[0001] Die Erfindung betrifft eine thermoelektrische Zündsicherung mit einem Ventilgehäuse
und einem Taster, der über einen Stift auf ein Magnetventil eines Magnetventileinsatzes
wirkt, wobei das Magnetventil in Wirkverbindung mit einem Anker steht, die im gedrückten
Zustand des Tasters im Kontakt mit einem Elektromagneten steht, und wobei die Zündsicherung
eine elektrische Zündeinrichtung aufweist, die mit mindestens einem Massekontakt elektrisch
leitend mit dem Ventilgehäuse verbunden ist.
Stand der Technik
[0002] Solche thermoelektrischen Zündsicherungen stellen sicher, dass bei gasbetriebenen
Brennern der Hauptgasstrom erst freigegeben wird, wenn eine Zündflamme sicher gezündet
ist.
[0003] Dazu muss für circa 10 s mit Hilfe eines Tasters über einen Stift ein Anker gegen
eine Federkraft auf einen Elektromagneten gedrückt werden. Dabei wird ein Magnetventil
geöffnet, welches den Weg für ein Zündgas freigibt, während der Weg für einen Hauptgasstrom
durch ein weiteres Ventil verschlossen wird. Gleichzeitig wird ein Stromkreis geschlossen,
welcher ein Zündfunkenband bewirkt, mit welchem das Zündgas der Zündflamme an einem
Zündbrenner entzündet wird.
[0004] Die Zündflamme beheizt ein Thermoelement. Das Thermoelement ist mit dem Elektromagneten
des Magnetventils verbunden. Der Thermostrom bewirkt die Erregung des Elektromagneten,
wodurch ein Anker gehalten wird. Der Elektromagnet kann dabei als U-Magnet, der Anker
als Ankerplatte ausgeführt sein.
[0005] Nach dem Loslassen des Tasters bleibt das Magnetventil somit offen. Weiterhin wird
das zweite Ventil für den Hauptgasstrom geöffnet, welcher sich im Brenner an der Zündflamme
entzündet.
[0006] Zum Schließen des für das Zündfunkenband notwendigen Stromkreises wird beim Drücken
des Tasters ein am Stift montiertes Kontaktblech gegen eine mit der elektrischen Zündeinrichtung
verbundenen Kontaktfeder gedrückt. Es bildet sich so ein Strompfad, ausgehend von
der elektrischen Zündeinrichtung über die Kontaktfeder, das Kontaktblech, den Stift,
die Führungsbuchse des Stiftes und dem mit dem Masseanschluss der elektrischen Zündeinrichtung
verbundenen Ventilgehäuse aus.
Bei dieser Anordnung muss aus Toleranzgründen sichergestellt sein, dass der Kontakt
zwischen der Kontaktfeder und dem Kontaktblech circa 1 bis 3 mm, bevor der Anker an
dem Elektromagneten anliegt, geschlossen wird.
[0007] Diese Anforderung hat sich für die fehlerfreie Bedienung der thermoelektrischen Zündsicherung
als nachteilig herausgestellt. Sobald das Kontaktblech die Kontaktfeder berührt, wird
der Zündvorgang mit dem für den Bediener hörbaren und sichtbaren Zündfunkenband gestartet.
Weiterhin bewirkt die Kontaktfeder einen Kraftanstieg für den Tastendruck. Diese Kombination
wird von den Bedienern des Gerätes häufig für das Ende des Tastenweges interpretiert.
Der Anker wird somit nicht gegen den Elektromagneten gedrückt und bleibt in einem
Abstand von circa 1 bis 3 mm davon entfernt. Nach dem Loslassen des Tasters wird er
daher trotz brennender Zündflamme nicht vom Elektromagneten gehalten und das Magnetventil
schließt sich wieder, wodurch die Zündflamme erlischt und der Brenner nicht gezündet
wird. Durch diesen Bedienfehler kommt es zu Reklamationen.
[0008] Es ist Aufgabe der Erfindung eine thermoelektrische Zündsicherung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, bei der dieser Bedienfehler sicher vermieden wird.
Vorteile der Erfindung
[0009] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei gedrücktem Taster ein Stromlaufpfad von
dem Massekontakt der elektrischen Zündeinrichtung ausgehend über das Ventilgehäuse,
den Magnetventileinsatz und den Stift gebildet ist, wobei der Stift elektrisch mit
dem zweiten Pol der elektrischen Zündeinrichtung verbunden ist. Dadurch wird sichergestellt,
dass der Stromlaufpfad erst dann geschlossen wird, wenn der Taster voll durchgedrückt
ist. Weiterhin fühlt der Benutzer einen festen Anschlag und das Funkenband wird nur
bei vollständig gedrücktem Taster bewirkt. Es tritt kein vorzeitiger Kraftanstieg
durch die Kontaktfeder auf, der dem Benutzer das Ende des Bedienvorganges vortäuscht.
[0010] Eine bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, dass ein elektrischer Kontakt zum Schließen
des Stromlaufpfades der elektrischen Zündeinrichtung zwischen dem Elektromagneten
und dem Anker des Magnetventileinsatzes ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass
beim Schliessen des Kontaktes der elektrischen Zündeinrichtung der Anker am Elektromagneten
anliegt und somit nach erfolgter Zündung des Zündbrenners der Anker vom Elektromagneten
sicher gehalten wird und das Magnetventil geöffnet bleibt.
[0011] In einer Ausführungsform ist die elektrische Verbindung zwischen dem Stift und dem
zweiten Pol der elektrischen Zündeinrichtung dauerhaft über das Kontaktblech verbunden.
Dies geschieht vorzugsweise mit einer Kabelverbindung. Diese hat den Vorteil, dass
die gesamte Anordnung toleranzlos die Funktion sicherstellt und eine Justierung der
Kontaktfeder entfällt.
[0012] Eine besondere Konstruktion sieht vor, dass im nicht gedrückten Zustand des Tasters
und nach erfolgter Zündung der Stromlaufpfad zwischen dem Stift und dem Magnetventil
unterbrochen ist. Dies hat den Vorteil, dass beim Loslassen des Tasters der Kontakt
geöffnet wird, das Funkenband erlischt und die Zündsicherung in Funktion tritt.
[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stift gegenüber dem Ventilgehäuse elektrisch
isoliert geführt. Dadurch wird erreicht, dass der Stromlaufpfad nur geschlossen wird,
wenn der Taster bis in seine Endposition gedrückt ist.
[0014] Eine gute Isolierung des Stiftes zum Ventilgehäuse wird dadurch erreicht, dass der
Federteller und/oder die Buchse der Stiftführung und/oder die Buchse des Ventils und/oder
die Stiftführung und/oder das Ventil aus elektrisch isolierendem Werkstoff, vorzugsweise
aus Kunststoff, ausgebildet sind.
[0015] Eine bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, dass der Eingangswiderstand der elektrischen
Zündeinrichtung hochohmig ausgelegt ist. Dies kann nötig sein, da eine ausreichende
Haltekraft des Magneteinsatzes nur dann erreicht wird, wenn die Oberflächen des Elektromagneten
und des Ankers sehr glatt sind. Diese glatten Oberflächen sind für einen elektrischen
Kontakt ungünstig, da der Übergangswiderstand hoch sein kann. Mit dieser Erfindungsvariante
ist sichergestellt, dass der Widerstand des Stromlaufpfades bei gedrücktem Taster
immer klein gegenüber dem Eingangswiderstand der elektrischen Zündeinrichtung ist
und dadurch der Spannungsabfall an der Kontaktstelle gering ist.
Zeichnungen
[0016] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Zündsicherung mit Magneteinsatz gemäß dem Stand der Technik
- Fig. 2
- eine Zündsicherung mit Magneteinsatz in der erfinderischen Ausgestaltung
Ausführungsbeispiel
[0017] In Figur 1 ist eine thermoelektrische Zündsicherung 1, wie sie aus dem Stand der
Technik bekannt ist, im Schnitt und in teils schematischer Darstellung gezeigt.
[0018] Die Zündsicherung 1 besteht aus einem Ventilgehäuse 80, welches einen Gaseinlass
81, einen Gasauslass 82 sowie einen Gasauslass 83 aufweist. Der Gasauslass 82 ist
über eine Leitung mit einem Zündbrenner 120 einer Gasheizungseinrichtung verbunden.
Der Gasauslass 83 ist mit einem Brenner 110 der Gasheizungseinrichtung, beispielsweise
einer Gas-Warmwassertherme verbunden. Weiterhin weist die Zündsicherung 1 eine elektrische
Zündeinrichtung 10 auf, die über einen Massekontakt 12 leitfähig mit dem Ventilgehäuse
80 verbunden ist. Die Zündeinrichtung 10 besitzt dabei eine Spannungsquelle 13, beispielsweise
eine Batterie sowie eine hier nicht näher ausgeführte Zündelektronik, die im Zündbrenner
120 ein Zündfunkenband erzeugt, sobald die Zündeinrichtung 10 aktiviert ist.
[0019] Zur Aktivierung der Zündeinrichtung 10 besitzt die Zündsicherung 1 einen Taster 20,
der mit einem Stift 30 verbunden ist. Der Stift 30 wird im Ventilgehäuse 80 mittels
einer Stiftführung 40 geführt. Unterhalb des Tasters 20 befindet sich ein Kontaktblech
70, welches leitfähig mit dem Stift 30 verbunden ist. Das Kontaktblech 70 schließt
beim Betätigen des Tasters 20 einen elektrischen Kontakt mit einer Kontaktfeder 11,
welche mit dem zweiten Pol der elektrischen Zündeinrichtung 10 verbunden ist.
[0020] Das Kontaktblech 70 wird mittels einer Feder 60, die sich gegenüber einem Ventil
100 abstützt, und auf einen auf dem Stift 30 montierten Federteller 50 drückt, in
seiner Position gehalten.
[0021] Das Ventilgehäuse 80 besitzt am unteren Ende eine Aufnahme 84 für einen Magnetventileinsatz
90. Dieser besteht aus einem Magneteinsatz 93, der wiederum aus einem Elektromagneten
95 und aus einem Anker 94 besteht, die über eine starre Verbindung in Wirkverbindung
mit einem Magnetventil 91 steht, welches im Ruhezustand eine Durchführung 85 im Ventilgehäuse
80 von unten abdichtet. Das Magnetventil 91 stützt sich dabei über eine Feder 92 vom
Gehäuse des Magneteinsatzes 93 ab. Der Elektromagnet 95 besitzt eine hier nicht dargestellte
Spule, die mit einem Thermoelement 150, das sich am Zündbrenner 120 befindet, elektrisch
verbunden ist.
[0022] Bei Inbetriebnahme der Zündsicherung 1 muss der Taster 20 für ca. 10 Sekunden gedrückt
werden. Dabei drückt der Stift 30 auf das Magnetventil 91, welches über die starre
Verbindung den Anker 94 an den Elektromagnet 95 andrückt. Durch das Niederdrücken
des Magnetventils 91 wird erreicht, dass das durch den Gaseinlass 81 einströmende
Gas über den Gasauslass 82 zum Zündbrenner 120 gelangen kann. Das Ventil 100 dichtet
dabei die Durchführung 85 von oben ab, so dass zunächst kein Gas durch den Gasauslass
83 zum Brenner 110 gelangen kann. Weiterhin wird der Kontakt zwischen der Kontaktfeder
11 der elektrischen Zündeinrichtung 10 und dem Kontaktblech 70 geschlossen, so dass
ein Stromlaufpfad 130 über die Kontaktfeder 11, das Kontaktblech 70, den Stift 30,
die Stiftführung 40, das Ventilgehäuse 80 und über den Massekontakt 12 zur Spannungsquelle
13 der elektrischen Zündeinrichtung 10 entsteht. Dadurch wird über die Zündeinrichtung
10 ein Zündfunkenband am Zündbrenner 120 erzeugt, welches eine Zündflamme zündet.
Die Zündflamme beheizt dabei das Thermoelement 150, welches einen Thermostrom erzeugt,
welcher wiederum im Elektromagneten 95 eine Magnetkraft erzeugt, die den Anker 94
anzieht.
[0023] Beim Loslassen des Tasters 20 bleibt nach erfolgter Zündung des Zündbrenners 120
das Magnetventil 91 geöffnet. Der Taster 20 geht zusammen mit dem Kontaktblech 70,
durch die Federkraft der Feder 60 in die Ausgangsstellung zurück und unterbricht dabei
den Kontakt zwischen dem Kontaktblech 70 und der Kontaktfeder 11. Gleichzeitig öffnet
das Ventil 100 die Durchführung 85 und gibt somit den Gasfluss durch den Gasauslass
83 zum Brenner 110 frei.
[0024] Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung muss aus Toleranzgründen
sichergestellt werden, dass der Kontakt zur elektrischen Zündeinrichtung 10 ca. 1
bis 3 mm, bevor der Anker 94 am Elektromagneten 95 anliegt, geschlossen wird. In der
Praxis hat sich gezeigt, dass dadurch trotz des hörbaren und sichtbaren Funkenbandes
und des gleichzeitigen Kraftanstiegs infolge der Kontaktfeder 11 der Anker 94 nicht
am Elektromagneten 95 gehalten wird. Dadurch kommt es vor, dass beim Loslassen des
Tasters 20 das Magnetventil 91 infolge des Abstandes zwischen Anker 94 und Elektromagneten
95 nicht im geöffneten Zustand gehalten wird und daher der Gaszustrom zum Zündbrenner
120 trotz erfolgter Zündung wieder unterbrochen wird. Dieser Bedienfehler führt zu
Beanstandungen der Zündsicherung 1.
[0025] Figur 2 zeigt eine Zündsicherung 1 in erfinderischer Ausgestaltung.
[0026] Gegenüber der in Figur 1 dargestellten Zündsicherung 1 ist bei gedrücktem Taster
20 ein Stromlaufpfad 130 von dem Massekontakt 12 der elektrischen Zündeinrichtung
10 ausgehend über das Ventilgehäuse 80, den Magnetventileinsatz 90 und den Stift 30
ausgebildet. Hierbei ist der Stift 30 dauerhaft elektrisch - im gezeigten Ausführungsbeispiel
mittels einer Kabelverbindung 140 - zwischen dem Kontaktblech 70, welches leitfähig
auf dem Stift 30 aufsitzt, und dem zweiten Pol der elektrischen Zündeinrichtung 10
verbunden.
[0027] Gemäß der Erfindung wird beim Betätigen des Tasters 20 erst der Stromlaufpfad 130
geschlossen, wenn zwischen Elektromagneten 95 und dem Anker 94 des Magneteinsatzes
90 ein elektrischer Kontakt hergestellt ist. Dabei steht der Stift 30 im gedrückten
Zustand elektrisch leitfähig über das Magnetventil 91 mit dem Anker 94 in Kontakt.
[0028] Der Stift 30 ist bei dieser Anordnung gegenüber dem Ventilgehäuse 80 elektrisch isoliert
geführt. Dazu ist der Federteller 50 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff,
beispielsweise aus Kunststoff, ausgebildet. Ein elektrischer Kontakt über die Feder
60 zum Ventilgehäuse 80 wird dadurch verhindert. Weiterhin weist die zur Führung des
Stiftes 30 dienenden Stiftführung 40 eine Buchse 41 auf, die ebenfalls aus einem isolierenden
Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet ist. Auch das Ventil 100 weist
in der gezeigten Ausführungsform eine Buchse 101 auf, die den Stift 30 gegenüber dem
Ventilgehäuse 80 isoliert.
[0029] Nach erfolgter Zündung wird beim Loslassen des Tasters 20 der Stromlaufpfad 130 zwischen
dem Stift 30 und dem Magnetventil 91 unterbrochen, da der Anker 94 infolge der durch
den Thermostrom erzeugten Magnetkraft des Elektromagneten 95 gehalten wird. Es ist
damit sichergestellt, dass das Magnetventil 91 weiterhin offen bleibt und damit der
Zündbrenner 120 und der Brenner 110 mit Gas versorgt werden.
[0030] In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die elektrische Zündeinrichtung
10 hochohmig ausgelegt ist, was insbesondere dann erforderlich sein kann, wenn zur
Erreichung einer höheren Haltekraft die Oberflächen des Elektromagneten 95 und des
Ankers 94 sehr glatt, beispielsweise geläppt ausgebildet sind und sich dadurch möglicherweise
größere Übergangswiderstände ergeben. Damit ist sichergestellt, dass der Widerstand
des Stromlaufpfades 130 bei gedrücktem Taster 20 immer klein gegenüber dem Eingangswiderstand
der elektrischen Zündeinrichtung 10 ist.
[0031] Es kann auch vorgesehen sein, dass der Elektromagnet 95 und der Anker 94 besondere
Kontaktflächen aufweisen, beispielsweise in Form von sehr gut leitfähigen Metallflächen
und/oder in Form von rauhen Oberflächen, die bei Berührung einen sehr niederohmigen
elektrischen Kontakt ergeben.
[0032] In dieser Ausführungsform der Zündsicherung 1 ist erreicht, dass die Kontaktstelle
zum Schliessen des Stromlaufpfades 130 räumlich von der Kontaktstelle zum Öffnen des
Stromlaufpfades 130 getrennt ist.
[0033] In bevorzugter Ausgestaltung können weitgehend bestehende Komponenten einer vorhandenen
Zündsicherung 1 weiter verwendet werden, was aufwändige Änderungen in der Konstruktion
vermeiden hilft. Weiterhin entfallen bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung aufwändige
Justagearbeiten.
1. Thermoelektrische Zündsicherung (1) mit einem Ventilgehäuse (80) und einem Taster
(20), der über einen Stift (30) auf ein Magnetventil (91) eines Magnetventileinsatzes
(90) wirkt, wobei das Magnetventil (91) in Wirkverbindung mit einem Anker (94) steht,
die im gedrückten Zustand des Tasters (20) im Kontakt mit einem Elektromagneten (95)
steht, und wobei die Zündsicherung (1) eine elektrische Zündeinrichtung (10) aufweist,
die mit mindestens einem Massekontakt (12) elektrisch leitend mit dem Ventilgehäuse
(80) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei gedrücktem Taster (20) ein Stromlaufpfad (130) von dem Massekontakt (12) der
elektrischen Zündeinrichtung (10) ausgehend über das Ventilgehäuse (80), den Magnetventileinsatz
(90) und den Stift (30) gebildet ist, wobei der Stift (30) elektrisch mit dem zweiten
Pol der elektrischen Zündeinrichtung (10) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein elektrischer Kontakt zum Schließen eines Stromlaufpfades (130) der elektrischen
Zündeinrichtung (10) zwischen dem Elektromagneten (95) und dem Anker (94) des Magnetventileinsatzes
(90) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrische Verbindung zwischen dem Stift (30) und dem zweiten Pol der elektrischen
Zündeinrichtung (10) dauerhaft über ein Kontaktblech (70) verbunden ist, vorzugsweise
mit einer Kabelverbindung (140).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stift (30) im gedrückten Zustand elektrisch leitfähig über das Magnetventil (91)
mit dem Anker (94) in Kontakt steht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im nicht gedrückten Zustand des Tasters (20) und nach erfolgter Zündung der Stromlaufpfad
(130) zwischen dem Stift (30) und dem Magnetventil (91) unterbrochen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stift (30) gegenüber dem Ventilgehäuse (80) elektrisch isoliert geführt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Federteller (50) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, vorzugsweise aus
Kunststoff, ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Buchse (41) einer Stiftführung (40) und/oder eine Buchse (101) eines Ventils
(100) und/oder die Stiftführung (40) und/oder das Ventil (100) aus elektrisch isolierendem
Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingangswiderstand der elektrischen Zündeinrichtung (10) hochohmig ausgelegt
ist.