DE2166531B2 - Steuerschaltung fuer oel- und gasfeuerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Eine bekannte Steuerschaltung enthält zur verzögerten Brennstoff-Freigabe einen ersten und zur Erzielung einer Sicherheitszeit bei Versagen der Flammenbildung einen zweiten Verzögerungsschalter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einfache Steuerschaltung für öl- und Gasfeuerungen anzugeben, die mit einem einzigen Verzögerungsschalter eine Vorzünd- bzw. Vorlüftperiode und eine Sicherheitszeit steuert.

Die Lösung gelingt erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmale. Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Steuerschaltung mit wenig Schaltelementen alle geforderten Schaltfunktionen erfüllt.

Anhand der Figuren werden Beispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltungsschema

F i g. 2,3,4 je ein thermisches Relais und

F i g. 5 eine Relaiskombination.

Das Schaltungsschema nach der Fig. 1 enthält als steuernde Elemente einen Temperaturregler 1, ein Flammenrelais 2, ein Bimetallrelais 27 und ein Arbeitsrelais 5. Die gesteuerten Elemente sind ein Brennermotor 6 als Antrieb eines Gebläses 7, eine Zündeinrichtung 8 und ein Brennstoffventil 9.

Jb

Die an Anschlußklemmen 10 und 11 angelegte Netzspannung gelangt über einen Kontakt des Temperaturregler 1 an einen Transformator 12, an den Brennermoior 6 und über einen Ruhekontakt 13 des Flammenrelais 2 an die Zündeinrichtung 8 und an die Erregerwicklung des Bimetallrelais 27. Die Zündeinrichtung 8 kann im einfachsten Fall ein Züi.dtransformator oder eine Zündspule mit in den Bereich einer Flamme ragenden Zündelektroden sein. Sie kann aber auch eine elektronisch gesteuerte Impuls-Zündeinrichtung sein. Ferner gelangt die Netzspannung nach Schließe« eines Arbeitskontaktes 14 des Arbeitsrelais 5 an das magnetisch gesteuerte Brennstoffventil 9, das zur Brennstoff-Freigabe dient. Der Brennstoff kann Heizöl oder Gas sein. Das Brennstoffventil 9 kann auch bei entsprechender Anpassung anstelle des Arbeitsrelais 5 direkt in der Schaltung angeordnet sein, so daß der Arbeitskontakt 14 wegfällt.

Der Transformator 12 speist das Flammenrelais 2 und das Arbeitsrelais 5 mit Niederspannung. Das Flammenrelais 2 wird über einen Flammendetektor 15 erregt, sobald eine Flamme vorhanden ist. Der Flammendetektor 15 kann im einfachsten Fall ein Fotowiderstand sein. Er kann aber auch ein lonisations-Flammendetektor mit nachgeschaltetem Verstärker sein. Die erstgenannte Art wird insbesondere für ölbrenner und die zweitgenannte Art für Gasbrenner verwendet. Auch die Verwendung von UV-Flammendetektoren ist möglich.

Das Arbeitsrelais 5 wird über zwei Strompfade gesteuert. Der erste Strompfad weist einen Schaltkontakt 26 des Bimetallrelais 27 und der zweite Strompfad einen Vorwiderstand 16 auf. Ein Umschaltkontakt 17 des Flammenrelais 2 schaltet bei dessen Anziehen die Speisespannung vom ersten auf den zweiten Strompfad unterbrechungslos um.

Die Steuerschaltung erfüllt damit folgende Funktionen. Der Temperaturregler 1 hat seinen Kontakt geschlossen, wenn Wärme verlangt wird. Der Brennermotor 6 läuft an und treibt das Gebläse 7 zur Vorlüftung eines Feuerraumes. Gleichzeitig erhalten auch die Zündeinrichtung 8 und die Erregerwicklung des Bimetallrelais 27 über den Ruhekontakt 13 des Flammenrelais 2 Spannung. Der durch das Bimetall betätigte Schaltkontakt 26 schließt nach einer ersten Verzögerungszeit, der Vorlüftzeit; das Arbeitsrelais 5 zieht an und legt mit seinem Arbeitskontakt 14 das Brennstoffventil 9 an Spannung, das den Brennstoff freigibt. Die entstehende Flamme wird durch den Flammendetektor 15 festgestellt und das Flammenrelais 2 zieht an. Mit seinem Ruhekontakt 13 schaltet das Flammenrelais die Zündeinrichtung 8 und die Erregerwicklung des Bimetallrelais 27 ab, und mit seinem Umschaltkontakt 17 schaltet es unterbrechungslos den Vorwiderstand 16 anstelle des Schaltkontaktes 26 vor das Arbeitsrelais 5. Der Vorwiderstand 16 ist so bemessen, daß der Stromfluß zum Halten des Arbeitsrelais 5 ausreicht, jedoch zum Anziehen zu klein ist. Ein normaler Start ist mit dem letztgenannten Schaltvorgang beendet, und der Brenner ist solange in Betrieb, bis der Temperaturregler 1 den Stromkreis wieder unterbricht.

Entsteht keine Flamme, wird das Bimetall des Bimetallrelais 27 weiter aufgeheizt, bis der Kontakt 26 seine geschlossene Stellung durchlaufen hat und bei gleichbleibender Bewegungsrichtung wieder öffnet. Die Brennstoffzufuhr wird dadurch wieder unterbrochen. Ein erneuter Start kann erst dann wieder eingeleitet werden, wenn die Schaltung vorübergehend spannungslos gemacht wird, beispielsweise durch Ausschalten eines nicht dargestellten Hauptschalters. Erlischt die Flamme während des Betriebes, dann fällt das Flammenrelais ab und leitet erneut ein Startprogramm ein. Kommt dabei keine Flamme mehr zustande, dann wird die Brennstoffzufuhr wieder unterbrochen.

Täuscht der Flammendetektor 15 vor dem Start eine Flamme vor, entweder durch Fremdlicht öde. durch einen Fehler am Flammendetektor selbst, dann zieht das Flammenrelais 2 beim Einleiten eines Startvorganges sofort an. Über den Vorwiderstand 16 kann das Arbeitsrelais 5 jedoch nicht anziehen, wie bereits erwähnt, so daß es den Brennstoff nicht freigibt.

1st die Erregerwicklung des Bimetallrelais 27 oder der Vorwiderstand 16 infolge eines Fehlers unterbrochen, dann kann das Arbeitsrelais 5 entweder nicht anziehen oder es kann sich nicht in der angezogenen Stellung halten. Ein Betrieb des Brenners mit beim Start schadhaften Schaltelementen ist dadurch kaum möglich, so daß die Eigensicherheit der Schaltung gewährleistet ist.

Eine Erweiterung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung ist möglich, wenn das Arbeitsrelais 5 einen zweiten A rbeitskontakt besitzt, der in Serie zur Zündeinrichtung 8 geschaltet ist. Bei einer solchen Anordnung wird ohne Vorzündung vorgelüftet, insbesondere bei Gasfeuerung.

Ein zweiter Arbeitskontakt des Arbeitsrelais kann auch in die gemeinsame Zuleitung zur Zündeinrichtung 8 und zum Brennermotor 6 geschaltet sein. Vorlüftung und Vorzündung fallen dann weg, aber im Falle einer Störung werden Zündeinrichtung und Brennermotor mit ausgeschaltet.

Die Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines Bimetallrelais. Ein Bimetallstreifen 28 wird durch eine Heizwicklung 29 erwärmt und lenkt in Pfeilrichtung aus. Über einen Mitnehmer 30 wird eine Mittelkontaktfeder 31 mitgezogen, wobei eine unter Vorspannung stehende Kontaktfeder 32 der Mittelkontaktfeder 31 folgt. Sobald die Mittelkontaktfeder 31 eine dritte Kontaktfeder 33 erreicht hat, ist ein Stromkreis zwischen zwei Anschlüssen 34 und 35 geschlossen. In der Schaltung nach der F i g. 1 angeordnet, erfüllt dieses thermische Relais die gleiche Funktion wie das thermische Relais 26, 27. Bleibt nun das Flammenrelais 2 infolge einer Störung abgefallen, dann wird der Bimetallstreifen 28 weiter aufgeheizt und vergrößert seine Auslenkung soweit, daß die vorgespannte Kontaktfeder 32 der Mittelkontaktfeder 31 nicht mehr folgen kann, weil sie ein Anschlag 36 zurückhält. Damit ist der Stromkreis zwischen den Anschlüssen 34 und 35 wieder unterbrochen; das Arbeitsrelais 5 fällt ab.

Die Fig.3 zeigt ein anderes Bimetallrelais für die gleiche Schaltfunktion. Zwei parallel auf Abstand angeordnete Bimetallstreifen 37, 38 sind mit je einem Kontaktniet 39,40, ausgerüstet und werden durch zwei in Reihe geschaltete Heizwicklungen 41, 42 erwärmt. Infolge unterschiedlich bemessener Zeitkontanten lenkt der kürzer eingespannte Bimetallstreifen 37 in Pfeilrichtung schneller aus, so daß die Kontaktnieten 39,40 einen Stromkreis schließen. Bleiben die Heizwicklungen 41,42 weiterhin eingeschaltet (Siörungsfall), dann lenkt auch der zweite Bimetallstreifen 38 in gleicher Richtung aus, bis sich der Kontakt wieder öffnet. Die Endauslenkungen beider Bimetallstreifen 37,38 sind gleich groß.

Das Bimetallrelais nach der F i g. 4 für die gleiche Schaltfunktion besitzt zwei miteinander wärmeleitend verbundene U-förmig angeordnete Bimetallstreifen 43, 44, von denen der erste Bimetallstreifen 43, 44, von

denen der erste Bimetallstreifen 43 an seinem Ende eingespannt ist. Der zweite Bimetallstreifen 44 wird durch eine Heizwicklung 45 erwärmt und lenkt mit seinem freien Ende in Richtung eines ersten Pfeiles 46 aus. Über einen Mitnehmer 47 wird eine erste Kontaktfeder 48 mitgezogen, bis sie mit einer zweiten Kontaktfeder 49 einen Stromkreis schließt. Bleibt die Heizwicklung 45 weiterhin eingeschaltet (Störungsfall), dann lenkt auch der erste Bimetallstreifen 43 infolge Wärmeübertragung vom zweiten Bimetallstreifen 44 her aus und kompensiert dabei die Auslenkung des zweiten Bimetallstreifens 44 in Richtung eines zweiten Pfeiles 50. Der Kontakt wird dadurch wieder geöffnet.

Die F i g. 5 zeigt eine Relaiskombination, bei der ein elektromagnetisches Flammenrelais und ein thermisches Relais gemeinsam auf einen Kontaktsatz einwirken, der die Funktionen der Kontakte 17 und 26 nach der F i g. 1 erfüllt. Die Schaltelelemente mit den Bezugszahlen 5,9,12,14 und 16 entsprechen denen mit gleicher Bezugszahl in der Fig. 1. Der Ruhekontakt 13 des Flammenrelais 2 wurde in der Fig.5 nicht dargestellt.

Eine Heizwicklung 51 erwärmt einen Bimetallstreifen 52, der in Pfeilrichtung 53 ausK-nkt und dabei über einen Mitnehmer 54 eine Startkontaktfeder 55 mitzieht. Eine Zwischenkontaktfeder 56 mit einem auf der Verlängerung angeordneten zweiten Kontakt 56' steht in Pfeilrichtung 57 unter Vorspannung und folgt der Startkontaktfeder 55, bis der auf der Verlängerung angeordnete zweite Kontakt 56' einen Kontakt 58' berührt. Der Kontakt 58' ist ein auf der Verlängerung angeordneter zweiter Kontakt einer Speisekontaktfeder 58. Die beiden Kontakte 56' und 58' sind auf sich kreuzenden Verlängerungen der Kontaktfedern 56 und 58 derart angeordnet, daß sie sich beim gegenseitigen Entfernen der sie tragenden Kontaktfedern entgegenkommen. Mit dem Berühren der Kontakte 56' und 58' ist ein Stromkreis vom Transformator 12 über die Kontakte 58, 58', 56', 56, 55 zum Arbeitsrelais 5 geschlossen. Wenn nun das Flammenrelais 59 anzieht, schiebt sein Anker 60 mit einem Zwischenstück 61 eine Betriebskontaktfeder 62 gegen die Speisekonlaktfeder 58, die dadurch soweit mitgeschoben wird, daß sich die auf den Verlängerungen angeordneten Kontakte 56', 48' wieder öffnen. Nun fließt der Strom vom Transformator 12 über die Speisekontaktfeder 58, die Betriebskontaktfeder 62 und den Vorwiderstand 16 zum Arbeitsrelais 5.

Entsteht beim Startvorgang keine Flamme, dann zieht das Flammenrelais 59 nicht an, und die Heizwicklung 51 erwärmt den Bimetallstreifen 52 weiterhin. Das Bimetall lenkt noch weiter aus und zieht die Startkontaktfeder 55 in Pfeilrichtung 53 soweit mit, bis sie sich von der Zwischenkontaktfeder 56 wieder trennt.

Das Arbeitsrelais 5 fällt dann wieder ab.

Eine einfache Schaltung mit wenigen Schaltkontakten und einfachen Schaltelementen ermöglicht die Ausführung aller erwünschten Schaltfunktionen, ohne daD dabei die bereits erwähnte Eigensicherheit verlorer geht. Wenige Schaltkontakte setzen erfahrungsgemäO auch die Störanfälligkeit herab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Palentansprüche:

1. Steuerschaltung für öl- und Gasfeuerungen mit einem über zwei Strompfade steuerbaren Arbeitsrelais für die Brennstoff-Freigabe, mit einem im ersten Strompfad angeordneten Schaltkontakt eines Verzögerungsschallers, der bei Erregung des Verzögerungsschalter nach einer ersten Verzögerungszeit schließt, und mit einem im zweiten Strompfad angeordneten Widerstand, der den Stromfluß auf einen Wert begrenzt, der unter dem Anzugsstrom, aber über dem Haltestrom des Arbeitsrelais liegt, sowie mit einem Flammenrelais, dessen Schaltkontakt an einem Speisespannungspol liegt und der den Stromfluß in der Erregerwicklung des Arbeitsrelais beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (26) des Verzögerungsschalters

(27) mit seinem Antriebselement derart verbunden ist, daß er bei ununterbrochener Erregung des Verzögerungsschalters nach einer zweiten Verzögerungszeit wieder öffnet, daß der Schaltkontakt des Flammenrelais (2) ein Umschalter (17) ist, dessen Kontakt in der Ruhestellung dem ersten Strompfad und in der Arbeitsstellung dem zweiten Strompfad zugeordnet ist, und daß die Erregerwicklung des Verzögerungsrelais (27) über einen weiteren Ruhekontakt (13) des Flammenrelais (2) an Spannung gelegt ist.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsschalter (F i g. 2) mit einem aus drei Kontaktfedern bestehenden Kontaktsatz bestückt ist, von denen eine Mittelkontaktfeder (31) mii einem Bimetallstreifen

(28) gekuppelt ist, so daß diese bei einer Auslenkung des Bimetallstreifens in Richtung auf eine dritte Kontaktfeder (33) bewegt wird, wobei der Mittelkontaktfeder (31) eine unter Vorspannung stehende erste Kontaktfeder (32) bis zu einem Anschlag (36) folgt, so daß eine durchgehende elektrische Verbindung von der ersten Kontaktfeder (32) zur dritten Kontaktfeder (33) nach einer ersten Verzögerungszeit hergestellt und nach einer zweiten Verzögerungszeit wieder unterbrochen ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsschalter (Fig.3) einen Schaltkontakt, bestehend aus zwei Bimetallstreifen (37, 38) mit je einer elektrischen Heizwicklung (41,42) und je einem Kontaktniet, (39, 40) enthält und daß die Bimetallstreifen samt ihren Heizwicklungen derart bemessen sind, daß bei gleichzeitiger Beheizung zuerst der eine Bimetallstreifen (37) ausgelenkt und nach der ersten Verzögerungszeit den Schaltkontakt (39,40) schließt und bei fortdauernder Beheizung der zweite Bimetallstreifen (38) ausgelenkt und nach der zweiten Verzögerungszeit den Schaltkontakt wieder öffnet.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsschalter (F i g. 4) zur Betätigung einer Kontaktfeder (48) des Schaltkontaktes (48, 49) zwei in Reihe angeordnete Bimetallstreifen (43, 44) enthält, von denen der eine Bimetallstreifen (44) eine Heizwicklung (45) trägt, und daß die Bimetallstreifen derart miteinander 6s verbunden und zueinander angeordnet sind, daß bei Beheizung zuerst der eine Bimetallstreifen (44) ausgelenkt und nach der ersten Verzögerungszeit den Schaltkontakt (48, 49) schließt und bei fortdauernder Beheizung der andere Bimetallstreifen (43) auslenkt, dabei die Auslenkung des einen Bimetallstreifens (44) mindestens teilweise kompensiert und dadurch nach der zweiten Verzögerungszeit den Schaltkontaki wieder öffnet.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt des Verzögerungsschalters und der Umschalter des Flammenrelais zu einem gemeinsamen Kontaktsatz vereinigt sind (F i g. 5), wobei eine Startkontaktfeder (55) in Wirkverbindung mit einem elektrisch beheizten Bimetallstreifen (52) steht und mit einer Zwischenkontaktfeder (56) ein in der Ruhestellung geschlossenes Kontaktpaar bildet, wobei eine Betriebskontaktfeder (62) in Wirkverbindung mit einem Anker (60) des Flammenrelais (59) steht und mit einer Speisekontaktfeder (58) ein in der Ruhestellung offenes Kontaktpaar bildet, wobei die Zwischenkontaktfeder (56) und die Speisekontaktfeder (58) mit ihren Rückseiten einander zugekehrt sind und sich kreuzende Verlängerungen mit einander zugekehrten Kontaktnieten (56', 58') tragen, die ein in der Ruhestellung offenes Kontaktpaar bilden, wobei die Zwischenkontaktfeder (56) unter Vorspannung steht, so daß sie der durch den beheizten Bimetallstreifen (52) weggezogenen Startkontaktfeder (55) folgt, bis die auf den kreuzenden Verlängerungen angeordneten Kontaktnieten (56', 58' nach einer ersten Verzögerungszeit einen Stromkreis (58—58'—56'—56—55) schließen, und wobei die Betriebskontaktfeder (62) bei der Betätigung durch den Anker (60) die Speisekontaktfeder (58) so weit mitnimmt, bis die Kontaktnieten (56', 58) den Stromkreis unterbrechen.