DE1917094A1 - Steuer- und UEberwachungsautomat fuer eine OEl- oder Gasbrenneranlage - Google Patents

Description

Essen, den 1. April 1969 (32 482/Gl.)

PatentanmeldiHig

Begensdorf / Schvrei2 Bannstr. lo2

Steuer- und Uebengaohungsautomat für eine OeI-

oder Gasbrenneranlage

Die vorliegende Erfindung betrifft ©inen Steuer- und Ueberviaehungsautomafc für eine Gel- ©der Gasbrenneranlage, mit einer Schaltanordnung sur Bemessung einer Vorspülzeit und einer an diese anschliessenden Sicherheitszeit, und mit einem vom Beginn der Sicherheitszeit an erregten Brennstoff-Freigaberelais, für welches ein Selbsthaltekreis vorgesehen 1st., der einen Flammenwächter-Arbeitskontakt enthalte

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Bei der automatisch gesteuerten Inbetriebsetzung von Brenneranlagen für flüssige oder gasförmige ürearastoffe ist •ss erforderlich, anschliessend an den Einsoiialtbefehl i'unächst eine sogenannte "terspülseit elazisfoaitet!., hevor die Brennstoffzufuhr zum Brennraum freigegeben \md di© Zltoäwag eingeschaltet wird= Während dem genannten erfolgt eine Belüftung des Brennraumes., u dass beim Einsetzen der Zündimg nieht ein esipissi^es Gemisch liegt. Kit der Brennstoff-Freigabe tsnu dem Eisasslsalten der Zündung nach Ablauf der Yorspülseit beginnt ©&& weiteres, "Sicherheif.szeit" genanntes Zeitintervalle Während der Sicherheitszeit wird mittels eines FlarorasnvjS©kiife©rs geprüfte ob die eingeschaltete Zündvorrlclitimg üeia ®s&mm%i?öm®na@ti. Brexm stoff ordnungsgeraäss zu zünden vermag. ifeais <ä®p Flassjasjswfichter innerhalb der Sicherheitsseit das Eisfesteiles üer Flamme meidet* so geht der Äntosafc in öl® B®i?Eai&e stellung., in welcher das Brennstoff-Freigabss^elais Arbeitskontakt des Flatmnenwäoh^ers getmlfeim bleibte Kommteine Flamme hingegen nicht zustand®^ s© g©h.fe u®r Automat.in die atörstellung, wobei Brennsfeoffs?jfubr υηύ gtlndung unterbrochen werden=

In Steuer- und Ueberwachungsaut3ma&e& dieses? Art ist es bekannt, den Aulauf der Vorspülssit mtä öler Sleherlieltszeife beispielsweise mittels FrogransasQhaltwerk oöer ther-Äsclieii Relais, Insbesondere Bimetallreiais usw. zu sfeeaera-= Belä© Lösungen erfordern einen relativ grossen AuSimna, besonders auch deshalb* weil es auf hohe Zuverlässigkeit und vollständige Eigensicherheit solcher Sstialfceisirlsbtimgea Iliermische Schalteinriehtungea ergeben überdies ziemlloh grosse Streuungen der Schaltzeiten in Abhängigkeit von-

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Speisespannung^ Umgebungstemperatur usw. Aus diesen Gründen ist mit solchen Schalteinrichtungen vor allem die ausreichend

genaue Einhaltung von relativ kurzen Sicherheitszelten von ZoBr nuv 2 oder J Sekunden schwierig« Anderseits ist man jedoch bestrebt, die Sicherheitszeit möglichst kurz zu halten» *jeil damit zu rechnen ist, dass die während diesem Intervall ausströmende Brennstoffmenge entweder gar nicht (Störungsfall) oder erst kurz vor Ablauf des Intervalls entzündet wird«

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Automaten der genannten Art mit geringem Aufwand eine zuverlässige Schaltanordnung zur Bemessung der VorspÜlzeit und der ansehl!essenden Sicherheitszeit zu schaffen, welche auch relativ kurze Sicherheitszeiten mit guter Genauigkeit einhält und welche den Anforderungen an die Eigensicherheit' gerecht wird.

Der erfindungsgemässe Steuer- und Ueberwachungsautomat der eingangs genannten Art ist gekennzeichnet durch einen über einen Einschaltbefehl-Kontakt zu speisenden Stromzweig, welcher einen Vorschaltwiderstand in Serie mit einem Kondensator enthält, wobei der Kondensator von einem Parallelzweig überbrückt ist, welcher die Serieschaltung einer Diode mit Kippcharakteristik und des genannten Brennstoff-Freigaberelais enthält.

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Kachstehend wird ein Ausftihruzigsbeispisl d©s E^flaöuagsgegenstandes im Zusammenhang mit der Zeichnung näher beschrieben= Diese zeigt ein Schalfcschema der im vorliegenden

Zusammenhang wesentlichen Teile des Au'coßiaten bzw,, der Brenneranlage₀

Die dargestellte Schaltung, ist zwischen Phasenleiter P und Mull-Leiter 0 eines VJechselstromnetzes angeschlossen„ Der Einschaltbefehl Kur Inbetriebsetzung der Brenneranlage erfolgt über einen Kontakt im Phasesiielter_£, beispielsweise den Kontakt eines Thermostaten, einer Schaltuhr oder eines Hanöschalters usws der Einfachheit halber ist diese Punktion durch einen einzelnen Kontakt e angedeutet ο Vom Einschaltbefehl-Kontakt e verläuft ein erster Strorazweig über den Meter M des Brennergebläses zum Mull-L©iter_o Ein weiterer Stromzweig verläuft über einei^Arbeitskontakt ti eines Brennstoff-Freigaberelais T und von diesem Kontakt einerseits über den Antrieb V für das Brennstoffventil und anderseits über einen Ruhekontakt f2 des (nicht dargestellten) Flammenwächters "and die Zündeinrichtung Zc Ein dritter, zwischen dem Kontakt e und dem Null-Leiter verlaufender Stromzweig enthält die Serieschaltung eines Gleichrichters Gj eines Widerstandes R und eines Kondensators Co Der genannte Kondensator ist von einem Parallelpfad überbrückt,, welcher eine sogenannte Schaltdiode D {Glimmentladungsröhre) in Serie mit der Erregerwicklung des Brennstoff-Freigaberelais T enthält. Von der Verbindungsstelle zwischen Schaltdiode D und der Relaiswicklung T zum Verbindungspunkt zwischen Gleichrichter G und Widerstand R verläuft ein Haltestromkreis für das Relais T mit dem Arbeitskontakt t2 (Selbßthaltekontakt) dieses Relais und einem Arbeitskontakt fl des Flammenwächters.

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In der beschriebenen Schaltung spielt bei der Bemessung der Vorspülzeit und der Sicherheitsseit die toskannte Kippcharakteristik der Schaltdiode D in Punktion der an ihr wirksamen Spannung eine massgebliche Rolle; Bei niedriger Spannung ist die Schaltdiode zunächst nichtleitend,, bis mit zunehmender

Spannung der Wert der Zündspannung überschritten wird vtnü die Glimmentladung durch di© Diode sprunghaft einsetzt. Nach erfolgter Zündung geht der Spannungsabfall über aer Diode auf den Wert der Brennspannung zurück* der wesentlich niedriger ist als die Zündspannung. Die Glimmentladung wird erst dadurch unterbrochen, dass eine minimale Stärke des Entladungsstromes unterschritten wird. Für uen vorliegenden Zweck sind solche Glimmentladungslampen besonders geeignet* deren Brennspannung von der Zündspannung möglichst verschieden

ist. A.nstelle von Glimmentladungslarapeii lassen sich jedoch auch andere Diodentypen mit Kippcharakteristik verwenden* beispielsweise sind Halbleiter-Vierschiehtdioden, sogenannte Shockley-Dioden bekannt, welche eiE ähnliches Kippverhalten zeigen, wie die GlimmentladyngsrÖhren*

Die Wirkungsweise der vorliegenden Schaltung bei der Inbetriebsetzung der Brenneranlage ist wie folgt; Wenn der Kontakt e geschlossen wird (Einschaltbefehl) erhält der Brennermotor M Strom, und es beginnt di® VorspUlzeit, während welcher der Brennraum belüftet wird. Gleichzeitig beginnt sich der vorerst entladene Kondensator C über den Gleichrichter G und den Vorschaltwiderstand R aufzuladen, wobei die

Spannung über dem Kondensator entsprechend seiner zunehmenden Ladung ansteigt. Die Anst^iegsgeschwindigkeit dieser Spannung und damit die.Dauer der VorspUlzeit 1st durch die Zeitkonstante RC gegeben»

Das Ende der VorspUlzeit und der Beginn der Sicherheitszeit werden dadurch bestimmt, dass die Kondensatorspannung den

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Wert äer Zündspannung der Schaltdi©äe D erreichte Hierdurch wird die Diode gezündet» und der Kondensator entlädt -sieh diese ν,ηά das Brennstoff -Freigaberelais T„ und ss?mr siaeh Massgabe der Zeitkonstante entsprechend im wesentlichen Produkt aus der Kondensator~Kapazifcäfc und dem Vliclerstaad der Relalswickiung T-, Es wird dabei vorausgesetzt₉ dass üer Vorschaltwiderstand R ein Vielfaches des erwähnten Wieklungswiderstandes, jedenfalls mindestens das Zehnfache, beträft« Mit einsetzender Zündung der Diode wird das Relais T ©lurch den Entladestrom erregt, und dessen Kontakte ti und te2 w<sz»den geschlossen, lieber den Arbeitskontakt ti erhalte» das Brennstoffventil V unidie Zündeinrichtung 2 Strom* wad-der Kontakt t2 bereitet einen Selbsthaltekreis für das Brennstoff-FreigsbereXais T vox?« Wenn sieh innert nützlicher Frist die Brennerflasane bildet _B so spricht der Flammenwächter an , woüiirch dessen Arbeitskontakfe fl schliesst und den genannten Haltefereis für das Relais T vervollständigt» Gleichzeitig wir-d ara R«hek©ntakt. f 2 d@§ Flamnienviächters die Zündeinrichtung. 2 abgeschaltet ? Diese Situation entspricht dem Mormalbeferiebssustaiiä des Automat@sa»

Kommt jedoch eine ordnungsgemässe B^esme^flanrae iraierhalb der vorbestimmten Sicherheitszelt nicht zustande, so spricht der Flammenwächter nicht an und es unterbleibt die Selbsthaltung des Relais T, Die Entladestrofisfcärke aus dem Kondensator C über die Diode D nimmt raseh alb₉ bq dass das Relais T wieder abfällt und auch die Glimsanteiadung in der Schaltdiode D abreisst. Durch den sich hierbei öffnenden Kontakt ti'werden die Brennstoffzufuhr unterbrochen und die Zündung abgeschaltet, wodurch die Inbetriebsetzung des Brenners unterbleibt» Eine solche kurzzeitige Erregung und ansehliesseKd© Entregung des Brennstoff -Freigaterelais T kann in an sieh bekannter, hier nicht näher beschriebener Weise zur Störungssignalisierung unä gegebenenfalls zur Sperrung einer anschliessenden neuen Inbetriebsetzung ausgewertet werdenο

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£.in iveserrcli eher Ito^ell der beschriebenes.¹!. Anordnung bestehe uctf-jn, öf\33 ö;is Baiser- der Sicherheitszeit, von der Ku^e ier -'psise^pGiiniir'g ·', !-letz spannung; praktisch unabhängig is?-c Die;-5 wird vielEse-hr durch die Zündspaanung der oehaltdi-'-e ;Be;„ π>;ώ!- imö die minimale Brerr-nstrosustärke der Diode bsv». den i^;?i3.'estro!n des Relais T [Ende | bestirarat, iich« allein ö."r^!ch d?."-:■ wsl/'-gehend konstanten elektrischen Daten dieser BeBf.anä"---iJ.s.- Deshalb lassen sich relativ kurze Sicherheit; zeilen ?j*nh oh*·¹;: siitsprechenöe Verkürziuag uev Vors.pulse it, ιβλ^;; guter uerr.uigireit einhaltene Viesentlich ist ferner die 'VDlXst'Siiäi.ge Eigertsieherheit der Anordnung_r. indem im Falle eines Defekts irgsritil eiiies der an der Bemessung der Yorspüli"~it und der Sieherheitszeit beteiligten öchaltelemente eine B:eennerinbfci'.2::^!5bsetzur!g unraöglieh ist. Dies i8t beispislsfv'eise für- einen angenommenen Unterbruch im Kondensatorsvjeigeinen Kurzschluss desselben oder einen Unterbruch im Faralielzweig D_rT ohne 1%'eiteres ersichtiich. Bei einem allfälligen Kurzschluss der Diode D erhält ferner das Relais T infolge des grcssen Vcrviiderstandes R keinen ausreichenden Strom., dass es dadurch erregt werden könnte» Die Anordnung ist zudem mit rel£iv billigen und einfachen Schaltelementen verwirklicht, die keiner mechanischem Abnützung unterworfen sind =

Ansprüche :

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Iy Steuer- und Ueberwachungsautomat für eine OeI- oder Gasbrenne rani age, mit einer Schaltanordnung zur Bemessung einer Vorspülzeit und einer an diese anschi!essenden Sicherheitszeit , und mit einem vom Beginn der Sicherheitszeit an erregten Brennstoff-Freigaberelais, für welches ein Selbsthai tekreis vorgesehen ist, der einen Flammenwächter-Arbeitskontakt enthält, gekennzeichnet durch einen über einen Einschaltbefehl-Kontakt (e) zu speisenden Stromzweig, welcher einen Vorschaltwiderstand (R) in Serie mit einem Kondensator (C) enthält, wobei der Kondensator (C) von einem Parallelzweig überbrückt ist, welcher die üerieschaltung einer Diode {D) mit Kippcharakteristik und des genannten Brennstoff-Freigaberelais (T) enthält.
2. 2. Steuer- und Ueberwachungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Diode (D) durch eine Glimm· entladungsröhre gebildet 1st.

   Steuer- und Ueberwachungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Diode durch eine Halbleiter-Vierschi chtdiode bzw. eine Shockley-Diode gebildet ist.

   4ο Steuer- und Ueberwachungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschaltwiderstand (R)um ein Vielfaches grosser ist als der Wicklungswiderstand des Brennstoff-Freigaberelais (T).

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   Kä/lf

   PAe Dr.Andrejewwli^r^onk^⁵⁶⁹