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Schaltanordhung zur Temperaturregelung elektrischer Heizgeräte Die
Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Temperaturregelung elektrischer Heizgeräte,
bei der ein Kontaktrelais im erregten Zustand einen in Reihe mit ihm liegenden einzigen
in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung die Ein- und Ausschaltung des Heizwiderstandes
einleitenden Temp.eraturregler kurzschließt.
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Die Erfindung besteht darin, daß im Stromkreis des Kontaktrelais noch
eine Auslöseeinrichtungeines Zeitelementes liegt und daß dieses Zeitelement in der
einen Endstellung einen Kontakt des Relaisstromkreises, in der anderen Endstellung
einen Kontakt des Heizstromkreises schließt.
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Es ist wohl bereits eine Schaltanordnung für die elektrische Heizung
des Kühlers von Automobilen bekanntgeworden, bei der zur Vermeidung des Einfrierens
des Kühlwassers zwei Bimetallelemente ein einen Heizwiderstand steuerndes Relais
überwachen. Die beiden Bimetallelemente arbeiten hierbei aber nicht als Zeitelement,
weil sie lediglich bei Erreichen einer bestimmten Höhe einer vom Heizwiderstand
herrührenden Temperatur einen Heizstromkreis unterbrechen und ihn wieder schließen,
wenn die Temperatur unter einen bestimmten Wert gefallen ist. Es handelt sich also
hier lediglich nur um Bimetallschalten. Abgesehen von diesem grundsätzlichen Unterschied
besitzt die erfindungsgemäße Schaltanordnung gegenüber der bekannten Anordnung die
am Schluß angeführten Vorteile.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
wobei sich die vom -Zeitelement gesteuerte an sich bekannte Quecksilb:erschaltröhre
in der einen Endstellung
befindet. Hierbei zeigen die in der Figur
dargestellten, voll ausgezogenen Pfeile die beim Erwärmen der thermischen Elemente
vorhandene Bewegungsrichtung und die gestrichelten Pfeile die beim Erkalten der
thermischen Elemente vorhandene Bewegungsrichtung an. In Fig.2 ist die Quecksilberschaltröhre
in der Mittel- und in Fig.3 in der anderen Endstellung zur Darstellung gebracht.
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In einem von Stromzuführungsleitern 1, 2 gespeisten Reglerstromkreis
3 liegen ein mit Kontakten q., 5 versehener Temperaturregler 6, eine Erregerspule
7 eines Kontaktrelais 8 und eine auf den Bimetallstreifen 9 einwirkende Heizspule
i o. Der Bimetallstreifen 9 steuert eine an sich bekannte Kontakte i i, 12, 13 aufweisende
Quecksilberschaltröhre 1q.. Der eine Kontakt i i der Quecksilberschaltröhre 14 führt
über die Heizwicklung 15 des Heizgerätes 16 zur Stromzuführungsleitung i, der mittlere
Kontakt 12 zur anderen Stromzuführungsleitung 2 und der dritte Kontakt 13 zur Heizspule
io. Der mit dem Anker 17 des Kontaktrelais 8 zusammenarbeitende Kontakt 18 ist mittels
der Leitung i 9 mit der Stromzuführungsleitung i verbunden.
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Beim Anheizen berühren sich die beiden Kontakte q., 5 des Temperaturreglers
6. Es wird dann in der aus der Fig. i ersichtlichen Stellung der Quecksilberschaltröhre
14 das Kontaktrelais 8 erregt, wodurch der Anker 17 angezogen und die Leitung 19
mit dem ReglerstrOmkreis 3 verbunden wird. Die Reglerkontakte .4, 5 des Temperaturreglers
6 werden dann überbrückt und somit spannungslos. Weiterhin erfolgt auch eine Erwärmung
des Bimetallstreifens 9 von der Heizwicklung i o, so daß durch dessen Verbiegung
die Quecksilberschaltröhre 14 langsam in der Richtung des voll ausgezogenen Pfeiles
verschwenkt -wird. Nach Überschreitung der Mittelstellung der Quecksilberschaltröhre
14 (Fig. 2) gelangt dann diese schließlich in eine aus Fig.3 ersichtliche Stellung.
Der Reglerstromkreis 3 ist dann unterbrochen; wodurch der Anker 17 des Kontaktrelais
8 abfällt und der Bimetallstreifen 9 -wieder abgekühlt wird. Die Folge davon ist,
daß die Quecksilberschaltröhre 14 jetzt in der umgekehrten Richtung als vorher,
also in der gestrichelt gezeichneten Pfeilrichtung, verschwenkt wird. Die Quecksilberschaltröhre
14 wird aber über die Mittelstellung der Fig.2 nicht hinausgelangen, da ja beim
Anheizen der Kontakt q., 5 des Temperaturseglers 6 geschlossen bleibt. Sobald also
die Quecksilberschaltröhre 14 in die Mittelstellung gelangt, wird der Reglerstromkreis
3 -wieder geschlossen. Dadurch wird erstens der Temperaturregler 6 von dem nunmehr
wieder erregten Kontaktrelais 8 überbrückt und zweitens der Bimietallstreifen 9
wieder erwärmt. Die Richtung der Verschwenkung der Quecksilberschaltröhre 14 -wird
somit wieder geändert, so daß während der Anheizzeit .eine Unterbrechung des Heizstromkreises
nicht :eintritt.
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Dieser Vorgang wiederholt sich nun so lange, bis sich. die Raumtemperatur
durch das Heizgerät 16 so stark erhöht hat, daß der Kontakt q. von dem Kontakt 5
.entfernt wird. Eine Unterbrechung des Reglerstromkreises 3 wird dann äber, wenn
sich die Quecksilberschaltröhre 14 in der aus der Fig. 2 ersichtlichen Stellung
befindet, noch nicht erfolgen, da ja die Kontakte q., 5 des Temperaturreglers 6
durch die Leitung i 9 überbrückt sind. Es wird lediglich nur eine weitere Erwärmung
des Bimetallstreifens 9 erfolgen, der schließlich die Quecksilbers.chaltröhre 1.1
in die Stellung der Fig. 3 bringt. Der Reglerstromkreis 3 ist dann unterbrochen,
-wodurch der Anker 17 abfällt und der Bimetallstreifen 9 sich abkühlen kann. Nach
erfolgter Abkühlung befindet sich dann die Quecksilberschaltröhre 14 wieder in der
aus F*g. i ersichtlichen Stellung. Beim abermaligen Schließen der Kontakte q., 5,
was ja dann der Fall ist, wenn die zu überwachende Temperatur unter einen bestimmten
Wert gesunken ist, wiederholt sich der eingangs beschriebene Vorgang von neuem.
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Diese Schaltanordnung besitzt eine Reihe von Vorteilen, auf die nachstehend
eingegangen werden soll. Da die Kontaktgabe des Temperaturreglers nur Bruchteile
einer Sekunde dauert, ist die Möglichkeit gegeben, einen außerordentlich hoch empfindlichen
Regler verwenden zu können. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Regulierung erreicht.
Wird weiterhin ein Regler ohne Momentschaltung verwendet, dessen Kontakte also schleichend
schließen, was gleichbedeutend mit der höchst erreichbaren Empfindlichkeit ist,
so -erhält man mit dieser Einrichtung eine Präzisionsregelung, die gegen unter normalen
Verhältnissen auftretende Erschütterungen ttnempfindlich ist. Bei außerordentlich
starken und länger andauernden Erschütterungen, wie sie beispielsweise in Bahnen
und anderen Fahrzeugen auftreten können, wird man den in starkes. Schwingen gebrachten
Temperaturregler vorzugsweise als Momentschalter ausbilden. Wenn dieser dann wohl
etwas größere Temperaturschwankungen ergibt, so hat er doch den Vorteil, auch bei
allerstärks.ten Erschütterungen noch sicher zu arbeiten.
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Die Zeit von einer Einschaltung des Reglerstromkreises zur anderen
kann selbstverständlich nach dein örtlichen Verhältnissen größer oder kleiner gewählt
werden. Sie bewegt sich in der Größenordnung einiger Minuten.