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 <B>2 1</B> 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 <B>3</B> 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 Geraden<I>a</I> und ä <I>.</I> 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 geraden<I>a.</I> 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.
Device for the automatic regulation of a physical quantity. The present invention relates to. A device for automatic control of one physical variable depending on another, with both variables acting on a control element of the control element and which are in particular used to control the boiler water temperature for a central heating system as a function of the Outside temperature is suitable,
but can also be used for analog applications.
With the appropriate precautions, the facility allows the dependency of two physical, visual variables, such as
B.: The boiler water temperature from the outside temperature can be set as desired in an extremely simple and effective way within certain limits.
B. to adapt to the special conditions of the heating system and this building, which can also be done by untrained personnel during the integration of the control device or at any later time at O, rt and Stelde. can.
The invention is characterized by the fact that the physical variables first act on a limb, the movement of which acts via an arbitrarily adjustable connecting limb on the said,
the control element is transferred to the control element, and that a Vemsitstellung this intermediate element changes the position of the I-control element by an amount depending on the respective value of the independent physical variable.
With this device, it is expedient to let both physical quantities act on a common lever with which an intermediate link that can be arbitrarily pivoted about a fulcrum is articulated, this joint being longitudinally in the case of optics a curve of the lever is increased.
An embodiment of the invention is shown in the drawing: FIG. 1 shows an outline of the control unit, FIG. 2 shows the dependency of the boiler water temperature on the outside temperature at various settings.
In FIG. 1, 1 denotes the heating element, sel of a central heating system, in which an immersion tube 2 is installed, which contains an expansion fluid 3 and a spring ball 4. When the temperature rises, the liquid expands,
whereby the bellows is compressed and the rod 5 is moved upwards. On the rod 5 there is a U-shaped support bracket 6 and on this a base plate 7 carrying the rest of the controller.
attached. Above the base plate 7, another plate 8 is fastened on supports 9, on which an evaporator thermostat is mounted. This has a housing 10, a spring bellows 11, a counter, pressure spring 12 with a clamping screw 13,
a transfer pin 14 and a Yapil: larrohr 15 with sensor 16 on. The space 17 between housing 10 and spring bracket 11.
is subject to the evaporation pressure of the liquid contained in the sensor 16. If the partial temperature increases nm sensor 16.,
The bellows 11 is thus compressed against the pressure of the spring 12 and the pin 14 is moved downwards. On Odem hager 18 the pivotable lever 20 about the axis 19 is geliaa, rt, on which on the one hand the pin,
1.4 and on the other hand Jais articulated on the lever 20 and pivotable about the axes 21 and 22 intermediate member 23 acts. By turning the screw 24, the point of support of the axis 21 can be shifted on the lever 20, the axis 21.
on the circle arc 25 slides. In the illustrated position of the lever 20, the axis point, the circular line 25, lies in the center of the axis 22. The adjustment mechanism can be seen in FIG. The axis 21, along with.
The bearings belonging to it of the intermediate member 23 represent the pivotable joint, glides on the circular arc 25 of the lever 20 and is almost connected to the threaded nut 21 'into which the adjusting screw 24 is threaded.
The intermediate member 23, which is rotatable about the axis 2 1, is mounted on the axis 21 on both sides of the threaded nut 21 ′. Since the intermediate member 23 is always pulled down, the axis 21 comes to rest on the circular arc 25. When the screw 24 is turned, the axis 27 slides on the circular arc 25.
In the bearing 26, the Heheil 28 rotatable about the axis 27 and articulated to the intermediate member 23 is ge @ lasgert. Another lever 29, which on the one hand has a pull chain 30 for control, a pull flap 31 forming a regulating element and on the other hand a cregen weight 32, is connected to the ruble 28.
33 is a lever which can be pivoted about the pivot point 34 and has a lockable screw 35 which serves as a stop and which can be pivoted under the right end of the lever 20 by moving the lever 33.
In this way, during the night, the swiveling of the lever 20 and thus the temperature of the heating water can be limited upwards and the room temperature can be regulated lower accordingly. The pivot effect of the lever 33 could also be done automatically by means of a timer and an electric drive.
The regulating device according to FIG. 1 works as follows: At an outside temperature of -1-15 C, the vapor pressure in the sensor 16 has reached the highest value at which weak heating still takes place; the pin 14 and the lever 20 are in the position shown here.
Changes in the boiler water temperature cause a vertical displacement of the base plate 7 including the parts mounted on it, whereby the connecting link <B> 3 </B> is vertically displaced by the same amount and the Lever 28 and 29 accordingly .gesch.ci @ enkl:
will. Changes in the outside temperature therefore cause a pivoting, changes - the Keseelwasser- temperature a Paralilelverstelluing the lever 20. At an outside temperature of 15, i.e. in the position of the pin 14, the boiler temperature reaches a value of 25, whereby the draft
pp.e 31 is only slightly open as shown. The boiler temperature cannot rise any higher, because: this results in the closing of the draft flap and thus a complete throttling of the fire. On the other hand, a decrease in the boiler water temperature immediately increases the opening of the draft flap and thus reinforces the fire.
If the outside temperature drops lower, e.g. B. to -10, the pin 14 is due to take from noble vapor pressure in space 17 moves up. The lever 20 is pivoted here and assumes the position shown in dashed lines.
This causes a strong opening of the draft flap 31 and an increase in the boiler water temperature, until the draft flap 31 is lifted by lifting the base plate 7 due to the expansion of the liquid 3:
is closed so far that a further increase in the boiler water temperature is no longer possible. This shows that the boiler water temperature is automatically changed depending on the temperature at the sensor 16.
In FIG. 2, the relationship between outside temperature t "and Kesteel water temperature t" is shown graphically by the two straight lines <I> a </I> and ä <I>. </I> The relationship runs along the line a, if the intermediate member 23 is in the position shown;
it runs along the line a 'when this is in the knitted lab 23'. By pivoting the conflict
chenglnedes 23 in the position 23 ', the a is shifted around the point C to a'. The meaning of the device for adjusting the relationship between ta. And tw can be seen from the following consideration: In:
the drawn-in position .dies Hebedis 20 causes a pivoting of the Zwisichengläeidee 2,3 into the position 2,3 'germ vertical displacement of the pivot point 23, since the center of the circular line 25 in D,
relipunkt 22 lies. This position corresponds to the relationships in point C, the function line <I> a. </I> resp. a '. The lever tilts at lower outside temperatures. 20 no longer hori zontal, but takes z.
B. at -10 C the position 20 'a. In this position of the lever 20, pivoting the intermediate slide 23 in the position 23 'has a lowering of the pivot point 22 and an increased opening of the pull flap 31 respectively. a higher boiler water temperature.
The influence of a visual pivoting of the intermediate member 23 on the boiler water temperature is greater, the lower the outside temperature is. The influence is maximad in the range in which the lever deflects on the tensioning screw 13 when the outside temperature drops below the outside temperature.
This means that the inclination of the functional straight line a can be set as desired within certain limits.
With this simple setting device, the boiler washer temperature necessary for a certain outside temperature to achieve the desired level can be conveniently set at the installation site of this controller
and can be sold at any time as required. The setting of the controller can be indicated by a pointer, not shown, connected to the pivot member 23 or the axis 21 on a scale attached to the housing.
The in rim. 1, for example, the construction indicated can be modified in various ways. So could: the storage 18 z.
B. on. Endedel lever 20 and, the Ge joint 21 of the intermediate member 23 between aesem bearing and the pin 14 can be arranged. In this case, the pin 14 would have to press the lleb: el 20 from below.
A construction is also conceivable in which the spring bellows 4 in the immersion tube 2 acts directly on the lever 20 via a pin, while the spring lever, alig 11 in the vaporization thermostat, communicates its movement to the lever 20 via the U-shaped support bracket 6 ,
which is again connected to the Regelomg: an 3.1 via the intermediate member 23. In the position of a mechanical transmission of movement to the pulling flap 31, an electrical drive could also be present, the lever 29 controlling contacts.
In addition to regulating temperatures, this device can also be used to regulate pressure, quantity, etc.