DE2339159A1 - Einrichtung zur ueberwachung der luftzufuhr bei mit gas betriebenen feuerstaetten - Google Patents

Description

G. Kromschröder Aktiengesellschaft
D 45 Osnabrück, Jahnplatz 6

Einrichtung zur Überwachung der Luftzufuhr "bei mit Gas betriebenen Feuerstätten

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der Luftzufuhr bei mit Gas betriebenen Feuerstätten, bei denen die "Verbrennungsluft durch ein mit einem Drehstrom- oder Asynchronmotor angetriebenes Gebläse eingebracht, und der ordnungsgemäße Betrieb des Motors durch einen bei Erreichung dessen Henndrehzahl einen Signalstromkreis schließenden Kontakt überwacht wird.

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Bei mit Gas betriebenen Feuerstätten, für die die erforderliche Verbrennungsluft durch ein Gebläse erzeugt wird, ist es unbedingt erforderlich, die Freigabe des Gases in Abhängigkeit mit dem Vorhandensein der Verbrennungsluft zu bringen. Dazu werden grundsätzlich zwei Systeme angewandt.

Das erste bekannte System ist die direkte Luftüberwachung mittels Druckschalter oder Windfahnenschalter. Da die statischen Drücke und die Fließdrücke der geförderten Luft sehr gering sind, bereitet es erhebliche Schwierigkeiten damit einen elektrischen Schalter zu betätigen, der einen einigermaßen starken Strom zu schalten in der Lage ist. Aus diesem Grunde wird oft das zweite System, die indirekte Luftüberwachung angewandt, das darin besteht, daß die Drehzahl des Gebläsemotors durch einen Fliehkraftschalter überwacht wird. Mit diesen Fliehkraftschaltern können durch die vorhandenen größeren Betätigungskräfte wesentlich höhere Ströme geschaltet werden. Der Nachteil dieser Schalter besteht jedoch darin, daß deren Aufbau sehr kompliziert ist und diese, wegen der Erfordernis des schlagartigen Schaltens, eine große Schalthysterese besitzen, wodurch deren Rückschaltpunkt weit unter der Nenndrehzahl des Motors zu liegen kommt, bei einer Drehzahl also, die die erforderliche Luftförderung nicht mehr gewährleistet. Dieser Fall tritt ein, wenn das Gebläse, z.B. durch zu starke Lagerreibung, abgebremst wird.

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Es ist Aufgabe der Erfindung auf dem Gebiet der indirekten Luftüberwachung bei Feuerstätten, eine Einrichtung zu schaffen, die unter Beibehaltung einer hohen Schaltleistung, in ihrem Aufbau wesentlich einfacher als die bekannten Einrichtungen ist und die eine eng begrenzte Schalthysterese besitzt.

Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß als Kriterium der Strom des Gebläsemotors, d.h., das Vorhandensein eines Stromes und gleichzeitig der Unterschied zwischen Anlaufstrom und Nennstrom herangezogen wird.

Es ist zwar bekannt, den Strom des Gebläsemotors in Steuergeräten für Feuerstätten für verschiedene Steuerzwecke heranzuziehen. So ist in der DT-PS 1.208.028 eine Einrichtung beschrieben, bei der im Stromkreis zum Motor die Heizwicklung eines Bimetallrelais eingeschaltet ist, die bei Flammenmeldung durch einen Eontakt eines vom Flammenwächter gesteuerten Relais kurzgeschlossen oder, in einem anderen Fall, unterbrochen wird. In diesem Fall wird der Motornennstrom zur Erregung eines Zeitschalters benutzt, der, wenn er nicht innerhalb seiner Ansprechzeit abgeschaltet wird, die ganze Anlage abschaltet.

In der gleichen Patentschrift wird ferner eine Reihenschaltung des Bimetallrelais mit einem Überstromrelais beschrieben, wobei letzteres einen Arbeitskontakt im Stromkreis zur Hilfs-

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oder Anlaßwicklung des Motors steuert und welches nur im ÜberStrombereich zwischen Anlauf- und Nennstrom in Betriebsstellung ist. Diese Einrichtungen sind nicht dazu geeignet, einen Steuerbefehl, z.B. zu einem Ventil, weiterzugeben.

Ferner ist eine Einrichtung bekannt und in der DT-OS 1.526.257, dort zu Fig.3 beschrieben, bei der ein im Stromkreis zum Motor eingeschaltetes Anlaßrelais mit einem Ruhekontakt ein Ventil einschaltet. Bei Verwendung von Gas als Brennstoff würde dieses Ventil auch ohne das Vorhandensein von Motorstrom in Offenstellung gehen, da ein vorheriges Anziehen des Relais nicht überwacht wird.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß im Stromkreis zum Motor ein einen im Signalstromkreis angeordneten Arbeitskontakt besitzendes, und bei Unterschreitung des Motornennstromes abfallendes erstes Stromrelais in Reihe mit einem einen im Signalstromkreis angeordneten Ruhekontakt besitzendes, bei einem zwischen Anlaßstrom und Hennstrom des Motors, aber näher am Motornennstrom liegenden Stromwert abfallendes zweites Stromrelais angeordnet ist.

Mit dem ersten Stromrelais wird über den ganzen Betriebszeitraum des Motors das Vorhandensein des Kennstromes überwacht und mit dem zweiten Stromrelais indirekt die Erreichung und Einhaltung der Fenndrehzahl, die ja in Abhängigkeit zum Strom

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In weiterer Ausgestaltung dieses Grundgedankens wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das erste Stromrelais mit dem zweiten Stromrelais eine gemeinsame Erregerwicklung besitzt.

Auf diese Weise wird eine Erregerwicklung eingespart und ein Doppelrelais geschaffen.

Um nun die beiden unterschiedlichen Abfallpunkte zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß das zweite Stromrelais eine Ankerklappe mit einem kleineren Querschnitt besitzt als die des ersten Stromrelais, oder daß die Belastung der Ankerklappe des zweiten Stromrelais durch den ihr zugeordneten Kontaktfedersatz größer ist als die des ersten Stromrelais.

Um nun die in den zulässigen Grenzen sich bewegenden SpannungsSchwankungen nicht zum Ansprechen eines oder beider Relais führen zu lassen - eine höhere Spannung bedingt, bei gleicher Leistungsabnahme an der Rotorwelle, einen niedrigeren Strom - wird endlich vorgeschlagen, daß der Erregerwicklung des Doppelrelais oder der Erregerwicklung des ersten Stromrelais und/oder der Erregerwicklung des zweiten Stromrelais eine parallel zum Motor geschaltete Hilfswicklung zugeordnet ist, deren zu erzeugendes Magnetfeld jedoch nicht ausreicht, das entsprechende Relais in Arbeitsstellung zu bringen, bzw. zu halten.

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Fällt also durch Spannungserhöhung, wie zuvor erwähnt, der Strom ab, wodurch zwangsläufig das von der Relaiswicklung erzeugte Magnetfeld verringt wird, so erhöht sich der in der direkt an Spannung liegenden Hilfswicklung fließende Strom, wodurch der Abfall des Magnetfeldes wieder ausgeglichen wird und dieses wieder im richtigen Verhältnis
zu den mechanischen Gegenkräften des Relais zu stehen
kommt.

Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig.1 ein Schaltbild mit zwei 3tromrelais,

Fig.2 ein Doppelrelais,

Fig.3 eine Vorderansicht des Doppelrelais nach Fig.2

und
Fig.4- ein Schaltbild mit dem Doppelrelais nach Fig.2, versehen mit einer Hilfswicklung.

Gemäß des Schaltbildes nach Fig,1 ist ein Motor 1 eines Gebläses 2 über Leitungen 3 und 4 mit Netzklemmen 5 und 6 verbunden. In der Leitung 3 ist eine Erregerwicklung 7 eines ersten Stromrelais 8 in Reihe mit einer Erregerwicklung 9 eines zweiten Stromrelais 10 eingeschaltet. Das erste Stromrelais 8 besitzt einen, einen Signalstromkreis 11 schaltenden Arbeitskontakt 12 und das zweite Stromrelais 10 einen ebenfalls den Signalstromkreis 11 schaltenden Ruhekontakt 13.

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Die Arbeitspunkte der beiden Stromrelais 8 und 10 sind unterschiedlich· Während das erste Stromrelais 8 von der Betriebsstellung in die dargestellte Ruhestellung erst bei einem Stromwert zurück fällt, der unterhalb des Nennstromes des Motors 1 liegt, fällt das zweite Stromrelais 10 bereits wieder zurück in Ruhestellung bei einem Stromwert, der etwas über dem Nennstrom des Motors 1, also im Bereich des Anlaufstromes liegt·
Hierzu kurz die Funktionsweise:

Die in der Fig.1 dargestellten Stromrelais 8 und 10 befinden sich in Ruhestellung. Es sei angenommen, daß über ein nicht dargestelltes Steuergerät an die Klemmen 5 und 6 Spannung gelegt wird· Über die Leitungen 3 "und 4 liegt somit die Spannung auch an dem Motor 1. Da dieser von seinem Ruhezustand in die Drehbewegung versetzt werden muß, fließt zunächst in der Leitung 3 und 4 ein sehr hoher Anlaufstrom. Dieser Strom fließt auch durch die beiden Stromrelais 8 und 10, wodurch beide erregt werden und in Arbeitsstellung gehen. Das erste Stromrelais 8 schließt dabei seinen Arbeitskontakt 12 im Signalstromkreis 11, während gleichzeitig das zweite Stromrelais 10 mit seinem Ruhekontakt 13 den Signalstromkreis 11 unterbricht. Mit zunehmender Drehzahl des Motors 1 sinkt aber der Anlaufstrom, und zwar kurz vor Erreichen der Nenndrehzahl des Motors 1 immer stärker, bis auf den Nennstrom ab. In diesem steil abfallenden Bereich fällt nun das zweite Stromrelais 10 bereits in Ruhestellung zurück und dessen Ruhekontakt 13 schließt nun seinerseits den Signal-

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Stromkreis 11. Mit dem jetzt geschlossenen Signalstromkreis können ein weiterer Programmablauf oder Ventile gesteuert werden. Sollte die Luftförderung behindert sein, oder durch andere mechanische Störungen der Motor 1 die Nenndrehzahl nicht erreichen können, so steigt,der Strom wieder an oder fällt nicht erst bis zum Nennwert ab, wodurch das zweite Stromrelais 10 wieder anzieht, bzw. nicht erst abfällt« In beiden Fällen wird oder bleibt der Signalstromkreis 11 durch das Offensein des Ruhekontaktes 13 unterbrochen. Während das zweite Stromrelais 10 die Erreichung des Nennstromes und somit der richtigen Luftmengenförderung überwacht, hat das erste Stromrelais 8 nur die Meldung zu übernehmen, daß überhaupt ein Strom fließt.

Diese Funktionen können aber von einem Doppelrdlais übernommen werden. Ein solches Doppelrelais zeigen die Fig.2 und 3· Dieses Doppelrelais besitzt nur eine Erregerwicklung 14, aber zwei Ankerklappen 15 und 16, denen die Kontakte 12 und zugeordnet sind. Die Ankerklappe 15 mit dem Ruhekontakt 12 übernimmt die Funktion des ersten Stromrelais 8, und die Ankerklappe 16 mit Arbeitskontakt 13 die des zweiten Stromrelais 10. Die unterschiedlichen Abfallwerte können durch Justage, d.h. durch verschiedene Belastung der Ankerklappen und 16 durch die entsprechenden Kontaktfedern, oder durch sich im Querschnitt unterscheidende Ankerklappen 15 und 16 erreicht werden.

Die Fig.4 zeigt eine SchaltungsVariante mit dem Doppelrelais gemäß Fig.2, wobei jedoch der Erregerwicklung 14 eine Hilfswicklung 17 zugeordnet ist. Diese Hilfswicklung 17 ist über

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die Leitung 18 dem Motor 1 parallel geschaltet. Die Hilfswicklung 17 ist so ausgelegt, daß deren zu erzeugendes Magnetfeld nicht ausreicht das Relais in Arbeitsstellung zu "bringen, "bzw. zu halten. Ihre Aufgabe besteht darin, die durch zulässigen Spannungsschwankungen und damit verbundenen veränderten Ströme durch die Erregerwicklung 14, hervorgerufenen Änderungen im Magnetfeld des Relais zu kompensieren.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden nur die für einen Signalstromkreis erforderlichen Kontakte angeführt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich einem oder beiden Relais weitere Kontakte - auch mit anderer Arbeitsweise zuzuordnen um verschiedene Aufgaben eines Steuergerätes zu übernehmen. So kann z.B. das erste Stromrelais gleichfalls die Punktion des in fast jedem Steuergerät vorhandenen Überwachungsrelais übernehmen, das darüber zu wachen hat, das bei Inbetriebnahme alle weiteren Relais sich ordnungsgemäß in Ausgangsstellung befinden bevor der Einschaltbefehl weitergegeben wird.

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Claims (3)

1. - ίο -

   Patentansprüche

   Einrichtung zur Überwachung der Luftzufuhr bei mit Gas betriebenen Feuerstätten, bei denen die Verbrennungsluft durch ein mit einem Drehstrom- oder Asynchronmotor angetriebenes Gebläse eingebracht, und der ordnungsgemäße Betrieb des Motors durch einen bei Erreichung dessen Nenndrehzahl einen Signalstromkreis schließenden Kontakt überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis zum Motor (1) ein einen im Signalstromkreis (11) angeordneten Arbeitskontakt (12) besitzendes, und bei Unterschreitung des Motornennstromes abfallendes erstes Stromrelais (8) in Reihe mit einem einen im Signalstromkreis (11) angeordneten Ruhekontakt (13) "besitzendes, bei einem zwischen Anlaßstrom und Nennstrom des Motors (1), aber näher am Motornennstrom liegenden Stromwert abfallendes zweites Stromrelais (10) angeordnet ist.
2. 2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stromrelais (8) mit dem zweiten Stromrelais (10) eine gemeinsame Erregerwicklung (14) besitzt.
3. 3.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stromrelais (10) eine Ankerklappe (16) mit einem kleineren Querschnitt besitzt als die des ersten Stromrelais (8).

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   4-.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung der Ankerklappe (16) des zweiten Stromrelais (10) durch den ihr zugeordneten Kontaktfedersatz (13) größer ist' als die des ersten Stromrelais (8).

   5·) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet, daß der Erregerwicklung (14) des Doppelrelais oder der Erregerwicklung (7) des ersten Stromrelais (8) und/oder der Erregerwicklung (9) des zweiten Stromrelais (10) eine parallel zum Motor (1) geschaltete Hilfswicklung (17) zugeordnet ist, deren zu erzeugendes Hagnetfeld jedoch nicht ausreicht, das entsprechende Relais in Arbeitsstellung zu bringen, bzw· zu halten.

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