DE650930C - Einrichtung zum selbsttaetigen Anlassen von Heizvorrichtungen grosser Waermekapazitaet, insbesondere von elektrischen Widerstandsoefen, in denen die zugefuehrte Heizenergie durch temperaturabhaengige Steuermittel geregelt wird - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Anlassen von Heizvorrichtungen großer Wärmekapazität, insbesondere von elektrischen Widerstandsöfen, bei denen die zugeführte Heizenergie durch temperaturabhängige Steuermittel, beispielsweise Thermoelemente, temperaturabhängige Widerstände o. dgl., geregelt wird.

Es ist bereits bekannt, als temperaturabhängige Steuermittel temperaturabhängige elektrische Widerstände, Platinwiderständie o. dgl., zu verwenden, die in eine Steuerschaltung, beispielsweise eine Brückenschaltung, geschaltet sind und den Sollwert der Heizenergie selbsttätig aufrechterhalten. Bei solchen Vorrichtungen verstreicht jedoch eine längere Zedt, bevor nach dem Einschalten der Heizenergie sämtliche Teile der Heizvorrichtung, insbesondere die als Wärme-

ao isolation dienenden Schamottwände des Heizraumes, die Betriebstemperatur erreicht haben. Ordnet man dann noch diese Steuerwiderstände an den Wandungen des Heizraumes an, so wird beim Einschalten der Heizwiderstände zunächst ein unverhältnismäßig großer Temperaturabfall zwischen den Widerständen und den Wandungen des Heizraumes vorhanden sein. Der temperaturabhängige Widerstand würde demnach die dem Ofen zugeführte elektrische Energie auf einen Wert einstellen, welcher wesentlich größer ist als die tatsächlich .erforderliche Energiemenge, Die Heizwiderstände könnten dabei unzulässig belastet oder gar zerstört werden. Würde man dagegen den Sollwert, der durch den Steuerwiderstand eingestellt wird, den geschilderten Verhältnissen 'entsprechend niedriger wählen, so würde die dem Ofen zugeführte Energiemenge nicht groß genug sein, um ihn in kürzester Zeit zu erhöhen.

Es ist auch bereits bekanntgeworden, -zur Regelung der Heizleistung bei einem elektrischen Ofen die Temperatur des Heizwiderstandes selbst zu verwenden. Auf diese Weise wird es vermieden, daß die für die Regelung maßgebende Temperatur von der Temperatur des Heizwiderstandes abweicht. Jedoch ist eine derartige Anordnung nur bei elektrisch geheizten Öfen möglich, nicht dagegen bei öl- oder kohlegeheizten Öfen. Auch bei elek- 5" trischen Öfen ist mit einer derartigen Einrichtung keine unbedingte Genauigkeit zu erzielen, da die Widerstände im Laufe der Zeit infolge Abbrandes usw. erheblichen Ver-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Carl Hermann Dreyer in Berlin-Friedenau, Dr. -Ing. Alfred von Engel und Dr. Max Steenbeck in B erlin-Siemens Stadt.

änderungen unterworfen sind/ und außerdem die nicht zu vermeidenden, aber in ihrer Größe unkontrollierbaren Übergangswider stände zwischen den einzelnen Heizwiderständen bzw. zwischen diesen und den Zuleitungen die Regelung in erheblichem Maße beeinflussen.

Durch die Erfindung lassen sich die geschilderten Schwierigkeiten vermeiden. Gegenstand der Erfindung ist ein Relais zur selbsttätigen Änderung der Einstellung der temperaturabhängigen Steuermittel im Sinne •einer Erhöhung des Sollwertes der Heizenergie., sobald an den Steuermitteln eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist. Durch das Relais wird demnach die der Heizvorrichtung zugeführte Energiemenge, also beispielsweise die an einen Heizwiderstand angelegte elektrische Spannung, bei Beginn des Anlaß-Vorganges zunächst kleiner eingestellt, als es dem im Dauerbetrieb erforderlichen Wert entspricht. Sobald die Wandungen des Heizraumes auf die Betriebstemperatur erhitzt sind und der Temperatursprung zwischen den Heizwiderständen und den übrigen Teilen der Heizvorrichtung somit gegenüber dem Anlaßzustand wesentlich vermindert ist, spricht das Relais an und erhöht damit denjenigen Wert der Heizleistung, der einer bestimmten Temperatur des Steuermittels zugeordnet ist. ' Dabei kann bei solchen Anlaßeinrichtungen, bei denen die Energiezufuhr zur Heizvorrichtung von einer unter dem Einfluß der Temperatur der Heizvorrichtung veränderliehen elektrischen Steuerspannung abhängig ist, das Relais beim Einschalten der Energiezufuhr an die S teuer spannung angeschlossen werden und beim Erreichen eines vorbestimmten Steuerspannungswertes die Einstellung der Steuermittel ändern.

In der Zeichnung ist das Schaltuogsschema eines Ausführungsbeispieles der Erfindung dargestellt. Die Heizwiderstände 1 eines elektrisch beheizten Widerstandsofens sind an eine Wechselstromquelle 2 angeschlossen. Zur Regelung der den Widerständen 1 zugeführten Spannung dient ein Serientransf »rmator 3, dessen Spannung von gittergesteuerten Entladungsgefäßen 4 abhängig ist. Der Gitterkreis der Entladungsgefäße ist an einen Transformator 5 angeschlossen, welcher im Diagonalzweig einer Brückenschaltung 6 liegt. Ein Zweig der Brücke wird durch einen Platinwiderstand 7 gebildet, welcher im Heizraum des Ofens, beispielsweise an einer derOfenwandungen, angeordnet ist. Die übrigen Brükkenwiderstände sind so bemessen, daß im Dauerbetriebszustand des Ofens bei' der gewünschten Ofentemperatur Gleichgewicht herrscht, also in der Brückendiagonale .kein Strom fließt. Ändert sich die Ofentemperatür in der einen oder anderen Richtung, so werden die Gitter der Entladungsgefäße 4 derart gesteuert, daß die den Heizwideratänden ι zugeführte Spannung vergrößert oder verkleinert wird.

Zum Zwecke des Änheizens des elektrischen Ofens ist gemäß der Erfindung zu dem Diagonalzweig der Brückenschaltung 6 ein' Relais 8 parallel geschal'bet. Das Relais hat Arbeitskontakte 9 und Selbsthaltekontakte 1 o. Es wird eingeschaltet durch die Kontakte 11 eines beispielsweise als Druckknopfschalter ausgebildeten Anlaßschalters 12 für den elektrischen Ofen. Die Kontakte 13 dieses Schalters liegen im Erregerstromkreis des Hauptschalters 14. Durch die Arbeitskontakte 9 des Relais 8 kann ein Teil des Brückenwiderstandes 15 kurzgeschlossen werden.

Die Wirkungsweise der Steuerschaltung ist folgende: Schaltet man den Anlaßschalter 12 ein und schließt dadurch den Stromkreis der Ofenwiderstände 1, so wird gleichzeitig das Relais 8 erregt, denn der Platinwiderstand 7 hat wegen der geringeren Temperatur der Ofenwandungen einen geringen elektrischen Widerstand. Die Spannung der Brückendiagonale ist so groß, daß das Relais 8 ansprechen kann. Dadurch wird der Brückenwiderstand 15 teilweise kurzgeschlossen, und der Sollwert der durch 'die gittergesteuerten Entladungsgefäße 4 eingestellten Of enleiistung ist kleiner, als es dem Dauerbetrieb des Ofens entspricht. Sobald die Temperatur des Platinwiderstandes 7 'einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet und sobald aus diesem Grunde die Spannung der Brückendiagonale unter 'einen bestimmten Wert gesunken ist, fällt das Relais 8 ab und öffnet die Arbeitskontakte 9. Der Brückenwiderstand 15 wird dadurch voll eingeschaltet, und der Gleichgewichtszustand der Brückenschaltung wird derart geändert, daß der- Sollwert der Heizenergie auf den Dauerbetriebswert eingestellt wird. Das Relais 8 ist noch mit Haltekontakten 10 ausgerüstet, damit es sich selbst halten kann, wenn die Kontakte 1.1 des Druckknopf schälters 12 geöffnet werden.

Die Anlaßeinrichtung nach der Erfindung kann nicht nur für elektrisch beheizte Öfen, no sondern auch für Heizvorrichtungen verwendet werden, bei denen andere Heizmittel, beispielsweise Öl- oder Gasfeuerung, angewendet werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum selbsttätigen Anlassen von Heizvorrichtungen großer Wärmekapazität, insbesondere von elektrisehen Widerstandsöfen, in denen die zugeführte Heizenergie durch temperaturabhän-

   gige Steuermittel, beispielsweise Thermoelemente, temperaturabhängige Widerstände o. dgl., geregelt wird, gekennzeichnet durch ein Relais zur selbsttätigen Änderung der Einstellung der temperaturabhängigen Steuermittel im Sinne einer Erhöhung des Sollwertes der Heizenergie, sobald an den Steuermittel)! eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch ι für Heizvorrichtungen, deren Energiezufuhr von einer unter dem Einfluß der Temperatur veränderlichen elektrischen Steuerspannung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais beim Einschalten der Energiezufuhr an die Steuerspannung angeschlossen wird und beim Erreichen eines vorbestimmten Steuerspannuingswertes die Einstellung der Steuermittel ändert.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 für Heizvorrichtungen, deren Energiezufuhr von der Diagonalspannung einer Brückenschaltung abhängig ist, deren einer Zweig durch einen temperaturabhängigen Widerstand gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais beim Einschalten der Heizvorrichtung zu dem Diagonalzweig der Brücke parallel geschaltet wird und beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur des tempera- 3" 'turabhängigen Widerstandes die Gleichgewichtslage der Brücke ändert, beispielsweise durch Zu- oder Abschalten von Widerstandsstufen in den Brückenzweigem.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen