Temperatursteuereinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperatur steuereinrichtung zur Steuerung unterschiedlicher Ar beitstemperaturen von Flüssigkeiten in Warmwasser behältern, insbesondere den Behältern von Wasch- und Spülmaschinen, mit einem in die Flüssigkeit eintauchen den Thermistor, beispielsweise einen Heissleiter, dessen mit der Temperatur veränderlicher Durchflussstrom über einen Verstärker verstärkt wird und jeweils bei einer bestimmten Stromhöhe auf einen Impulsgeber einwirkt, der ein Schaltorgan, beispielsweise einen die Heizung abschaltenden Abschalter, betätigt,
oder einen Pro grammschalter weiterschaltet.
Temperatursteuereinrichtungen der vorbezeichneten Art unter Verwendung eines Heissleiters sind bereits bekannt, und die Anordnung ist dabei so getroffen, dass bei Erreichen einer bestimmten Temperatur und damit eines bestimmten Stromwerts eine Schaltspule er regt und ein Schaltvorgang unter entsprechender Stromverstärkung bewirkt wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass bei irgendeiner Störung in dem Tem peratursteuergerät, beispielsweise durch Ausfall eines Transistors, durch Öffnen einer Leitung oder derglei chen, nunmehr der zum Schalten notwendige Arbeits strom nicht mehr erreicht wird und damit z.
B. die Heizanlage nicht abgeschaltet wird, sondern ständig weiterarbeitet, wodurch dann das ganze Gerät beschä digt und ausser Betrieb gesetzt werden kann. Dabei ist besonders zu beachten, dass infolge einer Beschädigung der Heizanlage auch Folgeschäden wie Ausbrennen der Maschine und Gebäudebrand entstehen können.
Um diese Nachteile zu vermeiden, zeichnet sich gemäss der Erfindung die eingangs definierte Tempe- ratursteuereinrichtung dadurch aus, dass der Impuls geber den zu den Verbrauchern führenden Arbeits stromkreis des Schaltorgans schliesst, solange die Tem peratur unterhalb der vorgeschriebenen Temperatur ist und bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur die sen Arbeitsstromkreis öffnet. Hierdurch wird erreicht, dass bei einer beliebigen Störung der Steuereinrichtung der Impulsgeber in seine Ruhestellung zurückkehrt und durch Abschalten bzw.
Weiterschalten des Schaltorgans auch das betreffende, durch die Temperatursteuereinrichtung gesteuerte Ge rät abschaltet bzw. programmmässig weiterschaltet und damit schützt. Im Falle der Erwärmung von Warmwas serbehältern werden beispielsweise die Heizwiderstände, und gegebenenfalls auch die ganze Einrichtung, abge schaltet. Hierdurch ergibt sich eine Eigensicherung, die selbsttätig ohne zusätzliche Mittel arbeitet und deswe gen vollkommen zuverlässig wirkt, weil jede Unterbre chung im Stromkreis der Temperatursteuereinrichtung zu gar keiner anderen Wirkung als eben zum Abschal ten oder Weiterschalten führen kann.
Der Impulsgeber kann eine Einzelspule aufweisen, die an den Verstärker derart angeschlossen ist, dass der Erregerstrom dieser Spule bei zunehmender Tem peratur und bei als Heissleiter ausgebildetem Thermi- stor abnimmt. Die Anordnung kann dabei so getrof fen sein, dass bei einer bestimmten Erregung der Im pulsgeber in Arbeitsstellung ist und bei Absinken der Erregung auf ein vorbestimmtes Mass oder Null in sei ne Ruhestellung zurückkehrt.
Diese Impulsspule kann beispielsweise die Spule ei nes Elektromagneten sein, der mittelbar oder unmittel bar auf das Schaltorgan einwirkt. Dies bedeutet, dass beispielsweise durch den Anker eines Elektromagneten dieses Schaltorgan direkt ein- und ausgeschaltet werden kann, oder es kann auch durch ein derart bewegliches Element ein Kontaktpaar im Stromkreis einer Schalt spule eines Schützen oder eines Schrittschaltmotors ge öffnet und geschlossen werden.
Eine besonders günstige Konstruktion ergibt sich, wenn der Impulsgeber ein Impulsrelais ist, dessen Ru hekontakte im Erregerstromkreis des Schaltorgans lie gen. Bei Erregung des Impulsrelais mit Hilfe eines vor bestimmten Stromes, werden dann die Ruhekontakte geöffnet, wodurch der Stromkreis einer Betätigungs- spule des Schaltorgans, beispielsweise des Schützen, gee- öffnet wird, der im Ruhezustand geschlossen ist. Bei Absinken des Erregerstromes auf ein vorbestimmtes Mass oder auf Null werden dann die Ruhekontakte des Relais geschlossen und damit auch der Stromkreis der Betätigungsspule des Schützen, worauf diese an zieht und der Schütz sich öffnet.
Die Temperatursteuereinrichtung kann mit ihren Hauptkomponenten, jedoch ausschliesslich des Thermi- stors und der Vorwahlschalter, zu einer Baueinheit zu- sammengefasst und in einem Gehäuse untergebracht werden. Vorzugsweise geschieht der Anschluss dieser Baueinheit über Steckverbindungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltschema einer Steuer einrichtung gemäss der Erfindung, Fig.2 eine Draufsicht auf die in einem Gehäuse angeordnete Temperatursteuereinrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 3 eine Stirnansicht gemäss Fig. 2.
Im folgenden soll zuerst das Schaltschema nach Fig. 1 des näheren beschrieben werden. Die Tempera tursteuereinrichtung ist dabei als Ganzes mit 19 be zeichnet.
Das Anschlussnetz einer Drehstromquelle ist mit R, S, T und MP bezeichnet und führt zu einem Haupt schalter 10, von dem aus vier Zufuhrleitungen 11, 12, 13 und der Null-Leiter 14 zur Temperatursteuerein- richtung führen. Die drei Schaltarme eines als Ganzes mit 15 bezeichneten Schaltschützen sind an die vor genannten drei Leitungen 11, 12 und 13 angeschlossen, und von dem Schalt-Schütz führen Leitungen zu je weils einem Heizwiderstand 16, 17 bzw. 18, die im Stern miteinander verbunden und in einem nur strich punktiert angedeuteten Bottich 20 angeordnet sind, so dass nun bei eingeschalteten Heizwicklungen 16-18 die Flüssigkeit im Bottich 20 erwärmt wird.
Die Schaltspule 21 des Schaltschütz 15 ist an die Leitung 11 angeschlossen und ferner noch über eine Steckbuchse 24 an den Ruhekontakt 25 eines als Gan zes mit 26 bezeichneten Impulsrelais, auf dessen Re laisspule 27 weiter unten näher eingegangen wird.
An die Leitung T und MP ist über zwei Steck buchsen 24 die Primärwicklung eines Transformators 28 angeschlossen, mit der auch die Ruhekontakte 25 des Relais 26 verbunden sind. An die Sekundärwick lung des Transformators 28 ist ein Allweg-Gleichrich- ter 30 angeschlossen, an den eine Plusleitung 38 und eine Minusleitung 40 angeschlossen sind. Parallel zu die sem liegt ein Glättungskondensator 31 und parallel zum Kondensator und Gleichrichter zwei Widerstände 32 und 33, die einen Spannungsteiler für die Basis eines PNP-Transistors 34 bilden.
Mit der Plus-Leitung 38 ist ein Widerstand 41 verbunden, der an den Emitter des Transistors 34 angeschlossen ist, dessen Kollektor über einen Widerstand 42 mit der Minus-Leitung 40 verbunden ist.
Mit 44 ist ein weiterer PNP-Transistor bezeichnet, dessen Emitter an den Widerstand 41 und an den Emit- ter des Transistors 34 und dessen Kollektor mit der einen Seite der Relaisspule 27 verbunden ist, deren andere Seite an der Minus-Leitung 40 liegt. Die Ba sis des Transistors 44 ist über einen Stecker 23 mit der einen Seite eines im Bottich 20 der Heizwider- stände angeordneten Heiss-Leiters 45 verbunden, des sen andere Seite über einen Stecker 23 an der Plus- Leitung 38 liegt.
An die Verbindungsleitung zwischen der Basis des Transistors 44 und dem zugehörigen Stecker 23 ist eine Gruppe von Vorschaltwiderständen 46, 47, 48, 49, 50 in Reihe hintereinander angeschlos sen, von deren Verbindungspunkten über Stecker 23 Leitungen zu Vorwählschaltern 51, 52, 53, 54 bzw. 55 führen, die über die Drucktasten 56, 57, 58, 59 bzw. 60 betätigt werden.
Erwähnt sei noch, dass es sich bei der Anordnung der beiden Transistoren 34 und 44 um einen soge nannten Differenzverstärker handelt, der für die hier auftretenden kleinen Ströme besonders vorteilhaft ist.
Im folgenden soll nun die Wirkungsweise der vor beschriebenen Schaltung des näheren erläutert werden. Es sei angenommen, dass der Hauptschalter 10, der Schaltschütz 15 und das Impulsrelais (26) in der ge zeichneten Lage sind. Wenn nun beispielsweise eine Aufheizung der Flüssigkeit im Bottich von 20 auf 60 gewünscht wird, so wird die Taste 58 gedrückt und damit der Vorwählschalter 53 geschlossen. Hier durch werden die beiden Vorschaltwiderstände 50 und 49 kurzgeschlossen. Darauf sind in der betreffenden Leitung lediglich die Widerstände 48, 47, 46 hinter einandergeschaltet, so dass diese im Zusammenhang mit dem Heissleiter 45 die gewünschte Temperatur bestimmen.
Infolge der nunmehr an der Basis des Transistors 44 liegenden Spannung ist dieser voll durchgesteuert, und die Relaisspule 27 erhält einen verhältnismässig hohen Erregerstrom, so dass das Impulsrelais betätigt ist und damit die Ruhekontakte 25 geöffnet sind. Da mit ist der Stromkreis der Schaltspule 21 des Schalt schützen geöffnet, der sich in seiner Ruhestellung, d. h. in geschlossener Stellung, befindet, so dass die Heiz- widerstände 16, 17 und 18 eingeschaltet sind und an Spannung liegen.
Der Heissleiter hat bekanntlich bei Raumtempera tur einen sehr hohen Widerstand von der Grössenord- nung von 2,5k Ohm, der dann bei erhöhter Tempe ratur abnimmt und bei 90 ungefähr einen Wert von 330 Ohm erreicht. Wenn sich nun die Temperatur durch die eingeschalteten Heizwiderstände 16, 17., 18 im Bot tich 20 erhöht, so nimmt damit der Heissleiter 45 in seinem Widerstand ab und erreicht bei der Tempera tur von 60 einen vorbestimmten Widerstandswert. Während dieser ganzen Widerstandsabnahme sinkt der Strom im Transistor 44 infolge der sich ständig erhö henden Spannung an der Basis und damit auch der Erregerstrom der Relaisspule 27.
Bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur ist dieser Erregerstrom so weit gesunken, dass das Im pulsrelais 26 abfällt. Hierdurch werden die Ruhekon takte 25 und damit auch der Stromkreis der Schalt spule 21 geschlossen, so dass der Schaltschütz 15 be tätigt wird, was in diesem Fall bedeutet, dass die drei Heizwiderstände 16, 17 und 18 abgeschaltet werden.
Beim Drücken anderer Tasten ist der Vorgang ähn lich wie vorbeschrieben.
Es ergibt sich also aus der ganzen Beschreibung dieser erfindungsgemässen Schaltung, dass bei irgend einer Störung an der Temperatursteuereinrichtung das Impulsrelais 26 in seine Ruhelage zurückkehrt, in der die Ruhekontakte 25 geschlossen sind und der erregte Schaltschütz geöffnet ist.
Bei Wasch- oder Spülautomaten ist anstatt dieses hier der Einfachheit halber eingezeichneten Schalt schützen üblicherweise ein Programmschalter bzw. ein Schrittschaltwerk vorhanden. In diesem Fall erfolgt dann nicht ein Ausschalten dieses Schaltschützen, son dern vielmehr ein Weiterschalten des Programmschal ters oder Schrittschaltwerkes durch einen Impuls um einen Schritt, so dass nun das restliche Programm bis zum Ende ablaufen kann, obwohl also gegebenenfalls in der Temperatursteuereinrichtung ein Fehler oder eine Störung vorliegt.
In Fig.2 ist die Temperatursteuereinrichtung als Ganzes dargestellt. Diese ist in einem als Ganzes mit 80 bezeichneten Gehäuse untergebracht, das aus ei nem Gehäuseoberteil 81 und aus einem Gehäuseunter teil 82 besteht, die durch beliebige Befestigungsmittel zusammengehalten bzw. an einem Träger befestigt sind. Die Anordnung der Einzelkomponenten entspre chend der Schaltung im Inneren des Gehäuses ist nicht dargestellt. Es sei lediglich erwähnt, dass im Unter teil 82 eine Leiterplatte angeordnet ist, die auf der ei nen Seite eine gedruckte Schaltung hat und auf deren anderer Seite die Komponenten der Schaltung nach Fig. 1 einschliesslich des Transformators trägt.
An beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten hat das Gehäuse 80 eine maulartige Öffnung, in der jeweils eine Anzahl von Steckern 83 angeordnet sind, von denen lediglich eine Gruppe in Fig. 3 gezeigt ist. Gegenüber diesen Steckern ist eine weitere Gruppe von Steckern vorhanden, die jedoch in Fig. 2 und 3 nicht sichtbar ist.
Diese Steckerstifte sind in Fig. 1 schema tisch angedeutet und dort mit 24 und 23 bezeichnet, wobei dann in der tatsächlichen Ausführung die Stek- kerstifte des Heissleiters 45 auf der Netzspannungs- seite zur gleichmässigen Verteilung der Stecker auf den Seiten angeordnet sind.
Auf der Oberseite des Oberteils 81 sind noch Be zeichnungen für die Stecker angebracht.
Anstatt eines Heissleiters könnte ohne weiteres auch die ganze Schaltung für einen Kaltleiter ausgelegt wer den. Es muss dann lediglich darauf geachtet werden, dass bei zunehmendem Widerstand des Kaltleiters bei sich erhöhender Temperatur ebenfalls der Erregerstrom der Impulsspule 27 kleiner wird.