parallelschaltungen benutzt werden. Schließlich können andere Bestandteile als Thermistoren benutzt werden, um die erforderliche Änderung des Elektromagnetstroms zu bewerkstelligen.

709842/0846

Claims

Patentansprüche

1.) Steuersystem für einen Gasbrenner, der ein normalerweise geschlossenes Ventil aufweist, das die Gaszufuhr nach dem Brenner steuert und das durch einen hiermit verbundenen Elektromagneten bei dessen Erregung geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erregung des Elektromagneten mit einem Strom, der einen ersten vorgegebenen Wert überschreitet, das Ventil geöffnet wird, daß bei Erregung des Elektromagneten mit einem Strom, der einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet, der niedriger ist als der erste Wert, das Ventil angeschaltet bleibt, und daß eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, um den Elektromagneten an eine Spannungsquelle anzuschalten und den Elektromagneten zu veranlassen, das Ventil zu öffnen, wobei die Schaltung den Elektromagnetstrom so steuert, daß er sich von dem ersten vorbestimmten Wert auf den zweiten vorbestimmten Wert über eine Zeitdauer beträchtlicher Länge ändert, wenn nicht während dieser Zeitdauer der Brenner erfolgreich gezündet wurde, und in diesem Fall wird die elektrische Schaltung den Strom des Elektromagneten auf dem zweiten vorbestimmten Mindestwert halten.

2. Steuersystem für einen Gasbrenner, dessen normalerweise geschlossenes Ventil zur Steuerung der Gaszufuhr nach dem Brenner von einem mit dem Ventil verbundenen Elektromagneten gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet das Ventil in die Öffnungsstellung überführt, wenn er mit einem Strom erregt wird, der einen ersten vorbestimmten Mindestwert

7 (■ ⁽) R /, 2 / Π 8 4 «i

überschreitet, wobei jedoch das Ventil offen gehalten wird, wenn der Elektromagnet mit einem Strom erregt wird, der einen zweiten vorbestimmten Mindestwert, kleiner als der erste Mindestwert, überschreitet, und daß außerdem eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, um den Elektromagneten über eine Spannungsquelle zu erregen, wobei temperaturabhängige Impedanzen in der Schaltung nach dem Elektromagneten so angeordnet sind, daß bei Betätigung des Elektromagneten zur Öffnung des Ventils der Elektromagnetstrom so gesteuert wird, daß er sich von dem ersten vorbestimmten Mindestwert auf den zweiten vorbestimmten Mindestwert während einer Zeitdauer beträchtlicher Länge ändert, wenn während der Zeitdauer der Brenner erfolgreich gezündet wurde, und in diesem Falle hält die Schaltung den Elektromagnetstrom auf dem zweiten vorbestimmten Mindestwert.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturabhängigen Impedanzen einen Thermistor mit einem positiven Temperaturkoeffizienten aufweisen, der in Reihe mit der Spule des Elektromagneten geschaltet ist.

4. Steuersystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Thermistor mit einem negativen Temperaturkoeffizienten in Reihe mit dem ersten Thermistor und dem Elektromagneten geschaltet ist und daß der zweite Thermistor einen beträchtlich höheren Anfangswiderstand als der erste Thermistor aufweist, wobei er so angeordnet ist, daß nach der Erregung des Elektromagneten aus der Spannungsquelle eine Verzögerung der

9842/0846

Betätigung des Elektromagneten durch zeitweilige Steuerung des ElektromagnetStroms unter den ersten vorbestimmten Wert eingeführt wird.

5. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Impedanz und Schaltmittel vorgesehen sind, die auf ein Signal ansprechen, welches die Zündung des Brenners anzeigt, um die zweite Impedanz in die Schaltung des Elektromagneten einzuschalten, wodurch der Elektromagnetstrom auf dem zweiten Mindestwert gehalten wird.

6. Steuersystem nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Relais aufweist, welches gemäß einem Signal betätigt wird, das die Zündung des Brenners anzeigt, und daß ein Widerstand in Reihe mit dem Elektromagneten durch den Kontakt des Relais geschaltet werden kann, wobei dieser Widerstand einen Wert hat, der, wenn er an den Elektromagneten angeschaltet ist, den Strom auf wenigstens dem zweiten vorbestimmten Wert hält.

7. Steuersystem nach den Ansprüchen 3» 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündfunkeneinrichtung zur Zündung des Brenners vorgesehen ist und daß die elektrische Schaltung die Erregung der Zündfunkeneinrichtung von einer Wechselstromquelle über die in Reihe liegenden Thermistoren mit positiven und negativen Temperaturkoeffizienten bewirkt.

8. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündfunkeneinrichtung zur Zündung des

709842/0846

Brenners vorgesehen ist und daß die elektrische Schaltung die Erregung der Zündfunkeneinrichtung von einer Wechselstromquelle über den Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten bewirkt.

9. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündfunkeneinrichtung zur Zündung des Brenners vorgesehen ist, daß die elektrische Schaltung einen Transformator mit einer Hochspannungssekundärwicklung aufweist, die an die Zündfunkeneinrichtung angeschaltet ist, daß ein Thyristor mit einem Anoden-Kathoden-Pfad in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators geschaltet ist, um dessen Erregung zu steuern, und daß eine Gattervorspannvorrichtung an der Steuerelektrode des Thyristors liegt und den Thyristor während Jeder Halbwelle eines angelegten Vechselstromsignals in den Leitfähigkeitszustand versetzt.

10. Steuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des Thyristors der Zündfunkeneinrichtung derart zugeordnet ist, daß sie automatisch unwirksam gemacht ist, wenn die Brennerflamme gezündet ist.

11. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündfunkeneinrichtung zur Zündung des Brenners vorgesehen ist, daß die elektrische Schaltung einen Transformator mit einer Hochspannungssekundärwicklung aufweist, die an die Zündfunkenvorrichtung angeschaltet ist, daß ein Thyristor mit seinem Anoden-Xathoden-Pfad in Reihe zur Primärwicklung des Transformators geschaltet ist, um die Erregung des

709842/0846

Transformators von einer Wechselstromquelle her zu steuern, und daß Gattervorspannmittel mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden und so ausgebildet sind, daß der Thyristor während jeder Halbwelle in den Leitfähigkeitszustand geschaltet wird, wobei das Relais mit einem weiteren Eontakt versehen ist, der bei Zündung des Brenners die Reihenschaltung von Thyristor und Transformatorprimärwicklung öffnet.

709842/0846