DE248301C

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Publication number: DE248301C
Application number: DENDAT248301D
Authority: DE
Priority date: 1909-12-22
Also published as: GB191029463A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Regelungseinrichtung für die elektrische Heizung, namentlich in Personenwagen, Schiffsräumen und Gebäuden, bei welcher die elektrischen Heizkörper unmittelbar an das Netz geschaltet werden, während der elektromagnetische Antrieb des selbsttätigen Heizstromschalters in einem Hilfsstromkreis mit einem Widerstand liegt und durch einen Thermostaten und zweckmäßig auch durch einen Türkontakt beeinflußt wird, welche letztere je in einem Nebenschlußkreise zu dem Widerstände oder einem Teile desselben liegen. Dabei Hegt nur eine der den selbsttätigen Heizstromschalter betätigenden Magnetspulen im Teilstromkreis des Thermostaten und wird von diesem unmittelbar beeinflußt. Die ,Haltespule des selbsttätigen Heizstromschalters ist bei geöffneten Thermostat- oder Türkontakten kurzgeschlossen und bei geschlossenen Kontakten ; mittels des vom Thermostaten unmittelbar ! beeinflußten Relais erregt. Gleichzeitig mit ■ der Haltespule wird auch die Hauptspule des ' selbsttätigen Heizstromschalters erregt und dann die Hauptspule von dem durch die ver- ^! einte magnetische Kraft beider Spulen angezogenen Anker kurzgeschlossen, worauf die ; Haltespule allein den Anker in der angezogenen Stellung festhält. ^] The invention relates to an automatic control device for electric heating, namely in passenger cars, ship's rooms and buildings, in which the electric radiators are connected directly to the mains, while the electromagnetic drive of the automatic heating current switch is in an auxiliary circuit with a resistor and through a thermostat and is expediently influenced by a door contact, which the latter are each in a shunt circuit to the resistors or a part of the same. Only one of the solenoid coils which actuate the automatic heating current switch lies in the partial circuit of the thermostat and is directly influenced by it. The holding coil of the automatic heating current switch is short-circuited when the thermostat or door contacts are open and when the contacts are closed; by means of the thermostat directly! affected relay energized. Simultaneously with ■ the holding coil, the main coil of the 'automatic heating current switch is energized and then the main coil is energized by the ^! one magnetic force of both coils attracted armature short-circuited, whereupon the; Holding coil alone holds the armature in the tightened position. ^]

Daher kann, selbst wenn die Heizapparate mit Hochspannung gespeist werden, die Regelung mittels eines Thermostaten erfolgen, der wegen seiner geringen Widerstandsfähigkeit mit Niederspannung arbeiten muß. Ferner können die Heizapparate von dem Netz abgeschaltet werden, solange die Türen, sei es zufällig, sei es aus anderen Gründen, geöffnet sind.Therefore, even if the heaters are supplied with high voltage, the control can be performed by means of a thermostat, which because of its low resistance must work with low voltage. Furthermore, the heating devices can be switched off from the network as long as the doors are open, be it by accident or for other reasons are.

In der Zeichnung sind die beiden Netzstromzuleitungen mit ι und 2 bezeichnet. Das Netz arbeitet unter Hochspannung,, beispielsweise 650 Volt, zwischen den Leitern 1 und 2, von denen, wenn es sich z. B. um Heizapparate für elektrische Bahnen handelt, der Leiter 1 mit dem Stromabnehmer (Rolle, Bügel u. dgl.) und der Leiter 2 bei Rückleitung durch die Erde oder Schienen mit den Achsen oder dem Gestell verbunden ist. Die Heizapparate 3 werden unter selbsttätiger Regelung mittels des Thermostaten 4 an die volle Spannung gelegt.In the drawing, the two power supply lines are denoted by ι and 2. The network operates under high voltage, for example 650 volts, between the conductors 1 and 2, of which, if it is e.g. B. is heaters for electric railways, the Conductor 1 with the current collector (roller, bracket, etc.) and conductor 2 with return line is connected to the axles or the frame by earth or rails. The heaters 3 are applied to full voltage under automatic control by means of the thermostat 4.

Der Regelungsstromkreis 5 ist durch einen Schalter 7 mit dem Leiter 1 verbunden und enthält die Haltespule 9 des selbsttätigen Heizstromschalters, dessen Anker 11 in angezogener Stellung den Kontakt 12 schließt und die Heizapparate 3 unmittelbar an das Netz schaltet, Hinter der Haltespule 9 liegen imThe control circuit 5 is connected to the conductor 1 by a switch 7 and contains the holding coil 9 of the automatic heating current switch, the armature 11 of which is tightened Position the contact 12 closes and the heaters 3 directly to the network switches, behind the holding coil 9 are in

Stromkreis 5 noch zwei Widerstände 14, 15, von denen der Strom zum Leiter 2 fließt. Auch Prüf lampen 16 können, wenn gewünscht, im Stromkreis 5 liegen. Bei der oben erwähnten Spannung wird vorteilhaft der Widerstand 14 etwa 1800 Ohm und der Widerstand 15 etwa 40 Ohm betragen, so daß rund ¹Z₃ Ampere, also ein sehr schwacher Strom, im Kreis 5 fließt. Im Nebenschluß zum Widerstand 15 liegt der Türschalter 19, der seinen Stromkreis öffnet, wenn die Tür 20 geschlossen ist. Im Nebenschluß zum Widerstand 15 liegen ferner der Thermostat und das Relais 18. Bei den angegebenen Zahlenwerten herrscht zwischen den Kontakten des Thermostaten 4 die sehr geringe Potentialdifferenz von ungefähr 13 Volt, entsprechend dem Spannungsabfall im Widerstand 15, und der Strom beträgt weniger als V₁₀ Ampere. Daher sind die einzigen den Fahrgästen bzw. dem Publikum zugänglichen Leitungen bzw. Kontakte, nämlich Thermostat und Türschalter, durchaus gefahrlos und von dem Zustande der Isolierung unabhängig.Circuit 5 has two resistors 14, 15 from which the current flows to conductor 2. Test lamps 16 can, if desired, be in the circuit 5. At the voltage mentioned above, the resistor 14 will advantageously be about 1800 ohms and the resistor 15 about 40 ohms, so that around ¹ Z ₃ amps, that is to say a very weak current, flows in the circuit 5. The door switch 19 is shunted to the resistor 15 and opens its circuit when the door 20 is closed. The thermostat and the relay 18 are also shunted to the resistor 15. With the numerical values given, there is a very small potential difference of approximately 13 volts between the contacts of the thermostat 4, corresponding to the voltage drop in the resistor 15, and the current is less than V ₁₀ amperes . Therefore, the only lines or contacts accessible to passengers or the public, namely the thermostat and door switch, are absolutely safe and independent of the state of the insulation.

Das Relais 18 hat einen Anker 22, der vom , Stromkreis 5 abzweigt und in angezogener Stellung den Kontakt 24, dagegen bei stromlosem Relais den Kontakt 23 schließt. Ferner hat der selbsttätige Heizstromschalter noch eine Spule 10. Die Spulen 9 und 10 sind so bemessen, daß die Magnetkraft der Haltespule 9 zwar imstande ist, den einmal angezogenen Anker 11 festzuhalten, jedoch nicht, ihn aus der abgefallenen Stellung anzuziehen.The relay 18 has an armature 22, which branches off from the circuit 5 and is attracted Position the contact 24, on the other hand, when the relay is de-energized, the contact 23 closes. Further the automatic heating current switch still has a coil 10. The coils 9 and 10 are like this dimensioned that the magnetic force of the holding coil 9 is capable of the once attracted To hold anchor 11, but not to attract it from the dropped position.

Das Anziehen wird erst durch die gemeinsame magnetische Kraft beider Spulen 9 und 10 möglich. Unter den oben angegebenen Verhältnissen wird die Spule 9 für etwa 80 Ohm bemessen, so daß der Strom im Regelungskreis 5 nur wenig verringert wird und zwischen den Enden der Spule 9 eine Potentialdifferenz von etwa 27 Volt herrscht. Schließlich liegt zwischen Kontakt 24 und der Hauptspule 10 ein Widerstand 26, der im obigen Beispiel etwa 500 Ohm beträgt.The attraction is only achieved by the joint magnetic force of both coils 9 and 10 possible. Under the conditions given above, the coil 9 is for about 80 ohms sized so that the current in the control circuit 5 is only slightly reduced and between the ends of the coil 9 has a potential difference of about 27 volts. In the end is between contact 24 and the main coil 10, a resistor 26, which in the above Example is about 500 ohms.

Die selbsttätige Regelung geschieht folgendermaßen: Wenn die Tür 20 geschlossen und die Temperatur über der gewünschten ist, also die Thermostatkontakte offen sind, und nun der Schalter 7 geschlossen wird, so fließt Strom im Regelungsstromkreis 5 durch die Lampen 16, den Anker 22, Kontakt 23 und die Widerstände 14 und 15. Die Haltespule 9 ist dabei kurzgeschlossen und ebenso wie das Relais 18 stromlos. Ist dagegen die Temperatur zu niedrig, so werden die Thermostatkontakte geschlossen, es fließt Strom durch das Relais 18 und dessen Anker 22 wird angezogen, der durch Öffnen des Kontaktes 23 die Haltespule 9 und durch Schließen des Kontaktes 24 den Widerstand 26, die Hauptspule 10 und die Heizapparate 3 unter Strom des Regelungskreises 5 setzt. Die vereinigte magnetische Kraft der beiden Spulen 9 und 10, die auf demselben Kern übereinanderliegen können, zieht den Anker 11 an, der den Kontakt 12 schließt und damit die Heizapparate 3 unmittelbar an das Netz legt. Dadurch wird die Hauptspule 10 kurzgeschlossen und verliert ihre Anzugskraft, ohne jedoch abgeschaltet zu sein. Somit ist der wirkliche Stromdurchgang durch die Spule 10 nur von sehr kurzer Dauer. Wie oben bereits angegeben, hält die Haltespule allein den Anker 11 so lange fest, als das Relais 18 unter Strom steht. Die Heizapparate 3 heizen nun den Wagen oder Raum so lange, bis die Temperatur den Grad erreicht, bei dem der Thermostat 4 seine Kontakte öffnet. Dann wird das Relais 18 stromlos, sein Anker 22 unterbricht den Kontakt 24 und schließt den Kontakt 23, wodurch die Haltespule 9 kurzgeschlossen wird und deren Anker 11 den Kontakt 12 und damit den Strom für die Heizapparate 3 unterbricht.The automatic control happens as follows: When the door 20 is closed and the temperature is above the desired one, i.e. the thermostat contacts are open, and now the switch 7 is closed, current flows in the control circuit 5 through the Lamps 16, the armature 22, contact 23 and the resistors 14 and 15. The holding coil 9 is short-circuited and, like the relay 18, de-energized. On the other hand, is the temperature too low, the thermostat contacts are closed and current flows through the relay 18 and its armature 22 are attracted by opening the contact 23 the holding coil 9 and, by closing the contact 24, the resistor 26, the main coil 10 and the heating apparatus 3 is energized by the control circuit 5. The united magnetic force of the two coils 9 and 10, which are superposed on the same core can, attracts the armature 11, which closes the contact 12 and thus the heating apparatus 3 directly to the network. As a result, the main coil 10 is short-circuited and lost their attraction force, but without being switched off. Thus the real current is continuity through the coil 10 only of a very short duration. As stated above, holds the holding coil only the armature 11 as long as the relay 18 is energized stands. The heaters 3 now heat the car or room until the temperature is reached reaches the degree at which the thermostat 4 opens its contacts. The relay 18 is then de-energized and its armature 22 is interrupted the contact 24 and closes the contact 23, whereby the holding coil 9 short-circuited is and the armature 11 of the contact 12 and thus the power for the heaters 3 interrupts.

Damit nicht nutzlos Heizstrom verbraucht wird, wenn eine Tür des Wagens oder Raumes geöffnet ist, ist an ihr ein Schalter 19 angebracht, der bei geschlossener Tür geöffnet (s. ausgezogene Linien) und bei geöffneter Tür geschlossen wird (s. punktierte Linien). In letzterem Falle wird durch den Schalter 19 der Widerstand 15 kurzgeschlossen sowie das Relais 18 stromlos und damit in der geschilderten Weise der Strom der Heizapparate unterbrochen.A switch 19 is attached to it so that heating current is not consumed uselessly when a door of the car or room is open attached, the one opened when the door is closed (see solid lines) and when the door is open Door is closed (see dotted lines). In the latter case, the switch 19 the resistor 15 short-circuited and the relay 18 de-energized and thus in the depicted Way, the power to the heaters is interrupted.

Es fließt, wie aus obigem ersichtlich, durch den Regelungsstromkreis 5 ein im wesentlichen konstanter Strom, solange die ganze Anordnung in Betrieb ist. Der Stromkreis kann deshalb auch zum Betrieb anderer Hilf sapparate benutzt werden. In der Figur sind beispielsweise die Lampen 16 eingeschaltet, natürlich können auch andere Vorrichtungen dafür in Frage kommen.As can be seen from the above, an essentially flows through the control circuit 5 constant current as long as the whole arrangement is in operation. The circuit can therefore can also be used to operate other auxiliary equipment. In the figure are for example the lamps 16 switched on, of course other devices can be used for this come into question.

In der Zeichnung ist nur ein Satz Heizapparate dargestellt; natürlich können auch jede Art und Zahl von Heizapparaten unter der Einwirkung des selbsttätigen Heizstromschalters stehen. Falls der Thermostat kurzgeschlossen oder vom Netz abgeschaltet werden soll, so können die Heizapparate durch den Schalter 28 unmittelbar ans Netz gelegt werden.Only one set of heating devices is shown in the drawing; of course you can too any type and number of heating devices under the action of the automatic heating current switch stand. If the thermostat is short-circuited or disconnected from the mains should, the heaters can be connected directly to the network by means of the switch 28 will.

Durch die Erfindung ist es also möglich, einen unter Hochspannung stehenden Heizstromkreis mittels eines wenig widerstandsfähigen Thermostaten zu regeln, der unter sehr schwachem Strom steht. Auch der Regelungsstromkreis, der den selbsttätigen Heizstrom- schalter betätigt, arbeitet mit sehr schwachem Strom und hält dessen Anker und KontakteThe invention therefore makes it possible to create a high-voltage heating circuit by means of a low-resistance To regulate thermostat, which is under very weak current. The control circuit, which controls the automatic heating current switch operated, works with very weak current and holds its armature and contacts

mit einem geringen Energieaufwand angezogen bzw. geschlossen, so daß die Spulen klein sein können. Der Strom fließt durch die Hauptspule nur während des Augenblicks, in dem der Anker angezogen wird, und wird dann kurzgeschlossen, so daß die Hauptspule dann keine Energie mehr erfordert und kein Energie verzehrender Widerstand eingeschaltet werden braucht.attracted or closed with a low expenditure of energy, so that the coils are small could be. The current flows through the main coil only during the moment in to which the armature is attracted, and is then short-circuited, so that the main coil then no more energy is required and no energy-consuming resistor is switched on needs to be.

ίο Von bekannten Einrichtungen (vgl. die amerikanische Patentschrift 910682) unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch, daß von den zwei zum Hauptschalter gehörigen Spulen nur eine dauernd unter Strom bleibt, während die andere sofort nach erfolgtem Schalten kurzgeschlossen wird. Auch gestaltet sich das Ausschalten um deswillen einfacher, als nicht erst, wie bei dem bekannten, hierzu ein erneutes Unterstromsetzen beider Spulen nötig ist. Endlich unterscheidet sich die Schaltung nach der Erfindung darin vorteilhaft von ähnlichen bekannten Schaltungen, als die zugänglichen Kontakte nur geringes Potential besitzen, so daß die damit in Berührung kommenden nicht gefährdet werden.ίο From well-known institutions (cf. the American Patent specification 910682) the subject matter of the invention differs in more advantageous Way in that only one of the two coils belonging to the main switch is permanent remains energized, while the other short-circuited immediately after switching will. Switching off is therefore easier than not first, as with the known, for this purpose a renewed energization of both coils is necessary. Finally the circuit according to the invention differs advantageously from similar ones in this respect known circuits, as the accessible contacts have only low potential, so that those who come into contact with it are not endangered.

Claims

Patent Claims:

i. Device for the automatic control of the electrical heating, in particular of passenger cars by means of thermostats, in which the heating devices are directly be connected to the mains, while an electromagnet operating the main switch is shunted in series with a resistor, characterized in that that the thermostat (4) shunted to the resistors (15) and in series with a relay (18) whose armature is connected to the network on one side (22) when the relay (18) is energized via a normally open contact (24) both the previously by him short-circuited holding coil (9) like one connected to the heating resistors Auxiliary coil (10) switches on, whereupon the armature attracted by both of them (11) attaches the heating resistors to the network and at the same time short-circuits the auxiliary coil (10).

2. Control device according to spoke i, characterized in that for Preventing unnecessary power consumption on the doors (20) of the rooms to be heated contacts (19) are arranged, which when open Door are closed, and are also shunted to resistor (15) and consequently short-circuit the relay (18) when the door is open, which thereby de-energized, switches off the heating resistors.

For this purpose ι sheet of drawings.

Rerun, printed in the Reichsdruckerei.