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Temperaturregler.
Bei Temperaturreglern, Thermostaten u. dgl., welche die Aufgabe haben, die Temperatur eines mit Luft, Gasen oder Flüssigkeiten erfüllten Raumes auf einer bestimmten Höhe zu erhalten, muss bekanntlich zwischen dem durch die Temperatur beeinflussten Ausdehnungskörper und dem ihn umgebenden gas-oder tropfbarflüssigen Mittel eine mehr oder weniger grosse Temperaturdifferenz in Erscheinung treten, da erst dann eine Aufnahme oder Abgabe von Wärme seitens des Reaktionskörpers stattfinden kann.
Dieser Umstand bringt es mit sich, dass die Temperatur des Mittels ständig um einen Mittelwert herum schwankt und dass die Schwankungen umso grösser werden, je höher die Erwärmungs-und Abkühlungsträgheit des Reaktionskörpers und je grösser die passiven Widerstände (z. B. die Reibung) in den Teilen der Regelvorrichtung sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Temperaturregler, bei dem die Temperaturschwankungen auf ein Mindestmass herabgesetzt sind, was dadurch erreicht wird, dass in der Nähe des die Regelung bewirkenden Reaktionskörpers ein Hilfsheizkörper angeordnet oder ein Hilfsluftstrom eingeführt wird. Bei elektrisch betätigten Reglern können die Widerstände der Kontaktvorrichtung durch ein Solenoid paralysiert werden.
In der Zeichnung ist als Ausführungsform ein derartiger elektrischer Temperaturregler schematisch und als Beispiel für den Fall veranschaulicht, dass die Heizung des Raumes durch elektrische Heizwiderstände erfolgt.
Im Raum 1 (Brutkasten, Trockenkammer o. dgl. ), der durch die Heizwiderstände 2 erwärmt wird, ist ein durch die Temperatur beeinflusster Ausdehnungskörper 3, (z. B. eine bimetallische Spirale oder, wie gezeichnet, ein Membran-Hohlkörper 3) angeordnet, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, welche in der Nähe der gewollten Raumtemperatur bei dem im Raume herrschenden Druck zum Sieden kommt.
Dieser Ausdehnungskörper wirkt mithilfe einer Druckstange 4 o. dgl. auf einen Wagebalken- indem er auf eine Schneide 6 desselben drückt. Der Wagebalken ruht mit einer zweiten Schneide 7, die seine Schwingungsachse bildet, auf einer Stütze 8 auf. An dem einen Arm des Wagebalkens ist ein Quecksilberkontakt 9 befestigt und ein Eisenkern 10 angehängt, der in ein Solenoid 11 hineinragt ; an dem andern Arm ist ein Gegen-
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Um den Reaktionskörper 3 ist in einiger Entfernung von demselben ein kleiner Hilfsheizwiderstand 13 angeordnet.
Der Wagbalken samt Kontakt, Solenoid und Gegengewicht kann, wie in der Zeich- nung. ausserhalb des geheizten Raumes 1 oder aber auch innerhalb dieses letzteren angebracht sein. Statt des dargestellten geschlossenen Quecksilberkontaktes kann auch ein offener oder auch ein Schleif-oder Abwälzkontakt verwendet werden.
Die Schaltung des Temperaturreglers ist folgende : Vom positiven Pol der Stromquelle durch die Heizwiderstände 2 und den zwischenliegenden Hilfsheizwiderstand 13 zum Solenoid 11, von diesem durch den Quecksilberkontakt 9 und zurück zum negativen Pol.
Der Heizwiderstand 13 ist derart bemessen, dass er in der nächsten Umgebung des Reaktionskörpers 3 eine Temperatur bewirkt, die um einen geringen Betrag höher ist, als die in dem übrigen Teil des Raumes herrschende Temperatur. Dieser Heizwiderstand soll zweckmässig eine möglichst geringe Wärmekapazität besitzen, besteht dher vo teilhaft aus freiliegenden, möglichst wenig abgestützten Drahtwindungen.
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Das Solenoid 11 hat auf den Eisenkern 10 eine Kraft auszuüben, die eben noch nicht genügt, um den ausbalanzierten Wagbalken entgegen den Reibungswiderständen herabzuziehen, also den Kontakt zu unterbrechen, und das Gegengewicht 12 auf der anderen Seite muss derart eingestellt sein, dass es den Wagbalken entgegen den passiven Widerständen auf der Solenoidseite und entgegen dem Druck der Stange J gerade noch nicht zu heben imstande ist, wenn das Solenoid stromlos ist.
Das Solenoid muss also am Wagbalken ein Drehmoment ausüben, das nahezu gleich ist dem doppelten passiven Widerstand des Wagbalkens samt seinem Kontakt.
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und zur Temperaturabgabe gelangt. Der Hilfsheizkörper ist nun derart bemessen, dass er die den Reaktionskörper umgebende Luft (oder ein anderes Mittel) um soviel erwärmt, als diese vorher kälter war als der Körper, und weiters um nahezu soviel, als die Luft im Vergleich zu dem Körper wärmer sein müsste, um den abschaltende Regelungsvorgang einzuleiten. Der Hilfswiderstand muss also nahezu das doppelte Temperaturgefälle zwischen der Temperatur des Raumes und jener des Reaktionskörpers aufbringen, jedoch nicht mehr.
Sobald nun der Heizwiderstand ; 2 zu wirken beginnt und die allgemeine Raum- temperatur nur um ein sehr geringes Mass steigt, steigt die Temperatur sofort auch am Reaktionskörper höher als durch die Wirkung des Hilfsheizwiderstandes 13 allein und der Regelungsvorgang beginnt. Das im Stromkreis des Heizwiderstandes liegende Solenoid hat nun beim Einschalten den Wagbalken an seinem den Kontakt tragenden Arm derart belastet, dass er schon durch eine ganz geringe Zusatzkraft an der Druckstange 4 zum
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das Neigen des Wagbalkens und somit das Ausschalten erfolgt. Sobald aber die Abschaltung des Heizwiderstandes 2 und somit des Solenoids 11 erfolgt ist, hört die Wirkung des
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abnahme der Druckstange 4 zurückzukippen.
Mit dem Abschalten des Heizwiderstandes 2 wird aber auch der Hilfsheizwiderstand 13 abgeschaltet und die Temperatur in der Umgebung des Reaktionskörpers sinkt daher rasch auf die allgemeine Raumtemperatur, so dass zwischen dem Reaktionskörper und der Raumluft jenes Temperaturgefälle entsteht,
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temperatur zu reagieren. Nimmt die Raumtemperatur und damit der Druck der Stange 4 nur um ein geringes ab, so folgt der Wagbalken zufolge der eben erörterten Entlastung durch das Solenoid sofort und der Kontakt wird wieder eingeschaltet, worauf sich das
Spiel wiederholt.
Um den Kontakt weniger häufig spielen zu lassen, kann neben dem Heizkörper 2 ein anderer ständig eingeschalteter Widerstand angeordnet werden, der aber für sich allein nicht fähig ist, die gewünschte Raumtemperatur aufrechtzuerhalten. Dann braucht der Heizkörper 2 nur die zur Regelung erforderliche Zusatzheizung zu besorgen.
Es ist ohneweiters klar, dass der beschriebene Temperaturregler auch für andere Heizmittel als Elektrizität anwendbar ist. So kann beispielsweise hei Gas-Luftheizung der Kontaktstrom ein Gasventil betätigen, das eine Zusatzflamme zum Erlöschen und Wiederentzünden bringt, oder bei Luftheizung eine Stellklappe für Kaltluft betätigen oder bei Dampf-oder Warmwasserheizung ein Ventil öffnen und schliessen. Dabei kann auch statt des elektrischen Hilfsheizkörpers 13 ein Hilfs-Dampf-oder Warmwasserheizkörper von möglichst geringer Wärmekapazität angeordnet werden und bei Luftheizung ein Teil des Luftstromes unter dem Reaktionskörper eingeblasen werden. Zweckmässig ist es, und zwar auch bei anderen Heizungsarten als der elektrischen, den Hilfsheizkörper als elektrischen Widerstand auszuführen.
Weiters ist es von Vorteil, den zur Regelung erforderlichen Wärmezusatz durch elektrische Energie zu bewerkstelligen und die konstante Heizung auf beliebige andere Art zu bewirken.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Temperaturregler, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des die Regelung bewirkende Reaktionskörpers ein Hilfsheizkörper angeordnet oder ein Hilfsluftstrom einge-
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