DE2211945B2 - Steuergerät für Öl- und Gasfeuerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für Öl- und Gasfeuerungen mit einem Flammenrelais, einem Arbeitsrelais, einem thermischen Verzögerungsrelais mit zwei Bimetallelementen, die auf eine einzige Schaltanordnung einwirken, von denen jedes eine elektrische Heizwicklung trägt, und mit einem Auslöserelais für die Störabschaltung.

Eine solche Anordnung ist grundsätzlich bereits aus der USA.-Patentschrift 31 15 180 bekannt.

Steuergeräte für Öl- und Gasfeuerungen müssen bestimmte Funktionen in zeitlich festgelegten Abständen steuern. Für eine solche Programmsteuerung werden motorangetriebene Programmschalter oder thermische Verzögerungsrelais verwendet. Mit motorangetriebenen Programmschaltern lassen sich nahezu alle gewünschten Schaltprogramme ausführen. Mit thermischen Verzögerungsrelais ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Einhaltung bestimmter Schaltzeiten.

insbesondere bei der Rückstellung nach einer ausgeführten Schaltoperation.

Um die Rückstellung bei einem thermischen Relais zu beschleunigen, ist es nach der deutschen Patentschrift 8 96 226 bekannt, eine zweite Heizwicklung mit

$5 einem, dem ersten entgegengesetzt wirkenden Bimetall einzuschalten. Wenn es sich jedoch um eine Schaltung für ein der Sicherheit dienendes Steuergerät handelt, muß beachtet werden, daß ein Ausfall der zweiten Heizwicklung, beispielsweise durch eine Unterbrechung, unzulässige Verzögerungen verursachen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Schaltung zu schaffen, bei der eine Unterbrechung der zur beschleunigten Rückstellung dienenden zweiten Heizwicklung vom Steuergerät erfaßt und eine Inbetriebnahme verhindert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizwicklung des einen Bimetallelements in eine erste Reihenschaltung, nämlich der eines in seiner

Ruhestellung befindlichen, unterbrechungsfrei umschaltenden Kontaktes des Flammenrelais und eines Kontaktes der Schaltanordnung des Verzögerungsrelais in seiner Ruhestellung, eingeschaltet ist, während die Heizwicklung des anderen Bimetallelements in eine zweite Reihenschaltung, nämlich der des in seiner Ruhestellung befindlichen Kontaktes des Flammenrelais, des in seiner Arbeitsstellung befindlichen Kontaktes der Schaltanordnung des Verzögerungsrelais, der Erregerspule des Arbeitsrelais und der Erregerspule des Auslöserelais, eingeschaltet ist und daß ferner ein Arbeitskontakt des Arbeitsrelais die Verbindungsleitung zwischen den Et regerspulen des Arbeitsrelais und des Auslöserelais mit dem Verbindungspunkt zwischen der ersten Heizwicklung und dem Ruhekontakt der Schaltanordnung des thermischen Verzögerungsrelais verbindet und daß schließlich im Haltestromkreis des Arbeitsrelais ein zweiter Arbeitskontakt des Arbeitsrelais in seiner Arbeitsstellung sowie der Kontakt des Flammenrelais in seiner Arbeitsstellung angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Figuren beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung und

F i g. 2 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung.

In der F i g. 1 ist mit 1 die Zuleitung gezeigt, die zum Start des zu steuernden Öl- oder Gasbrenners über hier nicht dargestellt«; Schaltelemente, z. B. über einen Temperaturregler und einen Temperaturbegrenzer, an Spannung gelegt wird. Diese Zuleitung 1 ist mit einem Umschaltkontakt 2 eines Luftdruckkontrollschalters verbunden. Von einem in der Ruhestellung geschlossenen Kontakt 3 des Luftdruckkontrollschalters führt eine Verbindung zu einem in der Ruhestellung geschlossenen Kontakt 4 eines ersten Umschaltkontaktes 5 des Arbeitsrelais und zu einem temperaturabhängigen Widerstand 6. Ein in der Arbeitsstellung geschlossener Kontakt 7 des Luftdruckkontrollschalters isl mit einem Umschaltkontakt 8 des Flammenwächlerrdais verbunden. In der Ruhestellung ist der Umschaltkontakt 8 mit dem Kontakt 9 geschlossen, von dem eine

erbindung zu einem Umschaltkontakt 10 des thermischen Verzögerungsrelais führt. Ein in dci Ruhestellung des Umschaltkontaktes 10 geschlossener Kontakt 11 ist mit einer ersten Heizwicklung 12 des thermischen Verzögerungsschalters und mit einem in der Arbeitsstellung geschlossenen zweiten Kontakt 13 des Arbeitsrelais verbunden. Der Umschaltkontakt 8 des Flammenwächterrelais schließt in der Arbeitsstellung einen Kontakt 14, der mit dem Umschaltkontakt 5 des Arbeitsrelais verbunden ist.

Der Umschaltkontakt 10 des thermischen Verzögerungsrelais schließt in der Arbeitsstellung einen Kontakt 15, an dem eine zweite Heizwicklung 16 des thermischen Verzögerungsrelais angeschlossen ist. Der erste Umschaltkontakt 5 des Arbeitsrelais schließt in der Arbeitsstellung einen Kontakt 17, an dem ein Widerstand 18 angeschlossen ist. Die zweite Heizwicklung 16 und der Widerstand 18 sind mit zwei Dioden 19, 20 verbunden, die zwei Wicklungshälflen einer Spule 21 des Arbeitsrelais vorgeschaltet sind. Eine Mittelanzapfung der Spule 21 ist mit dem zweiten Arbeitskontakt 13 des Arbeitsrelais, mit dem temperaturabhängigen Widerstand 6 und mit einem in der Ruhestellung geschlossenen Kontakt 22 des Auslöserelais verbunden. Eine Spule 23 des Auslöserelais liegt mit dem einen Anschluß am Kontakt 22 und mit dem anderen am Nulleiter 24 der speisenden Wechselspannung, mit dem auch die erste Heizwicklung 12 verbunden ist

Die F i g. 2 zeigt mit Ausnahme des Widerstandes 18

der Dioden 19, 20 und des Kontaktes 22 die gleichen Schaltelemente wie die F i g. 1. Infolge Wegfall des Widerstandes 18 ist der frei gewordene Kontakt !7 mit dem Kontakt 15 verbunden.

In dem in der F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spule 21 des Arbeitsrelais mit einer Mittelanzapfung gezeigt, und jeder der beiden Wicklungshälften ist eine Diode 19, 20 vorgeschaltet. Die Dioden sind dabei in Beziehung zu den Wicklungshälften derart gepolt, daß sich eine Zweiweggleichrichtung ergibt Es ist aber auch möglich, einer Spule mit einer einfachen Wicklung

ij eine Diodenkombination in Brückenschaltung oder auch nur eine einfache Diode vorzuschalten. An Stelle mit Wechselstrom kann die gesamte Schaltung auch mit Gleichstrom gespeist sein oder das Arbeitsrelais für Wechselstrom bemessen werden. Der Umschalter 8 des

ίο Flammenwächterrelais schaltet zwischen den Kontakten 9 und 14 unterbrechungslos um. Die Wirkungsweise ist folgende: Zum Starten des zu steuernden öl- oder Gasbrenners schalten hier nicht dargestellte Schaltelemente eine Spannung auf die Zuleitung 1. Ein hier ebenfalls nicht dargestellter Gebläsemotor erhält gleichzeitig Spannung und läuft an. Das Gebläse erzeugt einen Luftdruck, durch den der Luftdruckkontrollschalter seinen Umschalter 2 auf den Kontakt 7 schaltet. Über die Kontakte 8, 9 und 10, 11 erhält die erste Heizwicklung 12 Spannung und erwärmt ein Bimetall, das nach einer bestimmten Zeit, die für den Brenner als Vorlüftzeit bezeichnet wird, den Umschalter 10 auf den Kontakt 15 schaltet.
Nun fließt der Strom durch die Reihenschaltung, die durch die zweite Heizwicklung 16. die Dioden 19, 20, die Spule 21 des Arbeitsrelais, den Kontakt 22 und die Spule 23 des Auslöserelais gebildet ist, zum Nulleiter 24. Das Arbeitsrelais zieht auf und schaltet dabei den ersten Umschalter 5 auf den Kontakt 17, schließt den zweiten Kontakt 13 und betätigt weitere hier nicht dargestellte Kontakte zur Brennstofffreigabe.

Die entstehende Flamme wird vom Flammenwächter festgestellt, dessen Relais den Umschalter 8 auf den Kontakt 14 umschaltet. In der Schaltung nach der F i g. 1 fließt der Haltestrom für das Arbeitsrelais nun über den Widerstand 18 an Stelle über die zweite Heizwicklung 16. In der Schaltung nach der F i g. 2 fließt der Haltestrom weiterhin über die zweite Heizwicklung 16. Nach teilweiser Abkühlung der ersten Heizwicklung 12

so schaltet der Umschalter 10 wieder auf den Kontakt Ii zurück, ohne jedoch eine Schaltfunktion dabei auszulösen. Der normale Betriebszustand des Brenners ist damit erreicht.

Die Hauptaufgabe des Steuergerätes ist die Aus-SS schaltung des Brenners oder die Störabschaitung und Blockierung beim Aussetzen oder Nichtzustandekommen der Flamme, beim Aussetzen des Luftdruckes und beim Versagen wichtiger Schaltelemente im eigenen Steuerkreis.

Kommt beim Startvorgang kein Luftdruck zustande, dann bleibt der Umschalter 2 des Luftdruckkontrollschalters auf dem Kontakt 3 und damit fließt der Strom über den temperaturabhängigen Widerstand 6, den Kontakt 22 und die Spule des Auslöserelais 23. Infolge Erwärmung wird der mit einem negativen Temperaturkoeffizienten ausgewählte temperaturabhängige Widerstand 6 niederohmig, so daß der Strom in dieser Reihenschaltune ansteigt. Bei einem bestimmten Wert

zieht das Auslöserelais mit der Spule 23 auf, öffnet seinen der eigenen Sicherheit dienenden Kontakt 22 und einen weiteren, hier nicht dargestellten Kontakt, der das Steuergerät spannungslos macht, und blockiert sich selbst in der Störstellung.

Das Rückstellen aus der Störstellung ist nur durch Handbetätigung möglich.

1st der Luftdruck normal vorhanden, jedoch entsteht nach dem Aufziehen des Arbeitsrelais keine Flamme, dann bleibt der Umschalter 8 des Flammenwächterrelais auf dem Kontakt 9. Durch den bereits umgeschalteten Umschalter 10 auf den Kontakt 15 wird nun die zweite Heizwicklung 16 aufgeheizt, die für eine beschleunigte Rückstellung des thermischen Verzögerungsrelais sorgt. Schaltet der Umschalter 10 nun wieder auf den Kontakt 11 zurück, dann fließt ein Strom über den Kontakt 13 des verzögert ausschaltenden Arbeitsrelais zur Spule 2? des Auslöserelais, das sofort wie beschrieben ausschallet und das Steue; gerät blokkiert. Die Zeit von der Freigabe des Brennstoffs bis zum Ausschalten ist die Sicherheitszeit, welche durch die erfindungsgemäße Schaltung mit einem thermischen Verzögerungsrelais kurz gehalten werden kann. Ist die für eine kurze Sicherheitszeit notwendige zweite Heizwicklung unterbrochen, kann das Arbeitsrelais nicht aufziehen, so daß auch kein Brennstoff freigegeben werden kann.

Bei Fremdlicht vor dem Start hat das Flammenwächterrelais seinen Umschalter 8 vorzeitig auf den Kontakt 14 geschaltet. Dann fließt der Strom wieder so lange über den temperaturabhängigen Widerstand 6, bis das Auslöserelais gleich wie beim Nichtzustandekommen des Luftdrucks ausschaltet. Sollte aus irgendeinem Grund der Umschalter 5 mit dem Kontakt 17 verbunden sein, z. B. durch Verschweißen, dann ist bei Fremdlicht vor dem Start nach der Schaltung der F i g. 1 trotzdem ein Aufziehen des Arbeitsrelais auch bei einer zulässigen Überspannung nicht möglich, weil der Widerstand 18 groß genug bemessen ist. Andererseits ist der Widerstand 18 jedoch auch so bemessen, daß bei normalem Betrieb nach erfolgtem Aufzug des Arbeitsrelais dessen Haltung auch noch bei einer zulässigen Unterspannung gewährleistet ist.

Der Widerstand der zweiten Heizwicklung 16 ist klein gegenüber dem Wert des Widerstandes 18 und kann vorzugsweise ein Siebentel betragen. Die Widerstandswerte der beiden Heizwicklungen sowie diejenigen der Spulen des Arbeitsrelais und des Auslöserelais können so aufeinander abgestimmt sein, daß die Zeit für die Rückstellung des thermischen Verzögerungsrelais klein ist gegenüber der Verzögerungszeit und vorzugsweise ein Zwanzigstel der Verzögerungszeit beträgt. Die Verzögerungszeit ist diejenige Zeit, die vom Einschalten der ersten Heizwicklung 12 bis zum Umschalten des Kontaktes 10,11,15 verstreicht.

Bei entsprechender Bemessung der erwähnten Widerstandswerte kann das Arbeitsrelais über die zweite Heizwicklung 16 bei der zulässigen Unterspannung noch einwandfrei aufziehen, während durch die Umschaltung auf den als Vorwiderstand angeordneter Widerstand 18 die Haltespannung einen bestimmten Tiefswert nicht unterschreiten kann.

Der Kontakt 3 des Luftdruckkontrollschalters kanr auch mit einem zweiten temperaturabhängigen Wider stand verbunden sein, um beim beschriebenen Auslöse Vorgang bei NichtZustandekommen des Luftdruck: eine andere Verzögerungszeit als bei Fremdlicht vo: dem Start zu erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Steuergerät für Öl- und Gasfeuerungen mit einem Flammenrelais, einem Arbeitsrelais, einem thermischen Verzögerungsrelais mit zwei Bimetallelementen, die auf eine einzige Schaltanordnung einwirken, von denen jedes eine elektrische Heizwicklung trägt und mit einem Auslöserelais für die Störabschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (12) des einer Bimetallelements in eine erste Reihenschaltung, nämlich der eines in seiner Ruhestellung (9) befindlichen, unterbrechungsfrei umschaltenden Kontaktes (8) des Flammenrelais und eines Kontaktes (10) der Schaltanordnung des Verzögerungsrelais (12; 16) in seiner Ruhestellung (11), eingeschaltet ist, während die Heizwicklung (16) des anderen Bimetallelements in eine zweite Reihenschaltung, nämlich der des in seiner Ruhestellung (9) befindlichen Kontaktes (8) des Flammenrelais, des in seiner Arbeitsstellung (15) befindlichen Kontaktes (10), der der Schaltanordnung des Verzögerungsrelais, der Erregerspule des Auslöserelais (23), eingeschaltet ist und daß ferner ein Arbeitskontakt (13) des Arbeitsrelais (21) die Verbindungslinie zwischen den Erregerspulen des Arbeitsrelais (21) und des Auslöserelais (23) mit dem Verbindungspunkt zwischen der ersten Heizwicklung (12) und dem Ruhekontakt (11) der Schaltanordnung des thermischen Verzögerungsrelais verbindet und daß schließlich im Haltestromkreis des Arbeitsrelais (21) ein zweiter Arbeitskontakt (5) des Arbeitsrelais (21) in seiner Arbeitsstellung (17) sowie der Kontakt (8) des Flammenrelais in seiner Arbeitsstellung (14) angeordnet sind.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Arbeitsstellung (15) des Kontaktes (10) der Schaltanordnung des Verzögerungsrelais (12; 16) entsprechende Kontakt und der der Arbeitsstellung (17) des zweiten Kontaktes (5) des Arbeitsrelais (21) entsprechende Kontakt elektrisch miteinander verbunden sind und die Reihenschaltung der zweiten Heizwicklung (16) mit der Erregerspule des Arbeitsrelais (21) an diese beiden Kontakte angeschlossen ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Zweig die zweite Heizwicklung (16) mit ihrem einen Wicklungsende mit dem der Arbeitsstellung (15) des Kontaktes (10) der Schaltanordnung des Verzögerungsrelais (12; 16) entsprechenden Kontakt und mit ihrem anderen Wicklungsende mit der Erregerspule des Arbeitsrelais und in einem zweiten Zweig ein Widerstand (18) mit dem der Arbeitsstellung (17) des zweiten Kontaktes (5) des Arbeitsrelais (21) zugeordneten Kontakt einerseits und der Erregerspule des Arbeitsrelais andererseits verbunden sind.

4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Widerstandes (18) so bemessen ist, daß einerseits der Strom in diesem Zweig auch bei einer bestimmten Überspannung den Anzugstrom des Arbeitsrelais (21) nicht erreicht, andererseits jedoch der Strom auch bei einer bestimmten Unterspannung über dem Haltestrom bleibt.

5. Steuergerät nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der ersten und der zweiten Heizwicklung (12, 16) und die der Erregerspulen des Arbeitsrelais (21) und des Auslöserelais (23) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Zeit für die Umschaltung des Kontaktes (10) der Schaltanordnung ck-s Verzöge-

rungsrelais (12,16) von seiner Arbeitsstellung (15) in seine Ruhestellung (11) klein, vorzugsweise ein Zwanzigstel, ist gegenüber der Zeit für die Umschaltung dieses Kontaktes von seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung.

ίο

6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet daß der zweite Kontakt (5) des Arbeitsrelais (21) ein Umschaltkontakt ist und ein temperaturabhängiger Widerstand (6) zwischen diesem in seiner Ruhestellung (4) und dem Verbindungspunkt zwischen der Erregerspule des Arbeitsrelais (21) und der Erregerspule des Auslöserelais (23) geschaltet ist.

7. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Erregerspule des

»ο Arbeitsrelais (21) aus einer Wicklung mit Mittelanzapfung besteht und an jede Wicklungshälfte eine Diode (19, 20) geschaltet ist, wobei die Dioden gegensinnig gepolt sind.

8. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, »5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Ruhekontakt (22)

des Auslöserelais in Reihe mit der Erregerwicklung (23) des Auslöserelais geschaltet ist.