Steuer- und Überwachungseinrichtung für, einen Ölbrenner Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Steuer- und Überwachungseinrichtung für einen Öl brenner. Wie bei bereits bekannten Einrichtungen dieser Art sind Schaltmittel zur Steuerung des Bren- nermotors, im Störungsfall zu betätigende Schaltmit tel, von einem Flammenwächter abhängige Schaltmit tel, und zeitabhängige Mittel zur Bemessung der Vor- zünd- und der Überbrückungszeit vorhanden.
Mit dem Aufschwung der ölfeuerungsanlagen ist auch eine Reihe von Einrichtungen zur Steuerung und Überwachung der Ölbrenner bekanntgeworden. Einzelne davon mögen zwar technisch befriedigend arbeiten, sie sind aber alle mehr oder weniger nach Gesichtspunkten aufgebaut, die sich nach der Her stellung in kleinen Serien richten. Sie bestehen im wesentlichen aus einer Kombination von an sich bekannten, in geeigneter Weise miteinander verdrah teten Bauelementen. Eine solche Bauweise eignet sich aber schlecht für die Fertigung in grossen Serien und wirkt sich vor allem auf den Herstellungspreis nachteilig aus.
Die vorliegende Erfindung schafft eigens für diese spezifische Verwendung geeignete Bauelemente, die sich in grossen Stückzahlen wirtschaftlich herstellen und montieren lassen.
Die erfindungsgemässe Steuer- und überwa- chungseinrichtung ist gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung mit einem Betätigungsorgan, wel ches dazu bestimmt ist, zwei die beiden erstgenann ten Schaltmittel darstellende Umschalter bei der Inbetriebsetzung des Ölbrenners durch eine von einer Nullstellung ausgehende Bewegung zu betätigen,
wobei die Zeit der Umschaltung des zweiten Schal ters 2n beiden Schaltrichtungen grösser ist als die jenige des ersten Schalters und die genannte Nullage zwischen den Umschaltpunkten des ersten und des zweiten Schalters liegt. Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung soll nachstehend anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt die räumliche Anordnung der haupt sächlichen mechanischen Bauteile, und Fig. 2 ist das Schaltschema der Steuer- und über wachungseinrichtung.
In beiden Figuren sind die einander entsprechen den Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Schalteinrichtung ist, vorzugsweise mit dem (in Fig.l nicht dargestellten) Verstärker für den Flammenwächter, auf einer Grundplatte 1 montiert. Als zeitabhängiges Mittel zur Bemessung der Vor- zünd- und der Überbrückungszeit bei der Inbetrieb- setzung des Brenners dient ein Bimetallorgan, wel ches über den Montagewinkel 2 mit der Grund platte 1 verbunden ist. Von zwei identischen, par allelen, über das.
Distanzstück 4 miteinander ver nieteten Bimetallstreifen 3 und 5 dient der erstere zur Kompensation von Durchbiegungen, welche in folge von Schwankungen der Umgebungstemperatur eintreten.- Der zweite Streifen 5 trägt eine elektrisch Heizwicklung 6 und biegt sich bei Beheizung in Pfeil richtung aus.
Zu beiden Seiten des Bimetallorgans sind zwei als Schnappkontakte ausgebildete Umschalter A und B auf der Grundplatte 1 angeordnet. Sie sind aus je einem Lagerteil 9 bzw. 15, einem Schaltorgan 12 bzw. 18, den festen Gegenkontakten 10, 11 bzw. 16, 17 und einer Schraubenfeder 13 bzw. 19 aufge baut. Die beiden andern Enden der Schraubenfedern 13 und 19 sind an einem Schieber 8 verankert, der sich unter dem Zug dieser Federn über die in einer Art Schneiderlagerung gehaltenen, schwenkbaren Hebel 14 und 20 gegen die Lagerteile 9 und 15 abstützt.
Ein am beheizbaren Bimetallstreifen 5 befestigtes Übertragungsstück 7 steht mit dem Schie- ber 8 im Eingriff und erteilt diesem bei Ausbiegung des Bimetalls eine Antriebsbewegung in Längsrich tung des Schiebers. Diese Schieberbewegung über trägt sich auf die Hebel 14 und 20 und auch auf die am Schieber verankerten Enden der Federn 13 und 19.
Sobald bei fortschreitender Auslenkung des Schiebers 8 in Pfeilrichtung die sich ebenfalls ver schiebende Wirkungslinie einer der Federn 13 oder 19 den Lagerungspunkt des betreffenden Schaltorgans überschreitet, so kippt dieses ruckartig um und bringt dadurch den betreffenden Kontakt in die Ar beitsstellung.
Es ist nunvonBedeutung, dassdie ZeitderUmschal- tung des Schalters B in beiden Schaltrichtungen grösser ist als diejenige des Schalters A. Die hierbei charakteri stischen Punkte sind anhand der jeweiligen Stellun gen der sich bei Auslenkung des Schiebers 8 zuein ander parallel mitbewegenden Hebel 14 und 20 in Fig. 1 eingetragen. Die mit 0 bezeichnete, ausgezo gen gezeichnete Lage entspricht der Nullstellung, bei der beide Bimetallstreifen 3 und 5 gleiche Tem peratur aufweisen.
Bei fortschreitender Auslenkung des Schiebers 8 in Pfeilrichtung kippt beim Erreichen der Stellung I der Kontakt A in die Arbeitsstellung und nach weiterer Auslenkung bis in die Stellung III auch der Kontakt B. Mit 1I ist die Stellung bezeich net, in der bei der rückläufigen Bewegung des Schiebers 8 der Kontakt A wieder in die Ruhelage zurückgeht. Die entsprechende Stellung für den Kontakt B ist die Stellung IV.
Der Winkel zwischen den Stellungen I und II entspricht somit der Zeit der Umschaltung für den Kontakt A, derjenige zwi schen den Stellungen III und IV derjenigen für den Kontakt B. Die Stellung IV zur Rückstellung des Kontaktes B, nachdem dieser einmal in die Arbeits stellung gegangen ist, kann allerdings durch die Wirkung des Bimetallorgans C nicht erreicht wer den, da, wie erwähnt, die Stellung 0 dessen Nullage bedeutet.
Hierfür ist vielmehr eine von aussen bedienbare Rückstelleinrichtung G vorgesehen. Eine Rückstell- taste 27 ist in einem Sockel 26 verschiebbar gela gert und kann von aussen gegen die Blattfeder 28 eingedrückt werden. Die abgeschrägte Stirnfläche der Taste 27 schiebt dann den in der Stellung 0 befindlichen Hebel 20 und damit den Schieber 8 unter Durchbiegung des Bimetallorgans nach links, bis die Stellung IV erreicht wird und der Kontakt B in die Ruhelage geht.
Neben der beschriebenen Schalteinrichtung ist das Flammenwächterrelais D mit der Wicklung 21 und dem Joch 22 auf der Grundplatte 1 montiert. Der aus den beiden Blechteilen 23 und 24 zusammen gesetzte Kippanker H wird bei Vorhandensein einer Flamme gegen die Zugkraft der Rückstellfeder 25 angezogen. Dabei betätigt er einerseits seinen Ruhe kontakt d; das linke Ende des Teiles 23 ist ferner so abgewinkelt, dass es bei angezogenem Anker H mit dem in Stellung 1 befindlichen Hebel 14 zusam menwirkt.
Dieser und mit ihm die ganze Schalt- einrichtung wird dann in der Stellung I verriegelt, ohne dass die Heizung des Bimetallstreifens 5 fort gesetzt wird.
Das Schaltschema Fig. 2 zeigt die beschriebenen Teile in symbolischer Darstellung sowie deren Zu sammenschaltung mit den übrigen Bestandteilen der Steuer- und Überwachungseinrichtung. Die Flam- menwächtereinrichtung enthält einen Photowider stand P, welcher dem Lichtschein der Brenner flamme ausgesetzt ist. Bei Lichteinfall ändert sich sein Widerstand, welches Signal vom Verstärker V, dessen Ausgang das Relais D speist, verstärkt wird. Die Speisung des Verstärkers erfolgt durch den Transformator U. Der Verstärker ist von an sich bekannter Bauart, jedoch beispielsweise mit Tran sistoren bestückt, so dass er nach Einschalten der Speisung augenblicklich betriebsbereit ist.
Zur Zün dung der Brennerflamme dient der Zündtransforma- tor Z, und zur Förderung des öl-Luft-Gemisches der Brennermotor M. Zur Anzeige des Schaltzustandes der Einrichtung sind zwei Glimmlampen E (Bereit schaftslampe) und F (Störungslampe) vorgesehen. Zur Lampe F kann eine weitere .Störungslampe F' parallel geschaltet und an einer von der Einrich tung entfernten Stelle angeordnet werden. Zu den genannten Glimmlampen sind Begrenzungswider stände R in Serie geschaltet.
Zur Befehlsgabe für die In- und Ausserbetriebsetzung des Brenners ist hier ein Thermostat mit dem Kontakt T vorgesehen; die Befehlsgabe kann aber natürlich auch von einer Schaltuhr aus oder durch einen handbetätigten Schal ter erfolgen.
Die Funktionsweise der vorliegenden Steuer-und überwachungseinrichtung ist folgende: Betriebsbereitschaft der Einrichtung liegt dann vor, wenn die Kontakte<I>A</I> und<I>B</I> die in Fig. 1 dar gestellte Ruhelage einnehmen, die Hebel 14 und 20 sich also in der Lage 0 befinden. In diesem Fall leuchtet die Bereitschaftslampe E auf, für die ein Stromkreis über die Ruheseite des Kontaktes A und den Motor M verläuft (der Lampenstrom ist natür lich für den Anlauf des Motors viel zu klein). Die Inbetriebsetzung des Ölbrenners beginnt, wenn der Thermostat seinen Kontakt T schliesst.
Hierdurch wird über den Ruhekontakt des Umschalters B und den genannten Thermostatkontakt die Speisung des Verstärkers<I>V</I> über den Transformator<I>U</I> eingeschal tet. Gleichzeitig erhalten über den Ruhekontakt <I>d</I> des Relais<I>D</I> der Zündtransformator Z und die Heizwicklung des Bimetallorgans C Spannung, und es wird im Normalfall die Zündung eingeschaltet. Sollte jedoch irgendwelches Streulicht auf den Photo widerstand P fallen - das später die Signalisierung des Auslöschens der Flamme verhindern würde - so zieht das Relais<I>D</I> an, öffnet seinen Kontakt<I>d</I> und die Zündung unterbleibt.
Mit dem genannten Einschalten der Zündung und der Beheizung des Bimetalls beginnt die soge nannte Vorzündzeit, während welcher sich der Strei fen 5 unter Mitnahme des Schiebers 8 und der Hebel 14 und 20 in Pfeilrichtung ausbiegt. Im Falle eines Defektes in der Heizwicklung 6 unterbleibt diese Ausbiegung, das heisst die Inbetriebsetzung des Bren ners kommt nicht zustande. So dient die Vorzünd- zeit vor allem der Selbstkontrolle der Einrichtung und bietet ferner Gewähr für die volle Ausbildung des Zündfunkens vor Beginn der Brennstofförderung.
Nach einer Beheizung während etwa 20 sec ist die Stellung I erreicht, in welcher der Umschalter A in seine Arbeitslage geht. Dies bedeutet das Ende der Vorzünd- und den Beginn der überbrückungs- zeit. Der Brennmotor M erhält jetzt Strom über den Ruhekontakt des Schalters B und den Arbeitskon takt vom Schalter A. Es beginnt damit die Förderung von Öl und Luft, währenddem die Zündung und die Bimetallbeheizung vorerst noch andauern.
Es kommt dadurch zur Flammenbildung; der Photowiderstand P erhält Licht, und das Relais D am Verstärkeraus- gang zieht an, wodurch Zündung und Bimetallbehei- zung unterbrochen werden. Sollte die Flamme wieder abreissen, so erfolgt sofort eine neue Zündung.
Mit dem Ansprechen des Flammenwächterrelais <I>D</I> öffnet sich einerseits dessen Ruhekontakt<I>d,</I> wo durch die Zündung und die Bimetallheizung abge schaltet werden. Ferner hintergreift und verriegelt der angezogene Anker H den in der Stellung I befind lichen Hebel 14, so dass die ganze Schalteinrichtung in dieser Lage verharrt, obwohl der Bimetallstreifen 5 sich anschliessend abkühlt und die Tendenz hat, in die Ruhelage zurückzugehen. Der geschilderte Zustand entspricht dem .normalen Betriebszustand des Brenners.
Sollte sich jedoch aus irgendeinem Grunde keine Flamme ausbilden und deshalb das Relais D nicht ansprechen, so biegt sich der Bimetallstreifen 5 in folge der andauernden Beheizung weiter aus, bis nach einer Überbrückungszeit von etwa 20 sec die Stellung III erreicht ist, in welcher auch das Schalt organ 18 des Schalters B in die Arbeitsstellung um kippt. Diese Störstellung III wird, obschon nach entsprechend längerer Zeit, auch dann erreicht, wenn die Flamme nur intermittierend brennt, also bei spielsweise innert je 20 sec während jeweils 1 sec.
Es wären übenvachungseinrichtungen denkbar, welche jedesmal bei Lichteinfall in die Ausgangs stellung zurückgehen, wobei dann trotz mangelhaf tem Betrieb die Störstellung nie erreicht würde.
In der Arbeits- bzw. Störstellung des Schalters B sind die Stromkreise für den Brennermotor, die Bimetallheizung, die Zündung und die Speisung des Verstärkers unterbrochen, hingegen steht nun die Störungslampe F, gegebenenfalls auch F', unter Span nung, wodurch die Störung nach aussen kenntlich gemacht ist. Mit zunehmender Abkühlung des Bi metallstreifens 5 geht der Schieber 8 jetzt in die Stellung 0 zurück, wobei beim Überschreiten der Stellung 1I der Schalter A wieder die Ruhelage ein nimmt.
Der Schalter B verharrt jedoch weiterhin in der Störstellung, da das Bimetall den Schieber 8 von sich aus nur bis in die Stellung 0, nicht aber in die Stellung IV zurückbringt. Letztere Stellung, und damit die eigentliche Rückstellung der überwa- chungseinrichtung, kann nur durch willkürliches Eindrücken der Rückstelltaste G von aussen erreicht werden, wobei der Schalter B in die Ruhestellung kippt und die Störungslampe F bzw.
F' erlischt. Hier ist noch zu erwähnen, dass ein versehentliches Ein drücken der Taste G in der normalen Betriebsstel lung ohne Wirkung bleibt, da dann die Taste an dem in Stellung I befindlichen Hebel 20 vorbeigeht.
In der normalen Betriebsstellung wird, wie er wähnt, der Hebel 14 lediglich durch den angezoge nen Anker H in der Stellung I verriegelt, während dem das Bimetall unbeheizt ist. Meldet in einem solchen Fall der Flammenwächter das Erlöschen der Flamme, so gibt der abfallende Relaisanker den genannten Hebel frei, und das Bimetall federt unter Mitnahme des Schiebers 8 und Rückstellung des Schalters A in die Stellung 0 zurück. Hierauf erfolgt selbsttätig ein vollständiger, neuer Zündversuch.
Wird vom Thermostat her die Einstellung der Wärmeproduktion verlangt, so unterbricht der sich öffnende Kontakt T die Speisung des Verstärkers V, das Relais D fällt ab, wodurch in gleicher Weise der Brenner abgeschaltet wird. Eine neue Inbetrieb setzung erfolgt jedoch erst, wenn der Thermostat kontakt T sich wieder schliesst.