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Schaltungsanordnung eines Feuerungsoutomaten für flüssige oder gasförmige
Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung eines Feuerungsautomaten
der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art.
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Bei Feuerungsautomaten besteht die Forderung, dass jede Inbetriebsetzung
des Brenners durch einen vollständigen Programmablauf eingeleitet wird. Dies lösst
sich bei einem motorisch angetriebenen Programmgeber leicht erfüllen, indem dieser
vor jedem Neustart wieder in seine Ausgangsstellung laufen muss.
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Bei einfacheren, insbesondere thermischen Zeitgebern ist demgegenüber
die Verhinderung der Fortsetzung eines begonnen Startes - beispielsweise nach einem
kurzen Spannungsunterbruch -nicht ohne weiteres möglich, und es beschreibt die CH-PS
569 929 daher eine Anordnung, bei welcher im Aufzugsstromkreis eines Arbeitsrelais
und im Stromkreis der Heizwicklung des thermischen Zeitgebers je ein von einem Flammenrelais
als auch vom Zeitgeber beeinflusster Hilfsschalter angeordnet ist.
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Eine solche Anordnung benötigt zwei zusätzliche Hilfsschalter und
ist ausserdem bei einem einfachen, kein Arbeitsrelais aufweisenden Feuerungsautomaten
z.B. nach der CH-PS 500 435, nicht anwendbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nur aus einem Flammenrelais
und einem Zeitgeber bestehenden Feuerungsauto maten so zu ergänzen, dass mit einer
minimalen Anzahl von Kontaktgliedern und ohne ein Arbeitsrelais zu benötigen ein
vollständiger Programmablauf für jeden möglichen Betriebszustand gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Patentanspruches
bezeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der zugehörigen Beschreibung.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an icnd der
Zeichnung näher erläutert: Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Feuerungsautomaten, Fig. 2 als Detail einen Schnitt längs der Strecke A - A der
Fig. 1 und Fig. 3 eine konstruktiv anders aufgebaute Anordnung des in der Fig. 2
dargestellten Details.
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Mit 1 ist ein Flammenrelais bezeichnet, das von einem Flammenwöchter
2 gesteuert wird. Als Zeitgeber dient ein thermischer Schalter 3, der aus einem
Kompensations- und einem Arbeitsbimetall 4 bzw. 5 und einer Heizwicklung 6 besteht.
Ein sowohl vom Flammenrelais 1 als auch vom thermischen Schalter 3 beeinflusster
Kontaktfedersatz 7 steht mit dem Arbeitsbimetall 5 über einen Stössel 8, eine Omegafeder
9 und eine die äusserste Kontaktfeder bildende Wippe 10 in Verbindung. Eine mittlere
Kontaktfeder 11 des Kontaktfedersatzes 7 liegt auf der Wippe 10 auf, während eine
innere Kontaktfeder 12 in der dargestellten
Ausgangsstellung die
mittlere Kontaktfeder 11 nicht berührt.
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Das Flammenrelais 1 greift mit einem Arm 13 seines Ankers 14 bei Erregung
seiner Wicklung 15 ebenfalls in den Kontaktfedersatz 7 ein.
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Ein Haken 16 des Stössels 8 betätigt am Ende seiner möglichen Längsbewegung
einen Anschlag 17 einer an einer Lagerstelle 18 drehbar gelagerten Auslöseklinke
19, an deren Abfallkante 20 eine erste Kontaktfeder 21 eines Störauslöse-Kontaktsatzes
22 mit Vorspannung aufliegt. Eine zweite, sich auf der ersten Kontakt feder 21 abstützende
Kontakt feder 23 des Störauslösekontaktsatzes 22 bildet gleichzeitig die in der
Phasenzuleitung liegende Schaltkontaktfeder.
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Zwischen dem Anker 14 des Flammenrelais 1 und der zweiten Kontaktfeder
23 des Störauslöse-Kontaktsotzes 22 besteht eine aus einer Feder 24 und einer elastisch
und dynamisch überschwingenden Koppelmasse 25 gebildete Verbindung 26. Die Koppelmasse
25 umschliesst die zweite Kontaktfeder 23, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist,
ohne die Kontakt feder 23 in der Ruhestellung zu berühren.
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Beim Aufziehen bzw. Abfallen des Ankers 14 des Flammenrelais 1 wird
über die Feder 24 die Koppelmasse 25 in der Fig. 2 nach rechts bzw. nach links beschleunigt.
Dabei schwingt die Koppelmasse 25 durch ihre Massenträgheit und durch die Feder
24 über ihre der Aufzug- bzw. Abfallstellung des Ankers 14 entsprechende Ruhestellung
hinaus. Dies wird beim Abfall des Ankers ausenutzt, indem dann die Koppelmasse 25
mit einer Nase 27 an der zweiten Kontaktfeder 23 anstösst und diese von der ersten
Kontaktfeder 21 abhebt, das heisst in die Cffenstellung zu brinen trachtet.
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Zum Festhalten der Kontaktfeder 23 in der 0fenstellung dient eine
Einrichtung ous zwei sich gf?enseitig anziehenden Dauermagneten 28 und 29, von denen
der eine feststehenci und der andere auf der zweiten Kontaktfeder 23 angeordnet
ist. Ls krann
auch nur ein einziger gegen einen Eisenpolschuh arbeitender
Magnet vorhanden sein.
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Zur Beeinflussung der Einrichtung zum Festhalten der Kontaktfeder
23 in der Offenstellung trägt das Arbeitsbimetall 5 einen Arm 30 aus Isoliermaterial,
der die mögliche Bewegung der zweiten Kontaktfeder 23 behindert. Die Länge des Armes
30 ist so abgestimmt, dass die Dauermagnete 28 und 29 nur ausserhalb der Kaltstellung
des Zeitgebers 3 in Berührung kommen können, indem der Arm 30 die Dauermagnete 28
und 29 in der Kaltstellung des Bimetalles trennt und damit ein Unterbrechen der
Kontaktgabe zwischen den beiden Kontaktfedern 21 und 23 durch den abfallenden Anker
14 verhindert.
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An Stelle der Feder 24 und der Koppelmusse 25 können für die Verbindung
26 auch zwei gegenseitig unter Ueberwindung einer Reibungskraft längsverschiebbare
Teile gemäss Fig. 3 verwendet werden: Eine mit der zweiten Kontoktfeder 23 fest
verbunden Feder 40 umfasst mit Vorspannung einen Gleitkörper 41, der seinerseits
mit dem Anker 14 verbunden ist.
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Eine dritte Kontaktfeder 31 dient der Störanzeiye, und ein Entstörknopf
32 ist zum manuellen Ruckstellen nach einer Störauslösung vorgesehen.
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An Stelle des beschriebenen thermischen Zeitgebers könnte auch eine
von einem Motor über ein Getriebe entgegen der Kraft einer Rückstellfeder angetriebene
Exzenterwelle zur Erzeugung der nötigen Längsbewegung am Stössel 8 verwendet werden.
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Statt der beschriebenen magnetischen Halterung könnte die zweite Kontaktreder
2 auch durch eine Klinke in der Offenstellung gehaltern werden, wobei der Zeitgeber
diese Klinke in seiner Ruhestellung auslöst.
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In der Zeichnung sind ferner dargestellt: Eine Phasenzuleitung 33,
ein Thermostatschalter 34, ein Nullleiteranschluss 35, ein Zündtransformator 36,
ein Magnetventil 37, ein Gebläse 38 und eine Störmeldelampe 39.
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Die elektrischen Verbindungen werden nachfolgend zusammen mit der
Beschreibung der Funktionsweise erklärt: Beim Einschalten des Thermostatschalters
34 ergibt sich ein Stromkreis über die erste Kontaktfeder 21 des Störauslöse-Kontaktsatzes
22, über die geschlossene zweite Kontakt feder 23 zum Gebläse 38 und gleichzeitig
zum Flammenwächter 2, über die mittlere Kontaktfeder 11 des Kontaktfedersatzes 7
zur Wippe 10 und von dort zum Zündtransformator 36 und zur Heizwicklung 6 des thermischen
Schalters 3, sowie über verschiedene Anschlüsse der einzelnen Verbraucher zurück
zum Nulleiteranschluss 35.
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Der Flammenwächter 2 erzeugt beim Anlegen der Spannung einen Aufzugsimpuls
für das Flammenrelais 1. Dessen Anker 14 zient auf und fällt sofort wieder ab, vorausgesetzt,
dass kein Fremdlicht vorhanden ist. Der abfallende Anker 14 beschleunigt im Beispiel
der Fig. 1 und 2 über die Feder 24 die Koppelmasse 25, welche durch ihre Masseträgheit
mit ihrer Nase 27 an der zweiten Kontaktfeder 23 anstösst und diese von der Stromzuleitung
durch die erste Kontaktfeder 21 zu trennen trachtet.
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Im Beispiel der Fig. 3 gleiten beim Aufziehen des Ankers 14 die Feder
40 und der Gleitkörper 41 aufeinander, indem die entstehende Reibungskraft von der
sich auf der ersten Kontaktfeder 21 abstützenden zweiten Kontakt feder 23 aufgenommen
wird.
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Beim Abfallen des Ankers 14 wirkt dieser durch die Reibungskraft in
entgegengesetzter Richtung auf die zweite Kontaktfeder 23 und versucht diese von
der ersten Kontaktfeder 21 abzuheben, das heisst in die Offenstellung zu bringen.
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Bei kaltem Zustand des thermischen Schalters 3 verhindert der Arm
30 eine solche Trennung. Ist jedoch das Arbeitsbimetall 5 zufolge eines vorangegangenen
Startversuches noch warm, dann kommen die beiden Dauermagnete 28 und 29 zur Berührung
und verhindern eine Fortsetzung der Inbetriebsetzung so lange, bis das abgekühlte
Arbeitsbimetall die Dauermagnete 28 und 29 trennt und damit die Kontaktfedern 21
und 23 wieder schliesst und so einen vollständigen Neustart auslöst. Bei einem solchen
Wiederanlauf bewegt sich der Stössel 8 durch die Wirkung des beheizten Bimetalles
in Richtung des Flammenrelais 1 und bewirkt nach Ablauf einer Vorlüftzeit - während
welcher das Gebläse 38 und der Zündtransformator 36 in Betrieb sind - ein Kippen
der Wippe 10 des Kontaktfedersatzes 7. Dessen mittlere Kontaktfeder 11 berührt nun
die innere Kontaktfeder 12 und gibt Spannung zum Magnetventil 37; damit wird Brennstoff
frei gegeben.
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Der Flammenwächter 2 meldet das Entstehen einer Flamme, und der Anker
14 zieht auf, trennt mit seinem Arm 13 die mittlere Kontaktfeder 11 vom Kontakt
der Wippe 10 und hält die Verbindung zum Magnetventil 37 jetzt unabhängig von der
Wippe 10 geschlossen. Dadurch werden der Zündtransformator 36 und die Heizwicklung
6 spannungslos; die Betriebsstellung ist erreicht.
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Jedes Erlöschen der Flamme bewirkt ein Abfallen des Ankers 14.
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Dabei wird über die sich öffnende Kontaktfeder 12 das Magnetventil
37 spannungslos, und falls der thermische Schalter 3 noch nicht ganz abgekühlt ist,
öffnen sich auch die Kontaktfedern 21 und 23 des Störauslöse-Kontaktsatzes 22 und
verhindern einen sofortigen Wiederstart.
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Bildet sich beim Start keine Flamme, dann bewegt der thermische Schalter
3 über den Anschlag 17 die Störauslöseklinke 19 so weit, bis deren Abfallkante 20
die erste Kontaktfeder 21 gegen die dritte Kontaktfeder 31 ausschwenken löst, die
Stromzufuhr zur zweiten Kontaktfeder 23 unterbricht und auf die Störmeldelampe 39
umschaltet. Mit dem Entstörknopf 32 muss dann der Feuerungsautomat von Hand wieder
entstört werden.
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Durch die beschriebene Anordnung wird es möglich, einen bisher nur
für kleine Brennerleistungen zulässigen Feuerungsautomaten ohne Arbeitsrelais auch
für grössere Brennerleistungen einzusetzen, in dem für jeden Betriebszustand ein
volles Startprogramm ohne eine Aufsummierung von Vorlüft- und Sicherheitszeit geboten
wird und bei Flammenausfall aus dem Betrieb eine sofortige Abschaltung der Brennstoffzufuhr
mit anschliessend vollem Neustart erfolgt.
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L e e r s e i t e