DE2809993B2 - Flammenwächterschaltung zur Überwachung einer Brennerflamme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flammenwächterschaltung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Flammenwächterschaltung dient dazu, bo 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. b^r> Ist keine Flamme vorhanden, soll das Brennstoffventil aus Sicherheitsgründen geschlossen sein.

Eine Schaltung der eingangs angegebenen Art ist aus

der DE-OS 25 18 596 bekannt Hierbei wird die von der Flammenfühlerschaitung erzeugte Gleichspannung zur Aufladung eines Kondensators verwendet Parallel zu diesem Kondensator liegt eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen, wobei einer dieser beiden Widerstände durch einen Schwellenwertschalter überbrückt isL Sobald der Kondensator eine vorbestimmte Aufladungsschwelle erreicht hat, wird der Schwellenwertschalter leitend geschaltet, wodurch es zu einer impulsartigen Umladung des Kondensators kommt Der dabei entstehende Umladungsimpuls gelangt auf den Eingang einer Verstärkerschaltung, an deren Ausgang die Zündelektrode eines Thyristors angeschlossen ist. In Reihenschaltung zu diesem Thyristor befindet sich eine Relaisspule, die im erregten Zustand ein Brennstoffventil offen hält In Reihe zur Relaisspule ist außerdem eine Schmelzsicherung geschaltet Die Gesamtreihenschaltung aus Thyristor, Relaisspule und Schmelzsicherung ist zwischen die beiden Pole einer Wechselspannungsquelle geschaltet Nach der impulsartigen Umladung wird der Kondensator von der von der Flammenfühlerschaitung gelieferten Gleichspannung erneut aufgeladen, bis es zur erneuten Leitendschaltung des Schwellenwertschalters und der dadurch verursachten jmpulsabgabe vom Thyristor an die Relaisspule kommt. Die Periodendauer der den Thyristor leitend schaltenden Zündimpulse ist wesentlich größer als die Periodendauer der Versorgungswechselspannung. Kommt es zu einem F-ihlverhalten oder zu einem Ausfall eines Bauelementes der bekannten Schaltung, treten die vom Thyristor an die Relaisspule gelieferten Impulse entweder nur noch mit großen Abständen oder überhaupt nicht mehr auf, so daß das Relais nicht mehr ausreichend erregt werden kann, oder erhöht sich die Frequenz der an die Relaisspule gelieferten Impulse stark. Im letzteren Fall soll es zum Schmelzen der Schmelzsicherung kommen, so daß es zu einer Unterbrechung zwischen der Relaisspule und der Wechselspannungsleitung kommt. Damit die Schaltung derartige Überlastungen übersteht, müssen der Thyristor und die Relaisspule derart leistungsstark dimensioniert sein, daß sie die Überlastung so lange aushalten, bis die Schmelzsicherung geschmolzen ist. D. h., bei der bekannten Schaltung müssen diese Bauelemente für wesentlich höhere Leistungen ausgelegt sein, als sie im Normalbetrieb auftreten. Solche für höhere Leistungen ausgelegte Bauelemente sind jedoch teuer, so daß sich relativ hohe Gesamtkosten für die bekannte Schaltung ergeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Flammenwächterschaltung derart zu verbessern, daß ihre Eigensicherheit mit möglichst geringem und preiswertem Schaltungsaufwand sichergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet.

Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, eine Flammenwächterschaltung mit normaldimensionierten und somit preisgünstigen Bauelementen auszubauen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert.

Eine Flammenwächterschaltung mit einem Aufbau, wie er in der Zeichnung gezeigt ist, arbeitet folgendermaßen:

Ist eine Brennerflamme vorhanden, wird aufgrund von deren lonisationswirkung die zwischen einem

Gasbrenner Br und einer Fühlerelektrode F liegende Wechselspannung gleichgerichtet, so daß ein Kondensator C₇ über einen Widerstand R₉ aufgeladen wird. Die Spannung über dem Kondensator Q wirkt auf den Eingang einer aus zwei Transistors T₃ und 7} ·> aufgebauten Vorverstärkerschaltung deren Ausgangssignal auf den Eingang einer weiteren Transistorstufe gegeben wird, deren Transistor T₅ kollektorseitig mit einer Relaisspule B verbunden ist. Über der Serienschaltung aus einem weiteren Transistor T₆, dessen Funktion später erläutert wird, der Relaisspule B und dem Transistor T₅ liegt eine aus der Netzwechselspannung gewonnene Gleichspannung, die zu einer Erregung der Relaisspule B führt, Kobald beide Transistoren T₅ und T₆ leitend geschaltet sind. Erreicht die Spannung über dem 1 "> Kondensator C₇ einen bestimmten Schwellenwert, wird der Vorverstärker mit den Transistoren T₃ und T₉ eingeschaltet und damit auch der Transistor T₅. Ist dann .loch der Transistor T₆ leitend geschaltet, wird die Relaisspule B erregt, was zum Offenhalten eines Brennstoffven(ils ausgenutzt werden kann. 1st keine Flamme vorhanden, wird der Kondensator Q 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 2> Ti in den Sperrzustand gelangen, wodurch die Erregung der Relaisspule B beendet und das Brennstoffventil geschlossen wird.

Zwischen die Basis des Transistors T₃ und den positiven Pol der Gleichspannungsquelle ist die «> Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors T₂ geschaltet, dessen Basis über einen Widerstand Ri₁ mit einem Pol der Wechselspannungsquelle und über einen Widerstand Ru mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Der Transistor T₂ dient der r. dynamischen Überwachung der Flammen wach terschaltung. Der Transistor T₂ ist so geschaltet, daß er während einer jeden zweiten Halbwelle der Wechselspannung einmal eingeschaltet wird urd dadurch die Basis des Transistors T₃ periodisch auf etwa das Potential des -t» positiven Pols der Gleichspannungsquelle legt. Auch wenn eine Flamme vorhanden ist und die Spannung über dem Kondensator G ausreicht, um die Verstärkerschaltung mit den Transistoren T₃, T₄ einzuschalten, wird diese periodisch mit dem Leitendwerden des -t^r> Transistors T₂ ausgeschaltet, so daß am Kollektor des Transistors T₅ ein pulsierender Gleichstrom auftritt. In Serie zu der Reihenschaltung aus dem Transistor F₅ und der Relaisspule B liegt der weitere Transistor T₆, dessen Basis über einen Widerstand Ai₈ mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle und über eine Serienschaltung aus einem Kondensator Cg und einen Widerstand Rn mit dem Kollektor des Transistors Ts verbunden ist Die Serienschaltung aus den Komponenten Ä₎₈, C₈ und Rn ist derart dimensioniert, daß der Transistor T₆ normalerweise ausgeschaltet und nur während der Dauer eines jeden vom Transistor 7s gelieferten Gleichspannungsimpulses leitend geschaltet wird. Ist der Kondensator Q 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 T₅, der Relaisspule B und der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 7*6 ein pulsierender Gleichstrom, der über einen zur Relaisspule B parallel geschalteten Kondensator C₉ 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 Ts eine kontinuierliche Gleichspannung auf, weil beispielsweise einer der Transistoren T₃, T₄ und Ts 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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flammenwächterschaltung zur Überwachung einer Brennerflamme, mit einer Flammenfühlerschaltung, an deren Ausgang bei vorhandener ·-, Brennerflamme eine von einer Versorgungswechselspannung abgeleitete Gleichspannung auftritt, mit einer Verstärkerschaltung für die abgeleitete Gleichspannung, deren Eingang an den Ausgang der Flammenfühlerschaitung angeschlossen ist, mit ι» einem periodisch ein- und ausschaltbaren zweiten Schalter im Eingangskreis der Verstärkerschaltung, durch dessen periodisches Umschalten am Ausgang der Verstärkerschaltung bei vorhandener Brennernamme Steuerimpulse abgegeben werden, mit π einem an den Ausgang der Verstärkerschaltung angeschlossenen ersten Schalter, der bei vorhandener Brennerflamme Schaltimpulse gleicher Polarität abgibt, und mit einer Schaltvorrichtung für die Meldung der Brennerflamme, wobei der erste 2« Schalter und die Schaltvorrichtung in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (T₂) parallel zum Eingang der Verstärkerschaltung (Ts, T_A) geschaltet ist, daß der Steuereingang des zweiten Schalters (T₂) an die r> Versorgungswechselspannung angeschlossen ist, so daß mit deren Frequenz der zweite Schalter (T₂) ein- und ausgeschaltet wird, und daß ein dritter Schalter (T₆) vorgesehen ist, der in Reihe mit dem ersten Schalter (Ts) und der Schaltvorrichtung (B) gcschal- jo tet ist und dessen Ansteuereingang mit dem ersten Schalter (Ts) über eine Gleichstromsperre (Ck) verbunden ist, derart, daß der dritte Schalter (Tt) nur beim Auftreten von Schaltimpulsen am ersten Schalter (Ti) in den leitenden Zustand schaltbar ist. r>

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter durch einen ersten Transistor (T₂) gebildet ist, dessen Emitter-Kollektor-Strecke parallel zum Eingang der Verstärkerschaltung (T₃, T₄) liegt und dessen Basis an die Versorgungswechselspannung angeschlossen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schalter durch einen zweiten Transistor (Tt) gebildet ist, dessen Basis an die Gleichstromsperre (C₈) angeschlossen ist und dessen Emitter-Kollektor-Strecke die Schaltstrecke bildet.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromsperre ein Kondensator (Ck) ist und über einen zweiten w Widerstand (Rm) mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Schalter (Ts) und der Schaltvorrichtung (B) verbunden ist.