DE1094505B - Temperaturregler mit Kontaktthermometer - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Temperaturregler mit einem Kontaktthermometer, wie Quecksilberthermometer, welches eine elektrische Hilfsheizwicklung mit einem zur Einstellung des Sollwertes der Temperatur dienenden verstellbaren Widerstand aufweist sowie einen Zusatzheizkreis, der während der Einschaltdauer der Hauptheizung in rückführendem Sinn wirksam ist.

Es sind bereits Temperaturregler mit einem Kontaktthermometer bekannt, das eine Hilfsheizwicklung aufweist, die in einem einen einstellbaren Widerstand umfassenden Stromkreis liegt, so daß sich der Temperaturbereich des Thermometers mit Hilfe des Widerstandes durch Erhöhung oder Verringerung der elektrisch erzeugten Wärme einstellen läßt.

Es ist an sich auch bereits bekannt, bei Temperaturreglern einen temperaturabhängigen Widerstand vorzusehen, der durch eine. Heizwicklung beeinflußt wird.

Um ein Übersteuern des Reglers,, beispielsweise durch die thermische Trägheit der Wärmequelle, zu verhindern, hat man bereits daran gedacht, der Heizwicklung des Thermometers über einen zweiten Widerstand einen Strom zuzuführen, und zwar derart, daß dieser zusätzliche Strom über diesen Widerstand der Thermometerheizwicklung, nur während derjenigen Zeitspannen zugeführt wird, während welcher der Hauptheizung Strom zugeführt wird. Diese Anordnung besitzt jedoch den Nachteil, daß die Schalthäufigkeit des Kontaktthermometers verhältnismäßig groß ist, d. h. der Stromkreis in kurzen Zeitabständen geschlossen und wieder unterbrochen wird.

Ausgehend von dem Bekannten schlägt die Erfindung vor/daß an die gemeinsame Hilfsheizwicklung der Rückführheizkreis in, Gestalt eines temperaturabhängigen Widerstandes angeschlossen ist, der mittels einer eigenen Heizwicklung in. Abhängigkeit von der Schaltstellung des Kontaktthermometers heizbar ist. Der temperaturempfindliche Widerstand ist vorzugsweise .dem..einstellbaren Widerstand parallel geschaltet, und der temperatur.empfindliche Widerstand, besitzt dabei'eine solche. .Temperaturcharaktenstik,.daß sich der elektrische "Widerstand bei steigender Temperatur verringert. Durch die thermische Trägheit des temperaturempfindlichen Widerstandes wird dje^Rjjcls-' führung verzögert und dadurch eine größere Regelungsstabilität erreicht, also die Schalthäufigkeit des Reglers herabgesetzt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem x\usführungsbeispiel näher erläutert.

Das Quecksilberkontaktthermometer 1 hat Kontakte 2 und 3, welche von der Quecksilbersäule des Thermometers berührt werden können. Das Thermometer besitzt eine untere Thermometerkugel 4, die

Temperaturregler mit Kontaktthermometer

Anmelder:

Vapor Heating Corporation,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dt. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 6. Juli 1955

Ragnar Gustafsson und Curt Herman Gustaf Plass,

Lidingö (Schweden), '

sind als Erfinder genannt worden

z. B. durch die Temperatur der Umgebungsluft, ,deren Temperatur geregelt werden soll, beeinflußt wird, sowie eine zweite Thermometerkugel 5, . die von einer Hilfsheizwicklung 6 umgeben ist und mittels dieser Wicklung erwärmt werden kann.- Die Hilfsiieizwicklungö liegt in einem Stromkreis,, der an den. positiven und den negativen Pal einer ■ Spannungsquelle angeschlossen ist und außerdem einen einstellbaren- Widerstand 7 umfaßt. Es sei angenommen, daß die Qtieck; silbersäule des Thermometers..normalerweise .mindern Kontaktdraht 2 in, Berührung_ „steht und; sqbald.---.die

Temperatur überfeinen vorbestipimten „Wert ■ hinaus steigt, auch mit jiem- ajideren_:.Kontaktdr,ai}t3,in..Berührung tritt. Die zwischen den beiden Kontaktdfähten liegende Quecksilbersäule sohließt dann einen +jgS^rpmlireisj der die Wicklung 8 eines Relais 9 enthält.

Dieses Relais besitzt zwei Unterbrechungskontakte, die geschlossen sind, solange das Relais stromlos ist, und die sich beim Einschalten des Relais öffnen. Die Zeichnung zeigt die beiden Relaiskontakte in ihrer geschlossenen Stellung, d. h. für den Fall, daß die Relaiswicklung stromlos ist, so daß der Kontakt 11 einen Speisestromkreis für die Wärmequelle 12 schließt, die somit so lange in Betrieb bleibt, wie das Relais 9 nicht unter Strom steht. Mit dem anderen Relaiskontakt 10 ist eine Heizwicklung 13 in Reihe

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geschaltet, die den temperaturempfindlichen Widerstand 14 beeinflußt. Dieser Widerstand besitzt einen negativen Temperaturkoeffizienten und ist mit dem einstellbaren Widerstand? parallelgeschaltet, so daß sich der die Heizwicklung 6 durchfließende Strom aus den beiden diese Widerstände durchfließenden Stromkomponenten zusammensetzt.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Zustand der Anordnung, bei dem durch die Relaiswicklung 8 kein Strom fließt, ist der Stromkreis über die Heizwicklung 13 geschlossen, wodurch der Widerstand des temperaturempfindlichen Widerstandes 14 auf einem niedrigen Wert gehalten wird. Die beiden Stromkomponenten, die durch die Widerstände 7 und 14 zu der Heizwicklung 6 fließen, bewirken eine Erwärmung des in dem Thermometer 1 enthaltenen Quecksilbers. Gleichzeitig wird der Wärmequelle 12 über den Relaiskontakt 11 Strom zugeführt, so daß eine Temperatursteigerung in dem das Thermometer 1 enthaltenden Raum stattfindet. Unter dem gleichzeitigen Einfluß der Heizwicklung 6 und der Luft in dem das Thermometer 1 enthaltenden Raum steigt die Quecksilbersäule des Thermometers, so daß eine Verbindung zwischen den Kontaktdrähten 2 und 3 hergestellt wird. Nunmehr kann ein Strom durch die Relaiswicklung 8 fließen, so daß die den Relaiskontakten 10 und 11 zugeordneten Stromkreise unterbrochen werden. Infolgedessen kühlt sich die Heizwicklung 13 ab, so daß sich der Widerstand des Widerstandes 14 wieder vergrößert. Ferner wird die Energiezufuhr zu der Wärmequelle 12 unterbrochen. Die Wärmequelle beginnt hierauf sich abzukühlen, doch spielt sich dieser Vorgang infolge der thermischen Trägheit der Wärmequelle nur ziemlich langsam ab. Da sich der elektrische Widerstand des Widerstandes 14 bei der Abkühlung steigert, wird der Heizwicklung 6 ein kleinerer Strom zugeführt, und infolgedessen sinkt die Quecksilbersäule des Thermometers 1, so daß die Verbindung zwischen den Kontaktdrähten 2 und 3 nach einiger Zeit wieder unterbrochen wird. Die RelaiswicMung 8 wird dann erneut stromlos, die Relaiskontakte 10 und 11 werden geschlossen, und das gleiche Arbeitsspiel wiederholt sich. Auf diese Weise wird das Relais 9 die Kontakte 10 und 11 periodisch schließen und öffnen, so daß in dem das Thermometer 1 enthaltenden Raum eine gleichmäßige Temperatur aufrechterhalten wird. Die Länge der Zeitspannen, während welcher die Kontakte 10 und 11 jeweils geschlossen oder geöffnet gehalten werden, richtet sich nach dem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes 14, nach dem Wärmeübergang von der Heizwicklung 13 zu dem Widerstand 14 sowie nach der Abkühlung des Widerstandes 14.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Widerstand 14 so gewähilt, daß sich der elektrische Widerstand bei steigender Temperatur vermindert. Es ist jedoch ersichtlich, daß dieser Widerstand auch eine entgegengesetzte Charakteristik aufweisen kann. In diesem Falle muß man die beweglichen Kontakte 10 und 11 des Relais 9 lediglich so ausbilden, daß sie die ihnen zugeordneten Stromkreise dann schließen, wenn das Relais unter Strom gesetzt wird.

Bei der soeben beschriebenen Anordnung besitzt der temperaturempfindliche Widerstand 14 im kalten Zustand einen hohen, jedoch immer noch endlichen Wert des elektrischen Widerstandes. Eine größere Änderung des Widerstandes läßt sich erzielen, wenn man den Widerstand, z. B. über einen zusätzlichen beweglichen Kontakt des Relais 9, nur dann einschaltet, wenn der Strom zu der Heizwicklung 13 und zu der Wärmequelle 12 fließt, während der Widerstand abgeschaltet wird, wenn die Stromzufuhr zu der Heizwicklung 13 und zu der Wärmequelle 12 unterbrochen wird. Wenn der Widerstand auf diese Weise beim Einschalten des Relais 9 abgeschaltet wird, wobei die Unterbrechung des Stroms an den beweglichen Kontakten erfolgt, wird die Stromzufuhr zu der Heizwicklung 6 plötzlich verringert. Gleichzeitig kühlt sich der Widerstand 14 ab, so daß er für das nachfolgende Einschalten des Widerstandes in den Stromkreis rechtzeitig einen hohen Widerstandswert annimmt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Temperaturregler mit einem Kontaktthermometer, wie Quecksilberthermometer, welches eine elektrische Hilfsheizwicklung mit einem zur Einstellung des Sollwertes der Temperatur dienenden verstellbaren Widerstand aufweist sowie einen Zusatzheizkreis, der während der Einschaltdauer der Hauptheizung in rückführendem Sinn wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die gemeinsame Hilfsheizwicklung (6) der Rückführheizkreis in Gestalt eines temperaturabhängigen Widerstands (14) angeschlossen ist, der mittels einer eigenen. Heizwicklung (13) in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Kontaktthermometers (1) heizbar ist.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturempfindliche Widerstand (14) dem einstellbaren Widerstand (7) parallelgeschaltet ist und der temperaturempfindliche Widerstand eine solche Temperaturcharakteristik besitzt, daß sich der elektrische Widerstand bei steigender Temperatur verringert.

3. Temperaturregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturempfindliche Widerstand (14) durch einen zusätzlichen Schaltkontakt des Relais (9) mit der Hauptheizung zugleich abschaltbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 854 593, 716 344;
schweizerische Patentschrift Nr. 219187;
britische Patentschrift Nr. 495 220.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 677/257 11. SO