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Heizregler
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peratur des Wärmeträgers einer Heizanlage in Abhängigkeit von der Aussentemperatur regelt.
Kleinere Heizanlagen werden meistens mit einem Regler ausgerüstet, der nur einen einzigen Fühler aufweist und der dazu dient, die Temperatur des Wärmeträgers der Heizanlage konstant zu halten. Sol- che Regler haben den Nachteil, dass ihre Einstellung bei einer Änderung der Aussentemperatur entspre- chend geändert werden muss, u. zw. muss die Temperatur des Wärmeträgers höher eingestellt werden, wenn die Aussentemperatur sinkt und umgekehrt. Es sind bereits Heizregler gebaut worden, die ausser einem die Temperatur des Wärmeträgers überwachenden Fühler noch einen der AussentemperatUi ausge- setzten Fühler aufweisen, welcher es. ermöglicht, die erwähnte Anpassung der Temperatur des Wärmeträgers an die Aussentemperatur automatisch durchzuführen.
Die bekanntgewordenen Heizregler dieser Art sind jedoch kompliziert im Aufbau und erfordern eine Reihe von Einstellungen, wodurch ihre Bedienung erschwert wird. Es ist zwar ein einfacher Heizregler mit zwei Temperaturfühlern bekannt geworden, bei dem aber die beiden Temperaturfühler an einen gemeinsamen, einen Schalter betätigenden Dehnungskör- per angeschlossen sind. Bei diesem Heizregler ist die Anpassung des Verhältnisses der Temperaturänderung des Wärmeträgers. zur entsprechenden Aussentemperaturänderung an die Erfordernisse des zu beheizenden Objekts nachträglich nicht mehr möglich.
Die Erfindung betrifft einen Heizregler mit mehreren zusammenwirkenden, flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühlern, von denen einer die Temperatur ausserhalb eines zu beheizenden Objektes und ein anderer die Temperatur des Wärmeträgers einer Heizanlage überwacht. Dieser Heizregler, bei welchem die erwähnten Nachteile beseitigt sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdehnungskörper des der Aussentemperatur ausgesetzten Temperaturfühlers über einen in einem Tragrahmendrehbar gelagerten einar- migen Hebel auf einen ersten Arm eines mehranrigen Hebels einwirkt, welcher auf einem zweiten Arm einen die Wärmezufuhr zum Wärmeträger der Heizanlage steuernden Schalter trägt, auf dessen Betätigungsteil der Ausdehnungskörper des der Wärmeträgertemperatur ausgesetzten Temperaturfühlers einwirkt,
wobei das Übersetzungsverhältnis des einarmigen Hebels durch Verstellung seiner Drehachse veränderbar und der Schaltpunkt des auf dem zweiten Arm des mehrarmigen Hebels angeordneten Schalters durch Einstellung der Lage des Ausdehnungskörpers des Aussentemperaturfühlers mittels eines ausserhalb desreglergehlluses angeordneten Knopfes einstellbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Es zeigen : Fig. l eine Ansicht eines erfindungsgemässen Heizreglers, Fig. 2 einen Teil der Seitenansicht von Fig. 1 und Fig. 3 ein Diagramm zur Erklärung der Funktion und der Einstellung des erfindunggemässen Reglers.
In der Fig. 1 bedeutet 1 eine in einem Tragrahmen 2 befestigte Achse, auf welcher ein mehrarmiger Hebel 3 und ein zweiarmiger Hebel 4 schwenkbar gelagert sind. Zwei Arme 5, 6 des mehrarmigen Hebels 3 tragen je einen sogenannten Mikroschalter 7 bzw. 8, während ein dritter Arm 9 über einen einarmigen Hebel 10, (s. Fig. 2). mit einem Ausdehnungskörper 11 zusammenwirkt, der über ein Kapillarrohr 12 mit einem Temperaturfühler 13 verbunden ist. Der aus dem Ausdehnungskörper 11, dem Kapillarrohr 12 und dem Temperaturfühler 13 bestehende Temperaturmesser ist in bekannter Weise mit einer Ausdehnungsfltissigkeit gefüllt.
Der einarmige Hebel 10 ist auf einer im Tragrahmen 2 in einem Schlitz 14 angeordneten, verschiebbaren Achse 15 drehbar gelagert, in einer zur Achse 1 parallelen und zum
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Arm 9 mindestens angenähert senkrechten Ebene schwenkbar und drückt mit Pinem Bolzen 16 gegen den
Arm 9 des mehrarmigen Hebels 3. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass der Schaltpunkt des Schal- ters 7 bei einer Verschiebung des Zapfens 15 unverändert erhalten bleibt. Gegen den Betätigungsteil 17 des Schalters 7 drückt über einen Arm 18 des zweiarmigen Hebels 4 ein Ausdehnungskörper 19, der einer- seits über ein Kapillarrohr 20 mit einem Temperaturfühler 21 und anderseits über ein Kapillarrohr 22 mit einem eine Heizvorrichtung 23 aufweisenden Temperaturfühler 24 verbunden ist.
Der zweite Arm des zweiarmigen Hebels 4 trägt eine Stellschraube 26, welche auf den Betätigungsteil 27 des Schalters 8 ein- wirkt. Von den beiden Ausdehnungskörpern 11 und 19, die z. B. als Membrandosen ausgebildet sind, ist der Ausdehnungskörper 11 mittels einer im Tragrahmen 2 eingesetzten Schraube 28 verstellbar, so dass er gegenüber dem einarmigen Hebel 10 einstellbar ist, während der Ausdehnungskörper 19 im Tragrah- men 2 fest angeordnet ist. Die Schraube 28 ist mit einem Knopf 29 versehen.
Der Temperaturfühler 13 ist ausserhalb des zu beheizenden Gebäudes angeordnet und wird durch die
Aussentemperatur beeinflusst. Auf den Temperaturfühler 21 wirkt die Vorlauftemperatur des Wärmeträ- gers der Heizanlage ein ; bei einer Warmwasserheizung also die Temperatur des Heizwassers, gemessen in der Vorlaufleitung zu den Wärmeverbrauchern. Die beiden Schalter 7,8 schalten ein nichtdargestell- tes Antriebsorgan in'entgegengesetzten Bewegungsrichtungen ein und aus, mittels dem ein Stellorgan der
Heizanlage, z. B. ein Mischventil, im einen oder im andern Sinne betätigt wired bzw. in der erreichten
Stellung verharrt.
Es sei angenommen, dass in der In der Fig. l gezeichneten Lage der Schalter 8 sich in Ausschaltstellung und der Schalter 7 in Einschaltstellung befindet und dass das durch letzteren in der zugeordneten Drehrichtung eingeschaltete Antriebsorgan ein Mischventil derart verstellt, dass die Temperatur des Wärmeträgers steigt. Dies hat zur Folge, dass das Volumen der im Temperaturfühler 21 eingeschlossenen Flüssigkeit zunimmt, wodurch der Ausdehnungskörper 19 den Hebelarm 18 des zweiarmigen Hebels 4 und damit gleichzeitig auch den Betätigungsteil 17 des Schalters 7 nach links bewegt, so dass letzterer ausschaltet und die Verstellbewegung des Mischventils unterbricht.
Steigt die Temperatur des Wärmeträgers noch weiter an, so wird durch die Schwenkbewegung des zweiarmigen Hebels 4 der Betätigungteil 27 des Schalters 8 nach rechts bewegt, so dass dieser einschaltet, wodurch das Mischventil durch das Antriebsorgan in entgegengesetzter Richtung bewegt wird. Sinkt nun die Temperatur des Wärmeträgers, so wird der zweiarmige Hebel 4 durch die Wirkung der abgefederten Betätigungsteile 17,27 der Schalter 7,8 in entgegengesetztem Sinne geschwenkt und der Schalter 8 schaltet aus, wodurch die Verstellbewegung des Mischventils aufhört. Je nachdem, ob die Temperatur des Wärmeträgers weiter sinkt, wird nun der Schalter 7 in der beschriebenen Weise betätigt.
Der Temperaturfühler 24 wirkt zusammen mit der Heizvorrichtung 23 als thermische Rückführung.
Die Heizwirkung der Heizvorrichtung 23 wird mit Vorteil in zwei Stufen unterteilt, u. zw. so, dass während der Einschaltzeit des Schalters 7 die stärkste Heizwirkung erfolgt, nach seiner Ausschaltung die Heizwirkung schwächer wird und während der Einschaltzeit des Schalters 8 die Heizvorrichtung ganz ausgeschaltet ist.
Der mit der Heizvorrichtung 23 versehene Temperaturfühler 24 kann auch dazu dienen, die Temperatur des Wärmeträgers während der Nacht herabzusetzen. In diesem Fall wird die Einschaltung des Heizstromes der Heizvorrichtung 23 oder eines Teiles derselben durch eine Schaltuhr vorgenommen. Das gleiche Ziel kann auch dadurch erreicht werden, dass an den Ausdehnungskörper 11 ein mit einer Heiz vorrichtung versehener Temperaturfühler angeschlossen wird.
Durch die beschriebene Wirkungsweise des Temperaturfühlers 21 mit dem Ausdehnungskörper 19 und der beiden Schalter 7,8 wird eine in bestimmten Grenzen liegende Temperatur des Wärmeträgers eingehalten. Diese Grenzen werden wesentlich durch die 3chaltdifferenz der beiden Schalter 7,8 beeinflusst. Mittels der Stellschraube 26 kann die Unempfindlichkeitszone zwischen den Schaltpunkten der beiden Schalter 7, 8 eingestellt werden.
Erfolgt nun eine Änderung der Aussentemperatur, so wird durch den Temperaturfühler 13 und den Ausdehnungskörper : l1 über den einarmigen Hebel 10 der dreiarmige Hebel 3 verstellt. Bei steigender Aussentemperatur nähert sich der Schalter 7 dem Ausdehnungskörper 19 und entfernt sich von ihm bei sinkender Aussentemperatur. Dadurch wird die einzuhaltende Temperatur des Wärmeträgers beeinflusst, u. zw. derart, dass diese Temperatur sinkt, wenn die Aussentemperatur steigt und umgekehrt.
Dieses Verhalten ist aus dem Diagramm der Fig. 3 ersichtlich, das die Abhängigkeit der Temperatur tW des Wärmeträgers von der Aussentemperatur tA zeigt, unter der Voraussetzung, dass die durch die Schaltdifferenz verursachte Temperaturspanne vernachlässigbar klein ist. So entspricht z. B. nach der Kurve a einer Aussentemperatur von + 100 C eine Temperatur des Wärmeträgers von + 400 C und einer
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Aussentemperatur von 00 C, eine Temperatur des Wärmeträgers von + 500 C.
Aus dem Diagramm gemäss Fig. 3 ist auch die Wirkungsweise der beiden erforderlichen Einstellungen, die mittels der Schraube 28 und des einarmigen Hebels 10 vorgenommen werden, ersichtlich. Durch Verstellung der Schraube 28 wird die Temperatur des Wärmeträgers im ganzen Bereich gleichmässig gehoben oder gesenkt, wie dies durch die Kennlinie b in der Fig. 3 angedeutet ist. Durch eine Verstellung des einarmigen Hebels 10 wird hingegen die Steilheit der Kennlinien, d. h. das Verhältnis der Temperatur- änderung des Wärmeträgers zur entsprechenden Aussentemperaturänderung geändert, wie dies durch die Kennlinie c in der Fig. 3 angedeutet ist. Durch die Einstellung der Kennliniensteilheit werden die wärmeisolierenden Eigenschaften des zu beheizenden Objektes und die Kenndaten der Heizanlage berücksichtigt.
Diese Einstellung erfolgt bei der Montage und braucht, wenn sie richtig getroffen wird, nachher nicht mehr geändert zu werden. Die Einstellung der Schaltdifferenz durch die Schraube 26 erfolgt, der Heizanlage entsprechend, ebenfalls nur bei der Montage. Wird im beheizten Objekt eine höhere oder niedrigere Raumtemperatur gewünscht, so erfolgt die Einstellung durch die Schraube 28, die zu diesem Zweck aus dem Gehäuse des Heizreglers herausgeführt und mit einem Knopf 29 versehen ist. Für den eigentlichen Betrieb liegt daher Einknopfbedienung vor.
Dient der erfindungsgemässe heizregler nur zum Ein-und Ausschalten eines Elementes, z. B. einer
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findungsgemässe Heizregler weist einen bedeutend einfacheren Aufbau auf und ist auch einfacher einzustellen, als die bisher bekannten. Sein besonderer Vorteil ist die sehr einfache Bedienung durch defi Benützer mittels eines einzigen Knopfes und die gute Anpassungsmöglichkeit an verschiedene Verhältnisse bei der Montage. Der einarmige Hebel 10 hat den Zweck, die Wirkung des Ausdehnungskörpers 11 zu verändern. Dies kann grundsätzlich auch durch verschiedene andere Mittel erzielt werden, z. B. durch solche, die ein seitliches Verschieben des Jlusdehnui1gsköroers 11 ermöglichen usw.
Die beschriebene Anordnung des einarmigen Hebels 10 hat jedoch den Vorteil, dass alle übrigen Einstellungen bei einer Verstellung des Hebels praktisch unbeeinflusst bleiben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Heizregler mit mehreren zusammenwirkenden, flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühlern, von denen einer die Temperatur ausserhalb eines zu beheizenden Objektes und ein anderer die Temperatur des Wärmeträgers einer Heizanlage tiberwacht, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdehnungskörper (11) des der Aussentemperatur ausgesetzten Temperaturfühlers (13) über einen in einem Tragrahmen (2) drehbar gelagerten einarmigen Hebel (10) auf einen ersten Arm (9) eines mehrarmigen Hebels (3) einwirkt, welcher auf einem zweiten Arm (5) einen die Wärmezufuhr zum Wärmeträger der Heizanlage steuernden Schalter (7) trägt, auf dessen Betätigungsteil (17) der Ausdehnungskörper (19) des der Wärmeträgertemperatur ausgesetzten Temperaturfühlers (21) einwirkt.
wobei das Übersetzungsverhältnis des einarmigen Hebels (10) durch Verstellen seiner Drehachse (15) veränderbar und der Schaltpunkt des auf dem zweiten Arm (5) des mehrarmigen Hebels (3) angeordneten Schalters (7) durch Einstellung der Lage des Ausdehnungskörpers (H) des Aussentemperaturfühlers (13) mittels eines ausserhalb des Reglergehäuses angeordneten Knopfes (29) einstellbar ist.
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