[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern einer Gasbrennstelle gegen unverbrannt
ausströmendes Gas mit einem in der Gaszuführungsleitung angeordneten, von Hand betätigbarem
Ventil und einem in der Leitung zusätzlich angeordneten Elektromagnetventil, das bei
erloschener Flamme schließt, und einer an der Gasbrennstelle angeordneten Zündkerze,
durch die das Gas gezündet wird und die anzeigt, ob Gas unverbrannt ausströmt.
[0002] Nach dem Stand der Technik sind mehrere Sicherungen gegen unverbrannt ausströmendes
Gas am Brenner bekannt. So ist eine gesicherte Gasarmatur mit eingebautem Magneteinsatz
in Verbindung mit einem zum Brenner hin führenden Thermoelement bekannt. Das Thermoelement
liefert bei brennender Gasflamme einen Thermostrom zum Magneteinsatz und hält das
federbelastete Gasventil solange geöffnet, wie die Gasflamme die Thermoelement-Fühlerspitze
beheizt. Verlöscht die Gasflamme am Brenner, so schließt das Gasventil des Magneteinsatzes
den Gasfluß zum Brenner.
[0003] Dies hat den Nachteil, daß das Gasventil am Magneteinsatz durch mechanisches Eindrücken
des Knebels an der Gasarmatur über einen Stößel solange von Hand eingedrückt werden
muß, bis ein genügender Haltestrom auf das Magnetventil einwirkt und das Gasventil
offenhält, wobei die Eindrückzeit auf das Gasventil bis zu 10 Sekunden dauern kann.
Ein weiterer Nachteil ist, daß bei Erlöschen der Flamme am Gasbrenner die Schließung
des Gasventils bis zu 90 Sekunden andauert, so daß in dieser Zeit unverbranntes Gas
am Brenner ausströmen kann, da die Montage des Thermoelementes am Brenner aufwendig
ist, und die Fühlerspitze am Thermoelement durch unachtsame Brennersäuberung oft beschädigt
und unbrauchbar wird.
[0004] Eine weitere Möglichkeit ist bekannt mit einer ungesicherten Gasarmatur mit einer
Ionisationszündung durch eine Zündkerze am Brenner. Hierbei mißt ein elektronischer
Meßverstärker den Strom zwischen Zündkerze am Brenner und dem Brennerdeckel. Durch
die Ionisation der Luft erkennt die Elektronik, ob die Gasflamme am Brenner brennt
oder nicht. Verlischt die Gasflamme, so wird der Brenner sofort neu gezündet.
[0005] Hier ist ein Nachteil, wenn nach Verlöschen der Gasflamme die Zündkerze neu zündet,
jedoch der Brenner nicht anspringt, daß dann solange die Gasflamme nicht brennt und
unverbranntes Gas ausströmen kann. Die Gaszufuhr zum Brenner ist in diesem Fall nur
über den Gashahn abzustellen. Bei einem Defekt am Brenner, zum Beispiel entfernter
Brennerdeckel oder teil verstopfte Gasaustrittsöffnungen, zündet die Zündkerze, aber
das Gas strömt unverbrannt aus.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, die Sicherheit gegen unverbranntes ausströmendes Gas
einer Gaskochstelle so zu verbessern, daß bei einem nicht mehr zündfähigen Brenner
die unverbrannt ausströmende Gasmenge automatisch und schnellstens unterbrochen wird
und gleichzeitig bei Freigabe des Gasstromes über das Gasventil die Eindrückzeit am
Ventil drastisch eingeschränkt wird.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Elektromagnetventil und
die Zündkerze mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung verbunden sind, die bei
unverbrannt ausströmenden Gas die Zündkerze zum Zünden bringt und bei erfolgloser
Zündung innerhalb einer vorbestimmten Zeit oder vorgegebener Anzahl von Zündimpulsen
das Elektromagnetventil schließt.
[0008] Eine solche Ausführung erhöht bei einfacher Konstruktion die Sicherheit wesentlich.
Hierbei ist von Vorteil, wenn der Haftstrom zum Öffnen des Elektromagnetventils von
der Steuerungseinrichtung erzeugt wird.
[0009] Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Haftung des federbelasteten Elektromagnetventils
durch ein einmaliges Eindrücken der Schaltachse des von Hand betätigbaren Ventils
erzeugbar ist. Auch ist von Vorteil, wenn durch die Schaltachse des von Hand betätigbaren
Ventils ein Schalter, insbesondere ein Mikroschalter, betätigbar ist, der die Steuerungseinrichtung
ein- und ausschaltet.
[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1
- eine Darstellung eines Brennersystems mit Gashahn, Mikroschalter, Modulbox, Zündkerze
und Gasbrenner,
- Fig. 2 bis 5
- Impulsdiagramme bei verschiedenen Gebrauchssituationen.
[0011] Die Vorrichtung zur Sicherung einer Gasbrennstelle, insbesondere einer Gaskochstelle
gegen unverbranntes ausströmendes Gas weist einen in einem Gasventil angeordneten
Elektromagneten 5 (Magneteinsatz) auf, dessen notwendiger Haltestrom zur Öffnung des
Gasventils 8 während der Gasverbrennung am Brenner 4 durch eine elektronische Steuerungseinrichtung
2, insbesondere eine (extern gelagerte) Modulbox auf den Elektromagneten übertragen
wird, mit einem gleichzeitig in der Einrichtung 2 vorhandenen elektronisch gesteuerten
Zünd- und Flammenüberwachungsmodul, welches über einen Mikroschalter 12 eine Spannung
auf die Zündkerze 3 am Brenner freigibt. Durch einen Funkenüberschlag von der Zündkerze
zum Brenner wird das ausströmende Gas am Brenner gezündet, dabei gleichzeitig die
Gasflamme am Brenner durch die Zündkerze überwacht. Bei Verlöschen der Gasflamme wird
automatisch der Brenner wieder gezündet und die Gaszufuhr zum Brenner bei einer nicht
erfolgten Wiederzündung des Gases innerhalb einer vorgegebenen Zeit oder eine Anzahl
von vorgegebenen Zündfunken durch eine sofortige Stromunterbrechung zwischen Modulbox
und Elektromagneten unterbrochen, so daß kein unverbranntes Gas am Brenner ausströmen
kann.
[0012] Durch die Drehung der Hahnachse 7 aus der Geschlossenstellung heraus wird die elektronische
Steuerungseinrichtung 2, insbesondere die Modulbox 2, aktiviert und liefert nun Strom
für den Elektromagneten (Magneteinsatz 5). Der Gasweg ist bis jetzt noch geschlossen,
obwohl das Hahnküken 8 den Gasweg freigibt. Wird nun die Hahnachse 7 einmalig eingedrückt,
so wird der Magneteinsatz durch Strom aus der Modulbox offengehalten und das Gas strömt
bis zum Brenner 4. Dieses Eindrücken gibt der Modulbox 2 den Befehl Spannung an die
Zündkerze 3 zu geben. Beim Überschlag eines Funken zwischen Brenner und Zündkerze
wird der Brenner gezündet.
[0013] Wird nach Gebrauch der Brenner 4 ausgeschaltet, das heißt die Hahnachse 7 durch Drehen
in die 0-Position gedreht, so unterbricht die Modulbox 2 die Stromzufuhr zum Magneteinsatz
5 und das Gasventil wird geschlossen.
[0014] Beim Betrieb des Brenners können folgende Störzustände auftreten, die die Sicherheit
des Systems nicht beeinflussen.
a: Es steht keine Versorgungsspannung 9 zur Verfügung = Gas kann nicht ausströmen.
b: Die Versorgungsspannung 9 wird während des Betriebes unterbrochen = Magneteinsatz
schließt automatisch = Gas kann nicht ausströmen.
c: Die elektrische Verbindung zwischen Modulbox und Zündkerze wird unterbrochen (A3
/ E3) = es fließt kein Ionisationsstrom mehr, die Modulbox schaltet den Magneteinsatz
ab.
d: Die elektrische Verbindung zwischen Magneteinsatz und Modulbox wird unterbrochen
(A1 / A2) = Gaszufuhr wird sofort gestoppt.
e: Die elektrische Verbindung zwischen Schalter (S1) und Modulbox wird unterbrochen
= Gaszufuhr zum Brenner wird durch Schließung des Magnetventils geschlossen, anschließend
kann der Brenner nicht mehr in Betrieb genommen werden = Gas strömt nicht aus.
f: Die Gaszufuhr vor dem Gaseingang 6 des Gashahnes wird unterbrochen = die Zündkerze
versucht den Brenner erneut zu zünden und die Modulbox schaltet sich entweder nach
X Zündversuchen oder nach X Sekunden automatisch ab.
g: Die Gasflamme 10 wird während des Betriebs gelöscht = Modulbox gibt Spannung an
die Zündkerze, Brenner wird gezündet und brennt wieder. Kann der Brenner nicht in
Betrieb genommen werden, zum Beispiel es wurde der Brennerdeckel entfernt, so schaltet
sich entweder nach X Zündversuchen oder nach X Sekunden das System automatisch ab.
[0015] Die in den Fig. 2 bis 5 aufgeführten Impulsdiagramme geben die verschiedenen Gebrauchssituationen
wieder:
darin bedeuten:
- S1:
- Schalterstellung des Griffschaftes 0 = Aus; 1 = Voll- oder Kleinbrand (große oder
kleine Flamme)
- A1/A2:
- der Strom der erforderlich ist, um den Magneteinsatz offen zu halten; 0 = kein Strom;
1 = Strom vorhanden
- A3/E3:
- der Zündfunke zwischen Zündkerze und Brenner
- 10:
- die brennende Flamme 0 = Aus; 1 = Flamme brennt
- 9:
- die Versorgungsspannung der Modulbox
- Diagramm 1:
- zeigt den normalen Gebrauchszustand. Der Brenner wird in Betrieb genommen, nach 2
Zündimpulsen brennt die Flamme, nach Beendigung des Kochvorganges wird abgeschaltet.
- Diagramm 2:
- Der Brenner wird in Betrieb genommen, nach X Zündimpulsen brennt die Flamme immer
noch nicht, die Stromzufuhr zum Magneteinsatz wird unterbrochen, das System schaltet
sich ab.
- Diagramm 3:
- zeigt den normalen Gebrauchszustand. Der Brenner wird in Betrieb genommen, nach einem
Zündimpuls brennt die Flamme, nach 5 Zeiteinheiten wird die Flamme ausgeblasen, die
Wiederzündung wird aktiviert, der Brenner brennt wieder. Nach einiger Zeit wird die
Flamme nochmals ausgeblasen, beim Beginn des 5. Taktimpulses brennt die Flamme wieder.
- Diagramm 4:
- zeigt den normalen Gebrauchszustand. Der Brenner wird in Betrieb genommen, nach einem
Zündimpuls brennt die Flamme, nach 5 Zeiteinheiten wird die Versorgungsspannung unterbrochen,
der Strom zum Magneteinsatz wird unterbrochen, der Gasstrom wird unterbrochen.
[0016] Eine weitere Alternative besteht darin, daß das elektromagnetische Ventil im Gashahn
liegt und nicht extern angebaut ist. Ferner zeichnet sich eine Ausführung dadurch
aus, daß bei mehreren gesteuerten Gasbrennstellen immer nur die nicht wiederzündbare
Brennstelle abgeschaltet wird und nicht alle Brennstellen.
1. Vorrichtung zum Sichern einer Gasbrennstelle (4, 10) gegen unverbrannt ausströmendes
Gas mit einem in der Gaszuführungsleitung (6, 13) angeordneten, von Hand betätigbarem
Ventil (7, 8) und einem in der Leitung zusätzlich angeordneten Elektromagnetventil
(5, 6), das bei erloschener Flamme (10) schließt, und einer an der Gasbrennstelle
(4, 10) angeordneten Zündkerze (3), durch die das Gas gezündet wird und die anzeigt,
ob Gas unverbrannt ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil (5, 6) und die Zündkerze (3) mit einer elektronischen
Steuerungseinrichtung (2) verbunden sind, die bei unverbrannt ausströmenden Gas die
Zündkerze (3) zum Zünden bringt und bei erfolgloser Zündung innerhalb einer vorbestimmten
Zeit oder vorgegebener Anzahl von Zündimpulsen das Elektromagnetventil (5, 6) schließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftstrom zum Öffnen des Elektromagnetventils (5, 6) während der gesamten
Brenndauer des Brenners von der Steuerungseinrichtung erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftung des federbelasteten Elektromagnetventils (5, 6) durch ein einmaliges
Eindrücken der Schaltachse (7) des von Hand betätigbaren Ventils (7, 8) für die gesamte
Brenndauer des Brenners erzeugbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schaltachse (7) des von Hand betätigbaren Ventils (7, 8) ein Schalter,
insbesondere ein Mikroschalter (12), betätigbar ist, der die Steuerungseinrichtung
ein- und ausschaltet.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil innerhalb des Gehäuses des Gasventils (7, 8) liegt.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren gesteuerten Gasbrennstellen nur die nicht wiederzündbare Brennstelle
selbsttätig abschaltbar ist.