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T e m p e r a t u r r e g l e r o h n e H i l f s k r a f t Die Erfindung
betrifft einen Temperaturregler ohne Hilfskraft, dessen Stellglied von mindestens
zwei mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten, verschiedenen Temperaturen ausgesetzten
Wärmfühlern gesteuert wird, die zwecks gegenseitiger Beeinflussung miteinander gekoppelt
sind.
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Derartige Regeleinrichtungen mit mecanisch wirkenden Wärmefühlern
haben gegenüber elektrisch wirkenden Reglern den Vorteil eines großen Arbeitsvermögens
und größer Einfachheit, dafür aber den Nachteil,
daß die oft ##
ziemlich entfernt voneinander angeordneben Wärmefühler bzw. deren Arbeitskörper
durch Kapillarrohre miteinander verbunden werden müssen. Solche Kapillarrohre sind
verhältnismäßig teuer, schwierig zu verlegen und im Reparaturfall oft nur umständlich
zu demontieren. Bei den rein elektrisch arbeitenden Regeleinrichtungen ist demgegenüber
zwar die Verlegung der erforderlichen Leitungen besonders einf'ach, aber dafür ist
das Arbeitsvermögen derselben verhältnismäßig gering, so daß besondere, kostspielige
Verstärker vorgesehen werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mechanisch wirkenden
Regeleinrichtungen und die elektrisch arbeitenden Regeleinrichtungen mic Hilfe von
an sich bekannten elektrischen Hilfsheizvorrichtungen derart z + ombinieren, daß
ein direkt wirkender, d.h. ohne Hilfskraft lediglich durch das Arbeitsvermögen einer
ihr Volumen ändernden Ausdehnungsflüssigkeit das Stellglied betätigender Temperaturregler
geschaffen wird, der die Vorteile der mechanischen und der elektrischen Regeleinricntungen
in sich vereint, ohne deren Nachteile aufzuweisen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Flüssigkeitesvolumen
des ersten
Wärmefühlers, dessen Volumenänderungen unmittelbar ein
das Stellglied betätigendes Arbeitsglied steuern, mittels einer ersten Hilfsheizung
aufheizbar ist, deren Heizstrom von dem zweiten Wärmefühler ein- und ausschaltbar
ist, dessen Flüssigkeitsvolumen mittels einer zweiten Hilfsheizung aufheizbar isb,
deren Heizstrom von dem zweiten Wärmefühler alternativ zur Ein- und Ausschaltung
des Heizstromes der ersten Hilfsheizung aus- bzw. eingeschaltet wird.
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Bei einem solchen Temperaturregler können weit voneinander entfernt
liegende, verschiedenen Temperaturen ausgesetzte Wärmefühler durch einfache elektrische
Leitungen miteinander gekoppelt werden, wobei der Arbeitskörper des Stellgliedes,
meist eines Ventils, trotzdem nur durch die Kraft der AusdeUiungsflüssigkeit betätigt
wird.
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Die Hilfsheizung des ersten oder Hauptwärmefühlers könnte an sich
unmittelbar an diesem Wärmefühler oder an dem Arbeitskörper des Stellgliedes angeordnet
werden. Dadurch könnte aber die zusätzlichte Volumenänderung von der Wärme der betreffenden
Einbaustelle, z.b. des Ventilgehäuses oder der Rohrleitung des zu regelnden Mediums
beeinflußt werden.
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Diese Fehlerquelle kann gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung dadurch ausgeschaltet werden, daß die Hilfsheizung für den Hauptwärmefühler
an einem sowohl von die sein Wärmefühler als auch vom Arbeitsglied des Stellglied
des räumlich Òetrennten Ausdehnungsflüssigkeitsbehälter angeordnet ist, der an die
den ersten Wärmefühler mit dem Arbeitsglied des Stellgliedes verbindende Kappilarleitung
angeschlossen ist. Dieser oeheizbare Ausdehnungsflüssigkeitsbehälter kann dann ohne
weiteres an einem Platz mit gleichbleibender Wärmeableitung untergebracht werden.
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Die Hilfsheizung des zweiten Wärmefühlers kann unmittelbar an dem
Ausdehnungsflüssigkeitsraum desselben angeordnet und über einen regelbaren Widerstand
an die Stromquelle angeschlossenen sein.
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Die Temperaturreglereinrichtung kann auch noch dem Einfluß einer
dritten Odei vierten Temperatur unterworfen werden. Diese z.B. dritte Temperatur
wirkt gemäß einer weiteren vorteilnaften Ausgestaltung der Erfindung auf einen dritten
Wärmefühler, der einen einstellbaren Vorwiderstand in der Stromzuleitun der ersten
Hilfsheizung entsprechend den Änderungen
der dritten Temperatur
aus- oder einschaltet und auf diese Weise die Wärmeleistung der ersten Hilfsheizung
verändert. Die Regeltemperatur dieses dritten Wärmefühlers kann mit Hilfe einer
einfachen SGellvorrichtung beliebig eingestellt werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in ##zwei scherllavisch dargestellten
Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt einen Temperaturregler mit einem Mischventil, 1, welches
von zwei Wärmefühlern gesteuert wird, und Fi. 2 zeigt einen der Fig. 1 entsprechenden
Temperaturregler mit einem dritten Wärmefühler.
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Bei den Ausführungsbeispielen ist als Stellglied des Temperaturreglers
ein Dreiwege-Mischventil 1 gewählt worden, welches den Zufluß einer kalten Flüssigkeit
A uwd einer warmen Flüssigkeit ;d in Abhängigkeit von der Gemischtemperatur wechselweise
mit Hilfe eines Doppelventilkegels 2 drosselt oder freigibt. Der Doppelventilkegel
2 wird zwischen zwei gegenüberliegenden
Ventilsitzen 3 und 4 von
einer Ventilstange 5 eingestellt, die an dem beweglichen Balgboden 6 eines Arbeitsbalges
7 belestiÓt ist. Der Arbeitsbalg 7 ist in einem Gehäuse 8 angeordnet, welches zusammen
mit dem Arbeitsbalg 7 den Arbeitskörper des Temperaturreglers bildet.
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Der zwischen dem Arbeitsbalg 7 und dem Gehäuse 8 befindliche Raum
9 des Arbeitskörpers ist durch ein Kapillarrohr 10 mit dem Flüssigkeitsraum eines
ersten, mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Wärmefühlers 11 verbunden. Der
Wärmefühler 11 ragt in die an das Mischventil 1 angeschlossene, das Gemisch M ableitende
Rohrleitung 12.
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An das Kappilarrohr 10 ist über eine Leitung 13 ein ebenfalls mit
Ausdehnungsflüssigkeit gefüllter Behälter 14 angeschlossen, der mittels einer ihn
umgebenden ersten Hilfsheizung 15 elektrisch beheizbar ist. Die Heizwicklung der
Hilfsheizung 15 kann durch die Stromleitungen 16, 17 von einer an die Kontakte 18,
19 angeschlossenen Stromquelle, z.B. der Netzleitung, mit Heizstrom gespeist werden.
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Die Stromleitung 17 kann von einem Schalthebel 20 unterbrochen werden,
der alternativ zwischen einem an die Stromleitung 17 angeschlossenen Kontakt 21
und einem zweiten Kontakt 22 verstellbar ist. Der Schalthebel 20 wird von einer
Balgstange 2) betätigt, die an dem Balgboden 24 des Arbeitsbalbes 25 eines zweiten
Wärmefühlers 26 befestigt ist, dessen Gehäuse mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt
ist. Der Wärmefühler 26 ist von einer
zweiten Hilfsheizung 27
beheizbar, deren Heizwicklung einerseits über eine Leitung 28 an den Kontakt 22
des Schalters 20 und andererseits über eine Leitung 29 an die Stromleitung 16 angeschlossen
ist. In die Leitung 29 ist ein regelbarer Widerstand 70 eingebaut.
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Der in Fig. 2 veranschaulichte Temperaturregler ist hinsichtlich
des hier nicht eingezeichneten Mischventils 1 und des ersten Wärmefühlers 11 ebenso
ausgebildeU wie der vorstehend beschriebene Temperaturregler gemäß Fig. 1. Auch
der zweite Wärmefühler 26 mit seiner Hilfsheizung 27 und seinem Widerstand )0 entspricht
der ersten Ausführungsform. Zusätzlich ist aber gemäß Fig.
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2 noch ein dritter Wärmefühler 51 vorgesehen, welcher unter dem Einfluß
einer dritten Temperatur steht.
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In dem mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Gehäuse
dieses
Wärmefühlers befindet sich ein Arbeitsbalg 32, dessen Balgboden 55 mit einer Balgstange
54 verbunden ist. Die Balgstange 54 kann einen Schalthebel 55tbetätigen und einen
Kontakt 56 öffnen oder schließen. Dieser Schalter 35, 36 ist in eine beiderseits
eines regelbaren Widerstandes 57 an die Leitung 17 angeschlossene Überbrückungsleitung
8 eingebaut.
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In Fig. 2 ist angedeutet, wie durch Verstellung einer Grundplatte
99 des Wärmefühlers 51 die Regeltemperatur desselben eingestellt werden kann.
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Der Wärmefühler 11, welcher gemäß dem Ausführungsbeispiel das Mischventil
1 steuert, hält die Gemischtemperatur in der Rohrleitung durch entsprechende Verstellung
des Ventilkegels 2 mittels des Arbeitskörpers 8 auf dem gewünschten Wert. Die Hilfe
heizung 27 des zweiten Wärmefühlers 26 hält die Temperatur der Ausdehnungsflüssigkeit
dieses Wärmefühlers normalerweise konstant. Wenn aber die den zweiten Wärmefühler
26 von außen her beeinflussende Temperatur schwankt, wird der Schalter 20 von dem
Arbeitsbalg 25 des Wärmefühlers 26 umgeschaltet.
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Bei absinkender Beeinflussungstemperatur wird die Hilfsheizung 27
des zweiten Wärmefühlers 26 auf längere Zeit eingeschaltet als die Hilfsheizung
15 des ersten Wärmefühlers 11. Bei steigender BeeinflussuiiUstemperatur bleibt dagegen
die Hilfsheizung 15 des
ersten Wärmefühlers 11 länger eingeschaltet
als die Hilfsheizung 27 des zweiten Wärmefühlers. Mit Hilfe des Widerstandes 50
kann die Einschaltdauer
der Hiltsheizung 27 verändert werden, weil ein Vorwiderstand in der Leitun 29 die
pro Zeiteinheit abgegebene Wärmemenge verringert. Ebenso wird bei Einschaltung des
Widerstandes 30 infolge der Alternativschaltung der Hilfsheizungen 15 und 27 bei
konstarter Beeinflussungstemperatur am zweiten Wärmefühler 26 die von der Hiltsheizung
15 abgegebene Wärme pro Zeiteinheit herabgesetzt.
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Eine ähnliche Wirkung kann gemäß Fig. 2 durch den Vorwiderstand 57
in der Leitung 17 der HilSsheizung 15 erzielt werden. Beim Einschalten des Vorwiderstandes
50 wird die nSdrigste Gemischtemperatur konstant gehalten, wobei sich der Schalthebel
20 auf dem Kontakt 21 befindet, während bei fallender Temperatur am Wärmefühler
26 die Gemischtemperatur proportional heraufgesetzt wird. Beim Einschalten des Vorwiderstandes
37 wird dagegen die maximale Gemischtemperatur konstant gehalten, wobei sich der
Schalthebel 20 auf dem Kontakt # 22 befindet, während die Gemischtemperatur bei
steigender Temperatur am Wärmefühler 26 langsamer abfällt als ohne
Einschaltung
des Vorwiderstandes 37. Das Verhältnis von Gemischtemperaturänderung zur Änderung
der Beeinflussungstemperatur am Wärmefühler 26 kann mit Hilfe der Widerstände 50
und 57 geändert werden.
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Anstelle eines Mischventils kann der Temperaturregler selbstverständlich
auch z.B. ein Durchgangsventil, welches den Zufluß eines warmen oder kalten Mediums
reguliert, oder en sonstiges Stellglied steuern. Auch-weitere Varianten des Temperaturreglers
sind im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale durchaus möglich.
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