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Thermoelektrische Zündsicherung Die Erfindung bezieht sich auf eine-
thermoelektrisc.he! Zündsicherung milt einem von einer Gasflamme beeinflußten, auf
ein Elektromagnetventil einwirkenden Thermoelement. Die bisher bekannten Zündsicherungen
der genannten Art waren zur Verwendung im Bereich der Temperatur des Verbrennungsraumes
von: Gasfeuerungsan:lagen, insbesondere von, gasbeheizten Industrieöfen, nicht geeignet.
Hierbei war nämlich nach Erlöschen. der da,s Thermoelemen.t beheizenden Zünd- oder
Heizflamme das Thermoelemen.t noch der Wärmestrahlung des Ofens ausgesetzt, wodurch
die Abkühlung der warmen Lötstelle des Elements sehr verzögert wurde. Das hatte
zur Folge, da,ß das zugehörige Ele@kt!rom,agnetvenbil erst mit erheblicher Verzögerung
geschlossen wurde, so d.a,ß während dieser Zeit leicht unverbranntes Gas in den
Verbrennungsraum einströmen und dort eine Verpuffung entstehen kannte. Außerm wurde
die Lebensdauer des Thermoelements durch die Einwirkung der wesentlich über der
Beheizungstemperatur des Thermoelements liegenden Ofentemperatur stark berabgemindert,
da die Themmoelementmetalle gegen höhere Temperaturen bekanntlich besonders empfindlich
sind. Wollte man daher eine thermoelektriische Zündsicherung der eingangs genannten
Art beiz Industrieöfen an, wenden, so mußte man, die ganze Einrichtung so weit vom
Ofen entfernt anordnen, da,ß die Strak, lungswärme- des Ofens die Arbeitsweiße des
Thermaelements nicht mehr nachteilig beeinflussen konnte. Dabei war es dann aber
erforderlich, daß zwischen der das Thermoelement beheir2e,niden Zündflamme und dem
Ofenbrenner eine Zündbrüske
oder ähnliche Hilfszündflammen angeordnet
wurden:, um die Entzündung des. Ofenbrenners zu bewirken-. Man war also gezwungene,
zusätzliche Störquellen in die Anlage einzubauen, durch die leicht die sichernde
Wirkung des Thermoelements aufgehoben werden konnte.
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Nach der Erfindung sind die genannten: Nachteile- dadurch behoben,
daß das T.hermoelement und die zugehörigen Gasdüsen innerhalb eines gekühlten Schutzgehäuses
angeordnet sind, welches mit einer Öffnung für den Durchtritt der Zündflamme versehen,
ist. Hierdurch. wird erreicht, daß dass Their-moelemen.t auch im. Bereich der Verbr'e@nnungsraumtemperatur
von Gas:feuerungsam;lagen angeord; net werden kann, da das gekühlte Schutzgehäuse
eine Einwirkung der Ofentemperatur auf das Th.ermoelement verhindert. Nach Erlöschen
der das Thermoelement beheizenden Zünd- oder Heizflamme wird durch diie Kühlwirkung
des Schutzgehäuses sogar eine beschleunigter Abkühlung der warmen Lötstelle des
Thermoelements erzielt, -was. eine vorteilhafte Verkürzung der Schliesßzei!t des
von: dem, Thermoelement gesteuerten Elektromagnetventils zur Folge hat. Weitere
Vorteile besteben. darin, daß die- Lebensdauer des Thermoelements durch die Ofentemperatur
nicht beeinträchtigt werden kann und die ganze Vorrichtung so weit an den: Ofenbrenner
herangeführt werden. kann, daß die Zündflamme den Ofenbrenner unr mittelbar entzündet,
so d.aß zusätzliche Hilfszündflammen:, welche d,ie Sicherheit der Anlage nachteilig
beeinflussen, können, ganz fortfallen.
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Nach einem weiteren. Erfind.ungsgedamken ist das Schutzgehäuse an
eine Luftzufuh,rleitung angeschlossen, so daß das Innere des Gehäuses von der Luft
als Kühlmittel durchströmt wird'. Die zugeführte Luft ist ein verhältnismäßig billiges
und. einfach, anzuwendendes Kühlmittel. Vor allen Dingen wird aber durch diese Maßnahme
erreicht, daß die ganze Vorrfch;tung auch für solche Öfen verwendbar ist, in denen
während des Betriebszusta,udes. ein gewisser Überdruck herrscht. Hierhei wird dass
Kühlmittel Luft mixt einem entsprechenden Überdruck in das Schutzgehäuse ein,-geführt,
so .daß die Gasflammen in: dem Schutzgehäuse ungestört und zuverlässig brennen!
und nicht durch den Überdruck der Verbrennungsraumgase gestört werden. können.
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Das Schutzgehäuse kann auch. als doppelwand,iges Gehäuse ausgebildet
sein, dessen hohler Ringraum von einem: Kühlmittel. durchströmt wird. Hierdurch
wird erreicht, .daß die von dem Verbrennungsraum ausgestrahlten höheren Temperaturen
schon vorn dem die zu schützendere Teile umgebenden Innenmantel des Schutzgehäuses
völlig fern gehaltem werden. Außerdem können hier an, Stelle von gasförmigen auch
flüssige Kühlmittel Verwendung finden. Vorteilhaft ist in dem hohlen Ringraum des
doppelwandigen Schutzgehäuses eine schraubenlin.ienförm.i@g gewundene Führung vorgesehen,
so daß das Kühlmittel nicht geradlinig, sondern, auf einem. wesentlich längeren,
schraubenlinienförmigen Weg das Gehäuse durchströmt, wodurch; eine weitgehende Ausnutzung
der Küh-lwir'kung erzielt wird.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen d-es Erfindungsgedankens sind
in der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen; angeführt.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung im wesentlichen
schematisch an. drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt Fig. i eine
Zündsicherung mi-t doppelwandigem Schutzgehäuse im Längsschnitt, in Anwendung bei
einem Industrieofen, F'ig. 2 eine Zündsicherung mit ein-,vandigem Schutzgehäuse
im Längsschnitt und.
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Fig. 3 die Anordnung einer zusätzlichen Schutzhülse auf dem Schutzgehäuse
der Zündsicherung. Nach der Fi.g. i besteht das Schutzgehäuse aus einem Innenmantel
und einem im. Abstand darüber angeordneten Außenmantel 2. In den freien Hohlraum
3 zwischen; den; beiden Teilen i und 2 ist ein schraubenlinienförmig gewundener
Draht d. lose eingelegt, welcher den. Querschnitt des Hosh:l-Mumess. 3 ausfüllt
und, daher gleichzeitig dien Abstand zwischen den beidem, Mantelteilen; i, 2 sichert.
Dass, eine Ende -der- beilden Mantelteile i, 2 ist in. einer Grundplatte 5 befestigt,
während: das entgegengesetzte Ende jeweils durch eine Bodenplatte verschlossen ist,
die mit einer Öffnung 6 für den Durchtritt der Zündflamme 7 versehen Ist. Die Z.ündflammen:durchtrssttsöffnung
6 ist von einem ringförmigen: Mantel um:gebem,, so d.aß zwischen, dem Hohlraum 3
und der Öffnung 6 keine, Verb,ind,ung besteht.
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Der Hohlraum, 3 des Schutzgehäuses ist an. eine Luftzufuhrleitung
8 angeschlossen, die vom 9 abgezweigt .ist, welche in, die zum Brenner i i führende
Hauptgasleistung io mündet. Die in den Hohlraum eingeführte Luft strömt in der durch
den. eingelegten. Draht bestimmten schraubenlinien:förmiken Richtung durch den Hohlraum.
3 hindurch und. tritt dann durch Öffnungen 12 in, den von dem Brenner i i beheizten
Raum ein. Die Öffnungen, 12 si!nd@ um. die Zündflammenöffnung 6 herum in dem Boden
des äußeren Man, tels 2 angeordnet. In; der Nähe der Grun.dplatte5 steht der Hohlraum
3 übler Öffnungen, 13 mit; dem. Innenraum 1d. des Schutzgehäuses in Verbindung.
Ein Teil der den Hohlraum 3 durchströmenden Luft gelangt durchs die Öffnungen,
13 in. den Innenraum 14, so daß auch der Innenraum 14 gekühlt wird. Aus dem
InneUra,um 14 strömt die Luft durch die Zündflammen.öff-nung 6 in den Brennerraum.
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In dem Innenraum 1d. des Schutzgehäuses i, 2 sind eine Zündflammendsüse
15, eine Heizflammend.üse 16, ein Thermoelement 17 und eine Funkenelektrode
18 angeordnet. Diese Teile sind an, einem gemeinsamen Tragkörper angebracht und
mittels Röhren an der Grundplatte 5 abgestützt und befestigt. Die Zünd- und die
Heizflammendüse sind an eine gemeinsame Gaszufuhrleitung i9 angeschlossen. Die Funkenelektrode
18 ist mittels einer Leitung 2o mit einem nicht .dargestelltem, Funk.engeber verbunden,
während die beiden, Elektroden des
Thermoelements 17 mittels Leitungen
2i mit der Magnetspule eines ebenfalls nicht dargestellten Elektromagnetventils
in Verbindung steht, welches die Gaszufuhr zum Brenner m steuert.
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Die Grundplatte 5, welche noch mit einem heraus.nehmbar angeordnetem,
Schauglas 22 versehen ist, dient gleichzeitig zum Befestigen der ganzen Einrichtung
an der Außenseite der Ofenwandi 23. Das Schutzgehäuse 1, 2 ragt dabei, ih eine entsprechende
Ausnehmung der Ofenwand 23 hinein, so daß die aus der Zündflammenöffnung 6 austretende
Zündflamme 7 den Brenner i i anzünden kann. Die Ofenwand. ist dabei zweckmäßig derart
ausgebitdet, d,aß sie den wesentlichen Teil des Schutzgehäusebodens verdeckt und
nur diiie Zünd; flammenaustrittsöffnung frei läßt. Bei Öfen, die mit einem gewissen
Überdruck arbeiten, wird die Grundplatte 5 gasdicht an der Außenseite der Ofear
wand befestigt.
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Zum Inhetrie@hsetzen der Vorrichtung wiird zunächst der Leitung ig
Anzündgas zugeführt. Gleichzeitig wird ein an die Leitung 2o angeschlossener Funkengeber
eingeschaltet, so daß von der Funkenelektrode i8 zu einem benachbarten, als Gegenelektrode
ausgebildeten Teil, be-ispielsweise dem Thermoelemeat, ein, Zündfunke überspringt
und die Zündflamme 7 sowie, die Heizflamme der Düse 16 entzündet. Die Heizflamme
erwärmt das Thermoelernent, so d@aß ein, Theirmor strom entsteht und das am. die
Leiitungemi 21 angeschlossene Elektromagnetventil geöffnet wird. Sobald die Bren.nerleitung
io geöffnet ist, erhält jetzt auch der Brenner ii Gas und wird von, der Zündflamme
7 entzündet. Gleichzeitig strömt von: der Luftleitung g durch die Leitung 8 Luft
in den Hohlraum. 3 des Schutzgehäuses. 1, 2 und: den Innen=raum 14 desselben. Hilerdurch
wird: verhindert, daß die in dem Brennerraum herrschende Temperatur si!c.h auf die
in dem Schutzgehäuse 1, 2 angeordneten Teile, vor allen: Dingen, das Thermo, element
12, übertragen. und Ho Wirkungsweise schädlich beeinflussen kann. Herrscht .in dem
Ofen: ein gewisser Überdruck, so wird auch die Kühlluft mit einem entsprechenden
Überdruck eingeführt, so d,aß die heißen, Gase des Brennerraumes nicht in den Innenraum
14 dies Schutzgehäuses strömen können..
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Das als doppelwandiges. Gehäulse a,usgebiildete Schutzgehäuse kann,
natürlich auch durch andere gasförrnnige oder auch durch flüssige Strömungsmittel
abgekühlt werden. Im letzteren Fall darf der Hohlraum 3 des Schutzgehäuses natürlich
kei=ne Verbindung mit dem Innenraum 14 des Schutzgehäuses und dem Brennerraum des
Ofens besitzen, sondern muß mit einer beson=deren Abflußlei'tung od. dgl. für. das
Kühlmittel versehen sein. Weiterhinkönnen an Stelle des schraubenlinienförmig gewundenen
Drahtes auch andere Mittel, z. B. in die Wände i oder 2 eingedrückte Rillen, zur
F'ü'hrung de=s kühlenden Strömungsmittels vorgesehen sein..
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Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 sind die mit der
Fig. i grundsätzlich übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen
worden.. Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. i vor allen Dingen dadurch,
da.ß bei der Fig. 2 nur ein, einwandiges Schutzgehäuse 24 vorgesehen ist und die
Anschlußhohrung 25 für die Kühlluftzufuhr in den Innenraum 14 des Schutzgehäuses
24 mündet. In der Nähe der Einmünd.ungsste-lle der Ansch,lu!ßbohrung 25 in den Innenraum
des Schutzgehäuses 24 Ist eine Querwand 29 angeordnet, die nur in ihrem oberen,
der Luftzufuhräffnung 25 rieht gegenüberliegenden Teil Öffnungen 3o für den. Durchtritt
der Kühlluft aufweist. Hierdurch. wird erreicht, daß die Luft gleichmäßig auf den
ganzen Querschnitt des Innenraumes 14 verteilt wird, so daß keine einseitige Beeinflussung
des Thermoelements, und der Gasflammen im Schutzgehäuse durch den Luftstroms auftreten
kann.. Die Mittel zum Verteilen des Luftstromes im Schutzgehäuise können natürlich.
auch noch anders, aausgebildet werden.
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Die Vorrichtung nach Fig.2 kann in der gleichen Weise wie die Vorrichtung
nach: Failg. i für Öfen mit hohen Temperaturen und Überdruck im Brennerraum verwendet
werden,. Außerdem eignet sich die Vorrichtung nach. Fig.2 auch besonders für Öfen
mit nicht sehr hohen Temperaturen un=d ohne. Überdruck im, Brennerraum, woben die
Zufuhr besonderer Kühlluft nicht unbedingt erforderlich ist. In diesem Fall kann
z. B. das Schauglas 22 entfernt werden, worauf die durch diese Öffnung von: der
Zünd.- und. Heizflamme aufgesaugte Verbrennungsluft eine gewisse Kühlwirkung ausübt.
Außerdem könnte nach der Vorrichtung nach. Fig. 2 der mit der Zündfammen.durchtrittsöffnung
6 versehene Boden des Schutzgehäuses 24 oder das ganze Schutzgehäuse au=s wärme:isolJerendem
Material hergestellt werden, um noch einen zusätzlichen Schutz gegen. Wärmeübertragung
zu erhalten..
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ent: spricht das Schutzgehäuse
24 demjenigen. der Rig. 2, kann aber auch entsprechend der Pig. 1 ausgebildet sein.
Nach Fig. 3 ist über das Schutzgehäuse 24 .noch. eine Schutzhülse 26 geschoben,
die an der Grundplatte 5 befestigt sein kann.. Der mit einer Öffnung 28 für den
Durchtritt der Zündflamme versehene Boden 27 der Schutzhülse ist aus wärmeisolierendem
Material hergestellt. Es kann aber auch die- ganze Schutzhülse im wesentliaehen
aus wärmeisolierendem Mate,r-iaal beste'hen:. Bei den Ausführungsbeispielen, nach,
den Fig. i und 2 kann die Schutzhülse nach Fig. 3 auch noch nachträglich angewendet
werden, falls eine weitere Abschirmung der Ofentemperatur erwünscht ist.