DE2448135B1 - Steuer- und ueberwachungsgeraet fuer oel- oder gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuer- und Überwachungsgerät für öl- oder Gasbrenner mit einem in einem Flammenwächterkreis einbezogenen Flammenrelais und einem thermischen, die Vor- und Nachzündperiode bestimmenden Zeitrelais, deren Schalter zumindest ein Brennstofförderorgan, eine Zündeinrichtung und die Heizwicklung des Zeitrelais steuern, wobei die Zündeinrichtung über einen Ruhekontakt eines Schalters des Fotorelais an die spannungsführende Zuleitung legbar ist.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (DT-PS 55 841) ist der Schalter des Flammenrelais mit der einen Seite an die einen Thermostatschalter und einen Sicherheitsschalter aufweisende Zuleitung und mit der anderen Seite an die Zündeinrichtung angeschlossen. Ein Umschalter des Zeitrelais verbindet einen Punkt zwischen dem Schalter des Zeitrelais und der Zündeinrichtung in der Ruhestellung mit der Heizwicklung des Zeitrelais und in der Arbeitsstellung mit der Magnetwicklung eines Motorrelais, das über einen Selbsthaltekontakt mit der Zuleitung verbindbar ist. Hierbei bestimmt die Aufheizzeit des Umschalters des Zeitrelais die Vorzündperiode und dessen Abkühlzeit die Nachzündperiode. Diese Zeiten sind daher etwa gleich groß. Außerdem muß der Zündeinrichtung nach dem Öffnen des Schalters des Flammenrelais Spannung über den Selbsthaltekontakt des Motorrelais und den Umschalter des Zeitrelais zugeführt werden, so daß die Stromzufuhr über die Schalter von drei verschiedenen Relais erfolgt

Es ist ferner ein Steuer- und Überwachungsgerät

bekannt (DT-OS 21 59 568), bei dem ein Kontakt des Zeitrelais im Anzugstrompfad des Brennstoffrelais liegt und die Heizwicklung des Zeitrelais dem Zündtransformator parallel liegt und über die Vorzündperiode hinaus beheizbar ist, bis sie durch einen Kontakt eines Flammenrelais abgeschaltet wird. Erfolgt die Abschaltung nicht, öffnet sich der Kontakt des Zeitrelais wieder, so daß das Brennstoffrelais abfällt. Das Zeitrelais dient daher gleichzeitig als Sicherheitsschalter.

Bei einem anderen Steuer- und Überwachungsgerät (DT-AS 19 30 750) sind vier Zeitgeber vorgesehen, die je aus einem aufladbaren Kondensator und einer Doppelbasisdiode bestehen. Der erste Zeitgeber bestimmt eine Vorspülzeit, an deren Ende der zweite und dritte Zeitgeber in Betrieb gesetzt werden, die Zündbrennstoffzufuhr erfolgt, die Zündung in Betrieb gesetzt wird und der Flammenwächterkreis unwirksam gemacht wird. Das Flammenrelais kann erst ansprechen, wenn am Ende des vom zweiten Zeitgeber vorgegebenen Intervalls der Flammenwächterkreis wieder wirksam gemacht wird. Am Ende der vom dritten Zeitgeber vorgegebenen Periode erfolgt eine Abschaltung, falls das Flammenrelais nicht angesprochen hat. Der vierte Zeitgeber, der beim Erregen des Flammenrelais eingeschaltet wird, setzt eine Zeit in Lauf, an deren Ende alle Kontakte bis auf die für den Normalbetrieb erforderlichen Kontakte wieder zurückgestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuer-

und Überwachungsgerät der eingangs beschriebenen Art mit nur einem einzigen Zeitrelais anzugeben, bei dem die Nachzündperiode weitgehend unabhängig von der Vorzündperiode und insbesondere wesentlich kürzer gewählt werden kann und bei dem die Stromzufuhr zur Zündeinrichtung vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das über die Vorzündperiode hinaus beheizte Zeitrelais den Flammenwächterkreis während der Nachzündperiode unwirksam macht, wobei ein Anschluß zum Unwirksammachen des Flammenwächterkreises über die Reihenschaltung des Arbeitskontaktes eines ersten Schalters des Zeitrelais und des Ruhekontaktes eines zur Beendigung der Nachzündperiode schaltenden zweiten Schalters des Zeitrelais an die Zuleitung legbar ist, wobei ein Schaltglied des Flammenrelais beim Vorhandensein der Flamme den den zweiten Schalter aufweisenden Stromzweig unterbrachen hält und wobei über den Arbeitskontakt des ersten Schalters des Zeitrelais außerdem ein Brennstoffzufuhrorgan an die Zuleitung legbar ist

Obwohl die Flamme in der Regel kurz nach dem Einschalten des Brennstofförderorgans zündet, wird die Flammenbildung wegen des Unwirksammachens des Flammenwächterkreises nicht weitergemeldet. Erst wenn am Ende der Nachzündperiode der Flammenwächterkreis seine normale Empfindlichkeit zurückge-

winnt, spricht das Flammenrelais an und öffnet seinen die Zündeinrichtung steuernden Schalter. Hierdurch kann der den Schalter des Flammenrelais überbrückende Zweig mit weiteren Kontakten entfallen.

Das über die Vorzündperiode hinaus beheizte Zeitrelais vermag ohne weiteres die zusätzliche Funktion der Festlegung der Nachzündperiode zu übernehmen, wobei die Zeitspanne des Unwirksammachens des Flammenwächterkreises beliebig, vor allem auch wesentlich kürzer als die Vorzündperiode, gewählt werden kann. Insbesondere kann man bei dieser Schaltung mit zwei Relais, nämlich dem Flammenrelais und dem thermischen Zeitrelais, auskommen. Der Eingriff in den Flammenwächterkreis kann auf verschiedene Weise erfolgen, sei es mechanisch durch Verriegelung eines beweglichen Teils des Flammenwächterkreises, insbesondere des Flammenrelais, optisch durch Abdeckung des Flammenfühlers oder elektrisch durch Eingriff in die Schaltung des Flammenwächterkreises.

Der Eingriff in den Flammenwächterkreis erfolgt dadurch, daß eine Spannung an den dafür vorgesehenen Anschluß angelegt wird. Der Anschluß erhält diese Spannung vom Umschalten des ersten bis zum Umschalten des zweiten Schalters des Zeitrelais. Der zweite Schalter des Flammenrelais dient dazu, daß der Flammenwächterkreis nicht beim Abkühlen des Zeitrelais nochmals unwirksam gemacht wird.

Hierbei hat der Arbeitskontakt des ersten Schalters des Zeitrelais eine Doppelfunktion. Über ihn ist gleichzeitig ein erstes Brennstoffzufuhrorgan an die Zuleitung legbar.

Des weiteren kann die Heizwicklung des Zeitrelais der Zündeinrichtung fest parallel geschaltet sein. Der Schalter des Flammenrelais steuert daher auch die Heizwicklung des thermischen Zeitschalters, obwohl dieser über den Zeitpunkt der Flammenbildung hinaus, nämlich mindestens bis zum Ende der Nachzündperiode, beheizt werden soll.

Sehr günstig ist es ferner, wenn der erste Schalter des Zeitrelais sowohl in seiner Ruhestellung als auch in seiner Arbeitsstellung von einer bei Vorhandensein der Flamme vom Anker des Flammenrelais zu betätigenden Sperre verriegelbar ist. Auf Grund dieser Maßnahme wird der Zeitschalter, sobald der Brenner richtig in Betrieb gesetzt ist, vom Flammenrelais überwacht. Bei Falschlicht wird verhindert, daß das Brennstoffzufuhrorgan eingeschaltet wird. Falls das Zeitrelais außer den beiden erwähnten Schaltern noch einen Sicherheitsschalter aufweist, kann nach einer gewissen Sicherheitszeit eine Störabschaltung erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung kann das Schaltglied des Flammenrelais ein zweiter Schalter sein, dessen Arbeitskontakt der Spannungszufuhr zu einem zweiten Brennstoffzufuhrorgan dient. Dieses zweite Brennstoffzufuhrorgan wird dabei nicht sofort beim Ansprechen des Flammenrelais eingeschaltet, sondern mit einer gewünschten Verzögerung, die infolge der Abkühlung des Zeitrelais bis zum Wiedereinschalten des zweiten Schalters vorgegeben ist

Der angesteuerte Anschluß zum Unwirksammachen des Flammenwächterkreises kann beispielsweise ein Relais beeinflussen, das durch Zuschaltung von Widerständen od. dgl. den Fotowiderstand unempfindlich macht Sehr viel günstiger ist es allerdings, da nur feste Bauteile hierzu benötigt werden, wenn der Flammenwächterkreis einen einen Fotowiderstand aufweisenden Spannungsteiler mit einem Abgriff zur Steuerung eines das Flammenrelais steuernden Verstärkers aufweist und wenn mit Hilfe des Zeitrelais über einen Teil des Spannungsteilers ein zusätzlicher Strom derart führbar ist, daß die Spannung am Abgriff auch bei Belichtung des Fotowiderstandes außerhalb der zum Ansprechen des Fotorelais erforderlichen Werte liegt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Schaltung eines

erfindungsgemäßen Steuer- und Überwachungsgeräts für einen ölbrenner.

Das Gerät steuert einen Gebläsemotor M, ein erstes Magnetventil MVi für eine kleine ölmenge, ein zweites Magnetventil MV2 für eine Hauptölmenge und einen Zündtransformator TT. Ferner ist ein Flammenwächterkreis FW mit einem Flammenrelais, das eine Magnetwicklung F aufweist, welches zwei Schalter Fl und F2 steuert, vorgesehen. Des weiteren ist ein thermisches Zeitrelais vorhanden, dessen Heizwicklung P einen ersten am Ende der Vorzündperiode betätigten Schalter Pi, einen zweiten am Ende der Nachzündperiode betätigten Schalter P2 und einen dritten am Ende der Sicherheitszeit betätigten Sicherheitsschalter P3 aufweist. Der Schalter P1 wird, wie es durch die Sperre FL angedeutet ist, bei Erregung des Flammenrelais in derjenigen Stellung verriegelt, in der er sich gerade befindet.

Das Gerät wird an den Netzklemmen 1 und 2 mit einer Netzwechselspannung von beispielsweise 220 V betrieben. An die Netzklemme 1 ist eine spannungsführende Zuleitung 3 angeschlossen, in der ein das Gerät einschaltender Kesselthermostat KT und der Sicherheitsschalter P3 liegen. An die Klemme 2 ist ein Nulleiter 4 angeschlossen. In einem Störungsfall schaltet der Sicherheitsschalter von seinem Ruhekontakt a auf seinen Arbeitskontakt b, wodurch das Gerät abgeschaltet wird und statt dessen eine Anzeigelampe L über einen Widerstand R1 an Spannung liegt.
Der Flammenwächter FW weist einen Ladekondensator C i auf, der über einen Gleichrichter D1 und einen zweiten Kondensator C 2 zwischen die Leitungen 3 und

4 gelegt ist. Eine Zenerdiode Z ist dem Ladekondensator 1 und dem Gleichrichter D i parallel geschaltet, so daß am Ladekondensator Ci eine Gleichspannung von beispielsweise 39 V zur Verfügung steht Durch diese Spannung wird ein Spannungsteiler mit den Ohmschen Widerständen R 2, R 3 und R 4 sowie dem Fotowiderstand LD gespeist. Infolgedessen ergibt sich am Abgriff

5 eine vom Belichtungszustand abhängige Spannung. Ferner ist parallel zum Ladekondensator C1 ein aus den Ohmschen Widerständen R 5 und R 6 bestehender Spannungsteiler geschaltet, der einen Abgriff 6 bildet. Zwischen die Abgriffe 5 und 6 ist ein Gleichrichter D 2 gelegt. Zwei Transistoren Tr 1 und Tr 2 dienen als Verstärker. Die Basis des ersten Transistors Tr 1 ist mit dem Abgriff 5, sein Emitter mit dem Abgriff 6 und sein Kollektor mit der Basis des zweiten Transistors Tr 2 verbunden. Dessen Emitter liegt am Nulleiter 4, während sein Kollektor über die Magnetwicklung F des Fotorelais, die von einem Gleichrichter D 3 überbrückt ist, an einem Abgriff 7 zwischen den Widerständen R 2 und R 3 liegt.

Zur willkürlichen Änderung der Empfindlichkeit des Flammenwächters FW sind zwei Anschlüsse A und B vorgesehen, die mit der Zuleitung 3 verbindbar sind. Mit dem ersten Ladekondensator Ci liegt ein zweiter Ladekondensator C3 zusammen mit einem Begrenzungswiderstand R 7 in Reihe. Das dem Ladekondensa-

tor Cl abgewandte Ende 8 des Ladekondensators C 3 ist über einen Gleichrichter DA und einen Widerstand R8 mit dem Anschluß A sowie über einen Gleichrichter £>5 mit dem Anschluß B verbunden. Der Gleichrichter D 5 hat die gleiche Durchlaßrichtung wie der Gleichrichter Di; der Gleichrichter D4 hat die entgegengesetzte Durchlaßrichtung. Das Kondensatorende 8 ist über einen Widerstand R9 mit dem Abgriff 5 verbunden.

Beim Flammenwächter FW bilden die Transistoren TrI und Tr2 einen Kippverstärker, weil sein Ausgang über den Widerstand R 3 mit dem Eingang 5 gekoppelt ist. Normalerweise ist der Strom durch den Spannungsteiler R2,R3,RA, LDlediglich durch den Widerstandswert des Fotowiderstandes LD vorgegeben. Wenn aber durch den Transistor Tr 2 ein Strom fließt, ergibt sich am Widerstand R2 ein größerer Spannungsabfall, wodurch die Spannung am Abgriff 5 sinkt. Infolgedessen wird beim Überschreiten eines Schwellwerts das Flammenrelais sicher eingeschaltet. Wenn beispielsweise ein Widerstandswert des Fotowiderstandes LD von etwa 150 Kiloohm ausreicht, um das Flammenrelais zu erregen, so muß der Widerstandswert infolge geringerer Beleuchtung auf etwa 200 Kiloohm steigen, ehe es wieder abfällt.

Wird an den Anschluß A die Netzspannung angelegt, so wird der Ladekondensator C3 in der negativen Halbperiode aufgeladen. Dies führt zu einer Steigerung des Stroms in den Widerständen R 2 und R 3, wodurch die Spannung am Abgriff 5 sinkt. Dies ergibt eine erhöhte Empfindlichkeit, da jetzt eine geringere Beleuchtung ausreicht, um den Verstärker zum Kippen zu bringen.

Wird dagegen am Anschluß B die Netzspannung angeschlossen, so lädt sich der Ladekondensator C3 in der positiven Halbwelle auf, was zu einer Erhöhung des Stroms in den Widerständen RA und LD führt. Infolgedessen steigt die Spannung am Abgriff 5. Die Bemessung kann derart sein, daß selbst beim Kurzschluß des Fotowiderstandes LD die Spannung am Abgriff 5 einen ausreichend hohen Wert hat, um das Flammenrelais unbetätigt zu lassen.

Bei dieser Schaltung ergibt sich die folgende Betriebsweise.

Wenn der Kesselthermostat KT schließt, wird der Gebläsemotor M angelassen. Gleichzeitig werden der Zündtransformator TT und die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Ruhekontakt a des Schalters Ft des Flammenrelais an Spannung gelegt. Außerdem ist der Anschluß A über den Ruhekontakt a des ersten Schalters Pi des Zeitrelais mit Netzspannung versorgt. Damit ergibt sich eine Vorzündperiode, in der eine Entlüftung des Feuerungsraumes stattfindet und gleichzeitig mit erhöhter Empfindlichkeit eine Prüfung auf Falschlicht stattfindet. Am Ende der Vorzündperiode geht der Schalter Pi des Zeitrelais an seinen Arbeitskontakt b. Hierdurch wird das Magnetventil AfVl geöffnet. Gleichzeitig wird Netzspannung über die Reihenschaltung des Arbeitskontakts b des Schalters PX, des Ruhekontakts a des Schalters Pl und des Ruhekontakts a des Schalters F2 an den Anschluß B gelegt, so daß der Flammenwächter FW unempfindlich wird und nicht anspricht, auch wenn sich wegen des Vorhandenseins der Zündung und des Öls eine Flamme bildet. Erst am Ende der Nachzündperiode, wenn der Schalter P2 öffnet, wird der Flammenwächter FW wegen des Fortfalls der Netzspannung am Anschluß B empfindlich, und die beiden Schalter Fl und F2 gehen an ihren Arbeitskontakt b; die Sperre FL verriegelt den Schalter Pi in seiner Arbeitsstellung. Hierdurch wird die Heizwicklung P und der Zündtransformator TTvon der Zuleitung 3 abgetrennt und das Einschalten des zweiten Magnetventils MV2 vorbereitet Infolge des Abkühlens des Zeitrelais kehrt der zweite Schalter P2 nach einer vorgegebenen Zeit in seine Ruhestellung zurück, wodurch das zweite Magnetventil MVi eingeschaltet wird. Nunmehr ist der Normalbetrieb erreicht. Er wird in der Regel durch öffnen des Kesselthermostaten KT unterbrochen. Wenn die Spannung fortfällt, schließen die Magnetventile MVl und MV2, der Motor M kommt zum Stillstand, und das Flammenrelais fällt ab, wodurch die Schalter Fl und F2 in die veranschaulichte Ruhelage zurückkehren und die Verriegelung des Schalters P1 gelöst wird, der infolge Vorspannung ebenfalls in die Ruhelage zurückkehrt

Entsteht während des Einschaltprogramms keine Flamme, so bleibt die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Schalter Fl an Spannung, bis der Sicherheitsschalter P 3 anspricht und eine Störung gemeldet wird. In der Regel kann der Sicherheitsschalter P3 nur manuell zurückgestellt werden. Fällt die Flamme während des Betriebs fort, werden die beiden Magnetventile MVi und MV2 abgeschaltet, weil wegen des Zurückziehens der Sperre FL der Schalter P1 in seine Ruhestellung zurückkehrt

In diesem Fall kann ein erneuter Zündversuch sofortanschließen, durch den festgestellt wird, ob die Flamme für dauernd fortfällt.

Wenn der Fotowiderstand LD von Falschlicht getroffen wird, geht der Schalter Fl des Flammenrelais an den Arbeitskontakt b. Dies geschieht in der Vorzündperiode mit großer Sicherheit weil die Empfindlichkeit des Flammenwächters FW erhöht worden ist. Gleichzeitig wird der Schalter P1 durch die Sperre FL in seiner Ruhestellung verriegelt Infolgedessen wird die Heizwicklung P weiter beheizt und nach der Sicherheitszeit erfolgt die Störabschaltung mittels des Sicherheitsschalters P3. Bei einem Fortfall der Netzspannung ergeben sich die gleichen Verhältnisse wie beim Abschalten des Kesselthermostaten KT. Beim Wiederauftreten der Spannung erfolgt eine neue Zündung. Ein Kurzschluß des Fotowiderstandes LD führt dazu, daß der Normalbetrieb bis zum Abschalten durch den Kesselthermostaten KT fortgeführt wird; beim nächsten Einschalten täuscht aber der Fotowiderstand LD Licht vor, so daß über das erregte Flammenrelais nach der Sicherheitszeit die Störabschaltung erfolgt. Wenn Leitungen zum Fotowiderstand LD unterbrochen werden, fällt das Flammenrelais sofort ab. Das Gerät schaltet aus.

Als Brennstoffzufuhrorgane kommen außer den Magnetventilen auch ölpumpen oder Relais, die ihrerseits auf die ölförderung Einfluß nehmen, in Betracht.

Wenn auf die Erhöhung der Empfindlichkeit des Flammenwächters während der Vorzündperiode verzichtet werden soll, kann der Anschluß A mit den zugehörigen Schaltelementen DA und Ä8 fortfallen. Ferner läßt sich das Gerät auch betreiben, wenn das Motorventil MV2 fortfällt

Die Schalter Pl, P2, P3, Fi und F2 sind vorzugsweise als Schnappschalter ausgebildet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuer- und Überwachungsgerät für Öl- oder Gasbrenner mit einem in einen Flammenwächterkreis einbezogenen Flammenrelais und einem thermischen, eine Vorzündperiode und eine Nachzündperiode bestimmenden Zeitrelais, deren Schalter zumindest ein Brennstoffzufuhrorgan, eine Zündeinrichtung und die Heizwicklung des Zeitrelais steuern, wobei die Zündeinrichtung über einen Ruhekontakt eines Schalters des Flammenrelais an die spannungsführende Zuleitung legbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Vorzündperiode hinaus beheizte Zeitrelais P, Pi, P2, P3) den Flammenwächterkreis (FW) während der Nachzündperiode unwirksam macht, wobei ein Anschluß (B) zum Unwirksammachen des Flammenwächterkreises (FW) über die Reihenschaltung des Arbeitskontaktes (feines ersten Schalters (Pi) des Zeitrelais und des Ruhekontaktes (a) eines zur Beendigung der Nachzündperiode schaltenden zweiten Schalters (P2) des Zeitrelais an die Zuleitung (3) legbar ist, wobei ein Schaltglied (F2) des Flammenrelais (F) beim Vorhandensein der Flamme den den zweiten Schalter aufweisenden Stromzweig unterbrochen hält und wobei über den Arbeitskontakt (b) des ersten Schalters (Pi) des Zeitrelais außerdem ein Brennstoffzufuhrorgan (MVi) an die Zuleitung (3) legbar ist.

2. Steuer- und Überwachungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (P) des Zeitrelais der Zündeinrichtung (TT) fest parallel geschaltet ist.

3. Steuer- und Überwachungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (Pi) des Zeitrelais sowohl in seiner Ruhestellung als auch in seiner Arbeitsstellung von einer bei Vorhandensein der Flamme vom Anker des Flammenrelais zu bestätigenden Sperre (FL) verriegelbar ist.

4. Steuer- und Überwachungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (F2) des Flammenrelais (F) ein zweiter Schalter ist, dessen Arbeitskontakt (b) der Spannungszufuhr zu einem zweiten Brennstoffzufuhrorgan (MV2) dient.