DE1973474U

DE1973474U - Thermische rueckfuehrung fuer regler mit lichtelektrischer abtastung.

Info

Publication number: DE1973474U
Application number: DEG27799U
Authority: DE
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1963-04-17
Filing date: 1963-04-17
Publication date: 1967-11-30

Description

. Thernrisdie Rückführung für Regler mit lichtelektrischer Ab 17463 G 27

g Abtastung.

P. GOSSEN&CO.GMBH· 8520 ERLANGEN · POSTFACH

FABRIK

ELEKTRISCHER PRAZISIONS-MESSCERATE

Thermische Rückführung für Regler mit lichtelektrischer Steuerung

Es sind elektrische Regler, beispielsweise Temperaturregler bekannt, die mit einer die Pendelung des Regelwertes verhindernden thermischen Rückführung ausgerüstet sind. Letztere ist dabei so gestaltet, daß zwei beheizte Bimetallstreifen gegeneinander wirken und dadurch Schaltkontakte verschieben, die den Stromverlauf der Steuervorrichtung für das Regelorgan beeinflussen.

Die im folgenden näher beschriebene Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung grundsätzlich gleicher Art, bei der aber im Rückführkreis keine Schaltkontakte vorhanden sind, die bekanntermaßen Anlaß zu Störungen und Ausfällen geben.

Die prinzipielle Schaltung dieser neuen Vorrichtung iet am Beispiel einer Regelanordnung zur Überwachung einer Ofenheizung in Figur 1 dargestellt? nähere Einzelheiten der neuerungsgemäßen thermischen Rückführung zeigt Figur 2.

Gemäß Figur 1 dienen zur Bestimmung der Temperatur im elektrischen Ofen 1 das Thermoelement 2 und das mit ihm verbundene Lichtzeigergalvanometer 3« Ein dem Lampengehäuse 4 entstammendes Lichtband 5 fällt bei bestimmten Stellungen des Galvanometerspiegels 6 auf einen Fotowiderstand 7« Letzterer liegt zusammen mit dem Schaltrelais θ an der einen Sekundärwicklung 9 eines Netztransformators. Mit der zweiten Sekundärwicklung 10 sind über die Abgleichwiderstände 11 und 12 zwei Heizwicklungen 13 und 14 und der eine Pfad des Doppelschalters 15 verbunden. Die beiden Heizwicklungen 13 und 14 befinden sich dabei auf den Schenkeln eines geschlitzten Bimetallstreifens, der weiter unten an Hand der Figur 2 noch näher beschrieben wird. Der zweite Pfad des Schalters 15, der vom Relais 8 betätigt wird, liegt im Stromkreis der ; Ofenheizwicklung 16.

3· %⁵\ * 973*74. P. Goss«, G m.b.H Erlangen. | Thenmsdi

T¹"* ^fur S^l &»

AkT* ^fur .S^cgler "* &»>tdc Abtastung. 17.4.63. G 27799.

3O.67 Ί

Wie in Figur 2 dargestellt, besitzt das Lampengehäuse 4 die beiden Öffnungen 17 und 18. Letztere ist noch zusätzlich mit dem Karkierungsfaden 19 überspannt. Die durch diese beiden Öffnungen austretenden Lichtstrahlen fallen auf den Galvanometerspiegel 6 und werden von diesem entsprechend seiner Stellung umgelenkt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Lichtöffnung 17 das bereits erwähnte Lichtband 5 erzeugt, das dem Fotowiderstand 7 zugeordnet ist, während durch die Öffnung 18 mit dem Faden 19 die Anzeigemarke 20 gebildet wird, die auf eine mit einer Skaleneinteilung versehene Mattscheibe 21 fällt.

Um nun die vordere Kante des Lichtbandes 5 gegenüber der Fadenmarke 20 vor- oder nacheilend verstellen zu können, befindet sich vor dem Lichtspalt 17 ein Blendenschieber 22, der mit einer Bimetallvorrichtung fest verbunden ist. Letztere besteht aus einem geschlitzten Bimetallstreifen mit den beiden Schenkeln 23 und 24» die sich in ihrem Fußpunkt um die Achse 25 drehen können. Dabei ist der Schenkel 24 an seinem freien Ende im Gegenlager 26 gehaltert, das für Justierzwecke in den Richtungen dee Doppelpfeiles verstellt werden kann. Am freien Ende des Schenkels 23 ist der bereits erwähnte Blendenschieber 22 angebracht. Auf den beiden Bimetallschenkeln befinden sich die beiden Heizwicklungen 13 und I4.

Diese Bimetallvorrichtung, welche die neuerungsgemäße Rückführung bewirkt, bewegt den Blendenschieber 22, sobald sie sich bei Erwärmung verformt.Die beiden Heizwicklungen sind dabei so ausgelegt, daß sie verschiedene thermische Zeitkonstanten besitzen, d.h. daß beispielsweise die Wicklung 13 und damit auch der Schenkel 23 schnell und die Wicklung I4 auf dem Schenkel träge aufheizen und abkühlen.

Diese neuerungsgemäße Vorrichtung arbeitet nun folgendermaßen: Geht man von der Annahme aus, daß der Ofen 1 vor der Inbetriebnahme kalt ist, ist das Spiegelgalvanometer 3 stromlos. In dieser Stellung steht der Galvanometerspiegel 6 so, daß die Fadenmarke 20 auf den Skalenanfang "Null" zeigt. In gleicher Höhe mit der Marke 20 steht auch die linke Kante des Lichtbandes 5 ^un<i beleuchtet den Fotowiderstand 7» der zur Einstellung der Solltemperatur, im gezeichneten Beispiel 24O⁰C, relativ zur Skala 21 verschoben werden kann. Durch die Beleuchtung ist der Fotowiderstand 1

21c, 46/52. 1973 474. P. Gossen & Co. G.m.b.H.. Erlangen. | Thermische Rückführung für Regler mh lichtelektrischer Abtastung. 17. 4. 63. G 27799. (T 5-

3ai1.67

niederohmig} das in seinem Stromkreis liegende Relais 8 zieht an und ί schließt den Schalter 15· Nachdem auch gleichzeitig die Stromzufuhr sum Ofen eingeschaltet worden ist, wandert die Marke 20 und mit ihr zusammen die linke Kante des Lichtbandes 5 mit steigender Ofentemperatur in Richtung der höheren Skalenwerte.

Da mit der Betätigung des Schalters 15 aber auch gleichzeitig die beiden Heizwicklungen 13 und 14 eingeschaltet worden sind, werden auch die beiden Bimetallschenkel 23 und 24 erwärmt. Dabei soll zuerst die Wirkungsweise des Schenkels 23 erläutert werden. Er verformt sich und bewirkt eine Verlagerung des Schaltpunktes des Reglers dadurch, daß die vordere Kante des Lichtbandes 5 durch die Bewegung des Blendenschiebers 22 gegenüber der Fadenmarke 20 verstellt wird.

Diese Verstellung wirkt beim Aufheizen des Ofens voreilend, d.h. die vordere Kante des Blendenschiebers 22 schiebt sich in die Öffnung 17 der Blende. Dadurch verlagert sich die Kante des Lichtbandes 5 derart, daß der Fotowiderstand 7 schon vor Erreichen des 240°C-Teilstriches vom Lichtband nicht mehr beleuchtet wird und er dadurch bei einem Wert von beispielsweise 235°C hochohmig wird, den Schalter 15 öffnet und damit die Ofenheizung und die Bimetallheizung abschaltet. Der Ofen wird sich dennoch wegen seiner thermischen Trägheit weiter erwärmen (bis etwa 240 C), das Bimetall wird aber wegen Erkaltung sich wieder zurückbewegen und zwar derart, daß das Lichtband wieder den Fotowiderstand ; beleuchtet, bevor die Temperatur des Ofens merklich zurückgeht. Beim ^: Aufheizen schaltet also das Relais θ unter dem Sollwert ab und bei einem höheren Wert wieder ein. Der Bimetallschenkel 23 verkleinert oder unterdrückt das Überschwingen der Ofentemperatur und hält einen bestimmten Temperaturwert ein, aber nur so lange, bis sich das Einschaltverhältnis (Einschaltzeit zu Ausschaltzeit) ändert. Ist dies der Fall, so verschiebt sich die mittlere Ofentemperatur (der Arbeitspunkt des Reglers), obgleich der Fotowiderstand 7 auf die 240°C-Marke eingestellt ist. Um dies zu vermeiden, ist der andere Bimetallschenkel 24 mit dem Heizer I4 versehen. Die Zeitkonstante dieser Heizwicklung ist im Gegensatz zur Heizwicklung 13» wie weiter oben schon erwähnt, thermisch um ein Vielfaches größer; die Auslenkung dieses Steifens ist daher abhängig vom Einschaltverhältnis des Ofens und damit von dessen jeweiliger Belastung, Die Auslenkung dieses Streifens wirkt nun der Verschiebung des Arbeitspunktes entgegen.

G.m.b.H., Erlöge«. | Tbermisdte Rüdtfuhrong fur Regler mit IidrtdektrisAcr Abtastung. 17. 4. 63. G 27799. (T. 5; • Z. I)

3aH.67

Zum Abgleich der beiden Heizwicklungen 13 und 14 sind veränderbare Widerstände 11 und 12 vorgesehen, die zur Anpassung des Reglers an den Verbraucher bestimmt sind· Fernerhin wird durch die Teilung des Bimetallstreifens in zwei Schenkel eine Temperaturunabhängigkeit des Reglers bezüglich der Umgebungotemperatur erreicht, da dabei ein Schenkel die Bewegung des anderen kompensiert·

Claims

21c, 46/52 1 973 474 P. Gossen & Co. G.m.b.H.. Erlangen. | Tnenmsche Rückführung für Regler mit lichtelektrischer Abtastung. 17. 4. 63. G 27799. (T 5- 3(111.67 Schutzansprüche

1. Thermische Rückführung für Regler mit lichtelektrischer Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampengehäuse (4) eines Lichtzeigergalvanometers (3) zur Erzeugung eines Lichtbandes (5) mit einem zusätzlichen Lichtdurchlaßschlitz (17) versehen ist und daß sich vor diesem Schlitz ein Blendenschieber befindet, der fest mit einem Bimetallstreifen verbunden ist.

2. Rückführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der um eine Achse (25) drehbar gelagerte Bimetallstreifen zwei mit unterschiedlich dimensionierten Heizwicklungen (151 14) versehene Schenkel besitzt, von denen der eine (23) den Blendenschieber (22) trägt, während der andere (24) an einem Gegenlager (26) befestigt ist, das zu Justierzwecken verstellt werden kann.