Im Patentanspruch I des Hauptpatentes ist eine Schaltvorrichtung mit mindestens einem auf Feuchtigkeit ansprechenden Fühler zum Betätigen eines Schalters in einem elektrischen Stromkreis definiert, welche sich dadurch auszeichnet, dass der Fühler einen Isolationskörper aufweist, auf welchem mindestens eine Fühlerelektrode und mindestens ein Heizelement angeordnet sind, wobei die Elektrode und das Heizelement voneinander elektrisch isoliert sind. Im Hauptpatent ist auch die Verwendung der Schaltvorrichtung mit dem Feuchtigkeitsfühler in einer Schaltanlage für Bodenheizung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterentwicklung der im Patentanspruch I des Hauptpatentes definierten Erfindung dar. Beim üblichen Betrieb eines Fühlers, wie er im Hauptpatent beschrieben ist, ergeben sich gewisse Nachteile: - Das Auftreten von Tau führt im Sommer zu wiederhol tem kurzem Ansprechen des Fühlers in der Zeit zwi schen Mitternacht und Sonnenaufgang.
- Der Fühler reagiert bei tiefer Fühlertemperatur nur lang- sam auf Schnee, da sich eine so dicke Schneeschicht auf dem einmal unterkühlten Fühler absetzen muss, dass die untersten, direkt auf dem Fühler aufliegenden Schneekri stalle unter dem Druck der Schneeschicht zum Schmel zen kommen, bevor er anspricht.
- Falls der Wind oder Erschütterungen des Fühlers das Zu standekommen einer Schneeschicht auf dem Fühler ver unmöglichen, spricht der Fühler auf Schnee schwerlich an.
- Wird der Fühler auf normale Weise geheizt, entsteht durch die aufsteigende, warme Luft an der Fühleroberflä che eine Strömung, die fallende Schneeflocken vom Füh ler abweist und so das Ansprechen des Fühlers verunmög licht.
Es ist nun möglich, die oben erwähnten Nachteile dadurch zu umgehen, dass zusätzliche Mittel zum Steuern der Fühlertemperatur vorgesehen sind.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand zweier Schemas erläutert:
Fig. 1 zeigt das Schaltschema für eine Schaltvorrichtung zum Schliessen einer Dachluke,
Fig. 2 das dazugehörende Impulsschema.
In Fig. 1 ist ein Fühler 56 mit einer Heizwicklung 65 ersichtlich, in deren Kreis sich eine Stromquelle in Form einer Speisebatterie 59 befindet. Der Heizstromkreis kann über einen Heizschalter 76 geschlossen werden, womit das Heizen des Fühlers 56 erfolgt. DieHeizwicklung 65 liegt über eine weitere Stromquelle 78 an einem Verstärker 61, an den ferner eine Fühlerwicklung 63 des Fühlers 56 angeschlossen ist. Dem Verstärker 61 ist ein weiterer Verstärker 55 mit Speicherfunktionen nachgeschaltet, dem ein Relais 80 sowie ein Leistungsschütz 71 mit Kontakt 72 folgt. Letzterer schliesst und öffnet einen an den Anschlussklemmen 47 am Stromnetz liegenden Motor M, welcher in nicht dargestellter Weise die Dachluke betätigt.
Im Steuersystem des Fühlers 56 sind ferner ein Taktgeber 74 sowie ein elektronischer Zähler 73 vorgesehen. Der Zähler 73 stellt den Zeitschalter dar, der vom Taktgeber 74 angesteuert, die Minuten laufend, z. B. von 0 bis 15, zählt und dann selbsttätig wieder von vorn beginnt. Während der 15. Minute des Zyklus wird ein Signal an den Heizschalter 76 der Heizwicklung 65 mit der Batterie 59 abgegeben, der diesen Stromkreis schliesst. Der Zeitschalter 73, 74 steuert mithin das Schliessen und Offnen des Heizkreises der Heizwicklung 65, so dass der Fühler 56, beispielsweise alle 15 Minuten, eine Minute lang geheizt wird. Durch dieses stossweise Heizen wird eine aufwendige, stufenlose Regelung der Heizleistung des Fühlers 56 umgangen.
Der regelmässige Heizt impuls, welcher übrigens bezüglich Frequenz und Dauer einstellbar ist, reicht aus, um einen allmählichen Niederschlag von Luftfeuchtigkeit auf dem Fühler, beispielsweise Tau, zu verdampfen, ohne die Empfindlichkeit des Fühlers bezüglich anderer Niederschläge zu beeinträchtigen.
Bei starkem Nebel genügt nämlich die Pause zwischen den Heizimpulsen, um den Fühler 56 durch die sich darauf niederschlagende Feuchtigkeit zum Ansprechen zu bringen.
Spricht der Fühler 56 mit seinen Wicklungen 63 und 65 auf Schnee an, so wird vom zugehörigen Verstärker 61 ein Signal erzeugt, das den beschriebenen Zähler 73 auf Null stellt und dort so lange festhält, wie der Fühler 56 auf Feuchtigkeit, z. B. Schnee, Riesel, Regen oder dergleichen, selbst anspricht. Sobald die Fühlerwicklung 63 und die Heizwicklung 65 wieder trocken sind, verschwindet dieses Signal und der Zähler 73 beginnt wieder von Null an zu zählen. Nachdem das Fühlersignal direkt ein Speicherelement 55, hier einen sogenannten Flip-Flop, in den Ein -Zustand gebracht hat, wird zur Rückstellung dieses Speicherelementes 55 der Anheizimpuls des Zählers 73 benutzt, der ja 15 Minuten nach dem Verschwinden des Fühlersignales erscheint. Alle weiteren Aufheizimpulse haben dann keine Wirkung mehr auf das Speicherelement 55.
Bei Schneefall wird durch die dauernd zu- und wiederabnehmende Temperatur des Fühlers 56 in jedem Zyklus zwei Mal ein Temperaturbereich durchlaufen, der sowohl das Absetzen der Schneeflocken auf dem Fühler 56, als auch deren Schmelzen ermöglicht. Das rasche und zugleich zuverlässige Ansprechen des Fühlers 56 auf Schnee wir eigentlich erst durch die Anwendung der beschriebenen, dauernd intermittierenden Vorheizung der Heizwicklung 65 und damit des Fühlers 56 ermöglicht.
In der praktischen Ausführung wird der gleiche Zeitschalter 73, 74 sowohl für die laufende Steuerung der periodisch kurzzeitigen Aufheizung der Heizwicklung 65, als auch für die zeitweilige Speicherung des Fühlersignales, wie dies vorbeschrieben ist, verwendet.
Wenn der Fühler 56 in der beschriebenen Art und Weise auf Schnee anspricht, indem der auf den Fühler 56 fallende Schnee geschmolzen wird und zwischen der Fühlerwicklung 63 und der Heizwicklung 65 einen Kurzschluss hervorruft (wesentliche Widerstandsreduktion im Sinne der Beschreibung des Hauptpatentes), erfolgt vom Verstärker/Speicherelement 55 aus das Signal für die benötigte Funktion, im vorliegenden Falle zum Schliessen einer Dachluke bei Niederschlag, über das Relais 80 an die Leistungsschütze 71/72 des Motors M.
Das Diagramm gemäss Fig. 2 veranschaulicht den zeitlichen Ablauf der Ereignisse in der beschriebenen Steuerung:
Die Spur 91 stellt das Ausgangssignal des Taktgebers 74 dar, die Spur 92 das Ausgangssignal des elektronischen Zählers 73. Während dieser dargestellten Minute ist der Schalter 76 geschlossen und die Heizwicklung 65 wird mittels der Batterie 59 geheizt. Die Spur 93 zeigt das Ausgangssignal des Fühlerverstärkers 61 und die Spur 94 die Stellung des Ausgangsrelais 80. Der Abschnitt 95 zeigt das normale Verhalten der Schaltung, ohne dass der Fühler 56 angesprochen hat, mit der erwähnten, kurzzeitigen und sich wiederholenden Vorheizung. Im Moment 96 hat der Fühler 56 infolge Niederschlages angesprochen. Das Ende des Niederschlages erfolgt im Zeitpunkt 97, während die Steuerung mit der erwähnten Zeitverzögerung 99 erst im Zeitpunkt 98 in den ursprünglichen Zustand 95 zurückkehrt.
Auf die beschriebene Weise wird der Fühler 56 mittels eines Steuerkreises für den Heizstrom intermittierend auf eine ganz geringe Übertemperatur gegenüber der Luft gebracht. Erst beim Zusammenbruch des Widerstandes zwi schen der Fühlerwicklung 63 und der Heizwicklung 65 durch einen Regentropfen, Nebel oder eine geschmolzene Schneeflocke wird der Heizstrom so lange voll eingeschaltet, bis die Isolation trocken ist und damit der Widerstand den früheren hohen Wert wieder erreicht hat. Während dieser Zeit erfolgt eine Schaltung, beispielsweise gemäss dem Hauptpatent, einer Bodenheizung oder, wie in vorliegendem Falle, des Antriebsmotors M zum Schliessen einer Dachluke oder dergleichen.
Es ist natürlich möglich, mit derartigen Schaltvorrichtungen in Funktion von Temperatur und Niederschlag Treibhausdächer, Fenster, Alarmvorrichtungen usw. wie dies im Hauptpatent erwähnt ist, zu betätigen.