DE2604438A1

DE2604438A1 - Brenner-regelanordnung

Info

Publication number: DE2604438A1
Application number: DE19762604438
Authority: DE
Inventors: Jun Robert Bruce Macaskill
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1975-02-07
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1976-08-26
Also published as: US4024412A; FR2300294A1; JPS51104637A; CA1083248A; SE7600930L

Description

Brenner-Rege !anordnung

Die Erfindung betrifft eine ölbrenner-Regel- bzw. Steueranordnung für öfen und insbesondere eine elektronische Brenner-Regel- bzw. Steuerschaltung, die eine Einrichtung zum ausfallsicheren Betrieb bzw. eine Ausfallsicherheitseinrichtung aufweist.

Von der Anmelderin wurden bereits Brenner-Regel- bzw. Steueranordnungen entwickelt (vgl« US-PS 3 770 365, sowie DT-OS 2 424 711), die im Sekundärteil der Regelschaltung einen elektromechanischen Sicherheitsschalter verwenden, der den Brennermotor abschaltet, wenn nach einer durch den Thermostaten ausgelösten Wärmebedarfsanforderung (auch Heizsignal- bzw. -befehl genannt) innerhalb eines bestimmten ZeitintervalIs keine Flamme am Brenner erfaßt wird. Da jedoch der Sicherheitsschalter in den bereits entwickelten Anordnungen einen Temperatur- bzw. Thermoschalter zur Zeiteinstellung verwendet, läßt sich das Zeitintervall zwischen der Wärmebedarfsanforderung und dem Abschalten des

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Brennermotors und des Zünders für den Fall, daß keine Flamme festgestellt wurde, nicht immer mit der gewünschten Genauigkeit erzeugen oder vorhersagen. Diese Unsicherheit bei der Zeiteinstellung ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, z. B. sind Temperaturschalter insbesondere empfindlich gegenüber Änderungen der Netzspannung und der Umgebungstemperatur, insbesondere bei Zeitverzögerungen von 10 s oder mehr«

Ferner kann ein Ausfall einer den Motor und den Zünder steuernden Triac-Schaltung, die sich im kurzgeschlossenen bzw. gezündeten oder leitenden Zustand befindet, verhindern, daß der Brenner abgeschaltet wird, wenn keine Wärmebedarfsanforderung mehr anliegt, oder bewirken, daß der Ofen mit Brennstoff aufgefüllt wird, nachdem die Brennerflamme ausgefallen ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen elektronischen Zeitgeber zu schaffen, der die Zeit zwischen einer Wärme bedarfsanforderung und dem Abschalten bzw. Verschließen des Brenners wegen der Nichterfassung einer Flamme genauer zu regeln, wobei eine Ausfallsicherheitseinrichtung: automatisch den Brennermotor und den Zünder von der Spannungsversorgung abschaltet, wenn der Steuerschalter in Schließstellung ausfällt, wobei ferner eine Trenneinrichtung vorhanden ist, die die Primärschaltung nach einem vorbestimmten Zeitintervall von der Netzspannung abschaltet, wenn, nach einer Wärmebedarfsanforderung keine Flamme erfaßt wurde, und wobei eine Zeitgeberschaltung, die auf eine durch einen Thermostaten und ein. lichtempfindliches Bauelement zum Erfassen einer Flamme ausgeloste Wärmebedarfsanf'orderung anspricht, einen Trennschalter in der Primärschaltung derart betätigt,

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daß die Primärsehaltung von der Netzspannungsversorgung abgeschaltet Wird, wenn die Flamme nach einer vorbestimmten Zeit nicht erfaßt wurde.

Die Brenner-Regelanordnung besteht aus zwei Teilen, nämlich aus einer an die Netzspannung angeschlossenen Pr imärse haltung (auch Primärstromkreis, Primärseite bzw. Hochspannungsseite genannt), deren wichtigste Aufgabe die Durchschaltung der Netzspannung an den Motor und den Zünder des Ofens ist, sowie aus einer Sekundärschaltung (auch Sekundärstromkreis, Sekundärseite bzw. Niederspannungsseite genannt), die sowohl auf einen Thermostaten als auch auf eine lichtempfindliche Vorrichtung zur Erfassung bzw. zum Nachweis einer Flamme im Brenner anspricht. Die Primär schaltung weist einen Triac (das ist ein symmetrischer Thyristor) auf, der auf optisch eingekoppelte Signale aus der Sekundärschaltung anspricht und den Motor und den Zünder an die Netzspannung anschließt. Die Pr imärse haltung enthält ferner einen Trennschalter, der ein wärmeempfindliches Bauelement aufweist und bewirkt, daß die Primärsehaltung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Beginn des Stromflusses ,.durch das wärmeempfindliche Bauelement geöffnet wird. Dieses wärmeempfijidliehe Bauelement wird durch einen Thyristor (auch steuerbarer Gleichrichter, SCR,genannt) gesteuert, der unter bestimmten Bedingungen einen Stromfluß durch eine Heizwicklung bzw. -spule ermöglicht. Der Thyristor selbst wird durch einen zweiten optokoppler gesteuert, der auf Signale anspricht, die in der Sekundärschaltung erzeugt werden. Die Sekundärsehaltung ist an die Primärschaltung über einen Transformator angekoppelt, der für die Sekundärschaltung eine Niederwechselspannungsquelle darstellt.

Die Sekundärschaltung schaltet bei Empfang eines Signals aus dem Thermostaten, nämlich des Wärmebedarfsanforderungssignals, eine, Lichtquelle für den ersten Optokoppler, der

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den Triac steuert, ein, wodurch auch der Brennermotor und der Zünder eingeschaltet werden. Das Wärmebedarfsanforderungssignal betätigt auch einen elektronischen Zeitgeber in der Sekundärschaltung; dieser mißt ein vorbestimmtes Zeitintervall. Der elektronische Zeitgeber spricht auch auf den Flammen-Meßfühler (das ist jenes Bauelement, das das Vorhandensein oder NichtVorhandensein einer Flamme erfaßt) an, und sobald im Brenner eine Flamme nachgewiesen wird, wird der Zeitgeber abgeschaltet. Wenn jedoch innerhalb des durch den Zeitgeber gemessenen vorbestimmten Zeitintervalls keine Flamme nachgewiesen wird, schaltet der Zeitgeber die normalerweise eingeschaltete Lichtquelle des dem Trennschalter zugeordneten zweiten Optokopplers ab, so daß der Trennschalter den Motor und den Zünder von der Netzspannung abschaltet.

Falls der Triac in der Primärschaltung im gezündeten Zustand ausfällt, bewirkt der den Trennschalter steuernde Thyristor, daß der Trennschalter geöffnet wird, wodurch auch die Netzspannung vom Motor abgeschaltet wird. Wenn also kein Wärmebedarfsanforderungssignal oder keine Flamme im Brenner vorhanden ist, wird der den Thyristor steuernde Optokoppler abgeschaltet. Dadurch wird ein Teil der Netzspannung, die wegen des kurzgeschlossenen Triacs sowohl an den Motor als auch an den Trennschalter angelegt wird, in das Gatter des Thyristors derart eingespeist, daß das Gatter öffnet und eine Stromzufuhr für die Heizwicklung ermöglicht, so daß der Trennschalter geöffnet wird.

Die Arbeitsweise der Regelanordnung kann wie folgt zusammengefaßt werden: Wenn die Kontakte des Thermostaten ge-

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öffnet sind, d. h. wenn keine Wärmebedarfsanforderung vorliegt, wird die Sekundärschaltung nicht mit Energie versorgt, was zur Folge hat, daß der Brennermotor und der Zünder ausgeschaltet sind. Wenn die Kontakte des Thermostaten geschlossen werden, werden der Brennermotor und der Zünder mittels des Triacs an die Netzspannung angeschlossen, wobei der Triac wiederum auf ein optisch eingekoppeltes Signal aus der Sekundärschaltung anspricht. Wenn der Zünder am Brenner hochenergetische Zündfunken erzeugt, zerstäubt der Motor den über den Zünder in die Verbrennungskammer strömenden Brennstoff. Durch das Schließen der Kontakte des Thermostaten wird auch der elektronische Zeitgeber aktiviert, der, wenn der Brennstoff nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit gezündet wurde, über den Optokoppler bewirkt, daß der Trennschalter den Motor und den Zünder von der Netzspannung abschaltet. Wenn jedoch vor Ablauf der im Zeitgeber eingestellten Zeit eine Flamme festgestellt wird, schaltet der Flammen-Meßfühler den Zeitgeber ab. Der elektronische Zeitgeber ist in Ruhestellung, solange der Flammen-Meßfühler eine Flamme erfaßt und die Kontakte des Thermostaten geschlossen sind. Wenn die Flamme im Brenner aussetzt, aktiviert der Flammen-Meßfühler den Zeitgeber, und wenn die Flamme nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit wiederhergestellt ist, wird der Trennschalter in der Primärschaltung erneut geöffnet. Wenn, wie bereits gesagt, der die Netzspannung in der Primärschaltung steuernde Triac bei geöffneten Thermostat-Kontakten kurzgeschlossen ist, spricht der Trennschalter auf diesen Zustand an und schaltet die Netzspannung vom Brennermotor und vom Zünder ab.

Durch die Erfindung wird also eine Brenner-Regelanordnung angegeben, deren Primärschaltung aufweist einen Triac-Schalter zum Anlegen einer Netzspannung an den Brennermotor und den

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Zünder, wenn ein Signal aus einem ersten Optokoppler vorhanden ist, ferner einen auf einen zweiten Optokoppler ansprechenden Trennschalter zum Abschalten der Primärschaltung von der Netzspannung. Die Niederspannungs- oder Sekundärschaltung der Regelanordnung, die auf einen Thermostaten anspricht, enthält einen lichtempfindlichen Meßfühler zum Erfassen einer Flamme am Brenner, und die Lichtquellen für beide Optokoppler werden ausgenutzt, den Triac und den Trennschalter zu steuern. Die Sekundärschaltung enthält ferner eine elektrische Zeitgeberschaltung, die bewirkt, daß der Triac den Motor und den Zünder abschaltet, wenn nach einer vorbestimmten Zeit nach einer durch den Thermostaten ausgelösten Wärmebedarfsanforderung keine Flamme im Ofen nachgewiesen wurde. Ferner weist die Brenner-Rege !anordnung eine Einrichtung zum ausfallsicheren Betrieb (d. h. eine "Ausfallsicherheitseinrichtung") auf, die den Trennschalter öffnet, wenn der Triac im Dauer-Leitzustand ausfällt und keine Wärmebedarfsanforderung vorliegt, oder wenn die Brennerflamme erloschen ist, so daß die Regelanordnung nicht überhitzt oder mit Brennstoff aufgefüllt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Primär se haltung 10 überfeinen Transformator 14 mit einer Sekundärschaltung 12 verbunden ist. Die Primärschaltung 10 wird über Anschlüsse 16 und 18 an eine Netzspannung angeschlossen, deren Wechselspannungs-Nennwert 115 bis 120 V beträgt. Die Primärschaltung weist einen Brennermotor 20 und einen Zünder 22 auf. Die Aufgabe des

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Motors 20 besteht darin, den Brennstoff (z. B. öl) zu zerstäuben und diesen über eine Funkenstrecke 24 des Zünders 22 zu leiten. Das Anlegen der Netzspannung an den Motor 20 und den Zünder 22 wird über einen Triac 26 gesteuert. Der Triac 26 spricht auf einen verringerten elektrischen Widerstand eines an sein Gatter 28 angeschlossenen lichtempfindlichen Bauelementes bzw. FotowiderStandes Cl eines Optokopplers Ll-Cl an. Mit anderen Worten: Wenn in das lichtempfindliche Bauelement Cl des Optokopplers oder des "optischen Relais" Ll-Cl Licht eingespeist wird, wird der Widerstand des Bauelementes Cl stark verringert, wodurch das Gatter des Triacs 26 durchgesteuert wird, so daß die Netzspannung an den Motor 20 und den Zünder 22 angelegt werden kann.

Zusätzlich zum Triac 26 weist die Primärschaltung 10 eine Trennvorrichtung bzw. einen Trennschalter auf, bestehend aus einem Wärme- bzw. hitzeempfindlichen Bauelement JO und einem Schalter 32. Eine typische Eigenschaft eines wärmeempfindlichen Trennschalters besteht darin, daß er das Bauelement bis zu einer vorbestimmten Temperatur aufheizt, wenn Strom durch das wärmeempfindliche Bauelement fließt, und dann den Schalter 32 öffnet. Zur Steuerung des wärmeempfindlichen Bauelementes 30 des Trennschalters dient ein Thyristor 3^. Im Normalbetrieb der Brenner-Regelanordnung ist der Thyristor 3^ ausgeschaltet, wenn der Triac 26 geöffnet bzw. gelöscht ist, weil ein lichtempfindliches Bauelement C2 eines Optokopplers oder eines "optischen Relais" L2-C2 Licht empfängt und somit einen sehr niedrigen Widerstand hat. An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Erfindung auch mit mechanischen oder elektromechanischen Relais zwischen der Primär- und der Sekundärschaltung arbeiten könnte, obwohl

in der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung von Optokopplern Ll-Cl und L2-C2 Gebrauch gemacht wird. Der niedrige Widerstand des Bauelementes C2 stellt für den Strom durch einen Widerstand J>6 einen Alternativweg dar, so daß ein Widerstand j58 durch C2 derart überbrückt wird, daß die Einschaltspannung des Gatters des Thyristors J54 nicht ausreicht, den Thyristor 34 zu zünden. Wenn jedoch das lichtempfindliche Bauelement bzw. der fotowiderstand C2 kein Licht empfängt bzw. nicht beleuchtet wird, steigt sein Widerstand stark an, so daß der durch den Widerstand 38 fließende Strom am Gatter des Thyristors 34 über einen Widerstand 40 eine Triggerspannung erzeugt, die den Thyristor zündet bzw. durchschaltet. Wenn also der Triac leitet und das lichtempfindliche Bauelement C2 nicht beleuchtet wird, wird an das Gatter des Thyristors ~$K eine Spannung angelegt, die einen Strom durch den Thyristor zur Folge hat, so daß auch die Heizwicklung bzw. -spule 30 von einem Strom durchflossen wird. Da die Spannung an der Heizwicklung 50 näherungsweise die Netzspannung ist, reicht der Strom durch die Wicklung J5O aus, den Schalter ys. nach ungefähr 2 s zu öffnen.

Die Sekundärwicklung des Transformators 14 versorgt die Sekundärschaltung 12 der Regelanordnung im bevorzugten Ausführungsbeispiel mit etwa 12 V. Wenn eine Wärmebedarfsanforderung vorliegt, werden Schalterkontakte 52 eines Thermostaten 50 geschlossen, wodurch die Sekundärschaltung 12 der Regelanordnung mit Energie versorgt wird. Das Schließen des Schalters 52 bewirkt zunächst, daß ein Thyristor 54 gezündet wird, indem während der positiven Halbwellen der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 14 auf einer Leitung 56 eine Durchlaßspannung an das Gatter des Thyristors 5^ angelegt wird. Die am Gatter des Thyristors

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erzeugte Spannung ergibt sich aus einem Strom durch Widerstände 58 und 60 sowie durch eine Diode 6l. Ein lichtempfindliches Bauelement bzw. ein Fotowiderstand Cj> das strichliniert gezeichnet ist, da es normalerweise nicht im gleichen Gehäuse wie die übrige Schaltung untergebracht ist, weist bei nicht vorhandener Brennerflamme einen sehr hohen Widerstand auf. Wenn aber der Widerstand von C3 hoch ist, reicht der durch den Widerstand 58 fließende Strom aus, auf der Leitung 56 eine zum Zünden des Thyristors 54 ausreichende Spannung zu erzeugen. Die Zelle CJ ist in diesem Ausführungsbeispiele eine lichtempfindliche Flammenmeßfühler-Kadmium.- Zelle die in der Nähe des (nicht gezeigten) Brenners derart angeordnet ist,daß die Zelle C3 auf das Vorhandensein oder Niehtvorhandensein der Brennerflamme reagiert.

Wenn der Thermostatschalter 52 schließt, wird ein im wesentlichen aus Widerständen 62, 64 und 66, einem Spannungsvergleicher 68 und einem Kondensator 70 bestehender elektronischer Zeitgeber eingeschaltet. Eine Diode 72 stellt zusammen mit einem Kondensator 74 eine Gleiehspannungsquelle für den Zeitgeber dar. Ein an die Kathode des Thyristors 54 angeschlossener Widerstand 75 bildet einen Wechselstrom-Ruhestromkreis derart,daß zum einwandfreien Betrieb des Thyristors 54 ein ausreichend großer Strom fließen kann· Der Spannungsvergle ieher 68, der im bevorzugten Ausführungsbeispiel ein programmierbarer unijunction-Transistor ist, vergleicht die Spannung, am Widerstand 64 des aus den Widerständen 62 und 64 gebildeten Spannungsteilers mit der Spannung am Kondensator 70. Das Gatter des Vergleichers 68 liegt zwischen den Widerständen und 64, so daß die angelegte Gatterspannung konstant ist und

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im bevorzugten Ausführungsbeispiel ungefähr zwei Brittel der Gleichspannung, also etwa 8 Y betragt. Wenn sieh die Spannung am Kondensator 70 auf einen Wert aufbaut, der größer als die Spannung am Gatter des Yergleichers 68 ist, schickt der Yergleicher 68 für wenige ms einen ziemlich großen Strom auf eine Leitung 76. Durch geeignete Wahl der Widerstandswerte der Widerstände 6a, 64 und 66 sowie des Kapazitätswertes für den Kondensator 70 vergeht eine vorbestimmte Zeit, z. B. 20 s, bevor der Yergleicher 68 zu leiten beginnt.

Wenn der SpannungsvergIeieher 68 leitet, was bedeutet, daß die Zeiteinstellung des elektronischen Zeitgebers erreicht ist, bewirkt der Strom auf der Leitung 76 das Löschen eines weiteren Thyristors 78« Wenn sich der Thyristor 78 im Ein-Zustand befindet, erzeugt ein Strom durch einen Widerstand 80 an einem Widerstand 82 eine Spannung, die dem Verhältnis der Widerstände 80 und 82 entspricht. Diese Spannung wird über eine Diode 84 an die Basis eines Transistors 86 übertragen.

Allgemein gilt, daß der Transistor 86 nach dem Schließen des Thermostatschalters 52 im Ein-Zustand ist, da eine Gleichrichterdiode 88 zusammen mit einem PilteriGondensafcor 90 eine Gleichspannung zwischen Kollektor und Emitter des Transistors anlegt. Derart in Durchlaßrichtung vorgespannt, befindet sich der Transistor 86 im leitenden Zustand und ermöglicht einen Strom durch die Lampe L2 des Optokopplers L2-C2. Es sei daran erinnert, daß das lichtempfindliche Bauelement C2 des Optokopplers L2-C2 leitet, wenn die Lampe L2 lieht· abgibt, was dazu führt, daß in der Primarsehaltung 10 die Spannung am Gatter des Thyristors ~$k weggenommen wird. Wenn jedoch die Zeiteinstellung des elektronischen Zeitgebers erreicht ist,

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d. h. wenn der Zeitgeber "abgelaufen" ist (vgl. oben), bewirkt die Spannung am Widerstand 82 in Verbindung mit einem Widerstand 92, da8 der Transistor 86 in den Sperrzustand geschaltet wird, wodurch die Lampe L2 ausgeschaltet wird. Das Ausschalten der Lampe L2 des Optokopplers L2-C2 hat zur Folge, daß in der Primärschaltung 10 am Widerstand eine Spannung erzeugt wird, die den Thyristor 34 löscht und einen Strom durch die Heizwicklung bzw. den Heizer des Trennschalters nach sich zieht. Alle diese Teilvorgänge bewirken, daß der Trennschalter 32 die Netzspannung vom Brenner mot or 20 und dem Zünder 22 abschaltet, wenn vor dem Ablauf des elektronischen Zeitgebers eine Brennerflamme auftritt.

Der Motor 20 und derjZünder 22 sind über den Triac 26 an die Netzspannung in der Primärschaltung 10 angeschlossen. Der Triac 26 wiederum wird durch den Optokoppler Cl-Ll gesteuert. Die Lampe Ll wird durch einen Transistor 94 gesteuert, der einen Strom leitet, wenn der Thermostat 50 schließt. Der Transistor 94 wird durch die GleichriQhterdiode 88 und den Filterkondensator 90 mit Spannung versorgt. Ein Schalter 98 ist ein Kippschalter, z. B. eine unsymmetrische Silizium-Trigger-Diode mit der Handelsbezeichnung ST-4. Ein Teil der Wechselspannung, die am Thyristor 54 entsteht, wird über einen Widerstand 110, eine Diode 104, den unsymmetrischen Schalter 98 und über Widerstände I06 und 108 unmittelbar nach dem Schließen des Thermostatschalters 52 in die Basis des Transistors 94 eingespeist, wodurch der Triac 26 gelöscht und der Motor 20 sowie der Zünder 22 gestartet werden. Der veränderliche Widerstand bzw. das Potentiometer 110 dient zur Einstellung der Einschaltspannung des Transistors 94 und damit des Triacs 26. Auf diese Weise kann ein Wert definiert werden, der eine Mindestnetzspannung

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darstellt, so daß die Brenner-Rege!anordnung nicht unterhalb einer vorbestimmten Mindestnetzspannung arbeitet.

Ein Widerstand 112 dient zur Erzeugung eines Vorstroms für den Thermostaten 50; im bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt er zwischen 0,2 und 0,4 A. Widerstände 114 und 116 erzeugen an Flammenfühler C3 eine Spannung, die derart begrenzt ist, daß die Zelle nicht beschädigt werden kann. Gleichzeitig müssen die Widerstände einen ausreichend großen Strom durch CJ> ermöglichen, damit der Thyristor 54 gelöscht werden kann, wenn eine Flamme erfaßt bzw. nachgewiesen wird.

Eine Leuchtdiode 61 dient zur Sichtanzeige des Betriebszustandes der Brenner-Regelanordnung. Immer wenn der Thermostatschalter 52 geschlossen ist und die lichtempfindliche Zelle C3 keine Flamme mißt, fließt ein kleiner Strom durch die Leuchtdiode 6l und einen Widerstand 6o. Die Leuchtdiode 6l leuchtet normalerweise während des "Probelaufs", bevor die Flamme am Brenner vorhanden ist und stellt somit ein geeignetes Diagnosemittel zur Fehlersuche in der Regelanordnung dar.

Eine der wichtigsten Eigenschaften der in der Figur dargestellten Brenner-Regelanordnung ist die Ausstattung mit einer Ausfallsicherheitseinrichtung, die den Motor 20 und den Zünder 22 automatisch von der Netzspannung abschaltet, wenn der Triac 26 im leitenden Zustand ausfällt bzw. kurzschließt. Wenn derJThermostatschalter 52 geschlossen ist, werden beide Lampen Ll und L2 eingeschaltet, so daß auch der Triac 26 zündet und der Widerstand der Zelle C2

verkleinert wird. Wie bereits gesagt, verhindert der verringerte Widerstandswert der Zelle C2, daß sich am Widerstand eine zum Zünden des Thyristors 34 ausreichende Spannung aufbauen l<ann. Die Zelle C2 bleibt eingeschaltet, bis entweder

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der Zeitgeber abgelaufen ist, was anzeigt, daß innerhalb der zulässigen Zeit keine Flamme erzeugtwurde, oder bis der Thermostatschalter 52 erneut geöffnet wird. Wenn jedoch der Triac 26 kurzschließt, während der Thermostatschalter 52 geschlossen ist, bleibt der Triac 26 gezündet und gefährdet die ganze Regelanordnung. Dieser gefährliche Zustand wird beseitigt, wenn der Thermostatschalter öffnet, da dann L2 und damit auch die . Zeile C2 abgeschaltet wird, so daß sich am Widerstand 38 eine Spannung aufbauen kann, die den Thyristor ~5k zündet. Der Strom durch die Heizspule bzw. das wärmeempfindliche Element 30 des Trennschalters bewirkt, daß sich die Spule aufheizt und dadurch den Trennschalter 32 öffnet. Dadurch wird die Primär-Spannungsquelle abgeschaltet, so daß die Regelanordnung nicht beschädigt werden kann.

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Claims

PatentansprUche

1 WA usfalls icherhe itse inrichtung in einer über einen Schalter ein- und ausschaltbaren Schaltungsanordnung zum Unterbrechen der Energiezufuhr für die Schaltungsanordnung, wenn der Schalter in Schließstellung kurzschließt bzw. ausfällt, gekennzeichnet durch

ein auf ein Signal ansprechendes Schaltglied (L2, C2);

eine auf das Schaltglied (L2, C2) ansprechende elektronische Schalteinheit (34) zum Durchschalten eines Stroms, wenn das Signal einen Aus-Zustand anzeigt;

eine Trennvorrichtung (30, 32), die an eine Seite des Schalters (26) angeschlossen ist und auf die elektronische Schalteinheit (3^) sowie auf den Schalter (26) anspricht und die Schaltungsanordnung ausschaltet, wenn die elektronische Schalteinheit (34) einen Strom der Schaltungsanordnung durch die Trennvorrichtung (30, 32) fließen läßt.
2. Ausfallsicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Schaltglied (L2, C2) ein Optokoppler ist, der einen durch Licht veränderlichen Widerstand (C2) aufweist und an die elektronische Schalteinheit (3^) angeschlossen ist.
3. Ausfallsicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schalteinheit (34) ein Thyristor ist, dessen Anode und Kathode in Reihe mit der Trennvorrichtung (30, 32) liegen, und dessen Gatter an den veränderlichen Widerstand (C2) und an einen dazu parallel geschalteten Widerstand (38) angeschlossen ist und den Thyristor zünden kann, wodurch dieser einen Strom durch die Trennvorrichtung (30, 32) leitet, wenn der veränderliche Widerstand (C2) größer als ein vorbestimmter Wert ist.

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4. Ausfallsicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (30, 32) ein wärmeempfindliches Bauelement (30) aufweist, das in Reihe mit dem Thyristor (3²J-) liegt und die Trennvorrichtung (30, 32) betätigt, wenn es von einem Strom durchflossen wird.
5. Elektronischer Zeitgeber für eine thermostatgeregelte Brenner -Rege lanordnung,

gekennze ichnet durch

eine Strornversorgungdanordnung (72, 74), die auf einen Thermostaten (50) anspricht und eine Gleichspannung für den elektronischen Zeitgeber erzeugt;

einen von der Stromversorgungsanordnung (72, 74) gespeisten Spannungsteiler (62, 64) zum Erzeugen einer ersten Bezugsspannung;

einen von der Stromversorgungsanordnung (72, 74) gespeisten Kondensator (70) zum Erzeugen einer zweiten Bezugsspannung;
und

einen auf die erste und auf die zweite Bezugsspannung ansprechenden Vergleicher (68) zum Erzeugen eines Signals, das die Zeiteinstellung des elektronischen Zeitgebers darstellt, wenn zwischen den Bezugsspannungen eine vorbestimmte Beziehung besteht.
6. Elektronischer Zeitgeber nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,daß der Vergleicher (68) ein programmierbarer Unijunction-Transistor ist.
7. Elektronische Zeitgeberschaltung für eine Brenner-Regelanordnung mit einer Primärschaltung und einer auf einen Thermostaten und einen Flammen-Meßfühler ansprechenden Sekun-

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Schaltung, wobei die elektronische Zeitgeberschaltung an die Sekundärschaltung angeschlossen ist und ein Signal erzeugt, das eine vorbestimmte Zeit nach einem durch den Thermostaten ausgelösten Heizbefehl das Fehlen einer Flamme anzeigt,

gekennze lehn et durch

eine Stromversorgungseinrichtung mit einem auf den Thermostaten (50) und den Flammen-Meßfühler (CT3) ansprechenden Thyristor (54), mit einer Diode (72) und einem Kondensator (74) zum Erzeugen einer Gleichspannung!

einen Spannungsteiler aus einem ersten und zweiten Widerstand (62, 64);

einen dritten Widerstand (66) parallel zum ersten und zweiten Widerstand (62, 64);

einen Kondensator (70) in Reihe mit dem dritten Widerstand (66); und

einen programmierbaren Unijunction-Transistor (68), dessen Anode zwischen dem dritten Widerstand (66) und dem Kondensator (70) angeschlossen ist, und dessen Gatter zwischen dem ersten und zweiten Widerstand (62, 64) liegt, zum Erzeugen des das Fehlen der Flamme anzeigenden Signals, wenn die Spannung an der Anode etwa ebensogroß wie die Spannung am Gatter ist.
8. Brenner-Regelanordnung mit einem Thermostaten, gekennzeichnet durch

eine Primärschaltung (10), die an eine Netzspannung angeschlossen ist und aufweist: einen Schalter (26)zur Betätigung eines Brennermotors (20); ein an den Schalter (26) angeschlossenes erstes Steuerschalt-Bauelement (Cl); eine Trennvorrichtung (50, 32) zum Abschalten der Primärschaltung (10) von der Netzspannung; und ein zweites Steuerschalt-Bauelement (C2) zum Betätigen der Trennvorrichtung (30, 32); und eine Sekundärschaltung (12) mit:

einem ersten Betätigungsglied (Ll), das an das erste

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Steuerschalt-Bauelement (Cl) angeschlossen ist und den Schalter (26) betätigt, wenn der Thermostat (50) einen Heizbefehl abgibt;

einem Flammen-Meßfühler (Cj5) zum Erfassen einer Flamme im Brenner;

einem elektronischen Zeitgeber, der auf den Flammen-Meßfühler (C3) und den Thermostaten (50) anspricht und ein Signal erzeugt, das zu vorbestimmter Zeit nach dem durch den Thermostaten (50) abgegebenen Heizbefehl das Fehlen der Brennerflamme anzeigt; und

einem zweiten Betätigungsglied (L2), das an das zweite Steuerschalt-Bauelement (C2) angeschlossen ist und auf den elektronischen Zeitgeber anspricht; und

einer Ausfallsicherheitseinrichtung, die auf das zweite Steuerschalt-Bauelement (C2) und den Schalter (26) anspricht und die Trennvorrichtung (30, 32) betätigt, wenn der Schalter (26) geschlossen ist und kein Heizbefehl des Thermostaten (50) vorliegt, oder wenn die Brennerflamme langer als die vorbestimmte Zeit nicht vorhanden ist.
9. Regelanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (26) ein Triac ist.
10. Regelanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerschalt-Bauelement (Cl) Teil eines ersten Optokopplers (Ll, Cl) ist, einen durch Licht veränderlichen Widerstandswert hat und an das Gatter des Triacs (26) angeschlossen ist, und daß das erste Betätigungsglied (Ll) eine Lichtquelle ist.
11. Regelanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (30, 32) eine einseitig an die

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Netzspannung angeschlossene Heizwicklung (30) sowie einen auf die Heizwicklung (30) ansprechenden Trennschalter (32) aufweist.
12. Regelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerschalt-Bauelement (C2) Teil eines zweiten Optokopplers (L2,C2) ist und einen durch Licht veränderlichen Widerstandswert hat, und daß das zweite Betätigungsglied (L2) eine Lichtquelle ist.
13. Regelanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammen-Meßfühler (C3) ein lichtempfindlicher Kadmium-Fotowiderstand ist.
14. Regelanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Zeitgeber aufweist:

einen auf den Thermostaten (50) und den Flammen-Meßfühler (C3) ansprechende Gleichspannungsquelle (72, 74);

einen an die Gleichspannungsquelle (72, 74) angeschlossenen Spannungsteiler (62, 64);

einen zum Spannungsteiler (62 64) parallelgeschalteten Kondensator (70); und

einen zwischen dem Kondensator (70) und dem Spannungsteiler (62, 64) angeschlossenen Vergleicher (68), der das Fehlen der Brennerflamme anzeigt.

15· Regelanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfallsicherheitseinrichtung aufweist:

einen Thyristor (34), dessen Anode und Kathode in Reihe mit der Heizwicklung (30) und dem Triac (26) liegen, und dessen Gatter zwischen dem zweiten SteuerschaltsBauelement (C2) und der Netzspannung angeschlossen ist; und

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einem parallel zum zweiten Steuerschalt-Bauelement (C2) geschalteten Widerstand (38), der einen zum Zünden des Thyristors (34) ausreichend großen Teil der Netzspannung in das Gatter einspeist, wenn der veränderliche Widerstandswert des zweiten Steuerschalt-Bauelements (C2) größer als ein vorbestimmterWert ist.

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