Einrichtung zur Sicherung eines Brenners Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich tung zur Sicherung eines Brenners mit einem Regu lierorgan zur kontinuierlichen Brennerregulierung, mittels mindestens eines Thermofühlers.
Bisher war es in den meisten Fällen üblich, bei der Sicherung von Brennern in deren Zündbereich eine Wachflamme vorzusehen und im Bereiche der Wachflamme einen Thermofühler anzuordnen, wel cher ein dem Regulierorgan des Brenners vorge schaltetes Hauptventil der Anlage überwacht, derart, dass dieses Hauptventil aus seiner Offenstellung in die Schliessstellung übergeht, wenn die Wachflamme erlöscht und der Thermofühler demzufolge erkaltet.
Diese Anordnung hat wesentliche Nachteile, und es war daher auch bereits bekannt, das Regulierorgan des Brenners selbst als Sicherungsorgan heranzuziehen. Da also hierbei als Sicherungsorgan ein ohnehin vor handenes Regulierorgan des Brenners, z. B. ein Regu lierhahn benützt wird, ist kein besonderes vom Thermofühler beeinflusstes Absperrventil erforderlich. Auch die durch Flackerrohre oder Kletterflammen bedingte Unsicherheit der Zündung fällt weg.
Eine der wesentlichsten Schwierigkeiten bei der Verwendung eines Regulierorgans des Brenners als Sicherungsorgan ergibt sich aus der Bedingung, dass beim Erlöschen des Brenners das Regulierorgan aus jeder beliebigen Regulierstellung in die Schliessstel lung zurückversetzt werden und ausserdem das Regu lierorgan unbehindert durch die der Sicherung die nenden Organe während des Betriebs in beliebigem Sinne regulierbar sein soll. Diese Bedingungen wur den bei bekannten gesicherten Brennern, bei wel chen die Sicherungseinrichtung auf das übliche Regu lierorgan wirkt, nur unbefriedigend erfüllt, oder es mussten weitere wesentliche Nachteile in Kauf ge nommen werden.
Bei einer bekannten Konstruktion ist die Schliess- feder zwischen dem Regulierorgan und einem festen Verankerungspunkt angeordnet und wirkt somit stets in schliessendem Sinne auf das Regulierorgan. Um normalerweise ein Schliessen zu verhindern, ist mit dem Regulierorgan ein Bremsbelag verbunden, wel cher bei erhitztem Thermofühler gegen eine fest stehende Bremsfläche gepresst wird und damit ein Schliessen des Regulierorgans unter der Wirkung der Schliessfeder verhindert.
Diese dauernd wirkende Bremswirkung muss jedoch auch beim gewollten Regulieren stets überwunden werden, was sehr un angenehm ist. Ausserdem wird durch die dauernde starke Belastung der Bremsbelag rasch abgenützt, was einerseits zu ungewolltem Ansprechen der Siche rung führt und anderseits von Zeit zu Zeit ein Nach stellen des Steuergestänges für die Bremseinrichtung erfordert.
Es wurde auch vorgeschlagen, diese ständige Bremswirkung dadurch zu vermeiden, dass man die Schliessfeder auf einen auf dem Regulierorgan frei verschiebbaren oder drehbaren Mitnehmer wirken lässt und bei Betriebsaufnahme des Brenners diesen Mitnehmer durch vollständiges Öffnen des Bren ners in eine Bereitschaftsstellung bringt, in welcher er durch den erhitzten Thermofühler verklinkt bleibt. Das Regulierorgan kann nun allerdings zur Regu lierung des Brenners frei bewegt werden.
Beim Er kalten des Thermofühlers, was bei jedem normalen Betriebsunterbruch stattfindet, wird: der Mitnehmer von der Schliessfeder mit starkem Schlag gegen das Regulierorgan geschlagen, was zu starkem Geräusch und unerwünscht hoher Beanspruchung und Abnüt zung der Teile führt.
Es wurde ferner vorgeschlagen, einen Regulier hahn zugleich axial verschiebbar und drehbar anzu ordnen, wobei die axiale Verschiebung der Brenner sicherung und die Drehung der Brennerregulierung dient. Es ist keine Schliessfeder vorgesehen, sondern es wird als äquivalentes Mittel die Schwerkraft be nützt, um den Hahnreiber aus der entsicherten Stel lung in die gesicherte Stellung überzuführen. In seiner entsicherten Stellung wird der Hahn durch einen in einem feststehenden Teil verankerten Ver- riegelungsbolzen gehalten, solange der Thermofühler erhitzt ist.
Diese Anordnung hat den grossen Nach teil, dass die Hahnkonstruktion sehr kompliziert ist, und es kaum möglich ist, den zugleich drehbaren und axial verschiebbaren Hahnreiber genügend dicht auszuführen.
Es war auch bekannt, anstelle einer Bremse der oben erwähnten Art einen Haltemagneten vorzusehen, von welchem der eine Teil mit dem Regulierhahn drehbar und der andere Teil fest angeordnet ist und wobei die Haftkraft des durch ein erhitztes Thermoelement erregten Haltemagneten die Schliess kraft der Schliessfeder aufhebt.
Bei dieser Anordnung ist eine Regulierung während des Betriebes prak tisch ausgeschlossen, denn einerseits bedarf es be kanntlich einer sehr grossen Kraft, um zwei haftende Magnete gegeneinander zu verschieben und ander seits dürfte der Luftspalt zwischen den haftenden Magneten bei jeder Relativverdrehung derart gross werden, dass die Magnete sich _ lösen und ein unge wolltes Schliessen des Regulierorgans gestatten.
Es war auch bekannt, als Bremse im oben er wähnten Sinne lediglich einen auf eine Bremsscheibe wirkenden, vom Thermofühler gesteuerten Stift zu verwenden. Es treten dabei die bereits erwähnten Nachteile auf.
Die Nachteile aller bekannten, mittels Thermo- fühler gesicherten Brenner, bei welchen die Schliess feder dauernd auf das Regulierorgan wirkt und dieses in seine Schliesslage zu bringen bzw. in seiner Schliess lage zu halten trachtet, werden nun beim Erfindungs gegenstand dadurch vermieden, dass durch den Thermofühler überwachte Schliessmittel für das Re gulierorgan und Mittel zum Aufheben deren Wir kung derart beweglich angeordnet sind, dass sie der Regulierbewegung des Regulierorgans folgen können.
Die Schliessmittel können zum Beispiel von einer Schliessfeder gebildet sein, die sich bei wirksamen Mitteln zum Aufheben deren Wirkung, zum Beispiel einer eingerückten Kupplung, bei erhitztem Thermo- fühler, ausschliesslich an mit dem Regulierelement fest verbundenen Teilen abstützt und daher im normalen Betriebszustande keine unausgeglichenen Kräfte am Regulierelement erzeugt. Die Schliess feder wird erst wirksam, wenn sich zum Beispiel die Kupplung infolge Erkaltens des Thermofühlers löst und damit die Schliesswirkung der Feder wirksam werden lässt.
Mit andern Worten ist also dem Regu lierorgan in diesem Fall eine bewegliche Feder zu geordnet, deren Schliesswirkung unter dem Einfluss des Thermofühlers aufgehoben werden kann. Wenn hierbei die Steuerverbindung zwischen dem Thermo- fühler und zum Beispiel der beweglichen Kupplung derart ist, dass sie der Bewegung der Kupplung prak- tisch keinen Widerstand entgegensetzt, kann die Betriebsregulierung stets praktisch ohne Widerstände erfolgen. Zugleich können aber Schläge gegen das Regulierorgan bzw. mit demselben verbundene Teile praktisch vollkommen vermieden werden.
In der Zeichnung ist ein Beispiel der Einrichtung gemäss der Erfindung mit Regulierhahn für den Brenner schematisch dargestellt. Der strichpunktiert angedeutete Brenner 1 ist direkt über dem Hahn gehäuse 2 angeordnet, in welchem die Gasdüse 3 vorgesehen ist. Am schematisch dargestellten Hahn- kücken 4 ist ein Ankerstab 5 aus remanenzfreiem magnetisierbarem Material befestigt. Auf einem halb kreisförmigen Stab 8 ist ein Hufeisenmagnet 6 aus remanenzfreiem Material mit einer Erregerwicklung 7 verschiebbar angeordnet.
Die Erregerwicklung 7 ist an einen Thermofühler T angeschlossen, welcher sich im Heiz- und Zündbereiche des Brenners 1 be findet und die heisse Lötstelle eines Thermoelementes bildet. Zwischen dem Magnet 6 und dem Ankerstab 5 ist eine starke, auf dem Stab 8 verschiebbar ge haltene Druckfeder 9 vorgesehen. Der Magnet 6 und der Ankerstab 5 sind zwischen zwei Anschlägen 10 und 11 beweglich. Das dargestellte Sicherungssystem arbeitet wie folgt: Die dargestellte Lage der Teile entspricht voller Öffnung des Regulierorgans, was durch die strich punktiert angedeuteten, zur Gasdüse 3 führenden Gaskanäle angedeutet ist.
Die Brennerflamme B er hitzt den Thermofühler T, welcher daher einen Thermostrom liefert, welcher den Magneten 6 so stark erregt, dass dieser den Ankerstab trotz des Druckes der Feder 9 zu halten vermag, also eine Kupplung darstellt, die die Schliessfeder 9 unwirk sam macht. Wird nun aus der dargestellten Lage, in welcher der Magnet 6 am Anschlag 10 anliegt, das Hahnkücken 4 zum Kleinregeln der Flamme im Uhrzeigersinne gedreht, so nimmt der Ankerstab 5 den Magneten 7 mit der Feder 9 in jede beliebige Lage mit.
Erlöscht die Brennerflamme aus irgend einem Grunde, so fällt der entwickelte Thermostrom ab, bis die Erregung des Magneten 6 nicht mehr genügt, um den Ankerstab 5 entgegen dem Druck der Feder 9 festzuhalten. Die Feder 9 ist nun stark ge nug, um den Ankerstab 5 in die punktiert dargestellte Lage an den Anschlag 11 zu verschwenken, wäh rend der Magnet 6 aus jeder vorher eingenommenen Lage bis an den Anschlag 10 zurückverschoben wird. Diese Lage der Teile 5 und 6 entspricht der Schliess stellung des Hahns und auch dessen Ausgangsstellung bei normalem Betriebsunterbruch des Brenners. Soll der Brenner wieder in Betrieb genommen werden, bestehen zwei Möglichkeiten.
Entweder muss vorerst der Thermofühler mit einem Zündholz aufgeheizt werden. Nach einer gewissen Zeit von zum Beispiel 5 bis 10 Sekunden ist dann der Regulierhahn gegen den Druck der Feder 9 ganz zu öffnen, so dass der Ankerstab 5 gegen die Pole des Magneten 6 geführt wird. Ist der Magnet genügend erregt, so bleibt der Ankerstab 5 an demselben haften, und es ist wieder die ausgezogen dargestellte Ausgangslage geschaffen, aus welcher der Brenner beliebig einreguliert wer den kann.
Die zweite Möglichkeit zur Inbetriebsetzung des Brenners besteht darin, den Hahn entgegen der Wirkung der Feder 9 ganz zu öffnen, dann den Brenner mittels eines Anzünders oder eines Zünd holzes zu entzünden und das Regulierorgan während einer bestimmten Zeit in Offenstellung zu halten, bis die Brennerflamme den Thermofühler so stark auf geheizt hat, dass der entwickelte Thermostrom den Magneten 6 genügend erregt, um den Ankerstab 5 entgegen der Wirkung der Feder 9 festzuhalten.
Damit ist die Wirkung der Schliessfeder 9 aufgehoben und das Regulierorgan kann in irgendeine Regulierstellung gebracht werden, aus welcher es jedoch sofort in die Schliessstellung gebracht wird, sobald der Brenner erlöscht und demzufolge der Magnet 6 entregt wird. Diese zweite Art der Inbetriebsetzung des Brenners hat gegenüber der erstgenannten den Vorteil, dass der Thermofühler durch die grossgestellte Brenner flamme erhitzt wird, so dass die zur genügenden Er regung des Magneten 6 erforderliche Temperatur des Thermofühlers sehr rasch erreicht wird.- Das Regu lierorgan braucht daher nicht lange bewusst in Offen stellung festgehalten zu werden.
Mit der beschrie benen und dargestellten Anordnung lässt sich dank der Verwendung des ohnehin vorhandenen Regulier organs des Brenners auf einfache und billige Weise eine individuelle Brennersicherung schaffen, die alle eingangs erwähnten Nachteile bekannter Sicherungen nicht aufweist.
Bei der beschriebenen Ausführungsform der Sicherungseinrichtung sind Betätigungselement (nicht dargestellt) und Regulierelement (Hahnkücken 4) des Regulierorgans fest verbunden, wobei die Schliess feder einerseits auf einem festen Teil (8) beweglich angeordnet und anderseits am Regulierelement ab gestützt ist. Die Schliessfeder könnte aber in einer andern Ausführungsform der erfindungsgemässen Ein richtung auch zwischen zwei mit dem Regulierele ment beziehungsweise dem Betätigungselement des Regulierorgans angeordneten Kupplungshälf ten einer durch den Thermofühler überwachten Kupplung angeordnet sein, wobei die Feder die Kupplung stets in dem Sinne zu trennen sucht, dass das Regulierelement in die Schliesslage gebracht wird.
Bei eingerückter Kupplung, das heisst bei erhitztem Thermofühler, kann daher die Regulierbewegung be liebig ausgeführt werden, während das Regulierele ment bei ausgerückter Kupplung sich stets in der Schliessstellung befindet und nur geöffnet werden kann, wenn der Thermofühler bereits erhitzt worden ist. Diese Erhitzung erfolgt vorzugsweise mittels eines Zündholzes, welches auch den aus dem Brenner aus tretenden Brennstoff zündet, sobald derselbe nach genügender Erhitzung des Thermofühlers und der damit erfolgenden Einrückung der Kupplung durch öffnen des Regulierorgans dem Brenner zugeleitet werden kann.
Diese Anordnung hat gegenübender im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigten den Vorteil, dass unter keinen Umständen Brennstoff zum Brenner zugeleitet werden kann, wenn nicht bereits für eine Zündung des Brenners in vorgeschriebener Weise gesorgt ist.
Um die richtige gegenseitige Lage des Thermo- fühlers und des Brenners sicherzustellen, ist es von Vorteil, für den Brenner und den Thermofühler einen gemeinsamen Träger vorzusehen. Dieser ge meinsame Träger kann vorzugsweise auch aus einem Stück mit dem Gehäuse des Regulierhahns oder der gleichen Regulierorgan bestehen.
Im Ausführungsbeispiel ist eine Sicherung mit tels Thermoelement und Kupplungsmagnet angedeu tet, weil diese Lösung mit den heute verfügbaren Mitteln am einfachsten erscheint. Es ist aber durch aus möglich, eine analoge Sicherung auch durch rein mechanische, hydraulische oder pneumatische Mittel vorzunehmen, wobei als Thermofühler ein Bimetallelement bzw. ein fester, flüssiger oder gas förmiger Ausdehnungskörper verwendet würde und wobei eine rein mechanische Kupplung vorgesehen wäre.
Ferner ist im Ausführungsbeispiel auf einen Herdbrenner Bezug genommen. Selbstverständlich lässt sich jedoch die erfindungsgemässe Brennersiche- rung auf irgendwelche andern Brenner, zum Beispiel Grossbrenner für die Industrie und dergleichen, sowie auf Brenner für jede Art von flüssigem oder gas förmigem Brennstoff anwenden. Dabei kann bei mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brennern nach Be lieben auf ein den flüssigen oder bereits dampfför- migen Brennstoffstrom regelndes Organ eingewirkt werden.