DE19731288C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturregelung und Temperaturbegrenzung beheizbarer Vorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung und Temperaturbe­ grenzung beheizbarer Vorrichtungen, insbesondere Behälter, sowie eine Vorrich­ tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Verfahren und Vorrichtungen zur Temperaturregelung und Temperaturbegrenzung beheizbarer Vorrichtungen, wie z. B. Ölbäder oder Friteusen, sind bekannt. Dabei wird zur Temperaturregelung üblicherweise eine einen Temperatursensor und eine Heizvorrichtung umfassende Regeleinheit eingesetzt. Der Temperatursensor befin­ det sich beispielsweise in der Wandung der beheizbaren Vorrichtung oder auch in einer in der beheizbaren Vorrichtung aufgenommenen Flüssigkeit. Die Heizvor­ richtung kann sich im Bereich unter der beheizbaren Vorrichtung befinden und so­ mit die Wirkung einer Heizplatte ausüben. Durch den wiederholten Vergleich von Temperatur-Sollwert und -Istwert in der Regeleinheit sowie eine entsprechende Aktivierung der Heizvorrichtung stellt sich nach einer Einlaufzeit die gewünschte Temperatur ein.

Die Funktion der Temperaturbegrenzung beruht üblicherweise auf dem Vergleich des Temperatur-Istwertes mit einer vorgebbaren Maximaltemperatur. Bei Erreichen dieser Maximaltemperatur wird das Heizelement abgeschaltet, um einen uner­ wünschten weiteren Anstieg der Temperatur zu vermeiden. Der Vergleich des Temperatur-Istwertes mit einer einstellbaren Maximaltemperatur erfolgt dabei ent­ weder im Temperatursensor oder in der Regeleinheit.

Arbeiten der Temperatursensor oder die Regeleinheit jedoch nicht fehlerfrei, kann es dazu kommen, daß die Regeleinheit ein die Heizvorrichtung aktivierendes Signal abgibt, obwohl die gewünschte Temperatur oder bereits die Maximaltemperatur erreicht ist. Dies führt nicht nur zu einer Überhitzung und möglichen Schädigung der beheizten Vorrichtung und einer darin befindlichen Substanz, sondern kann auch ein Entzünden einer in der beheizbaren Vorrichtung befindlichen Flüssigkeit, wie z. B. einem Wärmeträger- oder Speiseöl, hervorrufen. Denkbar ist auch, daß sich der Temperatursensor nicht in dem zu beheizenden Medium befindet, so daß dieser während des Aufheizvorganges und während des Betriebes stets geringere Temperaturen als das zu beheizende Medium ermittelt, wodurch eine Beheizung erfolgt, obwohl bereits der Temperatur-Sollwert erreicht ist. Eine mangelhafte Tem­ peraturregelung kann sich ferner daraus ergeben, daß die räumliche Anordnung von Temperatursensor und Heizelement ungünstig ist oder die Regelbarkeit oder Wirksamkeit des Heizelementes mangelhaft ist.

Aus der DE-OS 36 02 021 A1 ist eine als Friteuse ausgeführte beheizbare Vorrich­ tung bekannt, bei der mittels einer ersten Regeleinheit die Temperatur des Fettes oder Öls in der Friteuse geregelt wird. Die Heizvorrichtung dieser ersten Regelein­ heit ist als zentral angeordneter Rohrheizkörper aufgeführt. Um während des Auf­ heizvorgangs auch im unteren Bereich der Friteuse eine Wärmezufuhr zu bewirken, ist eine weitere Heizvorrichtung unterhalb des Bodens der Friteuse angeordnet. Diese kann mit selbstregelnden Heizwiderständen oder mit ohmschen Heizele­ menten ausgeführt sein, wobei im letzten Fall ein Temperaturbegrenzer vorgese­ hen ist, der bei Erreichen einer Maximaltemperatur diese zusätzliche Heizvorrich­ tung abschaltet.

Mit einer derartigen Vorrichtung ist weder ein Zustand mit zu geringen Füllständen noch ein Defekt der Temperaturregelung erfassbar. Vielmehr erfolgt bei einem zu geringen Füllstand eine permanente Beheizung des Fettes oder Öls durch den Rohrheizkörper. Es sind keine Mittel vorgesehen, durch die eine beispielsweise auf einem Defekt eines der Heizregelkreise beruhende Überhitzung vermieden werden könnte.

Die DE-PS 195 14 279 C1 offenbart zur Beheizung eines Aquariums zwei vonein­ ander getrennte Heizvorrichtungen sowie zwei Temperaturfühler. Eine Heizvor­ richtung sowie ein Temperaturfühler sind im Wasser, ein weiterer Temperaturfühler sowie die weitere Heizvorrichtung sind am Bodengrund des Aquariums angeordnet. Die gemessenen Temperatur-Istwerte werden einer Temperaturregeleinheit zuge­ führt, mittels derer eine geeignete Differenztemperatur zwischen dem Bodengrund und dem Wasser des Aquariums sowie die Absoluttemperatur des Wassers regel­ bar sind. Mit der offenbarten Anordnung der Temperaturfühler und Heizvorrichtun­ gen läßt sich weder ein zu geringer Füllstand noch eine Fehlfunktion einer der Hei­ zeinrichtungen erfassen.

Die DE-OS 39 14 515 A1 beschreibt ein Heizelement mit Trockenlaufschutz für ei­ nen Flüssigkeitsbehälter. Das Heizelement ist mit einer Regeleinheit verbunden, die, solange sich Flüssigkeit im Bereich des Heizelementes befindet, mittels eines Temperaturfühlers die Konstanthaltung der Temperatur des Heizelementes bzw. der zu beheizenden Flüssigkeit gewährleistet. Sinkt der Füllstand unter ein ge­ wünschtes Niveau ab, kommt es aufgrund der Überhitzung des Heizelementes zu einem entsprechenden Temperaturanstieg des im Bereich des Heizelementes an­ geordneten Temperaturfühlers, wodurch die Heizvorrichtung abgeschaltet wird. Kommt es zu einem Ausfall oder Defekt des Temperaturfühlers, durch den bei­ spielsweise stets zu geringe Temperatur-Istwerte übermittelt werden, kann ein Übertemperaturzustand auch bei Trockenlauf nicht verhindert werden. Eine Ein­ flußnahme auf die Heizvorrichtung bei einem derartigen Defekt des Temperatur­ fühlers ist bei der offenbarten Vorrichtung nicht möglich.

Die DE-PS 40 06 762 C2 offenbart eine Heizvorrichtung, bei der ein Temperatur­ sensor in regelmäßigen Zeitabständen auf seine Funktionsfähigkeit überprüft wird. Dadurch wird sichergestellt, daß dieser bei Erreichen einer im Betrieb möglicher­ weise auftretenden Übertemperatur zuverlässig anspricht. Eine forgesetzte Behei­ zung bei zu geringen Füllständen oder ein Defekt der Regeleinheit oder des Tem­ peraturfühlers kann weder erfaßt noch unterbunden werden.

Die U.S. 4,801,782 offenbart eine beheizbare Tasse, die in ihrem Bodenbereich eine Heizvorrichtung aufweist, die aktiviert wird, wenn sich das Niveau einer in der Tasse befindlichen Flüssigkeit oberhalb eines Schaltelementes befindet und die Flüssigkeit eine Mindesttemperatur überschreitet. Ferner ist ein Übertemperatur­ schalter vorgesehen, der die Heizvorrichtung abschaltet, wenn die Temperatur der Flüssigkeit einen Grenzwert überschreitet. Eine Temperaturregelung ist nicht vor­ gesehen. Vielmehr wird ohne Messung des aktuellen Temperatur-Istwertes und entsprechend ohne Abgleich mit einem Sollwert die Flüssigkeit in bestimmten Zei­ tintervallen beheizt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Temperaturregelung und Temperaturbegrenzung beheizbarer Vorrichtungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dahingehend weiterzubilden, daß eine sichere und effiziente Temperaturregelung und Temperaturbegrenzung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wirkt eine Regeleinheit in Abhängigkeit eines ersten Temperatur-Istwertes und eines vorgeb­ baren Temperatur-Sollwertes auf eine erste und eine zweite Heizvorrichtung ein. Ferner wirkt eine Kontrolleinheit in Abhängigkeit eines zweiten Temperatur- Istwertes und eines vorgebbaren Maximalwertes auf die beiden Heizvorrichtungen ein, wobei der zweite Temperatur-Istwert im Bereich der zweiten Heizvorrichtung gemessen wird.

Ein derartiges Verfahren weist den Vorteil auf, daß bei einem Defekt der Regelein­ heit oder des Temperatursensors der Regeleinheit ein Überhitzen der beheizbaren Vorrichtung und einer darin befindlichen Substanz vermieden wird. Gibt die Rege­ leinheit aufgrund fehlerhafter Meßdaten oder aufgrund einer Fehlfunktion an die Heizvorrichtungen aktivierende Signale ab, obwohl der Temperatur-Sollwert bereits erreicht oder überschritten ist, schaltet die Kontrolleinheit bei Erreichen der vorgeb­ baren Maximaltemperatur die Heizvorrichtungen ab, um ein Überhitzen der Vor­ richtung zu vermeiden. Dabei wird der zweite Temperatur-Istwert von einem zwei­ ten Temperatursensor erfaßt und an die Kontrolleinheit übermittelt. Wird in der Kontrolleinheit ein Überschreiten der dort speicherbaren oder eingebbaren Maxi­ maltemperatur festgestellt, wirkt die Kontrolleinheit derart auf die Heizvorrichtungen ein, daß diese inaktiviert werden, wodurch eine weitere Wärmeproduktion vermie­ den wird.

Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich ferner, wenn in der be­ heizbaren Vorrichtung beispielsweise eine Flüssigkeit beheizt bzw. auf einem kon­ stanten Temperaturniveau gehalten werden soll. Wird bei Durchführung eines vor­ bekannten Verfahrens der Temperatursensor der Regeleinheit versehentlich derart installiert, daß nicht die Temperaturmessung der Flüssigkeit erfolgt, wie dies z. B. der Fall ist, wenn sich der Temperatursensor oberhalb des Niveaus der zu behei­ zenden Flüssigkeit befindet, wird die beheizbare Vorrichtung und die darin befindli­ che Flüssigkeit über den Temperatur-Sollwert und eine vorgebbare Maximaltempe­ ratur hinaus beheizt. Ein derartiger unerwünschter Betriebszustand wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch vermieden, daß zur Temperaturrege­ lung zusätzlich mittels mindestens eine zweite Heizvorrichtung dient, in deren Be­ reich der zweite Temperatursensor angeordnet ist. Befindet sich die zweite Heizvor­ richtung oberhalb des Füllstandes einer zu beheizenden Flüssigkeit, erfolgt ein Be­ heizen nur solange, bis der im Bereich der zweiten Heizvorrichtung angeordnete zweite Temperatursensor die vorgebbare Maximaltemperatur ermittelt. Die in die­ sem Fall von dem zweiten Temperatursensor ermittelte Temperatur steigt aufgrund der Erwärmung der zweiten Heizvorrichtung und der fehlenden Wärmeabfuhr durch die Flüssigkeit verhältnismäßig rasch an. Wird die Maximaltemperatur erreicht, er­ folgt ein Abschalten der Heizvorrichtungen mittels der Kontrolleinheit. Ein Überhit­ zen der beheizbaren Vorrichtung über eine vorgebbare Maximaltemperatur ist somit nicht möglich.

Wird beispielsweise als Heizvorrichtung der Regeleinheit eine Heizplatte verwen­ det, bietet das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den Vorteil, daß durch das zusätzliche Beheizen mittels einer zweiten Heizvorrichtung eine gleichmäßigere Beheizung und somit eine bessere Regelbarkeit der Temperatur erreichbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der vorgebbare Maximalwert die Maximaltempe­ ratur einer in der beheizbaren Vorrichtung befindlichen Flüssigkeit umfaßt. Ein der­ artiger Anwendungsfall ist beispielsweise beim Betrieb von Friteusen oder Ölbädern möglich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontrolleinheit auf beide der Heizvorrichtungen durch Unterbrechen einer elektrischen Stromversor­ gung und/oder einer Brennstoffzufuhr einwirkt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt eine beheizbare Vorrichtung und eine Regeleinheit, die mit einem ersten Temperatursensor zur Erfassung eines ersten Temperatur-Istwertes, mit einer ersten Heizvorrichtung und einer zweiten Heizvor­ richtung in Verbindung steht, sowie eine zur Temperaturbegrenzung dienende Kontrolleinheit, die mit beiden der Heizvorrichtungen und einem zweiten Tempera­ tursensor in Verbindung steht, wobei der zweite Temperatursensor im Bereich der zweiten Heizvorrichtung angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß die Sicherheit gegen das Überschreiten einer vorgebbaren Maximaltemperatur gegenüber vorbekannten Vorrichtungen erheblich erhöht wird. Durch den zweiten Temperatursensor wird eine unabhängige Temperaturmessung durchgeführt, die auch dann zu einem si­ cheren Abschalten der Apparatur führt, wenn die Regeleinheit mit Temperatursen­ sor und Heizvorrichtung fehlerhaft arbeitet. Ein Vorteil ergibt sich insbesondere daraus, daß der zweite Temperatursensor im Bereich der zweiten Heizvorrichtung angeordnet ist. Dadurch wird ein Überhitzen der beheizbaren Vorrichtung auch dann vermieden, wenn der Temperatursensor der Regeleinheit versehentlich in einem nicht beheizten Bereich angeordnet ist. Durch die Beheizung der zweiten Heizvorrichtung erfolgt in jedem Falle eine entsprechende Erwärmung des zweiten Temperatursensors. Durch die Verbindung des zweiten Temperatursensors mit der Kontrolleinheit erfolgt eine permanente Übermittlung des zweiten Temperatur- Istwertes an die Kontrolleinheit. Die Verbindung der Kontrolleinheit mit beiden der Heizvorrichtungen führt dazu, daß im Falle des Überschreitens der Maximaltempe­ ratur ein sicheres Abschalten beider Heizvorrichtungen erreicht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt die beheizbare Vorrichtung einen Behälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wie z. B. einem Speiseöl oder einem Wärmeträgeröl für Ölbäder, die beispielsweise beim Erhitzen chemischer Substanzen verwendet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine oder beide der Heizvorrichtungen einen oder mehrere Gasbrenner umfassen. Der Einsatz von Gasbrennern ist insbesonde­ re dann anzustreben, wenn ohnehin eine Gasversorgung, wie dies beispielsweise in Laboratorien oder Küchen der Fall sein kann, vorhanden ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Zufuhrleitung der Gasbrenner ein verstellbares Ventil angeordnet ist, wobei das Ventil zum Zwecke der Temperaturregelung von der Regeleinheit ansteuerbar ist. Stellt die Regeleinheit aufgrund des Abgleiches von Temperatur-Istwert und -Sollwert eine Differenz fest, gibt diese ein entsprechendes Signal an das verstellbare Ventil, wo­ nach dieses je nach dem Vorzeichen der Abweichung öffnet oder schließt und so­ mit die Gaszufuhr und damit die bei der Verbrennung freiwerdende Wärme steuert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Zufuhrleitung der Gasbrenner ein Absperr­ ventil angeordnet ist, wobei das Absperrventil zum Zwecke der Sicherheitsab­ schaltung von der Kontrolleinheit ansteuerbar ist. Ermittelt die Kontrolleinheit auf­ grund des Vergleiches von Temperatur-Istwert, der von dem zweiten Temperatur­ sensor erfaßt wird, und einer vorgebbaren Maximaltemperatur ein Überschreiten der Maximaltemperatur, gibt die Kontrolleinheit an das Absperrventil ein Signal ab, wodurch dieses schließt und die Gaszufuhr und somit die Verbrennung und Wär­ meentwicklung unterbunden wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Gas­ brenner in einer Brennkammer angeordnet, die an die beheizbare Vorrichtung an­ grenzt. Die Brennkammer kann dabei entweder unterhalb der beheizbaren Vor­ richtung angeordnet sein, und somit die Wirkung einer Heizplatte ausüben, oder aber auch die Randbereiche der beheizbaren Vorrichtung beheizen. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß eine gleichmäßige Erwärmung der beheizbaren Vorrichtung bzw. einer darin befindlichen Substanz oder Flüssigkeit erreicht wird. Die Gasbren­ ner können Rohrleitungen zur Verteilung des Brennstoffes aufweisen, die sich in der Brennkammer erstrecken. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Ga­ ses vor der Verbrennung und somit eine gleichmäßige Wärmezufuhr erreicht. Um das Ansammeln von Gas im Bereich der Gasbrenner zu vermeiden, kann zum Zwecke der Kontrolle des Brennvorganges ein Flammendetektor vorgesehen sein, der mit der Kontrolleinheit in Verbindung steht. Der Flammendetektor gibt bei Aus­ bleiben des Verbrennungsvorgangs ein Signal an die Kontrolleinheit ab, wonach diese vorzugsweise mittels eines Absperrventils die Gaszufuhr unterbindet, um die Anreicherung eines möglicherweise explosionsfähigen Gasgemisches zu vermei­ den.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Heizvorrichtung eine Widerstandshei­ zung umfaßt. Eine derartige Widerstandsheizung weist gegenüber dem Einsatz eines Gasbrenners den Vorteil eines höheren Wirkungsgrades auf. Ferner eröffnet der Einsatz einer Widerstandsheizung für die zweite Heizvorrichtung die Möglich­ keit, unterschiedliche Heizquellen einzusetzen, wie dies der Fall ist, wenn die Heiz­ vorrichtung der Regeleinheit beispielsweise Gasbrenner umfaßt. Durch eine geeig­ nete Abstimmung der Leistung der Widerstandsheizung sowie der Gasbrenner ist eine optimale Abstimmung des Wärmeeintrages möglich. Ferner ist eine günstige Anordnung der Heizquellen im Bereich der beheizbaren Vorrichtung erreichbar. Darüber hinaus ist es denkbar, eine Widerstandsheizung im Bereich unmittelbar unterhalb eines gewünschten Füllstandes einer zu beheizenden Flüssigkeit anzu­ ordnen. Wird der Füllstand bei Inbetriebnahme oder während des Betriebes unter­ schritten, so daß die Widerstandsheizung nicht von Flüssigkeit umgeben ist, findet entsprechend kein Wärmeübergang an die Flüssigkeit statt, wodurch sich die Wi­ derstandsheizung und somit der zweite Temperatursensor innerhalb kurzer Zeit aufheizt. Auf diese Weise ist eine zuverlässige und rasche Füllstandskontrolle beim Beheizen von flüssigen Medien möglich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Widerstandshei­ zung derart angeordnet ist, daß sie unmittelbar mit einem in der beheizbaren Vor­ richtung aufnehmbaren Medium in Berührung steht. Dabei ist es möglich, daß sich eine oder mehrere Widerstandsheizungen von der Innenseite der beheizbaren Vor­ richtung in eine Flüssigkeit erstrecken. Durch den unmittelbaren Kontakt mit dem aufnehmbaren Medium werden Wärmeverluste, wie sie beim mittelbaren Wärme­ übergang auftreten, vermieden und somit der Wirkungsgrad der Beheizung erhöht.

Die zweite Heizvorrichtung kann außerhalb der beheizbaren Vorrichtung angeord­ net sein und mit dieser direkt oder mittels Wärmeüberträgern in Kontakt stehen. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann vorzusehen, wenn ein direkter Kontakt der zweiten Heizvorrichtung mit einem in der beheizbaren Vorrichtung be­ findlichen Medium verhindert werden soll. Dies ist insbesondere dann anzustreben, wenn das Medium korrosiv ist und/oder die beheizbare Vorrichtung mit innenlie­ genden zweiten Heizvorrichtungen nach dem Betrieb nur schwer gereinigt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der zweite Temperatursensor derart in die zweite Heizvorrichtung integriert, daß er mit dieser eine optische Einheit bildet und nicht sichtbar angeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontrolleinheit ei­ nen Mikroprozessor aufweist, der aufgrund eines Vergleiches des Temperatur- Istwertes und einer vorgebbaren Maximaltemperatur ein oder mehrere Signale ab­ geben kann, die auf die Heizvorrichtungen einwirken.

Die Kontrolleinheit und der zweite Temperatursensor können eine elektromechani­ sche Einheit mit Ausdehnungsbereich zur Expansion einer Flüssigkeit und einen Sensor umfassen. Die Ermittlung des Temperatur-Istwertes erfolgt dabei entspre­ chend der Ausdehnung einer Flüssigkeit in dem Ausdehnungsbereich. Sobald die Flüssigkeit aufgrund der Expansion entsprechend einer vorgebbaren Maximaltem­ peratur ein definiertes Niveau erreicht hat, wird dies mittels eines Sensors erfaßt und ein entsprechendes Signal an die Heizvorrichtungen abgegeben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens eine weite­ re Heizvorrichtung vorgesehen ist, in deren Bereich ein weiterer Temperatursensor angeordnet ist, wobei die zweite oder die weitere Heizvorrichtung im Bereich un­ mittelbar unter einem gewünschten Füllstand einer in der beheizbaren Vorrichtung aufnehmbaren Flüssigkeit angeordnet ist. Dabei wirkt die im Bereich unmittelbar unter einem gewünschten Füllstand angeordnete Heizvorrichtung als Füllstands­ kontrolle, während die andere der Heizvorrichtungen zur zusätzlichen Temperatur­ begrenzung einsetzbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Einen Ausschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Wandung einer als Behälter ausgeführten beheizbaren Vorrichtung 10 dargestellt. Auf der Innenseite der Wandung der beheizbaren Vor­ richtung 10 erstreckt sich der erste Temperatursensor 22 der Regeleinheit 20. Un­ terhalb des ersten Temperatursensors 22 befindet sich eine als Widerstandshei­ zung ausgeführte zweite Heizvorrichtung 30 mit einem zweiten Temperatursensor 42. Sowohl die zweite Heizvorrichtung 30 als auch der zweite Temperatursensor 42 sind mit einer Kontrolleinheit 40 verbunden.

Weiterer Bestandteil des Regelkreises mit Regeleinheit 20 und erstem Temperatur­ sensor 22 ist die als Gasbrenner 240 ausgeführte erste Heizvorrichtung 24. Der Gasbrenner 240 erstreckt sich unterhalb der als Widerstandsheizung ausgeführten zweiten Heizvorrichtung 30. Der Gasbrenner 240 befindet sich in einer Brennkam­ mer 244, deren obere Begrenzung durch eine durchbrochene Linie in Fig. 1 darge­ stellt ist. Die Zufuhr der Brennstoffe zu dem Gasbrenner 240 erfolgt mittels der Zu­ fuhrleitung 242. In dieser ist ein verstellbares Ventil 50 und ein Absperrventil 60 angeordnet. Dabei ist das verstellbare Ventil 50 über die Kontrolleinheit 40 mit der Regeleinheit 20 und das Absperrventil 60 mit der Kontrolleinheit 40 verbunden.

Als Sicherheitsvorrichtung gegen die Bildung explosionsfähiger Gemische befindet sich oberhalb des Gasbrenners 240 der Flammendetektor 246, der mit der Kon­ trolleinheit 40 in Verbindung steht.

Der erste Temperatursensor 22 ermittelt während des Betriebes den ersten Tempe­ ratur-Istwert und übergibt diesen an die Regeleinheit 20. Aufgrund des in der Re­ geleinheit 20 stattfindenden Vergleiches von Temperatur-Istwert und -Sollwert gibt die Regeleinheit 20 ein Signal an die Kontrolleinheit 40 ab. Gemäß dem vorliegen­ den Ausführungsbeispiel übermittelt die Kontrolleinheit 40 entsprechende Signale an die zweite Heizvorrichtung 30 sowie an das verstellbare Ventil 50 in der Zufuhr­ leitung 242. Auf diese Weise erfolgt über eine Regulierung der Strom- und Gaszu­ fuhr eine Regelung der Temperatur der beheizbaren Vorrichtung 10 bzw. eines darin befindlichen Mediums. Möglich wäre auch eine direkte Verbindung der Rege­ leinheit 20 mit der zweiten Heizvorrichtung 30 sowie mit dem verstellbaren Ventil 50.

Wie der erste Temperatursensor 22 ermittelt auch der zweite Temperatursensor 42 während des Betriebes stets den Temperatur-Istwert eines in der beheizbaren Vor­ richtung 10 befindlichen Mediums. Dieser wird an die Kontrolleinheit 40 übermittelt. In der Kontrolleinheit 40 wird der von dem zweiten Temperatursensor 42 ermittelte zweite Temperatur-Istwert mit einer vorgebbaren Maximaltemperatur verglichen. Ist die Maximaltemperatur erreicht, sendet die Kontrolleinheit 40 ein Signal an die zweite Heizvorrichtung 30 sowie an das Absperrventil 60 der Zufuhrleitung 242 des Gasbrenners 240. Dadurch wird die zweite Heizvorrichtung 30 abgeschaltet und das Absperrventil 60 geschlossen. Auf diese Weise werden beide Heizvorrichtun­ gen 24, 30 inaktiviert und somit eine weitere Wärmezufuhr unterbunden.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Ermittlung des Temperatur-Istwertes durch den zweiten Temperatursensor 42 unabhängig von der Temperaturmessung des ersten Temperatursensors 22 erfolgt. Auf diese Weise ist es möglich, daß eine sichere Abschaltung der Apparatur bei Überschreiten einer Maximaltemperatur auch dann erreicht wird, wenn das Niveau einer in der beheiz­ baren Vorrichtung 10 aufgenommenen Flüssigkeit versehentlich unterhalb des er­ sten Temperatursensors 22 der Regeleinheit 20 liegt, so daß dieser nicht die Tem­ peratur der Flüssigkeit, sondern der darüberstehenden Atmosphäre erfaßt.

Die Funktion der zweiten Heizvorrichtung 30, in deren Bereich ein zweiter Tempe­ ratursensor 42 angeordnet ist, als Füllstandskontrolle beruht darauf, daß die zweite Heizvorrichtung 30, wenn diese nicht von einer Flüssigkeit umgeben ist, rasch auf ein Niveau aufgeheizt wird, das oberhalb der vorgebbaren Maximaltemperatur liegt. Der unmittelbar im Bereich der zweiten Heizvorrichtung 30 befindliche zweite Tem­ peratursensor 42 übermittelt die entsprechend hohe Temperatur der zweiten Heiz­ vorrichtung 30 an die Kontrolleinheit 40, wodurch ein sicheres Abschalten der ge­ samten Beheizung erreicht wird.

Claims (16)

1. Verfahren zur Temperaturregelung und Temperaturbegrenzung beheizbarer Vorrichtungen (10), insbesondere Behälter, wobei eine Regeleinheit (20) in Abhängigkeit eines ersten Temperatur-Istwertes und eines vorgebbaren Tem­ peratur-Sollwertes auf eine erste (24) und eine zweite Heizvorrichtung (30) einwirkt und wobei eine Kontrolleinheit (40) in Abhängigkeit eines zweiten Temperatur-Istwertes und eines vorgebbaren Maximalwertes auf die beiden Heizvorrichtungen (24, 30) einwirkt, wobei der zweite Temperatur-Istwert im Bereich der zweiten Heizvorrichtung (30) gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Maximalwert die Maximaltemperatur einer in der beheizbaren Vorrichtung (10) aufnehmbaren Flüssigkeit umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ trolleinheit (40) auf beide der Heizvorrichtungen (24, 30) durch Unterbrechen einer elektrischen Stromversorgung und/oder einer Brennstoffzufuhr einwirkt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer beheizbaren Vorrichtung (10) und einer Regeleinheit (20), die mit einem ersten Temperatursensor (22) zur Erfassung eines ersten Tempe­ ratur-Istwertes, mit einer ersten Heizvorrichtung (24) und einer zweiten Heiz­ vorrichtung (30) in Verbindung steht, sowie mit einer zur Temperaturbegren­ zung dienenden Kontrolleinheit (40), die mit beiden der Heizvorrichtungen (24, 30) und einem zweiten Temperatursensor (42) in Verbindung steht, wobei der zweite Temperatursensor (42) im Bereich der zweiten Heizvorrichtung (30) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizbare Vorrichtung (10) einen Behälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide der Heizvorrichtungen (24, 30) einen oder mehrere Gasbrenner (240) umfassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zufuhr­ leitung (242) der Gasbrenner (240) ein verstellbares Ventil (50) angeordnet ist, wobei das verstellbare Ventil (50) zum Zwecke der Temperaturregelung von der Regeleinheit (20) ansteuerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zufuhrleitung (242) der Gasbrenner (240) ein Absperrventil (60) angeordnet ist, wobei das Absperrventil (60) zum Zwecke der Sicherheitsabschaltung von der Kontrolleinheit (40) ansteuerbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbrenner (240) in einer Brennkammer (244) angeordnet sind, die an die beheizbare Vorrichtung (10) angrenzt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Heizvorrichtung (30) eine Widerstandsheizung umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wider­ standsheizung derart angeordnet ist, daß sie unmittelbar mit einem in der be­ heizbaren Vorrichtung (10) aufnehmbaren Medium in Berührung steht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Heizvorrichtung (30) außerhalb der beheizbaren Vorrichtung (10) angeordnet ist und mit dieser direkt oder mittels Wärmeüberträgern in Kontakt steht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Temperatursensor (42) derart in die zweite Heizvorrichtung (30) integriert ist, daß er mit dieser eine optische Einheit bildet und nicht sicht­ bar angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit (40) einen Mikroprozessor aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinheit (40) und der zweite Temperatursensor (42) eine elek­ tromechanische Einheit mit einem Ausdehnungsbereich zur Expansion einer Flüssigkeit und einen Sensor umfaßt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine weitere Heizvorrichtung vorgesehen ist, in deren Bereich ein weiterer Temperatursensor angeordnet ist, wobei die zweite (30) oder die weitere Heizvorrichtung im Bereich unmittelbar unter einem gewünschten Füllstand einer in der beheizbaren Vorrichtung (10) aufnehmbaren Flüssigkeit angeordnet ist.