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Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung für
Aquarien, die zum Halten oder Züchten von Fischen bestimmt
sind, beispielsweise von tropischen Fischen.
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Das Aquarium ist mit einer Heizvorrichtung versehen, um
die Temperatur des Wassers im Aquarium auf einem Wert zu
halten, der für die zu haltenden Fische optimal ist.
Heizvorrichtungen dieser Art lassen sich grob in drei
verschiedene Typen unterteilen: elektronische Thermostaten,
Bimetallthermostaten und Automatenbeheizungen. Ein typischer
elektronischer Thermostat enthält einen Regler mit einem
Temperaturfühlerbereich für die Einbringung in das Aquariumwasser,
ein Harzgehäuse mit zugeordnetem Regelkreis und einem
Temperaturbestimmungsbereich zur Bestimmung der Temperatur, die
mittels des Temperaturfühlerbereichs ermittelt werden soll,
eine Heizeinheit mit einem Heizdraht, der versiegelt in
einem Quarzglasrohr sich befindet, einem
Sensorverbindungskabel zum Verbinden des Temperaturfühlerbereiches und des
Reglers miteinander, eine mit der Heizeinheit verbundene
Fassung, einem Fassungskabel zum Anschließen der Fassung
und des Reglers und einen Energiezuführungsstecker und ein
Energiezuführungskabel zum Anschließen der Fassung und des
Reglers an eine handelsübliche Energiequelle. Ein typischer
Bimetallthermostat schließt einen Regler mit einem
Temperaturfühlerbereich, einem Temperaturbestimmungsbereich und einem
Temperaturregelbereich in einem Glasrohr, eine Heizeinheit,
eine mit der Heizeinheit verbundene Fassung sowie einen
Energiequellenstecker und ein Energiequellenkabel zum
Verbinden der Fassung und des Regler mit einer handelsüblichen
Energiequelle ein.
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Ein typischer Heizautomat weist eine Heizeinheit mit einem
Temperaturreglerbereich im Zusammenwirken mit einem
Temperaturfühler in der Form beispielsweise eines auf eine bestimmte
Temperatur voreingestellten Reedschalters und einem
Wärmeerzeuger sowie einem Energiezuführungsstecker und ein
Energiezuführungskabel für die Zuführung von Energie zur
Heizeinheit auf. Der Temperaturregelbereich und der Wärmeerzeuger
sind versiegelt in einem Quarzglasrohr angeordnet.
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Von den vorgenannten bekannten Heizeinrichtungen sind die
elektronischen- und Bimetall-Thermostaten mit Regler und
Heizeinheit als separaten Komponenten ausgerüstet und
Räumlichkeiten für ihre Aufnahme sind bei Aquarien von vornherein
vorzusehen. Regler und Heizeinheit machen somit
Anpassungsund Einbaubereiche notwendig, was die Ursache für
Platzprobleme dann ist, wenn die Heizeinrichtung bei einem
Kompaktbehälter als Aquarium verwendet werden soll oder eine
Beleuchtungseinrichtung integriert werden soll.
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Der Heizautomat hat vergleichsweise eine geringe Größe dank
der Integration des Temperaturreglerbereichs und der
Heizeinheit. Nachteilig ist dagegen, daß er keine Veränderung
der voreingestellten Temperatur ermöglicht, daß die
versiegelt eingebaute Komponente der Temperaturregelung nur eine
geringe Leistungskapazität hat und daß er nicht die
Verwendung einer Heizung hoher Kapazität möglich macht. Demzufolge
sind auch der Verwendung dieser Art Heizeinrichtung Grenzen
gesetzt.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Heizeinrichtung für einen Aquariumbehälter vorzuschlagen, der eine
geringe Größe hat, trotzdem eine hohe Heizleistung möglich
macht und die Voreinstellung unterschiedlicher Temperaturen
erlaubt. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus
EP- 0 379 313 bekannt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Heizeinrichtung
für Aquarienbehälter vorgeschlagen, die einen Heizungsteil,
ein Temperaturfühlerteil mit einem integrierten
Steuerbzw. Regelungsteil und einen Energiezuführungsstecker zum
Anschließen des Heizungsteiles und des Temperaturfühlerteils
an eine handelsübliche Energiequelle einschließt, wobei
der Heizungsteil und der Temperaturfühlerteil als angepaßte
Komponenten in ein Heizwiderstandanpassungsglied integriert
sind, um eine Heizeinheit zu bilden und daß die Heizeinheit
und die Leistungszuführungssteckereinheit miteinander durch
ein Kabel verbunden sind, wobei die Heizvorrichtung dadurch
gekennzeichnet ist, daß das Temperaturfühlerteil ein
Temperatureinstellteil zum Einstellen der vom
Temperaturfühlerteil vorgegebenen Temperatur und daß das
Temperatureinstellteil in den Energiezuführungsstecker eingebaut ist, um eine
Energiezuführungssteckereinheit zu bilden.
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Weil bei der vorbeschriebenen Heizeinrichtung gemäß der
Erfindung das Heizteil und das Temperaturfühlerteil unter
Einschluß des Steuer- bzw. Regelungsteils als angepaßte
Komponenten in das Wärmewiderstandsanpassungsglied
integriert sind, während das Temperatureinstellungsteil zum
Einstellen einer vom Temperaturfühlerteil zu beachtenden
Einstelltemperatur in den Energiezuführungsstecker
eingebaut ist, wird kein Freiraum für die Installation eines
Reglers benötigt. Die Heizeinrichtung kann deshalb auch
für Kompaktaquarien verwendet werden. Obwohl die
Heizeinheit
und das Temperaturfühlerteil in ein und dasselbe
Gehäuseglied eingebaut sind, sind sie doch in verschiedenen
Kammern angeordnet. So ist es möglich, eine Heizung mit
hoher Leistung zu verwenden und die Heizeinrichtung kann
aber auch für großdimensionierte Aquarien verwendet werden.
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Die vorgenannten und weitere Ziele und Merkmale der
Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung deutlicher,
wenn diese unter Heranziehung der Zeichnung gelesen wird;
in ihr sind
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Fig. 1 eine Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung
als Ansicht, teilweise als Schnitt,
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Fig. 2 eine Energiezuführungs bzw.- anschlußeinheit der
in Fig.1 dargestellten Heizeinrichtung als Schnitt
und
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Fig. 3 ein Schaltdiagramm der in Fig.1 dargestellten
Heizeinrichtung.
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In der Zeichnung ist eine Ausführung der Heizeinrichtung
für einen Aquariumbehälter gemäß der Erfindung dargestellt;
die Heizeinrichtung 1 schließt eine Heizungseinheit 5 mit
einem Heizteil 2, einem Temperaturfühlerteil 3 und einem
Regelteil 4 zum Regeln des Heizteiles 2, eine
Energiezuführungssteckereinheit 7 mit einem
Temperatureinstellungsteil 6 zum Einstellen der von der Temperaturfühlereinheit 3
zu ermittelnden Temperatur und ein Kabel 8 zum elektrischen
Verbinden der Heizeinheit 5 und der
Energiezuführungssteckereinheit 7 miteinander ein.
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Die Heizungseinheit 5 weist ein rohrförmiges Glied 9 aus
hitzebeständigem Material wie Keramik auf. Der Innenraum
des rohrförmigen Gliedes 9 ist durch ein Paar
Unterteilungsglieder mit erstem Unterteilungsglied 22 und zweitem
Unterteilungsglied 23 in ein Paar Kammern mit erster Kammer 5a
und zweiter Kammer 5b unterteilt. Das Heizteil 2 schließt
eine Heizwendel 12 ein, die als Wärmequelle in der ersten
Kammer 5a angeordnet ist. Das Temperaturfühlerteil 3 schließt
ein Fühlerelement 21 und eine Regeleinheit 4 ein. Das
Fühlerelement 21 ist in der zweiten Kammer 5b angeordnet und dazu
bestimmt, die Temperatur des Wassers im Aquariumbehälter
zu ermitteln. Die Regeleinheit 4 bestimmt die der Heizwendel
12 zugeführte Energie.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Heizwendel 12
in der ersten Kammer 5a so ausgebildet, daß sie gefaltet
ist, um sandwichartig ein Isolierglied 16 aus Glimmer (Mica)
oder ähnlichem Material zu umschließen. Der Freiraum in
der Kammer 5a ist mit isolierendem Sand gefüllt. Am freien
Endabschnitt ist die Kammer 5a durch ein Deckelglied 18
und ein Trennglied 19 verschlossen und eine mit Silikon
gefüllte Kappe 20 ist auf das freie Ende aufgesetzt, um
das Eindringen von Wasser in die Kammer 5a zu verhindern.
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Ein elektrisch leitender Draht 13 ist von dem Regelteil
4 des Temperaturfühlerteiles 3 in der zweiten Kammer 5b
durch erstes und zweites Unterteilungsglied 22,23 in die
erste Kammer 5a hineingeführt. Der Leitungsdraht 13 ist
mittels eines Glasrohres 15 isoliert und ist an seinem äußeren
Ende mit einem Druckverbinder 14 mit einem Ende der Heizwendel
12 elektrisch leitend verbunden.
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In Fig.3 ist beispielhaft ein Schaltkreis des Regelteiles 4
dargestellt. Wie gezeigt ist, schließt der Schaltkreis einen
integrierten Schaltkreis 25 und ein Triac 26 ein. Das Tor
des Triac ist zur Regelung der der Heizwendel 12 entsprechend
den Widerstandsänderungen des Fühlerelements 21 über den
Schaltkreis 25 getriggert. Unter Bezugnahme wieder auf Fig.1
ist die zweite Kammer 5b an ihrem freien Ende durch eine
aufgesteckte Verschlußkappe 11 verschlossen. Ein Ende des
Kabels 8 ist in die Kappe 11 eingeführt und auch die Kappe
11 ist im übrigen mit Silikon 24 gefüllt, um zuverlässig
das Eindringen von Wasser in die zweite Kammer 5b zu
verhindern. Im Heizteil 2 erzeugte Wärme ist durch die
Trenhglieder 22,23 daran gehindert, unmittelbar an das
Temperaturfühlerteil 3 zu gelangen.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, schließt die
Energiezuführungsbzw. -anschlußsteckereinheit 7 ein
Energiezuführungssteckerteil 7a ein, das in eine handelsübliche
Energiezuführungssteckerdose eingeführt werden kann. Die Einhehit weist auch
ein geteiltes Gehäuse 27 auf, das einen veränderbaren
Widerstand 28 aufnimmt, um die Temperatur bestimmen zu können,
die das Fühlerelement 21 ermitteln soll, wobei der
Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes von außen verändert
werden kann.
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Bei dem dargestellten Beispiel ist ein Stellglied 29 mit
einer Eingriffsnut 29a auf einem Zapfen des veränderbaren
Widerstandes 28 verstellbar. Der Widerstandswert des
einstellbaren Widerstandes 28 wird auf einen Wert eingestellt,
der einer zu ermittelnden voreingestellten Temperatur
entspricht, indem ein Schraubenzieher oder ein entsprechendes
Werkzeug durch eine Zugangsöffnung 30 in einer Wand des
Gehäuses 27 zum Eindringen in die Eingriffsnut 29a gebracht
wird. Das Gehäuse ist in geeigneter Weise mit einer
Markierung 31 als Index für die einzustellende Temperatur versehen
(Fig.1). Das Stellglied 29 kann ferner mit einem nach außen
über das Gehäuse 27 vorstehenden Teil versehen sein, sodaß
es unmittelbar von den Fingern einer Bedienungsperson erfaßt
werden kann.
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Der veränderbare Widerstand 28 ist als Chips-Komponente
auf eine Karte 32 als gedruckte Schaltung aufgedruckt. Die
Karte 32 mit der gedruckten Schaltung trägt einen Schaltkreis,
in dem einer der Kontaktstifte des
Energiezuführungssteckerteils 7a, der veränderbare Widerstand 28 zur
Temperatureinstellung und das Fühlerelement 21 in Serie geschaltet sind.
Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist ein
einstellbarer Widerstand 33 zur Anfangseinstellung mit dem
einstellbaren Widerstand 28 in Serie geschaltet, um eine
besonders exakte Widerstandseinstellung möglich zu machen.
Ferner ist auf der Karte 32 in die gedruckte Schaltung eine
Neonröhre 34 in Parallelschaltung mit der Heizwendel 12
eingeschaltet. Die Folge davon ist, daß bei Energiezufuhr
zur Heizwendel 12 die Neonröhre 34 Licht durch ein Fenster
35 im Gehäuse 27 (Fig.2) aussendet, um den Betriebszustand
der Heizwendel 12 anzuzeigen.
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Bei einer Heizvorrichtung der oben beschriebenen Bauweise
ist die Heizeinheit 5 horizontal nahe dem Boden des
Aquariumbehälters angeordnet und ist das Kabel 8 mit
Befestigungsmitteln 36, die Saugnäpfe sein können und in vorbestimmten
Abständen dem Kabel 8 zugeordnet sind, an der Innenseite
einer Scheibe des Aquariumbehälters festgelegt. Dann wird
die Temperatur, die abhängig ist vom Fühlerelement 21 des
Temperaturfühlerteils 3 ("Solltemperatur") durch Drehen
des Betätigungsgliedes 29 des einstellbaren Widerstandes
28 in der Energiezuführungssteckereinheit 7 auf einen
gewünschten Wert festgelegt und der Steckerabschnitt 7a wird
in eine Steckdose (nicht gezeigt) eingeführt.
Vorteilhafterweise ist das Fühlerelement 21 ein Thermistor.
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Fällt die Temperatur des Wassers im Aquarium unter den
voreingestellten Sollwert ab, so steigt der Widerstandswert
des Fühlerelementes 21 an, um das Triac über den
integrierten Schaltkreis 25 anzusprechen undso der Heizwendel Energie
zuzuführen. Durch die Energiezufuhr erzeugt die Heizwendel
12 Wärme, um die Wassertemperatur zu erhöhen. Solange die
Energiezufuhr zu der Heizwendel 12 anhält, sendet die in
der Energiezuführungssteckereinheit 7 eingebaute Neonröhre
34 Licht aus. Durch einen Blick durch das Fenster 35 kann
die Bestätigung dafür erhalten werden, daß sich die
Heizwendel 12 im Betriebszustand befindet. Erreicht die
Wassertemperatur den voreingestllten Wert, so sinkt der
Widerstandswert des Fühlerelementes 21. Durch die Veränderung des
Widerstandswertes, wird das Triac 26 mittels des integrierten
Schaltkreises 25 nichtleitend gemacht, sodaß die
Energiezufuhr zur Heizwendel 12 unterbrochen wird.
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Wie bereits oben erläutert worden ist, wird die Energiezufuhr
zur Heizwendel 12 des Heizteiles 2 entsprechend der
Arbeitsweise der Temperaturfühlereinheit 3 geregelt. Dadurch kann
die Temperatur des Wassers in dem Aquariumbehälter auf einem
voreingestellten Wert konstant gehalten werden.
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Bei der oben erläuterten Ausführungsform der Erfindung enthält
die Heizeinheit 5 den Heizteil 2 und die Temperaturfühlerein
heit 3, die die Regeleinheit 4 und einen Thermistor als
Temperaturfühlerelement 21 einschließt. Es ist jedoch auch
möglich, die Regeleinheit 4 in die
Energiezuführungssteckereinheit 7 zu integrieren, sodaß nur der Heizteil 2 und das
Temperaturfühlerelement 21 in der Heizeinheit 5 verbleiben.
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Während die Erfindung in Verbindung mit der dargestellten
Ausführungsform beschrieben wurde, ist diese Beschreibung
einer Ausführungsform nicht einschränktend und es sind
Abund Veränderungen möglich, ohne den Kern der Erfindung
verlassen zu müssen, wie er sich aus den angefügten Ansprüchen
ergibt. So ist es beispielsweise möglich, die im Heizbereich
verwendete Heizwendel durch eine andere Art Heizelement
zu ersetzen, wie sie Keramik-Beheizer sind oder das Triac
durch andere Schaltelemente zu ersetzen.
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Wie es vorstehend beschrieben wurde, schließt die
Heizeinrichtung gemäß der Erfindung eine Heizeinheit, in der der
Heizbereich und der Temperaturfühlerbereich als angepaßte
Komponenten in ein Heizwiderstandrohrglied integriert sind
und wobei eine Energiezuführungssteckereinheit einem
eingebauten Temperaturfestlegungsbereich einschließt, ein.
So ist im Gegensatz zum Stand der Technik ungleich früheren
Vorrichtungen keine Notwendigkeit für einen separaten Regler
im Aquariumbehälter gegeben, kein besonderer Einbauraum
ist notwendig und die damit verbundenen Probleme entfallen
und die Heizeinrichtung kann auch bei einem Aquarium in
Kompaktbauweise verwendet werden. Weil in der Steckereinheit
kein Temperatureinstellbereich notwendig ist, kann die
Arbeitsweise zur Temperatureinstellung darüberhinaus erleichtert
werden und weil der Bereich, in der die Einrichtung im Aquarium
sich befindet, ständig mit Wasser bedeckt ist, treten keine
Probleme bei der Aquariumreinigung bzw. dem Wasseraustausch
auf, und es ist ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet.
Schließlich kann eine hohe Heizleistung erwartet werden,
weil der Heizbereich und der Temperaturfühlerbereich
unmittelbar einander zugeordnet sind, und es liegt eine relative
Unabhängigkeit in der Anwendung der Vorrichtung vor.