DE6939470U - Steuereinrichtung fuer heinzungsanlagen - Google Patents

Description

Steuereinrichtung für Heizungsanlagen

Die Neuerung betrifft eine selbsttätig arbeitende Steuereinrichtung für Heizungeanlagen mit vorwählbaren, zeithaltend betätigten, Schaltprogrammen für eine Warmwasserzubereitung und/oder für eine Raumbeheizung und mit eineu· Raumtemperaturregler·

CD CO

Es besteht vielfach die Forderung, eine Heizungsanlage, insbesondere zur Aufbereitung von warmen Brauchwasser und/oder zur Raumbeheizung in Abhängigkeit τοη den effektiven Nutzungszeiten der Heizungsanlage, zu steuern. Dabei ist es erforderlich, daß zwischen mehreren, auf die verschiedenen Erfordernisse und Jahreszeiten abgestimmten, festen Schaltprogrammen der Heizungsanlage gewählt werden kann, und daß bei Raumheizungebetrieb die Raumtemperatur worwählbar geregelt wird. Die für eine Installation, vorzugsweise ία Wohnräumen, vorgesehene Steuereinrichtung soll räumlich klein, einfach und übersichtlich in der Bedienung und wirtschaftlich ia Erwerb sein.

Zur Steuerung von Heizungeanlageη nach einem, im Schaltprogramm· umfang und in der Schaltzeit vorwählbaren, SchaItprogramm in Ab«

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hangigkeit Yon den entsprechenden Nutzungezeiten der heizungsanlage sind bereits Schalt j.hren mit einer Pr ogrammwahle inr ichtung bekannt. Sie dienen jedoch ausschließlich der zeithaltenden Signalgabe eines vorgewählten, festen Steuerprogramme als Zusatzgeräte zu den üblichen, bekannten Heizungesteuerungen in Abhängigkeit von der Raumtemperatur.

Die Installation derartiger, zeithaltender Programmsteuerungen und Rauateaperaturregelungen ist unökonomisch und teuer. Auch wirkt sich die völlige Verschiedenheit der äußeren Formgebung und der AufmachungeD der, vorzugsweise in Wohnräumen miteinander in«* stallierten Geräte verkaufshindernd aus·

Zur Vermeidung dieser Machteile ist eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art neuerungsgemäB dadurch gekennzeichnet, daß eine vorwahlbare Schaltprogramaeinrichtung, ein, die Schalt· programme inrichtung zeithaltend beaufschlagendes, in der Schalt« zeit vorwahlbareβ, Zeitmeßwerk und ein Raumtemperaturregler in einem gemeinsamen Gehäuse mit einem gemeinsamen Zifferblatt angeordnet sind·

Die konstruktiv ökonomische Lösung ermöglicht in Weiterbildung der Neuerung eine, an sich bekannte, hyeteresearme isttemperatur-8ölItemperaturproportionale Schaltung der elektrischen Steuerkontakte des Raumtemperaturregiere, durch eine Abtastung des Bi-Metalltemperaturfühlers des Raumtemperaturregiere Mittels zweier Tasthebel, einem Tasthebel für den oberen und einem Tasthebel für den unteren Regelgrenzwert des jeweiligen vorgewählten Raumtemperaturwertes, die vom Zeitmeßwerk, das auch die Programmschalt, einrichtung zeithaltend abtastet, intermittierend beaufschlagt werden» wobei die elektrischen Steuerkontakte des Raumtemperaturreglere entsprechend der jeweiligen temperaturproportionalen Freigabe der Tasthebel durch den Temperaturfühler schalten.

Ein Aueführungebeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung darge-

stellt und wird im Folgenden näher beschrieben.. Ea zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Steuereinrichtung, Fig. 2 eine schematische Ansicht des Werkes, wobei alle unwesentlichen Teile weggelassen wurden und

Fig· 3 eine echematische Ansicht einer vorwählbaren, einteiligen zeithaltend beaufschlagten Schaltprogrammeinrichtung.

In der Steuereinrichtung nach Fig. 1 zeigt 1 ein Gehäuse mit eine« frontseitigea Zifferblatt 2. 3 kennzeichnet ein stationäres Zeit« anzeigezifferblatt mit einem Minutenzeiger 4 und einem Stundenzeiger 5. Ein zeithaltend, in 24 Stunden einmal umlaufendes, Ziffer« blatt 6 dient als Einstellskala für die Schaltzeitpunktvorwahl mittels der einstückigen Schaltreiter 7· Jeweils zwei, durch verschiedene Farben zueinander gekennzeichnete, Schaltreiter 7 ergeben einen Schalt* oder Betriebszeiticum. 8 zeigt koaxiale, stoffschlüssige Einstellbolzen an den Schaltreitern 7 zur manuellen Schaltzeit-ptogrammvorwahl. 9 bedeutet eine stationäre Einstellmarke für das Zifferblatt 6.

An einem Drehknopf 10 kann, entsprechend einem auf dem Zifferblatt symbolisch vorgesehenen Programmplan 11 und 12, zwischen zehn, zueinander verschiedenen, Schaltprogrammen gewählt werden. Daa entsprechend gewählte Schaltprogramm wird mittels einer Ziffer in einem Anzeigefenster 13 angezeigt. Anstelle eines Anzeigefensters 13 können die Programmanzeigeziffern auch auf dem Hand des Dreh« knopfes 10 vorgesehen sein, der transparent ausgebildet, die vorzugsweise schwarzen Ziffern an einer hellen Unterlage des Ziffer· blattes 2 in der Größe des bezeichneten Anzeigefensters 13 erkennt· lieh nacht.

Im Einzelnen eteigt der eine Programmplan 11 ein Sommerbetriebeprogramm und der andere Programmplan 12 ein Betriebsprogramm für kältere Jahreszeit. Dabei können die Einschaltzeitpunkte 14 und/ oder die Ausschaltzeitpunkte 15 durch Verschieben, der in Dreh· richtung des Zifferblattes 6 rastend einstellbare Schaltreiter 7

vorgewählt werde

Der Programmplan 11 und 12 zeigt zwei waagerecht verlaufende, übereinander angeordnete, Programmfelder, wobei das eine reld mit W, entsprechend einer Warmwasserzubereitung, und das andere Feld mit einem P, entsprechend einem Umwälzpumpenbetrieb für eine Raumbeheizung gekennzeichnet ist. D.h. die Steuereinrichtung bewirkt bei einer vorwahl des Schaltprogrammes (T^ entsprechend der Zeich· nung, daß die Heizanlage innerhalb von 24 Stunden in zwei bestimmten Tageszeiträumen, die durch die Schaltreiter 7 am Zifferblatt vorgewählt wurden, warmes Brauchwasser liefert. Die Raumheizung IPumpe P) ist dabei nicht in Betrieb. Ein derartiges Schaltpro· gramm für eine Heizanlage entspricht beispielsweise den Bedürf· nissen von Berufstätigen.

Bei einer vorwahl des ichaltprogrammesfgjwird im Gegensatz zum Programm jlj nur in einen, bestimmten, in Lage und Länge vorwähl· baren, Zeitberench innerhalb von 24 Stunden warmes Wasser zube· reitet, wobei auch hier die Raumbeheizung außer Betrieb ist.

In einem ächaltprogramm nach ZifferJ3Jist bei ausgeschalteter Raumbeheizung eine dauernde, Ü4-stundige, Warmwasserzubereitung vorgesehen.

Mit einer Schaltprogrammvorwahl nach Ziffer @ des Programmplanee kann die Heizungsanlage über den vollen, 24-stündigen, Zeitbereich und darüber hinaus ausgeschaltet werden·

Im Gegensatz dazu sieht das Sch alt programm© eine zweimalige, zeitlich vorwählbare Warmwasserzubereitung innerhalb von 24 Stunden vor. In den gleichen Zeiträumen ist auch die itaumbeheizung im Be· trieb durch die Schaltung der Umwälzpumpe (p) oder entsprechend anderer Heizwasserventile.

Die Schaltprogramme H), 51 19» IH and 53 Bind weitere , individuell zusammengestellte Betriebsprogramme für eine Heizungsanlage, die

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in den Ein· und den Ausschaltzeitpunkten teilweise vorwählbar sind und auf die Heizbedürfnisae der kälteren Jahreszeit abgestimmt sind.

Eine Raumtemperaturregelung wird durch einen eingebauten, in dieser Figur nicht sichtbaren, Temperaturregler vorgenommen, dessen Soll« temperaturwert mittels eines Drehknopfes 16 vorgewählt werden kann. 17 zeigt Offnungen im Gehäuse 1 zur strömungstechnischen Beaufschlagung des Temperaturfühlers.

In der schem&tischen Aneicht des Werkes nach Fig. 2 zeigt 18 eine Antriebs« oder Zeigerwerkswelle,des nicht näher gezeichneten Zeit« meßwerkes, das vorzugsweise von einem Synchronmotor zeithaltend an· getrieben wird. 7 kennzeichneten die einstückigen Schaltreiter, die aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt sind. Die Schaltreiter 7 sind konzentrisch zur Antriebswelle 18 angeordnet und in PfeiIrichtang 19 mittels der koaxialen Einstellbolzen 8 rastend einstellbar« Die Schaltfinger 20 der Schaltreiter 7 kommen zum jeweiligen Schaltzeitpunkt in Eingriff mit einem Schaltrad 21, das über ein Zahnrad 22 und ein mit diesem in Eingriff stehenden Zahnrad 23 eine, in dieser Figur nicht gezeichnete, Programmschalteinrichtung schaltet· 24 zeigt eine Programmvorwahlwelle.

Auf der Platine 25 ist desweiteren ein Temperaturfühler 26 in Form einer Bimetallspirale angeordnet. Der Temperaturfühler 26 ist mit seinem einen Ende an einem Segment 27 befestigt, das mit einem Ritzel 28 in Eingriff steht, mit Hilfe dessen die Solltemperaturvorwahl vorgenommen werden kann. Das andere Ende des Temperatur« fühlers 26 ist an einem Hebelarm 29 befestigt, der stirnseitig mit einer feinen verzahnung versehen ist und der vom Temperaturfühler 26 bei einer Temperaturänderung hysteresefrei bewegt wird»

Die Bewegungsbahn des Hebelarmes 29 wird von zwei Tasthebeln 30 und 31 abgetastet, die im Pakt 32 gelagert sind. Der eine Tasthebel 30 tastet die Temperaturanstiegsbewegung und der andere Tasthebel 31 die Temperaturabfallbewegung des Hebelarmes 29 ab. Die

Tasthebel 30 und 31 werden zu diesem Zweck von einem Excenter 33 intermittierend beaufschlagt, der vom Zeitmeßwerk zeithaltend angetrieben wird. Je nach temperaturabhängiger Bewegungsrichtung des Hebelarmes 29 bildet dieser für einen der beiden lasthebe 1 30 oder 31 einen mechanischen Haltekreis. Der jeweilige, freibewegte, Hebel 30 oder 31 beaufschlagt eine Kontakteinrichtung 34, die die Umwälzpurimpe oder ein sonstiges Regelventil ein- oder ausschaltete Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß der, in der neuerungsgemäßen Steuereinrichtung vorgesehene, tlaumtemperaturregler in Jtorm des Temperaturfühlers 26 ausschließlich für eine Nachttemperatur» Absenkungssteuerung in Verbindung mit der Programmsteuereinrichtung Verwendung findet. Zu diesem Zwecke kann dem Temperaturfühler 26 von einem, ihm zugeordneten, nicht gezeichneten Heizwideretand eine Solltemperatur vorgetäuscht werden, die von der Steuereinrichtung, entsprechend des AbsenkungeZeitpunkt, zeithaltend ein- und wieder ausgeschaltet wird. Die raumtemperaturabhängige Regelung wird in diesem Falle von einem anderweitigen Temperaturregler,vorzugsweise einem sich ßelbsttätig temperaturabhängig steuernden, Konvektorventil bewirkt.

Die Schaltprogrammeinrichtung nach Fig. 3 besteht im Einzelnen aus einem, auf der Platine 35 im Punkt 36 gelagerten, Programm«· schalthebel 37, auf welchem eine Tastrolle 38 gelagert ist. Die Tastrolle 38 greift in eine Schaltprogramm-Vorwahlnockenscheibe ein, die,aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt, mit zwei Nockenbahnen 40 und 41 versehen ist. Die Nockenbahnlücke 42, d.h. der Abstand der beiden lNockenbahnen 40 und 41 zueinander, ist dabei geometrisch größer als der Durchmesser der Tastrolle 38*

In der gezeichneten Lage des Programmschalthebels 37 und der Schaltprogramm-Vorwahlnockenscheibe 39 liegt die Tastrolle 38 an der inneren rockenbahn 41 an, indem ein Tasthebel 43 unter der Wirkung einer Federkraft 44 über eine Hebelnase 45 auf dem Programmschalthebel 37 einwirkt. Die gezeichnete Lage der Schaltprogramm-Vorwahlnockenscheibe 39 entspricht dem Schaltprogramm der Ziffer OS

in i'ig. 1, bei dem die Heizanlage ausgeschaltet ist»

Wird die Schaltprogramm-Vorwahlnockenscheibe 39 in eine Position 46 mit einem kleineren Radius vorgewählt, dann vermag die Feder« kraft 44 über den Schalthebel 43 und dem Hebel 37 die Kontakteinrichtung 47 zu betätigen. In dieser Lage kommt ein Hocken 48 des Schalthebels 43 in den Bewegungsbereich eines Schaltnockens 49, der über die Zahnräder 23 und 22 -vom Schaltstern 21 sehaltzeitproportional zeithaltend betätigt wird und die Eontakteinrichtung 47 ausschaltet, indem der Schalthebel 43 vom Schaltnocken 49 von der Schalt· nase 45 des Programmschalthebels 37 abgehoben wird, der unter der Wirkung der Rückstellfederkraft der Kontakteinrichtung 47 mit der Tastrolle 38 an der äußeren Nockenbahn 40 der Nockenscheibe 39 anliegt. Wird der Schaltnocken 49 zu einem weiteren Schaltzeitpunkt um 90 gedreht, dann schaltet die Kontakteinrichtung 37 wieder ein.

In einer weiteren Position mit einem Radius der Nockenbahnen 40 und 41 gemäß der Ziffer 50 lot es möglich, die Kontakteinrichtung 47 mittels des Hebels 37 direkt zu schalten, indeiu in dieser Position die Tastrolle 38 gegen die Federkraft der Kontakteinrichtung 47 an der äußeren Nockenbahn 40 anliegt und die elektrische Kontaktein-

• richtung 47 schaltet. Die Schaltstellung der !Nockenscheibe 39 entspricht in dieser Funktionslage einer Schaltprcgramanrorwahl nach Ziffer [7] des Schaltplanes 12 in Fig* I.

Zur Bewältigung eines Schaltprogramnumfangs, wie es der Programmplan 11 und 12 in Fig· 1 zeigt, ist es neuerungsgemäß vorgesehen, mehreteeeSchaltprogrammvorwahlnockenscheiben 39 mit den entsprechenden Tastrollen 38, den Programmschalthebeln 37 und den Kontakteinrichtungen 47 ρrogrammplangerecht einander zuzuordnen.

Es liegt im nahmen der Neuerung, daß anstelle einer Pr ogramnrv or wahl über eine beschriebene Schaltprogrammvorwahlnockenscheibe 39 mit einer entsprechenden mechanischen Abtastung und Betätigung einer ivontakteinrichtung eine Frogrammvorwahl über einen elektrischen Kontaktwahlschalter vorgenommen werden kann, indem bei einer zeit-

haltenden Programmschaltung die -eithaltend betätigten elektrischen Kontakte mit den elektrischen Kontakten des programmrahlecholters in Serie liegen. Es ist dabei möglich, vorzugsweise bei einer Verwendung eines Drucktastenwahlscnalters, die geräteinterne elektrische Verschaltung mittels einer gedruckten Leiterplatte vor zu.· nehmenο

Claims (11)

1. S chutzaneprüche

   Γ) Steuereinrichtung für Heizungsanlagen mit vorwählbaren, zeithaltend betätigten Schaltprogrammen für eine Warmwasserzubereitung und/oder für eine Kaumbeheizung und mit einem Raumtemperaturreg· ler dadurch gekennzeichnet, daß eine vorwählbare Schaltprogramm·· einrichtung (37, 39, 47) ein, die Schaltprogrammeinrichtung (37, 39, 47) zeithaltend beaufschlagendes, in der Schaltzeit vorwahl« bares, Zeitmeßwerk (18) und einen Raumtemperaturregler (26, 29, 30, 31, 34) in einem gemeinsamen Uehause (1) mit einem gemeinsamen Zifferblatt (2) angeordnet sind.
2. 2) Steuereinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für eine hysteresefreie Temperaturregelung der Temperaturfühler (26) von zwei Tasthebeln (30 u. 31) abgetastet wird, die vom Zeitmeßwerk intermittierend beaufschlagt werden, und daß die beiden Tasthebel (30 u. 31) entsprechend ihrer mechanischen Freigabe durch den Temperaturfühler (26) eine elektrische Kontakteinrichtung (34) ein- oder ausschalten·
3. 3) Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Raumteuiperaturregler (26, 29, 30, 31, 34) ausschließlich für eine Temperaturabsenkungssteuerung verwendet wird, indem während des Absenkungszeitraumes der Temperaturfühler (26) -von einem Heizwideretand beaufschlagt wird·
4. 4) Steuereinrichtung nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltprogrammvorwahl eine Schaltprogramm-Vorwahlnockenscheibe (39) von einem Programms cha!the bei (37) abgetastet wird, der in Abhängigkeit vom jeweiligen Nockenradius (36) bzw. (50) die elektrische Kontakteinrichtung (47) einschaltet, ausschaltet oder derart positioniert, daß das Zeitschaltwerk zum vorgewählten Schaltzeitpunkt (14) oder (15) mittels Schaltreitern (7) über einen Schaltstern (2l) die Kontakteinrichtung (47) programmgemäß betätigt«

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5. 5) Steuereinrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß

   die einstückige Sctialtprogram -Vorwahlnockenecheibe (39) mit einer radial kleineren Nockenbahn (41) und mit einer radial größeren Nockenbahn (40) versehen ist, zwischen denen eine Tastrolle (38) eines Programms ehalt he be Is (37) vorgesehen ist»
6. 6) Steuereinrichtung nach Anspruch 4 und δ dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Tastrolle (38) zur Nockenbahnlücke (42) um das Maß des über Hebel (47 u. 43) übersetzten Betätigungsweges der elektrischen Kontakteinrichtung (47) kleiner ist·
7. 7) Steuereinrichtung nach Anspruch 4-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Prograsnmschalteinrichtung (37, 39, 43) aus einem thermo· plastischen Kunststoff gefertigt ist«
8. 8) Steuereinrichtung nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines mechanischen Programmspeichers (39) mit mechanischer Abtastung und Betätigung der elektrischen Kontakteinrichtung (47) ein elektrischer Programmspeicher in Form eines Kontaktwahlschal· ters vorgesehen ist₀
9. 9) Steuereinrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Programmwahlschalter ein elektrischer Drucktastenwahlschalter ist·
10. 10) Steuereinrichtung nach Anspruch 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß die geräteinterne elektrische Verdrahtung des Programmwahl· schalters mit den übrigen elektrischen Kontakten mittels einer gedruckten Leiterplatte vorgenommen wird.
11. 11) Steuereinrichtung nach Anspruch 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einer Raumtemperaturregelung mit zeit· lieh vorwählbarer Temperaturabsenkung versehen ist, in dem das Segment (27) des Temperaturfühlers (26) vom Zeitmeßwerk beaufschlagt, zeithaltend verstellt wird.