CH374778A - Anordnung mit wenigstens einem Heizregler mit einem von einem Verbraucherstrom beheizten Bimetallstreifen - Google Patents

Anordnung mit wenigstens einem Heizregler mit einem von einem Verbraucherstrom beheizten Bimetallstreifen

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CH374778A
CH374778A CH7785259A CH7785259A CH374778A CH 374778 A CH374778 A CH 374778A CH 7785259 A CH7785259 A CH 7785259A CH 7785259 A CH7785259 A CH 7785259A CH 374778 A CH374778 A CH 374778A
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CH
Switzerland
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bimetal
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heating
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CH7785259A
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Teichert Heinrich
Knop Hans
Brand Helmut
Quast Gerhard
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Licentia Gmbh
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202Switches
    • H05B1/0213Switches using bimetallic elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H37/02Details
    • H01H37/12Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature
    • H01H37/14Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature by anticipatory electric heater

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description


  Anordnung mit wenigstens einem Heizregler mit einem von einem     Verbrauellerstrom     beheizten     Bimetallstreifen       Es, ist ein elektrischer Heizregler bekannt, bei  dem zwei     Bimetallstreifen    mit jeweils einem Ende  an einem Block befestigt sind, der um eine Achse  drehbar ist.

   Der eine     Bimetallstreifen    ist nicht be  heizt; sein freies Ende liegt am Umfang einer     Nok-          kenscheibe    auf, so     dass    bei deren     Drehungvon    Hand  mittels eines Drehknopfes eine Schwenkung des     Blok-          kes    und damit auch des zweiten daran befestigten       Bimetallstreifens    stattfindet. Dieser zweite, vom Vera       braucherstrom    beheizte     Bünetallstreifen    nimmt: somit  eine andere Lage ein, so     dass    auf diese Weise die  Heizwirkung     beeinflusst    werden kann.

   Der erwähnte  erste     Bimetallstreifen    dient dabei in der Hauptsache  zur     StelIungsübertragung    von der     Nockenscheibe    auf  den für beide     Bimetallstreifen    gemeinsamen Block  und ausserdem zur Temperaturkompensation. Die  Verstellung der     Nockenscheibe        muss    von Hand er  folgen. Eine solche Ausführungsform bietet keine be  trieblichen Schwierigkeiten, wenn es sich um einen  oder nur wenige in unmittelbarer Nachbarschaft an  geordnete Heizregler handelt, die vom Bedienungs  personal<B>je</B> nach der gewünschten     Heizwirkung    ein  gestellt werden sollen.  



  Mitunter liegt aber die Aufgabe vor, mehrere  oder sogar viele räumlich getrennt angeordnete     Heiz-          regler    gleichzeitig von einer zentralen Stelle aus zu  bedienen. Diese- Forderung wird beispielsweise     bei     der elektrischen Heizung von Bahnfahrzeugen ge  stellt, wobei die Notwendigkeit auftritt, sämtliche, in  den einzelnen Wagen     bzw.    Abteilen untergebrachten  Heizregler von einem Steuerstand aus auf eine, be  stimmte prozentuale Einschaltdauer     bzw.        Heizwir#          kung    einzustellen-.

      Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit     we-          nigsteils    einem     Heizregler    mit zwei einerseits mit  einem um eine Achse drehbaren Träger fest ver  bundenen     Bimetallstreifen,    von denen der erste     Bi-          metaRstreifen    der Einstellung des zweiten mit einer       Heizwicklung    versehenen, den     Arbeitsstronischalter     für einen Verbraucher impulsmässig zu schalten be  <U>stimmten</U>     Bünetallstreifen    dient.

   Die gestellte Auf  gabe wird auf einfachste Weise dadurch gelöst,     dass     der erste     Bimetallstreifen,    dessen     Heizwicklung    von  einer einstellbaren Fremdspannung beheizbar ist, da  bei durch seine     Auslenkung    den zweiten     Bimetall-          streifen    in die Einschaltstellung des mit ihm     gekup-          pelten    Momentschalters     verschwenkt.    Die Steuerspan  nung kann für eine grosse Zahl von Heizreglern gleich  zeitig von einer Steuerstelle aus einstellbar und damit       dieHeizwirkungindergewünschtenWeisesegelbarsein.     



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der  Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt     Fig.   <B>1</B> sche  matisch die     Gesamtanoidnung    in kaltem     bzw.    ausge  schaltetem Zustand, während     Fig.    2 die     Regelstellun-          gen    darstellt.

   Die     Fig.   <B>3</B> zeigt eine praktische Aus  führung, bei der die beiden Bimetalle in ihrer     Aus-          lenkrichtung    gegeneinander geschaltet und so     dirnen-          sioniert        bzw.    die Heizwicklungen so ausgelegt sind,       dass    die Wärmeleistung im Gerät über den ganzen  Regelbereich konstant, ist.

   Die     Fig.    4 schliesslich zeigt  eine Ausführungsform, bei der eine aus zwei weiteren  im     Gegensinne    arbeitenden     Bimetallstreifen    bestieg       hende    Kompensationsanordnung vorgesehen ist, die  mit dem     Steuerbünetallstreifen    in kraftschlüssiger  Verbindung steht und gegensinnig zu der     Steuer-          Arbeitsbimetallanordnung    arbeitet.      Die Anordnung gemäss     Fig.   <B>1</B> besitzt mehrere  Heizwiderstände<B>1,</B> 2,<B>3,</B> die beispielsweise zur     Be-          heizung    der Abteile von Eisenbahnwagen dienen.

    Die Speisung der Heizwiderstände erfolgt aus einem  Netz 4. Zur Ein- und Ausschaltung dient ein Mo  mentschalter<B>5,</B> der sich in ausgeschaltetem Zustand  gemäss     Fig.   <B>1</B> an einen festen Anschlag<B>6</B> legt. Dieses  Ende des Momentschalters kann mit einem Gegen  kontakt<B>7</B> in Verbindung gebracht werden, wodurch  die Einschaltung der Heizwiderstände-<B>1,</B> 2,<B>3</B> erfolgt.  Der hebelartig ausgebildete Momentschalter<B>5</B> ist in  einem Drehpunkt<B>8</B> gelagert. An den     Momentschaltei     <B>5</B> greift eine Feder<B>9</B> an, die an dem freien Ende  eines     Bimetallstreifens   <B>10</B> befestigt ist.

   Dieser     Bi-          metallstreifen    ist von einer     Heizwicklung    umgeben,  die im Falle der Einschaltung von dem Verbraucher  strom oder einem Teil des Verbraucherstroms durch  flossen wird. Der     Bimetallstreifen   <B>10</B> ist an seinem  anderen Ende in einem     Halterungsblech    12 einge  spannt, das um eine Achse<B>13</B> drehbar ist. In dem  selben     Halterungsblech    12 ist noch ein weiterer     Bi-          metallstreifen    14 eingespannt, dessen oberes Ende  an der Stelle<B>15</B> unveränderlich festgehalten ist.

   Der       Bünetallstreifen    14 ist von einer     Heizwicklung   <B>16</B>  umgeben<B>'</B> der eine einstellbare Steuerspannung zu  geführt sein kann.  



  In     Fig.   <B>1</B> ist, wie schon erwähnt, die Ausschalt  stellung gezeichnet. Die     Heizwiderstände   <B>1,</B> 23<B>3</B>  sind stromlos und die beiden     Bünetallstreifen   <B>10</B>       bzw.    14 befinden sich in der gezeichneten Lage.  



  Soll eine     Einschaltung        vorgenornmen    werden, so  wird eine Steuerspannung wählbarer Grösse -auf die       Heazwicklung   <B>16</B> gegeben. Unter dem     Einfluss    der       Heizwirkung    biegt sich der     Bünetallstreifen    14 durch  und verändert auf diese Weise die Lage der Hal  terung 12. Dabei wird der in der Halterung 12 ein  gespannte     Bünetallstreifen   <B>10</B> in die in     Fig.    2 aus  gezogen gezeichnete Stellung gedreht.

   Dieser<B>-</B>     Bi-          metallstreifen   <B>10</B> ist vorerst noch nicht beheizt, bleibt  also während der Drehung noch in der geraden     Streck--          lage.    Bei der Bewegung des rechten Endes dieses       Bünetallstreifens   <B>10</B> ändert die Feder<B>9</B> ihre     Lagee     und es wird schliesslich ein Punkt erreicht, in dem  durch die Feder<B>9</B> der Momentschalter<B>5</B> in die in       Fig.2        dargestelltc        Einschaltlage-gebracht    wird.

   Von  diesem Augenblick an sind alle     Heizwiderstände,   <B>1,</B>  2,<B>3</B> an das Netz 4 angeschlossen und die Heizung  setzt ein. Ein Teil des Verbraucherstroms, und zwar  der über den Heizwiderstand<B>1</B> fliessende Verbrau  cherstrom, durchfliesst die Heizwicklung<B>11,</B> so     dass     jetzt der     Bimetallstreifen   <B>10</B> sich auszubiegen beginnt.  Er gelangt schliesslich in die in     Fig.    2 strichpunktiert  gezeichnete Lage. Während dieser Bewegung wird  wiederum ein Punkt durchlaufen, in dem die Feder  <B>9</B> einen solchen Zug auf den Momentschalter<B>5</B> aus  übt,     dass    dieser in die strichpunktiert gezeichnete  Ausschaltlage übergeht.

   Damit sind die     Heizwider-          stände   <B>1,</B> 2,<B>3</B> ausgeschaltet und der     Bimetallstreifen     <B>10</B> kann sich jetzt wieder abkühlen. Dies geschieht  so lange, bis er wieder die gezeichnete Strecklage ein-    nimmt und auf diesem Wege erfolgt über die Feder  <B>9</B> eine erneute Einschaltung des Verbraucherstrom  kreises durch den Momentschalter<B>5.</B> Dies gilt für  den Fall,     dass    die Steuerspannung an der Heizwicklung  <B>16</B> unverändert vorhanden ist und der     Bimetall-          streifen    14 sowie     die    Halterung 12 die gezeichnete  Lage beibehalten.

   Auf diese Weise erfolgt eine ab  wechselnde Ein- und Ausschaltung der     Heizwider-          stände   <B>1,</B> 2,<B>3.</B>  



  Wird eine Änderung der Heizwirkung gewünscht,  so     muss    der Steuerwicklung<B>16</B> eine andere entspre  chend gewählte Steuerspannung zugeführt werden.  Wird eine völlige Abschaltung aller     Heizwiderstände     gewünscht, so braucht nur die Steuerspannung für  die Heizwicklung<B>16</B> abgeschaltet zu werden. Dann  wird durch den sich abkühlenden     Bimetallstreifen    14  die Halterung 12 in die Lage gemäss     Fig.   <B>1</B> zurück  gedreht, so     dass    die Ausgangsstellung erreicht ist.  



  Ausser der Verstellung des Arbeitspunktes durch  die     Heizwicklung   <B>16</B> kann auch eine Verstellung von  Hand an dem einen oder anderen Heizregler vor  gesehen sein, und zwar in der Weise,     dass    die Ein  spannung an der Stelle<B>15</B> etwa durch eine Stell  schraube oder dergleichen geändert wird.  



  Mit der beschriebenen Einrichtung ist daher auf  einfache Weise eine Einstellung auch einer grösseren  Zahl von Heizreglern von einer zentralen Stelle aus  möglich.  



  Bei der praktischen Durchbildung eines     Heizreg-          lers    nach diesem Prinzip tritt infolge der     Beheizung     der Bimetalle eine Erwärmung des ganzen Regelge  rätes ein, die<B>je</B> nach der Einstellung der Steuerein  richtung mehr oder weniger gross ist.  



  Es werden also<B>je</B> nach der Grösse der zugeführ  ten Steuerenergie und der geregelten Verbraucher  leistung unterschiedliche, bei längerem Betrieb stei  gende Raumtemperaturen vorkommen, die die ein  wandfreie Wirkungsweise des Gerätes ungünstig     be-          eMussen,    da die Bimetalle hierdurch bereits     vor-          gekrümmt    werden und so die Schaltwege unterschied  lich vom wirklichen Wert abweichen. Die unterschied  lichen Raumtemperaturen beeinflussen die eingestellte  Verbraucherleistung und sind daher störend.

   Die  Anwendung der üblichen Mittel zur Kompensation  der Raumtemperatur, nämlich     die        Anbringung    von  besonderen Kompensationsbimetallen ist unvorteil  haft, da hierdurch die Regeleinrichtung zu aufwen  dig wird.  



  Man kann aber eine Verbesserung der Regelein  richtung in     bezug    auf den     Temperatureinfluss    schaf  fen, dadurch,     dass    die beiden     Bünetalle    in ihrer     Aus-          lenkrichtung    gegeneinander geschaltet, so dimensio  niert und ihre Heizwicklungen so ausgelegt sind,     dass     die Wärmeleistung im Gerät über den ganzen Regel  bereich konstant ist.

   Die     Bimetalle    und die Heiz  wicklungen sind so bemessen,     dass    sich die     Heiz-          energie    des     Steuerbimetalles    und die des     Arbeits-          bünetalles    bei jedem mittleren Leistungswert der Ver  braucher zu einem über den ganzen Regelbereich      konstanten Wert ergänzen.     Zweckmässigerweise    wird  der Steuerstrom für das Steuerbimetall, der einer  besonderen Stromquelle entnommen wird, durch  einen veränderbaren Widerstand geregelt. Die Rege  lung der Heizleistung für das Steuerbimetall kann  aber auch durch impulsmässige Zuführung des Steuer  stroms erfolgen.

   Die letzte Methode ist sogar noch  günstiger, da hierbei die Regelung verlustlos erfolgt.  Die impulsmässige Zuführung des Steuerstroms für  das Steuerbimetall wird     vorteilhafterweise    mit einem  Transistorgerät bewirkt. Zur Handausschaltung der  Verbraucher ist eine auf das Steuerbimetall einwir  kende     Nockenscheibe    vorgesehen. Die     übertempera-          turauslösung    kann entweder durch ein besonders be  heiztes Bimetall, das unabhängig von dem Regel  bimetall auf den Momentschalter einwirkt, erfolgen  oder durch einen Elektromagneten bewirkt werden,  dessen Erregerkreis durch ein Kontaktthermometer  geschaltet wird.

   Die     übertemperaturauslösung    kann  aber auch durch Kurzschliessen des Regelwiderstan  des im Steuerkreis mit Hilfe eines Kontaktthermome  ters oder bei Verwendung eines Transistorgerätes  durch Beeinflussung der Impulsspannung erfolgen.  Die     Fig.   <B>3</B> zeigt diese Ausführungsform.  



  Die Regeleinrichtung besitzt die beiden Bimetalle  21 und 22, die an einem Ende mit Hilfe eines Zwi  schenstückes<B>23,</B> das zwecks Wärmeisolation vorzugs  weise aus Keramik besteht, fest verbunden sind. Die  Bimetalle sind so an dem Zwischenstück befestigt,       dass    sich die Seiten mit den grösseren Ausdehnungs  koeffizienten gegenüberstehen. Das Zwischenstück ist  mitsamt den Bimetallen auf einer Achse 24 schwenk  bar gelagert. Das     Bünetall    21 dient als     ArbeÜsbi-          metall    und trägt an seinem freien Ende einen Stössel  <B>25,</B> mit dem es auf einen Schenkel eines um die  Achse<B>27</B> schwenkbaren Winkelhebels<B>26</B> einwirkt.

    Unmittelbar über diesem     Winkelhebelschenkel    be  findet sich eine     Schnappfederanordnung    28 mit einer  Kontakteinrichtung<B>29,</B>     die    an dem ortsfesten Kon  takt<B>30</B> eine stabile     Endlage    besitzt. Der     öffnungs-          weg    des Kontaktes<B>29</B> ist durch den Anschlag<B>31</B>  begrenzt. Die Schnappfeder ist so eingestellt,     dass     der Kontakt nur bei einem bestimmten auf die Feder  an der Angriffsstelle des Winkelhebels ausgeübten  Druck in die Endlage am Anschlag überspringt. Er  springt in die Schliessstellung zurück, wenn der auf  die Feder ausgeübte     Druck'aufgehoben    wird.

   Der  Kontakt<B>29, 30</B> dient zum Schalten der Heizgeräte  <B>1,</B> 2,<B>3,</B> die durch ihn an eine Versorgungsleitung  <B>32</B> angeschlossen werden. In Reihe mit dem     Heiz-          gerät   <B>3</B> ist die Heizwicklung<B>33</B> des     Arbeitsbimetalles     21 über den Kontakt<B>29, 30</B> an die Versorgungs  leitung angeschlossen. Das Bimetall 22, das als       Steuerbirnetall    dient, trägt eine Heizwicklung 34, die  von einer besonderen Spannungsquelle<B>35</B> versorgt  wird. Im Stromkreis dieser Heizwicklung ist ein Regel  widerstand<B>36</B> angeordnet. Das     Steuerbünetall    liegt  vermittels einer nicht dargestellten Feder auf der       Nockenscheibe   <B>37</B> auf.

   Die     Nockenscheibe    kann von  Hand in die beiden Schaltstellungen Ein<B>(E)</B> und Aus    <B>(A)</B> (Kontakt<B>29, 30</B> geschlossen     bzw.    geöffnet) ge  bracht werden. Die     Dimensionierung    des     Arbeits-    und  Steuerbimetalls und die Auslegung der     Heizwick-          lungen    dieser     Bünetalle,    ist so beschaffen,     dass    sich  die Heizleistungen über den ganzen Regelbereich zu  einem konstanten Wert ergänzen. Auf den Winkel  hebel<B>26</B> wirkt noch mit seinem freien Ende ein  Bimetall<B>38</B> ein, das mit dem anderen Ende ortsfest  gelagert ist.

   Es trägt eine Heizwicklung<B>39,</B> die über  das Kontaktthermometer 40 an die Spannungsquelle  <B>35</B> angeschlossen ist. Anstelle der Einrichtung<B>38</B> bis  40 kann auch ein zum Regelwiderstand<B>36</B> parallel  geschaltetes Kontaktthermometer 41 verwendet wer  den. Die Schaltung dieses Kontaktthermometers ist  durch die gestrichelte Linie angedeutet.  



  Bei der dargestellten Stellung des Schnappschal  ters, bei der der Kontakt<B>29, 30</B> geöffnet ist, sind  die Heizgeräte<B>1,</B> 2,<B>3</B> ausgeschaltet. Die     Heizwick.          lung    des, Arbeitsbimetalls 21 ist ebenfalls stromlos,  so     dass    dieses seine     gestreckte    Lage einnimmt. Der  Regelwiderstand<B>3 6</B> ist auf den kleinsten Widerstands  wert eingestellt, das heisst, die Heizwicklung 34 des  Steuerbimetalls 22 wird vom maximalen Strom durch  flossen.

   Infolge der     Beheizung    des Steuerbimetalls  befindet dieses sich in einer gekrümmten Stellung  und hält dadurch über das     Arbeitsbünetall    21, den  Stössel<B>25</B> und den Winkelhebel<B>26</B> den Kontakt  der     Schnappfederanordnung   <B>28</B> geöffnet. Zur Ein  schaltung der Heizgeräte wird der Regelwiderstand  <B>36</B> auf einen grösseren Widerstandswert eingestellt,  so     dass    die     Beheizung    des Steuerbimetalls 22 verrin  gert wird. Dieses geht dadurch in einen weniger ge  krümmten Zustand über und schwenkt somit das  Arbeitsbimetall 21 von der     Schnappfederanordnung     fort.

   Die     Schnappfederanordn-ung    wird freigegeben  und schliesst den Kontakt<B>29, 30.</B> Damit liegen die  Heizgeräte<B>1,</B> 2,<B>3</B> an Spannung. Mit Schliessung des  Kontaktes<B>29, 30</B> ist aber auch der Stromkreis für  die Heizwicklung<B>33</B> des Arbeitsbimetalls 21 geschlos  sen worden, so     dass    eine Erwärmung desselben und  damit eine Krümmung eintritt, die den entgegenge  setzten Sinn der Krümmung des Steuerbimetalls be  sitzt. Das Arbeitsbimetall greift wieder an der       Schnappfederanordnung    an und bewirkt das öffnen  des Kontaktes. Der Stromkreis- für die Heizgeräte  und für die Heizwicklung des Arbeitsbimetalls ist  wieder unterbrochen.

   Infolge seiner Abkühlung       streckt    sich das Arbeitsbimetall und gibt die Schnapp  feder wieder frei. Der Kontakt wird erneut geschlos  sen und die     Beheizung    des Arbeitsbimetalls setzt  abermals ein. Dieses Regelspiel wiederholt sich so  lange, bis entweder die Spannung aus dem Versor  gungsnetz<B>32</B> abgeschaltet oder der Regelwiderstand  <B>36</B> verändert wird. Bei Einstellung des Regelwider  standes auf einen anderen Widerstandswert ändert  sich die Krümmung des     Steuerbimetalls,    wodurch  eine Veränderung der Einschaltdauer und der Pausen  dauer zwischen<B>je</B> zwei Einschaltungen hervorgerufen  wird.

   Für jeden Widerstandswert des Regelwider  standes stellt sich also ein bestimmter Taktrhyth-           mus    ein, durch den die den Heizgeräten zugeführte  mittlere elektrische Leistung bestimmt ist. Durch die  Auslegung der Bimetalle und deren Anordnung  sowie durch die     Dimensionierung    ihrer     Heizwick-          lungen    wird -erreicht     dass    die Steuerleistung des  Steuerbimetalls im umgekehrten Verhältnis zur     Heiz-          leistung    des     Arbeitsbünetalls    steht. Bei geringer  Steuerleistung ist die geregelte mittlere Leistung und  damit die der Heizwicklung des Arbeitsbimetalls  gross und umgekehrt.

   Die Summe der Mittelwerte  beider Heizleistungen ist also konstant, so     dass    sich  die Temperatur des Regelgerätes 'über den ganzen  Regelbereich nicht ändert.  



  Tritt eine unerwünscht hohe Temperatur im be  heizten Raum auf, so schliesst das Kontaktthermo  meter 40 den Heizstromkreis der Heizwicklung<B>39</B>  des Bimetalls<B>38.</B> Das Bimetall wird durch die Er  wärmung zu dem Winkelhebel<B>26</B> hin     ausgelenkt    und  betätigt diesen im Sinne einer     Kontaktöffnung    des  Schnappschalters. Die     Heizwicklung   <B>39</B> wird wieder  spannungslos, wenn die Temperatur des beheizten  Raumes unter den kritischen Wert sinkt. Der       Schnappschalte,r    wird freigegeben und kann seinen  Kontakt wieder schliessen, wenn nicht gerade der       Winkelliebel    durch das Arbeitsbimetall blockiert ist.  



  Die     übertemperaturauslösung    kann auch durch  ein     Kontakttherinometer    41, das parallel zum Regel  widerstand<B>36</B> geschaltet ist, erfolgen. Bei Schlie  ssung des Kontaktes<B>d '</B> es     Kontäktthermometers    wird  der Regelwiderstand     karzgeschlossen,    so     dass    eine  maximale     Beheizung    des     Steuerbirnetalls    einsetzt. Da  durch wird über das Arbeitsbimetall die Ausschal  tung des Schnappschalters bewirkt. Bei Verwendung  einer solchen Anordnung ist das     Bünetall   <B>38</B> und  der zugehörige Stromkreis überflüssig.  



  Die     Nockenscheibe   <B>37,</B> die zur Handausschaltung  der     Heizgeräte    dient, befindet sich in dem darge  stellten Ausführungsbeispiel in ihrer     Einschaltstel-          hing,    das heisst, der Nocken der Scheibe befindet  sich ausserhalb des Wirkbereiches des     Steuerbinie-          talls,    so     dass    dieses mit seinem freien Ende nur auf  der Kreisscheibe anfliegt und so den grössten<B>Ab-</B>  stand vom Schnappschalter besitzt.

   Zur Handaus  schaltung wird die     Nockenscheibe    um     9011    im.     Uhr-          zeigersinn    gedreht, wodurch der Nocken unter das       Steuerbünetall    gelangt und dieses anhebt. Dadurch  tritt eine Schwenkung des     Arbeitsbünetalls    ein, die  den Schnappschalter zur Kontaktöffnung zwingt.  



  Sollen die Heizgeräte für längere Zeit ausgeschal  tet bleiben, so wird die Spannung von der Versor  gungsleitung her abgeschaltet.  



  Wie bereits eingangs angedeutet, ist die elektri  sche Einstellung der dem Steuerbimetall zugeführ  ten     Heizleistang    mit Hilfe des Regelwiderstandes, in  sofern nicht ganz befriedigend, weil sie mit unnötigen  Verlusten behaftet ist. Zweckmässiger ist eine, im  pulsweise Regelung, weil die Steuerenergie, die für  die     Zugbeheizung    aus der     Wagenhatterie    entnommen  werden     muss,    nur     ün    begrenzten Masse zur Verfü  gung steht.

   Die Regelung der     Heizleistung    erfolgt    deshalb     vorteilhafterweise    durch impulsmässige Ver  sorgung. der     Heizwicklung    des     Steuerbünetalls,    bei  der durch Änderung der relativen Einschaltdauer die  mittlere Heizleistung auch von Null bis     1001/9    vari  iert werden kann. Die     Taktung    kann durch einen  mechanischen     Takter    vorgenommen werden, zweck  mässiger ist jedoch -ein Transistorgerät, da die hier  für erforderlichen Spannungen in der elektrischen  Anlage eines Zuges zur Verfügung stehen.

   Ausser  dem ist nur eine. geringe     Steuerleistung    für den       Transistorzerhacker    erforderlich und der Transistor  kann in seiner Verwendung als Schalter mit sehr  hohem Wirkungsgrad betrieben werden. Die abge  gebene mittlere Leistung wird dadurch gesteuert,     dass     das. Verhältnis der     Stroraführungszeit    zur Pausenzeit  verändert wird. Bei konstanter Periodendauer ist die  ausgesteuerte Leistung proportional dem Verhältnis  der     Durchlasszeit    zur Gesamtzeit einer Periode, wenn  die Umschaltzeit des Transistors vernachlässigt wird.  Durch den Steuerkreis kann dieses Verhältnis belie  big geändert werden.

   Es ist nicht notwendig, für den  Steuerkreis einen besonderen Generator<B>zu</B> verwen  den, da die     Verstärkerstufe    durch Rückkopplung  selbst zum Generator werden kann,  Mitunter sind solche, Heizregler ausserhalb der  Waggons, deren Heizung geregelt werden soll, an  gebracht. Dies hat zur Folge,     dass    bei tiefen Aussen  temperaturen die Heizleistung von Steuer- und Ar  beitsbimetall nicht ausreicht, die vorgesehene Erwär  mung des     Reglerraumes    zu bewirken. Es ist daher  angezeigt, den Heizregler so auszugestalten,     dass    er  auch bei solchen Verhältnissen einwandfrei arbeitet.  



  Demgemäss wird bei einem Regler der beschrie  benen Art eine aus zwei weiteren im Gegensinn arbei  tenden     Bünetallen    bestehende Kompensationsanord  nung vorgeschlagen, die- mit dem     Steuerbünetall    in  kraftschlüssiger Verbindung steht und     gegensinnig     zu der     Steuer-Arbeitsbimetallanordnung    arbeitet.       Arbeits-    und Steuerbimetall sind in einem gemein  samen, um eine gehäusefeste Achse schwenkbaren  Träger eingespannt und die Kompensationsbimetalle  sind parallel dazu an einem ebenfalls um eine Achse  schwenkbaren Träger befestigt.

   Es ist eine kraft  schlüssige Verbindung des freien Endes des einen  Kompensationsbimetalls mit dem freien Ende des  Steuerbimetalls vorgesehen, die durch ein thermisch  isolierendes Zwischenglied erfolgt. Zur     Handverstel-          hing    dient eine Kurvenscheibe, die sowohl über einen  Winkelhebel mit dem freien Ende des anderen     Kom-          pensationsbinietalls    als auch über ein Zwischenglied  mit dem Momentschalter in     Wirkverbindung    steht.

    An dem Träger für die     Kompensationsbinietalle    ist  ein als Strahlungsschutz dienendes Blech angebracht,  das sich zwischen dem     Steuerbünetall    und der     Kom-          pensationsbimetallanordnung    fast über die ganze       Bimetallänge    erstreckt.  



  An Hand der     Fig.    4 sei dieses Beispiel näher er  läutert.  



  Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind  alle nicht zum Verständnis der Erfindung notwen-           digen    Teile fortgelassen. In dem     Reglergehäuse   <B>5<I>1,</I></B>  das kastenförmig ausgebildet ist, ist auf einer Achse  <B>52</B> ein Träger<B>53</B> drehbar gelagert, in dem das     Arbeits-          bünetall    54 und das     Steuerbimeta11   <B>55</B> eingespannt  sind. Das     Arbeitsbünetall    trägt eine Heizwicklung<B>56,</B>  die mit den nicht dargestellten Verbrauchern in  Reihe geschaltet ist.

   Das Steuerbimetall<B>55</B> ist von  einer Heizwicklung<B>57</B> umgeben, die von einer eige  nen nicht dargestellten Stromquelle ferngeregelt ver  sorgt wird.<B>-</B> Zur Steuerung des Verbraucherstroms  dient ein Momentschalter<B>58,</B> der eine Schnappfeder  <B>59</B> besitzt, die mit einem kontakttragenden freien  Ende<B>60</B> an dem Kontakt<B>61</B> und dem Anschlag<B>62</B>  stabile     Endstellungen    besitzt. Das     Arbeitsbünetall     wirkt mit einem Stössel<B>63</B> über ein Zwischenglied  64 auf den Schalter<B>58</B> ein. Der Schalter<B>58</B> kann  auch durch die Kurvenscheibe<B>65</B> mit deren Nocken  65a über das Zwischenglied     beeinflusst    werden.

   An  der Kurvenscheibe liegt auch der eine Schenkel  eines Winkelhebels<B>66</B> an, an dessen anderem Schen  kel sich eine an dem Träger<B>67</B> angebrachte     Kom-          pensationsbimetallanordnung    abstützt. Der Träger<B>67</B>  ist um die Achse<B>68</B> schwenkbar und an ihm sind  die Bimetalle<B>69</B> und<B>70</B> befestigt. Das Bimetall<B>69</B>  steht unter der Wirkung einer Zugfeder<B>71</B> und liegt  mit einer am freien Ende befindlichen     Justierschraube     <B>72</B> an dem Winkelhebel<B>66</B> an. Das Bimetall<B>70</B> ist  mit dem Bimetall<B>55</B> durch eine Zugfeder<B>73</B> ge  koppelt und es wird durch einen thermisch isolie  renden Bolzen 74 auf Abstand gehalten.

   Um die von  den Heizwicklungen<B>56</B> und<B>57</B> entwickelte Wärme  von der Kompensationsanordnung fern zu halten, ist  ein am Träger<B>67</B> angebrachtes Blech<B>75</B> vorgesehen.  Die Bimetalle sind so an ihren Trägem angebracht,       dass    sich bei Erwärmung die gestrichelt gezeichneten       Auslenkungen    ergeben.  



  In der dargestellten Stellung ist der Schalter<B>58</B>  eingeschaltet, das heisst, die nicht dargestellten Ver  braucher liegen an Spannung und die     Heizwicklung     <B>56</B> des Arbeitsbimetalls wird vom Strom durchflossen.  Der in der Heizwicklung<B>57</B> des Steuerbimetalls  fliessende Strom, der     vow    einer entfernten Stelle aus  eingestellt wird, bestimmt die Stellung des Trägers  <B>53,</B> denn seine     Verschwenkung    aus der dargestellten  Lage hängt von der Krümmung des Steuerbimetalls  ab. Das Steuerbimetall stützt sich über den Bolzen  74 und die Kompensationsanordnung an dem An  schlag des Winkelhebels<B>66</B> ab.

   Die     Verschwenkung     des Trägers<B>52</B> ist aber auch noch abhängig von der  Krümmung der     Bünetalle   <B>69</B> und<B>70</B> der Kompen  sationsanordnung und der Stellung der Kurvenscheibe  <B>65.</B> Es sei angenommen,     dass    bei einem bestimmten  vorgewählten Strom in der Heizwicklung<B>57</B> die An  ordnung die dargestellte Stellung einnimmt.

   Durch  die     Beheizung    des     Arbeitsbünetalls    wird dieses ge  krümmt und es wirkt mit dem Stössel<B>63</B> über das  Zwischenglied 64 auf die Schnappfeder<B>59</B> des Schal  ters<B>58</B> ein und öffnet den Kontakt<B>60, 61.</B> Durch  die Unterbrechung des Stromkreises wird die     Heiz-          wicklung   <B>56</B> stromlos. Das Arbeitsbimetall schwenkt    aus seiner     ausgelenkten    Stellung zurück und gibt das  Zwischenglied frei. Der Schalter schliesst den Kon  takt wieder und das Spiel beginnt von neuem.

   Die  Schalthäufigkeit hängt von der     Beheizung    des Steuer  bimetalls<B>55</B> ab, wie an Hand der Ausführungsbei  spiele     (Fig.   <B>1</B> bis<B>3)</B> beschrieben wurde.  



  Herrscht in dem     Reglergehäuse    eine hohe, Raum  temperatur, so nehmen die     Bünetalle    die gestrichelt  gezeichnete Lage ein, das heisst, Steuer- und Arbeits  bimetall spreizen auseinander und die beiden Bi  metalle der Kompensationsanordnung     krammen    sich  zusammen. Die Lage des Stössels<B>63</B> zum Zwischen  glied 64 ändert sich aber nicht, da     die    Spreizung  von     Arbeits-    und Steuerbimetall durch die Zusam  menkrümmung der     Kompensationsbi:metalle    aufgeho  ben wird.

   Bei tiefen Temperaturen tritt eine Zusam  menkrümmung von     Arbeits-    und     Steuerbünetall    und  eine Spreizung der Kompensationsbimetalle. ein, so       dass    auch in diesem Falle die Stellung des Stössels<B>63</B>  zum Zwischenglied bestehen bleibt.  



  Der gezeigte Energieregler ist also bei allen nor  malerweise vorkommenden Temperaturen  verwend  bar und er hat ausserdem noch den Vorteil,     dass    die  über das     Steuerbünetall    ferngeregelte Heizleistung  noch durch die     Kurvenscheibe    von Hand in gewis  sen Grenzen verstellt werden kann. Die Gleitbahn  der Kurvenscheibe, auf der der eine Schenkel des  Winkelhebels<B>66</B> aufliegt, ermöglicht eine, Verstel  lung der eingestellten Temperatur um<B> </B>     211.    Mit  Hilfe des Nockens 65a der Kurvenscheibe, kann auch  die Ausschaltung der Verbraucher bewirkt werden.  



  Dieser Nocken schiebt sich bei entsprechender  Stellung der Kurvenscheibe unter den einen     Schenkel-          des    Zwischengliedes 64 und drückt dadurch den an  deren Schenkel so gegen die Schnappfeder,     dass    der  Kontakt<B>60, 61</B> geöffnet wird.

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Anordnung mit wenigstens einem Heizregler mit zwei einerseits mit einem um eine Achse drehbaren Träger fest verbundenen Bimetallstreifen, von denen der erste Bimetallstreifen der Einstellung des zweiten, mit einer Helzwicklung versehenen, den Arbeits- stromschalter für einen Verbraucher impulsmässig zu schalten bestimmten Bünetallstreifen dient, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bimetallstreifen (14), dessen Heizwicklung<B>(16)</B> von einer einste.11baren Fremdspannung beheizbar ist,
    dabei durch seine Aus- lenkung den zweiten Bimetallstreifen <B>(10)</B> in die Ein- schaltsteHung des mit ihm gekuppelten Moment schalters<B>(5)</B> verschwenkt. UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Heizwicklung<B>(11)</B> des zweiten Bimetallstreifens <B>(10)</B> nach erfolgter Einschaltung vom Verbraucherstrom. oder einem Teil desselben durchflossen wird und die periodische Aus- und Wiedereinschaltung des Verbraucherkreises bewirkt. 2.
    Anordnung nach Patentanspruch und Unter anspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Fremd spannung an einer Steuerstelle für eine Mehrzahlvon Heizreglem gemeinsam einstellbar ist.
    <B>3.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bimetalle in ihrer Auslenkrichtung gegenein ander geschaltet sind und dass die Bimetalle so dimen sioniert und die Heizwicklungen so ausgelegt sind<B>,</B> dass die mittlere Regelwärmeleistung im Gerät über den ganzen Regelbereich konstant ist (Fig. <B>3).</B> 4.
    Anordnung nach Patentanspruch und Unteran sprüchen<B>1</B> bis<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass sich die Heizleistungen von Steuer- und Arbeitsbünetall bei jedem beliebigen Wert der mittleren Verbraucher leistung zu einem über den ganzen Regelbereich kon stanten Wert ergänzen. <B>5.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unteran sprüchen<B>1</B> bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerstrom für das Steuerbimetall, der einer zusätz lichen Stromquelle entnommen wird, durch einen veränderbaren Widerstand regelbar ist.
    <B>6.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Heizleistung für das Steuerbinietalt durch impulsmässige Zuführung des Steuerstroms er folgt. <B>7.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>6,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die impulsmässige Zuführung des Steuerstroms für das Steuerbimetall durch ein Transistorgerät bewirkt wird. <B>8.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass eine auf das Steuerbimetall einwirkende Nockenscheibe zur Handausschaltung der Verbraucher vorgesehen ist.
    <B>9.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zur übertemperaturauslösung ein von der zusätzlichen Stromquelle beheiztes Bimetall vorgesehen ist, das unabhängig von dem Arbeitsbimetall unmittelbar oder mittelbar auf den Momentschalter einwirkt. <B>10.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>9,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zur übertemperaturauslösung ein Elektromagnet vorge sehen ist, der mit einem Kontaktthermometer in einem Stromkreis liegt und bei Erregung durch An- ziehen des Arbeitsbimetalls die Ausschaltung des Schaltkontaktes bewirkt.
    <B>11.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>10,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertemperaturauslösung ein zum Regelwiderstand parallel geschaltetes Kontaktthermometer dient. 12. Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>11,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zur übertemperaturauslösung ein im Transistorgerät ein gebautes Kontaktthermometer dient, das die Impuls spannung beeinflusst. <B>13.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis 12, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine aus zwei weiteren im Gegensinn arbeitenden Bi- metallstreifen bestehende Kompensationsanordnung vorgesehen ist, die mit dem Steuerbünetall in kraft schlüssiger Verbindung steht und gegensinnig zu der Steuer-Arbeitsbünetallanordnung arbeitet. 14.
    Anordnung nach Patentanspruch und Unter- anspruchen <B>1</B> bis<B>13,</B> dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeits- und Steuerbimetall in dem gemeinsamen, um eine gehäusefeste Achse schwenkbaren Träger eingespannt und die Kompensationsbünetalle parallel zu den ersten in einem ebensolchen anderen, ebenfalls um eine Achse schwenkbaren Träger befestigt sind, wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem freien Ende des Steuerbimetalls durch ein therinisch isolierendes Zwischenstück (74) erfolgt.
    <B>15.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Handverstellung eine Kurvenscheibe<B>(65)</B> vorgesehen ist, auf der ein Hebelarm eines Winkelhebels<B>(66)</B> aufliegt, dessen anderer Hebelarm an dem freien Ende des anderen Kompensationsbimetalls angreift. <B>16.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>15,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Ku.r,venscheibe auch mit einem Hebelarm eines zwei- schenkligen, schwenkbaren Zwischengliedes (64) zu sammenwirkt, das mit seinem anderen Hebelarm, an dem das Arbeitsbimetall angreift, auf den Moment schalter einwirkt.
    <B>17.</B> Anordnung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>16,</B> dadurch gekennzeichnet, dass an dem Träger für die Kompensationsbünetalle ein als Strahlungsschutz dienendes Blech<B>(75)</B> angebracht ist, das sich zwischen dem Steuerbimetall und der Kom- pensationsbünetallanordnung fast über die ganze Bi- metallänge erstreckt.
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