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Temperaturregler für Ofenanlagen Zur Regelung moderner Ofenanlagen
werden vielfach Fallbügelreglerverwendet, welche die Wärmezufuhr zum Ofen beim überschreiten
einer bestimmten Stellung des Zeigers abstellen und beim Unterschreiten dieser Stellung
wieder anstellen. Die Regelgenauigkeit dieser Geräte ist sehr groß. Da die Regelung
stets erfolgt, wenn der Zeiger des Meßgerätes den Regelpunkt unter- oder überschreitet,
muß jedoch mit einer beträchtlichen Schalthäufigkeit der Schütze gerechnet werden.
In vielen Fällen kommt es lediglich darauf an, daß die Ofentemperatur mit einer
Toleranz von einigen Prozenten nach oben und. unten konstant gehalten wird. In diesen
Fällen kann es unzweckmäßig sein, die Steuerung- mit einer größeren Regelgenauigkeit
arbeiten zu lassen, als dies unbedingt notwendig ist, da in- diesem Fall eine unnötige
Beanspruchung der Steueranlage auftreten würde. Bekannte Einrichtungen verwenden
auch Relais, welche die Steueranlage nur vorübergehend einschalten und dann für
einige Zeit wieder außer Betrieb setzen, 'so daß die Zahl der möglichen Regelfälle
in. der Zeiteinheit beschränkt wird. Es wird dann jedoch die Temperatur, solange
die Steueranlage abgeschaltet ist, nicht kontrolliert. Andere Regler arbeiten mit
zwei unabhängig voneinander einstellbaren Kontakten derart, daß bei Überschreiten
einer bestimmten. Temperatur der seine Kontakt anspricht, bei Unterschreiten einer
anderenTernp:eratui- der zweite Kontakt betätigt wird. Durch Verschieben der beiden
Kontaktarme zueinander läßt sich jede Temperaturspanne einstellen.
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Diese Regler sind jedoch nicht geeignet zur Steuerung von Elektroöfen,
bei denen stets mit einem feststehenden Reg@elpünkt gearbeitet werden muß.
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De Erfindung betrifft einen Temperaturregler für Ofenanlagen mit einem
Meßgerät, dessen Meßstrom sich mit der Ofentemperatur ändert, und einem Fallbügelgerät,
das die Wärmezufuhr zum Ofen beim Überschreiten einer bestimmten Stellung des Zeigers
des Meßgeräbes abstellt und beim Unterschreiten dieser Stellung wieder anstellt.
Gemäß der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die beim Abstellen der
Wärmezufuhr zum Ofen. infolge eines überschreitens der Solltemperatur eine plötzliche
Vergrößerung der Stärke des Meßstromes, bewirkt, so daß ,dem Meßgerät eine höhete
Ofentemperatur
vorgetäuscht wird, und beim Einschalten der Wärmezufuhr
diese zusätzliche Vergrößerung der Meßstromstärke wieder aufhebt. Gegenüber Punktreglern
arbeitet der Erfindungs-: gegenstand mit einem breiteren Regelband:' das nach :einer
Richtung hin verbreitert ist. wobei-gegenüber anderen Fallbügelreglern die Schaltzahl
in der Zeiteinheit verringert ist.
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Beim Überschreiten der Solltemperatur wird dem Meßsystem durch plötzliche
Vergrößerung des Meßstro.mes eine Erhöhung der Temperatur vorgetäuscht. so daß die
Wärmezufuhr zum Ofen erst beim Absinken der Isttemperatur auf einen bestimmten Punkt
unterhalb der Solltemperatur wieder einsetzt. Denn es wird nach dem Erreichen der
Solltemperatur die Steueranlage so lange außer Betrieb gesetzt, bis die Ofentemperatur
auf einen bestimmten Wert unter die Solltemperatur gesunken ist.
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Eine Einrichtung entsprechend der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt.
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Die Temperatur eines Ofens wird durch ein Thermoelem:ent i gemessen,
dessen Strom die Drehspule 2 durchfließt, wodurch der Zeiger 3 gegen .die Wirkung
einer nicht dargestellten Spiralfeder eine bestimmte Stellung einnimmt. Der Ofen
wird durch die Heizwicklung 4 geheizt, welche unmittelbar von dem Quecksilberumschaltrohr
5 zu- und abgeschaltet werden kann. Bei größeren Anlagen ist es notwendig, z-,vischen
° Quecksilberschaltrohr und Heizwicklung des Ofens: entsprechende Schützen einzuschalten.
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Die Heizwicklung des Ofens wird von der Stromquelle 6 gespeist; an
:dem zweiten Kontakt des Umschaltrohres ist die RelaiswickluDg 7 angeschlossen,
welche den Schließkontakt 8 zu betätigen vermag. Der Markierzeiger9 trägt die Schaltrohrwippe
i o, welche mit Hilfe der Berührungsplatte i i verstellt werden kann. Die Betätigung
der ganzen Einrichtung erfolgt durch den Druckbügel 12 und den Fallbügel 13, die
in regelmäßig wiederkehrenden Zeitabständen gleichzeitig, jedoch in entgegengesetztem
Sinne bewegt werden. Dabei nimmt der Druckbügel 12 in seiner angehobenen Lage stets
dieselbe Stellung ein. Außer den genannten Teilen sind noch ein Vorwiderstand 14
und ein Regelwiderstand 15 vorgesehen. Letzterer kann von Hand verstellt werden,
um die Temperaturspanne, in welcher die Regeleinrichtung nicht anspricht, verändern
zu können. Die ganze Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen, .daß
der Ofen bereits die gewünschte Temperaturgrenve überschritten hat. Das Quecksilberschaltrohr
5 nimmt dann die gezeichnete Stellung ein. solange sich der Zeiger 3 unterhalb der
Berührungsplatte i i befindet. Die beiden Bügel 12 und 13 führen periodische Bewegungen
aus. Da dabei der Zeiger 3 unter der Berührungsplatte i i steht, wird der Klotz
16 am Zeiger ,_vom -Druckbügel 12 von unten gegen die Be-"#rührungsplatte i i gedrückt,
so daß die Heiz-;- ekIung d:es Ofens 4 durch das Schaltrohr 5 "' =Ageschaltet ist.
Der von Hand einstellbare Widerstand 15 ist jedoch kurzgeschlossen. Da die Eichung
der Skala des Reglers bei geöffnetem Kontakt 8 erfolgt, fließt durch die Drehspule
2 ,ein größerer Strom, als dem geeichten Meßstrom bei !der tatsächlich vorhandenen
Temperatur entsprechen würde. Der Zeiger 3 besitzt also einen stärkeren Ausschlag,
d. h. er steht weiter rechts, als es eigentlich der Ofentemperatur entsprechen würde.
Der auf eine Solltemperatur gebrachte Ofen erkaltet .allmählich, da ihm durch die
Wicklung 4 keine Wärmeenergie mehr zugeführt wird. - Der Zeiger 3 wandert allmählich
nach links, bis er schließlich die Berührungs platte i i verläßt. Bis zu diesem
Zeitpunkt hat das Niederdrücken des Druckbügels 13 das Schaltrohr 5 nicht zu kippen
vermocht. da dieses der stets dieselbe Endstellung einnehmende Druckbügel 12 über
den Klotz 16 verhinderte. Steht jedoch der Zeigerklotz 16 seitlich der Berührungsplatte
i i, so verbleibt zwischen .der Berührungsplatte und dem nach oben bewegten Druckbügel
12 ein freier Raum. Der sich senkende Fallbügel 13 drückt dann die Berührungsplatte
i i auf den Druckbügel 12 herunter und verändert damit die Stellung des Schaltrohres
5. Dadurch wird die Heizwicklung des Ofens 4 an Spannung gelegt, der Strom in der
Relaisspule 7 wird jedoch unterbrochen. Durch das Abfallen des Schaltkontaktes 8
wird der Widerstand 15 wieder in den Meßstromkreis eingeschlossen, und der Zeiger
3 geht plötzlich um einen Betrag zurück, welcher von der Größe des Widerstandes
15 abhängt. Der Ofen wird jetzt langsam aufgeheizt, und zwar so lange, bis durch
die ansteigende Temperatur eine Thermo-EMK ,erzeugt wird, welche den Zeiger 3 unter
die Berührungsplatte i i bringt. Beim nächsten Schließen der beiden Bügel wird die
Berührungsplatte i i vom Druckbügel 12 gehoben und das Quecksilberschaltrohr in
die in der Abbildung eingezeichnete Stellung gebracht. Der Kontakt 8 schließt sich
wieder und verstellt dadurch den Zeiger 3 um einen gewissen Betrag nach rechts,
so daß ein längerer Zeit-, raumerforderlich ist, bis nach Abkühlung des Ofens das
Spiel von neuem beginnt.