DE2433517A1 - Steueranordnung fuer einen waermespeicherofen - Google Patents

Description

• Steueranordnung für einen Wärmespeicherofen Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für einen Wärmespeicherofen mit einem die Stromkreise der Speicherheizelemente schaltenden Schalter, der durch die gemeinsamen Stellwirkungen von zwei temperaturempfindlichen Stellgliedern betätigbar ist, von denen das erste von der Speicherkerntempewatur beeinflußt ist und einen über ein gapillarrohr an eine Membrandose angeschlossenen Fühler aufweist, der so angeordnet ist, daß mit zunehmender Erwärmung des Speicherkerns die Stromkreise der Speicherheizelemente unterbrochen werden, während das andere Stellglied über einen an eine außentemperaturabhängige Steuerspannung angeschalteten Steuerheizwiderstand beheizbar ist.
• Bei einer bekannten Steueranordnung dieser Art (Zeitschrift "Heizung, Lüftung, Haustechnik" 1970, Seite 136) ist an die Membrandose über ein weiteres Kapillarrohr ein zusätzlicher Temperaturfühler angeschlossen, der von dem Steuerheizwiderstand beheizt wird. Bei diesem Aufbau kann nur durch Wärmezufuhr zu beiden Temperaturfühlern erreicht werden, daß der Schalter die Stromkreise der Speicherheizelemente unterbricht. Fällt demnach die Steuerspannung aus, dann wird der Speicherkern auf seine maximale Temperatur aufgeheizt, bei der die Beheizung des die Speicherkerntemperatur erfaßenden Temperaturfiihlers allein ausreicht, den Schalter in Ausschaltstellung zu bringen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Steueranordnung der eingangs genannten Art Maßnahmen zu treffen, durch die die Stromkreise der Speicherheizelemente bei einem Ausfall der außentemperaturabhängigen Steuerspannung unterbrochen werden.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß das zweite Stellglied als Bimetallelement ausgebildet und so gegenüber der Membrandose und dem Schalter angeordnet ist, daß bei gleicher Temperaturänderungsrichtung an den Stellgliedern die Stellwirkungen einander entgegen-gesetzt gerichtet sindw Mit dieser Steueranordnung wird unter Beibehaltung der Vorteile des Eapillatrohrsystems hinsichtlich der flexiblen Verbindung zwischen dem Fühler und der Membrandose und der daraus resultierenden Freizügigkeit in der Anordnung der Membrandese mit dem Schalter sowie der großen Schaltkraft erreicht, daß nun bei Verwendung eines Kapillarrohrsystems auf Jeden Fall eine Abschaltung der Strokreise der Speicherheizelemente erfolgt, wenn keine Steuerspannung am Steuerheizwiderstand anliegt. Wird die Auslenkrichtung des Bimetallelementes umgekehrt, kann damit auch das Schaltverhalten einer mit zwei Kapillarrohrfühlern ausgestatteten Steueranordnung nachgebildet werden, wodurch ohne zusätzlichen Aufwand ein Austausch möglich wird. Wegen der zur Verfügung stehenden Schaltkraft kann auch ein Schalter zur direkten Ein- und Ausschaltung aller Strokreise der Speicherheizelemente verwendet werden.
• Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels naher erläutert.
• In einem Gehäuse 1 eines Wärmespeichergerätes befindet sich ein Speicherkern 2 mit darin angeordneten Speicherheizelementen 3. Der Speicherkern ist von einer thermischen Isolation; umgeben. In einem freien Raum 5 des Gehäuses 1 ist auf einer Grundplatte 6 eine Steueranordnung aufgebaut, die im wesentlichen aus einem Schalter 7, einem Steuerbimetall 8 mit einem darauf angeordneten Steuerheizwiderstand 9 und einer Membrandose 10 besteht, die über ein Kapillarrohr 11 mit einem in die Isolation 4 eingebetteten Fühler 12 verbunden ist. Der Schalter 7 beinhaltet einen oder mehrere, insbesondere drei monostabile, selbst-rückstellende Schnappschalter, die an die Phasen R, S, T des Versorgungsnetzbs angeschlossen und in Serie in den Stromkreis Je eines Speicherheizelementes 3 eingeschaltet sind.
• Auf die Schnappfeder 13 Jedes Schnappschalters wirkt ein justierbarer, isolierter Schaltstift 14 ein, der am Steuerbimetall 8 angeordnet ist. Das Steuerbimetall 8 ist einendig um eine Welle 15 schwenkbar, die in einem auf der Grundplatte 6 montierten Lagerbock gehalten ist und steht mit dem anderen freien Ende im Wirkungsbereich des Druckstiftes 16, Dieser Druckstift 16 befindet sich am freien Ende eines Xompensationsbimetalls 17, das an einem am gegenüberliegenden Ende um eine Wachse 18 schwenkbar angelenkten Hebel 19 befestigt ist. Das Steuerbimetall 8 und der Hebel 19 verlaufen etwa parallel zueinander und sind an gleichsinnigen Enden gelagert.
• Auf der dem Steuerbimetall 8 gegenüberliegenden Seite des Hebels 19 ist die Membrandose 10 angeordnet, die sich einerseits am Hebel 19 und andererseits an einer Einstellschraube 20 abstützt. Die Einstellschraube 20 ist mit einem Einstellknopi 21 versehen und wie die Achse 18 an einem mit der Grndiatte 6 verbundenen Bügel 22 angeordnet. Eine um die Achse 18 geschlungene Drehfeder 23 drückt dabei so gegen den Hebel 19, daß die lediglich formschlüssig am Hebel 19 und der Einstellschraube 20 anliegende Membrandose im Formschluß zwischen diesen iPeilen 18, 20 gehalten wird und der Druckstift 16 vom Steuerbimetall 8 bzw. von der Grundplatte 6 weggedrückt wird.
• Das Steuerbimbtall 8 liegt im kalten Zustand mit solcher Kraft am Druckstift 16 an, daß die Schnappfedern 13 im Schalter 7 durch die Schaltstifte 14 aus ihrer stabile Ruhe lage über die Totpunktlage gedrückt werden und mittels ihrer Schaltkontäkte die Stromkreise zu den Speicherheizelementen 3 öffnen. Bei Erwärmung biegt sich das freie Ende des Steuerbimetalls 8 vom Druckstift 16 weg und zur Grundplatte 6 hin, wobei zwischen dem Steuerbimetall 8 und der Grundplatte 6 der Schalter 7 angeordnet ist. Dieselbe Ausbiegerichtung weist auch das Kompensationsbimetall 17 auf. Der Hebel 19 wird bei einer Beheizung des Fühlers 12 durch die Membrandose 10 ebenfalls auf die Grundplatte 6 zu und der Druckstift 16 dementsprechend zum Steuerbimetall 8 hin ausgelenkt Bei unbeheiztem Fühler 12 und Steuerbimetall 8 liegt der Druckstift 16 so auf dem freien Ende des Steuerbimetalls 8 auf, daß die Stromkreise zu den Speicherheizelementen 3 durch die im Schalter 7 vereinigten Schnappschalter gerade noch unterbrochen werden Die Schnappfedern 13 befinden sich dabei in ihrer betätigten, instabilen Lage Im normalen Betrieb wird an die Klemmen 24 25 des Steuerheizwiderstandes 9 eine außentemperatur- und / oder zeit abhängige Steuerspannung angelegt. Bei z. 3Laltem Speicherkern 2 und eingeschalteter Steuerspannung sind die Schnappfedern 13 in ihrer stabilen Ruhelage entlastet und die Schnappschalter im Schalter 7 angeschlossen. Dadurch sind die Speicherheizelemente 3 an die Netsphasen R, S, 2 bzw. M p angeschaltet Mit steigender Temperatur des Speicherkerns 2 wird auch der Fühler 12 erwärmt, so daß über die Membrandose 10 der Heber 19 mit dem Druckstift 16 dem ausgebogenen Steuerbimetall 8 folgt, bis der Druckstift 16 erneut mit solcher Kraft auf das Steuerbimetall 8 drückt, daß die sich auf den Schnappfedern 13 abstützenden Schaltstifte 14 diese Schnappfedern 13 über ihre Totpunktlage in die unstabile Stellung zurückdrücken. Dadurch öffnen sich die Kontakte der Schnappschalter und unterbrechen die Stromkreise zu den Speicherheizelementen 3.
• Fällt bei diesem Aufbau im Störungsfall die Steuerspannung an den Klemmen 24, 25 oder der Steuerheizwiderstand 9 aus, dann kühlt das Steuerbimetall 8 ab. Da es sich selbst bei kaltem Speicherkern dann noch mit solcher Kraft an den Druckstift 16 anlegt, daß die Schnappschalter im Schalter 7 geöffnet werden, wird auf jeden Fall eine Abschiltung der Speicherheizelemente 3 erreicht.
• Dadurch wird der Benutzer des so gesteuerten Wärmespeicherofens sofort über die ungenügende Beheizung auf den aufgetretenen Behler hingewiesen und es kann nicht mehr vorkommen, daß der Wärmespeicherofen unabhängig von der an sich gesteuerten Aufladung in unwirtschaftlicher Weise selbst im Sommer oder in Ubergangszeiten auf maximale Speicherkerntemperatur aufgeheizt wird Es ergibt sich dadurch in dem sonst oft über sehr lange Zeiträume unbemekten Fehlerfall eine wesentliche Energieeinsparung

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Steueranordnung für ein Wärmespeichergerät mit einem die Stromkreise der Speicherheizelement schaltenden Schalter, der durch die gemeinsamen Stellwirkungen von zwei temperaturempfindlichen Stellgliedern betätigbar ist, von denen das erste von der Speicherkerntemperatur beeinflußt ist und einen über ein Eapillarrohr an eine Membrandose angeschlossenen Fühler aufweist, der so angeordnet ist, daß mit zunehmender Erwärmung des Speicherkerns die Stromkreise der Speicherheizelemente unterbrochen werden, während das zweite Stellglied über einen an eine außentemperaturabhängige Steuerspannung angeschalteten Steuerheizwiderstand beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellglied als Bimetallelement (8) ausgebildet und so gegenüber der Membrandose (10) und dem Schalter (7) angeordnet ist, daß bei gleicher Temperaturänderungsrichtung an den Stellgliedern (8, 10) die Stellwirkungen einander entgegengesetzt gerichtet sind0 2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerbimetallelement (8) an seinem einen Ende schwenkbar gelagert ist, mit seinem freien Ende in Eingriff mit der Membrandose (10) steht und in seinem mittleren Abschnitt wenigstens einen auf den Schalter (7) einwirkenden Schaltstift (14) trägt 3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandose (10) im mittleren Abschnitt an einem einendig angelenkten Hebel (19) anliegt, der mit seinem freien Ende über einen Druckstift (16) in Anlage mit dem freien Ende des Steuerbimetalls (8) bringbar ist.

   4. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sich das freie Ende des Steuerbijetallelementes (8) bei Erwärmung von der Angriffstelle mit der Membrandose (10) in Richtung der von der Membrandose (10) bei Erwärmung (12) bewirkten Stellrichtung entfernt.

   5. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltstift (14) an der bei Erwärmung konkaven Seite des Steuerbimetallelementes (8) angeordnet ist und auf einer Schnappfeder (13) des Schalters (7) aufsteht, die eine der Stellkraft der Membrandose (10) entgegengerichtete Kraft erzeugt und daß die Schnappfeder (13) bei unbeheiztem Steuerbimetallelement (8) durch den Schaltstift (14) in ihre unstabile Lage gedrückt und der damit verbundene, in den Stromkreis eines Speicherheizelementes (3) geschaltete Kontakt offen ist.