DE2448135C2 - Steuer- und Überwachungsgerät für öl- oder Gasbrenner - Google Patents

Description

5°

Die Erfindung betrifft ein Steuer- und Überwachungsgerät für Öl- oder Gasbrenner gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (CH-PS 00 435) wird die Heizwicklung des thermischen Zeitrelais und die Zündeinrichtung beim Einschalten über ein erstes Kontaktpaar des Zeitrelais an Spannung gelegt. Am Ende der Vorzündzeit wird das Kontaktpaar gegen einen dritten Kontakt gedrückt, wodurch ein Brennstoffrelaiü ebenfalls an Spannung gelegt wird. Beim Auftreten einer Flamme spricht das Flammenrelais an und trennt die beiden Kontakte des Kontakt paarcs, so daß die Zündeinrichtung und die Heizwicklung abgeschaltet Werden. Bei dieser Konstruktion fehlt f'5 eine Nachzündperiode, denn unmittelbar mit dem Auf-' treten der Flamme wird die Zündung abgeschaltet.

Bei einem anderen bekannten Gerät (DE-PS 12 55 841) ist der Schalter des Fiammenrelais mit der einen Seite an die einen Thermostatschalter und einen Sicherheitsschalter aufweisende Zuleitung und mit der anderen Seite an die Zündeinrichtung angeschlossen. Ein Umschalter des Zeitrelais verbindet einen Punkt zwischen dem Schaller des Zeitrelais und der Zündeinrichtung in der Ruhestellung mit der Heizwicklung dos Zeitrelais und in der Arbeitsstellung mit der Magnetwicklung eines Motorrelais, das über einen S^lbsthaltckontakt mit der Zuleitung verbindbar ist. hierbei bestimmt die Aufheizzeit des Umschalters des Zeitrelais die Vor/ündperiode und dessen Abkühlzeit die Nachy.ündperiode. Diese Zeiten sind daher etwa gleich groß. Außerdem muß der Zündeinrichtung nach dem öffnen des Schalters des Flammenrelais Spannung über den S.:lbsthaltekonlakt des Motorrelais und den Umschalter des Zeitrelais zugeführt werden, so daß die Stromzufuhr über die Schalter von drei verschiedenen Relais erfolgt.

Es ist ferner ein Steuer- und Überwachungsgerät bekannt (DE-OS 21 59 568), bei dem ein Kontakt des Zeitrelais im An/ugstrompfad des Brennstoffrelais liegt und die Heizwicklung des Zeitrelais dem Zündtransformator parallel liegt und über die Vorzündperiode hinaus beheizbar ist. bis sie durch einen Kontakt eines Flammenrelais abgeschaltet wird. Erfolgt die Abschaltung nicht, öffnet sich der Kontakt des Zeitrelais wieder, so daß das Brennstoffrelais abfällt. Das Zeitrelais dient daher gleichzeitig als r icherheitsschalter.

Bei einem anderen Steuer- und Überwachungsgerät (DE-AS 19 30 750) sind vier Zeitgeber vorgesehen, die je aus einem aufladbaren Kondensator und einer Doppelbasisdiode bestehen. Der erste Zeitgeber bestimmt eine Vorspül/cit. an deren Ende der /weite und dritte Zeitgeber in Betrieb gesetzt werden, die Zundbrennstoff/ufuhr erfolgt, die Zündung in Betrieb gesetzt wird und der Flammenwächterkreis unwirksam gemacht wird. Das Fiammenrelais kann erst ansprechen, wenn am F.ndc des vom /weiten Zeitgeber vorgegnbcnen Intervalls der Flammenwächterkreis wieder wirksam gemacht wird. Am Ende der vorn dritten Zeitgeber vorgegebenen Periode erfolgt cmc Abschaltung, falls das Flammenrcldis nicht angesprochen hat. Der vierte Zeitgeber, der beim Erregen des Fiammenrelais eingeschaltet wird, sct/l eine Zeit in Lauf, an deren Ende alle Kontakte bis auf die für den Normalbelrieb erforderlichen Kon' iktc wieder zurückgestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuer- und Überwachungsgerät mit einem thermischen Zeitrelais und einem Fiammenrelais dahingehend zu verbessern, daß es eine Nfachzündpenode aufweist und daß deren Dauer weitgehend unabhängig von der Vorzündperiode und insbesondere wesentlich kürzer gewählt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs I gelöst.

Obwohl die Flamme in der Regel kur/ nach dem Einschalten des Brennstofförderorgans /ündcl. wird die Flammcnbildung wegen des Unwirksammachens des Flammenwächterkreises nicht weitergemeldci. Erst wenn am Ende der Nachzündperiode der Flammenwächterkreis seine normale Empfindlichkeit zurückgewinnt, spricht das Fiammenrelais an und öffnet seinen die Zündeinrichtung steuernden Schalten Hierdurch kann der den Schälter des Flammenrelais überbrückende Zweig mit weiteren Kontakten entfallen.

Das über die Vorzündperiode hinaus beheizte Zeitrelais, vermag ohne weiteres die zusätzliche Funktion der Festlegung der Nachzündperiode zu

übernehmen, wobei die Zeitspanne des Unwirksammachens des Flammenwäehierkreises beliebig, vor allem auch wesentlich kürzer als die Vorzündperiade, gewählt werden kann. Insbesondere kann man bei dieser Schaltung mit zwei Relais, nämlich dem Flammenrelais und dem thermischen Zeitrelais, auskommen. Der Eingriff in den Flammenwächterkreis kann auf verschiedene Weise erfolgen, sei es mechanisch durch Verriegelung eines beweglichen Teils des Flammenwächterkreises, insbesondere des FlammenrelaK op- ίο tisch durch Abdeckung des Flammenfühlers oder elektrisch durch Eingriff in die Schaltung des Flammenwach terkreises.

Der Eingriff in den Flammenwächterkreis erfolgt dadurch, daß eine Spannung an den dafür vorgesehenen t5 Anschluß angelegt wird. Der Anschluß erhält diese Spannung vom Umschalten des ersten bis zum Umschalten des zweiten Schalters des Zeitrelais. Der zweite Schalter des Flammenrelais dient dazu, daß der Flammenwächterkreis nicht beim Abkühlen des Zeilrelais nochmals unwirksam gemacht wird.

Hierbei hat der Arbeitskontakt des ersten Schallers des Zeitrelais eine Doppelfunktion. Über hn ist gleichzeitig ein erstes Brennstoffzufuhrorgan an die Zuleitung legbar.

In weiterer Ausgestaltung ist dafür gesorgt, daß der zweite Schalter des Flammenrelais ein Umschalter ist und daß ein weiteres Brennstoffzufuhrorgan über den Arbeitskontakt dieses Schalters sowie die Reihenschaltung des zweiten und ersten Schalters des Zeitrelais an die Zuleitung schaltbar ist. Dieses zweite Brennstoffzufuhrorgan wird dabei nicht sofort beim Ansprechen des Flammenrelais eingeschaltet, sondern mit einer gewünschten Verzögerung, die infolge der Abkühlung des Zeitrelais bis zum Wiedereinschalten des /weiten Schalters vorgegeben ist.

Der angesteuerte Anschluß /um Unwirksammachen des Flammenwächterkreises kann beispielsweise ein Relais beeinflussen, das durch Zuschaltung von Widerständen od. dgl. den Fotowiderstand unempfindlich macht. Sehr vi.l günstiger ist es allerdings, da nur feste Bauteile hier/u benötigt werden, wenn der Flammenwachterkreis einen einen Fotowiderstand aufweisenden Spannungsteiler mit einem Abgriff /ur Steuerung eines das f lammcnrelais sleuernden Verstärkers aufweist und wenn mn Hilfe des Zeitrelais über einen Teil des Spannungstc'ers ein zusätzlicher Siro-i 1 derart führbar isi. daß die Spannung am Abgriff auch bei Belichtung des Fotowiderstandes außerhalb der /um Ansprechen des Fotorelais erforderlichen Werte liegt.

Die Erfindung wird nachgehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dn Zeichnung zeigt die Schaltung eines crfindungsgcmäßen Steuer- und Überwachungsgeräts für einen Ölbrenner.

Das Gerät steuert einen Ciebläsemutor M. ein erstes Magnetventil MVl für eine kleine ölmenge. cm /weites Magnetventil MV2 für eine Hauptölmenge und einen Zündtransformator TT. Ferner ist ein Flammenwächterkreis FW mit einem Flammenrelais, das eine Magnetwicklung l· aufweist, welches zwei Schalter Fl und F2 steuert, vorgesehen. Des weiteren ist ein thermisches Zeilrelais vorhanden, dessen Heizwicklung P einen ersten am Ende der Vorzündperiode betätigten Schalter Pi, einen zweiten am Ende der Nachzündperiode ⁶S betätigten Schalter P2 und einen dritten am Ende der Sicherheitszeit betätigten Sicherheitsschalter P3 aufweist. Der Schalter PI wiri. wie es durch die Sücrre FL angedeutet ist, bei Erregung des Flammenrelais in derjenigen Stellung verriegelt, in der er sich gerade befindet.

Das Gerät wird an den Netzklemmen 1 und 2 mit einer Netzwechselspannung von beispielsweise 220 V betrieben. An die Netzklemme 1 ist eine spannungsführende Zuleitung 3 angeschlossen, in der ein das Gerät einschaltender Kesselthermostat KT und der Sicherheitsschalter P3 liegen. An die Klemme 2 ist ein Nulleiter 4 angeschlossen. In einem Störungsfall schaltet der Sicherheitsschalter von seinem Ruhekontakt a auf seinen Arbeitskontakt b, wodurch das Gerät abgeschaltet wird und statt dessen eine Anzeigelampe L über einen Widerstand R 1 an Spannung liegt.

Der Flammenwächter FW weist einen Ladekondensator C1 auf, der über einen Gleichrichter D 1 und einen zweiten Kondensator C2 zwischen die Leitungen 3 und

4 gelegt ist. Eine Zenerdiode Z ist dem Ladekondensator 1 und dem Gleichrichter D1 parallel geschaltet, so daß am Ladekondensator CX eine Gleichspannung von beispielsweise 39 V zur Verfügung stpH'.. Durch diese Spannung wird ein Spannungsteiler mit den Ohmschen Widerständen R2, R 3 und R4 sowie dem Fotowiderstand /.D gespeist. Infolgedessen ergibt sich am Abgriff

5 eine vom Belichtungszustand abhängige Spannung. Ferner ist oarallel zum Ladekondensator C1 ein aus den Ohmschen Widerständen /?5 und R 6 bestehender Spannungsteiler geschaltet, der einen Abgriff 6 bildet. Zwischen die Abgriffe 5 und 6 ist ein Gleichrichter D 2 gelegt. Zwei Transistoren Tr 1 und Tr 2 dienen als Verstärker. Die Basis des ersten Transistors Tr 1 ist mit dem Abgriff 5, sein Emitter mit dem Abgriff 6 und sein Kollektor mit der Basis des zweiten Transistors Tr2 verbunden. Dessen Emitter liegt am Nulleiter 4. während sein Kollektor über die Magnetwicklung Fdes Fotorelais, die von einem Gleichrichter D 3 überbrückt ist, an einem Abgriff 7 zwischen den Widerständen R 2 und R 3 liegt.

Zur willkürlichen Änderung der Empfindlichkeit des Flammenwächters FW sind /wei Anschlüsse A und B vorgesehen, die mit der Zuleitung 3 verbindbar sind. Mit dem "rsten Ladekondensator CX liegt ein /weiter Ladekondensalor C3 zusammen mit einem Begrenzungswiderstand Rl in Reihe. Das dem Ladekondensator C\ abgewandte Ende 8 des Ladekondensa.ors C3 ist über einen Gleichrichter DA und einer Widerstand R 8 mit dem Anschluß A sowie über einen Gleichrichter D 5 mit dem Anschluß B verbunden. Der Gleichrichter D 5 hat die gleiche Durchlaßrichtung wie der Gleichrichter Dl: der Gleichrichter DA hat die entgegengesetzte Durchlaßrichtung. Das Kondensatorende 8 ist über einen Widerstand /?9 mit dem Abgriff 5 verbunden.

Beim Flammenwächter FW bilden die Transistoren Tr 1 und Tr 2 einen Kippverstärker, weil sein Ausgang über den Widerstand R 3 mit dem Eingang 5 gekoppelt ist. Normalerweise ist der Strom durch den Spannungsteiler R2.R3.RA. LD lediglich durch den Widerstandswert des Fotowiderstandes LD vorgegeben. Wenn aber durch den Transistor 7>2 ein Strom fließt, ergibt sich am Widerstand R 2 ein größerer Spannungsabfall, wodurch die Spannung am Abgriff 5 sinkt. Infolgedessen wird beim Überschreiten eines Schwcllwects das Flammenrelais sicher eingeschaltet. Wenn beispielsweise ein Widerstandswert des Fotowiderstandes LD von etwa 150 Kiloohm ausreicht, um das Flammenrelais zu erregen, so muß der Widerstandswert infolge geringerer Beleuchtung auf etwa 200 Kiloohm steigen, ehe es

wieder abfällt.

Wird an den Anschluß A die Netzspannung angelegt, so wird der Ladekondensator C3 in der negativen Halbperiode aufgeladen. Dies führt zu einer Steigerung des Stroms in den Widerständen It 2 und R 3, Wodurch die Spannung am Abgriff 5 sinkt. Dies ergibt eine erhöhte Empfindlichkeit, dn jetzt eine geringere Beleuchtung ausreicht, Ulli den Verstärker zum Kippen zu bringen.

Wird dagegen aiii Anschluß B die Netzspannung angeschlossen, so lädt sich der Ladekondensator Ci in der positiven Halbwellc auf, was zu einer Erhöhung des Stroms in den Widerständen R 4 und LD führt. Infolgedessen steigt die Spannung am Abgriff 5. Die Bemessung kann derart sein, daß selbst beim Kur?- Schluß des Fotowiderstandes LD die Spannung am Abgriff 5 einen ausreichend hohen Wert hat. um das Flammenrelais unbetätigt zu lassen.

Bei uicSci Schill iui'ig eigiui Sich die füigcfidc

Betriebsweise.

Wenn der Kesselthermostat /erschließt, wird der Gebläsemotor M angelassen. Gleichzeitig werden der Zündtransformator TT und die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Ruhekontakt a des Schalters FI des Flammenrelais an Spannung gelegt. Außerdem ist der Anschluß A über den Ruhekontakt a des ersten Schalters Pl des Zeitrelais mit Netzspannung versorgt. Damit ergibt sich eine Vorzündperiode, in der eine Entlüftung des Feuerungsraumes stattfindet und gleichzeitig mit erhöhter Empfindlichkeit eine Prüfung auf Falschlicht stattfindet. Am Ende der Vorzündperiode geht der Schalter P\ des Zeitrelais an seinen Arbeitskontakt b. Hierdurch wird das Magnetventil MVl geöffnet. Gleichzeitig wird Netzspannung über die Reihenschaltung des Arbeitskontakts b des Schalters Pl, des Ruhekontakts a des Schalters P2 und des Ruhekontakts a des Schalters F2 an den Anschluß B gelegt, so daß der Flammenwächter FW unempfindlich wird und nicht anspricht, auch wenn sich wegen des Vorhandenseins der Zündung und des Öls eine Flamme bildet. Erst am Ende der Nachzündperiode, wenn der Schalter P2 öffnet, wird der Flammenwächter FlV wegen des Fortfalls der Netzspannung am Anschluß B empfindlich, und die beiden Schalter Fl und F2 gehen an ihren Arbeitskontakt b; die Sperre FL verriegelt den Schalter Pl in seiner Arbeitsstellung. Hierdurch wird die Heizwicklung Pund der Zündtransformator TTvon der Zuleitung 3 abgetrennt und das Einschalten des zweiten Magnetventils MV2 vorbereitet. Infolge des Abkühlens des Zeitrelais kehrt der zweite Schalter Pl nach einer vorgegebenen Zeil in seine Ruhestellung zurück, wodurch das zweite Magnetventil MV2 eingeschaltet wird. Nunmehr ist der Normalbetrieb erreicht. Er wird: :n der Regel durch Öffnen des Kesselthermostaleft KT unterbrochen. Wenn die Spannung fortfällt, schließen die Magnetventile MVI und MV2, der Motor M kommt zum Stillstand, und das Flammenrelais fällt ab, Wodurch die Schalter Fl und F2 in die veranschaulichte Ruhelage zurückkehren und die Verriegelung des Schalters PI gelöst wird, der infolge Vorspannung ebenfalls in die Ruhelage zurückkehrt.

Entsteht während des Einschallprogramms keine Flamme, so bleibt die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Schalter F! an Spannung, bis der Sicherheitsschalter P3 anspricht und eine Störung gemeldet wird. In der Regel kann der Sicherheitsschalter P3 nur manuell zurückgestellt werden. Fällt die Flamme während des Betriebs fort, werden die beiden Magnetventile MVl und MV2 abgeschaltet, weil wegen des Zurückziehens der Sperre FL der Schalter P1 in seine Ruhestellung zurückkehrt.
In diesem Fall kann ein erneuter Zündversuch sofort

,—Ut Π -4..

aii:HII!llU(!l UUI

für dauernd fortfällt.

Wenn der Fotowiderstand LD von Falschlicht getroffen wird, geht der Schalter FI des Flammenrclais an den Arbeitskontakt b. Dies geschieht in der Vorzündperiode mit großer Sicherheit, weil die Empfindlichkeit des Flammenwächters FW erhöhl worden ist. Gleichzeitig wird der Schalter P 1 durch die Sperre FL in seiner Ruhestellung verriegelt. Infolgedessen wk-J die Heizwicklung P weiter beheizt, und nach der Sicherheitszeit erfolgt die Störabschaltung mittels des Sicherheitsschalters P3. Bei einem Fortfall der Netzspannung ergeben sich die gleichen Verhältnisse wie beim Abschalten des Kesselthermostaten KT. Beim Wiederauftreten der Spannung erfolgt eine neue Zündung. Ein Kurzschluß des Fotowiderslandes LD führt dazu, daß der Normalbetrieb bis zum Abschalten durch den Kesselthermostaten KT fortgeführt wird: beim nächsten Einschalten täuscht aber der Fotowiderstand LD Licht vor. so daß über das erregte Flammenrelais nach der Sicherheitszeit die Störabschaltung erfolgt. Wenn Leitungen zum Fotowiderstand LD unterbrochen werden, fällt das Flammenrelais sofort ab. Das Gerät schaltet aus.

Als Brennstoffzufuhrorgane kommen außer den Magnetventilen auch Ölpumpen oder Relais, die ihrerseits auf die ölförderung Einfluß nehmen, in Betracht.

Wenn auf die Erhöhung der Empfindlichkeit des Flammenwächters während der Vorzündperiode verzichtet werden soll, kann der Anschluß A mit den zugehörigen Schaltelementen D4 und P. 8 fortfallen. Ferner läßt sich das Gerät auch betreiben, wc π das Motorvenlil MV2 fortfällt.

Die Schalter Pl, P2. P3. Fl und F2 sind vorzugsweise als Schnappschalter ausgebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche.

1. Steuer- und Überwachungsgerät für öl- oder Gasbrenner, mit einem in einen Flammenwächterkreis einbezogenen Flammenrelais, mit einem thermischen Zeitrelais mit einer Heizwicklung und mit einem als Umschalter ausgebildeten, am Ende der Vorzündperiode betätigten ersten Schalter, mit einem Brennstoffzufuhrorgan und mit einer ZOnd- to einrichtung, wobei die Heizwicklung des Zeitrelais und die Zündeinrichtung parallelgeschaltet sind, wobei das Brennstoffzufuhrorgan über den Arbeitskontakt des ersten Schalters des Zeitrelais an eine Spannung führende Zuleitung schaltbar ist und wobei der erste Schalter des Zeitrelais sowohl in seiner Ruhestellung als auch in seiner Arbeitsstellung durch eine vom Anker des Flammenrelais betätigte Sperre verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das thermische Zeitrelais (P) einen als Ruhekontakt ausgebildeten, am Ende einer Nachziip.dperiode betätigten zweiten Schalter (PT) aufweist, daß das Flammenrelais (F) einen mit einem Ruhekontakt versehenen ersten Schalter (F 1) und einen mit einem Ruhekontakt versehenen zweiten Schalter (F2) aufweist, daß der Flammenwächterkreis (Fw) einen Anschluß (B)?.\im Unwirksammachen des Flammenwächterkreises aufweist, daß die Heizwicklung des Zeitrelais (P) und die Zündeinrichtung (TT) über den Ruhekontakt des ersten Schalters (Fi) des Flammenrelais an die Zuleitung (3) scHltbar sind und daß der Anschluß (B) über die Reihenschaltung des Ruhekontaktes des zweiten Schalters (F2 des Flammenrelais (F), des zweiten Schalters (P2) des Zeitrelais (P) und des Arbeitskontaktes des ersten Spalters (PX) des Zeitrelais (P) an die Zuleitung (3) schallbar ist.

2. Steuer- und Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (FT) des Flammenrelais (F) ein Umschalter ist und daß ein weiteres Brennstoffzufuhrorgan (MV2) über den Arbeitskontakt dieses Schalters sowie die Reihenschaltung des zweiten (P2) und ersten (P\) Schalters des Zeitrelais (P) an die Zuleitung (3) schaltbar ist.