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Steuergerät für thermostatgesteuerte Olverdampfungsbrenner
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Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für thermostatgesteuerte Olverdampfungsbrenner,
die in zwei Betriebsstufen mit unterschiedlich zugeführten ölmengen einsetzbar sind,
wobei die erste Betriebsstufe über einen vom Thermostat ausgelösten ersten Schalter
einschaltbar ist, der über einen nachgeschalteten Füllregler eine geringe Olmenge
und Verbrennungsluft über ein Gebläse anfordert und eine Zündung bewirkt und die
zweite Betriebsstufe über einen Folgekontakt des Thermostaten und über einen zweiten
Schalter einschaltbar ist, der den Regler auf große Zuflußmenge stellt und steuert.
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8teuergeräte dieser Art sind bekannt. Sie sind mit drei Relais versehen,
die abhängig von der Thermostat steuerung ausgelöst werden und mit zwei Hubmagneten,
die je nach Relaisbetätigung einen besonderen Regler betätigen. Steuergeräte dieser
Art sind sehr aufwendig und teuer. Dazu kommt, daß bei auftretenden Defekten eine
Reparatur im allgemeinen nur durch elektrotechnisch ausgebildete Fachkräfte möglich
ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät
der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es einfacher und billiger aufgebaut
ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Schalter aus an sich bekannten
widerstandsbeheizten Dehnstreifen mit daran angeordneten Hebeln bestehen, von denen
der eine unmittelbar zur Steuerung der geringen ölmenge auf den Olregler einwirkt
und einen Mikro schalter zur Freigabe der Stromzufuhr zur Zündspule und zu einem
Vorwiderstand zum Gebläse betätigt, während der andere die große Zuflußmenge am
regler steuert und über einen weiteren Mikroschalter den Vorwiderstand vor dem Gebläse
abschaltet. Durch diese Ausgestaltung werden die aufwendigen Hubmagneten durch Bimetallstreifen
ersetzt, die an den entsprechenden Hebeln wesentlich größere Betätigu-ngskräfte
aufbringen können, als die bekannten Hubmagneten. Durch die Zuordnung einfacher
Mikroschalter können die Relais ersetzt werden. Gleichrichter, die bisher notwendig
waren, einfallen ebenfalls. Das neue Steuergerät ist daher trotz seiner komplexen
Steuerfunktion einfach und damit billig aufgebaut.
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Es sind zwar Steuerschalter mit widerstandsbeheiztem Bimetallstreifen
bekannt. In der erfindungsgemäßen Kombination mit einem weiteren Schalter und zugeordneten
Mikroschaltern jedoch ergibt sich ein verblüffend einfacher Aufbau des bisher recht
kompliziert aufgebauten Steuergerätes.
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Vorteilhaft ist es, wenn beide Hebel gemeinsam von Hand betätigbar
sind, wobei zweckmäßig die beiden Hebel parallel zueinander angeordnet sein können
und über eine quer dazu verlaufende ßchaltquelle, beispielsweise mit Nocken oder
Exzentern, anhebbar sein können. Durch diese Ausgestaltung wird es auch in sehr
einfacher Weise möglich, die Steuerung über die Bimetallstreifen abzustellen, so
daß etwa bei auftretenden Defekten der Brenner von Hand gezündet und in Betrieb
gesetzt werden kann. Ein Ausfall der Beheizung wird damit in einfacher Weise umgangen.
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Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit ist äußerst einfach und wird
durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung möglich.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines neuen Steuergerätes
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die
schematische Darstellung eines Schaltbildes einer Verdampfungsbrenner-Steuerung
mit dem neuen Steuergerät und Fig. 2 eine ebenfalls schematische Darstellung des
Steuergerätes mit den neuen Schaltern.
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In der Fig. 1 ist ein Raumthermostat 1 bekannter Bauart mit einem
Hauptkontakt 2 und einem Folgekontakt 3 in einer Zünd-und Steueranlage für einen
nicht näher dargestellten Olverdampfungsbrenner vorgesehen. Der Raumthermostat 1
liegt über eine Sicherung 4 und einen Netzstecker 5 am Netz an. Eine Leitung 6 führt
vom Netzstecker zu einem Dauerflammenschalter 7 und zu einem Gebläse 8, das an dem
erfindungsgemäßen und in strichpunktierten Grenzen eingezeichneten Steuergerät 9
führt.
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im Steuergerät liegen auch noch die Zuleitungen zu der zweiten Phase
MP an, wobei hierfür jeweils die Anschlußleitungen 10 und 11 vorgesehen sind. Der
Dauerflammenschalter 7 ist mit einer Zündspule 12 verbunden, die außerdem über die
Leitung 13 auch am Steuergerät 9 anliegt. Die Leitung 14 verbindet die Zündspule
12 mit einem Zündsicherungsschalter 15, der mit einem Anschluß über die Leitung
16 am Steuergerät 9 und über die Leitung 17 ebenfalls zum Steuergerät 9 geführt
ist.
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Innerhalb des Steuergerätes 9 sind zwei Widerstände 18 und 19 vorgesehen,
die beide mit je einem in Fig. 1 nicht dargestellten, aus Fig. 2 aber ersichtlichen
Bimetallstreifen 20 bzw. 21 so verbunden sind, daß sich durch die Erwärmung der
Widerstände 18 und 19 die jeweils zugeordneten Bimetallstreifen verformen und
die
damit verbundenen Hebel 22 und 23 betätigen, die jeweils über federnde Stifte 24
und 25 einen nicht dargestellten Clregler betätigen. Dabei betätigt der Hebel 22
den Olregler zwischen der Aus-Stellung und der Klein-Stellung, d.h. in einer Betriebsphase,
in der dem Brenner nur eine kleinere Ölmenge maximal zugeführt wird. Der Hebel 23
dageben betätigt die zweite Betriebsphase des ölreglers und des Brenners zwischen
der Klein- und der Groß-Stellung. Beide Hebel 22 und 23 (Fig. 2) sind parallel zueinander
angeordnet und liegen mit ihrer Unterseite an Exzenternocken 26 an, die auf einer
Schaltwelle 27 fest angeordnet sind, die von der Außenseite des Stuergerätes 9 her
über einen Handhebel 28 betätigbar ist.
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Uber diesen Handhebel 28 können daher die beiden Hebel 22 und 23 in
ihre Anfangsstellung gesetzt werden, d.h. also in eine Stellung, in der der regler
unbeeinflußt bleibt. Der Brenner kann dann über den Regler von Hand gefahren werden,
wobei auch die Rundung von Hand erfolgen muß.
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Beiden Bimetallstreifen 20 und 21 sind außerdem zeins Mikroschalter
29, 30 und 31 zugeordnet, die bei der Bewegung der Hebel 22 und 23 oder durch die
Ausdehnung der Streifen 20 und 21 in einer bestimmten Lage betätigt werden. Wie
aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, liegen die Mikroschalter dabei in Reihe mit den Widerständen.
Die Mikroschalter 29 und 30 sind dabei dem Widerstand 18 bzw. dem Bimetallstreifen
20 zugeordnet. Beide Mikroschalter werden daher durch die bei Strombeaufschlagung
des Widerstandes 18 bewirkte Dehnung des Bimetallstreifens 20 beaufschlagt und können
von der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung, in der der Kontakt zwischen den
Anschlüssen 1 und 4 hergestellt wird, in die gestrichelt dargestellte Stellung gebracht
werden, in der die Stromführung zwischen den Kontakten 1 und 2 geschlossen ist.
Mit dem Kontakt 4 des Mikroschalters 29 ist über die Leitung 16 der Zündsicherungsschalter
15 in einer Stellung verbunden, während er in der an-deren Stellung über die Leitung
17 mit dem Kontakt 4 des Mikroschalters 30 verbunden.ist. Dieser Mikroschalter 30
ist
außerdem mit seinem Kontakt 4 mit dem Widerstand 19 verbunden,
der seinerseits mechanisch und zwar über den Dehnstreifen 21 oder über den Hebel
23 den Mikroschalter 31 betätigt, so daß dieser aus der in Fig. 1 dargestellten
Lage bei Strombeaufschlagung des Widerstandes 19 in die gestrichelt dargestellte
Stellung geschwenkt wird. An dem Mikroschalter 31 liegt einmal der außerhalb des
Steuergerätes 9 sitzende Gebläsemotor 8 an, zum anderen ein Vorwiderstand 32, durch
den die Drehzahl des Gebläsemotors und damit die Luftmenge niedrig gehalten wird.
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Gemäß Fig. 2 sind die Einzelanschlüsse von den eben beschriebenen
Elementen Jeweils an eine Anschlußleiste 33 angeschlossen, von wo sie über im einzelnen
nicht zu beschreibenden Leitungen an einen Anschlußstecker 34 bzw. zu den Einzelanschlußleitungen
für die Zündsicherung, für das Verbrennungsluftgebläse und für den Zündtrafo verbunden
sind, die mit den auch schon in Fig. 1 verwendeten Bezeichnungen 15, 8 und 12 versehen
sind. Der mit dem Bezugszeichen 12 versehene Zündtransformator führt zu einem Zündelement
35 im eigentlichen Verdampfungsbrenner.
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Die Wirkungsweise des neuen Steuergerätes ist folgende: Zunächst wird
der Netzstecker 5 einges-teckt, so daß das Steuergerät 9 betriebsbereit ist. Fordert
dann der Raumthermostat 1 Wärme an, so wird der Hauptkontakt die gestrichelt dargestellte
Stellung übernehmen und die Stromzufuhr erfolgt einmal über die Leitung 13 zum Zündtransformator
12 und von dort aus über die Leitung 14 zum Zündsicherungsschalter 15. Außerdem
fließt 8trom über den Widerstand 18 und von dort aus über den Mikroschalter 29 und
die Leitung 16 zum Anschluß NP. Dadurch bekommt der Zündtransformator 12 Spannung
und das Zündelement 35 beginnt zu glühen. Gleichzeitig wird der Heizwiderstand 18
erwärmt, so daß durch die Ausdehnung des Bimetallstreifens 20 der Hebel 22 über
den Stift 24 den Olregler öffnet und Heizöl in der Stellung "klein" in den Brennertopf
läuft. Nach ca. 1 Minute schalten die Mikroschalter 29 und 30 um, weil dann der
Dehnstreifen 20 die
entsprechende Stellung zur Betätigung der Mikroschalter
erreicht hat. Der Zündvorgang wird fortgesetzt, aber der Mikroschalter 29 geht in
die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung, so daß Kontakt zwischen den Anschlüssen
1 und 2 besteht. Gleichzeitig wird der Mikroschalter 30 so umgeschaltet, daß er
Kontakt zwischen den Stellungen 1 und 2 herstellt, so daß der Gebläsemotor 8 über
den Vorwiderstand 32 an Spannung anliegt und mit kleiner Drehzahl eine geringe Luftmenge
liefert. Die ölmenge im Brenntopf brennt an.
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Hat sich nach einer gewissen Zeit der Brennertopf entsprechend erhitzt,
so schaltet der Zündsicherungsschalter 15 in die gestrichelte Lage der Fig. 1 um.
Die Zündung wird abgeschaltet und das gesamte Gerät ist bereit für die Heizölzuflußmenge
in der Groß" "Groß"-Stellung. Das Gebläse läuft über den Vorwiderstand 32 noch langsam.
Die Beheizung erfolgt über die Kleinölmenge.
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Recht diese Beheizung aus, so wird der Brenner ausschließlich mit
Kleinölmenge, beispielsweise in einer Stellung 0 bis 1 des ölreglers gefahren.
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Reicht die gelieferte Wärmemenge nicht aus, so fordert der Raumthermostat
1 über den dann betätigten Folgekontakt 3 weitere Wärme an. Durch das Schließen
des Folgekontaktes 3 erhält bereits der Widerstand 19 Strom und liegt über die Leitung
17 und über den in der gestrichelten Stellung stehenden Zündsicherungsschalter Spannung.
Der Mikroschalter 30 steht in der gestrichelt dargestellten Stellung. Durch die
Erwärmung des Heizwiderstandes 19 wird dessen Bimetallstreifen 21 erwärmt. Dieser
dehnt sich aus und betätigt einmal den Hebel 23 und den Stift 25,der den Ölregler
in die Groß-Stellung bringt und nun beispielsweise von der Stellung 1 bis 6 des
ölreglers regelt. Gleichzeitig wird aber der Mikroschalter 31 betätigt, der in die
gestrichelt dargestellte Lage gelangt, wo der Vorwiderstand 32 kurzgeschlossen ist
und das Gebläse 8 mit voller Drehzahl läuft. Der Brenner gibt dann eine erhöhte
Wärmemenge ab. Ist die gewünschte Raumtemperatur wieder erreicht,
so
öffnet der Folgekontakt 3 und das Gerät arbeitet wieder auf "Klein"-Stellung, wie
vorher beschrieben. Steigt die Raumtemperatur trotz der "Klein"-Stellung (Betätigung
durch Hebel 22 und Stift 24) weiter an, weil beispielsweise die Außentemperatur
hoch genug ist, so öffnet auch der Hauptkontakt 2 des Raumthermostaten 1. Der Heizwiderstand
18 kühlt ab, mit ihm der Bimetallstreifen 20, so daß der Stift 24 sich vom regler
entfernt und auch der Kleinmengenheizölzufluß geschlossen wird.
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Das Gebläse läuft ca. 1 Minute mit großer Drehzahl und die Flamme
erlischt. Dann läuft das Gebläse weiter auf kleiner Drehzahl bis auch der Brennertopf
abgekühlt ist und der Zündsicherungsschalter 15 in die in Fig. 1 ausgezogen dargestellte
Stellung zurückgeschaltet ist. Fordert der Raumthermostat 1 vor dem Umschalten des
Zündsicherungsschalters 15, d.h. also vor dem Auskühlen des Brennertopfes Wärme
an, so kann der Brenner nicht erneut anlaufen. Damit ist die Sicherheit gegeben,
daß in den noch heißen Brennertopf kein öl hereinläuft, das unter Umständen zu Verpuffungen
führen könnte.
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Wird Wärme angefordert und ist der Brennertopf abgekühlt (Zündsicherungsschalter
15 steht in der Ausgangsstellung der Fig. 1), dann bekommt die Zündspule 12 erneut
Spannung und der Brenner kann wie vorher beschrieben erneut anlaufen.
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Es ist möglich, den Dauerflammenschalter 7 einzuschalten, so daß ein
halbautomatischer Betrieb eintritt. Der Oelbrenner kann dann nicht abschalten sondern
brennt je nach Wärmeanforderung durch den Raumthermostat 1 in der "Groß"-Stellung,
d.h. die Regelung erfolgt ausschließlich über den Hebel 23.
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Wird der Handhebel 28 in Fig. 2 gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt,
so kann bei Stromausfall oder bei einem Defekt des Steuergerätes 9 der Heizölbrenner
von Hand in Betrieb genommen werden. Der Hauptschalter des Steuergerätes muß ausgeschaltet
werden. Das neue Gerät weist daher den Vorteil auf, daß es sehr einfach und übersichtlich
gebaut ist. Es ist
billiger als bekannte Steuergeräte und weist
den Vorteil auf, daJi durch einfache llandbetätigung eines Hebels die automatische
Steuerung in Notfällen durch eine Handsteuerung ersetzt werden kann.
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