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Elektrische Steuervorrichtung für Ölbrenner nach dem Verdampfungsprinzip
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Steuervorrichtung für Ölbrenner nach
dem Verdampfungsprinzip, wobei die Einschaltung der Brennstoffzufuhr über ein als
Bimetall ausgebildetes Verzögerungsglied nach der Einschaltung der Zündung erfolgt.
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Es sind bereits Zündeinrichtungen für mit flüssigen Brennstoffen betriebene
Brenner bekannt, in denen die Zündeinrichtung in einem rohrförmigen Körper austauschbar
mit einem von der Brennertemperatur gesteuerten Schalter gekoppelt ist, der sich
außerhalb des Zündelementes, meist auch an anderer Stelle des Brennertopfes, befindet,
und meist auch gesondert befestigt wird.
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Der Nachteil dieser Einrichtungen besteht darin, daß zusätzlicher
konstruktiver Aufwand eines besonderen Gehäuses erforderlich ist und zusätzliche
Sicherheitsvorrichtungen benötigt werden.
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Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, einen Brenner zu
schaffen, der automatisch vom Wärmebedarf gesteuert und bei dessen überschreitung
erlischt, während er bei Unterschreiten des Wärmebedarfs automatisch wieder in Tätigkeit
gesetzt wird, so daß die konstante Wärme garantiert ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verzögerungsglied als vom
Zündstrom direkt beheizter Bimetallschalter mit einer Zusatzheizung ausgebildet
ist, wobei die Zusatzheizung durch die Erwärmung des Bimetallschalters mittels des
Zündstromes eingeschaltet wird.
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Zweckmäßigerweise wird dabei ein Gebläse zur Zündung parallel geschaltet.
Der Bimetallschalter wird von einem Magneten erregt, der die Einschaltung der Brennstoffzufuhr
bewirkt. Die elektrische Steuervorrichtung wird von einem Transformator gespeist,
der eine übertemperatursicherung aufweist.
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Hierdurch wird erreicht, daß die Wärmeabgabe kontinuierlich und gleichförmig
erfolgt und unnötige Zündungen vermieden werden. Das als Bimetall ausgebildete Verzögerungsglied
gibt die Brennstoffzufuhr dann frei, wenn der Zündstrom eine bestimmte Zeit geflossen
ist. Beim heißen Brennertopf wird der Zündstrom durch den in der Zündkerze vorgesehenen
temperaturabhängigen Schalter unterbrochen, so daß die weitere Freigabe der Brennstoffzufuhr
verhindert wird.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
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F i g. 1 zeigt im Längsschnitt einen Ölmengenregler, bei dem das temperaturempfindliche
Glied unmittelbar auf dem Abschlußdeckel angeordnet ist, sowie den dazugehörigen
Brennertopf. F i g. 2 stellt das elektrische Prinzip-Schaltbild dar. Das öldichte
Gehäuse 1 ist mit einem Zulaufnippel 2 und einer entsprechenden Armatur 3 für den
Ablauf versehen. Das Öl gelangt von einem höher gelegenen Vorratsgefäß über eine
nicht gezeichnete Rohrleitung und den Nippel 2 in das Innere der Röhre 4, die ihrerseits
in dem Stopfen 5 befestigt ist. Die Weiterleitung des Öles geschieht durch die Bohrungen
6 in der Röhre 4. Etwa vorhandener Schmutz lagert sich innerhalb des Siebes 7 ab,
das an der unteren Seite durch eine Gewindeplatte 8 verschlossen und gehalten ist.
Zur Reinigung kann der gesamte Siebkörper mittels des Stopfens 5 herausgeschraubt
werden. Der gefilterte Brennstoff gelangt durch die Auslaufröhre 9 an den
Ventilsitz 10. Der Durchfluß des Öles wird durch das Ventil 11 reguliert,
welches an dem zweiarmigen Hebel 12 befestigt ist. Als Drehpunkt für den Hebel dient
die Achse 13, die in nicht näher gezeichneter Weise an dem Gehäuse befestigt ist.
Der Auftrieb des Schwimmers 14 erzeugt die Verschlußkraft für das Einlaufventil.
Der Auslauf des Öles wird durch die Hohlspindel 15 freigegeben, 'deren Höhenlage
über einen Hebel 16 verändert wird. In ihm befindet sich die Justierschraube
17. Der Hebel 16 ist mit einer Erhöhung 18 versehen, die auf einer Kurve 19 gleitet.
Letztere ist mit einem Fortsatz versehen, der an einer Scheibe 20 so befestigt ist,
daß sich zwei gegenüberliegende Stellen der Kurve 19 mittels der Justierschrauben
21 und 22 in der Höhe verstellen lassen. In dem Gehäusedeckel 23 ist einerseits
der Drehknopf 24 gelagert, dessen unterer Fortsatz über einen nicht gezeichneten
Mitnehmer, Tellerfeder 25 und einer Sprengscheibe 26 die Kurve 19 mitnimmt.
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Andererseits bildet der Gehäusedeckel 23 einen Lagerpunkt für
den Hebel 27, welcher sich um die Achse 28 dreht. Eine Druckfeder 29 erteilt dem
Hebel 27 ein linksdrehendes Moment. Er legt sich mit seinem rechten Ende gegen einen
hochgezogenen Rand der Scheibe 20. In der Nullstellung des Drehknopfes
24
ist die Scheibe 20 mit einem nicht gezeichneten Einschnitt versehen, der dem Hebel
27 das Einschwenken und damit eine Linksdrehung gestattet. Er ist mit einem Fortsatz
30 versehen, welcher sich abwärts bewegt und die Erhöhung 31 des Hebels 16 trifft.
Unter dem Einfluß der nun wirksam werdenden Druckfeder 29 macht der Hebel 16 eine
linksdrehende Bewegung, so daß die Hohlspindel 15 abwärts gedrückt wird.
Eine Dichtung 32 aus elastischem Werkstoff versperrt den Abfluß gegen eine Sitzkante
33 des Auslaufnippels 3.
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Wird der Drehknopf 24 aus der Nullstellung heraus bewegt, so wird
über die Scheibe 20, den Hebel 27, den Hebel 16 die Hohlspindel 15 entlastet. Eine
Schraubenfeder 34 hebt die Hohlspindel 15 an. Der Regulierschlitz 35 läßt entsprechend
einer durch die Drehbewegung und damit der Höhenlage der Kurve 19 entsprechenden
Stellung eine gewisse Ölmenge austreten.
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Die Kurve 19 kann so gestaltet sein, daß der gesamte Einstellbereich
samt Absperrung für den Durchfluß bei einer Bewegung des Drehknopfes 24 um 180°
oder weniger stattfindet. Über die weiteren zur Verfügung stehenden 180° kann der
Drehknopf 24 an seinem oberen Rand mit einer glockenförmigen Kurve 36 versehen sein,
welche die Höhenlage einer Bimetallzunge 37 beeinflußt. Letztere ist an ihrem linken
Ende an ein Z-förmiges Blattfedergelenk 38 so angenietet, daß die Bimetallzunge
37 ein linksdrehendes Moment erfährt. Das rechte Ende liegt dadurch mit leichter
Vorspannung gegen die Kurve 36 an. Eine gleichartige Bimetallzunge 39 ist über die
Distanzbolzen 40 so mit der unteren Zunge 37 vernietet, daß sich bei Erwärmung beide
Zungen gegeneinander krümmen. Mit dem rechten Ende der oberen Bimetallzunge
39 ist eine Isolierplatte 41 über eine Unterlegscheibe 42 mittels
eines Rohrniets 43
verbunden. Am linken Ende der Isolierplatte 41 ist die
Kontaktfeder 44 mit einer rechtsdrehenden Vorspannung angenietet. Die Stellschraube
45 dient zur Justierung der Vorspannung. Am rechten Ende ist die Kontaktfeder 44
U-förmig abgebogen. Der zurückgebogene Lappen 46 begrenzt den Federweg an der Isolierplatte
41. Die beiden Kontakte sind mit 47 und 48 bezeichnet. Der letztere ist an einer
Metallplatte 49 angenietet. Die Kontaktfeder 44 trägt eine Isolierbuchse
50, in welcher eine hohle Stellschraube 51 in der Höhe verändert werden kann. Der
Stößel 52 ist mit einem Bund 53 versehen, der gegen eine Stehbuchse 54, die ihrerseits
im Gehäusedeckel 23 höhenverstellbar ist, schlägt. Während die Stellbuchse 54 der
Begrenzung der minimalen Durchflußmenge dient, wird die Schraube 55 zur Festlegung
der maximalen Durchflußmenge benutzt. Das auslaufende öl gelangt durch die
Leitung 56 in den Brennertopf 57. Durch den Stutzen 59 ist in den Brennertopf eine
bekannte Zündkerze 58 eingeführt, deren Stromanschlüsse mit 60 und 61 gekennzeichnet
sind. Die Heizwicklung 62 wird durch einen Temperaturschalter, der die Kontakte
63 und 64 trägt, unterbrochen. An dem Gehäusedeckel 23 ist eine Blattfeder
65 sowie eine geschlitzte Bimetallzunge 66 mittels geeigneter isolierter Unterlagen
67 befestigt. Auf der Bimetallzunge 66 ist die Heizwicklung 68 isoliert aufgebracht.
Das linke Wicklungsende trägt den Kontakt 69, dem eine Kontaktzunge 70 gegenübersteht.
Das rechte Ende ist mit der Leitung 71 (F i g. 2) verbunden, welche an dem Kontakt
48 endet. Der Kontakt 47 steht über die Leitung 72 mit der Sekundärwicklung des
Transformators 76 in Verbindung. Die Leitung 73 ist mit der Kontaktzunge 70 und
dem Anschluß 61 der Zündkerze 58 verbunden, während die Leitung 74 die Verbindung
zu dem Anschluß 60 und der einen Hälfte der Bimetallzunge 66 herstellt.
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Der Zündvorgang läuft wie folgt ab: Im warmen Zustand haben die Bimetallzungen
37 und 39 das Bestreben, an ihrem linken Ende sich gegeneinander zu krümmen (F i
g. 2). Da die untere Zunge 37 an der Kurve 36 und der Stößel 52 mit sienem Bund
53 an der Stehbuchse 54 anliegt, sind in der Stellung »warm« die Kontakte 47 und
48 über die hohle Stellschraube 51 unterbrochen. Der Lappen 46 liegt an der Isolierplatte
41 an. Sobald die Temperatur an dem Wärmefühler zu sehr abnimmt, d. h. der Regler
Wärme anfordert, bewegen sich die Bimetallzungen auseinander. Nunmehr berühren sich
die Kontakte 47 und 48. Von der Sekundärwicklung des Transformators 76 (F i g. 2)
fließt der Strom über die Leitung 72, Kontakt 47, 48, Metallplatte 49, die Leitung
71 auf die geschlitzte Bimetallzunge 66, die Leitung 74 auf den Stromanschluß 60,
Kontakte 64, 63, Dreiecksgelenk 79, die Hülle der Zündkerze 58 auf die Heizwicklung
62 und von dort über den Stromanschluß 61 und die Leitung 73 zurück zum Transformator
76.
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Unter der Wirkung des Stromes wird die Heizwicklung 62 glühend. Ebenso
erwärmt sich unter der Stromwärme die geschlitzte Bimetallzunge 66. Letztere krümmt
sich nach oben, wobei der Kontakt 69 die Kontaktzunge 70 berührt. Hierdurch kommt
die Heizwicklung 68 unter Strom, einmal über die Leitung 73 und zum anderen über
Leitung 71, Kontakt 48, 47 und Leitung 72. Hierdurch wird die Bimetallzunge 66 zusätzlich
erwärmt. Bei weiterem Durchbiegen drückt der isolierte Stößel 75, der mit
der Bimetallzunge 66 verbunden ist, nach oben und hebt die Blattfeder 65 an.
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Der Hebel 16 kann nunmehr die hohle Spindel 15 freigeben. Letztere
wird durch die Schraubenfeder 34 nach oben bewegt. Das öl läuft über die
Leitung 56 in den Brennertopf 57. Dort verdampft es unter der Wirkung der Heizwicklung
62. Das Gemisch von öldampf und Luft entzündet sich an der glühenden Heizwicklung
62. Die Flamme brennt und erwärmt den Brennertopf mitsamt der Zündkerze 58. Die
äußere, sich ausdehnende Hülle der Zündkerze 58 spannt durch ihre Ausdehnung das
Dreiecksgelenk 79. Dadurch wird der Stromkreis für die Heizwicklung 62 an den Kontakten
63 und 64 unterbrochen, während die Heizwicklung 68 die Bimetallzunge 66 warm hält.
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Der öldurchfluß wird über den Stößel 52, die hohle Stellschraube
51, die Isolierbuchse 50 sowie die Kontaktfeder 44, welche mit ihrem Lappen 46 an
der Isolierplatte 41 anliegt, mechanisch in bekannter Weise automatisch geregelt.
Sobald von der Heizeinrichtung mehr Wärme gefordert wird, entfernen sich die Bimetallzungen
37 und 39 voneinander, wodurch über den Stößel 52 der Hebel 16 mehr oder weniger
freigegeben wird. Ist die Heizleistung zu groß, so erfolgt eine Drosselung der Ölzufuhr
sinngemäß in umgekehrter Richtung so lange, bis der Bund 53 auf der Stellbuchse
54 aufsitzt.
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Bei weiterem Ansteigen der Temperatur entfernt die obere Bimetallzunge
39 den Kontakt 48 von dem Kontakt 47, da letzterer nicht mehr weiter nach unten
folgen
kann, sondern über den Stößel 52 an der weiteren Bewegung verhindert wird.
Nunmehr ist auch der Stromkreis für die Heizwicklung 68 unterbrochen. Die Bimetallzunge
66 kühlt ab, krümmt sich mit dem linken Ende nach unten (F i g. 2). Die Blattfeder
65 verschließt dabei über den Hebel 16 den ölzufluß. Bei erneuter Anforderung von
Wärme beginnt das Regelspiel von neuem.
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An Stelle des auf dem Gehäuse befestigten bimetallischen Stellgliedes
37, 39 kann auch ein hydraulisches oder durch Dampfdruck betätigtes Stellelement
angebracht sein, dessen Wärmefühler in Entfernung von der Heizeinrichtung an einer
geeigneten Stelle angebracht ist.
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An Stelle des Kontaktsatzes 47, 48 kann auch ein solcher in
Verbindung mit dem Bund 53 und der Stehbuchse 54 angeordnet werden. Dieses Kontaktpaar
muß öffnen, kurz bevor der Bund 53 auf der Stellbuchse 54 anschlägt.
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Es sind auch an anderer Stelle zwischen mechanischer Durchflußregulierung
und Stellglied entsprechende Kontaktsätze denkbar. Wenn der Brenner aus irgendeinem
Grund, beispielsweise durch Unterbrechung der COlzufuhr, nicht zünden sollte, so
unterbricht der Temperaturschalter 80 nach Erwärmung des entsprechend ausgelegten
Transformators 76 die Primär- oder Sekundärseite. Die Wiedereinschaltung kann automatisch
oder von Hand erfolgen. Zur Anzeige der Störung dient eine über den Kontakten liegende
Signallampe 81.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als Anzündhilfe
zur Erzeugung von Verbrennungsluft ein Gebläse 82 vorgesehen. Dieses ist über die
Leitungen 83 und 84 mit dem Mantel der Zündkerze 58 und mit dem Stromanschluß 61
verbunden. Dadurch läuft das Gebläse jeweils so lange, wie die Heizwicklung 62 unter
Strom ist. Es kann auch vorteilhaft sein, das Gebläse 82 parallel zu der Heizwicklung
68 zu schalten. In diesem Fall erhält der Brenner, solange er mit Öl versorgt wird,
Verbrennungsluft.