CH243999A

CH243999A - Einrichtung zur automatischen Regelung einer physikalischen Grösse.

Info

Publication number: CH243999A
Authority: CH
Inventors: Fr Sauter Ag Fabrik E Apparate
Original assignee: Sauter Ag
Priority date: 1943-10-28
Filing date: 1943-10-28
Publication date: 1946-08-31

Description

Einrichtung zur automatischen Regelung einer physikalischen Grösse. Die vorliegende Erfindung betrifft. eiri^ Einrichtung zur aufiomatis,chen Regelung .einer physikalischen Grösse in bestimmter Abhängigkeit einer andern, wobei beide Grössen auf ein ein Regelorgan beherrschen des Steuerglied einwirken und die sich ins- bP"sondere zur Regelung der Kesselwasser- tempieratufr einer Zentralheizungsanlage in Abhängigket vor, der Aussentemperatur eignet,

aber auch für analoge Anwendungen gebraucht werden kann.

Die Einrichtung erlaubt bei entsprechen- den Vorkehrungen die Abhängigkeit zweier physika,lisich@er Grössen, wie z.

B. :dier Kessel wassertemperatur von der Aussentemperatur, auf äusserst einfache und wirksame Weise innerhalb gewisser Grenzen beliebig einzu- stellen, um sie z.

B. den besonderen Verhält nis,sen der Heizungsanlage und dies Gebäudes anzupassen, was bei -der Inbletri@ebsetzung -der Regeleinrichtung oder zu jeder späteren Zeit an O,rt und Stelde auch durch ungeschultes Personal erfolgen. kann.

Die Erfindung kennzeichnet oich dadurch, ,dass die physpkalischen Grössen zunächst auf ein Glied einwirken, dessen Bewegung über ein willkürlich verstellbares Zwisehenglied auf das- genannte,

das Regelorgan beh-err- sehende Steuerglied übertragen wird, und dass eine Vemsitellung dieses Zwischengliedes die Lage :des I-teigelorganes um einen von dem jeweiligen Wert der unabhängigen physikali schen Grösse .abhängenden Betrag verändert.

Bei dies er Einrichtung ist es zweckmässig, beide physikailistchen Grössen auf einen ,ge- meinsamen Hebel einwirken zu lassen, mit dem ein um einen Drehpunkt willkürlich schwenkbares Zwisehenglied gelenkig ver bunden ist, wobei dieses Gelenk bei Sehwer ken des. Zwis:chenglie@des längs eine Kurve des Hebels verstetlrb wird.

In -der Zeichnung ist ein Aus@führungs- beisipie;l der Erfindung dargestellt: Fig. 1 zeugt sichem@atisch einen Aufriss der Reg eleinriehtung, Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit,der Kessel- wassertempe:ratur von der Aussentemperatur bei verschiedenen Einstellungen.

In Fig. 1 ist mit 1 der IHeizkes,.sel einer Zentralheizungsanlage bezeichnet, in wel chem ein Tauch#ro#hr 2,eingebaut ist., das eine Ausdehnungsflüssigkeit 3 und' einen Feder- baIg 4 enthält. Bei Temperaturerhöhung dehnt sich die Flüssigkeit aus,

wodurch der Balg zusammengedrückt und der Stab 5 nach oben bewegt wird. An dem Stab 5 ist ein U@förmiiger Tragbügel 6 und auf diesem eine den übrigen Teäi des Reglers tragende Grundplatte 7.

befestigt. Über der Grund platte 7 ist auf Stützen 9 eine weitere@Platte 8 hefestigt, auf welscher ein Verdampfunbmsh lfhermostat montiert isst. Dieser weist ein Gehäuse 10, einen Federbalg 11, eine Gegen- ,drutckfed-er 12 mit Spannschraube 13,

einen Übertragsstift 14 sowie ein Yapil:larrohr 15 mit Fühler 16 auf. Der Raum 17 zwischen Gehäuse 10 und Federba1g 11.

ist dem Ver- dampfungsidruck der im Fühler 16 enthal tenen Flüssigkeit unterworfen. Steigt die Teirnperatur nm Fühler 16 an.,

s o wird idser Balg 11 !entgegen dem Druck der Feder 12 zusammengedrückt und der Stift 14 nach unten bewegt. Auf Odem hager 18 ist der um die Achse 19 schwenkbare Hebel 20 geliaa ,rt, auf welchen einerseits der Stift ,

1.4 und anderseits Jais an dem Hebel 20 angelenkte, um die Achsen 21 und 22 schwenkbare Zwsichenglnied 23 einwirkt. Durch Drehen .der Schraube 24 kann der Auflagepunkt der Achse 21 auf dem Hebel 20 verschoben werden, wobei ,die Achse 21.

auf dem Kreis bogen 25 gleitet. Der lUitbeilpunkt,der Kreis- linie 25 .liegt blei der dargestellten Stellung der, Hebels 20 im Zentrum der Achse 22. Der Einstellmechauismus ist in Fig. 3 im Grund- ri:B ersichtlich. Die Achse 21, zusammen mit.

den ihr zugehörendien Lagern tdes Zwischen gliedes 23 das schwenkbare GeIenk darstel lend, .gleitet auf dem Kreisbogen 25 des Hebels 20 und ist mit der Gewindemutter 21', in welüher die Einstellschraube 24 einibe- windet ist, fast verbunden.

Das um die Achse 2 1 drehbare Zwisahienglied, 23 ist zu beiden Seiten der Gewindemutter 21' auf der Achse 21 gelagert. Da das Zwischenglied 23 stets nach unten ,gezogen wird, kommt die Achse 21 auf dem Kreisbogen 25 zum Aufliegen. Beim Drehen der Schraube 24 gleitet die Achse 27. auf dem Kreisbogen 25.

In dem Lager 26 ist der um die Achse 27 drehbare und mit dem Zwischenglied 23 gelenkig verbundene Heheil 28 ge@lasgert. Ein weiterer Hebel 29, welcher einerseits eine Zugkette 30 zur Steuerung ,einer ehu Regelorgan bildenden Zugklappe 31 und anderseits ein Cregengewieht 32 aufweist, ist mit dem Rubel 28 verbunden.

33 ist ein um den Drehpunkt 34 schwenkbarer Hebel mit einer als Anschlag dienenden, versbell- baren Schraube, 35, welche durch Umlegen des Hebels 33 unter das rechte Ende des Hebels 20 einigeschwenkt werden kann.

Hier durch kann während dien Nachtzeit die Schwenkung des Hebeils 20 und damit ,die Temperatur -des Heizw;ass,ers nach oben be grenzt und die Raumtemperatur entspre- chend tiefer reguliert, werden. Die Schwen kung des Hebels 33 könnte auch mittels einer Schaltuhr und eines elektrischen Antriebes automatisch erfolgen.

Die Reguliervorrichtung nach Fig. 1 ar- b:eiitet folgendermassen: Bei einer Aussen temperatur von -1- 15 C hat der Dampfdruck im Fühler 16 den höchsten Werterreicht, bei welchem noch eine schwache Heizung stattfindet; der Stift 14 und der Hebel 20 stehen hierbei in der eingezeichneten Stel lung.

Veränderungen der Kes.seslwassertem- peratur bewirken eine vertikale Verschiebung der Grundplatte 7 samt den auf ihr montier- ten Teilen, wodurch mich das Zwi:Sc.henglied 3 um einen glichen Betrag vertikal ver- 2 schoben und die Hebel 28 und 29 entspre- ohend .gesch.ci@enkl:

werden. Veränderungen der Aussentemperatur bewirken also eine Schwenkung, Änderungen -der Keseelwasser- temperatureine Paralilelverstelluing des Hebels 20. Bei einer Aussentemperatur von 15 , also in der eingezeichneten Lage des Stiftes 14, erreicht die Kesseltemperatur einen Wiert von 25 , wobei die Zugkla,

pp.e 31 wie eingezeichnet nur wenig geöffnet ist. Höher kann -die Kesseltemperatur nicht an steigen, da :dies ein Schliessen :der Zugklappe unddamit eine vollständige Drosselung des Feuers zur Folge hat. Anderseits bewirkt ein Abnehmen,der Kesselwassertemperatur sofort ein vermehrtes -Öffnen der Zugklappe und damit eine Verstärkung der Feuerurig.

Sinkt dike Aussentemperatur tiefer, z. B. auf -10 , so wird der Stift 14 infolge Ab nahme edel Dampfdruckes im Raume 17 nach oben bewegt. Der Hebel 20 wird hierbei ge- schwenkt und nimmt diie gestrichelt ein,ge- zeichniete Lage ein.

Dies bewirkt ein starkes Offnen,der Zughlappe 31 und ein Ansteigen der Kesselwassertemperatur, bis durch Heben der Grundplat-to 7 infolge Ausdehnung der Flüssigkeit 3 die Zugklappe 31 :

so weit ge schlossen ist, dass ein weiteres Ansteigender Kesselwassertemperatur nicht mehr möglich ist, Hieraus ist ersichtlich, dass die Kessel wassertemperatur selbsttätig in Abhängig keit von -der Temperatur am Fühler 16 ver ändert wird.

In Fig. 2 ist die Beziehung zwischen Aussentemperatur t" und Kesteelwassertempe- ratur t", graphi#sehdargestellt durch,die zwei Geradena und ä . Die Beziehung verläuft nach der Linie a, wenn,das Zwvsichenglied 23 in der eingezeichneten Stellung steht;

sie ver läuft nach der Linie a', wenn dieses in der ge- striclhelten Lab 23' steht. Durch Schwenken des Zwis,

chenglnedes 23 in die Stellung 23' wird die a um den Punkt C nach a' verlagert. Die Wh@rkung"siweise der Einrichtung zur Verstellung der Beziehung zwischen ta .und tw ist aus folgender Über legung ersichtlich: In :

der eingezeichneken Lage .dies Hebedis 20 bewirkt ein Schwenken des Zwisichengläeidee 2,3 ins die Stellung 2,3' keime vertikale Verschiebung des Drehpunk tes 23, da das Zentrum der Kreislinie 25 im D,

relipunkt 22 liegt. Diese Stellung entspricht den Verhärltnissen im Punkt C ,der Funktions geradena. bezw. a'. Bei tieferen Aussentempe raturen Neigt der Hebel. 20 nicht mehr hori zontal, sondern nimmt z.

B. bei -10 C die Stellung 20' ein. Ein Schwenken des Zwi- siehengfieidies 23 in idie Stellung 23' hat in dieser Lage des Hebels 20 ein Senken des Drehpunktes 22 uud ein vermehrtes Öffnen der Zugklappe 31 bezw. eine höhere Kessel- wässe.temperatur zum Folge.

Der Einfluss einer Sehwenkung des Zwischengliedes 23 auf die Kesselwassertemperatur ist um so grösser, je tiefer die Aussentemperatur ist. Der Ein- fluss wird maximad in der Enidlaige, in wel- cher,der Hebel bei :Sinken,drer Aussentempe ratur an der Spannschraube 13. ausschlägt.

Hierdurch lässt isich idie Neigung der Funk tionsgeraden a innerhalb bestimmter Gren zen beliebig einstellen.

Durch -diese einrfache Einstellvorrichtung kann die für eine bestimmte Aussentempe ratur zur Aufreichterharltung der gewünsich- tien notwendig e Kessel- wasisertemperatur am Einbauort dies Reglers bequem eingestellt

und je nach Bedürfnis zu jeder Zeit veräudert werden. Die E'in- stedlung des Reglers kann durch einen mit dem Schwenkglied 23 oder der Achse 21 ver bundenen, nicht eingezeichneten Zeiger an einer am Gehäuse angebrachtere Skala ange zeigt werden.

Die in Felg. 1 beispielsweisse angegebene Konstruktion kann auf versichiedene Weisen abgeändert werden. So könnte :das Lagern 18 z.

B. am. Endedel Hebels 20 und, das Ge lenk 21 des Zwischengliedes 23 zwischen aesem Lager und dem Stift 14 angeordnet sein. In diese m Falle müsste,der Stift 14 von unten auf den lleb:el 20 drücken.

Ebenso ist eine $Konstruktion ,denkbar, bei der der Feder balg 4 irr Tauchrohr 2 über einen Stift .direkt auf den Hebel 20 wirkt, während der Fedeirb,alig 11 im Veedampfungsthermostaten über Iden U-förmägen Tragbügel 6 seine Be wegung dem Hehel 20 mitteilt,

der wieder um über das Zwisichenglied 23 mit dem Regelomg:an 3.1 verbunden ist. --'In Steile einer mechanisichen Bewegungsübertragung auf die Zugklappe 31 könnte :auch ein elek- triisicher Antrieb vorhanden seine, wobei der Hebel 29 Kontakte steuern würde.

Ausser zur Regelung von Temperaturen kann diese Ein- richtung auch zur Regelung von Druck, Menge usw. verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur automatischen Regelung einer physikalischen Grösse in bestimmter Abhängigkeit einer ande;rni, wobei beide Grössen auf ein ein Regelorgan beharrs,ehen- de.s Steuerglied einwirken, dadurch gekenn zeichnet, dass die physikalischen Grössen zunächst auf ein Glied (20) einwirken, dessen Bewegung über ein will.kürlieh verstellbares 7wis,chenglied (23)

auf d@as genannte, das Pjege#lorgan (31) beherrschende Steuerglied (29) übertragen würd, und dass eine Verstel lung dieses Zwis@chengliedles (23) die Lage des Regelorganes (31) um einen von dem jeweiligen Wert der unabhängigen physika lischen Grösse abhängenden Betrag verändert. UNTERANSPRüCHE 1.

Einrichtung nach Patentanspruch, dia- durch gekennzeichnet,,dass die physikalischen Grössen zunächst auf einen gemeinsamen He bel einwirken, mit welchem ein um einen Dreh punkt schwenkbares Zwischenglied gelenkig verbunden ist, wobei dieses Gelenk bei Schwen ken -des Zwischengliedes ,längs einer Kurve des Hebels verstellt wird..

2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet.. -dass die physikalischen Grössen im mittleren Teil und am einen Ende des gemeinsamen Hebels einwirken, während ,am andern Ende des Hebels dhs schwenkbare Zwischenglied angeAenkt ist. 3.

Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die gegenseitige Lage des gemein- :amen Hebels und des Zwischengliedes als auch die Form der Verstellkurve des Hebels so gewählt sind, dass eine Schwenkung des Zwischengliedes, in einer bestimmten Lage des Hebels keine Verstellung des das Regel organ beherrschenden Steuergliedes und in einer andern Endlage eine maximale Verstel lung dieses Steuergliedes zur Folge hat. 4.

Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekenn- zeichnet"da.ss das eine Ende des schwenkbaren Zwischenglhede-s durch eine in dem Hebel geführte Schraube längs .der Kurve des Hebels verstellbar ist.

5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1., dadurch gekennzeichnet, d:ass mindestens eine der physikalischen Grössen durch einen Verdampfun:

gsthermo- stat gemessen und auf den gemeinsamen Hebel. übertragen wird. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dia- durch gekennzeichnet, @da.ss das das Regel organ beherrschende Glied Kontakte steuert. 7.

Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da-ss sie von Hand be- tätigbare Glieder aufweist, um die Bewegung des das beherrschenden Steuer- gliedes während bestimmter Zeiten begrenzen zu können.

B. Einrichtung .nach Patentanspruch. da durch gekennzeichuet. d@a.ss die Bewegung dies das Regelorgan beherrschenden Steuergiliedels durch au@tama.tisch betätigte Glieder während bestimmten Zeiten begrenzt: wird.