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Schaltungsanordnung zur Uberwachung der Flamme eines elektrisch gesteuerten
Ölbrenners Zur Überwachung von Ölbrennern auf ihren Betriebszustand sind schon Schaltungsanordnungen
bekanntgeworden, bei denen mittels einer Fotozelle mit nachgeschalteter Verstärkerrö'hre,
in deren AnodenstromkreiseinRelais (Anodenstromrelais) liegt, die Flamme des Ölbrenners
so überwacht wird, daß, sobald die Flamme (infolge einer Störung) erlischt, zunächst
die -elektrische Zündeinrichtung des Ölbrenners eingeschaltet und sodann nach Ablauf
einer bestimmten Zeit die gesamte Ölbrenneranlage abgeschaltet wird, falls bis dahin
nicht wieder eine Flamme zustande gekommen ist. Solche Überwachungseinrichtungen
werden vorzugsweise bei Ölbrenneranlagen angewendet, die zur B.ebeizung von Fahrzeugen
dienen, um deren dauernde Beaufsichtigung zu vermeiden und weil ein Erlöschen der
Flamme bei Aufrechterhaltung der Brennstoffzufuhr und eingeschalteter Zündvorrichtung
gefährliche Verpuffungserscheinungen zur Folge haben kann.
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Um nun aber auch die Überwachungsteinrichtung selbst vor Inbetriebnahme
der Anlage auf ihren ordnungsmäßigen Zustand zu prüfen., ist schon eine Schaltungsanordnung
vorgeschlagen worden, bei der der elektrisch gesteuerte Ölbrenner beim Einschalten
,erst nach selbsttätiger Prüfung der Fotozelle und ihrer Verbindungsleitung zur
Verstärkerröhre auf etwaigen Kurzschluß in Betrieb gesetzt
wird.
Die vorgeschlagene Schaltungsanordnung ist jedoch nur geeignet, wenn die Fotozelle
mit der Verstärkerröhre in der sogenannten »Dunkelschaltung« zusammenarbeitet, bei
der die Verstärkerröhre durch das Fließen von Fotostrom gesperrt und durch den Ausfall
der Belichtung der Fotozelle entspe:rrt wird. Da indessen die umgekehrte Arbeitsweise,
die sogenannte Hellschaltung (bei der also die Verstärkerröhre durch Belichtung
der Fotozelle entsperrt und durch Ausfall der Belichtung gesperrt wird), trotz gewisser
Nachteile zur Verwendung im Fahrzeugbetrieb bisweilen vorgezogen wird - unter anderem
deswegen, weil sie keine so hohe Betriebsspannung benötigt -, so besteht auch das
Bedürfnis nach einer mit Hellschaltung arbeitenden Überwachungsschaltung, bei der
vor dem Einschalten des Ölbrenners die Fotozelle und ihre Verbindungsleitung zur
Verstärkerröhre auf etwaigen Kurzschluß geprüft werden.
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Die Erfindung hat eine solche Schaltungsanordnung zum Gegenstand.
Sie- ist dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Anodenstromrelais eingeschaltetes,
sich selbst haltendes Arbeitsrelais bei seinem Ansprechen eine bis dahin der Verbindungsleitung
zum Gitter der Verstärkerröhre aufgedrückte positive Vorspannung abschaltet und
außerdem einen Hilfsstromkreis schließt, in dem ein Ruhekontakt des Anodenstromrelais
liegt und in den ein weiteres Relais geschaltet ist, das bei seinem Ansprechen den
Ruhekontakt überbrückt und außerdem den Ölbrenner in Betrieb setzt. Im übrigen stimmt
die neue Schaltung weitgehend mit der für die Hellschaltung bereits vorgeschlagenen
überein.
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Die neue Schaltung "verde an Hand des in der Abbildung dargestellten
Beispiels für eine entsprechend der Lehre der Erfindung überwachte elektrisch gesteuerte
Ölbrenneranlage näher erläutert.
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i ist die Fotozelle, die durch "die Ölbrennerflamme belichtet wird:,
und 2 die Verstärkerröhre#, an deren Steuergitter die Fotozelle angeschlossen ist.
3 und q. sind Schalter, die bei Inbetriebnahme der Ölbrenneranlage eingelegt werden.
Fotozelle und Verstärkerröh re sind damit zwischen A und B
an Spannung
gelegt. Der Heizstrom für die Verstärkerröhre wird bei C abgezweigt und fließt über
die zunächst noch geschlossenen Kontakte 51 und 61, den Heizfaden der Verstärkerröhre
sowie die Widerstände 7 und 8 nach B. Im Anodenstromkreis der Röhre 2 befindet sich
das Anodenstromrelais 5 ; parallel zu den Kontakten 51 und 61 liegt das Arbeitsrelais
6. Die Widerstände 9 und io bilden einen Spannungsteiler, an dem bei der gezeichneten
Stellung des Kontaktes 62 eine poss,tive Vorspannung abgenommen und über den Gitterwiderstand
i i dem Gitter der Verstärkerröhre 2 zugeführt wird, so daß in der Verstärkerxöhre
Anodenstrom fließt, obwohl die Fotozelle nicht belichtet wird.
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Die Kontakte 51 und 61 sind Ruhekontakte. Der Kontakt 51 wird von
dem Relais 5 und der Kontakt 61 von dem Relais 6 bei Erregung betätigt. Das Relais
6 betätigt außerdem die Kontakte 62 und 63. (Diese Bezeichnungsweise für die Zuordnung
der Relais zu den von ihnen betätigten Schaltkontakten wird auch im folgenden beibehalten,
und die Relaiskontakte sind - wie üblich -in der Stellung bei Stromlosigkeit der
Relais gezeichnet.) Wird der Kontakt 62 umgelegt, so, wird die dem Gitter der Röhre
2 aufgedrückte positive Vorspannung weggenommen, da der Spannungsteiler 9, io damit
abgeschaltet wird. Von da ab wird die Vorspannung des Gitters durch den etwa durch
die Fotozelle i fließenden Strom bestimmt. Ist die Fotozelle stromlos, so nimmt
das Gitter (wegen des Widerstandes 8) gegenüber der Kathode ein negatives Potential
an, und die Verstärkerröhre 2 ist gesperrt. Wird die Fotozelle belichtet, so fließt
durch sie ein Strom, und das Gitter wird positiv, so daß die Verstärkerröhre entsperrt
wird. Durch die Verbindung DE wird ein Hilfsstromkreis gebildet, in den außer
dem Schalter q. die Ruhekontakte 52 und 131 und die Arbeitskontakte 121 und 63 sowie
das Relais i2 in der angegebenen Weise eingeschaltet sind. In dem Strompfad FG befindet
sich der für den Betrieb des Ölbrenners erforderliche Motor M, der durch den Kontakt
122 ein- und ausgeschaltet wird. In der Verbindung HI
liegt die elektromagnetische
Vorrichtung h zur Öffnung des Ventils für die Brennstoffzufuhr, während in dem Strompfad
HK das verzögert ansprechende Relais 13 sowie die Relaiskontakte 53 und i32
liegen. Die Verbindungen. HI und HK werden gemeinsam durch den Kontakt 123
geschaltet. Durch Umlegen des Kontaktes 132 hält sich das Verzögerungsrelais
13 nach seinem Ansprechen über L an Spannung. S ist eine Signallampe und
Z die elektrische Zündeinrichtung.
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Die Arbeitsweise der Schaltung ist folgende: Die Ölbrenneranlage soll
in Betrieb genommen werden; die Schalter 3 und' q. werden also von Hand oder - falls
es sich um eine thermostatisch geregelte Ölbrennerheizungsanlage handelt - durch
einen Thermostaten eingelegt. Dadurch erhält die Fotozelle i ihre Betriebsspannung
und die Verstärkerröhre 2 die Anodenspannung. Ferner fließt der Heizstrom für die
Verstärkerröhre über die geschlossenen Kontakte 51 und 61 von C nach B. Ist die
Verstärker-röhre aufgeheizt, so fließt durch sie, wenn sie betriebsklar ist, ein
Anodenstrom, da ihr Steuergitter über den Kontakt 62 an einer positiven Vorspannung
liegt.
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Ist die Verstärkerröhre 2 nicht in Ordnung, oder hat die Leitung von
der Fotozelle an ihr Gitter Massesohluß, so fließt kein Anodens,troln, da sich im
zweiten Fall die positive Vorspannung des Gitters nicht einstellt, was durch genügend
hochohmige Bemessung der Widerstände 9 und io erreicht wird. Fließt aber durch die
Verstärkerröhre 2 kein Anodenstrom, so spielen sich auch die nachfolgend beschriebenen
Vorgänge nicht ab, und der Ölbrenner wird nicht eingeschaltet.
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Fließt durch die Verstärkerröhre 2 Anodenstrom, so spricht das Anodens.tromrelais
6 an und öffnet die Kontakte 51, 52 und 53. Durch Öffnen
von 51
erhält das Arbeitsrelais 6 Strom und betätigt die Kontakte 61, 62, 63. Durch Umlegen
von 62 wird die positive Vorspannung des Gitters der Verstärkerröhre 2 abgeschaltet,
und das Gitter nimmt (infolge des Widerstandes 8) gegen die Kathode ein negatives
Potential an, so daß der Anodenstrom der Verstärkerröhre verschwindet, falls nicht
etwa die Fotozelle i, die ja noch nicht belichtet wird, infolge eines Isolationsfehlers
stromdurchlässig ist, in welchem Fall der Anodenstrom durch die Verstärkerröhre
bestehenbleibt und kein weiterer Schaltvorgang stattfindet, da zwar Kontakt 63 geschlossen
ist, 52 dagegen geöffnet bleibt. Verschwindet jetzt aber der Anodenstrom, so bleibt
das Arbeitsrelais an Spannung, da zwar 51 schließt, dagegen 61 als Selbsth.altekontakt
offen bleibt. Da jetzt ferner 52 und 63 gleichzeitig geschlossen sind, wird die
Verbindung DE durchgängig, und das Relais 12 spricht an und schließt seine
Kontakte i21, i22, 123. Der Kontakt 121 stellt einen S@elbsthaltekontakt für das
Relais 12 dar, so daß es -wie das Arbeitsrelais 6 - an Spannung bleibt, wenn nachher
infolge Belichtung der Fotozelle durch die Verstärkerröhre 2 ein Anodenstrom fließt
und die Kontakte 52 (und 51) geöffnet werden. Der Kontakt i22 schaltet den Motor
M ein, und der Kontakt 123 setzt die Vorrichtung V zur Freigabe der Brennstoffzufuhr
in Tätigkeit. Gleichzeitig gelangen das Verzögerungsrelais 13 und die Zündvorrichtung
Z an Spannung. Ist die Ölbrenneranlage in Ordnung, so wird bald. die Brennerflamme
entzündet und damit die Fotozelle i belichtet, worauf wieder Anodenstrom fließt
und unter anderem der Kontakt 53 geöffnet und die Zündvorrichtung sowie das Verzögerungsrelaiis
13 abgeschaltet werden. Gelangt jedoch die Ölbrennerflamme vor dem Ablauf der Verzögerungszeit
des Relais 13 nicht zur Ausbildung, so, spricht das Verzögerrungsrelais
13 an, hält sich durch Umlegen von 132 selbst, schaltet die Signallampe
S über 133 ein und öffnet den Kontakt 131, wodurch das Relais i2 abfällt
und der Motor M und die Zündvorrichtung Z abgeschaltet werden und das Brennstoffventil
h geschlossen wird. Durch Öffnen und erneutes Schließen des Schalters 3 kann der
Versuch, die Ölbrenneranlage in Betrieb zu setzen, wiederholt werden.
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Wird die Ölbrenneranlage während ihres Betriebes durch Öffnen des
Schalters 3 (z. B. durch einen Thermostaten) vorübergehend abgeschaltet und nach
einiger Zeit erneut wieder eingeschaltet, so treten wieder die beschriebenen Schaltvorgänge
ein, und jedesmal werden vor Inbetriebsetzung des Ölbrennners Fotozelle und Gitterleitung
auf Kurzschluß geprüft. Verzichtet man indessen bei nur vorübergehendem Abschalten
auf diese Prüfung, so nimmt man die Abschaltung durch den Schalter q. vor, wobei
nur das Relais i2 stromlos wird und nur der Fördermotor, das Brennstoffventil und
die Zündeinrichtung abgeschaltet und auch durch Wiedereinlegen des Schalters q.
sofort wieder in Betrieb genommen werden, da das Relais 5 beim Erlöschen der Flamme
stromlos geworden ist, so daß das Relais i2 Sofort wieder anspricht. Fotozolle,
Vers.tärkerröhre und Arbeitsrelais 6 bleiben an Spannung.
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Da durch. das sich selbst haltende Arbeitsrelais 6 während der gesamten
Betriebszeit der Ölbrenneran.lage (d. h. solange der Schalter 3 geschlossen bleibt)
ein Strom fließt, ist es aus Gründen der Stromersparnis zweckmäßig, das Arbeitsrelais.
6 - so wie im Schaltbeispiel bereits durchgeführt -in den Heizkreis der Vers.tärkerröhre
2 zu legen. Statt dessen könnte es selbstverständlich auch in einem besonderen Stromkreis
an die Speisequelle angeschlossen sein, wobei: dann die Kontakte 51 und 61 als Arbeitskontakte
unter sich parallel mit dem Arbeitsrelais in Reihe zu schalten wären.
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Wie ersichtlich, wird bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
vor dem Einschalten des Ölbrenners auch die Verstärkerröhre auf Anodenstromdurchgang
geprüft. Dies ist bei überwachungseinrichtungen in »Hellschaltung« nicht unbedingt
erforderlich, da sich hier der Ausfall der Verstärkerröhre wie ein Ausfallen der
Fotozellenbelichtung auswirkt, so daß Motor, Brennstoffzufuhr und Zündeinrichtung
nach Ablauf der Verzögerungszeit des Verzögerungsrelais abgeschaltet werden. Die
vorherige Prüfung der Verstärkerröhre ist aber auch hier sehr vorteilhaft, denn,
wenn (bei schadhafter Verstärkerröhre) der Ölbrenner nach dem Einschalten nicht
in Gang kommt, so ergibt sich dadurch, daß auch die Signallampe nicht anspricht,
eindeutig, daß nicht am Ölbrenner, sondern in der Überwachungseinrichtung ein Fehler
vorliegt.