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Regeleinrichtung für elektrisch beheizte öfen mit einer Mehrzahl unabhängig
voneinander durch je einen Temperaturregler regelbarer Heizkörpergruppen Bei elektrisch
beheizten Ofen wird oft ein ganz bestimmter Temperaturverlauf verlangt, wobei wesentliche
Temperaturunterschiede an verschiedenen Stellen im. Innern des Ofens nicht auftreten
dürfen. Bei sehr ausgedehnten Ofen läßt sich eine einigermaßen gleichmäßige Temperatur
dadurch erzielen, daß die Beheizung durch eine Anzahl auf die Innenwandung des Ofens
verteilter Heizkörpergruppen vorgenommen wird, deren Temperatur einzeln für sich
geregelt wird. Wird ein bestimmtes Temperaturprogramm verlangt, so muß jeder Heizkörpergruppe
ein Programmregler zugeordnet werden, es müssen ferner sämtliche Programmregler
genau dasselbe Programm haben und synchron laufen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für elektrisch
beheizte Ofen mit einer Mehrzahl unabhängig voneinander regelbarer Heizkörpergruppen,
deren Soll-Temperatur gemäß einem Temperatur-Zeit-Prograrnm verändert wird, bei
der jeder Heizkörpergruppe ein in an sich bekannter Weise bei der höchsten im Ofeninnern
vorkommenden Temperatur ausschaltender Temperaturregler zugeordnet ist, dessen Meßwerk
durch eine veränderliche Hilfsspannung beeinflußt wird.
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Regeleinrichtungen für elektrisch beheizte Öfen mit mehreren unabhängig
voneinander regelbaren Heizkörpergruppen sind an sich bekannt. Es ist auch bekannt,
bei derartigen Regeleinrichtungen für jede der Heizkörpergruppen einen bei der höchsten
im Ofeninnern vorkommenden Temperatur ausschaltenden Temperaturregler vorzusehen.
Die bekannten Einrichtungen eignen sich jedoch zur Durchführung eines bestimmten.
Temperaturprogramms für alle Heizkörpergruppen nur dann, wenn jeder Heizkörpergruppe
ein besonderer Programmregler zugeordnet wird und wenn alle Programmregler genau
dasselbe Programm haben und synchron: laufen.
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Es ist ferner an sich bekannt, bei elektrisch beheizten Ofen die Stromzufuhr
zu den Heizkörpern durch eine mit einem Programmgeber versehene Temperaturregeleinrichtung
derart überwachen zu lassen, daß die Ofentemperatur gemäß einem Temperatur-Zeit-Programm
selbsttätig verändert wird.
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Der Programmgeber wirkt hier über einen Spannungsteiler, an welchem
zwischen zwei Kontakten eine veränderliche Gleichstromhilfsspannung abgegriffen
wird, auf das mit einem Thermoelement in Reihe geschaltete Meßwerk eines Temperaturreglers.
Der Temperaturregler beeinflußt mittels eines Relais und eines Drehtransformators
den den Heizkörpern des Ofens zugeführten, von einem -
Wechselstromerzeuger
gelieferten Strom. Hier wird also nur die Aufgabe gelöst, mittels eines Programmgebers,
der über einen Spannungsteiler das Meßwerk eines Temperaturreglers beeinflußt, die
Temperatur einer einzigen Heizkörpergruppe nach einem Temperatur-Zeit-Programm zu
steuern.
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Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, zur Steuerung
sämtlicher Temperaturregler einen gemeinsamen Programmgeber zu verwenden, was dadurch
ermöglicht wird, daß die durch den Programmgeber ver= änderte -Hilfsspannung eine
Wechselstroinspannunb ist, die über je einen Transformator und eine Gleichrichteranordnun.g
den .\leßkreisen der Temperaturregler getrennt zu-
geführt wird.
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Gegenüber der Anordnung je eines besonderen Programmgebers für jede
Heizkörpergruppe bedeutet der Gegenstand der Erfindung wegen des Fortfalls einer
großen Zahl von Programmgebcrn nebst Zubehör eine sehe erhebliche Vereinfachung
und Verbilligung der Anlage sowie eine wesentliche Erleichte rung ihrer Bedienung,
da man beim Programmwechsel immer nur eine einzige Programinscheibe auszuwechseln
braucht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt. i bedeutet den Ofen, dessen Temperatur geregelt werden soll, und der
auf allen Seiten der Innenwandung mit elektrischen Heizelementen oder Heizkörpergruppen
2 (in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nur eines dargestellt) versehen
ist, die an die Stromzuführungsleitung 3, q. angeschlossen sind. 5 ist ein in dem
Stromkreis jeder Heizkörpergruppe 2 liegender und mit dem Steuerkontakt eines Temperaturreglers
6 zusammenwirkender Schalter, der beim Überschreiten der von dein Programmregler
8 vorgeschriebenen Temperatur aus- und beim Unterschreiten derselben eingeschaltet
wird. Das 1leßwerk jedes der Temperaturregler 6 ist an ein Thermoelement 9 über
einen Spannungsteiler io angeschlossen. Dieser wird von Trockengleichrichtern i
i über einen an das Wechselstromhilfsnetz 13 angeschlossenen Transformator 12 gespeist.
Der Programmregler 8 ist einerseits über einen Spannungsteiler i.1, über Trockengleichrichter
15 und einen Transformator 16 an die veränderliche Hilfsspannung 13 und andererseits
über die Widerstandsbrücke 2o, von der ein Widerstand durch einen (nicht dargestellten)
Programmgeber in Abhängigkeit von der Zeit verändert wird, an die konstante Gleichstromhilfsspannungsquelle
17 angeschlossen. 18 ist ein Spannungsteiler mit veränderlichem motorisch
gestenertemAbgriff. i9 ist ein primärseitig in deni Stromkreis des Transformators
12 liegender Druckknopf zum Aufheben der Zusatzspannung.
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Die Regeleinrichtung wirkt wie folgt: Es sei angenommen, daß für den
Ofen zu einem bestimmten Zeitpunkt eine bestimmte eniperatur, die im Ofeninneren
gleichmäßig gehalten werden soll, von dem Progrannnregler vorgeschrieben wird. Entsprechend
der vorgeschriebenen Temperatur wird die Spannsang des Hilfsnetzes 13 von
dem Programmregler 8 auf einen bestimmten Wert eingestellt, so daß die Zusatzspannung
die der Soll-Ternperatur des Ofens entsprechende elektromotorische Kraft des Thernioeleinentes
g auf die der am Regler eingestellten Hi3chsttemperatur entsprechende Thermoelektrospannung
ergänzt. Weicht nun nie Ist-Teniperatur an irgendeinem Heizkörper von dem Soll-Wert
ab, so weicht die resultierende Spannung ani 1Iefwerk des Reglers urn den gleichen
Betrag von dem am Regler eingestellten Betrag ab. Mit anderen Worten, liegt die
Ist-Temperatur unterhalb bz«-. oberhalb der Soll-Temperatur, so schaltet der Regler
das Schütz ein bzw. aus. Zur Regulierung der Zusatzspannung in -,I#bhängiglzeit
von der Zeit wird die an dem Spannungsteiler 18 abgegriffene Spannung in dem Prograniniregler
8 mit einer konstanten Hilfsspannung 17 in . der Brückenschaltung 2o verglichen.
Ein Zweigwiderstand der Brücke 2o wird, Wie bereits erwähnt, als Funktion cler Zeit
durch einen (nicht dargestellten) Programmgeber autoinatisch verändert. Ist die
Brücke nicht im Gleichgewicht, so schlägt das Galvanometer 21 in der einen oder
anderen Richtung aus und betätigt eine Kontaktvorrichtung 22, wodurch die Antriebsmotoren
23 in fier einen oder anderen Richtung so lange gedreht werden, bis die Spannung
des Hilfsnetzes 13 den Soll-Wert erreicht. Durch die am Spannungsteiler 18
abgegriffene Spannung wird der elektromotorischen Spannung des Thermoelementes g
eine Zusatzspannung zugeschaltet, die zu der Soll-Spannung des Thermoeleinentes
addiert die am Regler 6 eingestellte Höchstspannung ergibt, welche der Soll-Temperatur
des Ofens entspricht. Durch dic Gleichrichteranordnungen i i wird trotz #l-erwendung
einer Wechselstromhilfsspannungsquelle ermöglicht, daß sich im ,Meßstromkreise jedes
Temperaturreglers 6 die tliermoelektrische Spannung des Wärmefühlers 9 zur veränderlichen
Gleichstromhilfsspannung addiert. Dabei verhindert der Transformator 12, daß sich
die einzelnen Meßstromkreis: gegenseitig beeinflussen.
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Der Spannungsteiler io hat die Wirkung, daß der Eigenwiderstand des
zugehörigen Meßstromkreises besonders niedrig gehalten
werden kann,
was der Meßgenauigkeit zugute kommt.
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Da das Meßwerk des Reglers 6 einen von der im Ofeninnern herrschenden
Temperatur abweichenden Wert anzeigt, kann man, indem man die Zusatzspannung durch
Drücken des Druckknopfes z9 aufhebt, am Regler auch die wirkliche Temperatur im
Ofen ablesen.