DE19907997A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Modulationsgrades eines Stellgliedes für einen Gasstrom - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung (1) zum Einstellen des Modulationsgrades (M) eines Stellgliedes (2), das für den einem Gasbrenner zugeführten Gasstrom vorgesehen ist, wird der Modulationsgrad (M) entsprechend der zeitlichen Integration eines Steuersignals (S) mittels einer Integratorschaltung (3) geändert, wobei der eingestellte Modulationsgrad (M) jeweils bis zu seiner nächsten Änderung gespeichert bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen des Modulationsgrades eines Stellgliedes, das für den einem Gasbrenner zugeführten Gasstrom vorgesehen ist.

Unter einem Gasbrenner sind z. B. mit Gas betriebene Heizge­ räte, insbesondere dekorative Flammeneffektgeräte oder Ein­ zelraumheizungen, sowie andere Gasanwendungen zu verstehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung bereitzustellen, wie der Modulationsgrad, d. h. die jeweilige Stellposition, des Stellgliedes einge­ stellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren er­ findungsgemäß dadurch gelöst, daß der Modulationsgrad ent­ sprechend der zeitlichen Integration eines Steuersignals ge­ ändert wird.

Solange ein z. B. positives oder negatives Steuersignal an­ steht, wird der Modulationsgrad durch zeitliche Integration des Steuersignals langsam in die entsprechende Richtung ge­ ändert. Steht kein Steuersignal an, bleibt der Modulations­ grad hingegen unverändert.

Bei besonders bevorzugten Verfahrensausgestaltungen wird das Steuersignal durch einen Bediener manuell (z. B. über Ta­ ster), optisch, akustisch (z. B. mittels Sprachsteuerung) oder ferngesteuert (z. B. mit drahtloser Fernsteuerung) er­ zeugt.

In einer anderen Verfahrensausgestaltung kann das Auslösesi­ gnal auch durch eine Steuerung oder Regelung erzeugt werden. So kann eine Temperaturregelung je nach IST-Raumtemperaturen und eingestellter SOLL-Raumtemperatur die entsprechenden Steuersignale erzeugen. Oder eine Abbrandsteuerung kann über die Steuersignale das Abbrandverhalten eines normalen Holz- bzw. Kohlefeuers simulieren.

Vorzugsweise wird das Steuersignal und/oder der Modulations­ grad nach oben und/oder nach unten begrenzt. Mit dieser Be­ grenzung läßt sich bei der Einstellung des Modulationsgrades auch eine Totzeit verhindern, da nicht über die mechanischen Minimal- und Maximalgrenzen des Regelventils hinweggefahren wird.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der eingestellte Modula­ tionsgrad jeweils bis zu seiner nächsten Änderung in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert bleibt. So wird auch beim nächsten Einschalten des Flammeneffektgerätes das bei seinem letzten Betrieb vorgewählte Flammenbild erscheinen.

Für eine optimale Wärmeabgabe des Gasbrenners ist es sinn­ voll, für eine Änderung des Modulationsgrades sowohl die Um­ gebungstemperatur als auch Parameter des Gasbrenners selbst miteinzubeziehen.

Die oben genannte Aufgabe wird bei der eingangs genannten Einstellvorrichtung erfindungsgemäß durch eine Integrator­ schaltung gelöst, die den Modulationsgrad entsprechend der zeitlichen Integration eines Steuersignals ändert. Diese Integratorschaltung kann eine vorgeschaltete Begrenzungs­ schaltung für das Steuersignal, eine nachgeschaltete Be­ grenzungsschaltung für den Modulationsgrad sowie zur Erzeu­ gung des Steuersignals ein durch den Benutzer betätigbares Bedienteil, insbesondere Fernsteuerung, Sprachsteuerung oder Taster, oder eine Steuer- oder Regeleinrichtung, insbesonde­ re eine Temperaturregelung oder Abbrandsteuerung, aufweisen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfin­ dungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in be­ liebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Die einzige Figur zeigt schematisch die Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung.

Mit Hilfe der insgesamt mit 1 bezeichneten Einstellvorrich­ tung wird die Stellgröße (Modulationsgrad M) eines Stell­ gliedes 2 in einer Gasleitung für ein Flammeneffektgerät (nicht dargestellt) eingestellt bzw. geändert. Kern der Ein­ stellvorrichtung 1 ist eine (Set-Point-)Integratorschaltung 3, welche in einem Speicher 3a den eingestellten Modulati­ onsgrad M speichert, so daß dieser noch nach Stunden bzw. auch nach Abschaltung und anschließender Wiedereinschaltung der Versorgungsspannung ermittelt werden kann. Aus dem Modu­ lationsgrad M wird über eine geeignete Anpaßschaltung (nicht dargestellt) der jeweilige Stellwert für das Stellglied 2 erzeugt, z. B. eine Spannung zur Ansteuerung eines spannungs­ gesteuerten Regelventils.

Der Integratorschaltung 3 ist eine Begrenzungsschaltung 4 vorgeschaltet, mit der die Minimal- und Maximalgrenzen für den Modulationsgrad M elektrisch, z. B. über eine Wider­ standskodierung, festgelegt werden. Die Werte für die Mini­ mal- und Maximalgrenzen sind in Speichern 4a bzw. 4b abge­ legt. Mit dieser Begrenzung läßt sich bei der Einstellung des Modulationsgrades M auch eine Totzeit verhindern, da nicht über die mechanischen Minimal- und Maximalgrenzen des Regelventils hinweggefahren werden kann.

Zur Auswertung von Steuersignalen S ist der Begrenzungs­ schaltung 4 eine Signalauswertungsschaltung 5 vorgeschaltet, die die Steuersignale S' entweder von externen Tastern 6, von einem Fernsteuerungsempfänger 7, von einer Sprachsteue­ rungseinheit 8, von einer Abbrandsteuerung 9 oder von einem Thermostaten 10 erhält und zu Ausgangssignalen 5 ¹ und 5 ² weiterverarbeitet.

Die externen Taster 6 geben ihre Steuersignale "größer" (6 ¹) und "kleiner" (6 ²) an die Signalauswertungsschaltung 5. Wird nur ein Taster gedrückt, verstellt sich der Modulationsgrad M in die entsprechende Richtung, solange dieser Taster ge­ drückt wird (Integration). Werden beide Taster gleichzeitig gedrückt, wird das Steuersignal nach einer einstellbaren Zeit ein- bzw. ausgeschaltet. Der Fernsteuerungsempfänger 7 bildet mit einem Fernsteuerungssender 11 und einer Tempera­ turregelung 12 eine Einheit. Hier werden je nach IST-Raum­ temperaturen und eingestellter SOLL-Raumtemperatur die Steu­ ersignale "größer" (12 ¹), "kleiner" (12 ²) und "EIN/AUS" (12 ³) erzeugt und als Steuersignale 7 ¹, 7 ², 7 ³ drahtlos an die Signalauswertungsschaltung 5 übertragen. Von der Sprach­ steuerungseinheit 8 werden über Interpretation von gespro­ chenen Sprachbefehlen die drei Steuersignale "größer" (8 ¹) "kleiner" (8 ²) und "EIN/AUS" (8 ³) erzeugt. Die Abbrandsteue­ rung 9 simuliert über ihre beiden Steuersignale "größer" (9 ¹) und "kleiner" (9 ²) das Abbrandverhalten eines normalen Holz- bzw. Kohlefeuers.

Die Signalauswertungsschaltung 5 kann zudem die EIN/AUS-Si­ gnale 10 ¹ des handelsüblichen Thermostaten 10 interpretie­ ren. Falls das Thermostatsignal 10 ¹ über ein Freigabesignal 13 ¹ einer Freigabeschaltung 13 freigeschaltet ist, wird in der Signalauswertungsschaltung 5 ein "EIN"-Thermostatatsi­ gnal 10 ¹ in das Steuersignal "größer" (5 ¹) und ein "AUS"- Thermostatsignal 10 ¹ in das Steuersignal "kleiner" (5 ²) um­ gewandelt. Wenn für länger als die vorgegebene Zeit, z. B. 20 Minuten, ein AUS-Thermostatsignal 10 ¹ vom Thermostaten 10 ansteht, wird ein Signal 5 ³ an eine Ein-/Ausschalteinheit 14 gegeben und das Stellglied 2 geschlossen bzw. eine automati­ sche Brennersteuerung 15 abgeschaltet.

Die Signalauswertungsschaltung 5 splittet also die drei ein­ gehenden Steuersignale "größer", "kleiner" und "EIN/AUS" auf, wobei die beiden Steuersignale "größer" und "kleiner" an die Begrenzungsschaltung 4 und das Steuersignal "EIN/AUS" an die Ein-/Ausschalteinheit 14 zum Starten und Beenden des Brennvorgangs weitergeleitet werden.

Um die Einstellbarkeit des Flammenbildes für den Anwender zu erleichtern, wird die Einstellung des Modulationsgrades M mittels "Set-Point-Integration" über die Zeitachse vorgenom­ men. Das heißt, solange der Anwender einen der beiden Taster 6 "größer" oder "kleiner" drückt, ändert sich der Modulati­ onsgrad M langsam in die vorgewählte Richtung. Wird der Ta­ ster losgelassen, bleibt dieser Wert im Speicher 3a gespei­ chert, und die Flamme brennt bis zur nächsten Änderung mit diesem Modulationsgrad M.

Zum Starten des Brennvorgangs gibt die Ein-/Ausschalteinheit 14 ein Startsignal 14 ¹ an eine Luftüberwachung 16, welche der automatischen Brennersteuerung (Feuerungsautomat) 15 bei vorhandenem Abzug, d. h. bei vorhandenem Signal 17 ¹ eines Druckschalters 17, ein Freigabesignal 16 ¹ gibt. Bei erfolg­ reichem Brennerstart gibt die automatische Brennersteuerung 15 dann den eingestellten/gespeicherten Modulationsgrad M über ein Freigabesignal 15 ¹ frei. Über eine Verstelleinrich­ tung 18, z. B. eine externe Widerstandsbeschaltung, kann die Integrationskonstante (Integrationsgeschwindigkeit) der In­ tegratorschaltung 3 mittels eines Signals 18 ¹ eingestellt werden. Dies ermöglicht es, das System auch mit handelsübli­ chen Thermostaten betreiben zu können. Sowohl die Luftüber­ wachung 16 wie auch die automatische Brennersteuerung 15 sind optional und können durch externe Brücken ersetzt wer­ den.

Zur Vereinfachung des Systems kann der Fernsteuerungsempfän­ ger 7 bereits im System integriert und braucht nicht separat ausgeführt zu sein. Im Fernsteuerungssender 11 kann optional schon ein 3-Punkt-Schrittregler integriert sein, um eine ex­ akte Temperaturregelung vornehmen zu können. Weiterhin op­ tional kann die Steuerung eines Umluftgebläses über den Mo­ dulationsgrad M erfolgen, wobei je nach Wärmeabgabe des Flammeneffektgerätes die Drehzahl des Umluftgebläses ange­ paßt wird.

Claims (12)

1. Verfahren zum Einstellen des Modulationsgrades (M) ei­ nes Stellgliedes (2), das für den einem Gasbrenner zu­ geführten Gasstrom vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationsgrad (M) entsprechend der zeitli­ chen Integration eines Steuersignals (S) geändert wird.

2. Einstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuersignal (S) durch einen Bedie­ ner manuell, optisch, akustisch oder ferngesteuert er­ zeugt wird.

3. Einstellverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuersignal (S) durch eine Steuerung oder Regelung erzeugt wird.

4. Einstellverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (S) und/oder der Modulationsgrad (M) nach oben und/­ oder nach unten begrenzt wird.

5. Einstellverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingestellte Modulationsgrad (M) jeweils bis zu seiner nächsten Än­ derung gespeichert bleibt.

6. Einstellverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Änderung des Modulationsgrades (M) die Umgebungstemperatur mit­ einbezogen wird.

7. Einstellverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Änderung des Modulationsgrades (M) Parameter des Gasbrenners miteinbezogen werden.

8. Vorrichtung (1) zum Einstellen des Modulationsgrades (M) eines Stellgliedes (2), das für den einem Gasbren­ ner zugeführten Gasstrom vorgesehen ist, insbesondere zur Durchführung des Einstellverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Integratorschaltung (3), die den Modulationsgrad (M) entsprechend der zeitlichen Integration eines Steuersignals (5) ändert.

9. Einstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Integratorschaltung (3) eine Begren­ zungsschaltung (4) für das Steuersignal (S) vorge­ schaltet bzw. für den Modulationsgrad (M) nachgeschal­ tet ist.

10. Einstellvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuersignals (S) ein durch den Benutzer betätigbares Bedienteil, insbesondere Fernsteuerung (7, 11), Sprachsteuerungs­ einheit (8) oder Taster (6), vorgesehen sind.

11. Einstellvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuersignals (S) eine Steuer- oder Regeleinrichtung, insbesondere eine Temperaturregelung (12) oder Abbrandsteuerung (9), vorgesehen ist.

12. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch einen nichtflüchtigen Speicher (3a) für den eingestellten Modulationsgrad (M) bzw. für das Steuersignal (S).