DE1074777B

DE1074777B - Control device for electric space heaters

Info

Publication number: DE1074777B
Application number: DENDAT1074777D
Authority: DE
Inventors: Hameln Dipl.-Ing. Hans Knop
Original assignee: UCENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Frankfurt/M
Publication date: 1960-02-04

Description

Es sind elektrische Raumheizgeräte bekannt, bei denen die Energiezufuhr nach dem Prinzip des Elektrohahns vorgenommen wird. Dabei wird das Elektrogerät abwechselnd an die volle Netzspannung zu- und abgeschaltet, d. h., die elektrische Energie wird dem Gerät intermittierend zugeführt. Je nachdem nun das Gerät während einer bestimmten Zeitdauer mehr oder weniger lange eingeschaltet ist, ist auch der zeitliche Mittelwert der verbrauchten Energie mehr oder weniger groß. Da sich die Einschaltdauer der Energiezufuhr stufenlos regeln läßt, ist dadurch auch eine stufenlose Temperaturregelung möglich. Außerdem gestattet .diese. Einrichtung, die Verbraucherleistung praktisch verlustlos einzustellen. Eine solche Energieregelung wird beispielsweise bei der elektrischen Beheizung der Fahrgastabteile der Bundesbahn angewandt. Da es aber möglich ist, daß sich bei der Einstellung der Heizung auf eine angenehme Temperatur nur wenig Fahrgäste im Abteil befinden, wird häufig, wenn das Abteil stärker besetzt ist, die Temperatur unangenehm hoch. Um dies zu vermeiden, ist in den modernen elektrischen Zugbeheizungen eine Übertemperaturausschaltung vorgesehen, die darauf beruht, daß ein Kontaktthermometer bei einer bestimmten Temperatur einen Stromkreis schließt, der nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Abschaltung des Verbrauchers bewirkt. Bei den bekannten Einrichtungen sind dies zwei völlig voneinander getrennte Schalter.There are electrical space heaters known in which the energy supply according to the principle of Electric tap is made. The electrical device is alternately connected to the full mains voltage switched on and off, d. That is, the electrical energy is supplied to the device intermittently. Depending on Now the device is switched on for a certain period of time for a longer or shorter period also the time average of the energy consumed is more or less large. Since the duty cycle the energy supply can be regulated steplessly, a stepless temperature control is possible. In addition, this. Facility, consumer power set practically lossless. Such an energy regulation is for example at the electrical heating of the passenger compartments of the Federal Railroad. But since it is possible that When the heating is set to a comfortable temperature, there are only a few passengers in the compartment often becomes uncomfortably high when the compartment is more crowded. To do this avoid, an excess temperature switch-off is provided in modern electrical train heating systems, which is based on the fact that a contact thermometer creates a circuit at a certain temperature closes, which causes the consumer to switch off after a certain period of time. Both known devices, these are two completely separate switches.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Regeleinrichtung zu schaffen, bei der nur ein Schalter vorhanden ist und sowohl die Energieregelung als auch die Übertemperaturausschaltung die Betätigung dieses einzigen Schalters bewirken. Bei der Erfindung wird ein zur Steuerung dienendes, mit zwei Heizwicklungen versehenes Bimetall· verwendet, das ein Kippglied eines Schnappschalters beeinflußt. The invention has set itself the task of creating a control device in which only one Switch is available and both the energy control and the overtemperature switch-off Effect actuation of this single switch. In the invention, a control is used with Bimetal with two heating coils · used, which influences a toggle element of a snap switch.

Erfindungsgemäß dient von den Heizwicklungen in an sich bekannter Weise die eine zur Energieregelung und die andere zur Ausschaltung bei Übertemperatur, und die erste Wicklung wird entweder von dem konstanten Verbraucherstrom oder einem konstanten Teilstrom desselben durchflossen oder liegt an konstanter Spannung, während die zweite Wicklung elektrisch getrennt von der ersten mit einer Hilfsspannungsquelle und einem temperaturabhängigen, vom \^erbraucher räumlich getrennt angeordneten Schalter in Reihe geschaltet ist. Außerdem wirkt dem Steuerbimetall in an sich bekannter Weise ein zur Kompensation der Raumtemperatur dienendes Bimetall entgegen. Das Steuerbimetall und das Kompensationsbimetall sind über einen Drehpunkt miteinander verbunden, und die Ansprechempfindlichkeit desAccording to the invention, one of the heating windings is used in a manner known per se for energy regulation and the other for switching off in the event of overtemperature, and the first winding is either of the constant Consumer flow or a constant partial flow of the same flows through or is constant Voltage, while the second winding is electrically separated from the first with an auxiliary voltage source and a temperature-dependent switch that is spatially separated from the consumer is connected in series. In addition, the control bimetal acts in a manner known per se for compensation the room temperature serving bimetal against. The control bimetal and the compensation bimetal are connected to one another via a fulcrum connected, and the responsiveness of the

Regeleinrichtung
für elektrische RaumheizgeräteControl device
for electric space heaters

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H._r ^ Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. mb H. _r ^ Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Hans Knop, Hameln,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Hans Knop, Hamelin,
has been named as the inventor

Schnappschalters ist durch Drehung um den Drehpunkt einstellbar.Snap-action switch can be adjusted by rotating it around the pivot point.

Regeleinrichtungen, bei denen ein -Steuerbimetall zwei Heizwicklungen trägt, von denen die eine zur Energieregelung und die andere zur Ausschaltung von Übertemperatur dient, sind von Kochplattenreglern her bekannt, jedoch sind diese bekannten Regler insofern ungünstig, als bei ihnen die Steuerung der zur Übertemperaturauslösung dienenden Heizwicklung durch den Verbraucherstrom selbst erfolgt, der über einen temperatur abhängigen Widerstand der Heizwicklung zugeführt wird. Der Steuerwiderstand ist dem Verbraucher parallel geschaltet, so daß der Verbraucherstrom auch durch den Steuerwiderstand beeinflußt wird. Dieser Nachteil wird mit der Erfindung vermieden.Control devices in which a control bimetal carries two heating coils, one of which is used for Energy regulation and the other one used to switch off excess temperature are from hotplate regulators Known ago, however, these known controllers are unfavorable in that they control the for Overtemperature triggering serving heating winding takes place through the consumer current itself, which over a temperature-dependent resistance of the heating coil is fed. The control resistor is connected in parallel to the consumer, so that the consumer current is also influenced by the control resistor. This disadvantage becomes apparent with the invention avoided.

In der Zeichnung -ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Prinzip dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in principle.

Ein in einem Drehpunkt 1 gelagertes Teil 2 ist mit dem Bimetall 3 und dem Kompensationsbimetall 4 fest verbunden. Das Bimetall 3 wirkt als Steuerbimetall und wird durch zwei Wicklungen 5 und 6 indirekt geheizt. Die Heizwicklung 5 dient zur Energieregelung, während die Heizwicklung 6 zur Abschaltung bei Übertemperatur vorgesehen ist. Das Kompensationsbimetall 4 wirkt dem Bimetall 3 entgegen und dient zur Kompensation der Raumtemperatur. An dem Ende des Bimetalls 3 ist ein U-förmiges Teil 7 angebracht, das ein Kontaktteil 8 trägt, das als Gegenkontakt eines aus den Teilen 11 und 12 bestehenden Schnappschalters dient. Weiterhin ist an dem Teil 7 ein Rückanschlag 9 für den Schnappschalter angebracht. Gegen das Teil 7 wirkt eine Rückdruckfeder 10. Mit 11 ist das Kippglied des Schnappschalters bezeichnet, an dessen einem Ende das Kontaktteil 12 befestigt ist. DieAnsprechempfindlichkeit des Schnapp-A part 2 mounted in a pivot point 1 is fixed to the bimetal 3 and the compensation bimetal 4 tied together. The bimetal 3 acts as a control bimetal and is indirectly heated by two windings 5 and 6. The heating winding 5 is used to regulate the energy, while the heating winding 6 is used for disconnection Overtemperature is provided. The compensation bimetal 4 counteracts the bimetal 3 and serves to compensate the room temperature. At the end of the bimetal 3 a U-shaped part 7 is attached, which carries a contact part 8, which consists of the parts 11 and 12 as a mating contact Snap switch is used. Furthermore, a back stop 9 for the snap switch is attached to the part 7. A return spring 10 acts against part 7. 11 is the toggle link of the snap switch denotes, at one end of which the contact part 12 is attached. The sensitivity of the snap

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schalters wird durch eine Kurvenscheibe 13 geregelt, die über eine Justierschraube 14 auf das Bimetall 4 wirkt und je nach ihrer Einstellung die gesamte Anordnung mehr oder weniger um den Drehpunkt 1 dreht.switch is controlled by a cam 13 which is attached to the bimetal 4 via an adjusting screw 14 acts and, depending on its setting, the entire arrangement more or less around pivot point 1 turns.

In der Zeichnung ist das System unmittelbar nach dem Einschalten dargestellt, das beispielsweise durch Verstellung der Kurvenscheibe 13 erfolgte. Der Schnappschalter ist geschlosssen, und der Verbraucher liegt also an Netzspannung. Dabei fließt durch die Heizwicklung 5 ein Strom. Dies kann beispielsweise ein Teilstrom des Verbrauchers sein, dann arbeitet die Energieregelung stromabhängig, oder die Heizwicklung liegt direkt an Spannung, d. h., die Energieregelung erfolgt spannungsabhängig. Durch die Heizwicklung 5 wird das Bimetall 3 erwärmt und verbiegt sich. Dabei wird das Teil 7 in der durch den Pfeil 15 dargestellten Richtung verschoben. Bei Erreichen einer bestimmten Stellung springt das Kippglied 11 in seine zweite stabile Lage um, d. h., es legt sich an den Rückanschlag 9, und der Verbraucherstromkreis ist geöffnet. Bei Abkühlen des Bimetalls 3 geht dieses langsam wieder zurück, und durch die Rückdruckfeder 10 wird das Kippglied 11 bei Überschreiten eines bestimmten Punktes wieder in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurückgedrückt, und der Verbraucherstromkreis wird wieder geschlossen.In the drawing, the system is shown immediately after switching on, for example by Adjustment of the cam 13 took place. The snap switch is closed, and so is the consumer so it is due to the mains voltage. A current flows through the heating coil 5. This can be, for example be a partial current of the consumer, then the energy control works depending on the current, or the heating winding is directly due to voltage, i. In other words, the energy regulation is voltage-dependent. Through the heating coil 5, the bimetal 3 is heated and bends. The part 7 is shown in the direction indicated by the arrow 15 direction shown shifted. When a certain position is reached, the tilting member 11 jumps into reverses its second stable position, d. that is, it rests against the back stop 9, and the consumer circuit is opened. When the bimetal 3 cools down, it slowly goes back again, and through the return pressure spring 10, when a certain point is exceeded, the tilting member 11 returns to the position shown in the drawing shown position pushed back, and the consumer circuit is closed again.

Damit sich die Raumtemperatur auf die Wirkungsweise des Mechanismus nicht bemerkbar macht, wirkt das Kompensationsbimetall 4 dem Bimetall 3 entgegen. Durch die Kurvenscheibe 13 ist eine Energieregelung insofern möglich, als je nach Stellung der Scheibe die Anordnung mehr oder weniger um den Drehpunkt 1 gedreht ist und infolgedessen sich der Bimetallstreifen 3 oder 4 mehr oder weniger stark ausbiegen muß, um das Kippglied des Schnappschalters in die Ausschaltlage zu drücken, d. h., die Heizleistung in der Wicklung 5 muß mehr oder weniger lange aufgebracht werden.So that the room temperature does not affect the way the mechanism works, works the compensation bimetal 4 against the bimetal 3. The cam 13 is used to regulate energy insofar as possible, as depending on the position of the disc, the arrangement more or less around the Pivot point 1 is rotated and, as a result, the bimetallic strip 3 or 4 is more or less strong must bend out in order to press the toggle link of the snap switch into the switch-off position, d. h., the Heating power in the winding 5 must be applied for a longer or shorter period.

Die Heizwicklung 6 ist mit einer Hilfsspannungsquelle in einen Stromkreis geschaltet, der durch ein Kontaktthermometer bei Erreichen einer bestimmten Temperatur geschlossen wird. Die Heizwicklung 6 erwärmt das Bimetall 3 so weit, daß der Schnappschalter geöffnet wird, und hält diesen offen, bis die Temperatur so weit gesunken ist, daß das Kontaktthermometer den Stromkreis wieder öffnet.The heating coil 6 is connected to an auxiliary voltage source switched into a circuit that is triggered by a contact thermometer when a certain Temperature is closed. The heating coil 6 heats the bimetal 3 so far that the snap switch is opened, and keeps it open until the temperature has dropped so far that the contact thermometer opens the circuit again.

Bei einer derartigen Anordnung ist für die Energieregelung und Ausschaltung bei Übertemperatur nur ein einziger Schalter vorhanden, der die Aus- und Einschaltung des Verbrauchers bewirkt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel läßt sich vielfach abändern, ohne daß dabei der Kern der Erfindung berührt wird. So ist es beispielsweise möglich, das Kompensationsbimetall 4 an dem Ende, mit dem es sonst auf der Kurvenscheibe aufliegt, fest einzuspannen und die Einstellung der Ansprechempfindlichkeit durch Verschieben der Festpunkte des Schnappschalters vorzunehmen, wie dies beispielsweise durch den Doppelpfeil 16 angedeutet ist. Außerdem kann man, wenn das Kompensationsbimetall 4 mit seinem freien Ende fest eingespannt ist und keine besondere Kompensation der Raumtemperatur erforderlich ist, die Heizwicklung für die Übertemperaturauslösung auf dem Kompensationsbimetall 4 anbringen. Das Bimetall 3 und das Kompensationsbimetall 4 sind dann als ein Temperaturglied zu betrachten, das lediglich durch das Teil 2 unterbrochen wird.With such an arrangement is for the energy control and switching off in the event of excess temperature only a single switch is available, which causes the consumer to be switched on and off. The depicted The embodiment can be modified in many ways without affecting the essence of the invention will. So it is possible, for example, the compensation bimetal 4 at the end with which it otherwise rests on the cam, clamp it firmly and adjust the sensitivity by moving the fixed points of the snap switch, such as this is indicated by the double arrow 16. In addition, if the compensation bimetal 4 is firmly clamped with its free end and no special compensation of the room temperature is required is, the heating coil for the overtemperature release on the compensation bimetal 4 attach. The bimetal 3 and the compensation bimetal 4 are then to be regarded as a temperature element, which is only interrupted by part 2.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Control device for electric space heaters using one for control serving bimetal, which is provided with two heating windings and a toggle link of a snap switch influenced, characterized in that the heating windings in per se known Way one is used for energy control and the other for switching off in the event of excess temperature and that the first winding either from the constant consumer current or a constant Partial current of the same flows through or is at constant voltage, while the second Winding electrically separated from the first with an auxiliary voltage source and a temperature-dependent, from the consumer spatially separated switch is connected in series.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the bimetal is a per se in a known way, the compensation bimetal which serves to compensate for the room temperature counteracts.

3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the bimetal and the Compensation bimetal are connected to one another in a manner known per se via a pivot point, wherein the sensitivity of the snap switch can be adjusted by rotating it around the pivot point is.

4. Control device according to claim 1 to 3, characterized in that an im on the bimetal Cross-section U-shaped part is attached, the mating contact of the snap switch and a Backstop for the toggle link of the snap switch carries.

5. Control device according to claim 3, characterized in that for setting the response sensitivity a cam is provided in a manner known per se.

Considered publications:
German Patent No. 833 095;
Swiss Patent No. 305 845;
U.S. Patent No. 2,748,233.

1 sheet of drawings

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