DE2309104C3

DE2309104C3 - Schaltungsanordnung zur Überwachung des Widerstandes eines Heizdrahtes zur elektrischen Beheizung von Schalungsplatten oder Hüllrohren für Spanndrähte bei der Herstellung von Betonteilen

Info

Publication number: DE2309104C3
Application number: DE19732309104
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-23
Filing date: 1973-02-23
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2309104A1; DE2309104B2

Description

abschaltet. ^sc _{Bd def er}f_indung_Sg_emäßen Schaltungsanordnung

dient der Heizdraht gleichzeitig als Temperaturfühler. Dies ist jedoch bekannt (DT-PS 3 08 321 und

50 3 15 346).

Bekannt ist femer eine Meß- und Regelanordnung (DT-AS 12 95 111), bei der der Heizstrom und der

eine elektrische Heizung zu verwenden, die beispiels- 60 peraturregelung, msbesonde» fur ekktnsc^e öfo,

weise in der Schalung oder in den Hüllrohren für Heizkörper «^Βΐ· CDT-PS 3 138 321 die Vem^ndung

Spanndrähte untergebracht werden kann. Dabei tre- ^.^»^^i^^w^td ™d

tXl^f darin, daß bei Ver- 3£ Koiparators, hier in Form eines Differenzial-

ss ⁶ 2

Ein anderes Problem besteht darin, daß bei dem zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsfonn der erfindungs- als Kriterium für die Temperatur in dem Beton vergemäßen Schaltungsanordnung zur Regelung und wendet werden. Es soll in diesem Zusammenhang Überwachung einer elektrischen Heizung für Scha- darauf hingewiesen werden, daß sich der Heizwiderlungsplatten, stand R des Heizwiderstandes 10 nach folgender

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der erfin- 5 Formel ergibt, dungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Regelung

und Überwachung einer elektrischen Heizung für R₁₁ = R_K + AR Schalungsplatten,

Fig.3 einen Schnitt durch eine beheizte Scha- R_K ist dabei der bei einer bestimmten Temperatur

lungsplatte mit Isolierung und einen Teil des von der io definierte Kaltwiderstand: AR ist ein von der Tempe-

Schalungsplatte umgebenen Betons, ratur abhängiger Zusatzwiderstand.

F i g. 4 und 5 Kurven, die das Temperaturgefälle in In F i g. 1 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, der Schalungsplatte und dem Beton gemäß F i g. 3 mit welcher die zuvor dargelegten Erkenntnisse ausvor, während und nach der Beheizung darstellen. genutzt werden. Vom Netz wird ein Transformator 1 In den F i g. 1 und 2 sind die zu beheizenden Scha- 15 gespeist, dessen Ausgang mit einem Eingang 22 eines luiigsplatten schematisch dargestellt und mit den Be- Umschalters 2 verbunden ist. Der Ausgang 24 des zugsziffern 3 und 13 bezeichnet. In d^;e Schalungs- Umschalters 2 ist mit dem Heizdraht 10 einer Schaplatten3 und 13 ist ein isolierter Heizdraht 10 aus Iungsplatte3 verbunden. Falls eine oder mehrere Eisen mäanderförmig eingelegt. weitere Schalungsplatten 13 vorhanden sind, so kann In Fig.3 ist das Schalungsmaterial mit der Be- 20 deren Heizdraht 10 zu dem Heizdraht der Schalungszugsziffer 12 bezeichnet. In das Schalungsmaterial ist platte 3 parallel geschaltet werden. Das ist durch die der Eisendraht 10 eingebettet. Er ist von einer Iso- gestrichelte Linie angedeutet.

lierschicht H umgeben. Der Beton ist mit der Be- Der andere Eingang 22 des Umschalters 2 ist mit zugsziffer 15 bezeichnet. An ihrer Außenseite ist die einer Widerstandsmeßschaltung4 verbunden. Die Schalungsplatte 12 mit einer Temperaturisolier- 25 Widerstandsmeßschaltung ist beispielsweise eine schicht 14 bedeckt. Wheatstone-Brücke, die mit einer niedrigen Gleich-J_n pig.4 stellt die gestrichelte Linie 16 den Ver- spannung, beispielsweise 2 V arbeitet. Der Ausgang iauf der Temperatur für den Fall dar, daß der Draht der Widerstandsmeßschaltung 4 ist mit dem einen 10 mit Heizstrom versorgt und der Beton selbst keine Eingang eines Komparator 6 verbunden. Der andere Wärme erzeugt (beispielsweise im abgebundenen Zu- 30 Eingang des Komparators 6 ist mit einem Sollwertstand) Beim Abbinden erzeugt der Beton 15 jedoch Geber 5 verbunden. Der Ausgang des Komparators 6 infolge der mit dem Abbinden verbundenen chemi- ist mit einem Zeitschalter 7 verbunden, der den Umsehen Prozeß Eigenwärme. Die strichpunktierte Linie schalter2 steuert. Die Wirkungsweise der in Fig. 1 17 zeigt den Temperaturverlauf für den Fall, daß der gezeigten Schaltung ist wie folgt: Wenn sich der UmDraht 10 nicht beheizt ist und von dem Beton beim 35 schalter 2 in der dargestellten Ruheschaltstellung beAbbinden selbst Wärme erzeugt wird. Die durchge- findet, so mißt die Widerstandsmeßschaltung 4 den zocene Linie 18 kennzeichnet den Temperaturver- Widerstand des Heizdrahtes 10. Der Widerstand des lauf der sowohl bei intermittierender Beheizung des Heizdrahtes 10 hängt, wie zuvor dargestellt von der Drahtes 10 als auch bei Erzeugung von Wärme Umgebungstemperatur der Schalungsplatte 3, insbedurch Abbinden des Betons entsteht. 40 sondere von der Temperatur in dem Beton 15 ab, der

Wie man der Fig.4 entnehmen kann, heizt sich von der Schalungsplatte3 eingeschlossen wird. Wenn uer Beton durch die beim Abbinden entstehende der von der Widerstandsmeßschaltung 4 gemessene Wärme beispielsweise selbst auf die Temperatur von Widerstand einen bestimmten Wert unterschreitet, 40° C auf (strichpunktierte Linie 17). Der Heizdraht der geringer ist, als ein an dem Sollwert-Geber 5 einwird bei einer bestimmten Stromstärke auf die Tem- 45 gestellter Wert, so erzeugt der Komparator 6 ein peratur von 8O⁰C aufgeheizt (durchgezogene Linie Startsignal für den Zeitschalter?. Der Zeitschalter? 18). Wenn der Heizdraht 10 eine bestimmte Zeit lang schaltet den Umschalter 2 nunmehr um, so daß der mit Strom versorgt wird, so steigt die Temperatur in Schaltarm den Eingang 22 mit dem Ausgang 24 verdem Beton gemäß der voll ausgezogenen Kurve 18 bindet. Dadurch wird dem Heizdraht 10 Strom zugeschließlich auf 6O⁰C. Dies ist die Temperaiur, die 50 führt mit der Folge, daß der Beton 15 aufgeheizt der Beton für ein schnellstmögliches Abbinden maxi- wird. Nach einer bestimmten Zeit schaltet der Zeitmal haben darf. Mit anderen Worten bedeutet das, schalter 7 den Umschalter 2 wieder in die Meßsteldaß die Schalung nicht weiter beheizt werden darf. lung zurück. Der von der Widerstandsmeßschaltung Es soll in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen gemessene Widerstand 4 wird nunmehr höher sein, werden, daß die Kurve 18 in F i g. 4 den Temperatur- 55 Er sinkt jedoch gemäß dem Unterschied zwischen verlauf nach einer bestimmten Zeit wiedergibt und den Kurven 18 und 19 in den Fig. 4 und 5 in der sich bei weiterer Beheizung des Drahtes 10 entspre- folgenden Temperaturausgleichsperiode ab. Unterchend ändern würde. schreitet der gemessene Widerstand nunmehr nicht Wenn man die Beheizung der Schalung abschaltet, ien eingestellten Sollwiderstand, so bleibt der Schalso bildet sich ein Temperaturgefälle gemäß Fig. 5 60 ter2 in der dargestellten Stellung stehen. Mit andeheraus. Die Kurve 19 in Fi g. 5 gibt das Temperatur- ren Worten, es wird keine weitere Heizleistung zugegefälle nach einer bestimmten Temperaturausgleichs- führt. Wenn der gemessene Widerstand dagegen erzeit an. Wenn der Beton 15 auf 60° C aufgeheizt neut unter dem Sollwiderstand absinkt, so wird dem worden ist, so stellt sich an dem Heizdraht 10 eine Zeitschalter? wiederum ein Startsignal zugeführt, entsprechend niedrigere Temperatur ein, die im vor- 65 Das hat eine erneute Aufheizung des Heizdrahtes liegenden Beispiel 30° C ist. Wenn man den Wider- zur Folge. Das wird so fortgeführt, bis der Sollwiderstand kennt, den der Heizdraht 10 bei der Tempera- F'and schließlich erreicht ist. Die Regelschaltung tiir von 30° C einnimmt, so kann dieser Widerstand sorgt nun dafür, daß dieser Sollwiderstand auf-

rechterhalten wird. Im Hinblick auf F i g. 5 bedeutet das, daß an dem Sollwert-Geber 5 beispielsweise ein Widerstand eingestellt wird, der einer Temperatur von 30° des Heizdrahtes 10 entspricht.

Zur Feststellung von Unterbrechungen in dem Heizkreis dienen ein Sollwert-Geber 5 a und ein Komparator 6 a. 'Der Sollwert-Geber 5 a ist mit dem einen Eingang des Komparators 6 a verbunden; der andere Eingang des Komparators 6 α ist mit der Widerstandsmeßschaltung 4 verbunden. Der Sollwert-Geber 5 a ist auf einen sehr hohen Widerstand eingestellt, der eine Unterbrechung des Heizwiderstandes entspricht. Der Komparator 6 a arbeitet so, daß er dann, wenn der von der Widerstandsmeßschaltung 4 ermittelte Istwert den von dem Sollwert-Geber 5 a gelieferten Sollwert übersteigt, ein Anzeigesignal erzeugt, das einen mit dem Ausgang des Komparators 6 a verbundenen Signalgeber 27 erregt. Der Signalgeber 27 erzeugt dann ein Alarmsignal das auf die Heizkreisunterbrechung aufmerksam macht. Auf diese Weise werden Verzögerungen der Bauzeit verhindert. Zum Schutz der Gesamtanordnung dient ein Schaltungsteil, der aus einem dritten Sollwert-Geber 5 ft, einem dritten Komparator 6 b und einem Schutzschalter 25 besteht. An dem dritten Sollwert-Geber wird ein sehr niedriger Widerstand eingestellt, der einem Kurzschluß des Heizkreises entspricht. Der Ausgang des dritten Sollwert-Gebers 5 b ist mit dem einen Eingang des dritten Komparators 6 6 verbunden. Der andere Eingang des dritten Komparators 6 b ist mit dem Ausgang der Widerstandsmeßschaltung 4 verbunden. Der dritte Komparator 6 b arbeitet so, daß er dann, wenn der von der Widerstandmeßschaltung ermittelte Widerstands-Istwert den von dem dritten Sollwert-Geber 5 b gelieferten Sollwert unterschreitet, ein Abschaltsignal erzeugt, das den mit dem Ausgang des dritte«:

Komparators 6 b verbundenen Schutzschalter 25 veranlaßt, die Schaltung von dem Netz zu trennen.

Die Schaltung gemäß Fig.2 unterschreitet sich von der Schaltung gemäß F i g. 1 zum einen dadurch, daß die Sollwert-Geber 5 α und 5 b, die Komparatoren 6 α und 6 b sowie des Schutzschalter 25 der Einfachheit halber weggelassen sind und daß die Heizdrähte 10 der beiden Schalungsplatten 3 und 13 hier nicht parallel geschaltet sind, sondern wechselweise

ίο beheizt werden. Dazu ist dem Umschalter 2 ein weiterer Umschalters nachgeschaltet. Der Ausgang 24 des Umschalters 2 ist mit dem Eingang 83 des weiteren Umschalters 8 verbunden. Der eine Ausgang 82 des Umschalters 8 ist mit dem Heizdraht 10 der Schalungsplatte 13 und der andere Ausgang 81 mit dem Heizdraht der Schalungsplatte 3 verbunden. Der weitere Umschalters wird von einer Steuerschaltung 9 gesteuert. Die Steuerschaltung 9 spricht jeweils auf das Ende des von dem Zeitschalter 7 an den Umschalter 2 abgegebenen Schaltsignals an, derart, daß er den weiteren Umschalter 8 dann in die jeweils andere Schaltstellung setzt. Mit anderen Worten, nach Beendigung einer Heizperiode für die Schalungsplatte 3 verbindet der weitere Umschalter 8 den Heizdraht 10 der Schalungsplatte 13 mit dem Ausgang 24 des Umschalters 2. Dann wird der Widerstand des Heizdrahtes 10 der Schaltungsplatte 13 gemessen. Liegt der gemessene Widerstandswert unter dem Sollwiderstand, so wird die Schalungsplatte 13

eine Heizperiode lang beheizt. Danach schaltet die Steuerschaltung 9 den weiteren Umschalter 8 wiederum um, so daß nunmehr erneut der Heizdraht 10 der Schalungsplatte 3 mit dem Ausgang 24 des Umschalters 2 verbunden wird. Die Regelschaltung ge-

maß F i g. 2 eignet sich insbesondere dann, wenn die gleichzeitige Stromversorgung mehrerer Schalungsplatten nicht möglich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

¹ rauhen Baubetrieb stets die Gefahr vorliegt, daß die

JSEm des Heizdrahtes beschädigt wird und nicht-Patentanspruch: inerte Stellen in Kontakt mit einer Stahlkonstruk-

f- oder der Bewehrung der Betonteile kommen.

Schaltungsanordnung zur Überwachung des ^ ™° _m _Kurzschlüssen oder kurzschiuß-

Widerstandes eines Heizdrahtes zur elektrischen - ^}"^c überbrückungen in dem Heizkreis oder Beheizung von Schalungsplatten oder Hü.lrohren ähnlichen U _{Unterbrechungen}. für Spanndrähte bei der HersteUung von Beton- anEf^¹^ _{Uegt die} Aufgabe zugrunde, die einteilen, gekennzeichnet durch einen um- _ Schaltungsanordnung so zu geschalter (2) zwischen der Heizstromquelle und gangs Descnn ^ _{Kurzschlusses em Abschal}. dem Heizdraht (3, 13), mittels welchem Um- io stalten. ^* _{def Unterbrec}hung eine Anzeige geschalter der Heizdraht (3,13) von der Heizstrom- torundun r ^ ^ ^^ quelle abschaltbar und an eine Widerstandsmeß- ™'^elS _Aufe_abe ist erfindudgsgemäß gelöst durch schaltung (4) anschaltbar ist, durch einen ersten .^ „^halter zwischen der Heizstromquelle und Sollwert-Geber (5 a), der auf einem sehr hohen, einen urasc ^. _{welchem Umschalter der} einer Unterbrechung des Heizkreises entspre- 15 dem neiz _h Heizstromquelle abschaltbar und chenden Widerstand einstellbar ist, durch einen HeiKtaü^l ™ⁿ _{dsmeßschaltung} anschaltbar ist, ersten Komparator (6 a) mit dessen einem Em- an eine vv _Sol_lwert-Geber, der auf einem gang der Ausgang des ersten Sollwert-Gebers ^d"^rcl? ^¹¹^^ _Unterbrechung des Heizkreises ent-(Sa) und mit dessem anderen Eingang der Aus- ^^^„jerstand einstellbar ist, durch einen gang der Widerstandsmeßschaltung (4), vertnm- ^o P^r~ ^ _{mit dessen} einem Eingang der den ist, wobei der erste Komparator (6a den «tfa^Ko™P^a _Sollwert-Geber_S und mit dessem von dem weiteren Sollwert-Geber (5 a) gehefer- ^Au^^^_esnf, _der Ausgang der Widerstandsmeßten Sollwert mit dem von der Widerstandsmeß- "^^JSdS^r _is^_w ^gobe1 der enle Komparator schaltung (4) ermittelten Istwert vergleicht und «bettung ™™ⁿ ^_n _Sollwert.Geber gelieferten ein Anzeigesignal erzeugt, wenn der Istwert den *5 ^J^"^ _{dem von der} Widerstandsmeßschaltung Sollwert Überste.gt, durch einen Signalgeber (27) ^SteJTlstwert vergleicht und ein Anzeigesignal der mit dem Ausgang des weiteren Komparator *™^ ^erTder Istwert den Sollwert übersteigt, (6 a) verbunden ist und auch das Anze.gesignal ^f^l_iffiai_geheT, _der mit dem Ausgang des anspricht, durch einen zweiten Sollwert-Geber durch^ eineri*gp £ _v'_{erbunden ist und auch das} (5 6), der auf einln sehr geringen, einem Kurz- 30 ^SdSWricht, durch einen zweiten Sollschluß oder Teilkurzschluß des Heizkreises ent- ^^^^"ΐηεη sehr geringen, einem Kurzsprechenden Widerstand eingestellt ist durch w?rt-Geb«: der ^auI ^ _{ß de}^ _Hef_{zkreises entspre}. einen zweiten Komparator (6 6). mit dessen ^^^K^t fa,, dun* einen zSeieinem Eingang der Ausgang des zweiten Soll- «umaen wiu b Eingang der Auswert-Gebers (Sb) und mit dessem anderen Em- 35 ^J^^^J^ert-Gebers und mit dessem gang der Ausgang der Widerstandsmeßschaltung fu^^^™™£^ _{der Widers}tandsmeß-(4). verbunden ist, wöbe,, cler^zweUe Komparato jj™ ^Jg^den ^ ^ _der rweite Kompara-