DE365092C - Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Waermeerzeugung bei elektrischen Heizvorrichtungen mit unterteiltem Heizwiderstand - Google Patents

Description

(St 32140

Es sind Einrichtungen zum selbsttätigen Regeln der Wärmeerzeugung bei elektrischen Heizvorrichtungen bekannt, bei welchen eine durch, die Temperatur selbsttätig einstellbare Kontaktvorrichtung sowie Relais, welche die Wideistände beeinflussen, und ein Hauptschalter angeordnet sind, durch welchen je nach der herrschenden Temperatur verschiedene Schaltungen ausgeführt werden können, und bei Erreichung einer Höchsttemperatur die Ausschaltung des Heizstromes erfolgt, wobei die Reguliervorrichtung im Nebenschluß zu den Heizwiderständen liegen kann. Alle diese Einrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie nicht genügend sicher arbeitende Kontakte aufweisen. Vorliegende Erfindung beseitigt diesen Mangel dadurch, daß an den elektromagnetischen Schalter Springhebel angelenkt sind, die die stromleitenden Verbindungen für Haupt- und

ao Nebenschluß herstellen und nur eine zeitliche Erregung der Schaltmagneten gestatten.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

An ein Hauptstromnetz 1, 2 sind unter Vermittlung von Schaltern 3, 4, 5 und 6 elektrische Heizwiderstände 7, 8, 9 angeschlossen. Der Schalter 3 steht unter dem Einfluß einer Feder 13 und spielt zwischen zwei Kontakten 31, 32. Ein Relais 33 steht dem Schalthebel 3 gegenüber und liegt in einem Nebenschluß-Stromkreis. Der Schalter 4 steht unter dem Einfluß einer Feder 14 und spielt zwischen zwei Kontakten 41 und 42. Ein Relais 43 steht dem Schalthebel 4 gegenüber und liegt ebenfalls in einem Nebenschluß-Stromkreis. Der Schalter 5 steht unter dem Einfluß einer Feder 15 und spielt zwischen zwei Kontakten 51 und 52. Ein Relais 53 steht dem Schalthebel 5 gegenüber und liegt ebenfalls in einem Nebenschluß-Stromkreis. Der Schalter 6 steht unter dem Einfluß einer Feder 16 und spielt zwischen zwei Kontakten 61 und 62. Ein Relais 63 steht dem Schalthebel 6 gegenüber und ist ebenfalls in einen Nebenschluß-Stromkreis eingeschaltet. Dieser Nebenschluß-Stromkreis zweigt in den Punkten 20 und 21 vom Hauptstromkreis ab. Der Widerstand 7 liegt mit dem einen Ende an dem Strang 2 des Hauptstromnetzes und mit seinem andern Ende an dem Schalthebel 3, der Kontakt 31 ist an den Strang 1 angeschlossen. Die Kontakte 32 und 42 sind miteinander elektrisch verbunden. Der Kontakt 41 ist mit dem Strang 2 des Hauptstromkreises elektrisch verbunden. Das eine

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Ende des Widerstandes 8 ist an den Schalthebel angeschlossen, während das andere Ende dieses Widerstandes an dem Schalthebel 5 anliegt. Der Kontakt 51 ist elektrisch an den Strang 1 angeschlossen, während der Kontakt 52 mit dem Kontakt 62 elektrisch verbunden ist. Der Kontakt 61 ist wiederum in elektrischer Verbindung mit dem Strang 2. Das eine Ende des Widerstandes 9 ist an den Schalthebel 6 angeschlossen, das andere Ende an den Strang 1 des Hauptstromkreises. Vom Punkt 20 geht eine Leitung 19 des Nebenschluß-Stromkreises ab und führt zu einem Punkt 18, wo eine Verzweigung stattfindet. An diese Leitung 19 nun sind die einen Enden der Bewicklung der Relais 33, 43, 53, 63 angeschlossen, während die andern Enden der Relaisbewicklungen der Relais 33 und 43 an eine Leitung 12 und die anderen Enden der Relaisbewicklungen 53 und 63 an eine Leitung 17 angeschlossen sind. Vom Punkt 21 geht ein Nebenschluß-Stromkreis über einen Nebenschluß-Widerstand 24 zu zwei Kontakten 22 und 23. Dem Kontakt 22 steht ein Kontakt 25, dem Kontakt 23 ein Kontakt 26 gegenüber. Die beiden Kontakte 22 und 25 sind in der Abbildung durch einen Springhebel 27 in stromleitender Verbindung miteinander. Der Springhebel 27 befindet sich am \ Ende eines doppelarmigen Hebels 28, welcher um einen Punkt 29 drehbar und durch einen schwingbaren Anker 30 verstellbar ist, der sowohl durch einen Elektromagneten 10 als auch durch einen Elektromagneten 11 gesteuert werden kann. In der Abbildung ist die Stellung gezeigt, in welcher der Anker 30 durch den Elektromagneten 10 angezogen ist. In dieser Lage verbindet der Springhebel 27 die beiden Kontakte 22 und 25. Wird jedoch der Elektromagnet 10 ausgeschaltet und der Elektromagnet 11 dafür eingeschaltet, so wird der Anker von letzterem angezogen, wodurch eine Verstellung des Hebels 28 erfolgt, so daß dessen rechtes Ende nach oben bewegt wird. Hierdurch bewegt sich der Stift 34 am Ende des Hebels 28 ebenfalls nach oben und spreizt die beiden Schenkel des Springhebels 27 entgegen der Wirkung der Feder 35 auseinander. Bei Erreichung der Höchstlage haben die beiden Schenkel sich nach unten bewegt und werden durch die Feder aus ihrer gespreizten Lage wieder zusammengezogen, wodurch stromleitende Verbindung zwi- [ sehen den Kontakten 23 und 26 hergestellt wird. | Der Kontakt 26 steht mit einer Kontakt- j schiene 36 in Verbindung, welche einer zweiten Schiene 37 gegenübersteht. Beide Schienen können gleichzeitig durch eine Kontaktrolle 38 bestrichen werden.

Der Kontakt 25 steht mit einer Kontaktschiene 39 in Verbindung, welche einer zweiten Schiene 40 gegenübersteht. Letzterer steht wiederum eine kürzere Kontaktschiene 44 gegenüber und am Ende dieser Kontaktschiene 44 befindet sich ihr gegenüber ein Kontaktstück 45. Durch eine Kontaktrolle 48 können die beiden Schienen 39 und 40 gleichzeitig bestrichen werden, die Rolle 48 ist jedoch so breit, daß sie auch die Kontaktschienen 39, 40, 44 und das Kontaktstück 45 gleichzeitig leitend miteinander verbinden kann. Die Kontaktschiene 40 ist an die Leitung 12 angeschlossen, die Kontaktschiene 44 an' die Leitung 17. Das Kontaktstück 45 ist mit dem einen Ende des Elektromagneten 11 verbunden, dessen anderes Ende am Punkt 18 angeschlossen ist. Die Kontaktschiene 37 steht mit dem einen Ende des Elektromagneten 10 in elektrischer Verbindung, dessen anderes Ende ebenfallls am Punkt 18 elektrisch angeschlossen ist.

Die beiden Kontaktrollen 38 und 48 befinden sich an den Enden eines gemeinsamen Hebels 46, der um den Punkt 47 drehbeweglich ist. Durch ein Gestänge 49 steht dieser Hebel 46 mit dem einen Ende einer Spirale 50 in Verbindung, deren anderes Ende im Punkt 47 fest ist. Diese Spirale 50 besteht aus zwei zusammengelöteten Metallen mit verschiedenem Ausdehnungskoeffizienten. Die Bewegungen dieser Spirale werden vermittels des Hebelgestänges 49 auf den die Kontaktrollen 38 und 48 tragenden Hebel 46 in vergrößertem Maßstab übertragen. Eine Schraube 54 hat den Zweck, das Hebelwerk 46, 49, welches auf einer Scheibe 55 drehbar angeordnet ist, zu verschieben und dadurch die Berührung der Kontaktrolle 48 mit der Kontaktschienengruppe 39, 40, 44, 45 bzw. die Berührung der Kontaktrolle 38 mit den beiden Kontaktschienen 36 und 37 (bezogen auf einen bestimmten Temperaturzustand) früher oder später eintreten zu lassen, also damit die Reguliervorrichtung auf die gewünschte Maximaltemperatur einzustellen.

In der Abbildung liegen die Widerstände 7, 8 und 9 alle parallel am Hauptstromnetz 1, 2. Es bedeutet dies ein Maximum der Wärmeentwicklung. Ist nun eine gewisse Temperatur, z.B. 15°, erreicht, so ist der Hebel46 mit den beiden Kontaktrollen 38 und 48 auf die Schiene und 40 vorgerückt; hierdurch wird der Nebenschlußstrom über den Nebenschlußwiderstand 24, über die Kontakte 22 und 25 durch die Feder 35 hindurch der Kontaktschiene 39 zugeführt, geht sodann durch die Kontaktrolle auf die Schiene 40 über und fließt dann über die Leitung 12 zu den Relais 33 und 43. Dies hat ein Anziehen der Schalthebel 3 und 4 zur Folge, welche leitende Verbindungen mit den Kontakten 32 und 42 herstellen, demzufolge die Heizwiderstände 7 und 8 hintereinander an das Hauptstromnetz geschaltet werden. Hierdurch findet eine Verringerung der Wärmemenge bzw. der Wärmeentwicklung statt. Gelangt der Hebel 46 bei weiterer Tempera-

turerhöhung auf die Kontaktschiene 44, so ; fließt der Nebenschlußstrom von der Kontakt- j schiene 39 durch Vermittlung der Kontakt- ] rolle 48 sowohl in die Kontaktschiene 40 als I auch in die Kontaktschiene 44. Die Relais 33 | und 43 sowie 53 und 63 werden nunmehr erregt j und die Heizwiderstände sind alle hintereinander an das Netz geschaltet. Die entwickelte Wärmemenge ist nur mehr eine beschränkte und der Stromverbrauch gering. Ist die eingestellte Maximaltemperatur, z. B. 18 °, erreicht, so hat der Hebel 46 das Kontaktstück 45 erreicht, was zur Folge hat, daß nunmehr auch Strom von der Kontaktschiene 39 auf dieses Kontaktstück 45 übergeht. Demzufolge fließt Strom durch den Elektromagnet 11, welcher den Anker 30 mit seinem rechten Ende anzieht und mit seinem linken Ende hochhebt, wodurch der elektrische Kontakt zwischen den beiden Punkten 56 und 57 in der Hauptstromleitung 1 aufgehoben wird. Gleichzeitig wird der Springhebel 27 in Kontakt mit den Klemmen 23 und 26 gebracht, wobei die Feder 35 wirksam ist. Der Nebenschlußstrom fließt nun über die Kontakte 23 und 26 zu der Kontaktschiene 36, wo nach Unterschreiten der Maximaltemperatur also beim Zurückgehen der Temperatur, der Hebel 46 mit der Kontaktrolle 38 in Berührung mit den beiden Kontaktschienen 36 und 37 kommt. In dem Augenblick fließt dann der Nebenschlußstrom von der Kontaktschiene 36 weiter durch die Kontaktrolle 38 zur Kontaktschiene 37 und von da zum Elektromagneten 10; es wird dann der Umschalter in die ursprüngliche Stellung zurückgeführt, indem der Anker 30 mit seinem linken Ende angezogen wird. Der Hauptstromkreis wird an den Punkten 56 und 57 wieder geschlossen und es tritt von neuem Wärmeentwicklung in den elektrischen Heizwiderständen 7, 8 und 9 ein, solange die Maximaltemperatur nicht erreicht ist. Beim Zurückkehren in die ursprüngliche Stellung ist auch der Springhebel 27 des Umschalters in die andere Lage gelangt, d. h. die Kontakte 22 und 25 sind miteinander stromleitend verbunden.

Aus dem Vorstehendem ist ersichtlich, daß die Widerstände bei der niedrigsten Temperatur parallel an das Hauptstromnetz angeschlossen sind, und daß bei Steigerung der Temperatur eine Umschaltung der Widerstände selbsttätig derart erfolgt, daß zuerst ein Teil parallel und ein Teil hintereinander an das Hauptstromnetz angeschlossen wird. Bei weiteren Steigerungen der Temperatur werden immer mehr Widerstandselemente hintereinander geschaltet bis bei Erreichung der Maximaltemperatur ein Abschalten stattfindet. Durch den Umschalter wird erreicht, daß die Elektromagnete 10 und 11 nicht dauernd unter Strom stehen, sondern nur ganz kurze Zeit stromdurchflossen sind. Ferner kann der Nebenschlußwiderstand 24 neben den elektrischen Heizwiderständen 7, 8 und 9 im zu beheizenden Raum untergebracht werden und in Verbindung mit diesen Heizwiderständen ebenfalls zum Beheizen des Raumes verwendet werden.

Es ist selbstverständlich, daß an Stelle der in der Abbildung dargestellten drei Heizwiderstände 7, 8 und 9 auch eine viel größere Zahl elektrischer Heizwiderstände durch die Kontaktvorrichtung der beschriebenen Art in ihrer Schaltung mit Bezug auf das Hauptstromnetz geändert werden können.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Wärmeerzeugung bei elektrischen Heizvorrichtungen "mit unterteiltem Heizwiderstand, dessen Teile an ein Hauptstromnetz unter Vermittlung von Schaltern angeschlossen sind, die durch eine im Nebenschluß liegende, ein wärmeempfindliches Organ enthaltende Kontaktvorrichtung vermittels Relais gesteuert werden, und zwar so, daß bei vollständiger Ausschaltung der Heizwiderstände auch die Regelungsvorrichtung stromlos wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung zwei Kontaktgruppen aufweist, von denen die eine (39, 40, 44, 45) eine Anzahl mit dem Schaltrelais der Teilwiderstände verbundene Kontakte und einen Kontakt (45) enthält, der mit dem einen (11) der beiden Elektromagnete des Hauptschalters (30) verbunden ist, während die andere Gruppe (36,37) einen mit dem andern Elektromagneten (10) des Hauptschalters verbundenen Kontakt (37) enthält, wobei durch einen an den Hauptschalter (30) angelenkten Springhebelschalter (27) in dessen einer Lage (22, 25) die erstgenannte Kontaktgruppe, bei der andern Lage (23, 26) die andere Kontaktgruppe in den Nebenschluß gelegt wird, mit der Wirkung, daß bei über die gewünschte Höhe steigender Temperatur eine unter dem Einfluß des wärmeempfindlichen Organs (50) verschobene Kontaktbrücke die Umgruppierung der Heizwiderstände und schließlich die Öffnung des Hauptschalters bewirkt, während bei sinkender Temperatur eine Kontaktbrücke die Kontakte der anderen Gruppe verbindet und dadurch den Hauptschalter wieder in die Schlußstellung zurückführt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.