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Vorrichtung zur Regelung elektrisch gesteuerter Thermostaten.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Cberwachungsanordnung für elektrisch gesteuerte
Thermostaten, welche mittels Widerstandshitze betätigt werden. Sie kann Anwendung finden für auto- matisch überwachte Schaltungsanordnungen, Regelwiderstände, Ventile od. dgl., beispielsweise zur
Regelung des Speisestromes elektrischer Heizapparate oder der Heisswasserzufuhr für Radiatoren usw.
Durch die Erfindung soll eine automatische Überwachung des Steuerstroms des Thermostaten erzielt werden, derart dass der Thermostat durch einen starken Strom rasch zum Ansprechen gebracht und danach durch einen kleinen Energiebetrag in Arbeitsstellung gehalten wird, so dass er nicht überhitzt wird und
Energieverluste vermieden werden.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der Thermo- statsteuerstrom durch einen thermostatischen Hilfssehalter überwacht wird, welcher beim Schliessen des
Steuerstroms in Wirksamkeit tritt und dazu dient, die dem Thermostaten zugeführte Energie zu schwächen. Dieser Hilfssehalter soll indessen erst nach Ablauf einer gewissen Zeit zu wirken beginnen, welche ausreichend ist, um den Thermostaten sicher in Funktion treten zu lassen, derart dass der Thermostat, nachdem er einmal in Tätigkeit getreten ist, nur noch mit so viel Energie versorgt wird, als zur Aufrechterhaltung seiner Arbeitsstellung erforderlich ist.
Die Erfindung kann auf alle möglichen Arten elektrischer Stromverbrpucher-Apparate angewandt werden, wenn sie auch besonders für Apparate gedacht ist, die auf elektrischem Wege Wärme erzeugen.
Dies ist dabei in weitestem Sinne zu verstehen und die Erfindung umfasst demnach insbesondere alle Apparate, welche elektrische Energie in Wärme umsetzen, gleichgiltig zu welchem besonderen Zwecke, z. B. Kochapparate, Radiatoren, Bügeleisen, Lötkolben usw.
Die Erfindung geht im einzelnen noch aus den Zeichnungen klarer hervor. Fig. 1 zeigt die Anwen- dung der Erfindung auf einen elektrischen Radiator. Fig. 2 zeigt im Querschnitt die untere Hälfte eines elektrischen Kochapparates, welcher mit einem Temperaturrelais ausgestattet ist, das für verschiedene Temperaturen einstellbar ist. Fig. 3 zeigt den Kochapparat von unten, mit abgenommenem Gehäuse.
Fig. 4 zeigt einen Wandstecker zum Anschluss des Kochapparates nach Fig. 1 und 2 an eine Hauptspeiseleitung.
In Fig. 1 ist der elektrische Radiator 1 an die Hauptleitung 2 über einen Thermostatschalter 8 angeschlossen, welcher aus einem bimetallischen Streifen besteht und dessen Heizspirale 4 in einen Steuerstromkreis eingeschaltet ist. Letzterer enthält ein Temperaturrelais 5, das an geeigneter Stelle des zu heizenden Raumes aufgestellt ist, und eine Heizspirale tür einen überwachenden iilitsschaiter/, welcher aus einem temperaturempfindlichen Teil besteht, dessen äusseres Ende sich normalerweise in Kontakt mit einer Kontaktfeder 8 befindet. In ähnlicher Weise ist der temperaturempfindliche Teil 3 des Thermostaten normal in Kontakt mit der Kontaktfeder 9.
Das Temperaturrelais fi besteht ebenfalls aus einem bimetallischen Streifen, der so angebracht ist, dass er bei einer gewissen Raumtemperatur den Kontakt mit der Kontaktfeder 10 schliesst, welche mittels einer Anschlag-Regelschraube H einstellbar ist und es ermöglicht, die Temperatur zu regeln.
Sobald das Temperaturrelais 5 den Steuerstromkreis des Thermostatschalters schliesst, geht durch die Heizspirale 4 des Thermostaten. 3 zuerst ein verhältnismässig starker Strom, durch den der Thermostat rasch erwärmt wird, den Kontakt'), 9 unterbricht und so den Radiator 1 abschaltet.
Danach wird der Thermostat 3 nur noch von intermittierendem Steuerstrom gespeist, der von dem wiederholten Öffnen
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als bis der Thermostat. ? mit demjenigen Energiebetrag aufgespeist ist, welcher zur Unterbrechung des Hauptstromes ausreicht. Infolge des Öffnens und Schliessens des Steuerstromkreises empfangt der Thermostat 3 nunmehr nur mehr einen solchen Betrag von Energie, der nötig ist, um ihn in seiner Ge-
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auch dadurch erzielt werden, dass man den Hilfsschalter 7 einen Zusatzwiderstand in den Steuerstromkreis einschalten lässt, ohne eine Stromuaterbrechung zu veranlassen, und so den Strom auf einen Wert schwächt, der ausreicht,
um den Thermostaten 3 in seiner Lnterbrecherstellung weiterhin zu erhalten.
Die Heizspirale des Hilfsschalters 7 braucht nicht notwendigerweise in den Steuerstromkreis selbst eingeschaltet zu sein, sie kann auch einem davon getrennten Stromkreis angehören, der von dem Thermostaten 3 überwacht und geschlossen wird, wenn letzterer angesprochen hat und wirkt.
Eine Lampe 14 im Steuerstromkreis zeigt an, dass die gewünschte Temperatur erreicht ist. Sämtliche Apparate können durch einen Hauptschalter 15 abgeschaltet werden.
Zur Vermeidung der Funkenbildung bei der Unterbrechung des Hauptstromes und zum Schutze der Unterbrecherkontakte kann der Thermostat 3 in einem Gefäss oder Gehäuse 1'3 untergebracht werden, welches entweder evakuiert oder mit einem indifferenten Gas gefüllt ist ; die 1 ! nterbrecherkontakte
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untergebracht.
Die Anbringung der Thermostaten in Vakuum hat auch die Wirkung, dass eine sehr kleine Bewegung des Thermostatkontaktes ausreicht, um den eventuell gebildeten Lichtbogen zu unterbrechen, was zur Folge hat, dass die Grösse des Thermostaten vermindert werden kann. Dies wiederum hat den Vorteil, dass der zur Steuerung der Thermostaten nötige Energiebetrag entsprechend vermindert werden kann, was
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welcher in Luft angebracht werden muss, um für verschiedene Temperaturen einstellbar zu sein. Das Vakuum ermöglicht es, auch die regulierende Energie zu reduzieren, indem es eine effektive Wärmeisolierung für die Heizwicklung des Thermostaten bildet und dadurch die Energieverluste vermindert.
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Weise als durch ein Temperaturrelais überwacht werden, z.
B. auf rein mech : 1nischem Wege, Fig. 2-4 zeigen die Anwendung der Erfindung auf einen elektrischen Koehapparat. Das Tem- peraturrelais ist hiebei am Boden 16 des mit einem Heizwiderstand 18 ausgestatteten Kochgefässes 17
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elektrisch isoliert ist und mit den zwei Kontaktfedern 24, 25, die sich gegen einen Anschlagteil 26 anlegen, in Kontakt kommen kann.
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befestigt, der sich um einen Zapfen 29 drehen kann. D : 1s eine Ende des Hebels wird durch eine Feder 80 betätigt, durch deren Einwirkung der Hebel unter Zwischenschaltung einer Stellschraube 31 gegen ein
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durch das Gehäuse M hindurchragt ; diese Achse kann sich in einem Vorsprung 84 der Platte 20 drehen.
Am äusseren Achsenende -3-3 ist ein Kopfstiick. 35 angebracht, das einen Zeiger 86 trägt, der auf einer empirisch festgestellten Skala einstellbar ist ; diese Skala gibt die verschiedenen Temperaturen an, auf
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mittels einer Isolation 38 an der Befestigungsschraube 27 und mittels eines Isolierstücke. 39 an dem
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Kochkessel isoliert.
Der Heizwiderstand 18 ist in der üblichen Weise an Steckerkontaktstücke 40, 41 am Kochkessel angeschlossen. Zwischen den hiefür vorgesehenen Kontakten ht ein dritter Stecker kontaktstift, 12 zum Anschluss des Temperaturrelasis vorgesehen, desen eine Kontaktleitung mit dem Anschlusskontaktstift 42 verbunden ist, während die andere mit dem Anschlusskontaktstift 40 in Verbindung steht.
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Die Heizspirale 45 ist an einem Ende mit dem temperaturempfindlichen Streifen 44 verbunden und am anderen Ende mit der Heizspirale 47 eines thermostatischen Hilfsschalters, der aus zwei Kontaktgebern 48, 49 besteht, deren letzterer.
J9 aus einem bimetallischen Streifen besteht und welche in ganz gleicher Weise
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schalter angeschlossen, der normalerweise über seinen Unterbreeherkontakt mit der Heizspirale 47 des Thermostatschalters 49 verbunden ist.
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kontakte besitzt. Ebenso kann der Stecker (Fig. 4) auch unmittelbar mit den Kontaktstiften 40, 41, 42 des Kochapparates in Verbindung stehen ; die Verbindung mit der Speiseleitung kann dann mittels einer Schnur erfolgen, die mit Kontaktstiften, wie'S, J3, verbunden bt.
Aus der Zeichnung ist zu ersehen, dass die Heizspiralen 45 und 47 in Reihe geschaltet sind und dass sie auch mit dem Unterbrecherkontakt des Hilfsschalters in Reihe liegen, u. zw. zwischen den Kontaktstiften 52, 53, sobald das KontaktstÜck 2. 3 des Temperaturrelais mit den Kontaktfedern M, 3J Kontakt schliesst. Wenn der Heizstromkreis des Kochapparates unterbrochen ist, dann unterbricht und schliesst der Hüfsschalter abwechselnd seinen Kontakt 48, 49, so dass die Heizspirale 45 danach nur noch mit demjenigen Energiebetrag versorgt wird, der erforderlich i. ; t, um den Hauptkontakt 43, 44 geöffnet zu
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bis das Spiel der Regelung wieder von neuem einsetzt.
Durch die beschriebene Anschlageinstellung des Temperaturrelais I : Fnu das Einsetzen des Spiels der Regelungsvorrichtung auf beliebige Temperaturen des Kochapparates oder seines Inhaltes eingestellt werden. Da die Kontakte 24, 25 nachgiebig federn, so wird der temperaturempfindliche Teil 21 keinen Biegungsbeanspruchungen ausgesetzt, durch die sich die Temperaturempfindlichkeit infolge stattfindender Strukturänderungen ihren Grade nach ändern könnte, so dass die Temperatureinstellung unrichtig würde. An Stelle von zwei Kontaktfedern 24, 25 kann auch nur eine einzige vorgesehen werden, die mit dem Ansculusskontaktstift 42 zu verbinden ist, während der Anschlussstift 23 mit dem Stift 40 verbunden wird.
Der Thermostatsehalter und der Hilfssehaiter können, wenn erforderlich, leicht ausgewechselt werden ; sie können zu diesem Zwecke äussere Klemmen erhalten, welche, zur Kontaktgebung mithilfe von Kontaktfedern im Innnern des Wandsteeker eingerichtet sein können. Die Überwaehungsapparatur kann ferner, wenn erforderlich, mit besonderen Klemmen für dts Temperaturrelais ausgestattet werden, derart, dass Seperatanschluss und Anschaltung desselben ermöglicht wird.
Obgleich die Erfindung in der Hauptsache fiir die Uberwachung elektrischer Heizapparate gedacht ist, kann sie auch auf beliebige andere elektrische Apparate angewandt werden, bei welchen eine Überwachung der Arbeitsweise durch eine von dem Apparat selbst unmittelbar oder mittelbar abhängige Überwachungsvorrichtung in Frage kommt. So kann beispielsweise, wenn es sich um einen Pumpenmotor handelt, der Steuerstromkreis des Thermostatschalters durch einen Schwimmer od. dgl. überwacht werden, derart dass der Strom für den Motor bei verschiedenen Niveauständen der zu pumpenden Flüssig-
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