DE1565646C

DE1565646C - Control for electric storage heater

Info

Publication number: DE1565646C
Authority: DE
Inventors: Klaus; Schönberger Helmut; 8500 Nürnberg Fischer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1972-08-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für elektrische Speicherofen mit einem Thermostatschalter, dessen Temperaturfühler einerseits von der Speicherkerntemperatur beeinflußt und andererseits über einen besonderen Heizkörper, der von einer durch die Außentemperatur gesteuerten Schalteinrichtung an- und abschaltbar ist, zusätzlich beheizbar ist.The invention relates to a controller for electric storage heater with a thermostat switch whose temperature sensor is on the one hand from the Storage core temperature influenced and on the other hand via a special radiator, which is from a can be switched on and off by the outside temperature-controlled switching device, can also be heated is.

Es ist eine Steuerung für elektrische Speicherofen bekannt, bei der der Temperaturfühler eines Thermostatschalters sowohl von der Speicherkerntemperatur als auch abhängig von der Außentemperatur zusätzlich mit unterschiedlich großer Wärmeenergie beaufschlagt wird. Die Regelung der zusätzlichen Wärmeenergie erfolgt dabei durch eine Schalteinrichtung, die aus einem in Selbstunterbrecherschaltung betriebenen, der Außentemperatur ausgesetzten Bimetallschalter mit einem Umschaltkontakt besteht, an dessen Ruhekontakt eine Bimetallheizwicklung und an dessen Arbeitskontakt ein den Temperaturfühler umgebender Heizkörper angeschlossen ist. Die Arbeitsweise ist so, daß über den Ruhekontakt die Bimetallheizwicklung so lange an Spannung liegt, bis der Bimetallschalter umschaltet. Dann wird der Heizkörper des Temperaturfühlers beheizt, bis der Bimetallschalter durch die Außentemperatur so weit abgekühlt ist, daß er wieder in seine Anfangsstellung zurückschaltet. Danach erfolgt eine erneute Beheizung bis zum Wiederumschalten usw. Da nun die Aufheizzeit und die Abkühlzeit des Bimetallschalters von der Außentemperatur abhängen, wird auch durch den Heizkörper dem Temperaturfühler eine der Außentemperatur proportionale Wärmemenge zugeführt. Bei z. B. tiefen Außentemperaturen ist diese Wärmemenge infolge der langen Aufheizzeit und der kurzen Abkühlzeit des Bimetallschalters entsprechend klein, so daß der Speicherkern auf eine sehr hohe Temperatur aufgeheizt sein muß, bis die von ihm und dem Heizkörper gemeinsam gelieferte Wärmemenge ausreicht, um den Thermostatschalter abzuschalten. There is known a control for electric storage stoves in which the temperature sensor of a thermostat switch both on the storage core temperature and also depending on the outside temperature is applied with different amounts of heat energy. The regulation of the additional thermal energy is carried out by a switching device, which consists of a self-interrupter operated, the outside temperature exposed bimetal switch with a changeover contact exists on whose Normally closed contact a bimetallic heating winding and, at its normally open contact, a temperature sensor surrounding the temperature sensor Radiator is connected. The way it works is that the bimetallic heating winding is via the normally closed contact voltage is applied until the bimetal switch changes over. Then the radiator of the temperature sensor is heated until the bimetal switch is so far due to the outside temperature has cooled that it switches back to its initial position. This is followed by renewed heating until switching again, etc. Now there is the heating-up time and the cooling-down time of the bimetallic switch depend on the outside temperature, one of the temperature sensors is also provided by the radiator Outside temperature proportional amount of heat supplied. At z. B. low outside temperatures is this Amount of heat due to the long heat-up time and the short cool-down time of the bimetal switch accordingly small, so that the storage core must be heated to a very high temperature before that of it and the heating element together is sufficient to switch off the thermostat switch.

Es bereitet jedoch. Schwierigkeiten, die von der Außentemperatur beeinflußte Schalteinrichtung so aufzubauen, daß die erforderliche Schaltcharakteristik erreicht wird; denn jede geringe Änderung in der mechanischen Spannung der Bimetallschalterteile und des Wärmekontaktes bewirkt eine Veränderung der Aufheiz- und Abkühlzeit des Bimetallschalters und damit der Wärmemenge, die dem Temperaturfühler zusätzlich aufgetaktet wird.However, it prepares. Difficulties, the switching device influenced by the outside temperature like that build that the required switching characteristics is achieved; because any small change in the mechanical tension of the bimetal switch parts and of the thermal contact causes a change in the heating and cooling times of the bimetal switch and thus the amount of heat that is additionally clocked up to the temperature sensor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerung zur gleichzeitigen Beeinflussung mehrerer elektrischer Speicheröfen zu erstellen, die die vorgenanntenThe object of the invention is to provide a controller for simultaneously influencing several electrical To create storage stoves that do the aforementioned

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Mängel nicht aufweist und bei bestimmten Tempe- liebig viele entsprechend dem Speicherofen 1 ausge-Does not show any defects and at certain temperatures many selected according to the storage heater 1

raturen eindeutige Schaltzustände einnimmt. staltete Speicherofen angeschlossen werden.temperature assumes clear switching states. designed storage heater can be connected.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Die Wirkungsweise einer solchen Steuerung ist wie Erfindung darin, daß der Heizkörper aus mehreren folgt, wenn davon ausgegangen wird, daß die Bi-Heizwiderständen besteht, zu denen je ein von der 5 metallschalter 11, 12, 13 geschlossen und die Bi-Speicherkerntemperatur gesteuerter Kontakt und eine metallkontakte 8, 9, 10 geöffnet sind,
von der Außentemperatur gesteuerte Schalteinrich- Wird nun zu Beginn der Nachtstromtarifzeit an die tung in Serie geschaltet sind, daß die Kontakte bei Klemmen R, S, T Spannung gelegt, so erfolgt über unterschiedlichen Speicherkerntemperaturen und die den Thermostatschalter 2 die Einschaltung der Spei-Schalteinrichtungen bei unterschiedlichen Außentem- io cherofenheizelemente 3. Erreicht der Speicherkern peraturen schalten und daß die bei niedrigen Spei- eine Temperatur von 150° C, dann schließt der Bicherkerntemperaturen schaltenden Kontakte den bei metallkontakt 8, so daß der Heizwiderstand 5 beheizt hohen Außentemperaturen schaltenden Schalteinrich- wird. Die Heizwiderstände 5, 6, 7 sind dabei so betungen zugeordnet sind und umgekehrt. messen, daß jeder im eingeschalteten Zustand zu-The method of operation of such a control is like the invention in that the radiator follows from several, if it is assumed that the bi-heating resistors exist, to which one of the 5 metal switches 11, 12, 13 is closed and the bi-storage core temperature controlled contact and one metal contact 8, 9, 10 are open,
Switching device controlled by the outside temperature If the device is connected in series at the beginning of the night tariff time so that voltage is applied to the contacts at terminals R, S, T , the storage switching devices are switched on via different storage core temperatures and the thermostat switch 2 different outside furnace heating elements 3. When the storage core reaches temperatures and that the temperature of 150 ° C when the storage core is low, the contacts that switch the core temperatures close the switching device at metal contact 8, so that the heating resistor 5 is heated and switches to high outside temperatures. The heating resistors 5, 6, 7 are assigned to prayers and vice versa. measure that everyone is

Die von der Speicherkerntemperatur gesteuerten 15 sammen mit der jeweiligen vom Speicherkern geKontakte sind vorzugsweise zu einer Baueinheit zu- lieferten Wärmemenge in der Lage ist, den Thermosammengefaßte Bimetallschalter, die nach höheren statschalter 2 abzuschalten.The 15 controlled by the storage core temperature together with the respective contacts of the storage core are preferably the amount of heat supplied to a structural unit is capable of the thermo-summarized Bimetal switches that switch off after higher stat switch 2.

Temperaturen zu nacheinander schließen. Als dazu Ist dagegen die Außentemperatur unter +5° CTemperatures to close one after the other. In contrast, the outside temperature is below + 5 ° C

in Serie geschaltete Schalteinrichtungen, die nach- gesunken und der Speicherkern kalter als 300° QSwitching devices connected in series, which have sunk and the storage core is colder than 300 ° Q

einander bei festgelegten Außentemperaturen schal- 20 dann erfolgt die Aufladung so lange, bis diese Tempe-switch off each other at set outside temperatures, then charging takes place until this temperature

ten, eignen sich insbesondere Bimetallschalter, Kon- ratur wieder erreicht ist und durch den dann einge-bimetal switches are particularly suitable, the con-truing has been reached again and the

taktthermometer oder temperaturabhängige Wider- schalteten Heizwiderstand 6 der Thermostatschalter 2Cycle thermometer or temperature-dependent switch-on heating resistor 6 of the thermostat switch 2

stände in Brückenschaltung, gegegebenenfalls in Ver- zum Abschalten gebracht wird. Bei geöffnetem Bi-stands in bridge circuit, if necessary in switch to switch off. When the bi

bindung mit nachgeschalteten elektronischen Ver- metallschalter 12 wird der Speicherofen in analogerThe storage heater is connected to the downstream electronic metal switch 12 in an analogous manner

stärkern oder Relais. 25 Weise auf 450° C entsprechend der Einstellung desstrengthen or relay. 25 way to 450 ° C according to the setting of the

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele nach Bimetallkontaktes 10 aufgeheizt.In the following, embodiments according to the bimetal contact 10 are heated.

den Ansprüchen an Hand der in der Zeichnung dar- Sinkt dagegen die Außentemperatur unter dieOn the other hand, if the outside temperature falls below the

gestellten Figuren näher erläutert. Es zeigt Schalttemperatur des Bimetallschalters 13, dann er-provided figures explained in more detail. It shows the switching temperature of the bimetal switch 13, then

Fig. 1 eine prinzipielle Schaltung einer Speicher- folgt keine zusätzliche Beheizung des Temperaturofensteuerung nach den Ansprüchen, 30 fühlers 4 mehr, und der Speicherofen wird erst beiFig. 1 shows a basic circuit of a memory, no additional heating of the temperature furnace control follows according to claims, 30 sensor 4 more, and the storage heater is only at

F i g. 2 eine Schalteinrichtung zur Erfassung der Erreichen der tatsächlichen Abschalttemperatur desF i g. 2 a switching device for detecting when the actual switch-off temperature has been reached

Außentemperatur mittels eines Kontaktthermometers, Thermostatschalters 2 abgeschaltet. Eine derart auf-Outside temperature switched off by means of a contact thermometer, thermostat switch 2. Such a

F i g. 3 eine Schalteinrichtung zur Erfassung der gebaute Speicherofensteuerung weist noch den VorAußentemperaturen mittels eines temperaturabhän- teil auf, daß der Thermostatschalter 2 durch die gigen Widerstandes in einer mehrere Querzweige 35 plötzlich einsetzende zusätzliche Beheizung über aufweisenden Brückenschaltung. einen der Heizwiderstände 5, 6, 7 sehr rasch in Aus-Entsprechend der Fig. 1 befindet sich in einem schaltstellung gebracht wird.F i g. 3 a switching device for detecting the built-in storage heater control also shows the outside temperatures by means of a temperature-dependent part, that the thermostat switch 2 has additional heating that suddenly begins due to the resistance in a plurality of cross-branches 35 having bridge circuit. one of the heating resistors 5, 6, 7 very quickly in off-corresponding 1 is in a switching position.

elektrischen Speicherofen 1 ein einstellbarer Thermo- Da bei Kontakten, die der Witterung ausgesetzt statschalter 2 zur dreipoligen Abschaltung von sind, die Gefahr besteht, daß sie vorzeitig korrodieren Speicherofenheizelementen 3. Am Thermostatschal- 40 und dadurch keine sichere Kontaktgabe gewährter 2 ist ein Temperaturfühler 4 vorgesehen, der leisten, ist es gemäß einer Weiterbildung vorteilhaft, einerseits von der Temperatur des Speicherkerns entsprechend F i g. 2 als Schalteinrichtung ein durch eine Isolationsschicht hindurch beeinflußt wird Quecksilberkontaktthermometer 17 zur Feststellung und andererseits durch drei in unmittelbarer Nähe der Außentemperatur zu verwenden. Die damit zu desselben angeordnete Heizwiderstände 5, 6, 7 zu- 45 schaltenden Leistungen sind jedoch für die direkte sätzlich beheizbar ist. In Serie zu je einem der Heiz- Ein- und Ausschaltung der Heizwiderstände 5, 6, 7 widerstände 5, 6, 7 ist ein ebenfalls von der Speicher- mehrerer Speicherofen 1 zu gering,
kerntemperatur gesteuerter Bimetallkontakt 8, 9, 10 Deshalb wird an die den gewünschten Tempera- und je ein von der Außentemperatur gesteuerter Bi- türen zugeordneten Kontaktstifte 18, 19, 20 des metallschalter 11, 12, 13 geschaltet. Die Bimetall- 5° Quecksilberkontaktthermometers 17 je ein Leistungskontakte 8, 9, 10 sind dabei so eingestellt, daß sie verstärker in Form eines Relais 21 angeschlossen, nacheinander mit steigender Speicherkerntemperatur, wobei die Relais 21 mit einem Kontakt 22 entsprez. B. bei 150, 300, 450° C, schließen. Die Bimetall- chend der Funktion der Bimetallschalter 11, 12, 13 schalter 11, 12, 13 sind dagegen so eingestellt, daß die zugehörige Verbindungsleitung 14, 15, 16 an die sie mit fallender Außentemperatur nacheinander, 55 Klemme R legen.electric storage heater 1 an adjustable thermo- Since with contacts that are exposed to the weather stat switch 2 for three-pole disconnection of, there is a risk that they will corrode prematurely storage heater heating elements 3 , which afford, it is advantageous according to a development, on the one hand on the temperature of the storage core according to FIG. 2 as a switching device, a mercury contact thermometer 17 is influenced by an insulation layer for detection and, on the other hand, to be used by three in the immediate vicinity of the outside temperature. The heating resistors 5, 6, 7 that are connected to it are, however, also directly heatable for the direct ones. In series with one of the heating on and off switching of the heating resistors 5, 6, 7 resistors 5, 6, 7 is also one of the storage several storage heater 1 too low,
Core temperature-controlled bimetallic contact 8, 9, 10 Therefore, the contact pins 18, 19, 20 of the metal switch 11, 12, 13 assigned to the desired temperature and one each of the outside temperature-controlled bit assigned to the doors. The bimetal 5 ° mercury contact thermometer 17 each with a power contacts 8, 9, 10 are set so that they are connected to amplifier in the form of a relay 21, one after the other with increasing memory core temperature, the relay 21 corresponds to a contact 22. B. at 150, 300, 450 ° C, close. The function of the bimetallic switches 11, 12, 13 switches 11, 12, 13, however, are set in such a way that the associated connecting line 14, 15, 16 to which they connect 55 terminal R one after the other as the outside temperature falls.

z. B. bei +5° C, —5° C und —15° C öffnen. Somit Sind an die Verbindungsleitungen 14, 15, 16 sehrz. B. open at + 5 ° C, -5 ° C and -15 ° C. Thus, the connecting lines 14, 15, 16 are very

ist der bei der niedrigsten Außentemperatur öffnende viele Speicherofen 1 angeschlossen und sind Relaisthe many storage stoves 1 that open at the lowest outside temperature are connected and are relays

Bimetallschalter 13 in Serie zu dem bei hoher Spei- 21 mit großem Schaltvermögen notwendig, dann istBimetallic switch 13 in series with the one with high storage 21 with high switching capacity is then necessary

cherkerntemperatur schließenden Bimetallschalter- es zweckmäßig, zwischen die Kontaktstifte 18,19, 20core temperature closing bimetallic switch - it is expedient to place between the contact pins 18, 19, 20

kontakt 10 und der bereits bei hoher Außentempe- 60 je einen elektronischen Schaltverstärker einzuschalten,contact 10 and which switch on an electronic switching amplifier each 60 when the outside temperature is high,

ratur öffnenden Bimetallschalter 11 in Serie zu dem über den die Relais 21 gesteuert werden,temperature-opening bimetal switch 11 in series with which the relay 21 is controlled,

bei niedriger Speicherkerntemperatur schließenden Der Vorteil einer derartigen Schalteinrichtung be-closing at low storage core temperature The advantage of such a switching device is

Bimetallkontakt 8 geschaltet. Der dazwischenliegende steht in der großen Zuverlässigkeit und GenauigkeitBimetal contact 8 switched. The intermediate one stands in the great reliability and accuracy

Temperaturbereich ist durch Einfügen weiterer sinn- bei hohem Schaltvermögen.The temperature range is sensible by adding more with high switching capacity.

gemäß bemessener Schaltungsteile beliebig fein 65 Es ist zwar an sich bereits bekannt, Schaltvor-arbitrarily fine according to dimensioned circuit parts 65 Although it is already known per se, switching

unterteilbar. Außerdem können an die Verbindungs- gänge durch einen in einer Brückenschaltung alsdivisible. In addition, the connection gears can be connected to a bridge circuit as a

leitungen 14, 15, 16 zwischen den Bimetallschaltern Verstimmungswiderstand angeordneten temperatur-lines 14, 15, 16 between the bimetal switches detuning resistor arranged temperature-

11, 12, 13 und den Bimetallkontakten 8, 9, 10 be- abhängigen Widerstand auszulösen. Dabei ist es je-11, 12, 13 and the bimetal contacts 8, 9, 10 to trigger the dependent resistance. It is always

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doch mit einer Brückenschaltung nur möglich, ledig- Die Wirkungsweise dieses Schaltungsaufbaues ist lieh einen Schaltvorgang bei einer bestimmten Tem- so, daß bei sehr tiefen Außentemperaturen die peratur zu tätigen. Bei Anwendung dieser bekannten Steuerpotentiale an den Leistungsverstärkern 31, 32, Lehre sind zum Aufbau einer von der Außentempe- 33 so groß und/oder so gepolt sind, daß kein Schaltratur gesteuerten Schalteinrichtung für Speicherofen 1 5 Vorgang ausgelöst wird und die Verbindungsleitungen entsprechend der Anzahl der Temperaturstufen 14, 15, 16 nicht an die Phasenklemme R gelegt auch mehrere vollständige Brückenschaltungen not- werden. Steigt dann die Außentemperatur und ändert wendig. sich der Wert des Widerstandes 23, so verschiebt sich Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird auch das Potential am Zusammenschaltpunkt 30 und diesem Mangel dadurch begegnet, daß gemäß Fig. 3 io somit das Steuerpotential für die Leistungsverstärker parallel zu der Serienschaltung aus einem tempe- 31, 32, 33 in der Weise, daß zuerst der Leistungsraturabhängigen Widerstand 23 und einem Brücken- verstärker 33 und bei weiterem Ansteigen der Außenwiderstand 24 die Serienschaltung aus mehreren der temperatur nacheinander die Leistungsverstärker 32 Anzahl der gewünschten Temperaturstufen entspre- und 31 ansprechen und die Verbindungsleitungen 16, chenden Zahl von abgreifbaren Widerständen 25, 26, 15 15 und 14 in der für die Speicherofen 1 geforderten 27, sogenannten Potentiometern, die zusammen einen Reihenfolge an die Klemme/? anschalten. Mit den Brückenwiderstand bilden, und einem vierten abgreifbaren Widerständen 25, 26, 27 ist die An-Brückenwiderstand 28 geschaltet ist. Gegebenenfalls Sprechtemperatur der Leistungsverstärker 31, 32, 33 liegt in Reihe mit den Widerständen 25, 26, 27 noch einstellbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, ein Vorwiderstand 29. Zwischen den Zusammen- 20 die abgreifbaren Widerstände 25, 26, 27 durch entschaltpunkt 30 des temperaturabhängigen Wider- sprechende Festwiderstände zu ersetzen.
Standes 23 und die Abgriffe der Widerstände 25, 26, Für die in den Unteransprüchen gekenn-27 ist je ein Schaltverstärker 31, 32, 33 eingeschaltet, zeichneten Merkmale wird Schutz nur im der als elektronischer Schalter ein Relais ein- bzw. Zusammenhang mit denen des Anspruchs 1 ausschaltet. 25 begehrt.but only possible with a bridge circuit. The mode of operation of this circuit structure is to operate a switching process at a certain temperature in such a way that the temperature can be activated at very low outside temperatures. When applying these known control potentials to the power amplifiers 31, 32, teaching are to build one of the outside temperature 33 so large and / or so polarized that no switching device controlled switching device for storage furnace 1 5 process is triggered and the connecting lines according to the number of Temperature levels 14, 15, 16 are not applied to the phase terminal R and several complete bridge circuits are necessary. The outside temperature then rises and changes easily. If the value of the resistor 23 shifts, according to an advantageous development, the potential at the interconnection point 30 and this deficiency is counteracted in that according to FIG , 33 in such a way that first the power range-dependent resistor 23 and a bridge amplifier 33 and when the external resistance 24 increases further, the series circuit of several of the temperature successively the power amplifier 32 correspond to the number of desired temperature levels and 31 respond and the connecting lines 16, accordingly Number of resistors 25, 26, 15, 15 and 14 that can be tapped off in the 27 required for the storage heater 1, so-called potentiometers, which together give a sequence to the terminal /? turn on. The bridge resistor 28 is connected with the bridge resistor and a fourth resistors 25, 26, 27 that can be tapped off. The speaking temperature of the power amplifiers 31, 32, 33 is possibly still adjustable in series with the resistors 25, 26, 27. Of course, it is also possible to replace a series resistor 29 between the combined resistors 25, 26, 27 by the disconnection point 30 of the temperature-dependent contradicting fixed resistors.
Standes 23 and the taps of the resistors 25, 26, a switching amplifier 31, 32, 33 is switched on for each of the subclaims 27 Claim 1 turns off. 25 coveted.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control for electric storage stoves with a thermostat switch whose temperature sensor depends on the one hand from the storage core temperature influenced and on the other hand via a special radiator, which is influenced by the outside temperature controlled switching device can be switched on and off, is additionally heated, thereby characterized in that the radiator consists of several heating resistors, each of which is dependent on the storage core temperature controlled · contact and a switching device controlled by the outside temperature in series are connected that the contacts at different storage core temperatures and the switching devices switch at different outside temperatures and that the contacts switch at low storage core temperatures are assigned to the switching devices that switch at high outside temperatures and vice versa.

2. Control for electric storage heater according to claim 1, characterized in that a Switching device consists of a bimetallic switch (II or 12 or 13), which is below its switching temperature is open, and that one of the connections of the switches (11, 12, 13) jointly to a live terminal (R) and the other connections via connecting lines (14, 15, 16) to the associated contacts (8, 9, 10) are connected.

3. Control for electric storage heater according to claim 1, characterized in that the switching devices are jointly assigned a mercury contact thermometer, at the pin contacts (18, 19, 20) of which a switching amplifier is connected, by means of each of which a connecting line (14, 15, 16) to the contacts (8, 9, 10) is connected to a live terminal (R) . .

4. Control for electric storage heater according to claim 1, characterized in that the Switching devices a bridge circuit is assigned jointly, one of which is a bridge branch from the series connection of a temperature-dependent, exposed to the outside temperature Resistance (23) and a fixed · bridge resistance (24) and the others Bridge branch from the series connection of one of the number of existing heating resistors (5, 6,

7) corresponding number of connected as a voltage divider abgreifbären resistors (25, 26; ■: 27) and a further bridge resistor (28) is constructed _r and that between the interconnection point of the temperäturabhängigen resistor (23) with the corresponding bridge resistor (24) and the tap of the tappable ■. ■> - ■ resistors (25, 26, 27) a switching amplifier (21, 31, 32; 33) is switched on, by means of which a connecting line (14, 15, 16) to the contacts (8, 9, 10) can be connected to a live terminal (R) .

5. Control for electric storage heater according to claim 1, 3, 4, characterized in that the power amplifiers (31, 32, 33) as electronic Sclinter are trained.

6. Control for electric storage heater according to claim 1, 3, .4, characterized in that, the power amplifiers are designed as relays (21). \ 'j

7. Control for electric storage heater according to claim 1, 3, 4, "characterized in that. the power amplifier (21, 31, 32, 33) as a combination of electronic switches and Relays are formed. . 'V