DE1938418A1 - Regeleinrichtung - Google Patents

Description

Dr.-ing. Dipi..Phye. OSKAR KÖNIG Patentanwalt 1938 418

Deutsche Bank AG Stuttgart Telefon: (0711) 62 85 θ 1 Konto Nr. 89. OO SOO Telegramm: Koenigpat 7000 8TUTTGART-W, Klüpfelstrafie 6 Postscheck Stgt.84919

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Regeleinrichtung

1933418

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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung mit einem unstetigen Vorlauf-Regler zur Regelung der Heizungsvorlauftemperatur einer Heizungsanlage, wobei der Vorlauf-Regler einen Vorlauftemperaturfühler aufweist, dem eine Hilfsheizung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit einer Einflußgröße ein- und ausaehaltbar lot.

Die bekannten Regeleinrichtungen der vorgenannten Art dienen zur Regelung der Heizungsvorlauftemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur. Eine bekannte Regeleinrichtung diesor Art weist einen Heizungsvorlauf-!Thermostaten und einen Außen-Thermostaten auf, die mit je einer Hilfsheizung versehen sind, wobei der Außen-OJhermostat einen Schalter betätigt, der abwechselnd die beiden Hilfaheizungen ein- und ausschaltet. Infolge des Vorhandenseins von zwei Hilfaheizungen wird der Strombedarf der Regeleinrichtung erhöht. Auch findet keine Raumtemperaturregelung, sondern lediglich eine Räumtemperatursteuerung statt* Ferner müssen zur Abstimmung der beiden Hilfsh9izungen aufeinander gesonderte Justiermittel vorgesehen sein, deren Justierung schwierig ist und erst nach Einbau durch Fachkräfte vorgenommen werden kann.

Der Erfindung liegt in der Hauptsache die Aufgabe zugrunde, eine einfache Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der lediglich dem Vorlauftemperaturfühler eine Hilfsheizung zugeordnet sein braucht, die ferner mit besonderem Vorteil eine .unmittelbare Regelung der Raumtemperatur ohne

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Aufschaltung einer Außentemperaturgröße ermöglicht, die ferner mittels einfachen Zweipunkt- oder Dreipunkt-Reglern mit meChanlachen Temperaturfühlern auskommt und Im einfachsten Falle außer Ein-Aus-Sehaltern, elektrischen Leitungen und der Hilfsheizung keine weiteren elektrischen Teile benötigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Regeleinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein auf eine zu regelnde Raumtemperatur ansprechender, vorzugsweise unstetiger Raum-Begier vorgesehen ist, der in Abhängigkeit der Raumtemperatur zu deren Regelung den Stromkreis für die Hilfsheizung steuert, und daß der Vorlauftemperaturfühler bei Unterschreiten eines vorbestimmten ersten Eieentemperaturwertee, deseen Größe vorzugsweise ungefähr dem vorgesehenen Maximalwert der Vorlauftemperatur entspricht, einen ersten Stromkreis einer Stellvorrichtung zum Vergrößern der Helzungsvorlauftemperatur schließt und bei überschreiten des ersten Eigentemperaturwert βε wieder öffnet.

Mittels dieser neuartigen Regeleinrichtung gelingt es, die Raumtemperatur rasch und schnell mit einfachen, betriebssicheren mechanischen und elektrischen Mitteln zu regeln. Der Vorlauf-Regler kann hierbei im einfachsten Pail einem Zweipunkt-Thermostaten entsprechen.

Die Stellvorrichtung kann Irgendeiner bei Heizungsanlagen üblichen Stellvorrichtung entsprechen» zum Beispiel einem ein- und ausschalt baren öl- oder

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Gasbrenner, einer ein- und ausschalt baren Umwälzpumpe oder dergleichen. Der erste Stromkreis schaltet hierbei» wenn er geschlossen wird» die betreffende Stellvorrichtung ein, und wieder aus, wenn er geöffnet wird.

Sie neuartige Regeleinrichtung bewirkt auf einfache Weise eine selbsttätige Regelung der Heizungsvorlauftemperatur in Abhängigkeit des Wärmebedarfes des betreffenden Raumes, wobei die Vorlauftemperatur bei konstantem Wärmebedarf um ihren Mittelwert nur relativ geringfügig pendelt.

Sine besonders einfache Ausbildung des Raum-Reglers kann dadurch erzielt werden, daß der Raum-Regler den Stromkreis der Hilfsheizung bei Überschreiten des Raumtemperatur-Sollwertes schließt und bei Unterschreiten des Raumtemperatur-Sollwertes wieder öffnet. Ein solcher Raum-Regler entspricht einem einfachen Zweipunkt-Thermostaten.

Bei Heizungsanlagen wird häufig als Stellvorrichtung ein Stellmotor, zum Beispiel ein Elektromotor, verwendet, der die Heizungsvorlauftemperatur mittels eines Mischventils oder dergleichen erhöhen oder erniedrigen kann, wobei er zum Erhöhen der Heizungsvorlauftemperatur in einer Stellrichtung und zum Erniedrigen in einer anderen Stellrichtung läuft« Dies kann auf einfache Welse durch die neuartige Regeleinrichtung dadurch bewirkt werden, daß der Vorlauf temperaturfühler bei Überschreiten eines zweiten Eige&temperaturwertes, der höher als der erste Eigentempera-fcurwert 1st, einen

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zweiten Stromkreis der Stellvorrichtung zum Verkleinern der Heizungsvorlauftemperatur schließt und bei Unterschreiten des zweiten Eigentemperaturwertes wieder öffnet. In diesem Fall steuert der erste Stromkreis den Stellmotor in die Richtung, in welcher die Yorlauftemperatur ansteigt und der zweite Stromkreis steuert bei seinem Einschalten den Stellmotor in die andere Richtung, in welcher er die Vorlauftemperatur erniedrigt. Der Vorlauf-Regler entspricht bei dieser Ausbildung einem einfachen Dreipunkt-Ihermostaten.

Sowohl der Vorlauftemperaturfühler als auch der Raumtemperaturfühler können bei der neuartigen Regeleinrichtung mit Vorteil als Bimetallfühler ausgebildet sein, die auf zugeordnete Schalter einwirken.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, daß dem !Temperaturfühler des Raum-Reglers eine periodische !Dastvorri'chtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit des? Eigentemperatur des Semperaturfühlers des Raum-Reglers während jeder Periode den Stromkreis der Hilfsheizung des Vorlauf-Reglers unterschiedlich lange schließt und während der übrigen Zeitdauer jeder Periode öffnet, wobei die Schließzeit mit zunehmender Eigentemperatur des Raumtemperaturfühlers verlängert wird. Durch die periodische !testvorrichtung, welche zweckmäßig mittels eines Synchronmotors angetrieben werden kann, wird dem unstetigen Raum-Regler die Charakteristik eines Proportional-Reglers verliehen, so daß die eingeregelte Raumtemperatur innerhalb des Proportional-Bandes mit abnehmender Außentemperatur sinkt und mit zunehmender Außentemperatur ansteigt.

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Eine solche Anpassung an die Außentemperatur 1st aus physiologischen Gründen erwünscht und spart auch Heizungskosten ein. Überdies ist die Regelcharakteristik eines solchen Proportional-Reglers günstiger als die eines einfachen Thermostaten. Auch werden durch das periodische öffnen und Schließen des dem Raum-Hegler zugeordneten Schalters die Schwankungen der Torlauftemperatur erniedrigt, was ebenfalls erwünscht und vorteilhaft ist.

Wenn es erwünscht ist, an Stelle einer Regelung der Raumtemperatur eine außentemperaturabhängige Steuerung der Raumtemperatur vorzusehen, so kann dies mittels der neuartigen Regeleinrichtung bei Vorhandensein der vorerwähnten periodischen !testvorrichtung dadurch auf einfache Welse erreicht werden, daß der Raum-Regler an Stelle der Regelung der Raumtemperatur als. Sollwertgeber zur .Steuerung der Hilfsheizung

in Abhängigkeit der Witterung, vorzugsweise der Außentemperatur, dient, wobei der Temperaturfühler dieses Sollwertgebers zum Fühlen der Witterung, vorzugsweise der Außentemperatur, ausgebildet ist, und das Verhältnis der Schließzeit zur Öffnungszeit des Stromkreises der Hilfsheizung des Vorlauf -Reglers mit zunehmender Eigentemperatur des Temperaturfühlers des Sollwertgebers vergrößert wird und umgekehrt.

Weitere Merkmal e der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen beschrieben,bzw. dargestellt, wobei es sich versteht, daß die Erfindung in zahlreichen weiteren Ausführungsformen verwirklicht werden kann.

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In der Zeichnung aind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Ee zeigen;

Fig.1 eine schematische Sarstellung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispieles einer erfindungegemäßen Regeleinrichtung zum Regeln einer Raumtemperatur,

Fig.2 eine schematische Darstellung eines Reglers mit einer periodischen Testvorrichtung, wie er mit Vorteil als Raum-Regler bei der Regeleinrichtung nach Fig.1 verwendet werden

kann,

Fig.3 eine Regeleinrichtung zum Steuernder Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur in schematischer Darstellung, wobei als Sollwertgeber ein entsprechend Fig.2 ausgebildeter Regler dient.

Die in Fig.1 dargestellte Regeleinrichtung weist einen als Zweipunkt-Shermostat auegebildeten Raum-Regler 30 und einen als Dreipunkt-Thermostat ausgebildeten Vorlauf-Regler 31 auf, deren Temperaturfühler 11' und 32 jeweils als Bimetallzungen ausgebildet sind. Im einfachsten falle können die Bimetallzungen zur Bildung von Sin- und Aus-Schaltern wie dargestellt unmittelbar mit Schalterkontakten 33 bis 35 zusammenwirken. Eb versteht eich jedoch, daß auch andere Ausbildungen derartiger Thermostaten vorgesehen sein können. Ebenfalls können selbstverständlich auch andere Temperaturfühler vorgesehen sein, beispielsweise Aus-

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dehnungstemperaturfühler, die eine Flüssigkeit aufweisen, deren Volumen sich in Abhängigkeit der !Temperatur stark ändert. Grundsätzlich ist die Erfindung besonders vorteilhaft in Verbindung mit derartigen mechanischen lemperaturfühlera und unstetigen Reglern, da diese sehr betriebssicher sind und nur einen geringen baulichen Aufwand benötigen und ferner keinen Eigenstromverbrauch haben.

An dem freien Ende der Bimetallzunge ist ein Doppelkontakt 36 angeordnet, welcher mit den beiden Kontakten 34» 35 abwechselnd zusammenwirken kann. Die Temperatur der Bimetallzunge 32 ist mittels einer Hilfsheizung 37 beeinflußbar, die als elektrische Heizwicklung ausgebildet ist, welche in Reihe mit dem durch die Bimetallzunge 11^f des Raum-Reglers und den Kontakt 33 gebildeten Schalters des Raum-Reglers liegt. Eine Stromquelle 39 speist diesen Stromkreis.

Der Vorlauf-Regler ist an der Außenseite der Heizungsvorlaufleitung 40 einer nicht in weiteren Einzelheiten dargestellten, üblichen Heizungsanlage, zum Beispiel einer Sammelhelzungsanlage, angeordnet und gegenüber der ihn umgebenden Atmosphäre wärmeisoliert, so daß in dem Innenraum seines ~

Gehäuses sich bei abgeschalteter Hilfsheizung eine Temperatur einstellt» die der !temperatur des in der Leitung 40 befindlichen Heizungsvorlauffluidums entspricht. Sie beiden Schaltkontakte 34, 35 sind über elektrische Leitungen 41» 42 mit zugeordneten Anschlüssen eines Stellmotors 43 verbunden. Der Stellmotor 43 weist einen dritten Anschluß auf, welcher mit-

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tels der Leitung 47 an eine Stromquelle 44 angeschlossen ist, deren andere Anschlußklemme über die Lei-« tung 45 an die Bimetallzunge, welche an einem Isolierklotz 46 angeordnet ist, angeschlossen ist.

Der Stellmotor 43 stellt eine Stellvorrichtung dar und ist in diesem Ausführungsbeispiel als Elektromotor ausgebildet 5 welcher in nicht näher dargestellter YJeise ein Mischventil wa&hfeise in Richtung auf "Auf" oder in Richtung auf "Zu" verstellen kann, wobei dieses Mischventil die Semperatur des Heizungsvorlauffluidums in Abhängigkeit der Winkelstellung seines Kükens ungefähr linear mit dieser Winkelstellung ver~ stellt.

Der Stellmotor 43 verstellt hierbei das Mischventil in Richtung auf zunehmende Vorlauftemperatur, wenn der durch die Bimetallzunge 32 und den unteren Kontakt 34 gebildete Schalter geschlossen ist, so daß ein erster Stromkreis, der die Leitungen 4^, 47 und aufweist, geschlossen ist. Wenn dagegen der durch die Bimetallzunge 32 und den Kontakt 35 gebildete Schalter geschlossen wird, ist ein zweiter Stromkreis, der die Leitungen 42, 47 und 45 aufweist, geschlossen, und der Stellmotor läuft in einer Drehrichtung, in welche er das Mischventil in einer solchen Richtung verstellt, daß die Vorlauftemperatur erniedrigt wird.

Die Bimetallzunge 32 bewegt sich mit zunehmender Eigentemperatur in Richtung des Pfeiles 49 nach oben und entsprechend mit abnehmender Temperatur in Richtung des Pfeiles 49' nach unten. Der Bewegungsbe-

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reich der Bimetallzunge, In welcher sie keinen der Eontakte berührt, kann beispielsweise einem Eigentemperatu:
sprechen.

temperaturbereich der Birnetallzunge von ± 3° C ent-

Die Bimetallzunge 11' des Raum-Reglers bewegt sich mit abnehmender Eigentemperatur in Richtung des Pfeiles 50 nach oben und entsprechend mit zunehmender Eigentemperatur in Richtung des Pfeiles 50' nach unten.

Die dargestellte Mittelstellung der Bimetallzunge 32 des Vorlauf-Reglers 31 nimmt diese zweckmäßig ein, wenn ihre Eigentemperatur etwas größer als die vorgesehene Maximaltemperatur des Heizungsvorlauffluidums ist. Wenn beispielsweise die maximale Vorlauftemperatur 90° 0 beträgt, kann vorgesehen sein, daß die dargestellte Mittelstellung der Bimetallzunge 32 einer Eigentemperatur von 93° 0 entspricht. Der erste Stromkreis würde dann in diesem Ausführungsbeispiel geschlossen werden, wenn die Eigentemperatur der Bimetallzunge ungefähr 90° C entspricht! und der zweite Stromkreis würde in diesem Beispiel dann geschlossen werden, wenn. die Eigentemperatur der Bimetallzunge 96° C beträgt.

Wie dargestellt ist der Raum-Regler mit dem Vorlauf-Regler lediglich über die beiden Leitungen 53, 54 verbunden.

Die Wirkungsweise der dargestellten Regeleinrichtung ist wie folgt:

Es sei angenommen, daß die betreffende Heizungs-

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anlage aus dem kalten Zustand angefahren wird. In diesem Pail liegt die Raumtemperatur unter ihrem Sollwert und der Schalter des Raum-Reglers ist geöffnet, wogegen der erste Stromkreis geschlossen ist, so daß der Stellmotor die Vorlauftemperatur stetig erhöht. Sobald die Torlauftemperatur ungefähr auf ihren Maximalwert angestiegen ist, wird der Stellmotor entweder durch einen Endschalter oder durch öffnen des ersten Stromkreises infolge der entsprechend hohen Eigentemperatur der Bimetallzunge angehalten. Das Anhalten kann gegebenenfalls bereits bei niedrigeren Vorlauftemperatur eh eintreten, falls noch während des Laufes des Stellmotors der Sollwert der Raumtemperatur überschritten wird, so daß der Schalter des Raum-Reglers äie Hilfsheizung 3? einschaltet, welche die Eigentemperatur der Bimetallzunge 52 zum öffnen des ersten Stromkreises anhebt. Solange der Sollwert der Raumrtemperatur überschritten ist, bleibt die Hilfsheizung eingeschaltet und die Bimetallzunge 32 wird dann so stark erwärmt, daß sie den zweiten Stromkreis schließt und hierdurch der Stellmotor in einer die Vorlauftemperatur erniedrigenden Richtung angetrieben wird* Wenn die Raumtemperatur wieder unter ihren Sollwert abgefallen ist, wird die Hilfsheizung wieder abgeschaltet, so daß die Bimetallzunge 32 sich auf die Vorlauftemperatur abkühlen kann und den ersten Stromkreis wieder schließt, wodurch die Vorlauftemperatur wieder erhöht wird. Auf diese Weise pendelt die Vorlauftemperatur jeweils um einen Mittelwert, welcher zur !Deckung des Wärmebedarfs des betreffenden Raumes zur Einhaltung des eingestellten Sollwertes der Raumtemperatur erforderlich ist. Dieser Hittelwert der Vorlauftemperatur

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ändert sich hierbei ungefähr linear mit dem Wärmebedarf. Die Pendelungen der Vorlauftemperatur um den Jeweils erforderlichen Mittelwert sind im stationären Betrieb relativ gering.

In Pig.2 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Raum-Reglers dargestellt, der an die Stelle des Raum-Reglers der Pig.1 treten kann, wobei die übrigen Teile dieser Regeleinrichtung unverändert bleiben können. Dieser Raum-Regler weißt einen Mikroschalter 10, eine als Temperaturfühler dienende Bimetall-Blattfeder 11, eine von einem nicht dargestellten zeithaltenden Antrieb, zum Beispiel einem Synchronmotor, angetriebene Kurvenscheibe 12 und eine ein Widerlager für die Bimetall-Blattfeder bildende, um eine ortsfeste Achse schwenkbare Sollwertscheibe 13 mit einem der Einstellung und Anzeige des Sollwertes dienenden Zeiger 14> der mit ihr fest verbunden ist, auf. Die angetriebene Kurvenscheibe 12 bildet eine periodische lastvorrichtung, die der Bimetall-Blattfeder zugeordnet ist.

Der Mikroschalter 10 ist zwischen einem ausgeschalteten ersten Schaltsustand und einem eingeschalteten zweiten Schaltzustand mittels seines in einem mittleren Bereich der Bimetall-Blattfeder anliegenden Schaltstiftes 15 abwechselnd umschaltbar. Dieser Schal ter 10 ist fest an einer die Sollwertscheibe 13 und die Kurvenscheibe 12 tragenden Platine 16 angeordnet, an deren Unterseite der nicht näher dargestellte zeit haltende Antrieb angeordnet iö't.

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Die Sollwertscheibe 13 weist an ihrem Umfang eine als archimedische Spirale ausgebildete Kurve 17 auf, wobei zu ihrer besseren Verdeutlichung ein strichpunktierter Kreis 18 mit eingezeichnet ist. Sie ist um ihre Schwenkachse 19 gegen die Wirkung einer nicht dargestellten Reibungsbremse manuell verstellbar. Die Reibungsbremse verhindert ein unbeabsichtigtes Verstellen der eingestellten Stellung der Sollwertscheibe 13. Ihre Schwenkstellung ist an einer Skala 20 ablesbar, die in Werten der zu regelnden temperatur oder in sonst einer geeigneten Weise markiert sein kann.

Die Kurvenscheibe 12 weist an ihrem Umfang eine geschlossene Kurve 27 auf, die zwischen den Stellen iind 22 einen stetig ansteigenden Spiralkurvenbereich hat, der hier als archimedische Spirale ausgebildet ist, wobei zur besseren Verdeutlichung ein zur Drehachse konzentrischer Kreis 23 strichpunktiert eingezeichnet ist. In dem Kurvenbereich 24 weist sie eine konkave Einwölbung auf, die so tief ist, daß sie bei den normalerweise auftretenden Regelabweichungen in ihrem Zusammenwirken mit der Abt as t nase 25 der Bimetall-Blattfeder 11 stets den Schalter 10 ausschaltet. Die Kurve 27 entspricht in dem Bereich 22^' zwischen den Stellen 22 und 22* einem Kreisbogen des Kreises 23, um eine Mindesteinschaltzeitdauer des Schalters 10 während der Umdrehung der Kurvenscheibe zu erreichen, sofern es während dieser Umdrehung zu einer Einschaltung des Schalters 10 kommt. Der Einschaltzeitpunkt des Schalters 10 innerhalb jeder Periode ist abhängig von der von der Bimetall-Blattfeder

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gefühlten Raumtemperatur, d.h., abhängig von der temperaturbedingten Biegung der Bimetall-Blattfeder. Die Einschaltung erfolgt deshalb in Abhängigkeit der Eigentemperatur der Bimetall-Blattfeder 11 bei unterschiedlichen Winkelstellungen der Kurvenscheibe 12.

Die Bimetall-Blattfeder 11 wird in ihrer dargestellten Stellung mittels des ständig in Richtung des Pfeiles A federbelasteten Betätigungsstiftes 15 mit ihren beiden Nasen 26 und 25 ständig an die Sollwertscheibe 13 und die Kurvenscheibe 12 angedrückt und in ihrer axialen Richtung und in der zur Bildebene senkrechten Richtung durch nicht dargestellte Pührungsmittel gehalten, die ihre Verbiegung und ihre sonstigen zur Betätigung des Schaltstiftes erfolgenden Bewegungen nicht behindern, jedoch Verschiebungen in axialer Richrung und senkrecht zur Bildebene verhindern.

Infolge der beschriebenen Ausbildung des Mikros ehalt er s 10 und der Kurvenscheibe 12 entspricht dieser Regler einem unstetigen Regler mit Proportionalverhalten (P-Verhalten). Er zeichnet sich unter ande^ rem dadurch aus, daß die beim Ausschalten des Schalters 10 vorhandene Schalthysterese sich nicht auswirkt, da im Kurvenbereich 24 das Ausschalten unabhängig von der Schalthysterese stets bei derselben Winkelstellung der Kurvenscheibe erfolgt, und so die Regelgenauigkeit noch weiter verbessert wird.

Sie Wirkungsweise dieses Raum-Reglers sei nachfolgend näher erläutert.

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Die Kurvenscheibe 12 wird von dem zeithaltenden Antrieb mit konstanter Drehzahl angetrieben. Die Drehzahl der Kurvenscheibe 12 kann beispielsweise einiget? Minuten betragen.

Ytenn die Kurvenscheibe 12 in eine erste Winkelstellung gelangt ist, in der die Schaltnase 25 in die Einwölbung 24 eindringt, gelangt der Betätigungs-Btift 15 des Schalters 10 in eine äußere Stellung, in der dieser Schalter ausgeschaltet ist. Bei der weiteren Drehung der Kurvenscheibe 12 gelangt die Schaltnase 25 aus der Einweihung 24 auf den spiralförmigen Kurvenbereich 29, und zwar zuerst auf die Stelle 21 dieses Kurvenbereiches, die einen minimalen Abstand von der Drehachse der Kurvenscheibe hat. Bei der weiteren Drehung wird die Sehaltnase 25 infolge des sich stetig und gleichförmig vergrößernden Abstandes zwischen den von ihr jeweils abgetasteten Kürvenstellen und der Drehachse zunehmend entgegen der Richtung des Pfeiles B nach oben gedrückt, wodurch auch der Betätigunsstift 15 in gleicher Richtung gegen die Wirkung der ihn belastenden Feder in das Gehäuse dee Schalters 10 hineingedrückt wird. Es kommt dann bei einer bestimmten Stellung des Betätigungsstiftes 15 zum Umschalten des Schalters 10 in seinen eingeschalteten Zustand, durch welchen die Hilfsheizung eingeschaltet ist. Bei der weiteren Drehung der Kurvenscheibe 12 verbleibt der Schalter 10 in diesem Zustand, bis die Schaltnase 25 wieder in den Bereich der Binwölbung 24 gelangt, wodurch der Schalter 10 und damit die Hilfsheizung wieder ausgeschaltet wird. Jede volle Umdrehung der Kurvenscheibe 12 entspricht hierbei einem

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konstanten Zeitintervall, wobei das Verhältnis der Schließzeit und der Öffnungszeit des Stromkreises der Hilfsheizung 37 mit zunehmender Eigentemperatur der Bimetall-Blattfeder 11 vergrößert wird und umgekehrt. Zu diesem Zweck wölbt sich die Bimetall-Blattfeder mit abnehmender Eigentemperatur in Richtung des Pfeiles B zunehmend aus.

Venn die Temperatur der Bimetall-Blattfeder 11 einen bestimmten, oberen Wert erreicht oder überschreitet, bleibt der Schalter 10 ständig eingeschaltet. Erst bei Unterschreitung dieses Temperaturwertes wird der Schalter 10 wieder periodisch ein- und ausgeschaltet. Der einstellbare Sollwertbereich und der auftretende Proportionalbereich sind so getroffen, daß es in dem üblichen Regelabwelohungsbereich, der sich von negativen bis zu positiven Werten erstreckt, stets zum periodischen Ein- und Ausschalten des Schalters 10 kommt.

Venn dagegen der zu regelnde Temperaturwert erheblich unterschritten wird, kann der Fall eintreten, daß der Schalter 10 ständig während der gesamten Periode in seinem ausgeschalteten Zustand verharrt, was beispielsweise beim Anfahren der kalten Heizungsanlage auftreten Scann.

Wenn die Sollwertscheibe 13 in Richtung des Pfeiles 0 verschwenkt wird, verkürzt sich die Ausschaltzeit dee Schalters 10. Bei Verschwenken des Zeigers in Richtung des Pfeiles D wird entsprechend die Ausschalt zeit verlängert. Xn erst er em Falle wird

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der Raumtemperatursollwert erniedrigt und im zweiten Pail erhöht.

Infolge des periodischen Ein- und Aussohaltens der Hilfsheizwicklung des Vorlauf-!Thermostaten mittels des in Pig»2 dargestellten Reglers kann dieser anstatt zur Regelung der Raumtemperatur auch als Sollwertgeber 60 (Pig.3) zur Steuerung des Sollwertes des Vorlauf -Reglers 31 (Pig.1) in Abhängigkeit der Witterung» vorzugsweise der außerhalb des betreffenden Gebäudes herrschenden Außentemperatur dienen, so daß die Vorlauf temperatur nicht in Abhängigkeit der Raumtemperatur beeinflußt, sondern in Abhängigkeit der Außentemperatur gesteuert wird und ihrerseits die Raumtemperatur steuert. In diesem Pail wird die Bimetall-Blattfeder nicht von der Raumtemperatur, sondern von der betreffenden Witterung beeinflußt und entspricht dann, einem Witterungsfühler bzw. Außentemperaturfühler« Palls es hierbei nicht erwünscht ist, die in Pig.2 dargestellte Vorrichtung direkt der Außentemperatur auszusetzen, kann sie selbstverständlich auch innerhalb eines Raumes angeordnet werden, wobei dann Vorsorge zu treffen ist, daß die Eigentemperatur der Bimetall-Blattfeder 11 ein Maß für die Witterung, zum Beispiel die Außentemperatur, ist. Gegebenenfalls kann an die Stelle der Bimetall-Blattfeder 11 ein anderes geeignetes Element treten, beispielsweise eine Bourdon'sehe Feder, deren Innenraum über ein Kapillarrohr mit einem von der Witterung, insbesondere von der Außentemperatur, beaufschlagten Ausdehnungsfluidum kommuniziert, die sich ■ in einem an der Außenseite des betreffenden Gebäudes oder dergleichen angeordneten geschlossenen Behälter

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befindet. Auch andere konstruktive !lösungen sind hierbei selbstverständlich möglich. Zum Beispiel könnte das Gehäuse des Reglers nach PIg.2 abgekapselt sein und seine Innentemperatur in Abhängigkeit der Außentemperatur folgegeregelt werden oder dergleichen.

Wenn auf diese Weise die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Witterung gesteuert wird, kann,wie in Fig.3 schematisch dargestellt 1st, zweckmäßig der die Leitungen 53» 54 aufweisende Stromkreis der Hilfsheizung des Vorlauf-Reglers 31 ₁ der entsprechend 2?ig.1 ausgebildet sein kann, einen mit der Außentemperatur beaufschlagten temperaturabhängigen nicht-linearen Widerstand 61 aufweisen, um eine gewünschte Krümmung der Führungsfunktion für die Heizungsvorlauftemperatur zu erzielen. Diese Ftihrungsfunktion wird In der Fachsprache vielfach als "Abhängigkeitsgerade" bezeichnet, wobei es jedoch zweckmäßig ist, diese Ptihrungs funktion nicht streng als Gerade vorzusehen, sondern ihr eine geringe Krümmung au. erteilen, da hierdurch eine bessere Konstanz der Raumtemperatur ex.zielt wird. Mittels eines einstellbaren Widerstandes 62 kann die Schnelligkeit der Erwärmung der Bimetallfeder verstellt werden, wodurch sich eine zweckmäßig'Einstellmöglichkeit dieser Regeleinrichtung,? insbesondere ihres Proportlonalberelohes ergibt. .

Sie Wirkungsweise der Regeleinrichtung nach Pig. 3 ergibt sich ohne weiteres aus der vorangehenden Beschreibung in Verbindung mit den Pig.1 und 2, wobei der Sollwertgeber 60 so ausgebildet ist, daß das Verhältnis der Schließzeit und der Öffnungszeit des Sohalters 10 (Fig.2) und damit des Stromkreises der

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Hilfsheizung 37 (Fig. 1) mit zunehmender Eigentemperatur des !Temperaturfühlers 11 (Fig. 2) dee Sollwertgebers vergrößert wird und umgekehrt, so daß die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit der Witterung, vorzugsweise der Außentemperatur, zur Steuerung der Raumtemperatur in der erforderlichen Weise geregelt wird, d.h., mit abnehmender Außentemperatur wird die Vorlauftemperatur gemäß der eingestellten Führungsfunktion erhöht und umgekehrt. Die Pührungs funkt ion entspricht der in Abhängigkeit der Außentemperatur sich ändernden mittleren Temperaturdlfferenz (gemittelt über je einen vollen Umlauf der Scheibe 12; Fig. 2) zwischen der Vorlauftemperatur und der mittleren, nahezu konstanten Eigentemperatür der Bimetallzunge 32 (Fig.1).

Je niedriger die Außentemperatur 1st, umso kurzer ist die Hilfsheizung während jeder Periode eingeschaltet, mit der Folge, daß die genannte temperaturdifferenz mit allnehmender Außentemperatur kleiner wird und umgekehrt. Wenn die Außentemperatur dem zu steuernden Raumtemperaturwert entspricht ι bleibt die Hilfsheizung ständig eingeschaltet, so daß der Stellmotor das Mischventil schließt, wobei er in seiner Schließetellung durch einen Endschalter abgeschaltet werden kann. In der Oeschloasenstellung des Kischventila nimst das HelETungevoriauffluidum die Raumtemperatur an.

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Claims (9)

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   Pat entaneprüche

   Regeleinrichtung mit einem unstetigen Vorlauf-Regler zur Regelung der Heizungsvorlauftemperatur einer Heizungsanlage, wobei der Vorlauf-Regler einen Vorlauftemperaturfühler aufweist, dem eine Hilfsheizung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit einer Einflußgröße ein- und ausschaltbar 1st, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine zu regelnde Raumtemperatur ansprechenderyvorzugsweise unstetiger Raum-Regler (30; Fig.2) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit der Raumtemperatur zu deren Regelung den Stromkreis für die Hilfsheizung (37) des Vorlauf-Reglers (31) steuert, und daß der VorlauftemperaturfUhler (32) bei Unterschreiten eines vorbestimmten ersten Eigentemperaturwertes, dessen Größe vorzugsweise ungefähr dem vorgesehenen Maximalwert der Vorlauftemperatur entspricht, einen ersten Stromkreis (41,47,45) einer Stellvorrichtung (43) zum Vergrößern der Heizungevorlauf temperatur schließt und bei überschreiten des ersten Eigentemperaturwertes wieder öffnet. .
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum-Regler (30) den Stromkreis der Hilfsheizung bei überschreiten des Raumtemperatur-Sollwertes schließt und bei Unterschreiten des Raumtemperatur-Sollwertes wieder öffnet.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauftemperaturfühler (32) bei Überachrei-

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   ten eines zweiten Eigentemperaturwertes, der höher als der erste Eigentemperaturwert ist, einen zweiten Stromkreis (42,45,47) der Stellvorrichtung (43) zum Verkleinern der Heizungsvorlauftemperatur schließt und bei Unterschreiten des zweiten Eigentemperaturwertes wieder öffnet.
4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauftemperaturfühler (32) als Bimetallfühler ausgebildet ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Iemperaturfühler (11; 11') des Raum-Reglers als Bimetallfühler ausgebildet ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Temperaturfühler (11) des Raum-Reglers eine periodische !rastvorrichtung (12) zugeordnet ist, die während jeder Periode ei» öffnen und Schließen des Stromkreises der Hilfsheizung (37) bewirkt, wobei das Verhältnis der Schließzelt zu der Öffnungszeit abhängig von der Eigentemperatur des Temperaturfühlers (11) des Raum-Reglers ist, und daß dieses Verhältnis umso größer ist, je höher die Eigentemperatur des Temperaturfühlers ist und umgekehrt·
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

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   daß der Raum-Regler an Stelle der Regelung der Raumtemperatur als Sollwertgeber (60) zur Steuerung der Hilfsheizung des Vorlauf-Reglere (31) in Abhängigkeit der Witterung, vorzugsweise der Außentemperatur} dient» wobei der Temperaturfühler ( 11) . dieses Sollwertgebers zum Fühlen der Witterung, vorzugsweise der Außentemperatur, ausgebildet ist, und das Verhältnis der Schließzeit zur Öffnungszeit des Stromkreises der Hilfsheizung (37) des Vorlauf-Reglers mit zunehmender Eigentemperatur des !Temperaturfühlers des Sollwertgebers vergrößert wird und umgekehrt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß dem Widerstand der Hilfsheizung (37) ein nichtlinearer Widerstand (61) zur Erzeugung einer gekrümmten Linie der AuBentemperatur-Führungsfunktion zugeordnet 1st.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Widerstand der Hilfsheizung (37) ein einstellbarer Widerstand (62) zugeordnet 1st.

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