DE2222260B1

DE2222260B1 - Steuerschaltung fuer eine brenneranlage

Info

Publication number: DE2222260B1
Application number: DE19722222260
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schwarz
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1972-05-03
Publication date: 1973-07-12
Also published as: DE2222260C2; JPS4916934A; JPS5517890B2; DE2222260A1; GB1405381A; FR2180364A7; CH543708A

Description

GOFY

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Verstärker 3 und von einem Impulsgeber 12 gesteu- das Zeitglied 5 gemäß der F i g. 3 und die Zeitglie-

ert ist. Der Impulsgeber 12 liegt an Spannung, wenn der 8 bis 10 gemäß der F i g. 4 ausgeführt sind,

ein Thermostatschalter 13, der auch ein Gebläse 14 Wenn der Thermostatschalter 13 schließt, die

steuert, Wärme verlangt. Brenneranlage also in Betrieb genommen werden

Der Eingang des Zeitgliedes 8 ist an einen nicht- 5 soll, wird das Gebläse 14 eingeschaltet und der Immvertierten Eingang eines UND-Tores 15 und der pulsgeber 12 sowie ein nicht dargestelltes Netzteil an Ausgang dieses Zeitgliedes an einen invertierten Ein- Spannung gelegt. Der Impulsgeber 12 gibt einen Imgang des UND-Tores 15 angeschlossen. In gleicher puls an das Flipflop 11 ab, wodurch dieses in seine Weise ist der Eingang des Zeitgliedes 9 mit einem Betriebslage gekippt wird. Im dargestellten Beispiel nicht-invertierten Eingang eines UND-Tores 16 und io wirkt der Impulsgeber 12 unmittelbar auf das Flipder Ausgang dieses Zeitgliedes mit einem invertierten flop 11 ein. Die Anordnung kann aber auch derart Eingang des UND-Tores 16 verbunden. Das getroffen werden, daß bei der Abgabe eines Impulses UND-Tor 15 kann durch Öffnen einer Brücke 17 ge- durch den Impulsgeber 12 vorerst die Funktionsfäsperrt werden. Ein ODER-Tor 18 faßt die Ausgänge higkeit des Flammenwächters 3, des Antivalenztores der UND-Tore 15, 16 zusammen und führt über 15 4, des Zeitgliedes 5 und des Störschalters 6 geprüft einen kontaktlosen Wechselstromschalter 19 zu einer und erst dann das Flipflop 11 gekippt wird.
Zündeinrichtung 20. An die Ausgänge der Zeitglie- Beim Einschalten des Netzteils wird der Flammender 8,9 und 10 sind Brennstoff-Freigabeorgane 21, wächter 1 in Betrieb genommen. Im Falle von 22 und 23 angeschlossen, denen jeweils ein kontakt- Fremdlicht gibt dieser ein L-Signal an den einen Einloser Wechselstromschalter 24, 25, 26 vorgeschaltet 20 gang des Antivalenztores 4 ab. Da an dessen zweitem ist. Eingang ein O-Signal ansteht, spricht dieses an, und

Die Zeitglieder 5, 8,9 und 10 weisen gemäß der über das Zeitglied 5 wird der Störschalter 6 ausge-

F i g. 2 einen Schwellenschalter 27 auf, der mit einem löst. Wenn hingegen kein Fremdlicht vorliegt, wird

Kondensator 28 überbrückt ist und in dessen Ein- der Inbetriebsetzungsvorgang ordnungsgemäß fort-

gang ein Widerstand 29 geschaltet ist. Als Schwellen- 25 gesetzt.

schalter 27 eignet sich vorzüglich ein in integrierter Durch das Kippen des Flipfiop 11 entsteht an

Schaltungstechnik ausgeführtes Logikgatter, wobei dessen Ausgang ein Spannungssprung von 0 auf L,

nur ein einziger Eingang verwendet wird. Die Zeit- der die Zeitglieder 8 bis 10 mit der ihnen eigenen

glieder sind vorzugsweise in der sogenannten COS/ Zeitverzögerung durchläuft.

MOS-Schaltungstechnik (komplementär-symmetri- 30 Das Zeitglied 8 bestimmt die Vorlüftzeit. Die

sehe MOS-Technologie) ausgeführt, wodurch sich Zündeinrichtung 20 wird bei eingeschalteter Brücke

bei geringen Herstellungskosten und niedrigem Lei- 17 schon beim Kippen des Flipflop 11, bei entfernter

stungsverbrauch eine hohe Störsicherheit ergibt. Brücke jedoch erst nach Ablauf der Vorlüftzeit in

Das Zeitglied nach der F i g. 2 arbeitet wie folgt: Betrieb genommen. Wenn nach beendeter Vorlüftzeit

Wenn seine Eingangsspannung vom logischen Zu- 35 am Ausgang des Zeitgliedes 8 ein L-Signal auftritt,

stand 0 in den logischen Zustand L wechselt, wird wird das Brennstoff-Freigabeorgan 21 an Spannung

der Kondensator 28 über den Widerstand 29 aufgela- gelegt und damit die erste Brennerstufe, z. B. ein Pi-

den. Sobald die Spannung am Eingang des Schwel- lötbrenner, eingeschaltet. Gleichzeitig erscheint am

lenschalters 27 dessen Schwellenwert erreicht, wird zweiten Eingang des Antivalenztores 4 ein L-Signal. der Ladevorgang des Kondensators 28 durch die 40 Der Flammenwächter 1 muß nun innerhalb der

Rückkoppelung beendet. Die Ausgangsspannung des durch das Zeitglied 5 festgelegten Sicherheitszeit eine

Zeitgliedes springt hierbei von 0 auf L. Entsprechen- Flamme anzeigen, andernfalls erfolgt durch den Stör-

des gilt bei einem Eingangssprung von L auf 0. Die schalter 6 eine Störabschaltung der Anlage.

Verzögerungszeit des Zeitgliedes kann durch entspre- Das Zeitglied 9 bemißt die Nachzündzeit. Wenn an

chende Wahl der Zeitkonstante des ÄC-Gliedes 28, 45 seinem Ausgang ein L-Signal auftritt, wird das

29 beliebig festgelegt werden. Es ist leicht erkennbar, UND-Tor 16 gesperrt und dadurch die Zündeinrichdas sich ein Störimpuls, der kürzer ist als die Ver- rung 20 ausgeschaltet. Gleichzeitig wird das Brennzögerungszeit, nicht auswirken kann. stoff-Freigabeorgan 22 und damit die zweite

Die Verzögerungszeit des beschriebenen Zeitglie- Brennerstufe eingeschaltet. Beim Ansprechen des des kann durch Steuerung des Widerstandes 29 in 50 Zeitgliedes 10 schließlich wird das Brennstoff-Freibeliebiger Weise kontinuierlich oder in Stufen verän- gabeorgan 23 und damit die dritte Brennerstufe in dert werden. Im Beispiel nach der Fig. 3 ist der Betrieb genommen.
Widerstand 29 je nach der Stellung eines Schalters Bei einem Flammenabriß im Betrieb wirkt der

30 durch einen Widerstand 31 oder durch die Paral- Flammenwächter 1 unmittelbar auf das Flipflop 11 lelschaltung zweier Widerstände 31, 32 gegeben. In 55 ein und setzt dieses in seine Ruhelage zurück. Dader Variante nach der F i g. 4 wird der Widerstand durch nehmen auch die Zeitglieder 8 bis 10 mit der 29 durch die Parallelschaltung eines Widerstandes 33 ihnen eigenen Zeitverzögerung ihre Ausgangslage mit der Reihenschaltung eines Widerstandes 34 und wieder ein und schalten die Brennstoff-Freigabeoreiner Diode 35 gebildet und ist somit stromrichtungs- gane 21 bis 23 aus. Durch entsprechende Dimensioabhängig. Bei der dargestellten Polung der Diode 35 60 nierung des Widerstandes 34 (Fig. 4) der Zeitglieist die Verzögerungszeit des Zeitgliedes bei einem der 8 bis 10 kann erreicht werden, daß die Ausschal-Eingangssprung von 0 auf L vom Widerstand 33 und tung der Brenneranlage bei einem Flammenabriß bei einem Eingangssprung von L auf 0 von der Paral- sehr rasch erfolgt. Beim nächsten Impuls des Impulslelschaltung der Widerstände 33, 34 abhängig, im gebers 12 wird das Flipflop 11 wieder gesetzt und ein zweiten Fall also entsprechend kürzer. 65 neuer Inbetriebsetzungsvorgang eingeleitet.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Steuer- Mit Hilfe des Schalters 30 (Fig. 3) kann die Zeitschaltung nach der Fig. 1 erläutert. Hierbei wird konstante des Zeitgliedes5 an den Betriebszustand von der beispielsweisen Annahme ausgegangen, daß der Brenneranlage angepaßt werden. Beispielsweise

kann die Sicherheitszeit während des Inbetriebsetzungsvorgangs groß, im Betrieb aber klein gewählt werden. Hierbei kann der Schalter 30 z.B. durch einen vom Ausgang des Zeitgliedes 10 gesteuerten Feldeffekttransistor gebildet sein. Der Schalter 30 kann aber beispielsweise auch manuell bedient werden, um die Sicherheitszeit den jeweiligen Gegebenheiten der Brenneranlage anzupassen.

Zusammenfassend sollen die Vorteile der beschriebenen Steuerschaltung nochmals erwähnt werden. Die Steuerschaltung benötigt — gegebenenfalls mit Ausnahme des Störschalters — keine mechanischen Kontakte. Sie ist einfach, eignet sich vorzüglich für die Herstellung in der integrierten Schaltungstechnik und erlaubt auf einfache Weise eine Anpassung der Verzögerungszeiten an den Betriebszustand der Brenneranlage oder an die jeweiligen Anforderungen. Störimpulse, die kurzer sind als die Verzögerungszeit eines Zeitgliedes, können dieses nicht beeinflussen. Schließlich können die zu steuernden Organe mit Hilfe von Logikschaltungen in behebiger

ίο Weise mit den in Reihe geschalteten Zeitgliedern verknüpft werden, wie dies am Beispiel der Zündeinrichtung 20 gezeigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 einem Nockenschaltwerk mit einer Vielzahl mecha- Patentansprüche: nisch bewegter Teile, welche der Abnützung unter worfen sind. Nachteilig bei solchen Nockenschalt-

1. Steuerschaltung für eine Brenneranlage mit werken ist ferner der große Aufwand.

einem Flammenwächter und einem Programm- 5 Andere bekannte Programmschalter besitzen hin-

schalter, der zeitlich aufeinanderfolgend eine tereinandergeschaltete thermische Zeitglieder. Es

Zündeinrichtung und mindestens ein Brenn- sind ferner Feuerungsautomaten bekanntgeworden,

stoff-Freigabeorgan einschaltet und der aus meh- bei welchen ein einziges thermisches Antriebsglied

reren funktionell in Reihe geschalteten Zeitglie- nacheinander verschiedene Schalter betätigt. Solche

dem besteht, die jeweils ein 2?C-Glied und einen io Einrichtungen haben sich in der Praxis gut bewährt,

Schwellenschalter aufweisen, wobei der Wider- sind jedoch verhältnismäßig aufwendig und bedingen

stand des i?C-Gliedes in den Eingang des Schwel- eine genaue, zeitraubende Justierung,

lenschalters geschaltet ist, dadurch ge- Es sind auch Steuerschaltungen mit elektronischen

kennzeichnet, daß der Schwellenschalter Zeitgliedern bekanntgeworden. Beispielsweise zeigt

ein Logikgatter (27) ist, das mit dem Kondensa- 15 die deutsche Offenlegungsschrift 1 930 750 eine Steu-

tor (28) des ÄC-Gliedes (28, 29) überbrückt ist, erschaltung für eine Brenneranlage mit einem Flam-

und daß die Zeitglieder (8 bis 10) unmittelbar in menwächter und einem Programmschalter, der zeit-

Reihe geschaltet sind. lieh aufeinanderfolgend eine Zündeinrichtung und

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch zwei Brennstoffventile einschaltet und der aus funkgekennzeichnet, daß zur Bemessung der Sicher- 20 tionell in Reihe geschalteten elektronischen Zeitglieheitszeit ein weiteres gleiches Zeitglied (5) vorge- dem besteht. Diese Zeitglieder weisen jeweils ein sehen ist, das aus einem mit einem Kondensator /?C-Glied und einen Schwellenschalter auf, wobei (28) eines i?C-Gliedes (28, 29) überbrückten Lo- der Widerstand des i?C-Gliedes in den Eingang des gikgatter (27) besteht. Schwellenschalters geschaltet ist. Als Schwellenschal-

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2,- da- 25 ter dient eine Doppelbasisdiode, deren Steuereingang durch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder (5; 8 der Kondensator des i?C-Gliedes parallel geschaltet bis 10) in integrierter COS/MOS-Schaltungstech- ist. Beim Erreichen einer bestimmten Kondensatornik ausgeführt sind. spannung wird an ein Relais ein Impuls abgegeben,

4. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch welches dadurch aufzieht und sich über einen Selbstgekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des weite- 30 haltekontakt an Spannung hält. Da somit für jedes ren Zeitgliedes (5) in zwei Stufen veränderbar Zeitglied ein Relais mit einem Selbsthaltekontakt er- und vom Programmschalter (7) gesteuert ist. forderlich ist, ist die bekannte Steuerschaltung auf-

5. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 3, wendig, störungsanfällig und für die Herstellung in dadurch gekennzeichnet, daß der in den Eingang integrierter Schaltungstechnik nicht geeignet.

des Logikgatters (27) geschaltete Widerstand (29) 35 Femer ist aus der deutschen Offenlegungsschrift

stromrichtungsabhängig ist. 1917 094 eine Steuerschaltung mit einem einzigen

6. Steuerschaltung nach einem der An- elektronischen Zeitglied bekannt, bei dem die Reisprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die henschaltung aus einer Kippdiode und einem Relais gesteuerten Organe (14; 20 bis 23) über Logik- dem Kondensator eines i?C-Gliedes parallel geschalschaltungen an die in Reihe geschalteten Zeitglie- 40 tet ist. Auch hier ist wiederum eine Selbsthalteschalder (8 bis 10) angeschlossen sind. tung mit mechanischen Kontakten erforderlich.

7. Steuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (20) einfache Steuerschaltung der eingangs genannten Art über eine Logikschaltung (15 bis 18) an den Ein- zu schaffen, die ohne mechanische Kontakte ausgang und den Ausgang mindestens eines Zeitglie- 45 kommt, für die Herstellung in der integrierten Schaldes (8; 9) angeschlossen ist. tungstechnik geeignet ist, eine Anpassung der einzelnen Zeitspannen an die jeweiligen Gegebenheiten er-

laubt und für Störimpulse unempfindlich ist. Diese

sich zum Teil widersprechenden Anforderungen kön-

50 nen gemäß der Erfindung auf einfache Weise da-

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für durch erfüllt werden, daß der Schwellenschalter ein

eine Brenneranlage mit einem Flammenwächter und Logikgatter ist, das mit dem Kondensator des

einem Programmschalter, der zeitlich aufeinanderfol- ÜC-Gliedes überbrückt ist, und daß die Zeitglieder

gend eine Zündeinrichtung und mindestens ein unmittelbar in Reihe geschaltet sind.

Brennstoff-Freigabeorgan einschaltet und der aus 55 Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Er-

mehreren funktionell in Reihe geschalteten Zeitglie- findung an Hand der Zeichnungen näher erläutert,

dem besteht, die jeweils ein ,RC-Glied und einen Es zeigt

Schwellenschalter aufweisen, wobei der Widerstand F i g. 1 eine Steuerschaltung,

des .RC-Gliedes in den Eingang des Schwellenschal- F i g. 2 ein Zeitglied und

ters geschaltet ist. 60 F i g. 3 und 4 Varianten.

Die Steuerschaltung einer Brenneranlage schaltet In der F i g. 1 bedeutet 1 einen Flammenwächter bekanntlich die zur Anlage gehörenden Organe nach mit einem Flammenfühler2 und einem Verstärkers, einem bestimmten Zeitplan ein und überwacht den Dem Verstärker 3 ist ein Antivalenztor 4, ein Zeit-Verbrennungsvorgang. Hierbei bemißt der Pro- glied 5 zur Bemessung der Sicherheitszeit und ein grammschalter die Vorlüft- bzw. Vorzündzeit, die 65 Störschalter 6 nachgeschaltet.

Nachzündzeit und die Zeitspannen zwischen der Ein Programmschalter 7 besteht aus unmittelbar in

Freigabe der einzelnen Brennerstufen. Reihe geschalteten Zeitgliedem 8,9 und 10. Dem

Ein bekannter Programmschalter besteht aus Zeitglied 8 ist ein Flipflop 11 vorgeschaltet, das vom