DE1551954A1 - Steuereinrichtung fuer eine Feuerungsanlage - Google Patents
Steuereinrichtung fuer eine FeuerungsanlageInfo
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Description
einrichtung zurückgestellt und das Vorspül-Intervall
Ton neuem begonnen.
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine
feuerungsanlage, die einen Brenner, eine Brennkammer, ein elektrisch betätigbaree HauptbrennstoffTentil, das
die Brennstoffzufuhr zur Brennkammer steuert, «ine Zündeinrichtung zur Steuerung der Zündbrennst off zufuhr zur
Brennkammer, und ein Gebläse, das zum Torspülen der Brenn·» kammer nicht durch diese fördert, enthält, mit einem
Steuerrelais, das einen Arbeitskontakt enthält und anspricht, wenn in der Brennkammer «ine flames gestinaet werden soll,
•intr flammtnprüfeinrichtung, die auf das Vorhandensein
einer flamm· in der Brennkammer ansprieht, und einer Betriebest euerrorrichtung, dit bei Wärmebedarf tin eltktrieohts
Signal an die Steuereinrichtung liefert·
Tür einen sicheren Betrieb einer feuerungsanlage ist es
erforderlich, die Operationserfolge bei der Einstellung βinea gewünschten Betriebszustandes durch eine Überwachungsanlage zu steuern und dann den eingestellten Betriebszustand fortlaufend zu überwachen. Es ist dabei erwünscht,
die Brennkammer Tor jedem Zünden einer flamme mit Luft durchzuspülen. Schließlich ist es erforderlich, die Betriemsfähigkeit der auf das Vorhandensein einer flamme ansprechenden
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Einrichtung zu prüfen und im Falle einer Störung eine
Zündung der Flaume- zu verhindern.
Der Torliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Steuereinrichtung für eine Feuerungsanlage anzugeben,
die einfacher ist als die bekannten Steuereinrichtungen, ohne daß dadurch eine Einbüßte an Sicherheit eintritt.
Das Ziel der Erfindung wird bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art erreicht durch eine Schaltungsanordnung,
die das Steuersignal dem Gebläse direkt zuführt, einen auf die vom Gebläse in der Brennkammer erzeugte Luftströmung
ansprechenden Strömungsschalter, der zwischen die Betriebssteuervorrichtung und die Flammenprüfeinrichtung
und das Steuerrelais geschaltet ist und das elektrische Signal zur Erregung des Flammenfühlers und des Steuerrelais
erst anlegt, wenn das Gebläse Luft durch die Brennkammer fördert, und eine zwischen den Strömungsschalter und das
Steuerrelais geschaltete Verzögerungseinrichtung, die nach Anlagen des elektrischen Signals die Erregung des Steuerrelais
um eine bestimmte Zeitspanne verzögert, welches bei Erregung den Arbeltskontakt schließt und dadurch das Brennstoffventil!
und die Zündeinrichtung zur Erzeugung einer Flamme in der Brennkammer erregt·
Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Brenneranlage
mit einer Brennstoffeteuerung, einem Kondensator-Zeitgeber,
einem Steuerrelais und einer Hilfseinrichtung,
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BAD ORIG'NAL.
wie einem Gebläse, die Luft durch die Brennkammer fördert,
wird der Kondensator-Zeitgeber bei Wärmebedarf betätigt und nach Beendigung des durch ihn bewirkten Verzögerungsintervalles
wird die Kondensatorladung zur !Erregung des Steuerrelais verwendet, das die Herstellung des gewünschten
Betriebszustandes der Feuerungsanlage einleitet· Bei einem speziellen System liefert beispielsweise eine Betriebssteuervorrichtung (ζ·Ββ ein Thermostat) bei Wärmebedarf
ein Signal direkt an das Gebläse, das dann zum Vorspülen Luft durch die Brennkammer zu fördern beginnt. Die resultierende
Luftströmung bewirkt die Erregung eines Flammenprüf systems und der Kondensator-Verzögerungseinrichtung. In
Reihe mit der Verzögerungseinrichtung ist ein Betätigungsglied eines Störungsschalters o.dgl. und ein normalerweise
geschlossener Schalter, der auf den Flammenfühler anspricht, geschaltet. Die Verzögerungseinrichtung wird also Immer dann
außer Betrieb gesetzt, wenn sich der Störungsschalter oder der durch den Flammenfühler gesteuerte Schalter nicht im
richtigen Betriebszustand befinden· Wenn die Bauelemente der Schaltung (Gebläse, Flammenfühler oder Prüfvorrichtung
und Störschalter) richtig arbeiten, erregt der Zeitgeber nach einer bestimmten Verzögerungsdauer ein Steuerrelais,
das einen Zündvorgang einleitet.
Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen enthält die Verzögerungseinrichtung
einen Unipolar-Transistor, ein mit dessen Steuerelektrode verbundenes Zeitkonstantenglied und eine Gleichspannungsquelle,
die einer zweiten Elektrode des Unipolar-
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Transistors eine Vorspannung zuführt. Die Gleichspannungs-CLuelle
liefert außerdem eine Spannung an das Zeitkonstantenglied, die einen Kondensator in diesem Zeitkonstantenglied
auflädt, wobei das Potential an der Steuerelektrode des Unipolar-Transistors wächst bis schließlieh nach einer bestimmten
Zeitspanne die Vorspannung überwunden wird. Der Transistor zündet dann und überträgt die ladung des Kondensators
zur Erregung des Steuerrelais. Bei der Erregung des Steuerrelais wird ein Haltekreis geschlossen, der das Zeitkonstantenglied
überbrückt und das Steuerrelais erregt hält, um die Zünd- und Brenn-Zyklen der Steuereinrichtung zu überwachen·
Durch die Erfindung wird eine einfache, kompakte und trotzdem
außergewöhnlich zuverlässige Steuereinrichtung für eine Peuerungsanlage geschaffen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigern
Pig· 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung; und
Pig· 2 ein Schaltbild einer abgewandelten Porm einer elektronischen Verzögerungsschaltung, die sich für die
Einrichtung gemäß Pig· 1 eignet·
Die in Pig· 1 dargestellte Steuereinrichtung wird über
Klemmen 10, 12 mit leistung versorgt· Der an die Klemme 10
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angeschlossenen Leitung sind ein Grenzwertschalter 14 und
eine Betriebssteuervorrichtung 16, ζ·Β. ein Thermostat, in
Reihe gesehaltet. Die Einrichtung enthält ferner eine Alarmeinheit
18, einen Gebläsemotor 20, eine Zündeinheit 22, eine z.B. aus einem Ventil bestehende Zündbrennstoffsteuerung 24
und eine ζ·Β· ebenfalls aus einem Ventil bestehende Hauptbrennstoffsteuerung
26« Außerdem ist ein Strömungsschalter 28, der auf die vom Gebläse erzeugte Luftströmung anspricht,
in Reihe zwischen die Betriebssteuervorrichtung 16 und eine Primärwicklung 30 eines Transformators 32 geschaltet.
Der Transformator 32 enthält eine erste Sekundärwicklung 34-,
die eine elektronische Schaltungsanordnung 36 speist, welche ein Eingangssignal von einer Flammenüberwachungseinheit 38
(Flammenfühler) erhält und ein diesem Eingangssignal entsprechendes Ausgangssignal zur Erregung eines Flammenrelais
40 liefert.
Eine zweite Sekundärwicklung 42 des Transformators 32 weist einen Abgriff 44 für 12 Volt und'eine Klemme 46 für 18 Volt
auf·
Mit der Klemme 46 ist ein Heizelement 48 eines Störungsschalters
verbunden, das in Reihe mit einem normalerweise
geschlossenen Ruhekontakt 40-1 des Flammenrelais, einer
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-T-
Diode und einem Kondensator 52 liegt· Mit der oberen
Klemme des Kondensators 52 ist ein Widerstand 54 verbunden, der eine Vorspannung an eine Elektrode 56 eines Unipolar-Transistors
58 lieferte Bine zweite Elektrode 60 des Unipolar-Transistors ist mit einer Triebspule 62 eines Steuerrelais
verbunden. Eine Steuerelektrode (Emitter) 64 des Transistors 53 ist mit einem. EC-Zeitkonstantenglied verbunden, das einen
Widerstand 66 und einen Kondensator 68 enthält. Parallel zum Kondensator 68 liegt ein Entladekontakt 40-2 des Flammenrelais
40· Mit der zweiten Elektrode 40 ist eine Reihenschaltung aus einem Haltekontakt 62-1 des Steuerrelais und einem Widerstand
70 geschaltet· Ein zweiter Steuerrelaiskontakt 62-2 ist zwischen die Klemme 44 der Sekundärwicklung 42 und den
Flammenrelaiskontakt 40-1 geschaltet.
Der die Brenneranlage steuernde Teil der Schaltung enthält
einen normalerweise geschlossenen Störungsschalterkontakt 48-1 und einen normalerweise offenen Störungeschalterkontakt
48-2, welche beide durch, das Heizelement 48 betätigt werden,
einen Arbeitskontakt 62-3, der bei Erregung der Triebspule
62 des Steuerrelais schließt, sowie einen normalerweise geschlossenen Plammenrelaiskontakt 40-3 und einen normalerweise
offenen Plammenrelaiskontakt 40-4·
Im Betrieb liegen die Klemmen 10, 12 normalerweise an Betriebsspannung. Bei Wärmebedarf, der durch die Betriebs-
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Steuervorrichtung 16 angezeigt wird, wird der Gebläsemotor 20 durch den normalerweise geschlossenen Störungsschalterkontakt
48-1 erregt. Sobald durch das Gebläse eine luftströmung erzeugt wird,sdä.ießt der Strömungsschalter 28 und
erregt die Primärwicklung 30 des Transformators 32· Die elektronische Schaltung 36 für den Flammenfühler wird dann
durch die Sekundärwicklung 34 des Transformators erregt und wenn der richtige Betriebszustand (keine Flamme) herrscht;
und die Schaltung ordnungsgemäß arbeitet, bleibt das Flammenrelais 40 entregt· In diesem Falle besteht dann ein Stromkreis
von der Sekundärwicklung 42 des Transformators über das Heizelement 48 des Störungsschalters, den Flammenrelaiskontakt
40-1 und die Diode, der eine Gleichspannung an den Kondensator 52 liefert· Durch diese Gleichspannung wird der
Kondensator 52 aufgeladen und über den Widerstand eine Vorspannung an die Elektrode 56 des Transistors 58 gelegt. Diese
Vorspannung erzeugt einen Spannungsabfall zwischen den Elektroden 56, 60 und läßt ein Vorspannungspotential an der Steuerelektrode
64 entstehen· Das Zeitkonstantenglied aus dem Widerstand 66 und dem Kondensator 68 wird ebenfalls erregt und
der Kondensator 68 beginnt sich aufzuladen. Wenn die Spannung am Kondensator 68 die Steuerelektrodenvorspannung überschreitet,
zündet der Transistor und entlädt den Kondensator 68 über die Elektrode 60 und die Triebspule 62 in ungefähr
10 Millisekunden. Bei der Erregung des Relais 62 schließt dessen Kontakt 62-1, der einen Haltestromkreis über
den Widerstand 70 herstellt.
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Der Eontakt 62-2 schließt ebenfalls, wodurch ein Stromkreis
niedriger Impedanz für das Heizelement des Störungsschalters gebildet wird, so daß ein Heizzyklus beginnt· Weiterhin
schließt der Kontakt 62-3 und erregt die Einheiten 22, 24
zur Einleitung eines Heizzyklus. Bei Erregung des Zündbrennstoffventils
24 strömt Brennstoff zum Zündbrenner, welcher durch die Zündeinheit 22 entzündet wird. Wenn der Flammenfühler
38 die Zündflamme wahrnimmt, wird das Flammenrelais entsprechend dem vom Flammenfühler erzeugten Signal über die
elektronische Schaltung 36 erregt, wodurch der Kontakt 40-3 zur Beendigung der Zündung geöffnet und der Kontakt 40-4
zur Versorgung des Hauptbrenners mit Brennstoff geschlossen wird. Bei der Wahrnehmung der Flamme öffnet außerdem der
Flammenrelaiskontakt 40-1, wodurch die Aufheizung des Heizelementes des Störungssehalters beendet wird, außerdem
schließt der Kontakt 40-2, wodurch der Kondensator 68 zur Bückstellung entladen wird.
Wenn die Flamme nicht innerhalb einer bestimmten, durch die
Eigenschaften des Heilselemente β 48 gegebenen Zeitspanne
zündet, bewirkt das Heizelement das öffnen dee Kontaktes
48-1, wodurch di· Einheiten 20, 22, 24 und 26 stromlos werden,
gleichzeitig wird der Kontakt 48-2 zur Betätigung der Alarmeinheit 18 geschlossen.
Die elektronisch© Schaltung 36 für das flamaenrelai· wird
bei der vorliegenden Steuereinrichtung also in Abhängigkeit
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Ton dem durch das Gebläse erzeugten Luftstrom gesteuert
und Tor der Einleitung des Ziindzyklus ist eine Verzögerung
vorgesehen· Wenn das Flammenrelais während der Verzögerungszeit fälschlich eine !Flammenanzeige liefert und den erregten
Zustand einnimmt, kann der Kondensator 68 des Zeitkonstantengliedes nicht aufgeladen, werden, da er dann durch den Kontakt 40T2 kurzgeschlossen ist. Außerdem wird der Ladekreis
dieses Kondensators durch das Offnen des Kontaktes 40-1
unterbrochen. Bei der vorliegenden Steuereinrichtung werden außerdem vor der Einleitung des Zündzyklus die Unterbrechungseinheit des Heizelementes 48 und der richtige Zustand des
Plammenrelaiskontakts 40-1 geprüft. Die Einrichtung enthält außerdem eine einfache zeitbestimmende Vorrichtung, die die
Einleitung des Zündzyklus um eine für die !Reinigung der Brennkammer ausreichende Zeitspanne verzögert· Wenn das Heizelement
48 unterbrochen ist oder der ilammenrelaiskontakt 40-1 offen
ist, wird das Zeitkonstantenglied nicht erregt, da dem Kondensator 52 keine Gleichspannung zugeführt wird. Während des
Vorspülzyklus bleibt die elektronische Schaltung 36 für das Plammenrelais erregt und bei nicht ordnungsgemäßem Arbeiten,
3s«B· eine» vorübergehenden Ansprechen der ilammenrelaiekontakt«, echlieflt der Kontakt 40-2, wodurch der Kondensator
68 entladen und der Vorepülsyklua erneut begonnen wird.
in ?ig· 1 dargestellten Sohaltung an die «weite Sekundärwiok-
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lung des !Transformators 52 angeschlossen werden kann· Entsprechende
!eile sind mit gleichen Bezugszeichen, denen ein Akzent angefügt wurde, versehen« Die Schaltung enthält also
ein Heizelement 48', das in Beihe mit einem Flammenrelaiskontakt
40-1· an die 18-Volt-Klemme 46· der Transformatorwieklung 42'
angeschlossen isto Zwischen den Abgriff 44? und den Flammenrelais·
kontakt 40-1' ist ein Steuerrelaiskontakt 62-2' geschaltet·
Die Gleichspannung für die Verzögerungsschaltung wird durch
eine Diode 50· geliefert· Die Verzögerungsschaltung enthält einen Transistor 58', dessen eine Elektrode 56' über eine
Diode 80 und Widerstände 82, 84 mit einer Vorspannung versorgt wird. Die Spannung von der Diode 80 wird durch einen
Filterkondensator 86 geglättet.
Die Steuerelektrode 64' des !Transistors Ist mit einem EG-Glied
verbunden, das einen Widerstand 66' und einen Kondensator 68' enthält. Wenn die Ladung am Kondensator 68* die
Vorspannung an der Elektrode 56' überschreitet, zündet der !Transistor 58* und entlädt den Kondensator 68', wobei die
!riebspule 62' des Steuerrelais erregt und ein Zündzyklus
eingeleitet werden· Dabei schließt ein Haltekontakt 62-1',
wodurch ein Haltekreis für die Triebspmle 62' des Steuerrelais
gebildet wird.
Der Kondensator 68* wird hier nicht dmreh eisen Kontakt des
Flammenrelaia, sondern durch eine Diode 88 in Y3L*bindnng
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mit einem Widerstand 90 entladen, die einen EntladeStromkreis
für die Kondensatoren 52' und 68' bilden, wenn die über die Diode 50· zugeführte Ladegleichspannung aus irgendeinem
Grunde ausfällt.
Die Erfindung ist selbstTerständlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern läßt sich in
der Tersehiedensten Weise abwandeln.
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Claims (1)
- Patentansprüche1·) Steuereinrichtung für eine Feuerungsanlage, die einen Brenner, eine Brennkammer, ein elektrisch betätighares Hauptbrennstoffventil, das die Brennstoffzufuhr zur Brennkammer steuert, eine Zündeinrichtung zur Steuerung der Zündbrennstoff zufuhr zur Brennkammer, und ein Gebläse, das zum Yorspülen der Brennkammer Luft durch diese fördert, enthält, mit einem Steuerrelais, das einen Arbeitskontakt enthält und anspricht, wenn in der Brennkammer eine flamme gezündet werden soll, einem Flammenfühler, der auf das Vorhandensein einer Flamme in der Brennkammer anspricht, und mit einer BetriebssteuerTorrichtung, dit bei Wärmebedarf ein elektrisches Signal an die Steuereinrichtung liefert, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung, die das elektrische Signal dem Gebläse (20) direkt zuführt, einen auf die rom Gebläse in der Brennkammer erzeugte Luftströmung ansprechenden Strömungsschalter (28), der zwischen die Betriebesteuerrorrichtung (16) und den Flammenfühler (38) und das Steuerrelais (62) geschaltet ist und das elektrische Signal zur Erregung des flammenftthlers und des Steuerrelais erst anlegt, wenn das Gebläse Iiuft durch die Brennkammer fördert,/und ein· zwisehe» den Strömungsschalter ia&d das Steuerrelais geschaltete Verzögerungsvorrichtung (58, 66, 68) die nach Inlegen des elak-009821/0458 bad originaltrischen Signales die Erregung des Steuerrelais um eine bestimmte Zeitspanne verzögert, welches bei Erregung den ArbeitBkontakt schließt und dadurch das Brennstoffventil und die Zündeinrichtung zur Erzeugung einer Flamme in der Brennkammer erregt.2· Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Störungsschalter mit einer verzögert ansprechenden Betätigungsvorrichtung (4-8), die in einer Schaltung zwischen dem Strömungsschalter (28) und dem Steuerrelais (62) liegt, und mit einem Ruhekontakt (48-1) der zwischen die Betriebssteuervorrichtung (16) und das Gebläse (20) geschaltet ist.3· Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ruhekontakt (4-0-1), der auf das Vorhandensein einer !lamme ansprechenden Vorrichtung in Beihe mit der Betätigungsvorrichtung (48) des Störungsschalters geschaltet ist·4 · Steuereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadur oh gekenne e ichne t , daß die Vereögerungsvorrichtung einen Unipolartransistor (58), eine Schaltungsanordnung, die dem Unipolartransietor eine Vorspannung !»führt, wenn der Brenner in Betrieb «e* gesetit werden soll, und ein Zeitkon-BAD ORiGiNAL009821/04561551854stantenglied (66, 68) enthält, das mit der Steuerelektrode (64) des Unipolar-Transistors verbunden ist und an diese Elektrode eine Spannung liefert, die die Vorspannung zu überwinden vermag, so daß der Unipolar-Transistor dann ein Ausgangssignal liefert·5· Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Zeitkonstantenglied einen Widerstand (66) und einen Kondensator (68) enthält·6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, da durch gekenn ze ichnet , daß dem Kondensator (68) des Zeitkonstantengliedes ein Arbeitskontakt (40-2) der auf die Anwesenheit einer Slamme ansprechenden Vorrichtung (40) parallel geschaltet ist.7· Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichne t durch eine Schaltungsanordnung, die auf das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung anspricht, diese überbrückt und das Steuerrelais (62) erregt hält.8· Steuereinrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsschaltung einen zweiten Arbeitskontakt (62-1) enthält, der durch das Steuerrelais (62) betätigbar ist.009821 /0456 bad original9. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregungskreis an eine Sekundärwicklung eines Transformators (32) angeschlossen ist; daß das Steuerrelais einen zweiten Arbeitskontakt (62-2) enthält, der zwischen einen Abgriff (44) der Sekundärwicklung (42) und eine Klemme (46) höherer Spannung der Sekundärwicklung über die Betätigungsvorrichtung (48) des Störungeschalters und über einen Ruhekontakt (40-1) des Flammenrelais geschaltet ist, um einen Verzögerungskreis zu bilden, der den Zündzyklus beendet, wenn die Plamme in der Brennkammer nicht zündet·10· Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsvorrichtung ein RC-Glied und eine Schaltungsanordnung enthält, die den Kondensator entlädt, wenn die auf die Anwesenheit einer Flamme ansprechende Vorrichtung ein dem Vorhandensein einer Flamme entsprechendes Signal liefert bevor das Steuerrelais erregt worden ist·11. Steuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen Arbeitskontakt des Flammenrelais enthält, der dem Kondensator parallel geschaltet ist·8AD0 0 9 8 2 1 / η Λ 5 612o Steuereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichne t , daß die Schaltungsanordnung einen Eichtleiter enthält, der dem Widerstand parallel geschaltet ist·00 98 21/0456ι Le ers eι te
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