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Selbsttätige, in Abhängigkeit von der Raumtemperatur gesteuerte Regelvorrichtung,
insbesondere für Sammelheizungsanlagen Die Erfindung betrifft eine selbsttätige,
in Ab-
hängigkeit von der Raumtemperatur gesteuerte Regelvorrichtung, insbesondere
für Sammelheizungsanlagen, bei der in jedem Raum ein Thermostat vorgesehen ist,
der mit einer zentralen Steuerstelle in Verbindung steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, die es dem Benutzer eines Raumes ermöglicht,
nach seinem Belieben die Beheizung des Raumes wie bisher einzustellen, wobei aber,
von einer Zentralsteuerstelle aus, mit der eine Gruppe von Räumen oder alle Räume
verbunden sind, diese einzelne Raumsteuerung in einem beliebigen Raum übersteuert
und dadurch unwirksam gemacht werden kann. Durch diese Übersteuerung kann die Beheizung
des Raumes unterbrochen, oder es kann eine minimale Beheizung sichergestellt werden,
um z. B. die Gefahren des Einfrierens der Heizwasserarmaturen zu vermeiden oder
um ein schnelles Anheizen unabhängig von der einzelnen Raumsteuerung zu ermöglichen,
bis in diesem Raum eine vorher festgelegte Anfangstemperatur erreicht ist. Ferner
soll eine mit einfachsten Mitteln bewerkstelligte Fernablesung der durch den Raumthermostaten
jedes Raumes gemessenen Temperatur bei einer zentralen Stelle möglich sein.
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Die Erfindung gibt dem Benutzer eines Raumes einen unabhängigen Thermostaten
an die Hand, der die direkte Ablesung der vom Thermostaten gemessenen Temperatur
sowie die direkte Ablesung der gewünschten Temperatur, die mittels eines Handrades
des Thermostaten einstellbar ist, das die Tätigkeit des Steuems des Thermostaten
beeinflußt, gestattet, wobei die beiden Werte entweder an ein und derselben Skala
oder an getrennten Skalen ablesbar sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß der an sich bekannte, in jedem Raum
vorgesehene, mit auf unterschiedliche Temperaturen ansprechenden Kontakten ausgestattete
Thermostat außer dem auf eine vom Raumbenutzer einstellbare Solltemperatur ansprechenden
Kontakt mindestens einen weiteren, auf eine festgelegte Temperatur ansprechenden
Kontakt aufweist, und daß in der zentralen Steuerstelle Schalteinrichtungen zum
Außerbetriebsetzen mindestens des auf die Solltemperatur ansprechenden Kontaktes
jedes Raumthermostaten vorgesehen sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Merkmale der Unteransprüche
2 bis 5 bei dem Gegenstand des Anspruchs 1 vorhanden sein.
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Die gesteuerte Heizvorrichtung in jedem Raum kann von beliebiger Art
sein. Bei Heizkörpern von Sammelheizungsanlagen erfolgt die Steuerung der Wärmernenge
durch ein Elektromagnetheizkörperventil. Dabei kann das Elektromagnetheizkörperventil
so beschaffen sein, daß es bei Stromausfall schließt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen Raumthermostat mit abgenommener Abdeckung in schematischer
Darstellung, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,
F
i g. 3 eine Vorderansicht des Thermostaten in kleinerem Maßstab, F i
g. 4 ein Schema der Gesamtanlage eines Regelstromkreises, F i g. 5
ein Schaltbild der Zentralsteuerstelle unter Darstellung der elektrischen Stromkreise,
F i g. 6 eine Ansicht des Schaltbrettes der Zentralsteuerstelle.
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Der in F i g. 1 bis 3 dargestellte Raumthermostat besteht
aus einer Grundplatte 1 aus Isoliermaterial, die eine ringförmige Auswölbung
2 aufweist. Darin ist ein kreisförmiger Bimetallstreifenträger 3 aus Metall
angebracht, der an seinem hinteren Ende eine Verbreiterung 4 aufweist, die dazu
bestimmt ist, sich gegen die Außenfläche der Einwölbung 2 anzulegen, an der er mittels
der Schrauben 5 befestigt ist, so daß der Bimetallstreifenträger
3 festgehalten ist. Der Bimetallstreifenträger
3
trägt einen Bimetallstreifen 6
von Spiralenform, dessen freies Ende einen
leitenden Bügel 7 trägt, der zur Achse des Bimetallstreifens parallel liegt
und auf die Kontakte des Thermostaten wirkt.
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Der erste Kontakt 8, der Anheizkontakt, der-regelbar und an
der Grundplatte 1 mittels Schrauben 9
befestigt ist, ist von zwei Kontaktstücken
10, 11 gebildet, die normaler-weise miteinander in Berührung stehen, so daß
der.--Stromkreis geschlossen ist, die sich jedoch voneinander entfernen, wenn die
Temperatur z. B. auf 25' C ansteigt, da dann der Bügel 7
das Kontaktstück
11 verschiebt.
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Der zweite Kont.akt 12, der Sicherheitskontakt, der ebenfalls regelbar
ist und an der Grundplatte 1
mittels Schrauben 13 befestigt ist, besteht
aus einer Kontaktlamelle 14#-di#, mit dem Bügel 7 zur Berührung gelangt,
wenn, #die Temperatur auf ihren Mindestwert (boispie15weise 51 Q absinkt,
der in dem Raum aufielferhälten werden muß, um die Gefahr von Frostschäden zu vermeiden.
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Der Bügel 7 trägt vom einen Zeiger 15, der hinter einem
Sichtfenster 16 beweglich ist, das in einem Deckel 17 vorgesehen ist,
der den Mechanismus schützt und der entlang des. Fensters eine Skala in Celsiusgraden
zum:&ekten Ablesen der Temperatur aufweist, die mittels des Bimetallstreifens
gemessen und von dem Zeiger 1.5 angezeigt wird. Der Bügel 7
trägt ferner
eine - - Metallzunge 18, die auf einem Regelw-iderstand Üz'gleitet,
-dessen eines Ende mit dem Sicherheitskontakt 12 elektrisch leitend verbunden ist.
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In der Achse des Bünetallstreifenträgers 3 ist eine Welle 20
aus Metall montiert, die gegen den Bimetallstreifenträger 3 du'r#'h' eine
Buchse 21 sowie durch Isolierscheiben 22 und 23 elektrisch isoliert ist,
die gegen die hintere und vordere Stimfläche des Bimetallstreifenträgers 3 aufgesetzt
sind. Ein Kopf 24 am hinteren Ende dei Welle 20 liegt unter dem Druck einer an der
isolierenden Grundplatte 1 befestigten Blattfeder 25 unter Reibung
an der Scheibe 22 an, und die Welle 20 ist dadurch unter Reibung festgehalten. An
der Welle 20 ist vor dem Bimetall' streifenträger 3 die Nabe 26 des
dritten Kontaktes des Solltemperaturkontaktes, befestigt, die eine Bandspirale
27 trägt, die in einem Kontakt 28 endet, der zum Zusammenwirken mit
dem Bügel 7 dient.
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Die Welle 20 geht durch die Kappe 17 hindurch und nimmt ein
Einstellhandrad 29 auf" das an dieser Welle mittels einer Schraube
30 befestig, t ist. Dieses Handrad trägt einen Zeiger 31, der sich
entlang der Skala des Fensters 16 bewegt. Anschläge 32, 33 an der
Kappe begrenzen die Verstellung des Handrades.
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Das Aufleuchten einer Anzeigelampe 34, die zum Heizungssteuerstromkreis
parallel geschaltet und im Deckel 17 montiert ist, zeigt den Betrieb der
Hei-' zung an.
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In F i g. 1 sind mit strichpunktierten Linien elek trische
Verbindungsleitungen 35, 36, 37, 38, 39 angedeutet, die mit dem festen Kontaktstück
10 des Anheizkontaktes 8 mit dem Sicherheitskontakt 12, mit dem Solltemperaturkontakt
26, 27, 28, mit dem beweglichen Kontaktstück 11 des Kontaktes
8 und mit dem Bünetallstreifenträger mittels je einer der Schrauben
5 verbunden sind.
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Der Thermostat ist mit sechs Verbindungskle m-men 41 bis 46 ausgestattet.
Die Klemmen 41 bis 44 dienen zur Aufnahme der vier Verbindungsleiter zur Zentralsteuerstelle
und die Klemmen 45. bis 46 zur- Aufnahme der beiden Stromkreisleiter des Steuerstromkreises
für die Heizvorrichtung des Einzelraumes. Die Klemmen 41 bis 43 sind im Inneren
des Thermostaten mit den Verbindungsleitungen 35, 36 bzw. 37
verbunden,
die an -den drei Kontakten enden. Die Klemmen 44 bis 45 sind untereinander direkt
durch eine Verbindungsleitung 40 verbunden. Die Klemme 46 ist über die Verbindungsleitungen
38, 39 mit dem beweglichen Kontaktstück 11 des Anheizkontaktes bzw.
mit dem Bimetallstreifen verbunden. Die Lampe 34 schließlich ist zwischen die Klemmen
44 und 46 geschaltet.
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Die Heizvorrichtung ist in F i g. 1 bei 47 in sehr kleinem
Maßstab schematisch angedeutet, und bei 48 ist ein Elektromagnetventil als Heizkörperventil
dargestellt. Dieses Ventil erhält Strom über den Teil des Steuerstromkreises, der
an den Klemmen 45 und 46 angeschlossen ist und der in Reihe mit dem Magnetventil
48 einen oder mehrere Unterbrecher 49 enthalten kann, die durch ein oder mehrere
Fenster derart steuerbar sein können, daß sie den Stromkreis beim öffnen eines Fensters
unterbrechen.
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Die drei Klemmen 41 bis 43 sind Teile von drei Speiseleitungen, die
zum Steuerstromkreis parallel geschaltet sind, während die Klemme 44 ein Teil der
Rückleitung des Stromkreises bildet, so daß das Elektromagnetheizkörperventil 48
über die Klemmen 45, 46 mit Strom gespeist wird (wenn der Unterbrecher 49 geschlossen
ist), ein beliebiger der drei Kontakte 8, 12, 28 sich in Schließstellung
befindet und der Stromkreis in der Zentralsteuerstelle geschlossen ist.
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Der Anheizkontakt 8 wird über die Klemme 41 nur zu dem vom
Raumthermostaten unabhängigen Anheizen gespeist, z. B. bevor der Raum benutzt wird
oder bevor der Benutzer eines Schlafzimmers aufsteht. Das Anheizen wird durch die
Verstellung des Bügels 7 des Bimetallstreifens 6 und die dadurch bedingte
Verschiebung des Kontakts 11 beendigt.
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Der zweite Kontakt 12, der Sicherheitskontakt, wird über die Klemme
42 gespeist. Im Raumthermostat wird der Teil des Sicherheitsstromkreises
über
die Verbindungsleitung 3 b, den Bügel 7, sein Bimetallstreifen,
die Kontaktlamelle 14 und die Verbindungsleitung 39 gebildet.
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Der dritte Kontakt 26, 27, 28, der Solltemperaturkontakt, wird
über die Klemme 43 und die Verbind dungsleitung 37 gespeist.
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Im folgenden wird die Steuerung von der Zentralsteuerstelle aus an
Hand der schematischen Darstellung der Anlage in F i g. 4 und an Hand der
F i g. 5
und 6 beschrieben. Die Zentralsteuerstelle ist mit ebenso
vielen Umschalteinrichtungen ausgestattet wie Räume zu steuern sind, und die Stromzufuhr
erfolgt über zwei gemeinsame Leiter 50, 51, die über einen Spannungswandler
52 zum Verkleinern der Spannung gespeist sein können. F i g. 5 zeigt
drei solche Umschaltvorrichtungen von gleicher Ausbildung, die sich auf der Figur
lediglich durch die Stellung der Umschalteinrichtung unterscheiden, deren Handbetätigungsmittel
drei Stellungen einnehmen kann.
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Der Leiter 50 ist mit sämtlichen Handbetätigungs-' -mitteln
der Umschalteinrichtungen 53 über Verbindungsleitungen 54 sowie mit einer
der Klemmen eines .gemeinsamen Galvanometers 55 verbunden, dessen andere
- Klemme-- mit einem gemeinsamen Leiter 56
verbunden
ist, der zur Ablesung der Temperatur in einem beliebigen Raum benutzt wird.
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Jeder Umschalteinrichtung ist ein Schalter 57 mit Feder zugeordnet,
der ein bewegliches Kontaktstück darstellt, das gegen ein Kontaktstück
58 angedrückt wird. Das Kontaktstück 58 und das Handbetätigungsmittel
der Umschalteinrichtung 53 sind mit dem Speiseleiter 50 verbunden.
Der Schalter 57 löst sich von dem Kontaktstück 58, wenn er betätigt
wird, und berührt dann ein Kontaktstück 59, das mit einem Leiter des Galvanometers
56 verbunden ist. Jede Umschalteinrichtung ist mit einer in Reihe geschalteten
Anzeigelampe 60 ausgestattet, deren eine Klemme mit dem Leiter
51 verbunden ist.
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Die vier Leiter 61, 62, 63, 64 sind mit je einer Klemme
41, 42, 43, 44 des Raumthermostaten verbunden. Der Leiter 64 ist mit der zweiten
Klemme
der in Serie geschalteten Anzeigelampe 60 und über diese Anzeigelampe
mit dem Leiter 51 verbunden. Die Leiter 61 und 63 sind mit
zwei Kontaktstücken 65, 66 verbunden, die mit dem Handbetätigungsmittel
der Umschalteinrichtung 53 in den beiden äußersten Stellungen desselben verbunden
sind, wie bei den zwei linken Umschaltvorrichtungen der F i g. 5 dargestellt,
während bei der Mittelstellung des Handbetätigungsmittels (vgl. F i g. 5
rechte Umschaltvorrichtung) kein Stromkreis geschlossen ist. Beim Anheben des Handbetätigungsmittels
53 der Umschalteinrichtung erhält der erste Kontakt 8, der Anheizkontakt,
über die Klemme 41 Strom, und bei Niederdrücken erhält der dritte Kontakt, der Solltemperaturkontakt
28, über die Klemme 43 Strom, wobei der Raumthermostat die Heizung kontrolliert.
Der Leiter 62 ist am beweglichen Schalter 57 angeschlossen und wird
über den Leiter 50 gespeist, an dem der Schalter 57 über das Kontaktstück
58 angeschlossen ist. Dadurch wird die Sicherheitsbeheizung gewährleistet,
wenn der Bügel 7 des Bimetallstreifens die Kontaktlamelle 14 bei Abkühlung
des Raumes bis zur vorgesehenen Minimaltemperatur berührt.
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Zum Ablesen der Temperatur eines beliebigen Raumes in der Zentralstelle
genügt es, den Schalter 57 zu betätigen, der den Leiter 62 von den
Leitern 54, 50 trennt und ihn über das Kontaktstück 59 mit
dem Leiter 56 verbindet, so daß dieser Leiter 62
über das Galvanometer
55 mit Strom gespeist wird. Der Ausschlag des Galvanometers ist eine Funktion
der Stromstärke des dann durch den Leiter 62 fließenden Stroms, der durch
die Klemme 42, den Leiter 36,
einen Teil des Widerstandes 19, den Bünetallstreifen
6, den Leiter 39, die Klemme 46, das Elektromagnetventil 48, die Klemmen
45, 44 und die Rückleitung 64 fließt. Da der im Stromkreis liegende Teil des Widerstandes
19 von der Stellung des Bimetallstreifens 6 am Potentiometer dieses
Widerstandes abhängt, ergibt sich, daß die am Galvanometer abgelesene Stromstärke
eine Funktion der von dem Bimetallstreifen 6 gemessenen Temperatur ist und
daß das Galvanometer 55 daher mit einer Skala in Grad Celsius zum direkten
Ablesen der Temperatur ausgestattet sein kann. Wenn die Temperatur des Raumes genügend
niedrig ist, so daß der Bimetallstreifen 6 die Kontaktlamelle 14 berührt,
wird der Widerstand 19 kurzgeschlossen, und der maximal mögliche Strom fließt
durch das Galvanometer 55, so daß dieses anzeigt, daß die Temperatur ein
Minimum erreicht hat. Im Gegensatz hierzu zeigt ein minimaler Strom, der durch das
Galvanometer fließt, eine maximale Temperatur an.
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Die Anzeigelampe 60 dient zum Anzeigen des Betriebes der Heizung
des betreffenden Raumes.