DE2041075A1

DE2041075A1 - Temperaturregeleinrichtung

Info

Publication number: DE2041075A1
Application number: DE19702041075
Authority: DE
Inventors: Sutton David J; Nelson Clifford L
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1969-09-08
Filing date: 1970-08-19
Publication date: 1971-03-11
Also published as: FR2060998A5; GB1308552A; CH514191A

Description

Dipl. Ing. R. Mertens

Patentanwalt Frankfurt/Main i,Ammelburgsif.3< . 2041075

■'..Frankfurt /Mein, den 18.8.1-970 ' - H 31 P 218 -

HONEYWELL INC.

2?O1 ,Fourth 'Avenue-' South Minneapolis, Minn/USA

» Temperaturregeleinrichtung »>

Die Erfindung betrifft eine Temperaturregeleinrichtung mit einem wechselstromgespeisten Thermostaten mit Synchron-Schaltuhr für die zeitabhängige Beeinflussung des Temperatur-Sollwertes sowie einem an den temperatur abhängigen Schalter des Thermostaten angeschlossenen ,vom Thermostaten räumlich getrennten Steuergerät für die Ein- und Abschaltung des Wärmeerzeugers.

Zur Raumtemperaturregelung ist es bekannt, in dem zu überwachenden Raum einen Thermostaten anzuordnen, welcher einen von einem temperaturempfindlichen Organ, beispielsweise einem Bimetall oder einer Druckdose,gesteuerten elektrischen Schalter enthält. Dieser Schalter ist mit einem vom Thermostaten räumlich getrennt zumeist in der Nähe des Wärmeerzeugers angeordneten Steuergerät über eine zweiadrige Leitung verbunden. Sobald die Temperatur im Raum unter einen vorgegebenen am Thermostaten als Sollwert einstellbaren Wert absinkt, schließt der Kontakt des Thermostaten den über die zweiadrige Leitung führenden Stromkreis, wodurch das Steuergerät den Wärmeerzeuger in Gang setzt, indem es beispielsweise ein Ventil für die Brennstoffzufuhr öffnet und im Falle eines ölbrenners zugleich den Brennermotor in Gang fetzt»

Darüberhinaus sind sogenannte Uhrenthermostäte bekannt, bei denen ein Synchronmotor ein Uhrwerk antreibt und welche zu bestimmten Vereinsteilbaren Zeiten über eine Nockenvorrichtung den Temperatursollwert verändern, beispielsweise während der Nachtstunden

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den Temperatur-Sollwert herabsetzen. Für den Anschluß eines solchen Uhrenthermostaten an das Steuergerät sind bisher zumindest drei Leitungen erforderlich, weil beim öffnen des Schaltkontaktes im Thermostaten die Stromzufuhr zur Synchronuhr nicht unterbrochen werden darf. Will man in einer Heizungsanlage, welche bisher mit einem einfachen Thermostaten betrieben wurde, später einen Uhrenthermostaten einsetzen, so mußte man bisher wenigstens eine zusätzliche Leitung zwischen . Thermostat und Steuergerät verlegen, was stets umständlich und ™ aufwendig, in manchen Fällen sogar fast unmöglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es danach, eine Temperaturregeleinrichtung zu schaffen, welche bei Verwendung eines Uhrenthermostaten mit der gleichen Anzahl von Leitungen auskommt, wie bei Verwendung eines einfachen Thermostaten.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß Thermostat und Steuergerät aus einer gemeinsamen Wechselstromquelle gespeist werden und über eine nur zweiadrige Leitung miteinander verbunden sind, über welche die Synchron-Schaltuhr mit Wechselspannung versorgt wird, daß in dem Thermostaten eine das Ver-) hältnis des über die Leitung fließenden Stromes zu der an der Leitung stehenden Wechselspannung beeinflussende, durch den temperaturabhängigen Schalter ein- und abschaltbare Schaltungsanordnung vorgesehen ist und daß im Steuergerät eine auf Änderungen des Verhältnisses von Strom und Spannung ansprechende Vorrichtung den Wärmeerzeuger ein- und abschaltet.

Der im Thermostaten befindliche temperaturabhängige Schalter bewirkt also im Gegensatz zum Betrieb eines einfachen Thermostaten und der bisherigen Uhrenthermostaten nicht eine Unterbrechung des Steuerstromes, sondern verändert lediglich dessen Verhältnis zur angelegten und für die Speisung dee Synchronmotors stets vorhandenen Wechselspannung. In der einfachsten

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Ausführungsform kann der temperaturabhängige Schalter im Thermostaten einen Nebenschlußkreis zum Speisekreis für die Synchronuhr schließen, sobald Wärme angefordert wird, wodurch sich eine konstante Speisewechselspannung vorausgesetzt - der Strom über die zweiadrige Leitung entsprechend erhöht und mittels einer stromempfindlichen Schalteinrichtung im .Steuergerät der Wärmeerzeuger in Gang gesetzt werden kann. Eine solche auf Amplitudenänderungen des Wechselstroms ansprechende Vorrichtung im Steuergerät ist jedoch der Gefahr ausgesetzt, bei Einschaltstromstößen und Spannungsänderungen im Wechselstromnetz irrtümlich anzusprechen. Günstiger als diese einfachste Ausführungsform der Erfindung ist deshalb eine zweite Ausführungsform, bei welcher die Schaltungsanordnung Im Thermostaten die Kurvenform des Stromes beeinflußt, so daß beispielsweise beim Ansprechen des Thermostaten der Strom eine Gleichstromkomponente bekommt, welche im Steuergerät durch eine nur auf Gleichstrom ansprechende Vorrichtung, vorzugsweise ein Gleichstromrelais,ausgewertet wird. Die Erzeugung der Gleichstromkomponente kann dabei entweder nur beim Ansprechen des Thermostaten im Thermostaten oder ständig im Steuergerät erzeugt werden. Im letztgenannten Fall ist im Thermostaten ein die Gleichstromkomponente normalerweise sperrendes Bauelement vorgesehen, welches beim Ansprechen des Thermostaten durch dessen Kontakt kurzgeschlossen wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist im Thermostaten an die zweiadrige Leitung außer der Synchronuhr über den temperaturabhängigen Schalter eine die Phasenlage des Stromes in der zweiadrigen Leitung gegenüber der angelegten Wechselspannung ändernde Schaltungsanordnung angeschlossen,und die Vorrichtung des Steuergerätes spricht auf Phasenänderungen des Stromes an. Phasenempfindliche Steuerschaltungen sind in großer Anzahl bekannt, weshalb die nachfolgende Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele nicht erschöpfend sein kann und nur als Darstellung von für den vorliegenden Zweck besonders günstigen Anordnungen anzusehen ist. Von der Erfindung umfaßt wird nicht nur die Regeleinrichtung in

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ihrer Gesamtheit, sondern auch ihre zum Aufbau einer solchen Regeleinrichtung dienenden beiden wesentlichen Komponenten, nämlich der entsprechend ausgebildete Uhrenthermostat und das zugeordnete Steuergerät als einzelne, getrennte Geräte.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Hierin zeigt

Figur 1 eine erste Ausführungsform, bei welcher eine im Thermostaten vorgesehene Gleichrichterschaltung beim Schließen des Thermostatkontaktes die Kurvenform des Wechselstromes verändert,

Figur 2 eine zweite Ausführungsform, bei welcher im Steuergerät eine Gleichrichterschaltung ständig eingeschaltet ist, jedoch einen Gleichstrom über das Relais nur dann schicken kann, wenn ein im Thermostaten in den Leitungszug eingeschalteter Kondensator mittels des temperaturabhängigen Schalters überbrückt ist,

Figur 3 eine dritte Ausführungsform, bei welcher im Thermostaten die Phasenlage des Wechselstromes gegenüber der angelegten Wechselspannung mittels einer durch den Thermostatkontakt einschaltbaren Schaltungsanordnung veränderbar ist fe und das Steuergerät auf Phasenänderungen anspricht, und

Figur 4 eine abgewandelte Ausführungsform eines auf Phasenänderungen ansprechenden Steuergerätes.

In den verschiedenen Figuren sind die jeweils allen Ausführungsformen gemeinsamen Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der grundsätzliche Aufbau eines Uhrenthermostaten, wie er mit geringfügigen Abänderungen für die vorliegenden Zwecke eingesetzt werden kann, ist beispielsweise aus dem USA-Patent 558 617 bekannt. Bei allen Ausführungsformen ist der Thermostat 10 in dem Raum 11 angeordnet, dessen Temperatur überwacht werden soll, und mit dem in der Nähe des Wärmeerzeugers ange-

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ordneten Steuergerät nur über eine zweiadrige Leitung 12, 13 elektrisch verbunden. In Abhängigkeit von der Raumtemperatur steuert ein Bimetall 20 einen elektrischen Kontakt, indem es beim Absinken der Raumtemperatur unter einen vorgegebenen am Bimetall einstellbaren Sollwert den Kontakt 21 schließt. Der Temperatur-Sollwert läßt sich am Thermostaten auf verschiedene Werte einstellen, und zwar kann man, wie beispielsweise im genannten USA-Patent beschrieben, zwei verschiedene Temperatur-Sollwerte einstellen, von denen der eine während der Tagesstunden und der andere während der Nachtstunden gültig sein soll. Ein über die Leitung 12, 13 gespeister Synchronmotor 22 treibt einerseits über ein Untersetzungsgetriebe 25 die Zeiger einer Uhr an und andererseits über eine Nockenvorrichtung 23 einen Sollwertumschalter, welcher beispielsweise durch Verstellen der Vorspannung des Bimetalls 20 während der Tagesstunden einen Sollwert von 22° C und während der Nachtstunden einen Sollwert von 18° G vorgibt. Beheizt wird der Raum 11 mit Hilfe eines Heizgerätes 38* dessen Brennstoffzufuhr mittels eines Gasventils 32 vom Steuergerät her beeinflußbar ist.

In Figur 1 enthält das Steuergerät 30 einen ersten Netztransformat or 36, welcher Über die Leitungen 12 und 13 den Thermostaten speist. In die Verbindungsleitung zwischen dem unteren Ende der Sekundärwicklung des Transformators 36 und die Zuleitung 13 ist die Erregerwicklung eines Gleichstromrelais 33 eingeschaltet, dessen Arbeitskontakt/an die Sekundärwicklung eines zweiten Netztransformators 31 angeschlossen ist und im Stromkreis des vorzugsweise als Magnetventil ausgebildeten Brennstoffventile 32 liegt. Solange der Thermostat 10 keine Wärmezufuhr anfordert, d.h. solange der temperaturabhängige Schalter 21 geöffnet ist, wird der Synchronmotor 22 über die Leitungen 12 und 13 und über die Wicklung des Relais 33 mit Strom versorgt. Das Relais 33 ist dabei so bemessen, daß es durch den zum Motor fließenden Wechselstrom allein nicht zum Ansprechen gebracht wird.

Sinkt die Temperatur im Raum 11 unter dtfn eingestellten Sollwert

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und schließt damit der Kontakt 21, so läßt dieser über die Diode 26 und den in an sich bekannter Weise der thermischen Rückführung dienenden Heizwiderstand 27 einen Parallelstromkreis zum Motor 22 entstehen. Damit überlagert sich dem in den Leitungen 12 und 13 fließenden Wechselstrom ein Einwellen-Gleichstrom, welcher zugleich das Gleichstromrelais 33 durchfließt. Es wird also das Verhältnis des über die Leitung fließenden Stromes zu der anper Leitung stehenden Wechselspannung geändert und zwar die Kurvenform des Stromes, indem dieser nunmehr eine Gleichstromkomponente erhält, welche das Relais 33 zum Ansprechen bringt und damit über den Relaiskon-P takt 34 das Ventil 32 öffnet und damit die Wärmezufuhr in Gang setzt, übersteigt nach einer Weile die Raumtemperatur den Sollwert, so öffnet der Kontakt 21 und der über die Leitungen 12, 13 und das Relais 33 fließende Strom nimmt wieder 3eine ursprüngliche symmetrische Wechselstrom-Kurvenform an, wodurch das Relais 33 abfällt und die Brennstoffzufuhr zur Heizvorrichtung. 38 unterbrochen wird. Die zweiadrige Leitung 12, 13 dient also gleichzeitig zur ständigen Energiezufuhr an den Uhrenmotor 22 und andererseits zur übertragung des Steuerstromes für das Steuergerät 30.

Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform der neuen Regelein- k richtung, bei welcher die Gleichrichterschaltung, und zwar im Steuergerät, ständig eingeschaltet ist. Innerhalb des Thermostaten 80 ist in den Leitungszug der Ader 13 ein Kondensator 81 eingeschaltet, welcher mittels des vom Bimetall 20 betätigbaren temperaturabhängigen Kontaktes 21 überbrückt wird, sobald die Raumtemperatur unter den eingestellten Sollwert absinkt. Solange keine Wärmezufuhr erforderlich und der Kontakt 21 offen ist, wird der Synchronmotor 22 aus der Sekundärwicklung des im Steuergerät 70 vorhandenen Netztransformators 76 über die Reihenschaltung der beiden Kondensatoren 75 im Steuergerät und 81 im Thermostaten mit der Antriebswechselspannung versorgt. Im Steuergerät ist dem Kondensator 75 die Reihenschaltung einer

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Diode 78 und der Erregerwicklung eines Relais 73 parallelge- _v schaltet, dessen Arbeitskontakt 7** wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel in den von einem weiteren Netztransformator 71 gespeisten Erregerstromkreis für das Brennstoffventil 32 eingeschaltet ist. Solange der Thermostatkontakt 21 offen ist, kann der Gleichrichter 78 keinen Gleichstrom in die Leitung 12, 13 einspeisen, weil diese mit Hilfe des im Thermostaten befindlichen Kondensators 8l. für Gleichstrom gesperrt ist. Sobald jedoch⁵· der Thermostat 80 die Zufuhr von Wärme zum Raum 11 anfordert und den Kontakt 21 schließt, wird hierdurch der Kondensator 81 kurzgeschlossen. Nunmehr kann ein Gleichstrom über die Leitung 12, 13,dieDiode 78 und die Wicklung des Relais 73 fließen und damit das Relais zum Ansprechen bringen. Der durch die Diode 78 erzeugte Einwellen-Gleichstromwird durch einen der Relaiswicklung parallelgeschalteten Kondensator 79 geglättet, so daß ein Plattern des Relais vermieden wird. Mit dem Ansprechen des Relais 73 wird über den Kontakt 7^ die Brennstoffzufuhr zur Heizvorrichtung 38 in Gang gesetzt.

Steigt die Temperatur im Raum über den Sollwert des Thermostagten an, so öffnet der Schalter 21 und hebt den Kurzschluß des Kondensators 81 auf, so daß dieser den Fluß von Gleichstrom durch die Leitung 12, 13 und das Relais 73 unterbricht und letzteres abfällt. Auch bei der Schaltung nach Figur 2 wird somit der Uhrenmotor ständig mit Strom versorgt und die Ein- bzw. Abschaltung des Wärmeerzeugers durch eine Änderung der Kurvenform des Stromes gesteuert.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher nicht eine Änderung der Kurvenform, sondern der Phasenlage des Stromes für die Ein- und Abschaltung der Wärmezufuhr ausgenutzt wird. Der Aufbau des Thermostaten 90 ist ähnlich wie bei den vorgeschriebenen Ausfuhrungsformen. Der temperaturempfindliche Schalter ist hier über die Reihenschaltung eines Kondensators 96 undeines einstellbaren Widerstandes 97 an die

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beiden Adern 12 und 13 der iferbindungsleitung zwischen Thermostat 90 und Steuergerät 40 angeschlossen. Bei offenem Thermostatschalter 21 ist die genannte Reihenschaltung unwirksam, bei geschlossenem Thermostatschalter hingegen ändert sie die Phasenlage des Stromes in der Leitung 12, 13 gegenüber der angelegten Speisewechselspannung.

Das Steuergerät 40 ist auch hier mit zwei Netztransformatoren 4l und 46 ausgestattet, deren ersterer über einen Kontakt 44 . des Relais 43 das Brennstoffventil 32 speist. Dieses Ventil * liegt in der Zufuhrleitung zu einem in der Heizvorrichtung 38 vorgesehenen Gasbrenner. Mit Hilfe eines Lüfters 39 wird die erwärmte Luft in den Raum 11 eingeblasen. Auch der zweite Netztransformator 46 ist an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, und liefert an seiner Sekundärwicklung 48 eine Wechselspannung geringerer Amplitude über die zweiadrige Leitung 12, 13 an den Motor 22 der Synchronuhr im Thermostaten 905 und zwar fließt die eine Halbwelle der Wechselspannung jeweils über die Diode 42 und die andere Halbwelle über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 65. Auf diese Weise wird der Synchronmotor 22 in beiden Halbwellen und darüberhinaus ständig mit Strom versorgt. An die Sekundärwicklung 48 ist ferner ein Spannungsteiler ) 49, bestehend aus einer Diode 50 und drei Widerständen 51» 52 und 53, angeschlossen. Die Erregerwicklung des den Kontakt 44 betätigenden Relais 43 ist in Reihe mit der Anoden-Kathoden-Strecke eines Thyristors 58 zwischen den Verbindungspunkt 54 von Diode 50 und Widerstand 51 und den Fußpunkt 57 des Spannungsteilers 49 eingeschaltet. Die Steuerelektrode 59 des Thyristors 58 ist an den Abgriff 56 zwischen den Widerständen 52 und 53 angeschlossen, so daß bei gleichzeitigem Auftreten einer Spannung am Thyristor 53 und am Spannungsteiler 49 während jeder positiven Halbwelle der Wechselspannung die Spannung am Abgriff 56 und damit an der Steuerelektrode 59 die Zündspannung für den Thyristor 58 erreicht und damit das Relais 43 zum Ansprechen

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gebracht wird. Dem Relais ist ein Kondensator Hj parailelgeschaltet, wodurch das Relais auch während der anderen Halb- . .-■· welle angezogen bleibt. Vom Abgriff 55 des Spannungsteilers 49 ist eine Vierschichtdiode 62 zum Pußpunkt 57 des Spannungsteilers hin geschaltet, welche normalerweise einen vorgegebenen hohen Widerstand hat, solange die angelegte Spannung unter einem vorgegebenen Wert liegt, überschreitet die Spannung diesen als Durchbruchsspannung bezeichneten Wert, so fällt der Widerstand der Vierschichtdiode praktisch auf den Wert Null ab. Ist dies der Fall, so schließt die Vierschichtdiode 62 die Widerstände 52 und 53 kurz. Der bereits erwähnte Transistor 65 ist mit seiner Basis 63 an den Fußpunkt 57 des Spannungsteilers 49 und damit an das untere Wicklungsende der Sekundärwicklung 48 angeschlossen. Der Kollektor 64 liegt am Abgriff 56 des Spannungsteilers und gleichzeitig an der Steuerelektrode 59 des Thyristors 58. Der Emitter 66 ist mit der Leitung 12 verbunden, und zwischen Emitter und Basis liegt die bereits erwähnte Diode 42..

Sobald der Thermostat 90 die Zufuhr von Wärme zum Raum H anfordert, indem er seinen Kontakt 21 schließt, wird die Reihenschaltung des Kondensators 96 mit dem Widerstand 97 dem Motor parallelgeschaltet und damit die Belastung der Leitung 12, 13 verändert, insbesondere der Leistungsfaktor und die Phasenlage des Stromes gegenüber der Spannung. Normalerweise, wenn nur die im wesentlichen induktive -Belastung durch den Synchronmotor 22 an die Leitung 12, 13 angeschlossen ist_s eilt der Strom in der Leitung der angelegten Spannung nach, so daß selbst wenn das obere Ende der Sekundärwicklung W positiv ist und damit zu Beginn dieser positiven Halbwelle einen Strom durch den Spannungsteiler 49 schickt, der nacheilende Rückstrom über den Transistor 65 fließt·, so daß dieser durchgesehaltet bleibt und der Thyristor 58 nicht gezündet werden kann. Auch wenn die Spannung am Spannungsteiler 49 ebenso wie am.Thyristor 58 immer

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weiter ansteigt, wird der Thyristor nicht gezündet. Bei entsprechender Dimensionierung der Widerstände des Spannungsteilers 49 erreicht der Abgriff 55 die Durchbruchspannung der Diode 62 ehe der nacheilende Strom in der Leitung 12, 13 seine Richtung umkehrt und damit den Transistor 43 sperrt. Wenn nur der als induktive Last wirksame Synchronmotor 21 an die Leitung 12, 13 angeschlossen ist, wird somit der Thyristor 58 nicht gezündet, das Relais 43 kann nicht ansprechen, und das Ventil 32 bleibt geschlossen.

^ Sinkt die Temperatur im Raum 10 unter den eingestellten Sollwert ab, so schließt der vom Bimetall 20 gesteuerte Kontakt 21 und schaltet damit die Reihenschaltung des Kondensators 96 und des Widerstandes 97 dem Motor 22 parallel. Diese Reihenschaltung ist vorzugsweise derart bemessen, daß ihre kapazitive Widerstandskomponente etwa gleich groß ist wie der induktive Widerstand des Motors, so daß nunmehr Strom und Spannung auf der Leitung 12, 13 in Phase sind. Wenn nunmehr eine positive Spannung am oberen Ende der Sekundärwicklung 48 des Transformators 46 steht und der Strom über den Thermostaten mit der Spannung in Phase ist oder gar der Spannung vorauseilt, fließt der Strom nicht mehr von der Basis 63 zum Emitter 66 des Transistors 45, sondern in umgekehrter Richtung über die Diode

Ψ Der Transistor 65 ist dann gesperrt. Mit dem Anwachsen der Spannung am Spannungsteiler 49 während der positiven Halbwelle erreicht die Spannung am Abgriff 5β die Zündspannung für den Thyristor 58 ehe die Spannung am Abgriff 55 den Wert der Durchbruchsspannung der Diode 62 erreicht. Wenn erst einmal der Thyristor 58 durchgeschaltet ist, so bleibt er auch leitend, selbst wenn zu einem späteren Zeitpunkt während der positiven Halbwelle die Vierschichtdiode 62 durchschaltet und die Widerstände 52 und 53 kurzschließt. Der Thyristor 58 wird durch das Verschwinden der Zündspannung an seiner Steuerelektrode 59 bekanntlich nicht gelöscht. Demzufolge bleibt auch das Relais 43 während der gan-

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zen positiven Halbwelle stromdurchflossen, sein Kontakt 44 geschlossen ,und das Brennstoffventil 32 erhält den zum öffnen des Ventils erforderlichen Erregerstrom. Selbst wenn der Thyristor 58 während der negativen Halbwelle löscht, bleibt auch dann das Relais 43 dank der auf dem parallelgeschalteten Kondensator 47 gespeicherten Ladung angesprochen. Solange also Strom und Spannung auf der Leitung 12, 13 zum Thermostaten in Phase sind oder der Strom der Spannung vorauseilt, wird der Thyristor 58 zu Beginn jeder positiven Halbwelle gezündet und das Relais 43'.-vom Erregerstrom durchflossen.

Figur 4 zeigt einen Teil einer anderen Ausführungsform eines Steuergerätes, welches in Verbindung mit einem Thermostaten eingesetzt werden kann, der, wie in Figur 3»die Phasenlage des Stromes auf der Leitung 12, 13 beeinflußt. Soweit die Bauelemente in Figur 4 mit denen der Figur 3 übereinstimmen, sind sie mit gleichen Bezugszeichen und einem Apostroph versehen. Der Strom für das Relais 43^f wird hier nicht über die Diode 45' des Spannungsteilers 49' geführt, sondern mit dem Relais 43* und dem Thyristor 58* ist eine besondere Diode 94 in Reihe geschaltet. Darüberhinaus ist eine zusätzliche Schaltung vorgesehen, welche dafür sorgt, daß das Relais 43' stromlos bleibt, für den Fall, daß der Thermostat 90 entfernt wird und damit die Leitung 12, 13 offenbleibt. Diese zusätzliche Schaltung umfaßt die zwischen die Leitungen 12 und 13 eingeschaltete Reihenschaltung eines Widerstandes 91 mit einer Diode 92 sowie einen zwischen den Verbindungspunkt 93 von Diode und Widerstand und die Basis 63' des Transistors 65' eingeschalteten Kondensator 94. Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Figur 4 ist ähnlich derjenigen der Figur 3, indem bei einer Änderung der Phasenlage zwischen Strom und Spannung das Relais 43' anspricht. Wird der Thermostat 90 beispielsweise zum Zwecke der Reparatur entfernt und ist damit die Verbindung zwischen den Adern 12 und 13 über den Thermostaten unterbrochen, so fließt weiterhin ein Vorstrom

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über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 65', den Widerstand 91 und die Diode 92. Der Kondensator 94 entlädt sich über den Widerstand 91 und die Diode 42 während jeder positiven (bezogen auf das obere Ende der Sekundärwicklung 48) Halbwelle der Versorgungswechselspannung, so daß der Transistor 65* durchgeschaltet bleibt und der Thyristor 58' nicht gezündet werden kann.

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Claims

01-4280/81 Ge

Patentansprüche

Temperaturregeleinrichtung mit einem wechselstromgespeisten Thermostaten mit Synchron-Schaltuhr für die zeitabhängige Beeinflussung des Temperatur-Sollwertes sowie einem an den temperaturabhängigen Schalter des Thermostates angeschlossenen, vom Thermostaten räumlich getrennten Steuergerät für die Ein- und Abschaltung des Wärmeerzeugers, d a d ur c h g e k e η η ζ e i c h-.n et, daß Thermostat (1Q;.8O;9O) und Steuergerät (3O;7O;4O) aus einer gemeinsamen Wechselstromquelle (36;76;46) gespeist werden und über eine nur zweiadrige Leitung (12,13) miteinander verbunden sind, über welche die Snychron-Schaltühr (22,24) mit Wechselspannung versorgt wird,

daß in dem Thermostat eine das Verhältnis des über die Leitung fließenden Stromes zu der an der Leitung stehenden Wechselspannung beeinflussende, durch den temperaturabhängigen Schalter (21) ein- und abschaltbare Schaltungsanordnung (26, 27;8l;96,97) vorgesehen ist

und daß im Steuergerät eine auf Änderungen des Verhältnisses von Strom und Spannung ansprechende Vorrichtung den Wärmeerzeuger ein- und abschaltet.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, da d u r c h ge k e η η ζ e i ch η et, daß die Schaltungsanordnung (26,27;81) im Thermostaten (10;80) die Kurvenforra des Stromes beeinflußt*

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3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (33;73) des Steuergerätes (30;70) nur auf Gleichstrom anspricht.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Gleichstromrelais ist.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß im Thermostaten (10) der

™ . temperaturabhängige Schalter (21) in Reihe mit einer Gleichrichterschaltung (26,27) an die die Synchronuhr (22,24) speisende zweiadrige Leitung (12,13) angeschlossen und im Steuergerät (30) das Gleichstromrelais (33) in den Leitungszug der einen Ader (13) der Leitung eingeschaltet ist (Fig. 1).

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5»dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung im Thermostaten (10) aus der Reihenschaltung einer Diode (26) mit einem Heizwiderstand (27) für die thermische Rückführung besteht.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Thermostaten (80) der temperaturabhängige Schalter (21) einem in den Leitungszug der einen Ader (13) der die Synchronuhr (22,24) speisenden zweiadrigen Leitung (12,13) eingeschalteten Kondensator (81) parallelgeschaltet und im Steuergerät (70) das Gleichstromrelais (73) in Reihe mit einem Gleichrichter (78) einem in den Leitungszug der einen Ader (13) eingeschalteten Kondensator (75) parallelgeschaltet ist (Fig. 2).

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8. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, d a du rc h g e k e η η ζ e i c h η et, daß im Thermostaten (90) an die zweiadrige Leitung (12,13) außer der Synchronuhr (22,24) über den temperaturabhängigen Schalter (21) eine die Phasenlage des Stromes in der Leitung gegenüber der angelegten Wechselspannung ändernde Schaltungsanordnung (96, 97) angeschlossen ist und die Vorrichtung des Steuergerätes (40) auf Phasenänderungen des Stromes anspricht.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h ge k e η η ζ e i c h η e t, daß im Thermostaten (90) der

• temperaturabhängige Schalter (21) in Reihe mit einem Kondensator (96) an die zweiadrige Leitung (12,13) angeschlossen ist. .

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k en η ζ ei c h n.e t, daß mit dem Kondensator (96) ein Widerstand (97) in Reihe geschaltet ist.

11. Regeleinrichtung nassh einem der Ansprüche 8 bis 10, d a ,durch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß im Steuergerät (40) parallel zur zweiadrigen Leitung (12,13) ein aus der Reihenschaltung einer Diode (50) mit mehreren Widerständen (51, 52, 53) bestehender Spannungsteiler (49) an die Wechselstromquelle (48) angeschlossen ist, daß zwischen den Verbindungspunkt (54) der Diode mit dem ersten Teilerwiderstand (51) und den Fußpunkt (57) des Spannungsteilers die Reihenschaltung eines Relais (43) mit einem Thyristor (58) eingeschaltet ist, daß mit einem zweiten Abgriff (56) des Spannungsteilers einerseits die Steuerelektrode (59) des Thyristors und andererseits.der Kollektor (64) eines Transistors (65) verbunden ist, dessen Basis (63) am Pußpunkt des Spannungsteilers und dessen Emitter (66) an der über eine der Basis-Emitter-Streck· entgegengesetzt gepolte weitere Diode (42)

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- ίο -

mit dem Fußpunkt in Verbindung stehende Ader (12) der Leitung (12,13) liegt,

und daß zwischen einen zwischen den erwähnten Abgriffen (54,56) liegenden dritten Abgriff (55) und den Fußpunkt des Spannungsteilers ein beim Anlegen einer vorgegebenen Mindestspannung seinen Widerstand stark verringerndes und damit diesen Teil (52,53) des Spannungsteilers praktisch kurssehlieftendes Bauelement (62) eingeschaltet ist (Fig. 3).

12. Regeleinrichtung nach tinea der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennieichnet, da* i* Steuergerät (HO¹) parallel zur zweiadrigen Leitung (12,13) einerseits •in Aue der Reihenschaltung einer Diode (50*) und mthrmvn Widerstanden (51¹,52·,53») bestehender Spannungsteiler (*9') und andererseits die Reihenschaltung einer weiteren Diode (94), eines Relais (43¹) und eines Thyristors (58') an die Wechselstromquelle (40¹) angeschlossen ist, daß mit einem ersten Abgriff (56^f) des Spannungsteilers einerseits die Steuerelektrode (59¹) des Thyristors und andererseits der Kollektor (64') eines Transistors (65') verbunden ist, dessen Basis (63^f) an den Fußpunkt (57') des Spannungsteilers und dessen Emitter (66¹) an die eine Ader (12) der zweiadrigen Leitung (12,13) angeschlossen ist, daß der Basis-Emitter-Strecke des Transistors eine Diode (42*) mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung parallelgeschaltet ist

und daß zwischen einen zwischen der Diode und dem ersten Abgriff liegenden zweiten Abgriff (55') und den Fußpunkt des Spannungsteilers ein beim Anlegen einer vorgegebenen Mindestspannung seinen Widerstand stark verringerndes und damit diesen Teil (52', 53') des Spannungsteilers praktisch kurzschließendes Bauelement (62*) eingeschaltet ist (Fig. 4).

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13. Regeleinrichtung nach Anspruch 12, da durch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Emitter (66') des Transistors (65*) ferner über die Reihenschaltung eines Widerstandes (91) mit einer Diode (92) an die andere Ader (13) der zweiadrigen Leitung (12,13) angeschlossen und zwischen den Verbindungspünkt (93) von Widerstand und Diode und den Fußpunkt (57¹) ^des Spannungsteilers (49') ein Kondensator (94) eingeschaltet ist.

14. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d ad u rc h g e k e η η ζ ei c h η e t, daß als beim Anlegen einer vorgegebenen Mindestspannung seinen Widerstand stark verringerndes Bauelement (62.) eine Vierschichtdiode dient.

15". Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis I¹I, d a d u r c h g e k e η η ζ ei c h η et, daß als Speisewechselstromquelle im Steuergerät (3O;7O;4O) ein Netztransformator (36;76;46) vorgesehen ist, an dessen Sekundärwicklung (48) sowohl die zweiadrige Leitung (12,13) als auch die Schaltung des Steuergerätes angeschlossen ist.

16. Regeleinrichtung nach Anspruch 7 oder 11, d a d u r c h .- g-.e.-k en η ze i c h η et, daß dem Relais (73>43) ein Kondensator (79,47) parallelgeschaltet ist.

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