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Lichtelektrische Flammenüberwachungseinrichtung für Ölfeuerungen Bei Ölfeuerungen ist es bekannt, die Brennerflamme lichtelektrisch zu überwachen. Zu diesem Zweck ist ein lichtempfindliches Schaltungsglied, z. B. ein Photoelement oder ein belichtungsabhängiger Widerstand zur Steuerung eines Flammenüberwachungsrelais vorgesehen. Nach Entzündung des Öl-Luft- Gemisches beleuchtet die Brennerflamme das lichtempfindliche Schaltungsglied, worauf das Flammen- überwachungsrelais erregt wird. Dies hat für Ölfeuerungen, bei denen der Zündtransformator nur bei der Inbetriebsetzung der Anlage und nach einem un- beabsichtigten Erlöschen der Flamme eingeschaltet ist, zur Folge, dass der Zündtransformator wieder ausgeschaltet wird.
Bei Betriebsstörungen, wie z. B. bei Nichtzünden der Flamme, werden Brenner und Zünd- transformator von einem vom Flammenüberwachungsrelais gesteuerten Ölfeuerungsautomaten abgeschaltet.
Bei einer bekannten Flammenüberwachungseinrichtung ist ein lichtempfindlicher Widerstand ohne Zwischenschaltung eines Verstärkers mit der Erregerwicklung des Flammenüberwachungsrelais in Reihe geschaltet. Bei dieser bekannten Einrichtung muss je- doch ein Netztransformator vorgesehen werden, um die Speisespannung herabzusetzen, damit die Berührungsgefahr vermindert wird und die Verlustleistung des lichtempfindlichen Widerstandes in zulässigen Grenzen bleibt.
Bei einer Direktspeisung der Flammenüberwachungseinrichtung, das heisst ohne Zwischenschaltung eines Vorschaltwiderstandes oder -transforma- tors, müsste die Relaiswicklung einen hohen Widerstand aufweisen, um die Verlustleistung des lichtempfindlichen Widerstandes und damit seine Abmessungen klein zu halten. Dies bedingt aber ein Relais mit Feindrahtwicklung und hoher Windungszahl, wodurch der Herstellungsaufwand wesentlich vergrössert würde.
Die Erfindung betrifft eine Dichtelektrische Flammenüberwachungseinrichtung für Ölfeuerungen unter Verwendung eines mit einem Flammenüberwachungsrelais in Reihe liegenden belichtungsabhängigen Widerstandes, bei der die vorerwähnten Nachteile umgangen sind und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Magnetkern des Flammenüberwachungsrelais einen magnetischen Nebenschluss aufweist, durch den bei abgefallenem Anker ein geschlossener ferromagne- tischer Kreis aufrechterhalten wird, und dass die Erregerwicklung des Flammenüberwachungsrelaiss mit einem Kondensator einen Parallelresonanzkreis bildet, der in Reihe mit dem lichtabhängigen Widerstand ummittelbar an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen und auf dessen Frequenz abgestimmt ist.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltschema einer lichtelektrischen Flammenüberwachungseinrichtung, Fig. 2 ein bei der Einrichtung gemäss der Fig. 1 verwendetes Flammenüberwachungsrelais, Fig. 3 ein Detail des Relais gemäss der Fig. 2, Fig. 4 ein Diagramm zur Schaltung gemäss der Fig. 1 und Fig. 5 in schematischer Darstellung die Anordnung der Flammenüberwachungseinrichtung bezüglich einer Feuerungsanlage.
In der Fig. 1 ist mit R ein Photowiderstand angedeutet, der in einem Brennerrohr einer ölfeuerungs- anlage angebracht ist und von der Brennerflamme be- leuchtet wird.
In Reihe mit dem Photowiderstand R liegt die Erregerwicklung L eines Flammenüber- wachungsrelais, das in der Fig.2 schematisch dar- gestellt ist. Dieses Relais ist als Umschaltrelais ausgebildet und weist zwei Aussenkontakte k1, k2 und
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einen Mittelkontakt k3 auf. Letzterer ist mit einem parallel zu sich selbst bewegbaren Anker 1 des Relais gekuppelt und legt sich beim Ansprechen auf den Kontakt k2.
Elektrisch parallel zur Erregerwicklung L, die auf dem Mittelschenkel 2 eines E-förmigen Eisenkernes 3 mit Aussenschenkeln 4, 5 angeordnet ist, liegt ein Kondensator C, der einen solchen Kapazitätswert aufweist, dass der so gebildete Parallelschwingkreis auf die Frequenz einer an die Klemmen 6, 7 angeschlossenen Netzwechselspannung abgestimmt ist.
Zwischen den beiden Aussenschenkeln 4, 5 und dem Mittelschenkel 2 des Eisenkernes 3 liegt ein magnetischer Nebenschluss B. Vorzugsweise wird dieser so ausgeführt, dass dem den Eisenkern 3 bildenden Blechpaket mehrere Magnetbleche beigefügt werden, die eine in der Fig. 3 gezeigte Form aufweisen. Ein Teil 9 des magnetischen Flusseis verläuft nun über den magnetischen Nebenschluss 8, während der übrige Teil 10 den Weg über den mittleren Luftspalt, den Anker 1, den äusseren Luftspalt und den Eisenkern 3 nimmt.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermassen: Hat sich nach dem Einschalten der ölfeuerungsanlege das Öl-Luft-Gemisch an der Funkenstrecke des Zündtransformators entzündet, so beleuchtet die Brennerflamme den Photowiderstand R, dessen Widerstandswert demzufolge abnimmt. Der Strom in der Relaiswicklung L steigt dadurch an und wird durch die Resonanzwirkung noch erheblich verstärkt. Erreicht er den Ansprechwert des Relais, so wird der Anker 1 angezogen und der mit ihm gekuppelte Mittelkontakt k3 legt sich auf den Kontakt k2.
Damit wird über einen nicht dargestellten Ölfeuerungsautomaten, der für die vollautomatische Steuerung und Überwachung der Ölfeuerungsanlage dient, der Zündtrans- formator ausgeschaltet.
Erlischt die Brennerflamme während des Betriebes, so nimmt der Widerstandswert des Photowiderstandes R wieder zu, und das dadurch verursachte Abfallen des Ankers 1 bewirkt über den Ölfeuerungsautomaten eine Wiedereinschaltung des Zündtransfor- mators. Um bei einer nicht erfolgten Zündung des Öl-Luft-Gemisches Explosionsgefahr und Ölverluste zu vermeiden, ist im Ölfeuerungsautomaten ein thermischer Schalter vorgesehen, der nach einer einstellbaren Überbrückungszeit die Zündung und die Brennstoffzufuhr ausschaltet, worauf kein weiterer Zündungsversuch mehr erfolgt und die Anlage in Störstellung geht.
Die vom Photowiderstand R aufgenommene Leistung NR in Abhängigkeit von der Beleuchtung Bist im Diagramm der Fig. 4 gezeigt, und zwar durch die Kurve 11 bei dauernd abgefallenem und die Kurve 12 bei dauernd angezogenem Anker 1. Die beiden Kurven 11, 12 schneiden sich im Aufzugspunkt A; das ist derjenige Punkt, in dem der Anker 1-Normal- betrieb vorausgesetzt - angezogen wird. Der Aufzugspunkt A gibt die am Photowiderstand R tun Nor- malbetrieb maximal auftretende Leistung an.
Durch geeignete Dimensionierung des magnetischen Nebenschlusses 8 kann erreicht werden, dass die Leistungskurven 11, 12 nahezu gleich hohe Maxima aufweisen, da infolge des magnetischen Nebenschlusses 8 die maximale Impedanz der Erregerwicklung L bei abgefallenem Anker 1 praktisch gleich derjenigen bei angezogenem Anker 1 ist.
Zieht nun das Flammenüberwachungsrelais nach der Entzündung des öl-Luft-Gemisches nicht an, sei es wegen eines Defektes im Relais oder weil die Beleuchtung zu gering ist bzw. zieht es erst bei einem viel, grösseren Ansprechwert als dem vorgesehenen an, so ist die dann auftretende Maximalleistung im Photowiderstand R nur wenig grösser als diejenige, die ohne einen solchen störenden Einfluss auftreten würde. Der Photowiderstand R kann demzufolge viel kleiner dimensioniert sein, als es bei einem Relais von bekannter Ausführung erforderlich wäre.
Bei einem solchen würde nämlich die bei dauernd abgefallenem Anker auftretende Maximalleistung ein Vielfaches derjenigen sein, die bei Normalbetrieb benötigt wird, so dass deshalb für den Photowiderstand R eine Type gewählt werden müsste, die viel grösser wäre als diejenige, die für den Normalbetrieb genügen würde.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Einrichtung ist, dass sie an die Netzspannung direkt angeschlossen werden kann; bei ihr wird der sonst benötigte Vorschaltwiderstand oder Netztransformator entbehrlich. Da das Flammenüberwachungsrelais L dank der Ausnutzung der Resonanzerscheinung ebenso wie der Photowiderstand R verhältnismässig klein dimensioniert sein kann, lassen sich alle in der Fig. 1 dargestellten Schaltelemente sehr kompakt zusammenbauen, wie es die Fig. 5 schematisch zeigt. Darin bedeutet 13 das in der Fig. 2 dargestellte Flammenüberwachungsrelais, C den Kondensator und R den Photowiderstand.
Alle diese Teile sind zweckmässigerweise in einem Schutzrohr 14 untergebracht, welches vor dem Photowiderstand R ein nicht dargestelltes Fenster aufweist, das dem Licht der Bren nerflamme zugekehrt ist.
Zur Funktionskontrolle ist ein ausserhalb des mit 15 bezeichneten Brennerrohres betätigbarer lichtundurchlässiger Schirm vorgesehen, der vor die Fensteröffnung gebracht wird.. Bei richtiger Funktion des Flammenüberwachungsrelais soll dieses dabei abfallen und das vorgesehene Schaltprogramm einleiten.
Das Schutzrohr 14 kann mit dem Ölfeuerungs- automaten 16 ein Ganzes bilden und z. B. mit einer Steckverbindung auf einen, Sockel 17 aufgesetzt sein:
Letzterer ist am Brennerrohr befestigt und trägt Anschlüsse 18, 19 für die Netzspannung, den Zündtrans- formator und den Brennermotor. Dank dieses gedrängten Zusammenbaues ist die Länge der Verbin- dung zwischen dem Photowiderstand R und dem dem Flammenüberwachungsrelais auf ein Minimum reduziert.
Kurzschlüsse zwischen den Zuleitungen zum Photowiderstand R sind daher nicht mehr zu befürch- ten. Dies ist besonders wichtig, weil das Flammen
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überwachungsrelais bei einem Kurzschluss des Photowiderstandes aufziehen und dadurch in gefahrbringender Weise einen normalen Betriebszustand vortäuschen würde.