DE2034856A1

DE2034856A1 - Steuer- und Überwachungsvorrichtung für Öl- oder Gasbrenner

Info

Publication number: DE2034856A1
Application number: DE19702034856
Authority: DE
Inventors: Nikiaus Unterägeri Rhyner (Schweiz). MP
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1970-07-06
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR2096106A5; GB1288534A; CH500435A; DE2034856B2; SE361732B

Description

[ IANDlS & GYB ) LANDIS & GYR AG CH-6301 Zug, Schweiz

Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung für OeI- oder Gasbrenner

Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung für OeI- oder Gasbrenner mit einem mindestens einen Kontaktsatz steuernden elektrisch beheizbaren Bimetallelement und einem durch einen Flammendetektor gesteuerten Elektromagneten. .

Steuer- und Ueberwachungsvorrichtungen für OeI- oder Gasbrenner kann man grundsätzlich in zwei Kategorien einteilen. Die eine Kategorie ist für kleine Brennerleistungen bestimmt und erfüllt zum Teil nur das Minimum der gestellten Forderungen an die zu erfüllenden Funktionen. Die zweite Kategorie für grosse Brennerleistungen erfüllt weitergehende Sicherheitsvorschriften und Funktionen, jedoch nur mit einem entsprechend hohen Materialaufwand. Die erste Kategorie für kleine Brennerleistungen arbeitet mit einfachen Mitteln

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wie thermisch angetriebenen Kontakten und elektromagnetischen Verklinkungen. Die zweite Kategorie arbeitet weitgehend mit einer Relais-Schaltungslogik oder mit motorisch angetriebenen Schaltwerken.

Es ist auch eine Vorrichtung bekanntgeworden, die mit relativ einfachen Mitteln die gesteigerten Anforderungen an die Betriebssicherheit erfüllt. Bei dieser ist ein Hebel zwischen dem Anker eines Elektromagneten und einer Speisekontaktfeder angeordnet, der bei angezogenem Anker das Schliessen der Speisekontaktfeder mit einer Startkontaktfeder und das Trennen der Speisekontaktfeder von einer Steuerkontaktfeder verhindert oder nach erfolgter Umschaltung des Kontaktsatzes durch ein Bimetallelement beim Anziehen des Ankers die Steuerkontaktfeder von der Speisekontaktfeder trennt und die Speisekontaktfeder mit der Startkontaktfeder verbunden hält, wenn das Bimetallelement stromlos in seine Ruhestellung zurückkehrt.

Durch die vorliegende Erfinderung wurde nun eine Vorrichtung geschaffen, die die gestellten Anforderungen mit noch einfacheren Mitteln erfüllt.

genannte
Die anfangs Steuer- und Ueberwachungsvorricntung für OeI- oder Gasbrenner ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsatz aus zwei äusseren Kontaktfedern und einer zwischen diesen bewegbaren, vorgespannten Kontakt-

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feder besteht, wobei über die Verbindung zwischen der ·

ersten äusseren und der mittleren Kontaktfeder ein Stromkreis für die Zündeinrichtung des Brenners und die Heizung des Bimetallelementes und über die Verbindung zwischen der zweiten äusseren und der mittleren Kontaktfeder ein Stromkreis für die Brennstoffzuführung herstellbar sind, dass bei nicht beheiztem Bimetallelement und nicht erregtem Elektromagneten eine durch die Vorspannung der mittleren Kontaktfeder bedingte Verbindung zwischen dieser und der ersten äusseren Kontaktfeder besteht, dass die erste aus- ™ sere Kontaktfeder über ein Verbindungselement fest mit dem Bimetallelement verbunden ist, wobei bei beheiztem Bimetallelement eine Auslenkung der ersten äusseren und der mittleren Kontaktfeder derart erfolgt, dass eine Verbindung der mittleren Kontaktfeder sowohl zu der ersten als auch der zweiten äusseren Kontaktfeder besteht und dass in dieser Stellung der Kontaktfedern eine mechanische Einwirkung des Ankers des Elektromagneten bei dessen Erregung in der Weise gegeben istj dass die Verbindung zwi- Λ sehen der ersten äusseren und der mittleren Kontaktfeder unterbrochen und die Verbindung zwischen der zweiten äusseren und der mittleren Kontaktfeder aufrechterhalten wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert*

Ein elektrisch beheizbares Bimetallelement 1 ist über einen Steg 2 und eine Feder 3 mit einer Kontaktfeder 4- verbunden.

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Bei Erwärmung des Bimetallelementes 1 schwenkt dessen oberes Ende nach rechts aus, wodurch das obere Ende der Kontaktfeder 4 nach links bewegt wird. Bei längerer Beheizung des Bimetallelementes 1 durch eine Heizwicklung 5 stösst dieses gegen einen Anschlag 6 auf einer drehbaren Schaltklinke 7, die daraufhin eine vorgespannte Kontaktfeder, 8 freigibt, wodurch die Verbindung mit einer Kontaktfeder 9 gelöst und mit einer weiteren Kontaktfeder 10·hergestellt wird.

Die Befestigung des Bimetallelementes 1 erfolgt über .ein Kompensationsbimetall 11. Ein weiteres Bimetallelement 12 wird von der Heizwicklung 5 mit grösserer thermischer Trägheit als das Bimetallelement 1 beheizt und dient in bekannter Weise dazu, bei Unterspannung oder bei intermittierendem Betrieb der Heizwicklung 5 anstelle des Bimetallelementes 1 die Schaltklinke 7 auszulösen.

Die vom Bimetallelement 1 gesteuerte Kontaktfeder 4 gehört zu einem Kontaktsatz, der zwei weitere Kontaktfedern 13 und 14 besitzt. Die Kontaktfeder 13 befindet sich zwischen den Kontaktfedern 4 und 14. Sie ist so vorgespannt, dass sie an der Kontaktfeder 4 anliegt. Bei Erwärmung des Bimetallelementes 1 werden die Kontaktfedern 4 und 13 soweit nach links bewegt, dass auch zwischen den Kontaktfedern 13 und 14 eine Verbindung besteht.

Ein Elektromagnet 15 trägt auf seinem Anker 16 einen Arm 17, der bei Erregung des Elektromagneten nach unten gezogen

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wird und dabei in den Kontaktsatz der Kontaktfedern 4, 13 und 14 eingreift. Wird der Elektromagnet 15 erregt und befindet sich die Kontaktfeder 13 in der gezeichneten Stellung, d.h. bei einem nicht beheizten Bimetallelement 1, dann verhindert der heruntergezogene Arm 17 bei einer nach-, folgenden Erwärmung des Bimetallelementes 1, dass die Kontaktfeder 13 nach links bewegt wird und in Berührung mit der Kontaktfeder 14 kommt. Bei einer vorhergehenden freheizung des Bimetallelementes 1 wird dagegen bei Erregung des Elektromagneten die bereits nach links ausgeschwenkte Feder 13 durch den Arm 17 noch weiter nach links gedruckt, so dass die Verbindung zwischen, den Kontaktfedern 4 und 13 unterbrochen wird. Die Verbindung zwischen den Kontaktfedern 13 und 14 wird solange aufrechterhalten, wie der Elektromagnet 15 erregt ist.

Es ist weiterhin eine drehbare Rückstelleinrichtung 18 vorgesehen, die durch Niederdrücken eines mit ihr verbundenen Hebels 19 betätigt wird. Mit dieser kann nach Freigabe der ™ Kontaktfeder 8 durch die Schaltklinke 7 und nach Abkühlen des jeweiligen die Freigabe auslösenden Bimetallelementes 1 bzw. 12 die Kontaktfeder 8 in die dargestellte Lage zurückgebracht werden.

Die gezeigte Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung liegt zwischen einem Phasenleiter 20 und einem Null- oder Mittelpunktleiter 21 eines nicht näher gekennzeichneten elektrischen Netzes. Die Vorrichtung wird durch Schliessen

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eines Schalters 22 an Spannung gelegt. Dieser wird vorzugsweise durch einen Temperaturregler gesteuert. Zum Betrieb der Vorrichtung muss ebenfalls die Verbindung zwischen den beiden Kontaktfedern 8 und 9 hergestellt sein. Dadurch wird ein Motor 23, der das Gebläse und die Oelpumpe des Brenners treibt, eingeschaltet. Ein Zündtransformator 24 und die zu diesem parallel geschaltete Heizwicklung 5 liegen an Spannung, wenn zusätzlich eine Verbindung zwischen den Kontakt fed €?rn 4 und 13 besteht. Weiterhin ist ein Brennstoffventil 25 vorgesehen, das über die Kontaktfedern 13 und 14 eingeschaltet werden kann. Parallel zum Motor 23 liegt ein Verstärker 26. Der Eingang des Verstärkers 26 wird durch einen flammendetektor 27 angesteuert, an dem Ausgang des Verstärkers ist die Erregerwicklung des Elektromagneten 15 angeschlossen.

Werden die beiden Kontaktfedern 8 und 9 getrennt, dann wird eine Verbindung zwischen den Kontaktfedern 8 und 10 hergestellt. Ueber diese Verbindung wird eine Störungslampe 28 gespeist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung wird im folgenden beschrieben, wobei von der dargestellten Grundstellung ausgegangen wird.

Der Temperaturregler, beispielsweise ein Kesseltemperaturregler, verlangt Wärme und schliesst den Schalter 22.

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Ueber die Kontaktfedern 8, 9 erhält der Motor 23 Spannung und treibt das Gebläse zur Vorlüftung des Feuerraumes an. Ueber die weitere Verbindung zwischen den Kontaktfedern 4 und 13 werden auch der Zündtransformator 24 und die Heizwicklung 5 an Spannung gelegt. Das Bimetallelement 1 wird nun erwärmt, wodurch dessen oberes Ende nach rechts und die Kontaktfedern 4 und 13 nach links bewegt werden. Nach einer bestimmten Zeitspanne kippt die Kontaktfeder 13 auf die Kontaktfeder 14. Dies hat zur Folge, dass das Brennstoff ventil 25 anspricht und die Brennest off zufuhr zum Feuerraum freigibt. Die Zündung und die Brennstoffzufuhr sind somit gleichzeitig eingeschaltet, so dass sich bei ordnungsgemässern Betrieb innerhalb kurzer Zeit eine Flamme ausbilden muss. Die Flamme wirkt auf den Flammendetektor 27 ein, der über den Verstärker 26 den Elektromagneten 15 erregt. Hierdurch ,werden der Anker 16 und der'Arm 17 nach unten gezogen. Dabei greift der Arm 17 so in den Kontaktfedersatz 4, 13, 14 ein, dass die bereits etwas nach links ausgelenkte Kontaktfeder 13 noch weiter in dieser Richtung bewegt wird, wobei eine Trennung von der Kontaktfeder 4 erfolgt. Der Stromkreis für den Zündtransformator 24 und die Heizwicklung 5 ist damit unterbrochen und das Bimetallelement 1 kehrt in die dargestellte Lage zurück. Die Verbindung zwischen den Kontaktfedern 13 und 14 wird durch den erregten Elektromagneten 15 über den Arm 17 aufrechterhalten. In dieser Stellung verbleibt die Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung bei fehlerfreiem Betrieb des

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Brenners, bis der Schalter 22 durch den Temperaturregler geöffnet wird und die Vorrichtung in die gezeigte Grundstellung zurückgeht.

Erlischt infolge einer Störung die Flamme während des Betriebes, dann bewirkt der Flammendetektor 27 die Unterbrechung der Erregung des Elektromagneten 15. Dadurch wird die Kontaktfeder 13 freigegeben; aufgrund ihrer Vorspannung trennt sie sich von der Kontaktfeder 14 und legt sich gegen die Kontaktfeder 4. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht und ein neuer Zündvorgang wird eingeleitet.

Kommt bei einem Startvorgang keine Flamme zustande, z.B. infolge Brennstoffmangels» Versagens der Zündung oder des Ausfalls eines Schaltelementes, dann wird das Bimetallelement 1 länger als bei einem normalen Startvorgang aufgeheizt. Hierdurch wird es soweit ausgelenkt, dass es über den Anschlag 6 die Schaltklinke 7 betätigt. Die freigegebene Kontaktfeder 8 schaltet die Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung ab und die Störungslampe 28 ein. Nach Abkühlen des Bimetallelementes 1 kann die Kontaktfeder 8 durch die Rückstelleinrichtung 1b von Hand wieder in die dargestellte Lage gebracht werden.

Ist der Flammendetektor 27 ein Fotowiderstand und wird dieser vor dem Start mit Fremdlicht bestrahlt, dann wird der Elektromagnet 15 sofort beim Schliessen des Schalters 22 erregt. Der heruntergezogene Arm 17 verhindert, dass

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die Kontaktfedern 4 und 13 bei der nachfolgenden Erwärmung des Bimetallelementes 1 nach links ausgelenkt werden. Die Heizwicklung 5 bleibt daher solange eingeschaltet, bis die Schaltklinke 7 betätigt und dadurch die Vorrichtung ab- sowie die Störungslan.pe 28 eingeschaltet werden.

Die Umschaltung der Steuervorrichtung auf die Störstellung beim vorzeitigen Vortäuschen einer Flamme ist eine besonders vorteilhafte Eigenschaft der beschriebenen Vorrichtung. Bekanntesteuervorrichtungen mit Bimetallelementen und Elektromagneten bewirken in einem solchen Fall in der Hegel nur eine Startverhinderung, jedoch keine ordnungsgemässe Störabschaltung mit Anzeige der Störung.

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Claims

Landis & Gyr A.G.

PATENTANSPRUEGHE

M. j Steuer- und TJeberwaehungsvorriehtung für OeI- oder Gas-Brenner mit einem mindestens einen Kontaktsatz steuernden elektrisch beheizbaren Bimetallelement und einem durch einen Flammendetektor gesteuerten Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsatz aus zwei äusseren Kontaktfedern (4» H) und einer zwischen diesen bewegbaren, vorgespannten Kontaktfeder (13) besteht, wobei über die Verbindung zwischen der ersten äusseren (4) und der mittleren

(13) Kontaktfeder ein Stromkreis für die Zündeinrichtung (24) des Brenners und die Heizung (5) des Bimetallelementes (1) und über die Verbindung zwischen der zweiten äusseren

(14) und der mittleren (13) Kontaktfeder ein Stromkreis für die Brennstoffzuführung (25) herstellbar sind₉ dass bei nicht beheiztem Bimetallelement (1) und nicht erregtem Elektromagneten (15) eine durch die Vorspannung der mittleren Kontaktfeder (13) bedingte Verbindung zwischen dieser (13) und der ersten äuaseren Kontaktfeder (4) besteht» dass die erste äussere «Kontaktfeder (4) über ein Verbindungselement (2, 3) fest mit dem Bimetallelement (1) ver»

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bunden ist, wobei bei beheiztem Bimetallelement (1) eine Auslenkung der ersten äusseren (4) und der mittleren (13)· Kontaktfeder derart erfolgt, dass eine Verbindung der mittleren Kontaktfeder (13) sowohl zu der,ersten (4) als auch der zweiten (14) äusseren Kontaktfeder besteht und dass in dieser Stellung der Kontaktfedern (4, 13» H) eine mechanische Einwirkung des Ankers (16, 17) de-s Elektromagneten (15) bei dessen Erregung in der Weise gegeben ist, dass die Verbindung zwischen der ersten äusseren (4) und der mittleren (13) Kontaktfeder unterbrochen und die Verbindung zwischen der zweiten äusseren (14) und der mittleren (13) Kontaktfeder aufrechterhalten wird.
2. Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Anker (16, 17) des erregten Elektromagneten (15) bewirkte Sperrung der durch das Bimetallelement (1) verursachten Bewegung der mittleren Kontaktfeder (13) vorgesehen ist.
3. Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung nach Ansprüchen

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (16) des Elektromagneten (15) einen in den Kontaktsatz (4, 13, 14) eingreifenden Arm (17) trägt_o
4. Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter, vom Bimetallelement (1) gesteuerter Kontaktsatz (θ, 9, 10) für die Störab

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schaltung vorgesehen 1st.
5. Steuer- und Ueberwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bimetallelement (1) ein zweites, mit gröseerer thermischer Trägheit beheiss teβ Bimetallelement (12) beigeordnet ist.

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