DE2335843C3 - Control device for a burner system - Google Patents

Control device for a burner system

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine Brenneranlage der im Oberbegriff des *o Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a control device for a burner system in the preamble of the * o Claim 1 mentioned Art.

Steuereinrichtungen für Brenneranlagen müssen bekanntlich extrem eigensicher sein. Eine Inbetriebnahme der Brenneranlage darf nur erfolgen, wenn gewährleistet ist, daß der Flammenwächter richtig arbeitet und ein Ausbleiben der Flamme innerhalb der sogenannten Sicherheitszeit oder einen Flammenabriß zuverlässig anzeigt.It is well known that control devices for burner systems must be extremely intrinsically safe. A commissioning the burner system may only be carried out if it is guaranteed that the flame monitor is correct works and a failure of the flame within the so-called safety time or a flame failure reliably displays.

Es ist bereits eine selbstprüfende Flammenübenvachungseinrichtung bekannt (DE-OS 15 26 232), bei der ein Flammenfühler periodisch einer simulierten Flammenstrahlung ausgesetzt ist. Der Flammenfühler wirkt auf zwei Relais, von denen das erste auf die simulierte Flammenstrahlung und das zweite auf die Strahlung der zu überwachenden Flamme anspricht. Wenn das erste " Relais unerregt bleibt, so deutet dies auf einen Unterbruch im Flammenfühler hin. Ein Kurzschluß im Flammenfühler wird jedoch bei der bekannten Einrichtung mit Hilfe der simulierten Flammenstrahlung nicht erkannt. Um auch einen Kurzschluß feststellen zu *>° können, ist eine elektromechanische Blende vorgesehen, weiche die Flammenstrahlung beim Ansprechen des zweiten Relais vom Flammenfühler fernhält.There is already a self-checking flame monitoring device known (DE-OS 15 26 232) in which a flame scanner is periodically exposed to simulated flame radiation. The flame sensor works on two relays, the first of which to the simulated flame radiation and the second to the radiation of the to be monitored responds. If the first "relay" remains de-energized, this indicates one Interruption in the flame sensor. A short circuit in the flame sensor is, however, in the known device not recognized with the help of the simulated flame radiation. To also determine a short circuit to *> ° can, an electromechanical screen is provided to soften the flame radiation when the the second relay away from the flame sensor.

Ferner ist eine Steuereinrichtung für eine Brenneranlage bekannt (DE-AS 11 19 968), bei der zur Funktions- fe5 prüfung des Flammenwächters vor jeder Inbetriebsetzung ein Widerstand in den Eingang des Flammenwächters geschaltet und dadurch eine Flamme simuliert wird.Furthermore, a control device for a burner system is known (DE-AS 11 19 968), in which a resistor is connected to the input of the flame monitor before each start-up to test the function of the flame monitor, thereby simulating a flame.

Bei intaktem Flammenwächter zieht sein Flammenrelais an und schließt den Erregerstromkreis eines Startrelais. Dieses schaltet den Widerstand wieder ab und hält sich selbst an Spannung. Wenn danach das Flammenrelais ordnungsgemäß wieder abfällt, wird ein Steuerrelais an Spannung gelegt und der weitere Programmablauf freigegeben.If the flame monitor is intact, its flame relay picks up and closes the excitation circuit of one Start relay. This switches the resistor off again and keeps itself under tension. If after that If the flame relay drops out again, a Voltage is applied to the control relay and the further program sequence is enabled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unter Einsatz einer minimalen Anzahl mechanisch bewegter Bauelemente vor jedem Inbetriebsetzungsvorgang der Brenneranlage eine vollständige Funktionsprüfung des Flammenwächters erfolgt. The invention is based on the object of providing a simple control device of the type mentioned at the beginning to create, using a minimal number of mechanically moved components in front of each Commissioning process of the burner system, a complete functional test of the flame monitor is carried out.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Bei dieser Lösung öffnet der Schaltkontakt des bistabilen Relais, wenn der Flammenwächter auf die Flammensimulation anspricht, und verharrt nach beendeter Flammensimulation in dieser Lage; wenn beim Entstehen einer Flamme das Flammenrelais erneut anzieht, wird auch das bistabile Relais erneut betätigt und sein Schaltkontakt schließt, wodurch die Steuerleitung zur Schalteinrichtung an Spannung gelegt wird. Mit einem einzigen bistabilen Relais, das einen einzigen Schaltkontakt aufweist, wird eine vollständige Funktionsprüfung des Flasnmenwächters ermöglichtAccording to the invention, this object is achieved by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved With this solution, the switching contact of the bistable relay opens when the flame monitor responds to the flame simulation, and remains in this after the flame simulation has ended Location; if the flame relay picks up again when a flame arises, the bistable also becomes Relay actuated again and its switching contact closes, which connects the control line to the switching device Tension is applied. With a single bistable relay, which has a single switching contact, is enables a complete functional test of the flame monitor

Die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Maßnahmen gestatten eine Rückstellung des bistabilen Relais, wenn dieses durch eine Störung außer Tritt gefallen istThe measures specified in claims 2 and 3 allow the bistable to be reset Relay if this has fallen out of step due to a fault

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Zeichnungsfigur, die ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung zeigt, näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the single drawing figure which shows a Block diagram of a control device shows, explained in more detail.

In der Zeichnung bedeutet 1 einen Flammenwächter, der aus einem Flammenfühler 2, einem Verstärker 3 und einem Flammenrelais Fbesteht Speiseleitungen 4,5 des Verstärkers 3 sind an Netzspannungsklemmen 6, 7 angeschlossen. Von der Speiseklemme 6 führt eine Verbindung über einen Temperaturregler 8 zu einem Schaltungspunkt 9. An diesen Schaltungspunkt und die Speiseklemme 7 sind über ein Zeitglied 10 eine Flammensimulationsquelle 11 und über einen Schließkontakt /1 des Flammenrelais F die Erregerwicklung eines bistabilen Relais R angeschlossen. Speiseleitungen 12,13 einer Schalteinrichtung 14 sind ebenfalls mit dem Schaltungspunkt 9 und der Speiseklemme 7 verbunden. Vom Schaltungspunkt 9 führt ein Strompfad über den Schließkontakt /j des Flammenrelais F, einen Kontakt η des bistabilen Relais R und eine Leitung 15 zur Schalteinrichtung 14. Diese steuert eine Zündeinrichtung 16 und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan 17.In the drawing, 1 denotes a flame monitor which consists of a flame sensor 2, an amplifier 3 and a flame relay F. Feed lines 4, 5 of the amplifier 3 are connected to mains voltage terminals 6, 7. A connection leads from the supply terminal 6 via a temperature controller 8 to a switching point 9. A flame simulation source 11 and the excitation winding of a bistable relay R via a closing contact / 1 of the flame relay F are connected to this switching point and the supply terminal 7 via a timing element 10. Feed lines 12, 13 of a switching device 14 are also connected to the circuit point 9 and the feed terminal 7. A current path leads from the switching point 9 via the closing contact / j of the flame relay F, a contact η of the bistable relay R and a line 15 to the switching device 14. This controls an ignition device 16 and at least one fuel release element 17.

Die beschriebene Steuereinrichtung arbeitet wie folgt:The control device described works as follows:

Wenn der Temperaturregler 8 Wärme verlangt, schließt sein Kontakt und die Schalteinrichtung 14 wird an Spannung gelegt. Die Schalteinrichtung 14 leitet dann einen Inbetriebsetzungsversuch der Brenneranlage ein und bewirkt in bekannter Weise nach einem vorgegebenen Programmablauf die Einschaltung der Zündeinrichtung 16, des Brennstofffreigabeorgans 17 und allfälliger weiterer Organe. Die Arbeitsweise der Schalteinrichtung 14 ist im einzelnen für das Verständnis der Erfindung ohne Bedeutung und wird daher hier nicht näher erläutert. Erwähnenswert ist lediglich, daß sie den weiteren Programmablauf unterbricht, wenn derWhen the temperature controller 8 requires heat, its contact closes and the switching device 14 is put on tension. The switching device 14 then conducts an attempt to start up the burner system and causes the activation of the in a known manner according to a predetermined program sequence Ignition device 16, the fuel release element 17 and any other organs. How the Switching device 14 is of no particular importance for understanding the invention and is therefore used here not explained in detail. It is only worth mentioning that it interrupts the rest of the program if the

Flammenwächter 1 über die Leitung 15 in einem vorgegebenen Zeitpunkt kein Signal »Flamme brennt« meldetFlame monitor 1 via line 15 no signal "flame is burning" at a specified time reports

Gleichzeitig mit der Schalteinrichtung 14 wird das Zeitglied 10 an Spannung gelegt Dieses Zeitglied schaltet die Flammensimulationsquelle 11 kurzzeitig ein, beispielsweise während einer Dauer in der Größenordnung von etwa einer Sekunde. Die Flammensimulationsquelle 11 - im dargestellten Beispiel eine Lichtquelle -wirkt auf den Flammenfühler 2, so daß das Flammenrelais F anzkht und der Schließkontakt t\ schließt Dadurch wird das bistabile Relais R erregt, sein Kontakt Λ kippt von der ursprünglich geschlossenen in die geöffnete Lage und verharrt in dieser Lage, wenn nach dem Abklingen des Flammensimulationsimpulses das Flammenrelais Fwieder abfälltAt the same time as the switching device 14, the timing element 10 is connected to voltage. This timing element briefly switches on the flame simulation source 11, for example for a period of the order of magnitude of about one second. The flame simulating source 11 - in the example illustrated a light source -wirkt to the flame sensor 2, so that the flame relay F anzkht and the closing contact t \ closes This causes the bistable relay R energized, its contact Λ tilts from the originally closed to the open position and remains in this position when the flame relay F drops out again after the flame simulation pulse has decayed

Wenn im weiteren Programmablauf eine Flamme entsteht und vom Lichtfühler 2 wahrgenommen wird, zieht das Flammenrelais F erneut an. Beim Schließen des Schließkontaktes /i wird das bistabile Relais R erneut betätigt und sein Kontakt η kehrt in die ursprüngliche geschlossene Lage zurück. Über die Leitung 15 wird jetzt das Signal »Flamme brennt« gemeldet, so daß eine vollständige Inbetriebnahme der Brenneranlage erfolgen kann. Kommt jedoch keine Flamme zustande, so bleibt das Flammenrelais F unerregt und die Schalteinrichtung 14 bewirkt nach einer vorgegebenen Zeit in bekannter Weise eine Störabschaltung der Brenneranlage. Bei einem Flammenabriß im Betrieb fällt das Rammenrelais F ab und die Schalteinrichtung 14 leitet in bekannter Weise ein*:n Neustart oder eine Störabschaltung ein.If a flame arises in the further course of the program and is detected by light sensor 2, the flame relay F picks up again. When the closing contact / i is closed, the bistable relay R is actuated again and its contact η returns to the originally closed position. The "Flame is burning" signal is now reported via line 15 so that the burner system can be fully commissioned. However, if there is no flame, the flame relay F remains unexcited and the switching device 14 causes the burner system to shut down in a known manner after a predetermined time. If the flame breaks out during operation, the ram relay F drops out and the switching device 14 initiates in a known manner *: n restart or a fault lock-out.

Aus dem vorstehend Gesagten ist leicht erkennbar, daß der Flammenwächter 1 bei jedem Startversuch der Brenneranlage einer Funktionsprüfung unterzogen wird, indem eine vollständige Inbetriebnahme nur erfolgen kann, wenn das Flammenrelais F auf die Flammensimulation anspricht, danach wieder abfällt und beim Entstehen einer Flamme erneut anspricht Ein Fehler im Flammenfühler 2, im Verstärker 3 und im Flammenrelais F wird somit zuverlässig festgestellt. Insbesondere wird auch ein Hängenbleiben des Flammenrelais Fzuverlässig überwachtFrom what has been said above, it is easy to see that the flame monitor 1 with every attempt to start the Burner system is subjected to a functional test by a complete commissioning only can take place when the flame relay F responds to the flame simulation, then drops out again and responds again when a flame arises An error in the flame sensor 2, in the amplifier 3 and in the Flame relay F is thus reliably determined. In particular, the Flame relay F reliably monitored

Durch Störimpulse irgendwelcher Art kann das bistabile Relais R in eine falsche Lage kippen. Auch beim Vorliegen einer Flamme wird dann über die Leitung 15 kein Signal »Flamme brennt« gemeldet. Um solche Störimpulse möglichst zu vermeiden, weist der Verstärker 3 vorzugsweise ein Verzögerungsglied auf, das in der Figur durch einen zwischen den Verstärkereingang und den Verstärkerausgang geschalteten Kondensator 18 angedeutet ist Vorzugsweise ist auch The bistable relay R can tip into the wrong position due to interference pulses of any kind. Even if a flame is present, no “flame is burning” signal is then reported via line 15. In order to avoid such interference pulses as far as possible, the amplifier 3 preferably has a delay element, which is indicated in the figure by a capacitor 18 connected between the amplifier input and the amplifier output das Zeitglied 10 derart ausgebildet, daß es verzögert anspricht so daß z. B. Kontaktprellungen des Temperaturreglers 8 keine unerwünschten Flammensimulationsimpulse auslösen können.the timer 10 is designed such that it delays responds so that z. B. Contact bounces of the temperature controller 8 can not trigger unwanted flame simulation pulses.

Um eine Inbetriebsetzung der Brenneranlage auch dann zu ermöglichen, wenn das bistabile Relais R durch irgendwelche Störungen außer Tritt gefallen ist, kann dieses Relais manuell rückstellbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann sein Anker dtrart an den ίο sogenannten Entstörknopf der Steuereinrichtung gekoppelt sein, daß bei einer Entstörung der Steuereinrichtung die Grundstellung des bistabilen Relais R erzwungen wird Das bistabile Relais R kann auch bei der Inbetriebsetzung der Brenneranlage selbsttätig in die Grundstellung zurückgestellt werden. Eine Möglichkeit hierzu ist in der Zeichnung durch einen von der Schalteinrichtung 14 gesteuerten Schalter k und einen Hilfskontakt r2 des bistabilen Relais R angedeutet Der Schalter k und der Hilfskontakt r2 sind in Reihe zwischen den Schaltungspunkt 9 und den mit dem Schließkontakt f\ verbundenen Erregerwicklungsanschluß des Relais R geschaltet Der Schalter k ist von der Schalteinrichtung 14 derart gesteuert, daß er bei jeder Inbetriebsetzung der Brenneranlage kurzzeitig schließt Das bistabile Relais R wird dann in die Grundstellung zurückgeführt wenn es sich nicht bereits in dieser Stellung befindet Das Zeitglied 10 ist derart verzögert daß ein Flammensimulationsimpuls erst nach erfolgter Rückstellung des bistabilen Relais R abgegeben wird. Als Zeitglied 10 kann beispielsweise ein thermischer Schalter bekannter Bauart eingesetzt werden. Eine einfache Möglichkeit besteht auch in der Verwendung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten, der beim Ansprechen des Temperaturreglers 8 vorerst niederohmig ist und danach durch Eigenerwärmung hochohmig wird.In order to enable the burner system to be put into operation even if the bistable relay R has fallen out of step due to any malfunctions, this relay can be designed to be manually resettable. For example, its anchor dtrart can be coupled to the so-called interference suppression button of the control device so that the basic position of the bistable relay R is forced when the control device is faulted.The bistable relay R can also be automatically reset to the basic position when the burner system is started up. One possibility for this is indicated in the drawing by a switch k controlled by the switching device 14 and an auxiliary contact r 2 of the bistable relay R. The switch k and the auxiliary contact r 2 are in series between the switching point 9 and the excitation winding connection connected to the closing contact f \ of the relay R switched The switch k is controlled by the switching device 14 in such a way that it closes briefly each time the burner system is started up. The bistable relay R is then returned to the basic position if it is not already in this position a flame simulation pulse is only emitted after the bistable relay R has been reset. A thermal switch of a known type can be used as the timing element 10, for example. A simple possibility is also to use a resistor with a positive temperature coefficient, which is initially low when the temperature controller 8 responds and then becomes high due to self-heating.

An das bistabile Relais R wird die Forderung gestellt,The requirement is made on the bistable relay R,

daß sein Kontakt /ί jeweils auf die ansteigende Flankethat his contact / ί each on the rising edge eines Erregerimpulses seine Lage wechselt. Hierzuan excitation pulse changes its position. For this eignen sich bekannte Relaistypen wie Stoßklinkenrelais,well-known relay types such as latch relays are suitable,

Stromstoßrelais, Schrittschaltrelais usw.Impulse relays, stepping relays, etc.

Als Flammenfühler 2 kann jedes zur Flammenüberwachung geeignete Bauelement eingesetzt werden, wenn eine diesem Bauelement entsprechende Flam •<5 mensimulationsquelle verwendet wird. Als Flammenfühler fallen vor allem Lichtfühler wie Fotowiderstände, Fotozellen, UV-Röhren usw. und als Flammensimulationsquellen Lichtquellen wie Glühlampen, Gasentladungsröhren, Gallium-Arsenid-Dioden usw. in Betracht. Der Erfindungsgedanke kann auch bei einem lonisations-Flammenfühler angewandt werden.Any component suitable for flame monitoring can be used as the flame sensor 2, if a flame simulation source corresponding to this component is used. Light sensors such as photo resistors are primarily used as flame sensors, Photocells, UV tubes, etc., and light sources such as incandescent lamps, gas discharge tubes, gallium arsenide diodes, etc. as flame simulation sources. The concept of the invention can also be applied to an ionization flame sensor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Steuereinrichtung für eine Brenneranlage mit einem aus einem Flammenfühler, einem Verstärker und einem Flammenrelais bestehenden Flammenwächter, mit einer Schalteinrichtung, welche eine Zündeinrichtung und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan sowie im Störungsfall einen Störschalter einschaltet und die über eine Steuerleitung mit einem bei vorhandener Flamme geschlossenen Schaltkontakt des Flammenrelais ansteuerbar ist, und mit einer Flammensimulationsquelle, die zur Funktionsprüfung des Flammenwächters vor jedem Inbetriebsetzungsvorgang der Brenneranlage kurzzeitig einschaltbar ist, wobei ein vollständiger Inbetriebsetzungsvorgang der Brenneranlage nur eingeleitet wird, wenn das Flammenrelais auf die Flammensimulation anspricht und danach wieder abfällt, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Schaltkontakt (Tl) des Flammenrelais (F) die Erregerwicklung eines bistabilen Relais (R) an Spannung liegt und außerdem in Reihe zum Schaltkontakt (71) des Flammenrelais ein Schaltkontakt (r 1) des bistabilen Relais (R) in der Steuerleitung (15) zur Schalteinrichtung (14) angeordnet ist.1. Control device for a burner system with a flame detector consisting of a flame sensor, an amplifier and a flame relay, with a switching device which switches on an ignition device and at least one fuel release device and, in the event of a malfunction, a fault switch and which is connected via a control line to a switching contact of the Flame relay is controllable, and with a flame simulation source, which can be switched on briefly before each commissioning process of the burner system to test the function of the flame monitor, a complete commissioning process of the burner system is only initiated when the flame relay responds to the flame simulation and then drops out again, characterized in that in Series to the switching contact (Tl) of the flame relay (F) the excitation winding of a bistable relay (R) is connected to voltage and also a switching contact in series to the switching contact (71) of the flame relay (r 1) of the bistable relay (R) is arranged in the control line (15) to the switching device (14). 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Relais (R) manuell rückstellbar ist.2. Control device according to claim 1, characterized in that the bistable relay (R) can be reset manually. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Schalteinrichtung (14) gesteuerter Schalter (K) zur selbsttätigen Rückstellung des bistabilen Relais (R) vorgesehen ist. 3. Control device according to claim 1, characterized in that a switch (K) controlled by the switching device (14) is provided for the automatic resetting of the bistable relay (R) . 3535
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DE2335843A1 DE2335843A1 (en) 1975-01-09
DE2335843B2 DE2335843B2 (en) 1978-11-23
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