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Temperaturregler Es sind Temperaturregler mit einem Maximal- und einem
Minimalkontakt blekannt, die von einem mechanischen, temperaturempfindlichen Glied;
beispielsweise einer Membran, einem Ausdehnungsstab- oder einem Bimetallgreifen
gesteuert werden. Die Kontakte beeinfiussen beispielsweise den Motor eines Ventillst
oder eine sonstige, die Wärmezufuhr steuernde Vorrichtung, so daß bei Schlüß des
Minimalkontaktes die Heizenergie vergrößert, bei Schluß des Maximalkontaktes dagegen
verringert wird.
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Bei dieser Art der Regelung kann der Fall eintreten, äaß, bedingt
durch die Trägheit der Regel, aber vor allein der Heizanlage, die Wärmezufuhr über
da's zur Aufrechterhaltung der Solltemp ,eraturerforderliche Maß vergrößert bzw.
unter das Maß verringert wird, so daß die Temperatur zunächst weit über den gewünschten
Wert ansteigt bzw. unter ihn fällt. Man hat daher vorgeschlagen, zwis`chen die Steuerkontakte
des Reglers und das Steuergerät eine Unterbrechervorrichtung einzuschalten, beispielsweise
einen Synchronmotor, der z. B..nach io Sek. Einschaltzeit der Regelvorrichtung diese
etwa für i oo Sek. abschaltet. In dieser Zeit kann sich die neue Ventileinstellung
auf den Regler auswirken; erst dann wird ein neuer Regelungsvorgang gegebenenfalls
eingeleitet. Hierbei entsteht aber der Nachteil, daß die Anheizzeit z. B. eines
Raumes bzw. die Ausregelung von plötzlich auftretenden Temperaturschwankungen entsprechend
den eingeschobenen Pausen vergrößert wird. Ferner ha,t eine derartige Unterbrechervorrichtung
den Nachteil, daß ein Schaltvorgang des Reglers, der gerade dann erfolgt, wenn dieser
von dem Ventilmotor oder dem sonstigen Steuerorgan gerade ab.-geschaltet ist, für
den Regelvorgang zunächst verloren ist.
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Die Erfindung hat den Zweck, diese Nachteile zu vermeiden, und zwar
ausschließlich bei Temperaturreglern mit durch ein mechanisches, temperaturempfindliches
Gerät (Fühler) gesteuertem Maximal- und Minimalkontakt und einer den Fühler selbst
beheizenden Zusatzheizung.
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Elektrische Zusatzheizungen des mechanischen Fühlers zum Zweck-der
Stabilisierung desRegelungsvorgangs sind bei Reglern mit einfachem Regelkontakt,
der nur beim Über- oder Unterschreiten der gewünschten Temperatur die Heizenergie
aus- oder einschaltet, bekannt. Bei. Temperaturreglern, bei denen zwecks Vermeidung
des Ü'b.erregelns eine besondere thermische Rückführung vorgesehen ist, sind auch
Anordnungen bekannt, bei denen eine aus zwei
Teilen bestehende Zusatzheinvidklung
benutzt wird. Dabei wirkt aber die Zusatzheizung nicht auf den Fühler selbst, sondern
dient zum Beheizen besonderer Rückführorgane, deren thermische Trägheit dem Zeitverlauf
des zu regelnden Ausgleichvorgangs angepaßt ist. Diese bekannte Anordnung ist insbesondere
für Temperaturregler geeignet, die mit einem temperaturempfindlichen elektrischen
Organ arbeiten, das auf ein. Galvanometer wirkt, wobei durch die Wirkung der Rückführung
vorzugsweise der elektrische Nullpunkt des Galvanometers vorübergehend entsprechend
verlagert wird. Dagegen würde die Anwendung dieser bekannten Anordnung auf einen
Temperaturregler mit einem mechanischen Fühler verhältnismäßig umständliche Zwischenglieder
erforderlich machen.
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Dagegen ist es gemäß der vorliegenden Erfindung mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln möglich, die gleiche Wirkung zu erreichen. Die Erfindung besteht
darin, daß bei einem Temperaturregler der ob-engenannten Art die von beiden Kontakten
betätigte Zusatzheizung aus zwei Teilen besteht, von denen bei Solltemperatur der
eine eingeschaltet ist, während beim Schließen des Minimalkontaktes (Temperatur
zu niedrig) beide Teile eingeschaltet sind und beim Schließen des Maximalkontaktes
(Temperatur zu hoch) dem bei Solltemperatur eingesrhalteten Teil ein Widerstand
parallel geschaltet ist, so daß praktisch die Zusatzheizung hierbei fast ganz ausgeschaltet
ist. Dabei kann die Unterteilung der Zusatzheizwicklung sowie der Betrag des Parallelwiderstandes
so bemessen werden, daß die Regelimpulse -der Wärmeträgheit der Anlage angepaßt
sind. Vorzugsweise wird dem beim Schließen des Minimalkontaktes eingeschalteten
Teil der Zusatzheizwicklung ein einstellbarer Widerstand parallel geschaltet und
dem dem anderen Teil der Zusatzheizwicklung parallel geschalteten Maximalkontakt
ein einstellbarer Widerstand vorgeschaltet. Diese einstellbaren Widerstände gestatten,
die zu- oder abzuschaltende Heizenergie zu verändern, ohne dadurch die Regeltemperatur
zu verschieben. Mit Hilfe dieser Widerstände lassen sich auch zugleich die Verstellschritte
des Steuerorgans. und damit auch die Regelintervalle in weiten Grenzen verstellen,
um eine gute Anpassung an die betreffenden Regelverhältnisse zu erreichen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung gezeigt. Sie veranschaulicht eine Schaltungsanordnung, bei der eine Membrandose
in mittels einer nicht dargestellten übertragun,gsvorrichtung zwei Schalter k" h,
verstellt. Die Kupplung ist derart, daß bei Unterschreiten einer bestimmten. Temperatur
hl und beim überschreiten einer Maximaltemperatur le. ge-
schlossen wird.
An der Membrandose »t ist eine Zusatzheizung 2i, z2 vorgesehen, die beispielsweise
aus einem am Umfang der Dose aufgewickelten Heizdraht besteht. Sie ist erfindungsgemäß
in die beiden Teile z.. und z. aufgeteilt. Die Schalter k-, k2 liegen im Stromkreis
der Steuermagneten s1, s2 eines Dampfventils; mit Hilfe eines Steuermotors öffnet
lt, das Ventil, h,,> schließt es. In Reihe mit den Konta:lzten k-, h. liegen zwei
veränderbare widerstände dl, die, wie bereits erwähnt wurde, zur Änderung der Heizenergie
und damit zur Einstellung der Rüc'kführzeit dienen.
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In der normalen geöffneten Stellung der Schalter hl, k2 erhält der
Heizwicklungsteil z2 über den Steuermagneten s2 aus der Stromduelle Strom. Dieser
Strom ist normalerweise so schwach, daß die Ventilstellung nicht verändert wird.
Sinkt die Temperatur des beheizten Raumes unter das Mindestmaß, so wird durch die
Membrandose in der Schalter fel geschlossen und dadurch einerseits über s1, beispielsweise
ein Dampfventil der Heizanlage, geöffnet, andererseits der Heizwicklungsteil zl
eingeschaltet, so daß die Zusatzheizung verstärkt wird. Diese greift dann aber der
infolge der Verstellung des Dampfventils zunehmenden Erwärmung des Raumes zeitlich
vor, und die Membrandose geht, beispielsweise nach 2o Sek., in ihre Normalstellung
zurück, noch bevor die Solltemperatur des beheizten Raumes überschritten ist. Gleichzeitig
wird auch die Verstärkung der Zusatzheizung durch Abschalten des Teils z1 wieder
beseitigt. Liegt die Raumtemperatur dann immer noch niedriger als die am Regler
eingestellte Temperatur, so wird die Heizenergie nochmals :eingeschaltet und so
fort, bis der eingestellte Temperaturwert erreicht ist.
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Solange die Raumtemperatur den Sollwert einhält, erfolgt keime Regelung;
die Regelteile bleiben in der in der Figur dargestellten Lage.
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Steigt nun die Raumtemperatur über die eingestellte Solltemperatur,
so -wird der Maximalkontakt k2 des Reglers geschlossen und die Heizenergie durch
den Magneten s2 und das Dampfventil verringert. Gleichzeitigwird die Zusatzheizung
verringert, da der Widerstand d2 nun zu z., parallel liegt. Durch diese Verringerung
der Zusatzheizung fällt die Temperatur der M embrandose m, und der Regler schaltet
nach verhältnismäßig kurzer Zeit die normale Zusatzheizung wieder ein und, unterbricht
die Verstellung des Ventils. Die Raumtemperatur wird also absinken, und die Temperatur
der Membrandose wird sich infolge
Einschaltung der Normalzusatzheizung
wieder erhöhen, bis die Temperatur der Membrandose gleich der Raumtemperatur ist.
Liegt die Räumtemperatur dann immer noch über der Solltemperatur, so wird die Heizenergie
nochmals verringert, und so fort, bis die Raumtemperatur gleich der eingestellten
Solltemperatur ist.
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Die unterteilte Zusatzheizung steigert also die Regelgenauigkeit des
Reglers und wirkt im Sinne einer :thermischen Rückführung stabilisierend auf :den
Regelungsvorgang, denn nach jeder Verstellung der Heizenergie (Vergrößerung oder
Verringerung) folgt eine Zeitspanne, die sog. Rückführzeit, in der sich Veränderung
-der Heizenergie auf den Regler auswirken kann. Diese Rückführzeit muß durch :die
Wahl der Zeitkonstanten der Zusatzheizung so bestimmt werden, daß sich in ihr die
Verstellung der Heizenergie am Regler auswirken kann.