DE3411300C2 - Elektronische Schaltungsanordnung für Feuerungsautomaten - Google Patents

Abstract

Ein Feuerungsautomat (1) besteht aus drei Zeitgebern (2, 3 und 4), einem Flammenrelais-Verstärker (5), vier Netzgeräten (6, 7, 8 und 9), einer Repetitionsschaltung (10), einem Entladewiderstand (11), einer Entlade-Zenerdiode (12), einem Spannungsteiler (13), einem Lichtfühler-Spannungsteiler (14), zwei Vorwiderständen (15, 16), einem Arbeitsrelais (AR; ar1; ar2), einem Hilfsrelais (HR; hr1; hr2), einem Flammenrelais (Fr; fr) und einem Blockierrelais (Br; br). Im Feuerungsautomat (1) ist außerdem ein Störauslösepfad vorhanden. Der erste Zeitgeber (2), der dritte Zeitgeber (4) und eine Vorstufe (25) des Flammenrelais-Verstärkers (5) einerseits sowie eine Endstufe (26) des Flammenrelais-Verstärkers (5) anderseits werden von zwei unterschiedlichen Netzgeräten (7, 8) gespeist. Der Ausgang des ersten Zeitgebers (2) ist über einen Spannungsteiler (13) mit dem zweiten Zeitgeber (3) verbunden. Ein weiterer Spannungsteiler-Ausgang ist über die Flammenrelaisspule (FR) auf den Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers (5) geführt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektronischen Schaltungsanordnung für Feuerungsautomaten mit einem Flammenwächter und einem Steuergerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Eine solche Schaltungsanordnung ist bereits bekannt

(Firmenschrift 7433 »Gasfeuerungsautomaten LFM1«, von LANDIS & GYR vom August 1979). Bei der bekannten Schaltungsanordnung findet die Flammenüberwachung entweder mit einer Ionisationsstrom-Fühlerelektrode oder mit einem UV-Fühler statt Obwohl sich diese Schaltungsanordnung bereits sehr gut zur Flammenüberwachung und Anzeige von Störungen bzw. Abschalten der Brennstoffzufuhr im Störungsfall ausgezeichnet hat, würde beim Nachglühen von Feuerraumauskleidungen der heißen Brennkammer der Feuerungsautomat oftmals unnötigerweise blockiert, sofern nicht UV-Röhren als Lichtfühler verwendet wurden, welche auf andere Spektralbereiche, insbesondere des IR-Lichtes, nicht ansprechen.

Darüber hinaus ist eine Schaltungsanordnung von ölfeuerungsautomaten bekannt (US-PS 44 06 612), bei der der Lichtfühler selbst überwacht wird, um zu verhindem, daß er gar nicht vorhandenes Fremdlicht vortäuscht und den Feuerungsautomaten blockiert Dabei wird ein Triac in eine Steuerschaltung integriert, ohne daß einfache Möglichkeiten bestehen, unnötiges Blokkieren des Feuerungsautomaten beim beispielsweise nur kurzen Nachglühen von Feuerraumauskleidungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Elektronifizierung von Öl- oder Gasfeuerungsautomaten möglichst aufwandsökonomisch und bei geringem Raumbedarf die Betriebssicherheit von Feuerungsautomaten der eingangs genannten Gattung beim Vorhandensein externer Störquellen so zu gewährleisten, daß das Nachglühen von Feuerraumauskleidungen der heißen Brennkammern bei sehr schnell aufeinanderfolgenden Inbetriebnahmen der Feuerungsautomaten keine unnötige Blockierung der Feuerungsautomaten verursacht, ohne daß hierfür ein UV-empfindlicher Flammenfühler verwendet werden muß.
Gelöst wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. In Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen derselben beansprucht.

Gemäß der Erfindung werden Zeitgeber für unterschiedliche Zeitabschnitte an unterschiedliche Netzgerate angelegt, wodurch beispielsweise Nachglühen dann nicht zu einer Blockierung des Feuerungsautomaten führt, wenn das Nachglühen vor dem erneuten Anziehen des Arbeitsrelais verschwindet. Die erfindungsgemäße Art der »Fremdlichtüberwachung« verzögert zwar den Start des Zeitgebers für die Sicherheitszeit, verursacht aber keine unnötige Störauslösung.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Empfindlichkeit des Lichtfühlers vermin-

dert Es ist bereits bekannt (US-PS 44 03 943), die Empfindlichkeit eines Lichtfühlers von ölbrennern zu ändern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Feuerungsiiutomaten,

F i g. 2 ein Schaltbild einer Repetitionsschaltung und

Fi g. 3 ein Schaltbild eines Zeitgebers zur Erzeugung einer Sicherheits- und Intervallzeit.

Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile.

Der in der Fig. 1 dargestellte Feuerungsautomat 1 besteht aus drei Zeitgebern 2,3 und 4, einem Flammenrelais-Vet stärker 5, vier Netzgeräten 6,7,8 und 9, einer später eingehend erläuterten Repetitionsschaltung 10, einem Entladewiderstand 11, einer Entlade-Zenerdiode !2, einen! Spannungsteiler 13, einem Spannungsteiler 14 mit einem Lichtfühler LF, zwei Vorwiderstäncl'^a 15 und 16, einem Arbeitsrelais (AR; art; ar 2), einem Hilfsrelais (HR;hr 1; hr2), einem Flammenrelais (FR;fr)und einem Blockierrelais (Br; br). Am Feuerungsautomat 1 sind zwei Betriebsstoffventilspulen BVi und BV2 sowie ein Zündtransformator ZTangeschlossen.

Der Zeitgeber 2 besteht aus einem Referenzspannungsgeber 17, einem Zeitglied 18 und einem positiv rückgekoppelten Verstärker 19, der die Ausgangsschalsich bekannt und daher zeichnerisch nicht dargestellt

Das Netzgerät 6 besteht aus zwei Einweg-Gleichrichtern, die je einen Wechselspannungs-Speisepol 6a bzw. 6b und einen gemeinsamen Referenzspeisepol 6c besitzen. Der Referenzspeisepol 6c ist gleichzeitig der Referenzpol der Ausgangs-Gleichspannung des Netzgerätes 6. Die beiden Pole Sa und 6c bilden einen ersten Wechselspannungs-Anschluß 6a; 6c und die beiden Pole 6b und 6c einen zweiten Wechselspannungs-Anschluß 6Zj; 6c des Netzgerätes 6. Die beiden Einweg-Gleichrichter des Netzgerätes 6 haben einen gemeinsamen Glättungskondensator und keine Stabilisierungsglieder.

Die Netzgeräte 7 und. 8 bestehen je aus einem Einweg-Gleichrichter, einem Glättungskondensator und einer Zenerdioden-Stabilisierung.

Das Netzgerät 9 besteht nur aus einem Einweg-Gleichrichter mit Glättungskondensator und hat keine Stabilisierungsschaltung.

Die Wechselspannungs-Referen7speisepole der Netzgeräte 7.8 und 9 sind gleichzeitig· die Referenzpole von deren Ausgangs-Gleichspannungen und liegen alle an Masse.

Die Repetitionsschaltung 10 besteht aus einem Steuergerät 30 und einem von diesem angesteuerten Rückstell-HaiDleiterschalter 31, dessen erster Pol den Ausgang der Repetitionsschaltung 10 bildet

Der Ausgang des Zeitgebers 2, der am Eingang des gegen Masse geschalteten Spannungsteilers :I3 liegt, ist über den Spannungsteiler 13 mit einem ersten Eingang

tung des Zeitgebers 2 bildet und sich aus einem Opera- 30 3a des Zeitgebers 3 verbunden. Der Spannungsteiler J3 tionsverstärker 19a und einem Rückkopplungsglied besteht aus drei in Reihe geschalteten Lastwiderständen

196; 19c zusammensetzt, das seinerseits aus der Reihenschaltung einer Rückkopplungs-Zenerdiode 196 und eines Rückkopplungs-Widerstandes 19c besteht. Der Ausgang des Referenzspannungsgebsrs 17 ist auf den invertierenden Eingang und der Ausgang des Zeitgliedes 18 auf den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 19a geführt, während das Rückkopplungsglied ISi; 19c zwischen dem letzten Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 19a liegt

Der Zeitgeber 3 besteht aus einem Steuerungsteil 20 und einem von diesem angesteuerten Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21, während der Zeitgeber 4 sich aus einem Verzögerungszeitglied 22 und einem von diesem angesteuerten Arbeitsrelais-Halbleittrschalter 23 zusammensetzt Der Eingang des Verzögerungszeitgliedes 22 ist mit dem Ausgang des rückgekoppelten Verstärkers 19 und somit auch mit dem Ausgang des Zeitgebers 2 verbunden. Der Ausgang des Zeitgebers 3 ist 13a, 136 und 13c und besitzt somit zwei Ausgänge. Der eine niedrigere Spannung aufweisende Spannungsteiler-Ausgang liegt am ersten Eingang 3a des 2'eitgebers

3. Der eine höhere Spannung aufweisende Spannungsteiler-Ausgang ist über die Flammenrelaisspule FR mit dem Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 ve.cbunden.

Der Spannungsteiler 14 mit dem Lichtfühler LFweist außf - dem Widerstand des Lichtfühlers LF zwei Spannungsteiler-Widerstände 14a und 146 auf, die alle drei einen gemeinsamen Pol besitzen, der mit de.m Eingang des Eingangsgleichrichters 24 verbunden ist, so daß der Flammenrelais-Verstärker 5 vom Lichtfühler LF ange-

45 steuert ist

Der Referenzspannungsgeber 17 ist ein gegen Masse geschalteter und aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen bestehender Spannungsteiler. Die Zeitglieder 18 und 22 sind beide RC-Glieder, deren Kondensator

einpolig auf einen Pol einer Hilfsrelaisspule HR und der 50 jeweils einpolig an Masse liegt.

Ausgang des, Zeitgebers 4 einpolig auf einen Pol einer Das Arbeitsrelais (AR;ar\\ ar2) besitzt einen ersten

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Arbeitsrelaisspule AR geführt.

Die Schaltung des Flammenrelais-Verstärkers 5 ist an sich bekannt. Sie besteht aus einem Eingangsgleichrichter 24, einer von diesem angesteuerten Vorstufe 25, einer aus einem Halbleiterschalter bestehenden Endstufe 26, einem gegen Masse geschalteten Vorstufen-Ausgangsspannungsteiler 27; 28, der aus zwei in Reihe geschalteten Teilerwiderständen 27 und 28 besteht und dessen Eingang von der Vorstufe 25 gesteuert ist, während sein Ausgang mit dem Steuereingang der Endstufe 26 verbunden ist. Der negative Speisepol der Vorstufe 25 und ein Pol des die Endstufe 26 bildenden Halbleiterschalters liegen übfir einen gemeinsamen Emitterwiderstand 29 an Masse. Der Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 ist einpolig ü.af einen Pol der Flammenrelaisspule FR geführt.

Die Schaltungen der vier Netzgeräte 6 bis 9 sind an Schließkontakt ar 1 und einen zweiten Schließkontakt ar Z. Das Hilfsrelais (HR; ArI; Ar 2) hat einen ersten Umschaltkontakt hr J und einen zweiten Umschaltkontakt hr2, wobei sich der erste Umschaltkcntakt hr 1 aus einem ersten Schließkontakt hr 1„ und einem ersten Öffnungskontakt hr 1 α zusammensetzt, während der zweite Umschaltkontakt h. 2 aus einem zweiten Schiießkontakt hr2„ und einem zweiten Öffnungskontakt hr 2t besteht. Das Blockierrelais (BR; br) besitzt einen Öffnungskontakt br und das Flammenrelais (FR; fr) einen Umschaltkontakt fr, der seinerseits aus einem Schließkontakt fr, und einem Öffnungskontakt /h, besteht. Das Blockierrelais (BR; br) ist ein bistabiles Relais, z. B. ein Remanenzrelais. Seine Rückstellschaltung, d. h. sein Anzugs-Schaltkreis, ist in der F i g. 1 aus Gründen der zeichnerischen Einfachheit nicht dargestellt.

Eine Wechselspeisespannung, deren Referenzpol an

Masse liegt, speist mit ihrem anderen Pol über einen Regelschließkontakt R einer Heizung einen Eingangspol des Feuerungsautomaten 1. Sie erscheint anschließend innerhalb des FeuerungMiutomaien 1 nach dem Öffnungskontakt 6rdes Blockicrrelais (Br:br)als einpolige Wechselspeisespannung U\. Die Wechselspeisespannung U\ speist unter anderem je einen Wechselspannungs-Eingangspol der Netzgeräte 7 und 9, den vom Flammenrelais-Verstärker 5 abgewandten Pol des ersten Spannungsteiler-Widerstandes 14a sowie einen Störauslösepfad (fr_b; hr\_b; 15; arl; 6a; 6c; BR). Der Störauslösepfad (fr_b\ hr \_b\ 15; sr X; 6a; 6c; BR) besteht in der angegebenen Reihenfolge aus der Reihenschaltung des Öffnungskontaktes fr_b des Flammenrelais (FR; fr), des ersten Offnungskontaktes hrX_b des Hilfsrelais (HR: hrX; hr2), des ersten Vorwiderstandes 15, des ersten Schließkontaktes arl des Arbeitsrelais (AR; ar I; sr 2), dem der erste Wechselspannung Anschluß 6s· 6c des Netzgerätes 6 parallel geschaltet ist, und der Blokkierrelaisspule BR.

Der gemeinsame Pol des Öffnungskontaktes fr_b des Flammenrelais und des ersten Öffnungskontaktes hrX_b des Hilfsrelais ist direkt mit einem ersten Pol der Primärwicklung des Zündtransformators ZTund über den ersten Schließkontakt hr X₁ des Hilfsrelais und den nachfolgenden zweiten Vorwiderstand 16 mit dem Wechselspannungs-Speisepol 66 des zweiten Wechselspannungs-Anschlusses 66; 6c des Netzgerätes 6 verbunden. Der Gleichspannungs-Ausgang Sd; 6cdes Netzgerätes 6 speist zweipolig nur den Zeitgeber 3 mit der dazugehörigen Hiifsrelaisspule HR, d. h. er speist direkt den Steuerungsteil 20 und über die Hilfsrelaisspule HR den Hilfsrelais-Halbieiterschalter 2:1. Der gemeinsame Pol des ersten Vorwiderstandes 15 und des ersten Schließkontaktes ar X des Arbeitsrelais ist mit einem Wechselspannungs-Eingangspol3cdes Zeitgebers 3 verbunden. Der Schließkontakt fr₃ des Flammenrelais und der zweite Schließkontakt hr2₃ des Hilfsrelais sind parallel geschaltet. Die Wechselspeisespannung U\ erreicht als Speisespannung U₂ über diese Parallelschaltung unter anderem einen Wechselspannungs-Eingangspol des Netzgerätes 8 und den gemeinsamen Pol des zweiten Vorwiderstandes 16 und des eisten Schließkontaktes hr X₁ des Hilfsrelais. Die Speisespannung Ui speist außerdem über den zweiten Schließkontakt ar 2 des Arbeitsrelais einen ersten Pol der ersten Betriebsstoffventilspuie SVl und über den zweiten Öffnungskontakt hr2_b des Hilfsrelais einen ersten Pol der zweiten Betriebsstoffventilspule BV2 und einen mit diesem Pol verbundenen erster Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10. Zusätzlich liegt noch der vom Flammenrelais-Verstärker 5 abgewandte Poi des zweiten Spannungsteiler-Widerstandes 146 an der Speisespannung U₇.

Der einpolige Gleichspannungs-Ausgang des Netzgerätes 7 speist einerseits den Zeitgeber 2, d. h. den Eingang des Referenzspannungsgebers 17, den Eingang des Zeitgliedes 18 und den positiven Speisepol des Operationsverstärkers 19a. und andererseits den positiven Speisepol der Vorstufe 25 des Flammenrelais-Verstär-

45

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55 Zenerdiode 12 verbunden ist, während deren Anode ihrerseits auf den Ausgang des im Zeitgeber 4 enthaltenen Verzögerungszeitgliedes 22 geführt ist.

Der eine niedrigere Spannung aufweisende Ausgang des Spannungsteilers 13 liegt am ersten Eingang 3a des Zeitgebers 3. Der einpolige Gleichspannungs-Ausgang des Netzgerätes 8 speist einerseits direkt den eine höhere Spannung aufweisenden Ausgang des Spannungsteilers 13 und andererseits über die Flammenrelaisspule FR den Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 und somit dessen Endstufe 26. Der zweite Eingang 36 des Zeitgebers 3 ist seinerseits direkt auf den Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 geführt.

Der vom Flammenrelais-Verstärker 5 abgewandte Pol des Lichtfühlers LF, der jeweils negative Speisepol des Operationsverstärkers 19a und des Steuergerätes 30, der Referenz-Speisepol des Eingangsgleichrichters 24 sowie der jsv/eüs zweite Pc! der Primärwicklung des Zündtransformators ZT, der Blockierrelaisspule BR, der ersten Betriebsstoffventilspule BVi, der zweiten Betriebsstoffventilspule BV2, des Arbeitsrelais-Halbleiterschalters 23 und des Rückstell-Halbleiterschalters 31 liegen alle an Masse.

Der Hilfsrelais-Halbieiterschalter 21, der Arbeitsrelais-Halbleiterschalter 23, der Halbleiterschalter der Endstufe 26 und der Rückstell-Halbleiterschalter31 sind z. B. Transistoren. In der Zeichnung wurde die Verwendung von NPN-Transistoren angenommen. Unter der Voraussetzung, daß die Polaritäten der Dioden und der Speisegleichspannungen umgekehrt gewählt werden, können natürlich auch PNP-Transistoren als Halbleiterschalter verwendet werden.

Das Steuergerät 30 der in der F i g. 2 dargestellten Repetitionsschaltung 10 enthält am Ausgang einen Verstärker 32, dessen Eingang einerseits über einen ersten Widerstand R 1 mit dem negativen Speisepol des Verstärkers 32 und dem negativen an Masse liegenden Speisepol des Steuergerätes 30 verbunden ist, während er andererseits über eine erste Diode D 1 auf einen ersten Pol einer ersten RC-Reihenschaltung R 4; Cl geführt ist Der andere, positive Speisepol des Verstärkers 32 liegt am ersten Speiseeingang 10c und der erste Pol der ersten RC-Reihenschaltung R 4; C1 über einen zweiten Widerstand R 2 und eine Zenerdiode ZD an einem zweiten Speiseeingang 10c/der Repetitionsschaltung 10. Der zweite Pol der ersten RC-Reihenschaltung R 4; CX ist über eine zweite Diode D 2 und einen dritten Widerstand R 3 mit dem ersten Eingang 10a und über eine dritte Diode D 3 mit dem zweiten Eingang 106 der Repetitionsschaltung 10 verbunden. Die Kathode der ersten Diode D 1 liegt am Eingang des Verstärkers 32, die Anode der zweiten Diode D 2 und die Kathode der Zenerdiode ZD befinden sich auf der Seite des Einganges 10a bzw. des Speiseeinganges 1Od und die Kathode der dritten Diode D 3 liegt am Eingang 106. Die beiden Dioden D 2 und D 3 sind somit von den Eingängen 10a und tOb der Repetitionsschaltung 10 aus gesehen in umgekehrter Richtung gepoiL

Der Steuerungsteil 20 des in der F i g. 3 dargestellten kers 5, einen ersten Speiseeingang 10c der Repetitions- 60 Zeitgebers 3 besitzt an seinem Ausgang einen Vorverschaltung i0 sowie über die Arbeitsrelaisspule AR einen stärker 33. Der Eingang des Vorverstärkers 33 ist einer

ersten Pol des Arbeitsrelais-Halbleiterschalters 23 des Zeitgebers 4. Der einpolige Gleichspannungs-Ausgang des Netzgerätes 9 ist auf einen zweiten Speiseeingang XOd und der Ausgang der Vorstufe 25 auf einen zweiten Eingang 106 der Repetitionsschaltung 10 geführt deren Ausgang über den Entladewiderstand 11 mit dem Ausgang des Zeitgfiedes 18 und der Kathode der Entladeseits über einen fünften Widerstand R 5 mit dem positiven Speisepol des Vorverstärkers 33 und dem positiven Speisepol 3d des Zeitgebers 3 verbunden, und andererseits über einer erste Dioden/Widerstands-Reihenschaltung D 4; Z? 5; Ä6 auf den anderen, jeweils negativen Speisepol des Vorverstärkers 33 und des Zeitgebers 3 sowie auf einen Pol des Hilfsrelais-Halbieiterschalters

21 geführt. Der Eingang des Vorverstärkers 33 ist noch zusätzlich über eine zweite RC-Reihenschaltung RS; C2 und eine nachfolgende zweite Dioden/Widerstands-Reihenschaltung D6; R 7 mit dem Wechselspannungs-Eingangspol 3c des Zeitgebers 3 verbunden, wobei der vom Vorverstärker 33 abgewandte Pol der zweiten RC-ReilK-rJchaltung RS; C2 über einen Eingangs-Halbleiterschalter Tl, dessen Steuereingang den ersten Eingang 3a des Zeitgebers 3 bildet, an Masse liegt. Die erste Dioden/Widerstands-Reihenschaltung D 4; D5; R 6 besteht in der angegebenen Reihenfolge vom Eingang des Vorverstärkers 33 beginnend aus einer vierten Diode D 4, einer fünften Diode D 5 und einem sechsten Widerstand R 6, wobei die beiden Dioden D4 und D5 in der gleichen Richtung gepolt sind. Der gemeinsame Pol der beiden Dioden D4 und D5 ist über eine dritte RC-Reihenschaltung R 9; Ci auf den zweiten Eingang 3b des Zeitgebers 3 geführt. Die Anode der vierten Diode DA liegt auf Seite des Eingangs des Vorverstärkers 33 und diejenige der sechsten Diode D 6 auf Seite des Wechselspannungs-Eingangspols 3cdes Zeitgebers 3. Der negative Speisepol des Zeitgebers 3 ist mit 3e bezeichnet. Der Eingangs-Halbleiterschalter Tl ist z. B. ein Transistor.

Funktionsbeschi eibung

Nachfolgend gilt die Annahme, daß der Feuerungsautomat 1 ein (^feuerungsautomat ist für einen zweistufigen [>renner mit oder ohne Nachzündung oder für einen einstufigen Brenner mit Nachzündung. Zusätzlich wird angenommen, daß das Blockierrelais (BR; br) sich im rückgestellten, d. h. angezogenen Zustand befindet, und in diesem Zustand in der F i g. 1 dargestellt ist.

Sobald eine Wechselspannung am Eingang des Feuerungsautomaten 1 erscheint, z. B. durch Schließen des Reglerschließkontaktes R, liegen über den Öffnungskontakt br des Blockierrelais folgende Geräte bzw. Schaltungen an ihrer Speisespannung, nämlich:

— der Störauslösepfad (fry. hr \y, 15; ar 1; 6a; 6c; BR),

— die Primärwicklung des Zündtransformators ZT über den Öffnungskontakt //fedes Flammenrelais,

— das Netzgerät 6 über seinen ersten Wechselspannungs-Anschluß 6a; 6c,

— das Netzgerät 7,

— das Netzgerät 9 und

— der Lichtfühler-Spannungsteiler 14 über seinen mit dem ersten Spannungsteiler-Widerstand 14a verbundenen Eingang.

Gleichzeitig speisen die Ausgangs-Gleichspannungen der betroffenen Netzgeräte 6,7 und 9 die drei Zeitgeber 2, 3 und 4, die Vorstufe 25 des Flammenrelais-Verstärkers 5 und das Steuergerät 30 der Repetitionsschaltung 10. Die Relaisspulen HR und AR besitzen jetzt ihre Versorgungsspannungen. Nur die Speisespannung der Endstufe 26 des Flammenrelais-Verstärkers 5 und diejenige der Flammenrelaisspule FR fehlt noch. Durch das Erscheinen der Ausgangs-Gleichspannung des Netzgerätes 7 am Eingang des Zeitgebers 2 wird eine durch das Zeitglied 18 des Zeitgebers 2 erzeugte Vorlüftzeit t, gestartet

Nach Ablauf der vom Zeitgeber 2 erzeugten Vorlüftzeit /,erscheint am Ausgang des Zeitgebers 2 eine Spannung, die bedingt durch die positive Rückkopplung des rückgekoppelten Verstärkers 19 so lange erhalten bleibt wie der Kondensator des Zeitgliedes 18 geladen bleibt. Dies unter der Voraussetzung, daß die Speisespannung des Zeitgebers 2 vorhanden bleibt.

Der Ausgang des gemeinsamen Zeitgebers 2 steuert einerseits direkt den Zeitgeber 4 und andererseits über den Spannungsteiler 13 und dessen eine niedrigere Spannung aufweisenden Ausgang den Zeitgeber 3. Nach Ablauf der Vorlüftzeit t_v wird somit einerseits eine vom Verzögerungszeitglied 22 des Zeitgebers 4 erzeugte Anzugsverzögerungszeit t_a gestartet, nach deren Ablauf das Arbeitsrelais anzieht, und andererseits eine vom Zeitgeber3 erzeugte Sicherheitszeit !,gestartet. Die erste Betriebsstoffventilspule SVl ist jetzt angesteuert.

Das Vorhandensein von Licht oder einer Flamme wird mit Hilfe des Lichtfühlers LFund des nachgeschalteten Flammenrelais-Verstärkers 5 überwacht. Während der Vorlüftzeit t_v existiert noch keine Flamme, aber es kann Fremdlicht vorhanden sein. Ist Licht vorhanden, dann ist die Endstufe 26 des rlarnrfienreiais-Versiaikei's 5 gegen Masse leitend und schließt den eine höhere Spannung aufweisenden Ausgang des Spannungsteilers 13 über die Flammenrelaisspule FR und den Emitterwiderstand 29 kurz. Ist das Fremdlicht am Ende der Vorlüftzeit U noch immer vorhanden, dann wird dadurch die Ansteuerung des Zeitgebers 3 und damit der Start der Sicherheitszeit t_s gesperrt. Da das Netzgerät 8 noch nicht in Betrieb ist und der vom Spannungsteiler 13 gelieferte Strom zu niedrig ist, zieht das Flammenrelais jedoch noch nicht an. Da der gestartete Zeitgeber 4 trotz des Vorhandenseins des Fremdlichtes weiter in Betrieb ist, schaltet das Arbeitsrelais anschließend nach Ablauf der Anzugsverzögerungszeit t_a mit Hilfe seines ersten Schließkontaktes ar 1 die Blockierrelaisspule BR ein und löst damit die Störauslösung aus. Dies hat zur Folge, daß der Öffnungskontakt br des Blockierrelais die Speisung des Feuerungsautomates 1 ausschaltet. Der Störauslösepfad (frbi hr U; 15; ar 1 · 6a· 6c BR) blokkiert somit, beim Vorhandensein von Fremdlicht am Ende der Vorlüftzeit t_v, um die Zeit U verzögert nach Beendigung der Vorlüftzeit t_r den Feuerungsautomaten 1.

Während der Anzugsverzögerungszeit f_a ist dagegen nur der Start des Zeitgebers 3 gesperrt

Beim Nichtvorhandensein von Fremdlicht am Ende der Vorlüftzeit t_v wird um die Zeit t_a verzögert die Sicherheitszeit f_s mit Hilfe des Zeitgebers 3 gestartet und das Hilfsrelais zieht direkt, also noch vor dem Arbeitsrelais an. Dadurch unterbricht der erste Umschaltkontakt hr 1 den Störauslösepfad und legt gleichzeitig die Wechselspeisespannung über den zweiten Vorwiderstand 16 an den zweiten Wechselspannungs-Anschluß 6b; 6c des Netzgerätes 6, so daß der Zeitgeber 3 und die Hilfsrelaisspule HR weiterhin vom Netzgerät 6 gespeist sind trotz des spannungslosen Zustandes des ersten Wechselspannungs-Anschlusses 6a; 6c. Durch das Umschalten des Hilfsrelais wird außerdem der zweite Spannungsteiler-Widerstand 146 parallel zum ersten Spannungsteiler-Widerstand 14a geschalttt und dadurch die Empfindlichkeit des Lichtfühler-Spannungsteilers 14, der jetzt nicht mehr das Vorhandensein von Fremdlicht, sondern das Erscheinen einer Flamme überwacht, reduziert. Außerdem ist jetzt auch das Netzgerät 8 in Betrieb, so daß die Flammenrelaisspule FR nun eine leistungsfähige Stromversorgung besitzt

Mit Beginn der Sicherheitszeit f_s zieht das Arbeitsrelais an und legt über br, Λγ2_λ ar2 die erste Betriebsstoffventilspule BVX an Spannung, so daß jetzt, da der Zündtransformator schon seit Beginn der Vorlüftzeit U unter Spannung steht die Erzeugung einer Ramme gestartet wird.

Entsteht aus irgendeinem Störungsgrund während der Sicherheitszeit t, keine Flamme, so fällt das Hilfsrelais am Ende der Sicherheitszeit t_s ab und löst mit Hilfe seines ersten Öffnungskontaktes hr 1* die Störauslösung aus, da ja inzwischen der erste Schließkontakt ar I des Arbeitsrelais geschlossen wurde, während das Flammenrelais wegpn fehlender Flamme noch immer nicht angesprochen hat.

Entsteht dagegen während der Sicherheitszeit U korrekterweise eine Flamme, so zieht einerseits das Flammenrelais an und startet andererseits der Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 über den zweiten Eingang 3b im Zeitgeber 3 die Erzeugung einer Intervall- bzw. Nachzündzeit f„ die später endet als die Sicherheitszeit f_s. Das Hilfsrelais fällt jetzt erst nach Ablauf der Zeit f, ab und löst dabei diesmal keine Störauslösung aus, da der Öffnungskontakt //> des Flammenrelais inzwischen den Störauslösepfad aufgetrennt hat. Das Hilfsrelais legt gleichzeitig außerdem noch über br, fr_a, Ar2j, die zweite Betriebsstoffventilspule BV2 und den ersten Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10 an Spannung, so daß der Feuerungsautomat 1 jetzt voll in Betrieb ist. Gleichzeitig trennt der erste Schließkontakt hr I₃ den Zündtransformator ZT von der Speisespannung. Nach Beendigung dieser Inbetriebnahme-Phase sind das Hilfsrelais im abgefallenen und das Arbeitsrelais sowie das Flammenrelais im angezogenen Zustand. Bei einem durch irgend einen Störungsgrund verursachten Flammenausfall während der nachfolgenden Betriebsphase ist in vielen Fällen bei Brennern kleinerer oder mittlerer Leistung ein automatischer neuer Start des Feuerungsautomaten 1 erwünscht, ohne daß der Brenner unnötig blockiert wird. Dies geschieht mit Hilfe der Repetitionsschaltung 10.

Die Arbeitsweise der Repetitionsschaltung 10 wird nun unter gleichzeitiger Berücksichtigung der F i g. 1 an Hand der Fig.2 beschrieben. Da die Repetitionsschaltung 10 vom Beginn der Vorlüftzeit f„ an mit ihren Speisespannungen an den beiden Speiseeingängen 10c und lOc/versehen ist und die Reihenschaltung, bestehend aus der Zenerdiode ZD, dem zweiten Widerstand R 2, der ersten Diode D 1 und dem ersten Widerstand R 1, als Spannungsteiler geschaltet ist, dessen erster Ausgang den Verstärker 32 steuert, ist der Ausgang des Verstärkers 32 gegen Masse durchgeschaltet und der Rückstell-Halbleiterschalter 31 nicht leitend gegen Masse. Der erste Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10 liegt über die zweite Betriebsstoffventilspule BV2 (siehe Fig. 1) an Masse und die zweite Diode D2 ist somit gesperrt. Solange während der Vorlüftzeit t_v und der nachfolgenden Sicherheitszeit fj kein Fremdlicht bzw. keine Flamme vorhanden ist, besitzt die Vorstufe 25 des Flammenrelais-Verstärkers 5 keine Ausgangsspannung und der zweite Eingang 106 liegt somit an Masse (siehe F i g. 1). Dadurch ist in der F i g. 2 die dritte Diode D 3 leitend. Der erste Kondensator C1 wird allerdings über ZD, R 2, R 4 und D 3 wegen einer vorhandenen Spannungsbegrenzung nur leicht geladen. Entsteht nun die Flamme während der Sicherheitszeit r* so entsteht eine Spannung am Ausgang der Vorstufe 25, die über den zweiten Eingang 106 die dritte Diode D 3 sperrt. Am Ende der Intervall- bzw. Nachzündzeit i; erscheint über /?r2ft die Speisespannung i/2 am ersten Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10 (siehe F i g. 1), so daß die positiven Haibweilen der Speisespannung U₂ über die dann leitende zweite Diode D 2 den ersten Kondensator C1 aufladen über R 3, D 2, R 4, D1 und R 1. Dies führt noch zu keiner Änderung am Ausgang der Repetitionsschaltung 10. Erfolgt jetzt aus irgendeinem Störungsgrund ein Flammenausfall, so fällt einerseits das Flammenrelais ab und macht so mit Hilfe seines Schließkoniaktes fr, die zweite Betriebsstoffventilspule BV2 spannungslos, so daß der erste Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10 wieder an Masse liegt. Die zweite Diode D 2 ist wieder gesperrt. Andererseits wird auch wegen des Flammenausfalls der Ausgang der Vorstufe 25 spannungslos, so daß auch der zweite Eingang 10t der Repetitionsschaltung 10 wieder an Masse liegt (siehe Fig. 1). Durch das plötzliche mit Hilfe der dritten Diode D3 an Masse legen des positiv geladenen Pols des ersten Kondensators Cl wird der Eingang des Verstärkers 32 an eine negative Spannung gelegt, so daß der Ausgang des Verstärkers 32 nicht mehr gegen Masse leitend ist uitd dafür der Rückstell-Halbleiterschalter 31 gegen Masse leitend wird. Dadurch entladen sich die Kondensatoren, die in den beiden Zeitgliedern 18 und 22 der Zeitgeber 2 und 4 enthalten sind, über den Entladewiderstand 11 und den Rückstell-Halbleiterschalter 31 bzw. über die Entlade-Zenerdiode 12, den Entladewiderstand 11 und den Rückstell-Halbleiterschalter 31. Dadurch wird auch das Arbeitsrelais als letztes noch angezogenes Relais zurückgestellt. Auch wird dadurch der Ausgang des positiv rückgekoppelten Verstärkers 19 wieder spannungslos. In der Zwischenzeit lädt sich der erste Kondensator Cl der Repetitionsschaltung 10 wieder über ZD, R 2, R 4 und D3 um, so daß die Spannung am Eingang des Verstärkers 32 wieder ansteigt und nach einer gewissen Zeit der Ausgang des Verstärkers 32 wieder leitend gegen Masse wird. Der Rückstell-Halbleiterschalter 31 ist dann wieder nichtleitend. Der Feuerungsautomat 1 ist jetzt wieder in dem Zustand, den er zu Beginn der Vorlüftzeit ty besaß, und da der Reglerschließkontakt R noch immer geschlossen ist, wird der Feuerungsautomat 1 erneut wie gewünscht automatisch gestartet. Da es möglich ist, daß die Feuerraumauskleidungcn der wegen des vorhergehenden ersten Betriebs heißen Brennkammer noch nachglühen, stellt der Feuerungsautomat 1 in diesem Fall das Vorhandensein von Fremdlicht fest. Verschwindet das Nachglühen jedoch, bevor das erneute Anziehen des Arbeitsrelais erfolgt, so verzögert die verwendete Art der Fremdlichtüberwachung höchstens den Start des Zeitgebers 3 und verursacht keine unnötige Störauslösung, was ein großer Vorteil der verwendeten Fremdlichtüberwachung ist.

Erfolgt ein Flammenausfall vor dem Ende der Intervall- bzw. Nachzündzeit U, so kann der erste Kondensator Cl nicht umgeladen werden und es erfolgt demnach

so auch keine Rückstellung der Zeitglieder 18 und 22 sowie keine Rückstellung des Arbehsrelais. In diesem Fall verursacht der Abfall des Hilfsrelais am Ende der Intervallbzw. Nachzündzeit r, eine Störabschaltung.
Der in der Fig.3 dargestellte Zeitgeber 3 arbeitet folgendermaßen: Während der Vorlüftzeit t_v laden die positiven Halbwellen einer am Wechselspannungs-Eingangspol 3c anstehenden Wechselspannung den zweiten Kondensator C 2 über D 6, R 7, R 8, D 4, D 5 und R 6. Am Ende der Vorlüftzeit t_r erscheint vom Ausgang des Spannungsteilers 13 herkommend (siehe F i g. 1) am ersten Eingang 3a des Zeitgebers 3 eine Spannung, so daß der Eingangs-Halbleiterschalter Tl leitend gegen Masse wird und der zweite Kondensator C2 sich über R 5, RS und Tl umlädt Zuerst aber wird durch das Durchschalten des Eingangs-Halbleiterschalters Ti der positiv geladene Pol des zweiten Kondensators C 2 plötzlich an Masse gelegt, so daß eine negat've Spannung am Eingang des Vorverstärkers 33 erscheint Der

gegen Masse geschaltete Ausgang des Vorverstärkers 33 wird nicl-tleitend und der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21 leitend, so daß das Hilfsrelais anzieht. Durch den Umladevorgang des zweiten Kondensators C2 steigt die Spannung am Eingang des Vorverstärkers 33 wieder an, so daß beim Nichterscheinen einer Flamme nach Ablauf der Sicherheitszeit t, der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21 wieder nichtleitend wird und das Hilfsrelais wieder abfällt. Zu Beginn der Sicherheitszeit t_s wird auch gemäß der F i g. 1 mit Hülfe des zweiten Schließkontaktes hr 2_a des anziehenden Hilfsrelais das Netzgerät 8 in Betrieb genommen, dessen Ausgang über die Flammenrelaisspule FR den zweiten Eingang 3b des Zeitgebers 3 speist, so daß innerhalb desselben der dritte Kondensator C 3 über R9,D5 und R 6 geladen wird. In dieser Phase entkoppelt die gesperrte vierte Diode D4 die beiden RC-Reihenschaltungen Ä8;C2und /?9; C^. F.rsrheint ni.in während rjpr SichcrheitSZ?it U eine Flamme, so wi/d vom Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 de; zweite Eingang 3b des Zeitgebers 3 über den Emitterwiderstand 29 an Masse gelegt und so die Intervall- bzw. Nachzündzeit f,- gestartet. Durch dieses plötzliche An-Masse-Legen des positiv geladenen Pols des dritten Kondensators C3 wird über die nun leitende vierte Diode D 4 der Eingang des Vorverstärkers 33 noch stärker negativ vorgespannt, so daß das Hilfsrelais auch nach Ablauf der Sicherheitszeit t_s angezogen bleibt. Währenddessen wird der dritte Kondensator C3 über R 5, D 4 und R 9 umgeladen, so daß die Spannung am Eingang des Vorverstärkers 33 wieder ansteigt. Nach Ablauf der Intervall- bzw. Nachzündzeit f,hat die Eingangsspannung des Vorverstärkers 33 einen so hohen Wert erreicht, daß der gegen Masse geschaltete Ausgang des Vorverstärkers 33 wieder leitend und damit der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21 wieder nichtleitend wird. Das Hilfsrelais fällt in diesem Augenblick ab.

Da die Aufladung des dritten Kondensators C3 um die Zeit t, vor dem Start der Sicherheitszeit r_s beginnt, ist die Ladungsmenge des Kondensators C3 vom Zeitpunkt der Flammenmeldung abhängig. D. h. bei früher Flammenmeldung hat der Kondensator C3 nur eine geringe Wirksamkeit und die Intervall- bzw. Nachzündzeit /, endet nur geringfügig nach dem Ende der Sicherheitszeit t_s. Bei späterer Flammenmeldung hat der Kondensator C3 eine entsprechend höhere Ladung, so daß der Abfall des Hilfsrelais stärker verzögert und die Intervall- bzw. Nachzündzeit i, entsprechend später beendet wird.

Wie aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich, erzeugt der Zeitgeber 3 sowohl die Sicherheitszeit t_s als auch die Intervall- bzw. Nachzündzeit fc

Durch die Parallelschaltung des ersten Schließkontaktes ar 1 des Arbeitsrelais mit dem ersten Wechselspannungs-Anschluß 6a; 6c des Netzgerätes 6 wird erreicht, daß während der Vorlüftzeit t, die Stromversorgung des Zeitgebers 3 über den Störauslösepfad fließt, ohne daß der Stromversorgungsstrom das Blockierreiais zum Abfallen bringt, da er die falsche Polarität besitzt Erfolgt eine störbedingte Unterbrechung des Störauslösepfades vor oder während der Vorlüftzeit f„, so wird auch die Stromversorgung des Zeitgebers 3 unterbrochen und so der Start der Sicherheitszeit t_s verhindert Die Inbetriebnahme ist damit trotz defektem Störauslösepfad unterbrochen und Betriebsstoff kann nicht freigegeben werden. Der einzige Teil des Störauslösepfades, der von der Stromversorgung des Zeitgebers 3 nicht durchflossen wird, ist der erste Schließkontakt ar I des Arbeitsrelais mit seinen Anschlüssen. Erfolgt dort eine Leitungsunterbrechung oder ein fehlerhaftes Nichtschließen des Schließkontaktes ari, so bleibt die Betriebssicherheit trotzdem voll gewährleistet. Das Vorhandensein des positiv rückgekoppelten Verstärkers 19 bewirkt in diesem Fall, daß beim Vorhandensein einer zusätzlichen Betriebsstörung, v;ie z. B. keine Fhmmenbildung während der Zeit t_s, dies zu keinem gefährlichen Zustand führt, da spätestens nach Ablauf der Zeit /jdas Hilfsrelais die Betriebsstoffventilspulen BVi und BV2 spannungslos macht und die wegen der positiven Rückkopplung dauernd anstehende Ausgangsspannung des Zeitgebers 2 einen erneuten automatischen Start des Zeitgebers 3 verhindert. Der Feuerungsautomat 1 ist somit trotz des Nichtansprechens des Blockierrelais zumindest so lange blockiert, wie der Feuerungsaut> mat 1 unter Spannung steht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektronische Schaltungsanordnung für Feuerungsautomaten mit einem Flammenwächter und einem Steuergerät, bei dem der Flammenwächter einen von einem Lichtfühler angesteuerten und von einem ersten Netzgerät gespeisten und eine Flammenrelaisspule steuernden Flammenrelais-Verstärker und das Steuergerät einen von einem zweiten Netzgerät gespeisten und eine Hilfsrelaisspule steuernden ersten Zeitgeber für eine Sicherheitszeit aufweisen und bei dem eine unter anderem vom ersten Zeitgeber gesteuerte Blockierrelaisspule eines Störungsauslösepfades einen Blockierrelaiskontakt für die Ein-/Ausschaltung der Schaltungsanordnung und eine zeitverzögert wirksame Arbeitsrelaisspule mindestens einen Schließkontakt für eine Betriebsstoffventilsjule betätigt und eine weitere BetriebsstoffventSsifuIe über Hilfs- und/oder Flammenrelaiskontakte ein-/ausschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Netzgerät (7) einen zweiten Zeitgeber (2) für eine Vorlüftzeit (t_r), einen zur Einstellung einer Anzugsverzögerungszeit (t_a) für die Arbeitsspule £4/y dienenden dritten Zeitgeber (4) und eine Vorstufe (2t5) des Flammenrelais-Verstärkers (5) und ein drittes Netzgerät (8) den ersten Zeitgeber (3) für die Sicherheitszeit fc) derart speisen und der Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers (5) derart an einen Eingang des ersten Zeitgebers (3) geführt ist, daß der erste Zeitgeber (3) für die Sicherkeitszeit (t$ bei Feststellung des Vorhandenseins von Fremdlich.· durch den Lichtfühler (LF) am Ende der Vorlüftzeit (t_r) ;perrt und daß nach Ablauf der vom dritten Zeitgeber (4) erzeugten Anzugsvei zögerungszeit (t_a) eine Störauslösung stattfindet

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des zweiten Zeitgebers (2) für die Vorlüftzeit (t_v) über einen Spannungsteiler (13) derart mit dem ersten Zeitgeber (3) für die Sicherheitszeit (t_s) verbunden ist, daß ein eine niedrigere Spannung aufweisender Ausgang des Spannungsteilers (13) an einen ersten Eingang (3a,/des ersten Zeitgebers (3) für die Sicherheitszeit (t,) und ein eine höhere Spannung aufweisender Ausgang des Spannungsteilers (13) über die Flammenrelaisspule (FR) an den Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers (5) gelegt ist, der über dessen Endstufe (26) bei vom Lichtfühler (LF) festgestellten Licht gegen Masse leitet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des dritten Netzgerätes (8) an den eine höhere Spannung aufweisenden Ausgang des Spannungsteilers (13) gelegt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers (5) den ersten Zeitgeber (3) für die Sicherheitszeit (t_s) über einen weiteren Eingang (3i^zur Erzeugung einer Intervall- bzw. Nachzündzeit (ti) steuert, welche später als die Sicherheitszeit f/_s) endet.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zeitgeber (3) für die Sicherheitszeit (U) am Ende der Vorlüftzeit (t_y) mit Hilfe des Hilfsrelais (HR; hr i; hr2) eine Wechselspeisespannung an einen Wechselspannungsanschluß (6b, 6c) des zweiten Netzgerätes (6) legt, das den ersten Zeitgeber (3) für die Sicherheitszeit (t_s) weiter mit Spannung versorgt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsrelais (HR; hr 1; kr 2) am Ende der Vorlüftzeit (t_v) die Empfindlichkeit des Lichtfühlers (LF) durch Zuschalten eines weiteren Vorwiderstandes vermindert.