DE2809993A1 - Flammenwaechterschaltung zur ueberwachung einer brennerflamme - Google Patents

Flammenwaechterschaltung zur ueberwachung einer brennerflamme

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DE2809993A1
DE2809993A1 DE19782809993 DE2809993A DE2809993A1 DE 2809993 A1 DE2809993 A1 DE 2809993A1 DE 19782809993 DE19782809993 DE 19782809993 DE 2809993 A DE2809993 A DE 2809993A DE 2809993 A1 DE2809993 A1 DE 2809993A1
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
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Description

  • BESCHREIBUNG
  • FLAMMENWCHTERSCHALTUNG Die Erfindung betrifft eine Flammenwächterschaltung zur Überwachung einer Brennerflamme, mit einer Flammenfühlerschaltung, an deren Ausgang beim Vorhandensein einer Brennerflamme eine Gleichspannung abgegeben wird, und mit einer der Flammenfühlerschaltung nachgeschalteten Flammendetektorschaltung, deren Ausgang den Steuereingang einer Schaltvorrichtung, durch die ein Brennstoffventil während der Feststellung einer Flamme offengehalten wird, speist.
  • Eine solche Flammenwächterschaltung dient dazu, bei einer Feuerungsanlage mit einem Gas- oder Ölbrenner das Vorhandensein einer Flamme zu überwachen und dafür zu sorgen, daß ein Brennstoffventil zur Gas- oder ölzufuhr zum Brenner nur dann geöffnet ist, wenn wirklich eine Flamme vorhanden ist.
  • Ist keine Flamme vorhanden, soll das Brennstoffventil aus Sicherheitsgründen geschlossen sein.
  • Bei einer Flammenwächterschaltung, von der hier ausgegangen wird und die in der beigefügten Fig. 1 gezeigt ist, wird mit Hilfe einer Fühlerelektrode festgestellt, ob eine Brennerflamme vorhanden ist. Zwischen der Fühlerelektrode und einem Masseanschluß des Brenners liegt eipe Wechsel spannung. Eine Flamme weist infolge ihrer Ionisationswirkung eine Gleichrichterwirkung zwischen dem Brenner und der Fühlerelektrode auf, so daß beim Vorhandensein einer Flamme von der Fühlerelektrode ein Gleichstrom abgegeben wird. Dieser lädt über einen Widerstand einen Kondensator auf, dessen Ladespannung auf die Basis des ersten Transistors eines dreistufen Transistorverstärkers gegeben wird. An den Kollektor des Transistors in der letzten Verstärkerstufe ist eine Relaisspule angeschlossen. Ist keine Flamme vorhanden, tritt auch kein Gleichrichtereffekt auf, so daß die Fühlerelektrode keinen Gleichstrom abgeben und der Kondensator nicht aufgeladen werden kann. In diesem Fall reicht das an der Basis des ersten Verstärkertransistors liegende Potential nicht aus, um den Verstärker einzuschalten, so daß die Relaisspule nicht erregt und ein mit ihrer Hilfe gesteuertes Brennstoffventil geschlossen ist. Ist dagegen eine Brennerflamme vorhanden, wird der Kondensator durch den von der Fühlerelektrode abgegebenen Gleichstrom allmählich aufgeladen. Sobald die Ladespannung des Kondensators einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, wird der Transistorverstärker eingeschaltet, wodurch die Relais spule erregt wird und das Brennstoffventil offenhalten kann. Erlischt die Brennerflamme wieder, entlädt sich der Kondensator, bis der genannte Schwellenwert unterschritten wird, so daß die Relaisspule entregt und das Brennstoffventil geschlossen wird.
  • Diese Flammenwächterschaltung ist jedoch nicht eigensicher, d. h., sie kann das Vorhandensein einer Brennerflamme fälschlicherweise vortäuschen, wenn beispielsweise ein Transistor nach einem irreversiblen Durchbruch permanent leitet und die Relaisspule dadurch erregt gehalten wird, obwohl keine Flamme vorhanden ist.
  • Den gleichen Mangel weist eine aus der DE-PS 1965425 bekannte Flammenwächterschaltung auf, bei der ein beim Vorhandensein einer Flamme auftretender Gleichstrom einen Kondensator auflädt, dessen Ladespannung am Emitter eines Unijunction-Transistors anliegt und diesen beim Erreichen eines bestimmten Schwellenwertes leitend schaltet. Dadurch wird ein zweiter Kondensator aufgeladen, dessen Ladespannung an der Basis eines Schalttransistors liegt, dessen Schaltsignal nach Verstärkung durch einen zweiten Transistor auf eine Relaisspule gegeben wird, bei deren Erregung das Vorhandensein einer Flamme signalisiert wird. Kommt es zu einem irreversiblen Durchbruch des Unijunction-Transistors, so daß dieser dauernd leitet, wird der zweite Kondensator auch ohne das Vorhandensein einer Flamme auf einen solchen Spannungswert aufgeladen, daß der Schalttransistor leitet und die Relaisspule erregt wird, so daß fälschlicherweise ein Signal für das Vorhandensein einer Flamme gegeben wird. Diese bekannte Flammenwächterschaltung ist also ebenfalls nicht eigensicher.
  • In dieser Hinsicht besser ist eine aus der DE-OS 2518596 bekannte Flammenwächterschaltung, bei welcher mit dem Gleichstrom, den ein Ionisationsfühler bei vorhandener Flamme abgibt, ebenfalls ein Kondensator aufgeladen wird. Hat der Kondensator eine bestimmte Ladespannung erreicht, leitet ein Schwellenschalter, was zu-einer schlagartigen Umladung des Kondensators führt. Die umgeladene Kondensatorspannung reicht zur Zündung eines Thyristors aus, der sich in Reihenschaltung mit einer Relaiswicklung und einer Schmelzsicherung befindet.
  • Bei diesem Zündvorgang entlädt sich der Kondensator, so daß der Schwellenschalter nicht mehr leitet und eine neue Aufladung des Kondensators beginnt. Da über der Serienschaltung aus Thyristor , Relaisspule und Schmelzsicherung eine Wechselspannung liegt, wird der Thyristor am Ende der laufenden Halbperiode wieder ausgeschaltet. Nach einer bestimmten Anzahl von Wechselspannungsperioden ist der Kondensator wieder soweit aufgeladen, daß eine erneute Zündung des Thyristors erfolgen kann. Während der Einschaltphasen des Thyristors gelangen Gleichstromimpulse auf die Relaisspule, die von einem zur Relaisspule parallel geschalteten Kondensator geglättet werden, so daß die Relaisspule dauernd erregt bleibt. Erlischt die Brennerflamme, wird der Kondensator nicht mehr aufgeladen, so daß der Thyristor -nicht mehr gezündet werden kann und keine Gleichstromimpulse mehr auf die Relaiswtlunqgelangen. Das Relais fAllt daher ab.
  • Arbeitet die Flammenwächterschaltung fehlerhaft, wird die periodische Zünddauer des Thyristors entweder so kurz, daß das Relais abfällt, oder so lang, daß die Schmelzsicherung überlastet wird und durchbrennt, woraufhin das Relais ebenfalls abfällt. Als nachteilig ist anzusehen, daß mindestens einige der Bauelemente, wie die Relaisspule und der Thyristor, für wesentlich höhere Leistungen ausgelegt sein müssen, als sie im Normalbetrieb anfallen, damit sie beispielsweise eine kontinuierliche Durchschaltung des Thyristors solange überstehen können, bis die Schmelzsicherung anspricht.
  • Aus der DE-PS 2219160 ist eine Flammenwächterschaltung bekannt, bei der für die Einschaltung eines Bennstoffventils ein Relais verwendet wird, das zwei Erregerwicklungen aufweist, die so geschaltet werden können, daß sie entweder gegensinnig oder gleichsinnig von Strom durchflossen werden, wobei das Relais nur dann anzieht, wenn seine beiden Erregerwicklungen gleichsinnig von Strom durchflossen werden. Nach dem Einschalten der Feuerungsanlage ist das Brennstoffventil zunächst ausgeschaltet, da die beiden Erregerwicklungen des Relais gegensinnig von Strom durchflossen werden. Solange keine Flamme vorhanden ist, wird ein thermisch wirksames Zeitglied von Strom durchflossen und allmählich erwärmt. Hat das Zeitglied eine bestimmte erste Temperatur erreicht, werden die beiden Erregerwicklungen des Relais so umgeschaltet, daß sie gleichsinnig von Strom durchflossen werden, so daß das Brennstoffventil geöffnet wird und der Brennstoff gezündet werden kann. Kommt es bei den Zündversuchen zu keiner Flamme, wird das Zeitglied weiterhin von Strom durchflossen, bis es eine bestimmte zweite Temperatur erreicht, bei der durch das Zeitglied ein Netzspannungsschalter geöffnet wird, wodurch die gesamte Feuerungsanlage stromlos wird. Kommt es zu einer Entzündung des Brennstoffs vor dem Ausschalten der Netzspannung, wird der Stromfluß durch das Zeitglied beendet, so daß dieses wieder abkühlen kann. Der beim Erreichen der bestimmten ersten Temperatur durchgeführte Schaltvorgang wird rückgängig gemacht.
  • Uber einen anderen Stromweg, der beim Vorhandensein einer Flamme geöffnet ist, bleiben die beiden Erregerwicklungen des Relais jedoch gleichsinnig von Strom durchflossen, so daß das Brennstoffventil weiterhin offen bleibt. Nachteilig bei dieser Lösung ist die Verwendung des thermisch wirksamen Zeitgliedes und zwar unter zwei Gesichtspunkten. Einerseits ist ein solches thermisch wirksames Zeitglied ein relativ teures Bauelement, andererseits ist es mit den Unzuverlässigkeiten einer mechanisch wirksamen Vorrichtung behaftet. Ist die durch Wärmeeinwirkung betätigte Mechanik des Zeitgliedes defekt, kann dies dazu führen, daß es trotz des Nichtvorhandenseins einer Flamme nicht zur Netzspannungsabschaltung kommt, das Brennstoffventil also geöffnet bleibt.
  • Aus der DE-OS 2424525 ist eine Flammenwächterschaltung bekannt, bei der das Funktionieren einzelner Bauelemente laufend überprüft wird, indem die von einer Flammendetektorvorrichtung kommenden Impulse mit Hilfe eines Ubertragers ausgekoppelt und zu einer Gleichspannung gleichgerichtet werden, deren Betrag mit zunehmender Frequenz der von der Flammendetektorvorrichtung kommenden Impulse zunimmt. Bevor diese Gleichspannung weiterverarbeitet wird, wird sie mit Hilfe eines Rechteckprüfsignals in einzelne Spannungsimpulse umgewandelt, die dann nach Durchlaufen einer Schwellenschaltung und nach einer weiteren Verarbeitung von einem weiteren übertrager in eine Relaisschaltung gekoppelt werden, in der sie nach erneuter Gleichrichtung auf die Erregerspule eines Relais gegeben werden, mit dessen Hilfe beispielsweise ein Brennstoffventil betätigt werden kann.
  • Da der zweite übertrager nur von Impulsen überwindbar ist, kann es beim Ausfall eines Bauelementes, der zu einer Impulsunterdrückung führt, nicht mehr zur Erregung der Relaisspule kommen. Diese Lösung ist jedoch sehr aufwendig. Denn es ist sowohl eine mehrfache Gleichrichtung und Glättung als auch eine mehrfache Einspeisung des Rechteckprüfsignals erforderlich. Besonders nachteilig für den Platzbedarf und die Herstellungskosten wirkt es sich jedoch aus, daß zwei Impulsübertrager benötigt werden, bei denen es sich um relativ teure und platzraubende Bauelemente handelt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst einfache, zuverlässige und eigensichere elektronische Flammenwächterschaltung verfügbar zu machen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet.
  • Aus der folgenden Erläuterungen einer Ausführungsform der Erfindung gehen die Vorteile der neuen Flammenwächterschaltung hervor. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die bereits erwähnte nicht-eigensichere Flammenwächterschaltung, von der die Erfindung ausgeht; Fig. 2 eine Ausführungsform der neuen eigensicheren Flammenwächterschaltung; und Fig. 3 das elektrische Schaltbild einer Feuerungsanlage, bei der die neue Flammenwächterschaltung nach Fig. 2 verwendet wird.
  • Eine Flammenwächterschaltung mit einem Aufbau, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, arbeitet folgendermaßen: Ist eine Brennerflamme vorhanden, wird aufgrund von deren Ionisationswirkung die zwischen dem Gasbrenner Br und der Fühlerelektrode F liegende Wechselspannung gleichgerichtet, so daß der Kondensator C7 über den Widerstand Rg aufgeladen wird. Die Spannung über dem Kondensator C7 wirkt auf den Eingang eines aus den beiden Transistoren T3 und T4 aufgebauten Vorverstärkers, dessen Ausgangssignal auf den Eingang einer weiteren Transistorstufe gegeben wird, deren Transistor T5 kollektorseitig mit der Relaisspule B verbunden ist. über der Serienschaltung aus der Relaisspule B und dem Transistor T5 liegt eine aus der Netzwechselspannung gewonnene Gleichder spannung, die zu einer Erregung zelaisspule B führt, sobald der Transistor T5 leitend geschaltet ist. Erreicht die Spannung über dem Kondensator C7 einen bestimmten Schwellenwert, wird der Vorverstärker mit den Transistoren T3 und T4 eingeschaltet und damit auch der Transistor T5, so daß die Relaisspule B erregt wird, was zum Offenhalten eines Brennstoffventils ausgenutzt werden kann. Ist keine Flamme vorhanden, wird der Kohdensator C7 nicht aufgeladen, so daß es nicht zur Erregung der Relaisspule B kommt. Erlischt die Brennerflamme, wird der Kondensator C7 entladen, so daß die Transistoren T3 bis T 5 in den Sperrzustand gelangen, wodurch die Erregung der Relaisspule B beendet und das Brennstoffventil geschlossen wird.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, besteht der Nachteil dieser Flammenwächterschaltung darin, daß sie das Vorhandensein einer Flamme fälschlicherweise vortäuschen kann, wenn einzelne oder mehrere ihrer Bauelemente defekt sind. Wenn beispielsweise die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T5 nach einem irreversiblen Durchbruch permanent leitend bleibt, bleibt die Relaisspule B dauernd erregt und das Brennstoffventil dauernd offen, auch wenn keine Brennerflamme vorhanden ist.
  • Dem wird bei der neuen Flammenwächterschaltung nach Fig. 2 mit einfachen Mitteln abgeholfen. In Fig. 2 sind Bauelemente, die mit jenen der Fig. 1 übereinstimmen, in gleicher Weise gekennzeichnet.
  • Bei der eigensicheren Flammenwächterschaltung nach Fig. 2 ist zwischen die Basis des Transistors T3 und den positiven Pol der Gleichspannungsquelle die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors geschaltet, dessen Basis über einen Widerstand R11 mit einem Pol der Wechselspannungsquelle und über einen Widerstand R12 mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Der Transistor T2 dient der dynamischen Überwachung der Flammenwächterschaltung auf Eigensicherheit.
  • Der Transistor T2 ist so geschaltet, daß er während einer jeden zweitenHalbwelle der Wechselspannung einmal eingeschaltet wird und dadurch die Basis des Transistors T3 periodisch auf etwa das Potential des positiven Pols der Gleichspannungsquelle legt. Auch wenn eine Flamme vorhanden ist und die Spannung über dem Kondensator C7 ausreicht, um den Verstärker mit den Transistoren T3, T4 und T5 einzuschalten, wird dieser periodisch mit dem Leitendwerden des Transistors T2 ausgeschaltet, so daß am Kollektor des Transistors T5 ein pulsierender Gleichstrom auftritt. In Serie zu der Reihenschaltung aus dem Transistor T5 und der Relaisspule B liegt ein weiterer Transistor T6, dessen Basis über einen Widerstand Rli mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle und über eine Serienschaltung aus einem Kondensator C8 und einem Widerstand R17 mit dem Kollektor des Transistors T5 verbunden ist. Die Serienschaltung aus den Komponenten R18, C8 und R17 ist derart dimensioniert, daß der Transistor T6 normalerweise ausgeschaltet und nur während der Dauer eines jeden vom Transistor T5 gelieferten Gleichspannungsimpulses leitend geschaltet wird. Ist der Kondensator C7 nach dem Auftreten einer Brennerflamme soweit aufgeladen, daß die Transistoren T3 bis T5 leiten, fließt durch die Serienschaltung aus der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T der Relaisspule B und der Kollektor-.5 Emitter-Strecke des Transistors T6 ein pulsierender Gleichstrom, der über einen zur Relaisspule B parallel geschalteten Kondensator Cg geglättet wird, so daß das die Relaisspule B enthaltende Relais anzieht.
  • Der Transistor T6 wacht also darüber, ob die Erregung der Relaisspule B vorschriftsmäßig durch Gleichstromimpulse geschieht. Tritt am Kollektor des Transistors T5 eine kontinuierliche Gleichspannung auf, weil beispielsweise einer der Transistoren T3, T4 und T5 eine permanent kurzgeschlossene Emitter-Kollektor-Strecke aufweist, bleibt der Transistor T6 gesperrt, so daß eine Erregung der Relaisspule B nicht möglich ist. Das bedeutet, daß eine Erregung der Relaisspule B nur unter der doppelten Voraussetzung möglich ist, daß eine Brennerflamme vorhanden ist und daß die Flammenwächterschaltung in Ordnung ist. Weist die Flammenwächterschaltung dagegen einen Defekt auf, verhält sie sich so, als ob keine Brennerflamme vorhanden wäre, selbst wenn eine solche existiert. Ein Defekt der Flammenwächterschaltung kann sich also nur zur sicheren Seite hin auswirken. Diese Eigensicherheit wird durch geringen technischen Aufwand erreicht, nämlich durch die Hinzunahme lediglich zweier Transistoren, nämlich T2 und T6, zweier Kondensatoren, nämlich C8 und Cg, uiM von ffinf Widerstände; nämlich R17, R18 und R19. Dabei bildet der Widerstand R19 zusammen mit der Relaisspule B einen Kollektorwiderstand für den Tansistor T5, solange der Transistor T6 sperrt. Der Widerstand R19 weist einen solchen Widerstandswert auf, daß der durch ihn in die Relais spule B fließende Strom diese nicht soweit erregen kann, daß die ihr zugeordneten Relaiskontakte geschaltet werden.
  • Ist der Defekt eines Transistors schon während der Inbetriebnahme der Flammenwächterschaltung vorhanden, zieht das Relais im Fall einer Unterbrechung nicht an, während es im Fall eines Kurzschlusses kurz anzieht, bis der Kondensator C8 aufgeladen ist und den Transistor T6 sperrt, so daß das Relais gleich wieder abfällt.
  • Nicht nur ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung eines der Transistoren führt zu einer Entregung der Relaisspule B, sondern auch eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß irgendeines der Kondensatoren oder der Widerstände der Flammenwächterschaltung.
  • Fig. 3 zeigt das elektrische Schaltbild einer Feuerungsanlage, welche die neue eigensichere Flammenwächterschaltung nach Fig. 2 aufweist, die sich im strichpunktierten Block befindet, und mit einer eigensicheren Sicherheitszeitschaltung zusammenarbeitet, die im gestrichelten Block dargestellt ist. Die Sicherheitszeitschaltung ist Gegenstand einer gleichzeitigen deutschen Patentanmeldung (P ...........) und ist dort ausführlich erläutert. Auf diese Erläuterung wird hier Bezug genommen, so daß hier eine kurze Skizzierung von deren Arbeitsweise ausreicht.
  • Ein Magnetventil für die Brennstoffzufuhr zum Brenner wird geöffnet, indem ein Arbeitskontakt A1 geschlossen wird, über den das Magnetventil an die Klemmen R und Mp eines Wechselstromnetzes angeschlossen ist. Durch Schließen eines Ruhekontaktes B2 wird ein Zündtrafo an die Wechselspannung gelegt, über den eine Zündelektrode für das Zünden einer Brennerflamme aktiviert wird. Mit der Hilfe eines Transformators T und einer Gleichrichterbrücke G2 wird eine Gleichspannung erzeugt und mit Hilfe eines Kondensators C5 geglättet.
  • Eine integrierte Schaltung IC1 wirkt zusammen mit einem Kondensator C1 und zwei WiderständenR und R als Impuls-1 2 generator, an dessen Ausgangsanschluß 3 Impulse erzeugt werden, solange die Ladespannung eines Kondensators C2 einen bestimmten Schwellenwert übersteigt und solange der Anschluß 1 der integrierten Schaltung IC1 über einen Thyristor Th1 auf dem negativen Potential der Gleichspannungsquelle, vermindert um den Spannungsabfall über einem Widerstand R7, liegt. Ist der Thyristor Th1 gesperrt oder unterschreitet die Spannung über dem Kondensator C2 den Schwellenwert, erscheint am Ausgangsanschluß 3 der integrierten Schaltung 1C1 ein gleichbleibende Potential.
  • Nach dem Einschalten der Feuerungsanlage wird der Kondensator C2 über die zu ihm in Reihe liegende Diode D1 aufgeladen, wobei der Thyristor Th1 noch gesperrt ist, so daß selbst dann, wenn die Ladespannung über dem Kondensator C2 den Schwellenwert erreicht, am Ausgangsanschluß 3 der integrierten Schaltung IC1 keine Impulse erscheinen. Gleichzeitig wird ein Kondensator C3 über einen Widerstand R3 aufgeladen. Sobald die Ladespannung über dem Kondensator C3 eine bestimmte Spannung erreicht, wird der Thyristor Th1 leitend geschaltet, so daß an den Anschluß 1 von IC1 das an der Kathode des Thyristors liegende Potential geführt wird. Das aus dem Kondensator C3 und dem Widerstand R3 gebildete Zeitglied ist so dimensioniert, daß die zum Durchschalten des Thyristors erforderliche Ladespannung über dem Kondensator C3 erst erreicht wird, wenn der Kondensator C2 auf eine bestimmte Betriebsspannung aufgeladen ist. Sobald der Thyristor Th1 leitend geschaltet ist, erscheint daher am Ausgangsanschluß 3 von IC1 eine Impulsfolge, die über eine zweite Gleichrichterbrücke G1 gleichgerichtet und mit Hilfe eines zur Gleichrichterbrücke G1 parallel geschalteten Kondensators C6 geglättet wird. Die geglättete Gleichspannung erregt ein Relais A, das daraufhin den Arbeitskontakt A1 leitend schaltet, so daß das Magnetventil die Brennstoffzufuhr zum Brenner freigibt. Da der Ruhekontakt B2 geschlossen ist, kann der dem Brenner zugeführte Brennstoff gezündet werden.
  • Der als Speisespannungsquelle für den Impulsgenerator dienende Kondensator C2 entlädt sich bei der Impulserzeugung allmählich, bis eine Entladeschwelle erreicht ist, bei der die Impulserzeugung aufhört. Am Ausgangsanschluß 3 von 1C1 liegt dann ein gleichbleibendes, hohes Potential. Dieses wird von der Gleichrichterbrücke G1 gesperrt, so daß das Relais A seitens des Impulsgenerators nicht mehr erregt werden kann.
  • Ein Kondensator C4 sperrt das Gleichpotential aus Sicherheitsgründen für den Fall, daß eine Diode der Gleichrichterschaltung G1 durchgeschlagen ist. Läßt man einen an die Gleichrichterschaltung G1 angeschlossenen Arbeitskontakt B1 außer Acht, wird das Relais A entregt und das Magnetventil durch das Öffnen des Arbeitskontaktes A1 geschlossen, sobald der Impulsgenerator keine Impulse mehr liefert, weil sich der Kondensator C2 bis auf die Ausschaltschwelle entladen hat. Der Thyristor Th1 bleibt leitend, bis die Netzwechselspannung von Hand oder mittels Thermostat abgeschaltet wird.
  • Die Zeitdauer, während welcher der Kondensator C2 von der Betriebsspannung auf die Ausschaltschwelle entladen wird und während welcher vom Impulsgeber Impulse auf die Gleichrichterschaltung G1 gegeben werden, ist die Sicherheitszeit, während welcher ein Zünden des durch das geöffnete Magnetventil gelieferten Brennstoffs möglich ist. Wird bei Ablauf dieser Sicherheitszeit von der zuvor beschriebenen Flammenwächterschaltung keine Brennerflamme festgestellt, wird das Relais A aufgrund der Beendigung der Impulsfolge wieder entregt und das Magnetventil geschlossen.
  • Wird bei Ablauf dieser Sicherheitszeit das Vorhandensein einer Flamme festgestellt, wodurch es zur Erregung des Relais B kommt, wird nicht nur der Ruhekontakt B2 geöffnet und damit der Zündtrafo abgeschaltet, sondern auch der Arbeitskontakt B1 geschlossen, so daß das elais A weiterhin erregt bleiben kann, wozu es über den Arbeitskontakt B1 das negative und 3 über den Ausgangsanschluß #von IC1 und die Diode D2 der Gleichrichterschaltung G1 das positive Potential der Gleichspannungsquelle erhält. Nur für den Fall, daß von der Flammenwächterschaltung bei Ablauf-der Sicherheitszeit eine Brennerflamme festgestellt wird, bleibt das Relais A erregt und das Magnetventil geöffnet.
  • Wie die Flammenwächterschaltung ist auch die Sicherheitszeitschaltung eigensicher. Wenn eines ihrer Bauelemente ausfällt, kann entweder die Einschaltschwelle des Impulsgenerators nicht erreicht werden oder ist die Freigabe der integrierten Schaltung IC1 über deren Anschluß 1 nicht möglich. Es kann daher nicht zur Impulserzeugung kommen, so daß das Relais A entregt bleibt, wodurch sowohl das Magnetventil geschlossen als auch der Zündtrafo ausgeschaltet bleiben.
  • Gemäß Fig. 3 befindet sich zwischen dem Kollektor des Transistors T5 und einem Rücksetzanschluß 4 von IC1 ein Widerstand R20. Sobald die Flammenwächterschaltung eine Brennerflamme festgestellt hat, wird am Kollektor des Transistors T5 die beschriebene pulsierende Gleichspannung geliefert, deren Wechselspannungsanteil über den Kondensator C8 den Transistor T6 im Impulsrhytmus durchschaltet und die über dem Kondensator Cg geglättet wird, um das Relais B erregt zu halten. Die am Kondensator Cg auftretende geglättete Spannung gelangt über den Widerstand R20 auf den Rücksetzanschluß 4 des IC1 und sperrt die Impulsabgabe des Impulsgenerators auch dann, wenn die Spannung über dem Kondensator C2 noch nicht auf die Ausschaltschwelle des Impulsgenerators abgefallen ist. Bei Feststellung einer Brennerflamme wird also die Impulsabgabe des Impulsgenerators über diesen Rücksetzanschluß 4 beendet, selbst wenn die Sicherheitszeit noch nicht abgelaufen ist;

Claims (10)

  1. Flammenwächterschaltung zur Überwachung einer Brennerflamme PATENTANSPRUCHE Flammenwächterschaltung zur Uberwachung einer Brennerflamme, mit einer Flammenfühlerschaltung, an deren Ausgang beim Vorhandensein einer Brennerflamme eine Gleichspannung abgegeben wird, und mit einer der Flammenfühlerschaltung nachgeschalteten Flammendetektorschaltung, deren Ausgang den Steuereingang einer Schaltvorrichtung, durch die ein Brennstoffventil während der Feststellung einer Flamme offengehalten wird, speist, dadurch gekennzeichnet, daß ein periodisch abwechselnd ein- und ausgeschalteter erster Schalter (T2) vorgesehen ist, der im eingeschalteten Zustand den Eingang der Flammendetektorschaltung (T3, T4, T5) kurzschließt, so daß der Steuereingang der Schaltvorrichtung (Relais B) bei der Einwirkung einer Flamme auf die Fühlerelektrodenschaltung (F, Rg, C7, R10) mit periodischen Impulsen gespeist wird, und daß in den Steuerstromkreis der Schaltvorrichtung (Relais B) ein zweiter Schalter (T6) eingefügt ist, der einen über eine Gleichstromsperre (C8) mit dem Ausgang der Flammendetektorschaltung verbundenen Ansteuereingang aufweist, durch die Impulse periodisch eingeschaltet wird und nur im Einschaltzustand einen die Schaltvorrichtung einschaltenden Strom durch deren Steuerstromkreis zuläßt.
  2. 2. Flammenwächterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammendetektorschaltung durch einen Schwellenschalter (T3, T4, T5) gebildet ist, der an seinem Ausgang ein Flamme-Vorhanden-Signal abgibt, wenn die seinem Eingang von der Fühlerelektrodenschaltung (F, Rg, R10, C7) zugeführte Gleichspannung einen Schwellenwert erreicht.
  3. 3. Flammenwächterschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschalter einen Transistorschaltverstärker (T3, T4, T5) umfaßt.
  4. 4. Flammenwächterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenfühlerschaltung ein Integrierglied aus einem ersten Kondensator (C7) und einem dazu in Reihe geschalteten Widerstand (Rg) aufweist und daß an das Integrierglied eine Fühlerelektrode (F) angeschlossen ist, von der beim Vorhandensein einer Flamme aufgrund von deren Gleichrichterwirkung für eine zwischen Brenner (Br) und Fühlerelektrode (F) liegende Wechselspannung ein den ersten Kondensator (C7) aufladender Gleichstrom abgegeben wird.
  5. 5. Flammenwächterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter durch einen ersten Transistor (T2) gebildet ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke im Einschaltzustand den Eingang der Flammendetektorschaltung (T3, T4, T5) kurzschließt und dessen Basis ein den Transistor periodisch abwechselnd ein- und ausschaltendes Wechselsignal zugeführt wird.
  6. 6. Flammenwächterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung durch ein Relais (B) gebildet ist, dessen Erregerwicklung einen Endes an den Ausgang der Flammendetektorschaltung und anderen Endes an den zweiten Schalter (Tg) angeschlossen und von einem Glättungskondensator (C 9 überbrückt ist.
  7. 7. Flammenwächterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter durch einen zweiten Transistor (T6) gebildet ist, dessen Basis an die Gleichstromsperre (C8) angeschlossen ist.
  8. 8. Flammenwächterschaltung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Transistors (T6) in Reihe zur Erregerwicklung des Relais (B) geschaltet ist.
  9. 9. Flammenwächterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromsperre durch eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (C8) und einem zweiten Widerstand (R17) gebildet ist.
  10. 10. Flammenwächterschaltung nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenschalter eine Kaskadenschaltung aus drei Transistorstufen aufweist und daß die Erregerwicklung des Relais (B) zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors (T5) in der Ausgangsstufe der Kaskadenschaltung in Reihe geschaltet ist.
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