DE702479C - Einrichtung zur selbsttaetigen Temperaturregelung elektrischer OEfen mit drei Schaltstufen mittels eines zweistufigen Temperaturreglers - Google Patents

Einrichtung zur selbsttaetigen Temperaturregelung elektrischer OEfen mit drei Schaltstufen mittels eines zweistufigen Temperaturreglers

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DE702479C
DE702479C DE1937J0058198 DEJ0058198D DE702479C DE 702479 C DE702479 C DE 702479C DE 1937J0058198 DE1937J0058198 DE 1937J0058198 DE J0058198 D DEJ0058198 D DE J0058198D DE 702479 C DE702479 C DE 702479C
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DE
Germany
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temperature
furnace
switching
temperature controller
relay
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Expired
Application number
DE1937J0058198
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English (en)
Inventor
Karl Branditz
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Joens & Co W H
Original Assignee
Joens & Co W H
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227Applications
    • H05B1/023Industrial applications

Landscapes

  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

  • Einrichtung zur selbsttätigen Temperaturregelung elektrischer Öfen mit drei Schaltstufen mittels eines zweistufigen Temperaturreglers In der metallverarbeitenden Industrie werden vielfach Öfen mit drei Stufen der Energiezufuhr verwendet. Bei elektrischen Ofen haben sich u. a. auch die Ausführungen mit Sterndreieckschaltung gut bewährt. Die Messung der Ofentemperatur erfolgt dabei fast ausschließlich mit Hilfe des thermoelektrischen Verfahrens. Steht der Zeiger des Meßgerätes unter dem einstellbaren Regelpunkt, so wird der betreffende Ofen beispielsweise in Dreieckschaltung an das Netz angeschlossen. Wird dieser Punkt überschritten, so erfolgt die Umschaltung auf Sternschaltung, bei welcher die Energiezufuhr ungefähr auf den dritten Teil der Energiezufuhr in Dreieckschaltung zurückgeht. Bei der weiteren Erhöhung der Meßtemperatur um einige Prozente erfolgt dann die Abschaltung des Ofens. In der Praxis hat diese Art der Regelung gewisse Nachteile ergeben. Der Ofen wird dabei mit voller Energiezufuhr hochgefahren und nach Erreichen eines Wertes, der noch einige Prozente unterhalb des richtigen Regelwertes liegt, wird die Energiezufuhr plötzlich stark herabgesetzt. Da die Charge noch nicht genügend durchwärmt ist, beginnt die Temperatur in diesem Augenblick wieder zu sinken. Es erfolgt eine Wiedereinschaltung der vollen Energiezufuhr. Jedenfalls dauert es eine ganze Zeit, bis die wiederholt einsetzende volle Energiezufuhr die Ofentemperatur auf den richtigen Wert gebracht hat. Bis zu dieseln Zeitpunkt wird der Ofen nicht mit der notwendigen Gleichmäßigkeit gefahren. Auch die Anheizung dauert länger. Dies alles macht sich besonders bei der Verarbeitiger Materialien tinangenehrn ereits Einrichtungen bekannt, diese N.icliteile vermieden wer-Bei einer solchen Einrichtung uleitungen zu dem Ofen hinter ialter ein oder mehrere durch sinagnete betätigte Umschalter "elclie nach erstmaliger Stromdurch den Hauptschalter die Ofenwiderstände derart ändern, Ibsttätiger Wiedereinschaltung alters der Ofen nur noch eine lnlnlt, die nur um ein geringes die W<irmeverlustleistung des ne andere bekannte Einrichtung leitet ähnlich. Dort werden ein und ein Sternschütz durch >amen Temperaturregler derart 3 das Dreieckschütz beim An-Ternperaturreglers endgültig wird und beim wiederholten es Temperaturreglers nur noch tz ein- und ausgeschaltet wird. tun-en haben den Nachteil. daß schaltunri der maximalen Ener-11 dann nicht erfolgt, wenn beiurch das längere Öffnen der durch Einbringen einer neuen Wesentliches Absinken der Temt. In diesen Fällen erfolgt der licht voll automatisch, sondern Rand aus eingegriffen werden. er hei von Hand ein- und aus-Öfen, die mit Wechselstrom he-_n. bekannt, mittels des Nulleiner Wechselstrombriicke mit iraunl angeordneten temperatur-Widerstand in dein einen hei Überschreiten der Solltenlttätig von der höchsten Meiz-:ine niedrigere Leistung lterahd bei Unterschreiten der Sollieder auf volle lleizleistung zu .n dabei zwischen das den Ofen xliselstroninetz und den Ofen euerter Gleichrichter geschaltet n negativ vorgespanntes Gitter gstroin der Brückenanordnung t1 läßt sich eine stetige Regeizleistung des Ofens zwischen z Höchstwert erzielen.
  • alle tritt auch beim Hochfahren clion eine Herabregelung der in Abhängigkeit von der Teinifenraum'ein. In beiden Fällen Zwischenverstärkung des Null-, iln zweiten Fall außerdem noch literaillage erforderlich, die beide ,11 Fällen nicht tragbare Ver-Ofenanlage darstellen. Zweck der Erfindung ist es, finit einfachen Mitteln heim Hochfahren des Ofens die volle Energiezufuhr his zur Irreichung der l-,egeltemperatur aufrechtzuerhalten. Bei Erreichen der Solltemperatur wird dabei die Energiezufuhr ganztabgeschaltet. Heini Wiedereinschalten des Ofens jedoch setzt eine verringerte Energiezufuhr ein, uni ein Cberpendeln des Regelvorganges zu vermeiden. Erst nach einer bestimmten einstellbaren Zeit wird dann selbsttätig auf volle Energiezufuhr urngeschaltet. Die Erfindung beruht also auf dein Gedanken, beim Hochfahren des Ofens die 'Mittelstufe stets zu übergehen. nach Erreichen der Solltemperatur und darauffolriendem Ab- sinken derselben jedoch zunächst eine Zwischenstufe einzuschalten und erst bei weiterem Absinken der Temperatur die Unischaltung auf volle Energiezufuhr vorzunehmen.
  • Die Erfindung bezieht sich sotnit auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Temperaturregelung elektrischer Ofen mit drei Schaltstufen mittels eines zweistufigen Temperaturreglers und besteht darin, daß der eitle Stelierkontakt des temperatureripfndlichen Teiles des Temperaturreglers all der Schaltspule eines als Umschaltrelais tnit Zeitverzögerung ausgebildeten Zeitrelais und der andere Kontakt an dein Mittelkontakt des Umschaltrelais liegen, dessen i@rbeitsl<cltitzilcte je finit einem Schaltschutz des Ofens in der Weise verbunden sind, daß nach Ablauf des Zeitrelais die Einschaltun- des Scltaltschü.tzes für die höchste Heizstufe vorbereitet ist.
  • Die Erfindung besitzt noch einen weiteren Vorteil: Es ist nicht nurmöglich, an Stelle der üblichen komplizierten dreisttiligen Regler finit zweistiltigen Re-lern (las :Auslangen zu finden, sondern es besteht die Miiglichl<eit, durch Aufteilung der Funktion eines dreistufigen Reglers auf eillt@n -r.tceistutigcn Itrg_ ler und ein getrenntes hulais vorlt;indene Aitlzlgen durch einfache Ilinztifii;#ung eines Relais zu erweitern.
  • In den i11111. i und 2 wird eine der möglichen Ausführungen der 1@rfitldting dargestellt. Die Temperatur der Wicklungen i eines Ilektroofells wird durch das Therilloelement 2 überwacht. All die Klcininen des letzteren ist die Drehspule 3 angeschlossen, die Stellung des Zeigers., der voll der Drehspule 3 verstellt wird, ergibt somit ein Maß für die all der Wicklung herrschende T ernperatur. Der Markierzeiger 5 lii.ßt sich von Ifail<l aus auf den gewütiscliten Regelwert einstellen. Stellt der "Zeiger - finit dein Zeige rklotz 6 links vom Markierzeiger, so wird die Schaltröhre 7 in der in A11. i dargestellten Weise gekippt. Es sind die 'leiden rechts befindlichen Kontakte der dreipoligen Rühre miteinander verbunden. Ein Pol der n@tcchsilberschaltröhre 7 wird an das Wechselstromnetz angeschlossen, die beiden anderen stehen in Verbindung mit dem Schaltrelais 9. Das Schaltrelais 9 besitzt drei Teile, die Zugspule io, welche bei Erregung den Quecksilberkippschalter i i umschaltet, das Hemmwerk 12, welches nach Abschalten der Zugspule io vom Netz bewirkt, daß die Ouecksilberschaltröhre ii erst nach einer einstellbaren Zeit, beispielsweise io -Minuten, in die eingezeichnete Stellung zurückfällt. Je nach der Stellung der Quecksilberschaltröhre i i wird das Dreieckschütz 13 oder das Sternschütz 1.4 eingeschaltet. Bei Betätigung des Dreieckschützes liegt die Heizwicklung i in Dreieckschaltung am Netz, bei Betätigung des Sternschützes 14. wird die Energiezufuhr durch Sternschaltung auf etwa den dritten Teil herabgesetzt. Ist keines der beiden Schützen eingeschaltet, so ist die Energiezufuhr ganz unterbrochen.
  • Die dargestellte Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Es sei zunächst angenommen, daß der Zeiger .4 links von der Marke 5 steht. Dies ist der Fall, solange die eingestellte Solltemperatur im Ofen noch nicht erreicht ist. Die Quecksilberschaltröhre 7 ist nach rechts gekippt. Es besteht eine leitende Verhindun- zwischen dem Netz S über die Oueck silberschaltröhre 7, der Ouecksilberschaltröhre i i, dem Dreieckschütz 13 und zurück zum Netz S. Dadurch ist das Dreieckschütz 13 angezogen. Die Heizwicklung i liegt in Dreieckschaltung am Netz. Durch die volle Energiezufuhr steigt die Temperatur in der Wick- i Jung i so lange, bis der Zeiger 4. den Markierzei-er 5 erreicht und schließlich ein wenig überschreitet, wie dies in Abb. a dargestellt r ist. Durch einen entsprechenden Regelmechanismus wird die Schaltröhre 7 umgelegt, so daß die beiden links gelegenen Kontakte miteinander verbunden werden. Dadurch fließt ein Strom von der Stromquelle S über Ouecksilberschalter 7, die Regelspule io des Relais 9 zurück zum Netz. Die Ouecksilberschaltröhre i i wird umgelegt. Da keiner der beiden Schützen 13 oder 14 erregt ist, wird die Heizwicklung i des Ofens vollständig abge= schaltet. Es ist besonders darauf hinzuweisen, daß beim Anheizen des Ofens bis zum letzten Augenblick die volle Energiezufuhr erfolgt, welche nach Erreichung der Temperatur plötzlich unterbrochen wird. Anders arbeitet das Relais 9, wenn durch die Unterbrechung der Energiezufuhr die Temperatur allmählich sinkt und der Zeiger in der Abb. a sich nach einiger Zeit wieder links vom Markierzeiger 5 einstellt. Die Quecksilberschaltröhre 7 wird dann augenblicklich in die in Abb. i dargestellte Lage zurückgebracht. Das Hemmwerk i= verhindert das gleiche bei der Schaltröhre i i, je nach der Einstellung des Verzögerungsrelais 9 dauert das Abfallen desselben etwa bis io Minuten. Während dieser Zeit bleibt die Ouecksilberschaltröhre i i in der in Abb. 2 I dargestellten Lage. Da das Relais 9 jedoch den 'Mittelleiter mit dem Leiter rechts außen verbindet, erhält das Sternschütz Spannung, und der Heizwicklung i des Ofens wird ein Drittel der vollen Energie zugeführt. Genügt diese Energie, um die Solltemperatur im Ofen wiederherzustellen, so wird die Ouecksilberschaltröhre 7 wieder umgeschaltet, wie dies in Abb. z dargestellt ist, und das Spiel kann von neuem beginnen. Genügt die verringerte Energie nicht zur Wiederherstellung der Temperatur, so wird schließlich nach Ablauf der eingestellten Frist die Schaltung der Abb. i wiederhergestellt und die volle Energiezufuhr wiederaufgenommen.
  • Die neue Regeleinrichtung zeichnet sich durch besonders große Einfachheit aus. Trotz Verwendung eines Zweistufenreglers mit einfacher Umschaltröhre gelingt es, nicht nur einen dreistufigen Ofen zu betreiben, die Arbeitsweise der gesamten Einrichtung ist auch hervorragend günstig, und zwar wesentlich günstiger als bei Betrieb mit einem gewöhnlichen dreistufigen Regler, dessen Aufbau wesentlich komplizierter ist als desjenigen der dargestellten Einrichtung.
  • Die neue Einrichtung kann stets verwendet werden, wenn drei Regelstufen notwendig sind, gleichgültig in welcher Art die Abstufung erfolgt und ob Sterndreieckschaltung, Anzapftransformatoren o. dgl. verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur selbsttätigen Temperaturregelung elektrischer Üfen mit drei Schaltstufen mittels eines zweistufigen Temperaturreglers, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erhöhung der Heizleistung des Ofens der eine Steuerkontakt des temperaturempfindlichen Teiles des Temperaturreglers an der Schaltspule eines als Umschaltrelais mit Zeitverzögerung ausgebildeten Zeitrelais und der andere Kontakt an dem Mittelkontakt des Umschaltrelais liegen, dessen Arbeitskontakte je mit einem Schaltschütz des Ofens in der Weise verbunden sind, elaß nach Ablauf des Zeitrelais die Einschaltung des Schaltschützes für die höchste Heizstufe vorbereitet ist.
DE1937J0058198 1937-06-08 1937-06-08 Einrichtung zur selbsttaetigen Temperaturregelung elektrischer OEfen mit drei Schaltstufen mittels eines zweistufigen Temperaturreglers Expired DE702479C (de)

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