DE102015116029A1

DE102015116029A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Überprüfen einer Funktion der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102015116029A1
Application number: DE102015116029.3A
Authority: DE
Inventors: Revdin Dedic
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2016-12-01

Abstract

Bei einem Verfahren (100) zum Überprüfen einer Funktion einer Vorrichtung (10) wird im Betrieb derselben die mit Hilfe eines Flammenerzeugers (14) erzeugte Flamme kurzzeitig abgeschaltet. Wird während dieser Zeitdauer dennoch eine Flamme erkannt, liegt ein Fehler vor und die Anlage wird abgeschaltet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Funktion eines Flammendetektors. Die Vorrichtung umfasst einen Flammenerzeuger zum Erzeugen einer Flamme. Ferner umfasst die Vorrichtung einen Flammendetektor zum Detektieren der Flamme, um ein Detektionssignal zu erhalten.
Aus dem Stand der Technik ist eine UV-(UltraViolett)-Zelle der Firma Honeywell mit einer Selbstüberprüfungsfunktion („Self-Check-Funktion“) bekannt. Bei dieser bekannten UV-Zelle wird die Selbstüberprüfungsfunktion durch ein fest in das Bauteil integriertes Verschleißteil, insbesondere ein mechanisches Verschlusselement, realisiert. Gemäß dem Stand der Technik umfasst die Selbstüberprüfungsfunktion insbesondere eine automatische „Shutter“-Funktion. Dabei wird in zeitlich regelmäßigen Abständen ein Verschlusselement („Shutter“) vor die Linse der UV-Zelle vorgefahren, um die zu detektierende Flamme abzuschotten. Ferner überprüft die Brennersteuerung diesen Vorgang und erwartet, dass zu diesem Zeitpunkt keine Flamme detektiert wird. Sofern die Flamme trotz des vorgefahrenen Verschlusselements erkannt wird, schaltet das System den Brenner wegen einer Fehlfunktion der Flammenüberwachung ab.
Der typische Einsatzort dieses bekannten Flammenüberwachungssystems sind Feuerungsanlagen, die in der Regel mehrere Tage am Stück durchlaufen. Gemäß dem Stand der Technik wird das bekannte Flammenüberwachungssystem insbesondere im regulären Dauerbetrieb, d.h. ohne die auch als „StandBy“- bzw. „IDLE“-Zustände bezeichneten Bereitschaftsbetriebsphasen, betrieben. Das bekannte Flammenüberwachungssystem wird beispielsweise in einem sogenannten „Rollenoffset-HeatSet-Drucksystem“ oder in thermischen Abluftreinigungsanlagen eingesetzt.
Die UV-Zelle gemäß dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass ihr Aufbau aufgrund des mechanischen Verschlusselements relativ kompliziert und kostenintensiv ist. Ferner muss das mechanische Verschlusselement als Verschleißteil regelmäßig ersetzt werden. Somit ist die Wartung der UV-Zelle gemäß dem Stand der Technik relativ kompliziert.
Das Erkennen eines Brandes in einem Fixiermodul eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2007 002 817 A1 bekannt.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktion der Vorrichtung anzugeben, die einen einfachen und kostengünstigen Aufbau hat und gleichzeitig eine unkomplizierte Wartung derselben ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 werden ein einfacher und kostengünstiger Aufbau und gleichzeitig eine unkomplizierte Wartung derselben erreicht, da insbesondere ein Flammenerzeuger, ein Flammendetektor und eine Steuereinheit vorgesehen sind. Der Flammenerzeuger dient zur Erzeugung einer Flamme. Der Flammendetektor dient zur Detektion der Flamme, um ein Detektionssignal zu erhalten. Die Steuereinheit dient zur Steuerung des Flammenerzeugers unter Verwendung eines Steuersignals, um eine gewünschte Funktion des Flammenerzeugers auszulösen, wobei dieselbe ein Ausschalten des Flammenerzeugers umfasst. Die Steuereinheit ist ausgebildet, um eine Funktion des Flammenerzeugers vorzugeben und anhand eines Detektionssignals auszuwerten, ob eine Fehlfunktion vorliegt. Somit kann die Überprüfung einer Funktion der Vorrichtung mit Hilfe des steuerbaren Flammenerzeugers realisiert werden. Insbesondere ist die Vorrichtung durch einen relativ einfachen und kostengünstigen Aufbau gekennzeichnet. Ferner kann die Verwendung eines mechanischen Verschlusselements als Verschleißteil vermieden werden. Dadurch werden der einfache und kostengünstige Aufbau und gleichzeitig die unkomplizierte Wartung der Vorrichtung ermöglicht.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit ausgebildet, um basierend auf dem Detektionssignal festzustellen, dass eine Fehlfunktion des Flammendetektors oder eine Fehlfunktion des Flammenerzeugers vorliegt, wenn das Detektionssignal nicht der gewünschten Funktion des Flammenerzeugers entspricht. Somit kann die Überprüfung einer Funktion des Flammendetektors bzw. des Flammenerzeugers mit Hilfe der Steuereinheit einfach und zuverlässig durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist der Flammendetektor ausgebildet, um eine von der Flamme ausgehende Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, zu detektieren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktion einer Vorrichtung. Mit Hilfe eines Flammenerzeugers wird eine Flamme erzeugt. Mit Hilfe eines Flammendetektors wird die Flamme detektiert, um ein Detektionssignal zu erhalten. Mit Hilfe einer Steuereinheit wird der Flammenerzeuger unter Verwendung eines Steuersignals gesteuert, um eine gewünschte Funktion des Flammenerzeugers auszulösen, wobei dieselbe ein Ausschalten des Flammenerzeugers umfasst. Die Steuereinheit wertet das Detektionssignal aus, indem sie den Ist-Verlauf des Detektionssignals mit einem Soll-Verlauf des Detektionssignals, der der gewünschten Funktion des Flammenerzeugers entspricht, vergleicht. Ferner stellt die Steuereinheit fest, dass eine Fehlfunktion der Vorrichtung vorliegt, wenn der Ist-Verlauf des Detektionssignals von dem Soll-Verlauf des Detektionssignals abweicht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird beim Steuern des Flammenerzeugers die Zuführung eines Fluids zu dem Flammenerzeuger unterbrochen. Das Ermitteln, ob eine Fehlfunktion der Vorrichtung vorliegt oder nicht, wird nach dem Unterbrechen der Zuführung des Fluids zu dem Flammenerzeuger durchgeführt. Die Zuführung des Fluids zu dem Flammenerzeuger wird wieder freigegeben, wenn eine Fehlfunktion der Vorrichtung nicht vorliegt. Die Vorrichtung wird ausgeschaltet, wenn eine Fehlfunktion der Vorrichtung vorliegt. Somit kann sichergestellt werden, dass das Freigeben der Fluidzufuhr nur bei einer ordnungsgemäßen Funktion der Vorrichtung durchgeführt wird. Andernfalls wird die Vorrichtung zur Sicherheit ausgeschaltet und nicht weiterbetrieben.
Das Konzept der Erfindung ist, dass im Betrieb der Vorrichtung die Flamme kurzzeitig abgeschaltet wird. Wird während dieser Zeitdauer dennoch eine Flamme erkannt, liegt ein Fehler vor und die Anlage wird abgeschaltet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Überprüfen einer Funktion eines Flammendetektors gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2a eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines beispielhaften Überprüfungsintervalls;
2b eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer beispielhaften Ermittlung der ordnungsgemäßen Funktion des Flammendetektors;
2c eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer beispielhaften Ermittlung der Fehlfunktion des Flammendetektors;
3 ein schematisches, beispielhaftes Blockdiagramm mit der in 1 gezeigten Steuereinheit zum Ansteuern einer Ausschalteinrichtung unter Verwendung eines Fehlerinformationssignals;
4 ein schematisches, beispielhaftes Blockdiagramm mit der in 1 gezeigten Steuereinheit zum Ansteuern einer Ventileinheit unter Verwendung eines Steuersignals;
5 ein Flussdiagramm eines mit Hilfe der in 1 gezeigten Vorrichtung ausführbaren Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ein Flussdiagramm von beispielhaften Verfahrensschritten des Verfahrens nach 5; und
7 ein Flussdiagramm von weiteren beispielhaften Verfahrensschritten des Verfahrens nach 5.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zum Überprüfen einer Funktion eines Flammendetektors 16 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Vorrichtung 10 eine Steuereinheit 12, einen Flammenerzeuger 14 und den Flammendetektor 16. Die Steuereinheit 12 dient zur Steuerung des Flammenerzeugers 14 unter Verwendung eines Steuersignals 13. Der Flammenerzeuger 14 dient zur Erzeugung einer Flamme. Die von der Flamme ausgehende Strahlung, wie z.B. eine UV-Strahlung, ist in 1 durch die Pfeile 15 schematisch dargestellt. Der Flammendetektor 16 dient zur Detektion der Flamme und zur Bereitstellung eines Detektionssignals 17. Vorzugsweise ist der Flammendetektor 16 ausgebildet, um die von der Flamme ausgehende UV-Strahlung 15 zu detektieren. Ferner ist das von dem Flammendetektor 16 bereitgestellte Detektionssignal 17 von dieser UV-Strahlung 15 abhängig.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 12 mit dem Flammendetektor 16 gekoppelt. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 12 ausgebildet, um das von dem Flammendetektor 16 bereitgestellte Detektionssignal 17 zu empfangen. Ferner ist der Flammenerzeuger 14 ausgebildet, um in einem ersten Betriebszustand die Flamme zu erzeugen, und in einem zweiten Betriebszustand die Flamme nicht zu erzeugen. Somit ist die Flamme in dem ersten Betriebszustand des Flammenerzeugers 14 detektierbar, während die Flamme in dem zweiten Betriebszustand des Flammenerzeugers 14 nicht detektierbar ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Steuereinheit 12 ausgebildet, um den Flammenerzeuger 14 derart anzusteuern, dass der Flammenerzeuger 14 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand wechselt. Ferner ist die Steuereinheit 12 ausgebildet, um basierend auf dem empfangenen Detektionssignal 17 die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors 16 zu ermitteln. Somit kann gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 die Überprüfung einer ordnungsgemäßen Funktion des Flammendetektors 16 realisiert werden.
Gemäß 1 kann die Steuereinheit 12 ausgebildet sein, um basierend auf dem empfangenen Detektionssignal 17 ein Fehlerinformationssignal 19 für eine optional vorgesehene Anzeigeeinheit 20 bereitzustellen. Vorzugsweise umfasst das von der Steuereinheit 12 erzeugte Fehlerinformationssignal 19 eine Angabe über die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors 16. Ferner ist die in 1 gezeigte Anzeigeeinheit 20 ausgebildet, um basierend auf dem empfangenen Fehlerinformationssignal 19 eine Information 21 über die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors 16 anzuzeigen. Die von der Anzeigeeinheit 20 ausgegebene Information 21 entspricht beispielsweise einer Information für einen Benutzer in Abhängigkeit der in dem Fehlerinformationssignal 19 enthaltenen Angabe.
2a zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines beispielhaften Überprüfungsintervalls Δt. Insbesondere dient dieses Überprüfungsintervall Δt zum Überprüfen der Funktion des Flammendetektors 16. Das in 2a gezeigte Überprüfungsintervall Δt ist beispielsweise durch den vorbestimmten Zeitpunkt t₀ und den nachfolgenden Zeitpunkt t₁ definiert. Vorzugsweise entspricht das Überprüfungsintervall Δt einem voreingestellten Zeitraum. Ferner liegen der vorbestimmte Zeitpunkt t₀ bzw. der voreingestellte Zeitraum Δt innerhalb einer Bereitschaftsbetriebsphase der Vorrichtung.
In 2a sind insbesondere die Zeitdauern der Betriebszustände des Flammenerzeugers 14, d.h. der erste Betriebszustand („EIN“) und der zweite Betriebszustand („AUS“), in einem Zeitdiagramm dargestellt.
Wie in 2a gezeigt, wechselt der Flammenerzeuger 14 zu dem Zeitpunkt t₀ von dem ersten Betriebszustand (EIN) in den zweiten Betriebszustand (AUS). Ferner wechselt der Flammenerzeuger 14 zu dem Zeitpunkt t₁ von dem zweiten Betriebszustand (AUS) wieder in den ersten Betriebszustand (EIN). Alternativ dazu kann der Flammenerzeuger 14 nach diesem Zeitpunkt t₁ auch in dem zweiten Betriebszustand (AUS) verbleiben. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Fehlfunktion der Vorrichtung 10 ermittelt wurde.
2b und 2c zeigen schematische Darstellungen zur Veranschaulichung einer beispielhaften Ermittlung der ordnungsgemäßen Funktion bzw. der Fehlfunktion des Flammendetektors 16. In 2b und 2c ist jeweils das Detektionssignal 17 dargestellt, das eine Detektion der Flamme oder eine Nicht-Detektion der Flamme beschreibt. Ferner sind in 2b und 2c auf der Abszisse jeweils die Zeit (t) aufgetragen, während auf der Ordinate jeweils die Signalwerte (S) aufgetragen sind. Wenn das Detektionssignal 17 den ersten Signalwert S1 einnimmt, beschreibt es eine Detektion der Flamme. Wenn das Detektionssignal 17 den zweiten Signalwert S2 einnimmt, beschreibt es eine Nicht-Detektion der Flamme. Beispielsweise ist der erste Signalwert S1 größer als der zweite Signalwert S2, während der zweite Signalwert S2 gleich Null ist. Insbesondere ist in 2b und 2c jeweils das durch die Zeitpunkte t₀ und t₁ definierte Überprüfungsintervall Δt dargestellt.
In 2b und 2c ist das Detektionssignal 17 ab dem Zeitpunkt t₁ jeweils durch eine durchgezogene bzw. strichpunktierte Linie dargestellt. Dabei entspricht die Darstellung der durchgezogenen Linie insbesondere dem Fall, dass der Flammenerzeuger 14 zu dem Zeitpunkt t₁ von dem zweiten Betriebszustand wieder in den ersten Betriebszustand gewechselt ist. Ferner entspricht die Darstellung der strichpunktierten Linie dem Fall, dass der Flammenerzeuger 14 nach dem Zeitpunkt t₁ in dem zweiten Betriebszustand verblieben ist.
Für den Fall, dass die ordnungsgemäße Funktion des Flammendetektors 16 vorliegt (2b), nimmt das Detektionssignal 17 während des ersten Betriebszustands des Flammenerzeugers 14 den ersten Signalwert S1 und während des zweiten Betriebszustands des Flammenerzeugers 14 den zweiten Signalwert S2 ein. Somit ist in diesem Fall das Detektionssignal 17 ein Rechtecksignal. Anhand dieses Rechtecksignals kann die ordnungsgemäße Funktion des Flammendetektors 16 einfach und zuverlässig ermittelt werden.
Für den Fall, dass eine Fehlfunktion des Flammendetektors 16 vorliegt (2c), nimmt das Detektionssignal 17 während des ersten Betriebszustands des Flammenerzeugers 14 den ersten Signalwert S1 und während des zweiten Betriebszustands des Flammenerzeugers 14 auch den ersten Signalwert S1 ein. Dabei nimmt das Detektionssignal 17 insbesondere während des zweiten Betriebszustands des Flammenerzeugers 14 den zweiten Signalwert S2 nicht ein. In diesem Fall ist das Detektionssignal 17 ein Signal mit einem konstanten Signalverlauf. Anhand dieses Signals mit dem konstanten Signalverlauf kann die Fehlfunktion des Flammendetektors 16 ermittelt werden.
Vorzugsweise kann anhand des in 2b und 2c gezeigten Signalverlaufs des Detektionssignals 17 die ordnungsgemäße Funktion bzw. die Fehlfunktion des Flammendetektors 16 ermittelt werden, wenn die Flammenabschaltung, d.h. der Wechsel des Flammenerzeugers 14 von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu dem Zeitpunkt t₀, richtig funktioniert. Alternativ dazu kann auch anhand eines dem in 2c gezeigten Signalverlauf des Detektionssignals 17 entsprechenden Signalverlaufs eine Fehlfunktion des Flammenerzeugers 14 ermittelt werden, wenn die Flammenabschaltung nicht richtig funktioniert. D.h., wenn eine Flamme erkannt wird, obwohl keine vorhanden sein sollte, so kann entweder der Flammendetektor 16 fehlerhaft sein oder aber die Flammenabschaltung nicht richtig funktionieren.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann mit Hilfe der Steuereinheit 12 basierend auf dem Detektionssignal 17 festgestellt werden, dass eine Fehlfunktion des Flammendetektors 16 oder eine Fehlfunktion des Flammenerzeugers 14 vorliegt, wenn das Detektionssignal 17 nicht der gewünschten Funktion des Flammenerzeugers 14, insbesondere ein Ausschalten des Flammenerzeugers 14 zu dem Zeitpunkt t₀, entspricht.
3 zeigt ein schematisches, beispielhaftes Blockdiagramm mit der in 1 gezeigten Steuereinheit 12 zum Ansteuern einer Ausschalteinrichtung 30 unter Verwendung des Fehlerinformationssignals 19. Gemäß 3 kann die Vorrichtung 10 zusätzlich die Ausschalteinrichtung 30 umfassen. Vorzugsweise ist die in 3 gezeigte Ausschalteinrichtung 30 ausgebildet, um die Vorrichtung 10 auszuschalten, wenn die Steuereinheit 12 die Anwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors 16 festgestellt hat. Somit kann die Vorrichtung 10 bei der Anwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors 16 automatisch ausgeschaltet werden. Dies erhöht insbesondere die Sicherheit während des Betriebs der Vorrichtung 10.
Vorzugsweise kann für den Fall, dass die Steuereinheit 12 die Abwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors 16 festgestellt hat, der Weiterbetrieb der Vorrichtung 10 erfolgen. Ferner kann der Flammenerzeuger 14 derart angesteuert werden, dass er nach Ablauf des Überprüfungsintervalls Δt von dem zweiten Betriebszustand wieder in den ersten Betriebszustand wechselt.
4 zeigt ein schematisches, beispielhaftes Blockdiagramm mit der in 1 gezeigten Steuereinheit 12 zum Ansteuern einer Ventileinheit 32 unter Verwendung eines Steuersignals 13. Gemäß 4 kann die Vorrichtung 10 die Ventileinheit 32 zum Steuern der Fluidzufuhr zu dem Flammenerzeuger 14 umfassen. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 12 ausgebildet, um die Ventileinheit 32 derart anzusteuern, dass die Ventileinheit 32 die Fluidzufuhr zu dem Flammenerzeuger 14 bei einem Wechsel von dem ersten Betriebszustand des Flammenerzeugers 14 in den zweiten Betriebszustand des Flammenerzeugers 14 unterbricht, und dass die Ventileinheit 32 die Fluidzufuhr zu dem Flammenerzeuger 14 bei einem Wechsel von dem zweiten Betriebszustand des Flammenerzeugers 14 in den ersten Betriebszustand des Flammenerzeugers 14 wieder freigibt. Somit kann mit Hilfe der steuerbaren Ventileinheit 32 die Unterbrechung bzw. Freigabe 33 der Fluidzufuhr zu dem Flammenerzeuger 14 gesteuert werden.
Vorzugsweise umfasst die in 4 gezeigte Ventileinheit 32 ein Magnetventil. Beispielsweise umfasst das Fluid für die Zuführung zu dem Flammenerzeuger 14 ein brennbares Gas oder eine brennbare Flüssigkeit.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines mit Hilfe der in 1 gezeigten Vorrichtung 10 ausführbaren Verfahrens 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das in 5 gezeigte Verfahren 100 umfasst beispielsweise die folgenden Schritte. In einem Schritt 102 wird mit Hilfe eines Flammenerzeugers 14 eine Flamme erzeugt. In einem Schritt 104 wird mit Hilfe eines Flammendetektors 16 die Flamme detektiert, um ein Detektionssignal 17 zu erhalten. In einem Schritt 106 wird mit Hilfe einer Steuereinheit 12 der Flammenerzeuger 14 unter Verwendung eines Steuersignals 13 gesteuert, um ein Ausschalten des Flammenerzeugers 14 auszulösen. In einem Schritt 108 wird mit Hilfe der Steuereinheit 12 basierend auf dem Detektionssignal 17 ermittelt, ob das Detektionssignal eine brennende Flamme anzeigt oder nicht.
6 zeigt ein Flussdiagramm von beispielhaften Verfahrensschritten des Verfahrens 100 nach 5. Gemäß 6 umfasst das Verfahren 100 beispielsweise die folgenden Schritte.
In dem Schritt 106‘ wird die Fluidzufuhr zu dem Flammenerzeuger 14 mit Hilfe der in 4 gezeigten Ventileinheit 32 unterbrochen. Vorzugsweise wird der Schritt 106‘ zu dem in 2a gezeigten, vorbestimmten Zeitpunkt t₀ durchgeführt. Der Schritt 108 des Ermittelns, ob eine Fehlfunktion der Vorrichtung 10 vorliegt oder nicht, wird nach dem Schritt 106‘ des Unterbrechens der Fluidzufuhr durchgeführt. Vorzugsweise wird der Schritt 108 basierend auf dem während des in 2a gezeigten Überprüfungsintervalls Δt detektierten Detektionssignal 17 durchgeführt. Für den Fall, dass die Steuereinheit 12 die Abwesenheit einer Fehlfunktion der Vorrichtung 10 festgestellt hat, wird der Schritt 110a durchgeführt. Ferner wird für den Fall, dass die Steuereinheit 12 die Anwesenheit einer Fehlfunktion der Vorrichtung 10 festgestellt hat, der Schritt 110b durchgeführt. In dem Schritt 110a wird die Fluidzufuhr zu dem Flammenerzeuger 14 mit Hilfe der in 4 gezeigten Ventileinheit 32 wieder freigegeben. In dem Schritt 110b wird die Vorrichtung 10 mit Hilfe der in 3 gezeigten Ausschalteinrichtung 30 ausgeschaltet. Somit kann der Weiterbetrieb der Vorrichtung 10 verhindert werden.
7 zeigt ein Flussdiagramm von weiteren beispielhaften Verfahrensschritten des Verfahrens 100 nach 5. Gemäß 7 umfasst das Verfahren 100 beispielsweise den Schritt 106‘ des Unterbrechens der Fluidzufuhr und den Schritt 108 des Ermittelns, ob eine Fehlfunktion der Vorrichtung 10 vorliegt oder nicht. Für den Fall, dass die Steuereinheit 12 korrekterweise erkannt hat, dass keine Flamme mehr da ist, kann der Schritt 112a durchgeführt werden. Dieser Schritt 112a ist optional. Ferner wird für den Fall, dass die Steuereinheit 12 eine Flamme erkannt hat, obwohl keine mehr da sein dürfte, der Schritt 112b durchgeführt. In dem Schritt 112a kann mit Hilfe der in 1 gezeigten Anzeigeeinheit 20 eine Information darüber angezeigt werden, dass keine Fehlfunktion der Vorrichtung 10 vorliegt. In dem Schritt 112b wird mit Hilfe der in 1 gezeigten Anzeigeeinheit 20 eine Information darüber angezeigt, dass eine Fehlfunktion der Vorrichtung 10 vorliegt. Mit Hilfe dieser Anzeige erkennt der Benutzer, dass eine Fehlfunktion des Flammendetektors 16 oder eine Fehlfunktion des Flammenerzeugers 14 vorliegt. Vorzugsweise arbeitet die Vorrichtung 10 in einem Dauerbetriebszustand, wobei dieser mindestens eine reguläre Betriebsphase und mindestens eine Bereitschaftsbetriebsphase umfasst. Beispielsweise umfasst die reguläre Betriebsphase jeweils einen Zeitraum von mindestens einer Stunde, während die Bereitschaftsbetriebsphase jeweils einen Zeitraum in einem Bereich von 5 Sekunden bis 5 Minuten oder in einem Bereich von 30 Sekunden bis 1 Minute umfasst. Ferner können mehrere Bereitschaftsbetriebsphasen einen regelmäßigen zeitlichen Abstand voneinander haben.
Beispielsweise entspricht das in 2a gezeigte Überprüfungsintervall Δt einem voreingestellten Zeitraum in einem Bereich von 1 Sekunde bis 30 Sekunden oder in einem Bereich von 5 Sekunden bis 15 Sekunden.
Bei Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 10 in einem Heißlufttrockner eines Digitaldruckers eingesetzt werden.
Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten, elektro-mechanischen „Shutter-Self-Check“-Lösung des Flammenüberwachungssensors (d.h. ein Verschleißtauschteil) kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine automatische Softwarelösung in die Ablaufsteuerung der Feuerungsanlage als sogenannte „Ablaufsteuerung-Soft-Shutter-Self-Check-Funktion“ integriert werden. Beispielsweise entspricht die Ablaufsteuerung dem Verfahren 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 6.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine zyklische Funktionsüberprüfung der Flammenüberwachungseinrichtung für dauerbetriebene Brennersysteme realisiert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich insbesondere für die Einsatzgebiete der Flammenüberwachungssysteme in Feuerungsanlagen mit einem Dauerbetrieb über 24 Stunden, die keinen durchgehend regulären Betrieb erfordern. Dabei kann die seitens einer Norm (z.B. EN746) verlangte „Self-Check-Funktion“ in die Ablaufsteuerung, vorzugsweise während der „StandBy“-/„IDLE“-Phasen, integriert werden. Somit kann ein einfaches Flammenüberwachungssystem ohne die aus dem Stand der Technik bekannte, integrierte „Self-Check-Funktion“ realisiert werden.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann bei Digitaldruckern oder auch bei Offset-Druckern in dem Trockner (i.d.R. Heißlufttrockner) die Überwachungsfunktion der Flamme im Heißlufttrockner in den StandBy-Phasen des jeweiligen Drucksystems erfolgen.
Die erfindungsgemäße Ablaufsteuerung umfasst insbesondere die anhand von 6 erläuterten Schritte. Beispielsweise wird in regelmäßigen Abständen innerhalb eines definierten Betriebszeitraums von 24 Stunden seitens der Ablaufsteuerung der Feuerungsanlage die Gaszufuhr zu dem Brenner gezielt unterbrochen (z.B. Schritt 106). Dies geschieht insbesondere in der StandBy-/IDLE-Phase der Feuerungsanlage. Nachfolgend wird von der Ablaufsteuerung ein Ausfall der Flamme erwartet. Sofern keine Flamme in dem voreingestellten Zeitraum bzw. Überprüfungsintervall detektiert wird, ist der Test bestanden. In diesem Fall kann die Gaszufuhr zu dem Brenner wieder freigegeben werden, wodurch ein sofortiger Weiterbetrieb der Anlage möglich ist (z.B. Schritt 110a). Sollte die Flamme wider Erwarten trotz der Gaszufuhrunterbrechung erkannt werden, wird die Anlage mit der Anzeige eines Flammenüberwachungsfehlers abgeschaltet (z.B. Schritt 110b).
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere die folgenden Vorteile. Die kostenintensive „Self-Check-Funktion“ bei der Verwendung des Verschleißteils bzw. Wegwerfbauteils im Flammenüberwachungssensor kann in die Lebensdauerkomponente, d.h. Ablaufsteuerung, integriert werden. Durch die Verwendung der günstigeren Komponente für die Flammenüberwachung können die Kosten des Systems reduziert werden. Insbesondere wird der Komponentenpreis um ca. 90 % reduziert. Ferner können durch das Weglassen des Verschleißteils für die Flammenüberwachung die laufenden Kosten des Systems reduziert werden, da die Wartungsintervalle länger ausfallen können als bei einem Trockner nach dem Stand der Technik. Insbesondere beträgt das Wartungsintervall ca. zwei Jahre.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Steuereinheit
13: Steuersignal
14: Flammenerzeuger
15: UV-Strahlung
16: Flammendetektor
17: Detektionssignal
19: Fehlerinformationssignal
20: Anzeigeeinheit
21: Information
30: Ausschalteinrichtung
32: Ventileinheit
100: Verfahren
102 bis 108, 110a, 110b, 112a, 112b: Verfahrensschritt
t₀, t₁: Zeitpunkt
Δt: Überprüfungsintervall

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007002817 A1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm (z.B. EN746) [0050]

Claims

Vorrichtung (10) zum Überprüfen einer Funktion derselben, mit einem Flammenerzeuger (14) zum Erzeugen einer Flamme, mit einem Flammendetektor (16) zum Detektieren der Flamme, um ein Detektionssignal (17) zu erhalten, und mit einer Steuereinheit (12) zum Steuern des Flammenerzeugers (14) unter Verwendung eines Steuersignals (13), um eine gewünschte Funktion des Flammenerzeugers (14) auszulösen, wobei dieselbe ein Ausschalten des Flammenerzeugers (14) umfasst, wobei die Steuereinheit (12) ausgebildet ist, um eine Funktion des Flammenerzeugers (14) vorzugeben und anhand eines Detektionssignals auszuwerten, ob eine Fehlfunktion vorliegt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (12) ausgebildet ist, um basierend auf dem Detektionssignal (17) festzustellen, dass eine Fehlfunktion des Flammendetektors (16) oder eine Fehlfunktion des Flammenerzeugers (14) vorliegt, wenn das Detektionssignal (17) nicht der gewünschten Funktion des Flammenerzeugers (14) entspricht.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Flammenerzeuger (14) ausgebildet ist, um in einem ersten Betriebszustand die Flamme zu erzeugen und in einem zweiten Betriebszustand die Flamme nicht zu erzeugen, wobei die Steuereinheit (12) ausgebildet ist, um den Flammenerzeuger (14) derart anzusteuern, dass der Flammenerzeuger (14) von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand wechselt, und wobei das Detektionssignal (17) eine Detektion der Flamme oder eine Nicht-Detektion der Flamme beschreibt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (12) ausgebildet ist, um die Anwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors (16) festzustellen, wenn das während des ersten Betriebszustands des Flammenerzeugers (14) detektierte Detektionssignal (17) eine Detektion der Flamme beschreibt, und wenn das während des zweiten Betriebszustands des Flammenerzeugers (14) detektierte Detektionssignal (17) aucheine Detektion der Flamme beschreibt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit (12) ausgebildet ist, um die Abwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors (16) festzustellen, wenn das während des ersten Betriebszustands des Flammenerzeugers (14) detektierte Detektionssignal (17) eine Detektion der Flamme beschreibt, und wenn das während des zweiten Betriebszustands des Flammenerzeugers (14) detektierte Detektionssignal (17) eine Nicht-Detektion der Flamme beschreibt.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Steuereinheit (12) ausgebildet ist, um den Flammenerzeuger (14) derart anzusteuern, dass der Flammenerzeuger (14) nach dem Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand wieder in den ersten Betriebszustand wechselt, wenn die Steuereinheit (12) die Abwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors (16) festgestellt hat.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung (10) eine Ausschalteinrichtung (30) umfasst, wobei die Ausschalteinrichtung (30) ausgebildet ist, um die Vorrichtung (10) auszuschalten, wenn die Steuereinheit (12) die Anwesenheit einer Fehlfunktion des Flammendetektors (16) festgestellt hat.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Flammendetektor (16) ausgebildet ist, um eine von der Flamme ausgehende Strahlung (15) zu detektieren, wobei das Detektionssignal (17) vom Vorhandensein der Strahlung (15) abhängig ist.
Verfahren (100) zum Überprüfen einer Funktion einer Vorrichtung (10), bei dem mit Hilfe eines Flammenerzeugers (14) eine Flamme erzeugt wird, bei dem mit Hilfe eines Flammendetektors (16) die Flamme detektiert wird, um ein Detektionssignal (17) zu erhalten, bei dem mit Hilfe einer Steuereinheit (12) der Flammenerzeuger (14) unter Verwendung eines Steuersignals (13) gesteuert wird, um eine gewünschte Funktion des Flammenerzeugers (14) auszulösen, wobei dieselbe ein Ausschalten des Flammenerzeugers (14) umfasst, bei dem die Steuereinheit (12) das Detektionssignal (17) auswertet, indem sie den Ist-Verlauf des Detektionssignals (17) mit einem Soll-Verlauf des Detektionssignals (17), der der gewünschten Funktion des Flammenerzeugers (14) entspricht, vergleicht, und bei dem die Steuereinheit (12) feststellt, dass eine Fehlfunktion der Vorrichtung (10) vorliegt, wenn der Ist-Verlauf des Detektionssignals (17) von dem Soll-Verlauf des Detektionssignals (17) abweicht.
Verfahren (100) nach Anspruch 9, bei dem beim Steuern des Flammenerzeugers (14) die Zuführung eines Fluids zu dem Flammenerzeuger (14) unterbrochen wird, bei dem ein Ermitteln, ob eine Fehlfunktion der Vorrichtung (10) vorliegt oder nicht, nach dem Unterbrechen der Zuführung des Fluids zu dem Flammenerzeuger (14) durchgeführt wird, bei dem die Zuführung des Fluids zu dem Flammenerzeuger (14) wieder freigegeben wird, wenn eine Fehlfunktion der Vorrichtung (10) nicht vorliegt, und bei dem die Vorrichtung (10) ausgeschaltet wird, wenn eine Fehlfunktion der Vorrichtung (10) vorliegt.