DE2727911A1

DE2727911A1 - Steueranordnung fuer eine brennstoffzuendanlage

Info

Publication number: DE2727911A1
Application number: DE19772727911
Authority: DE
Inventors: Gerald Edward Dietz
Original assignee: Johnson Controls Inc
Current assignee: Johnson Controls Inc
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1977-12-29
Also published as: IT1078170B; FR2356082A1; GB1563153A; JPS602440Y2; JPS53771A; US4070143A; JPS59103056U; NL7703850A; CA1084609A

Description

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Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

Unser Zeichen: J 633 20.Juni 1977

JOHMSOM COIITROLS, Ine.
507 East Iiichi^an Street
Milwaukee, Wisconsin 53201 V.St.A.

Steueranordnung für eine BrennstoffZündanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffzündanlage mit Vorzündung und insbesondere auf eine BrennstoffZünd anlage mit einem Zünder, der im Anschluß an das Ansprechen eines Flamrnenfühlerrelais abgeschaltet wird und für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Ansprechen des Relais Zündfunken liefert.

Bei bekannten BrennstoffZündanlagen mit Vorzündung wird als Reaktion auf das Schließen thermostatgesteuerter Kontakte ein Vorsteuerventil betätigt, damit einem Steuerauslaß Brennstoff zugeführt wird, der mit Hilfe eines geeigneten Zünders zur Erzeugung einerZündflamme gezündet wird. Eine Zündflammen-Fühlerschaltung stellt das Vorhandensein der Zündflamme fest und bewirkt das Einschalten eines Hauptventils, das einem Hauptbrenner zur Zündung durch die Zündflamme Brennstoff zuführt, sowie das Abschalten des Zünders.

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Der Betrieb des Hauptventils und des Zünders werden typischerweise von einem Relais der FlammenfUhIerschaltung gesteuert, das im Erregungskreis des Hauptventils liegende Arbeitskontakte und im Erregungskreis des Zünders liegende Ruhekontakte aufweist. Wenn eine Zündflamme erzeugt ist, erregt die Flammenfühlerschaltung das Relais, das seine Kontakte betätigt, damit das Hauptventil eingeschaltet wird und der Zünder abgeschaltet wird.

Wenn jedoch ein Schaltungsfehler auftritt, der das Einschalten der Flammenfühlerschaltung in der Anlaufphase bei Fehlen einer Zündflamme ermöglicht, dann werden das Vorsteuerventil und das Hauptventil eingeschaltet, und der Zünder wird abgeschaltet, während Brennstoff aus der Steueröffnung und dem Hauptbrenner austritt.

Es sind verschiedene Sperranordnungen vorgeschlagen worden, in denen das Einschalten der Brennstoffventile der Anlage von der aufeinanderfolgenden Betätigung von Relais abhängt. Dazu sei auf die USA-Patentschriften 3 449 055, 3 644 074 und 3 709 783 verwiesen. Bei diesen bekannten Anlagen wird das Einschalten des Vorsteuerventils und des Zünders abhängig vom Ansprechen eines Steuerrelais bewirkt, das nur dann erregt werden kann, wenn ein Flammenfühlerrelais abgeschaltet ist. Wenn das Halterelais einmal err§gt ist, dann wird es über einen von Kontakten des Relais gebildeten Haltekreis erregt gehalten. Im Anschluß daran erfolgt das Einschalten des Hauptventils und das Abschalten des Zünders als Reaktion auf das Ansprechen des Flammenfühl er relais, wenn eine Zündflamme erzeugt worden ist, was jedoch nur dann erfolgt, wenn das Steuerrelais erregt ist.

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Bei diesen bekannten Zündanlagen erfolgt die Betätigung des Flamraenfühlerrelais jedoch über eine elektronische Steuerschaltung, die abhängig vom Schließen thermostatgesteuerter Kontakte eingeschaltet wird; für den Fall eines Fehlers der Steuerschaltung, der das Ansprechen des Flanimenfühlerrelais bei Fehlen einer Flamme ermöglicht, wird die Erregung des Flammenfühlcrrelais um eine Zeitdauer im Anschluß an die Aktivierung der Zündanlage verzögert. Unter bestimmten Umständen kann das Flarnmenfühlerrelais demnach lang genug abgeschaltet bleiben, damit d&s Steuerrelais ansprechen kann, was zu dem oben angegebenen unsicheren Zustand führt, daß das Vorsteuerventil und das Hauptventil betätigt sind, während der Zünder abgeschaltet ist.

Die mit Hilfe der Erfindung geschaffsne BrennstoffZündanlage enthält eine VorSteuerventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Steuerauslaß Brennstoff zuführt, eine Zündvorrichtung, die in eingeschalteten Zustand Funken zum Zünden des Brennstoffs zur Erzeugung einer Flamme an dem Steuerauslaß liefert, sowie eine Flaramenfühlervorrichtung, die als Reaktion auf die Flamme ein zugehöriges Schaltelement betätigt, damit eine Hauptventilvorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff zu einen Hauptbrenner zur Zündung eingeschaltet wird. Die Zündvorrichtung wird ausgelöst, wenn die Zündanlage aktiviert wird, und sie wird abgeschaltet, wenn das Schaltelement betätigt wird.

Nach der Erfindung enthält die Zündvorrichtung ein Zeitsteuerglied, das der Zündvorrichtung ermöglicht, Zündfunken für eine vorbestimmte Zeitdauer im Anschluß an die Betätigung des Schaltelements zu erzeugen. Wenn demnach als Folge eines Fehlers in der Flanmenfühlervorrichtung das Schaltelement bei Fehlen einer Flamme

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betätigt wird, liefert die Zündvorrichtung weiterhin Zündfunken für die vorbestimmte Zeitdauer, so daß der dem Steuerauslaß und dem Hauptbrenner zugeführte Brennstoff gezündet werden kann.

Die Brennstoffzündanlage kann eine Sperranordnung enthalten, bei der die Erregung von Brennstoffventilen der Anlage von der aufeinanderfolgenden Betätigung erster und zweiter Schaltelemente abhängt. Das erste Schaltelement ist der Flammenfühlervorrichtung zugeordnet, und es bleibt bei Fehlen einer Flamme abgeschaltet, damit ein Erregungskreis für die Vorsteuerventilvorrichtung, die Zündvorrichtung und das zweite Schaltelement gebildet wird, wenn die Zündanlage aktiviert wird. Das erste Schaltelement wird von der Flamraenfühlervorrichtung eingeschaltet, wenn eine Zündflamme erzeugt ist, und es schaltet die Hauptventilvorrichtung ein, damit dem Hauptbrenner Brennstoff zugeführt wird, der Erregungskreis unterbrochen wird und die Zündvorrichtung abgeschaltet wird, wobei die Vorsteuerventilvorrichtung und die Hauptventilvorrichtung über einen von dem zweiten Schaltelement gebildeten Haltekreis eingeschaltet bleiben. Bei einem Fehler in der Flammenfühler schaltung., der das Einschalten des ersten Schaltelements bei Fehlen einer Flamme nach dem Einschalten des zweiten Schaltelements ermöglicht, IaBt das Zeitsteuerglied der Zündvorrichtung die Abgabe von Zündfunken für eine bekannte Zeitdauer im Anschluß an das Ansprechen des ersten Schaltelements zu, so daß der dem Steuerauslaß und dem Hauptbrenner zugeführte Brennstoff gezündet werden kann.

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Gemäß einem angegebenen Ausführungsbeispiel jst die Zündvorrichtung eine mit kapazitiver Entladung arbeitende Zündvorrichtung; sie enthält einen Zündkondensator, der während abwechselnder Halbzyklen eines der Zündvorrichtung zugeführten Wechselspannungssignals geladen und dann über einen Zündtransformator entladen wird, damit Zündelektroden zur Erzeugung von Zündfunken aktiviert werden. Der Zündkondensator wird während eines Halbzyklus des Wechselspannungssignals geladen, und während des nächsten Halbzyklus beginnt er, sich über einen von zwei Entladewegen zu entladen. Der erste Entladeweg enthält das als Kondensator ausgebildete Zeitsteuerglied, und der zweite Entladeweg enthält Ruhekontakte des der Flammenfühlervorrichtung zugeordneten Schaltelements, das von einem Relais gebildet sein kann. Die Kontakte des Relais liegen parallel zum Zeitsteuerkondensator; solange das Relais abgeschaltet ist, ist der Zeitsteuerkondensator kurzgeschlossen, und der Zündkondensator kann sich während aufeinanderfolgender Zyklen des Wechselspannungssignals aufladen und entladen, damit die Zündelektroden zur Erzeugung von Zündfunken aktiviert werden.

Im erregten Zustand öffnet das Relais die Kontakte, so daß der zweite Entladeweg unterbrochen wird, was zur Folge hat, daß sich der Zündkondensator über den ersten Entladeweg mit dem Zeitsteuerkondensator entladen kann. Bei diesem Zustand wird das Laden und Entladen des Zündkondensators fortgesetzt bis der Zeitsteuerkondensator aufgeladen ist, worauf die Zündvorrichtung abgeschaltet wird, so daß die Funkenerzeugung endet.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung für eine BrennstoffZündanlage mit einem Zünder gemäß der Erfindung zeigt.

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Der mit Hilfe der Erfindung geschaffene Zünder 18 wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Zusammenhang mit der Anwendung in einer Brennstoffzündanlage 10 beschrieben. Wie die Zeichnung erkennen läßt, die ein Schaltbild einer Steuerschaltung für die BrennstoffZündanlage 10 zeigt, enthält die Anlage 10 ein Vorsteuerventil 12, ein Hauptventil 14, eine Flammenfühlerschaltung 16 und den Zünder 18.

Das Vorsteuerventil 12, das zwischen LeitemL.1 und L2 eingeschaltet ist, bewirkt, wenn es als Reaktion auf das Anlegen von Versorgungsenergie an die Leiter L1 und ^L2 eingeschaltet wird, die Zufuhr von Brennstoff zu einem Steuerauslaß, damit er von Zündfunken aus dem Zünder 18 zur Erzielung einer Zündflamme gezündet wird. Die Flammenfühlerschaltung reagiert im eingeschalteten Zustand so auf die Zündflamme, daß ein zugehöriges Relais K1 erregt wird, das den Kontakt K1B schließt, der das Hauptventil 14 zwischen die Leiter L1 und L2 einschaltet, damit das Hauptventil 14 eingeschaltet wird und einem Hauptbrenner Brennstoff zuführt und damit der Kontakt K1C zum Abschalten des Zünders 10 geöffnet wird.

Die Steuerschaltung enthält eine Sperranordnung, die in einer .gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereichten Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist, deren Titel mit dem Titel der vorliegenden Anmeldung übereinstimmt.Die Sperranordnung erzeugt einen Erregungskreis für das Vorsteuerventil 12, das Hauptventil 14 und den Zünder 18 über den Ruhekontakt K1A des Relais K1, der die Erregung des VorSteuerventils 12 und des Zünders 18 ermöglicht, wenn sich ein thermostatgesteuerter Kontakt THS als Reaktion auf eine Heizanforderung schließt. Der Erregungskreis wird unterbrochen, wenn das Relais K1 den Kontakt K1A

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öffnet, und vom Kontakt K2A eines Sperrelais K2 wird ein Haltekreis erzeugt. Die Spule 33 des Relais K2 liegt zwischen den Leitern L1 und L2, und sie wird beim Anlegen der Versorgungsenergie an diese Leiter L1 und L2 erregt. Falls das Relais K2 vor dem Ansprechen des Relais K1 nicht eingeschaltet wird, dann wird die Zündanlage abgeschaltet.

Somit erzeugen die Relais K1 und K2 einen Kontaktsperrschutz, der das Starten verhindert, wenn aus irgendeinem Grund der Ruhekontakt K1A des Relais K1 beim Starten offen ist. Dieser Zustand kann auf Grund eines Fehlers in der Flammenfühlerschaltung 16 eintreten, der das Einschalten des Relais K1 zuläßt, wenn sich der Kontakt THS schließt^ auch wenn keine Zündflamme erzeugt worden ist; der Zustand kann auch dann eintreten, wenn der das Einschalten des Hauptventils 14 steuernde Kontakt K1B verschweißt wird. Außerdem wird die Zündschaltung 18 vom Relais K1 der Flammenfühlerschaltung 16 abgeschaltet, wenn das Relais K1 anspricht, und sie ist so ausgebildet, daß sie im Anschluß an das Ansprechen des Relais K1 einen fortdauernden Funken erzeugt, wie noch beschrieben wird.

Die BrennstoffZündanlage 10 wird nun genauer betrachtet. Die Energiezufuhr zur Zündanlage 10 erfolgt über einen Abwärtstransformator T1, dessen Primärwicklung 23 ^n Eingangsklemmen 21 und22 angeschlossen sind, die mit einer 120V-60Hz-Spannungsquelle verbindbar ist; seine Sekundärwicklung 24 legt an die Klemmen 25 und 26 eine Wechselspannung von 25V. Der Leiter L1 ist über den Ruhekontakt K1A des Relais K1 und einen thermostatgesteuerten Arbeitskontakt THS mit der Klemme 25 verbunden, und der Leiter L2 ist direkt mit der Klemme 26 verbunden.

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Die Flammenfühlerschaltung 16 wird von einem Transformator T2 mit Energie versorgt, dessen Primärwicklung 31 mit dem Leiter L2 und einem an der Klemme 25 angeschlossenen Leiter L1' verbunden ist; die Sekundärwicklung 32 des Transformators liegt zwischen den Leitern L3 und L4, die mit den Eingangsklemmen der Flammenfühlerschaltung 16 verbunden sind. Die Flammenfühlerschaltung 16 wird daher dauernd mit Energie versorgt.

Die Flammenfühlerschaltung 16 kann so ausgebildet sein, wie in der USA-Patentschrift 3 902 839 angegeben ist. Die Arbeitsweise der Flammenfühlerschaltung ist in dieser Patentschrift genau erläutert. Wie diese Patentschrift erkennen läßt, enthält die Flammenfühlerschaltung 16 eine Flammenfühlerelektrode, die neben dem Steuerauslaß angebracht ist, sowie eine Steuerschaltung, die auf die Anwesenheit einer Flamme an der Fühlerelektrode so reagiert, daß sie die Spule 39 des Relais K1 erregt, damit der Kontakt K1C zum Abschalten des Zünders 18 geöffnet wird, der Kontakt K1B zum Verbinden des Hauptventils 14 mit den Leitern L1 und L2 geschlossen wird und der Kontakt K1A zur Unterbrechung des Erregungskreises des Vorsteuerventils 12, des Hauptventils 14, des Zünders 18 und der Flammenfühlerschaltung 16 unterbrochen wird, wobei diese Einheiten über den vom Kontakt K2A des Relais K2 gebildeten Haltekreis eingeschaltet bleiben.

Das Relais K1 ist ein zweipoliges Umschaltrelais mit Kontakten K1A und K1B, für die ein gemeinsamer Anker des Relais K1 benutzt wird, so daß beim Schließen des Kontakts K1B der Kontakt K1A geöffnet wird. Sollte der

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Kontakt K1B verschweißt werden,kann sich der Kontakt K1A nicht mehr schliessen.

Die Zündschaltung 18 ist eine mit kapazitiver Entladung arbeitende Zündschaltung; sie enthält einen Kondensator 40, der während abwechselnder Halbzyklen des Wechselspannungssignals aufgeladen und dann über die Primärwicklung 43 eines Zündtransformators 42 entladen wird, damit an zwei Zündelektroden 45 Funken erzeugt werden, die an die Sekundärwicklung 44 des Zündtransformators 42 angeschlossen sind. Der Kondensator 40 wird während eines Halbzyklus des Wechselspannungssignals aufgeladen, und er beginnt, sich während des nächsten Halbzyklus über einen von zwei Stromwegen 46 oder 47 zu entladen; der eine Stromweg enthält ein Zeitglied 48 mit einem Kondensator 50, und der andere Stromweg enthält den Ruhekontakt K1C des Relais K1, der parallel zum Kondensator 50 liegt. Solange das Relais K1 abgeschaltet ist, ist der Kondensator 50 kurzgeschlossen, so daß sich der Kondensator 40unbegrenzt laden und entladen kann, damit die Elektroden 45 zur Erzeugung von Zündfunken aktiviert werden. Wenn das Relais K1 erregt wird, öffnet sich der Kontakt K3C, so daß der Stromweg 47 unterbrochen wird und die Entladung des Kondensators 40 über den anderen Stromweg 46 mit dem Kondensator 50 eingeleitetwird. Unter diesen Umständen dauert das Laden und Entladen des Kondensators 40 an, bis der Kondensator 50 geladen ist, worauf der Zünder 18 dann abgeschaltet wird.

Als Reaktion auf das Fließen des Kondensatorentladestroms über einen der Stromwege 46 oder 47 wird ein von einem steuerbaren Siliziumgleichrichter 51 gebildetes steuerbares Schaltelement ausgelöst, das einen Entladeweg für den Kondensator 40 über die Primärwicklung 43 des Zündtransformators 42 erzeugt, so daß in der Sekundärwicklung 44

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eine Spannung induziert wird, die

zu den Elektroden 45 gelangt und die Erzeugung eines Funkens bewirkt.

Der Zünder 18 enthält eine Spannungsverdopplungsschaltung 52 mit einem Kondensator 54, der dem Kondensator 40 eine Spannung zuführt, so daß sich der Kondensator 40 auf etwa den zweifachen Wert der Versorgungsspannung aufladen kann. Ein Entladeweg für den Kondensator 54 verläuft vom Leiter L1 über eine Diode 55 und vom Kondensator 54 zum Leiter L2. Der Kondensator 54 wird geladen, wenn der Leiter L1 positiv gegenüber dem Leiter L2 während positiver Halbzyklen der Wechselspannung ist.

Der Kondensator 40 lädt sich während negativer Halbzyklen des Wechselspannungssignals auf, d.h. dann, wenn der Leiter L2 positiv gegenüber dem Leiter L1 ist, wobei das Aufladen über einen Weg erfolgt, der sich vom Leiter L2 zu einer Seite des Kondensators 40 am Punkt 61 über den Kondensator 54 und einen Widerstand 56 und von der anderen Seite des Kondensators 40 am Punkt 60 über eine Diode 57 zum Leiter L1 erstreckt.

Die Anode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 51 ist über die Primärwicklung 43 des Transformators 42, den Widerstand 56 und den Kondensator 54 mit dem Leiter L2 verbunden, während seine Katode über die Diode 57 am Leiter L1 angeschlossen ist. Die Stromwege 46 und 47 bilden eine Steuerschaltung für die Steuerelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 51. Der Stromweg 46 enthält in Serie zwischen dem Leiter L1 und dem Punkt 60 einen Kondensator, eine Diode 62 und einen V/iderstand

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Der andere Stromweg 47 enthält den Ruhekontakt K1C des Relais K1, einen Widerstand 64, die Diode 62 und den Widerstand 63 zwischen dem Leiter L1 und dem Punkt 60, wobei der Kontakt K1A und der Widerstand 64 parallel zum Kondensator 50 liegen.

Die Steuerelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters ist am Verbindungspunkt zwischen der Katode der Diode und dem Widerstand 63 am Punkt 65 angeschlossen; der Gleichrichter wird leitend gemacht, wenn das Potential am Punkt die Steuerelektroden-Schwellenspannung des Cleichrichters überschreitet.

Im Betriebszustand wird beim Schließen des thermostatgesteuerten Kontakts THS als Reaktion auf eine Heizanforderung über den Kontakt THS eine Versorgungswechselspannung von 25V an die Leiter L1' und L2 angelegt, damit die Flammenfühlerschaltung 16 vom Transformator T2 eingeschaltet wird, und diese Versorgungsspannung v/ird über den Kontakt THS und den Ruhekontakt K1A des Relais K1 an die Leiter L1 und L2 angelegt,damit das Vorsteuerventil 12 und der Zünder 18 eingeschaltet werden. Wenn das Vorsteuerventil 12 eingeschaltet wird, wird dem Steuerauslaß Brennstoff zugeführt, damit er von den vom Zünder 18 gelieferten Zündfunken gezündet wird. Außerdem schließt das Relais K2 den Kontakt K2A, damit ein Haltestromkreis für das Relais K2, das Vorsteuerventil 12 und den Zünder 18 gebildet wird.

Es wird nun auf die Schaltung des Zünders 18 Bezug genommen. Wenn der Leiter L1 positiv gegenüber dem Leiter L2 ist, wird der Kondensator 54 über die Diode auf eine Spannung von etwa 35 V aufgeladen. Wenn der

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Leiter L2 während des nächsten negativen Halbzyklus des Wechselspannungssignals positiv bezüglich des Leiters L1 wird, dann wird der Kondensator 40 über den Kondensator 54, den Widerstand 56 und die Diode 57 aufgeladen, wobei die Ladung des Kondensators 54 zum Kondensator übertragen wird, so daß dieser Kondensator 40 auf etwa 70V aufgeladen wird. Wenn während des nächsten Halbzyklus der Leiter L1 wieder positiv in Bezug auf den Leiter L2 ist und das Wechselspannungssignals beginnt, von seinem Maximalwert aus abzunehmen, dann ist die Spannung am Kondensator 40 größer als die Versorgungsspannung, so daß von der positiven Seite des Kondensators 40 am Punkt 61 aus Strom über den Widerstand 56, den Kondensator 54, die Sekundärwicklung 24 des Eingangstransformators T1 und über den Stromweg 47 mit dem Ruhekontakt K1C des Relais K1, dem Widerstand 64, der Diode 62 und dem Widerstand 63 zur negativen Seite des Kondensators 40 am Punkt 60 fließen kann, was dazu führt, daß am Punkt 65 eine positive Spannung auftritt, die an die Steuerelektrode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 51 gelangt, der dann leitet. Wenn der Siliziumgleichrichter leitet, entlädt sich der Kondensator 40 über die Primärwicklung 43 des Zündtransformators 42 und die Anoden-Katoden-Strecke des Siliziumgleichrichters 51, so daß in der Sekundärwicklung 44 des Zündtransformators 42 eine Spannung induziert wird, die die Elektroden 45 zur Erzeugung eines Zündfunkens aktiviert. Der Zünder 18 arbeitet in der beschriebenen Weise unter Erzeugung von Zündfunken weiter, bis der dem Steuerauslaß zugeführte Brennstoff gezündet hat.

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Die Flammenfühler schaltxing 16 reagiert so auf die Zündflamme, daß sie die Spule 39 des Relais K1 erregt, das den Kontakt K1B schließt, der in Serie mit dem Hauptventil 14 zwischen den Leitern L1 und L2 liegt, so daß das Hauptventil 14 dem Hauptbrenner Brennstoff zur Zündung durch die Zündflamme zuführen kann. Außerdem wird der Ruhekontakt K1C geöffnet, so daß der Zünder 18 abgeschaltet wird und der Ruhekontakt K1A wird wieder geöffnet, so daß der Erregungskreis des Relais K2, des Vorsteuerventils 12 und des Zünders 18 unterbrochen wird, wobei diese Einheiten über den Kontakt K2A des Relais K2 weiterhin eingeschaltet bleiben.

Unter normalen Bedingungen wird das Relais K1 abgeschaltet gehalten, bis eine Zündflamme erzeugt worden ist; dann wird das Relais K1 erregt, damit es das Hauptventil 14 einschaltet und den Zünder 18 abschaltet, wie oben beschrieben wurde. Falls im Anschluß an eine erfolgreiche Anlaufphase ein Fehlerzustand eintritt, beispielsweise eine Änderung der Schaltungscharakteristik der Flammenfühlerschaltung 16, die die Erregung des Relais K1 ohne Zündflamme bewirkt, worauf eine Versorgungsspannungsunterbrechung folgt, dann wird das Relais K2 beim Wiederanlegen der Versorgungsspannung vor dem Relais K1 wie bei einem normalen Startvorgang erregt, und das Relais K1 wird auf Grund dieses Fehlers erregt, ohne daß eine Zündflamme vorhanden ist. Wenn das Relais K1 anzieht, wird der Kontakt K1C geöffnet, damit der Zünder 18 abgeschaltet wird. Der Zünder liefert jedoch weiterhin Funken zum Zünden des dem Steuerauslaß und dem Hauptbrenner zugeführten Brennstoffs, damit zur Beendigung

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des Heizzyklus Wärme erzeugt wird, die das öffnen des Kontakts THS veranlaßt. Bei der nächsten Heizanforderung sind die Steuerschaltung und die Brennstoffventile wegen des Schaltungsfehlers, der das Relais K1 erregt hält, gesperrt, so daß kein Startvorgang erfolgt.

Wenn sich der Kontakt K1C öffnet, wird der Stromweg 47 unterbrochen. Der Kondensator 40 wird jedoch weiter aufgeladen, und er beginnt, sich über den Stromweg 46 mit dem Zeitsteuerkondensator 50 zu entladen. Das bedeutet, daß bei einem Anstieg der Spannung am Kondensator 40 über den Versorgungsspannungswert während positiver Halbzyklen des Wechselspannungssignals Strom von der positiven Seite des Kondensators 40 am Punkt 61 über den Widerstand 56, den Kondensator 54, die Sekundärwicklung 24 des Eingangstransformators T1, den Kondensator 50, die Diode 62 und den Widerstand 63 zur negativen Seite des Kondensators 40 am Punkt 60 fließt, so daß am Punkt 65 eine Einschaltspannung für den steuerbaren Siliziumgleichrichter 51 erzeugt wird, was bewirkt, daß sich der Kondensator 40 über die Primärwicklung 43 des Zündtransformators 42 entladen kann, so daß Zündfunken erzeugt werden. Die Erzeugung vonZündfunken hält an, bis der Zeitsteuerkondensator 50 vollständig geladen ist, worauf das Fließen des Stroms aufhört und das Potential am Punkt 65 auf den Wert 0 absinkt. Der steuerbare Siliziumgleichrichter 51 ist daher nicht ausgelöst, und eine weitere Funkenerzeugung wird verhindert. Bei einer Ausführungsform, bei der der Zeitsteuerkondensator einen Kapazitätswert von 0,22 uF, der Widerstand 63 einen Widerstandswert von 1 k 0hm und der Widerstand 56 einen Widerstands-

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wert von 680 Ohm hatte, wurde der Zünder 18 so eingeschaltet gehalten, daß er im Anschluß an die Betätigung des Relais K1 für die Dauer von 10 Sekunden Zündfunken lieferte. Es sei bemerkt, daß bei Verwendung kleiner Kapazitätsv/erte für den Zeitsteuerkondensator 50 große Verzögerungszeiten erzielt v/erden können, da der Kondensatorladestrom nur während einer sehr kurzen Zeitperiode andauert, die typischerweise in der Grössenordnung von 7 us liegt.

Somit liefert der Zünder 18 im Falle des oben geschilderten Fehlerzustandes weiterhinZündfunken für eine Zeitdauer nach der Betätigung des Relais K1, damit der dem Steuerauslaß und dem Hauptbrenner zugeführte Brennstoff gezündet wird.

Wenn der Heizbedarf gedeckt worden ist und der Kontakt THS geöffnet wird, wird das Relais K2 zusammen mit dem Vorsteuerventil 12 und dem Hauptventil 14 abgeschaltet, so daß die Flamme am Steuerauslaß und am Hauptbrenner erlischt. Als Reaktion auf das Erlöschen der Flamme schaltet die Flammenfühlerschaltung 16 das Relais K1 ab, das den Kontakt K1B zur Unterbrechung des Erregungskreises für das Hauptventil 14 öffnet und die KontakteK1A und K1C schließt, so daß die Zündanlage 10 für den nächsten Heizzyklus vorbereitet ist.

Falls im Anschluß an eine erfolgreiche Anlaufphase ein Fehler eintritt, beispielsweise ein Verschweißen des Kontakts K1B, der die Betätigung des Hauptventils 14 steuert, dann werden das Vorsteuerventil 12 und das

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Hauptventil 14 abgeschaltet, so daß die Flamme erlischt, wenn der Hei zbedarf gedeckt ist und der Kontakt THS geöffnet wird. Als Reaktion auf das Erlöschen der Flamme schaltet die Flammenfühlerschaltung 16 das Relais K1 ab. Da der Kontakt K1B jedoch verschweißt ist, kann sich der Kontakt K1A nicht schließen. Wenn sich also der Kontakt THS bei der nächsten Heizanforderung schließt, ist der Erregungskreis für das Vorsteuerventil 12 unterbrochen, so daß das Vorsteuerventil 12 und das Hauptventil in einem Sperrzustand gehalten werden.

Falls in der Flammenfühlerschaltung 16 ein Fehler auftritt, der dem Relais K1 ermöglicht, in Abwesenheit einer Zündflamme betätigt zu bleiben, dann wird der Kontakt K1A offengehalten, so daß beim Schließen des Kontakts THS der Erregungskreis für das Relais K2 und das Vorsteuerventil unterbrochen ist, was die Betätigung des Vorsteuerventils verhindert, so daß die Zündanlage 10 in einem Sperrzustand verbleibt.

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Le e rs e i t e

Claims

Patentansprüche

M. Steueranordnung für eine Brennstoffzündanlage mit einer Vorsteuerventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Brennstoffauslaß Brennstoff zum Zünden zur Erzielung einer Zündflamme zuführt, einer Hauptventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Hauptbrenner Brennstoff zum Zünden durch die Zündflamme zuführt, und einer Flammenfühlervorrichtung, die abhängig von der Zündflamme das Einschalten der Hauptventilvorrichtung bewirkt, gekennzeichnet durch eine Aktivierungsvorrichtung, die abhängig von einem Anforderungssignal einen Erregungskreis für die Vorsteuerventilvorrichtung schließt, eine Zündvorrichtung, die an den Erregungskreis angeschlossen ist und im betätigten Zustand in der Nähe des Brennstoffauslasses Funken zumZünden des dem Auslaß zugeführten Brennstoffs zur Bildung einer Flamme erzeugt, und ein von der Flammsnfühlervorrichtung gesteuertes Schaltelement, das bei Fehlen einer Flamme zur Auslösung der Zündvorrichtung normalerweise abgeschaltet ist und zur

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ORIGINAL INSPECTED

Abschaltung der Zündvorrichtung eingeschaltet wird, wenn eine Zündflamme erzeugt ist, wobei die Zündvorrichtung ein Zeitsteuerglied enthält, das der Zündvorrichtung ermöglicht, für eine vorbestimmte Zeitdauer nach der Betätigung des Schaltelements Funken zu erzeugen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

an den Erregungskreis eine Sperrvorrichtung angeschlossen ist, die abhängig von der Aktivierungsvorrichtung einen Haltekreis für die Vorsteuerventilvorrichtung erzeugt, daß das Schaltelement im eingeschalteten Zustand den Erregungskreis unterbricht und die Hauptventilvorrichtung mit dem Haltekreis zur Erregung verbindet, und daß die Zündvorrichtung im Anschluß an das Einschalten des Schaltelements über den Haltekreis eingeschaltet bleibt, damit sie für die vorbestimmte Zeitdauer Funken erzeugt, wenn das Schaltelement bei Fehlen einer Zündflamme nach der Schliessung des Haltekreises betätigt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Zündvorrichtung Zündfunkenelektroden, eine Kondensatoreinrichtung und Schaltungseinrichtungen zum Aufladen der Kondensatoreinrichtung auf ein vorbestimmtes Potential enthält, daß das Schaltelement das Entladen der Kondensatoreinrichtung über einen ersten Weg ermöglicht, wenn das Schaltelement abgeschaltet ist, und die Entladung über einen zweiten Weg einschließlich des Zeitsteuerglieds ermöglicht, wenn das Schaltelement eingeschaltet ist und daß eine Schaltungsvorrichtung vorgesehen ist, die abhängig von der Kondensatoreinrichtung den Zündelektroden den Kondensatorentladestrom zur Erzeugung

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von Funken zuführt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein Relais ist, das in dem ersten Weg liegende Ruhekontakte enthält, damit ein Nebenschlußweg parallel zu dem Zeitsteuerglied entsteht, wenn das Schaltelement abgeschaltet wird.

5. Steueranordnung für eine BrennstoffZündanlage mit einer Vorsteuerventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Brennstoffauslaß Brennstoff zum Zünden zur Erzielung einer Zündflamme zuführt, einer HauptventIlvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Hauptbrenner Brennstoff zum Zünden durch die Zündflamme zuführt, und einer Flammenfühlervorrichtung, die abhängig von der Zündflamme das Einschalten der Hauptventilvorrichtung bewirkt, gekennzeichnet durch eine Aktivierungsvorrichtung, die abhängig von einem Anforderungssignal einen Erregungskreis für die Vorsteuerventilvorrichtung schließt, eine Zündvorrichtung,die so an den Erregungskreis angeschlossen ist, daß sie abhängig von der Aktivierungsvorrichtung Zündfunken zum Zünden des dem Auslaß zugeführten Brennstoffs erzeugt, ein erstes Schaltelement, das abhängig von der Akxivierungsvorrichtung so erregt wird, daß es einen Haltekreis für die Vorsteuerventilvorrichtung und die Zündvorrichtung erzeugt, ein zweites Schaltelement, das von der Flammenfühlervorrichtung so gesteuert wird, daß es bei Fehion einer Zündflamme zurAuslösung der Zündvorrichtung normalerweise abgeschaltet wird und bei Erzeugung einer Zündflamme die Zündvorrichtung abschaltet, den Erregungskreis unterbricht und die Hauptventilvorrichtung an den Haltekreis zur Erregung anschließt, und ein Zeitsteuerglied

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in der Zündvorrichtung, das der Zündvorrichtung ermöglicht, für eine vorbestimmte Zeitdauer im Anschluß an die Betätigung des zweiten Schaltelements Zündfunken zu liefern.

Brennstoffzündanlage mit einer Vorsteuerventilvorrichtung, die im betätigten Zustand einem Erennstoffauslaß zum Zünden zur Erzielung einer Zündflamme Brennstoff zuführt, einer Aktivierungr-vorrichtung, die abhängig von einem Anforderungssignal die Vorsteuerventilvorrichtung einschaltet, einer Hauptventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Hauptbrenner zur Zündung durch die Zündflamme Brennstoff zuführt, und einer FlaiMienfühlervorrichtung, die abhängig von der Zündflamme ein zugehöriges Schaltelement zum Einschaltender Hauptventilvorrichtung erregt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündvorrichtung vorgesehen ist, die in der Nähe des Auslaßes zum Zünden des dem Auslaß zugeführten Brennstoffs zur Erzeugung einer Flamme Funken erzeugt, daß die Zündvorrichtung eine Zündelektrodenvorrichtung und eine Steuereinrichtung enthält, die im eingeschalteten Zustand die Zündelektrodenvorrichtung periodisch aktiviert, daß das Schaltelement von der Flammenfühlervorrichtung derart gesteuert wird, daß es in Abwesenheit einerZündflamme zur Freigabe der Zündvorrichtung normalerweise abgeschaltet und in Anwesenheit einer Zündflamme zur Abschaltung der Zündvorrichtung eingeschaltet wird, und daß die Zündvorrichtung außerdem ein Zeitsteuerglied enthält, das der Steuereinrichtung ermöglicht, abhängig von der Aktivierungsvorrichtung die Zündelektrodenvorrichtung periodisch zur Erzielung von Funken für eine vorbestimmte Zeitdauer nach der Erregung des Schaltelements zu aktivieren.

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7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Kondensatorvorrichtung und eine Schaltungseinrichtung enthalt, die das Aufladen der Kondensatorvorrichtung auf ein vorbestimmtes Potential ermöglicht, daß das Schaltelement im abgeschalteten Zustand die Entladung der Kondensatcrvorrichtung über einen ersten V/eg und im eingeschalteten Zustand die Entladung über einen zweiten V/eg mit einem Zeitsteuerglied ermöglicht, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die abhängig von der Kondensatorvorrichtung den Kondensatorentladestrom der Zündelektrodenvorrichtung zuführt.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerglied eine weitere Kondensatorvorrichtung in dem zweiten V/eg enthält, und daß das Schaltelement in dem ersten V/eg liegende Ruhekontakte aufweist, die einen Weg parallel zu der weiteren Kondensatorvorrichtung erzeugen, wenn das Schaltelement abgeschaltet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerglied eine Vorrichtung zur Beendigung der Zeitdauer enthält, während der die Zündvorrichtung weiterhin nach dem Einschalten des Schaltelements Funken erzeugt.

10. Steueranordnung für die Zündvorrichtung einer Brennstoff Zündanlage mit einer VorSteuerventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Brennstoffauslaß zur Zündung für die Erzeugung einer Zündflamme Brennstoff zuführt, einer Hauptventilvorrichtung, die im eingeschalteten Zustand einem Hauptbrenner für die Zündung durch die Zündflamme Brennstoff zuiührt,und einer Flammenfühlervorrichtung, die abhängig von der Zündflamme ein zugehöriges Schaltelement derart

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auslöst, daß die Hauptventilvorrichtung eingeschaltet wird, gekennzeichnet durch eine Kondensatorvorrichtung, eine erste Schaltungsvorrichtung, die an eine Quelle zyklischer Wechsel-Spannungssignale angeschlossen ist und das Aufladen der Kondensatorvorrichtang v.'ährimd eines ersten Halbzyklus des V/echselr.pannungssignals auf ein vorbestimmtes Potential ermöglicht, eine zweite Schaltungsvorrichtung, die das Entladen der Kondensatorvorrichtung über einen ersten ϊ/eg während eines zweiten Halbzyklus des Wechselspannungssignals ermöglicht, ein abhängig von der Entladung der Kondensatorvorrichtung eingeschaltetes zweites Schaltelement zur Aktivierung einer Zündelektrodenvorrichtung zur Erzeugung eines Zündfunkens, wobei sich die Kondensatorvorrichtung über einen zweiten Weg entladen kann, wenn der erste Weg unterbrochen ist und ein an den zweiten Weg angeschlossenes Zeitsteuerglied, das der Kondensatorvorrichtung das Aufladen und Entladen während jeweiliger erster und zweiter Halbzyklen des Wechselspannungssignals in der V/eise ermöglicht, daß die Erzeugung von Funken für eine vorbestimmte Zeitdauer nach der Unterbrechung des ersten Wegs hervorgerufen wird.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerglied eine weitere Kondensatorvorrichtung enthält.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement ein Relais mit Ruhekontakten in dem ersten Weg ist, die einen Nebenschlußweg parallel zu der v/eiteren Kondensatorvorrichtung bilden, wenn das Relais abgeschaltet ist, wobei das Relais im erregten

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Zustand die Ruhekontakte öffnet, damit der erste Weg unterbrochen wird und damit über den die weitere Kondensatorvorrichtung enthaltenden zweiten V/eg Entladestrom fliessen kann, bis die v/eitere Kondensatorvorrichtung vollständig geladen ist.

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