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Einrichtung zur -selbsttätigen Regelung einer Heizung, insbesondere
für Eisenbahnfahrzeuge Im Patent 725 329 ist eine Einrichtung zur selbsttätigen
Regelung einer insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge bestimmten Heizung beschrieben,
bei der die Steuereinrichtung für den Haupteinlaßregler der Heizung oder dieser
selbst in Abhängigkeit von der Schaltstellung von Einzelreglern verstellt wird,
die den Zustrom des durch den Haupteinlaßregler vorgeregelten Heizmittels zum Heizkörper
jedes Abteiles in Abhängigkeit von der Raumtemperatur selbsttätig steuern. Zum Verstellen
der Steuereinrichtung oder des Haupteinlaßreglers dient hierbei ein umsteuerbarer
Motor, dessen Umsteuerung in die entsprechende Laufrichtung von der Ausschlagrichtung
des Ankers eines mit zwei an dieselbe Stromquelle angeschlossenen, gegeneinanderwirkenden
Erregerspulen versehenen Drehankerrelais abhängt, wobei die eine Spule in, Reihe
mit den untereinander parallel geschalteten, von den Einzelreglern geschalteten
Widerständen liegt, während die andere in Reihe mit einem veränderlichen, durch
den Motor verstellten Widerstand geschaltet ist. Durch diese Anordnung wird erreicht,
daß Schwankungen der Spannung der Stromquelle ohne Einfluß auf die Regelung sind.
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Zur Einhaltung der Schaltschritte des Kontaktarmes des veränderlichen
Widerstandes treibt bei dieser Einrichtung der Motor die Steuereinrichtung des Haupteinlaßreglers
oder diesen selbst und den veränderlichen Widerstand über ein Sprungschaltwerk an,
und durch einen vom Motor über das Sprungschaltwerk angetriebenen Unterbrecher wird@der
Stromkreis der Ankerwicklung des Drehankers bei j edem Schaltschritt einmal kurzzeitig
unterbrochen.
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Die Erfindung bezweckt die Vereinfachung dieser verhältnismäßig umständlichen
Anordnung. Dies wird dadurch erreicht, daß das Drehankerrelais den Haupteinlaßregler
oder
dessen Steuereinrichtung und den veränderlichen Widerstand
über ein elektromagnetisches Umkehrschrittschaltwerk verstellt..
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Das Umkehrschrittschaltwerk besteht hierbei zweckmäßig aus zwei von
je einem Magneten mittels einer Klinke in entgegengesetzten Richtungen verstellten
Schalträdern mit einem dazwischengeschalteten Planetenrad, und die Erregung der
Magneten wird am Ende des Schalthubes ihrer Anker unterbrochen.
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Diese Unterbrechung der Erregung kann durch die Magnetanker selbst
herbeigeführt werden. Gleichzeitig kann ebenfalls durch die Magnetanker die Erregung
des Ankers des Drehankerrelais unterbrochen und so erreicht werden, daß der Anker
rasch und sicher in seine Mittelstellung zurückgeht.
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Zweckmäßig wird das Umkehrschrittschaltwerk von dem Drehankerrelais
über zwei Relais betätigt, die bei Erregung diese und gegebenenfalls auch die Erregung
des Ankers des Drehankerrelais abschalten und bei Unterbrechen der Erregung verzögert
abfallen, da dann diese Relais, im Gegensatz zu von den Magnetankern betätigten
Kontakten, räumlich vom Umkehrschrittschaltwerk getrennt und an einer für die Überwachung
günstigen Stelle untergebracht werden können.
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Endlich können die beiden Relais zu einem Relais vereinigt werden,
dessen Spulenstromkreis über Ventilzellen an das Drehankerrelais angeschlossen wird.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Einrichtung, bei der die die Schalträder verstellenden
Magneten am Ende ihres Schalthubes ihre eigenen Spulen abschalten, Abb. 2 eine Einrichtung,
bei der dem Magneten Relais vorgeschaltet sind, die am Ende des Schalthubes der
Magnetanker die Magnetspulen und die Ankerwicklung des Drehankerrelais abschalten,
Abb. 3 eine Einrichtung, bei der die beiden Relais der Einrichtung nach Abb. 2 zu
einem Relais vereinigt sind.
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Die von den Raumternperaturfühlern in den einzelnen Abteilen des Wagens
verstellten Schalter V, bis V, die durch Einschalten der Betätigungsspulen der Heizkörperventile
in den Abteilen die Heizmittelzufuhr zu den Heizkörpern absperren, sind untereinander
parallel und in Reihe mit der einen Spule S des Drehankerrelais D an die Batterie
B angeschlossen. Die der Spule S entgegenwirkende Spule K ist an dieselbe Batterie
E über den veränderlichen Widerstand 1l" angeschlossen. Der Anker A des DrehankerrelaisD
ist mit einer von derBatterieB gespeisten Wicklung versehen und trägt einen Hebel
H, der bei Störung des magnetischen Gleichgewichtes nach rechts oder links ausschlägt,
sich hierbei gegen einen der festen Kontakte C, und C2 legt und so den Stromkreis
für eine der Spulen b1 und b2 der Schaltmagnete Li und I_2 des Umkehrschrittschaltwerkes
Q schließt.
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Das Umkehrschrittschaltwerk Q besteht aus den beiden Klinkenrädern
Xi und X2, die mit je einem der Sonnenräder Yi und l'2 fest verbunden und auf der
sie durchdringenden Wolle 0 frei beweglich sind. Die Achse des Planetenrades a ist
fest verbunden mit der Welle 0, auf der der Schleifarm des veränderlichen Widerstandes
I1%' sowie das Antriebsrad eines den Haupteinlaßregler R verstellenden Getriebes
befestigt sind. In die Zahnung der KlinkenräderX, und X2 greifen die Stoßstangen
ei und .e2 ein, die von den Schaltmagneten L, und L2 mittels der Ankerhebel d. und
d2 abwärts bewegt und von den Federn f1 und f2 nach jedem Schaltschritt in die Ausgangslage
zurückgeholt werden. Die als Blattfeder ausgebildeten, Sperrklinken g, und g2 verhindern
eine Bewegung der Sonnenräder Y in falscher Richtung.
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Bei dem in Abb. z dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Stromkreis
der Spulen b, und b2 der Magnete L, und L2 Kontakte h, und lag angeordnet, die von
den Ankerhebeln d, und d2 betätigt werden, und zwar so, daß die Kontakte erst geöffnet
werden, -#venn-der Ankerhebel seine tiefste Lage erreicht hat.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Solange in keinem der
Abteile die Ansprechtemperatur des Raumtemperaturfühlers erreicht ist, sind die
Spulen V, bis V, sämtlich ausgeschaltet und infolgedessen die Spule S des Drehankerrelais
D stromlos. Der Widerstand 11-' ist voll eingeschaltet, so daß auch die Spule K
des Drehankerrelais D praktisch stromlos ist. Da somit das Drehankerrelais D nicht
erregt ist, nimmt der Anker 4 die gezeichnete 'Mittelstellung ein, in der der Hebel
H keinen der Kontakte Ci und C2 berührt, so daß keine der Spulen b, und b2 eingeschaltet
ist. Der Haupteinlaßregler R ist voll geöffnet, so daß dem Wagen die größtmögliche
Heizmittelmenge zuströmt.
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Spricht einer der Raumtemperaturfühler an und schließt er infolgedessen
den Kontakt einer der Spulen V, bis V3, so wird die Spule S des Drehankerrelais
erregt. Der Anker,A dreht sich, und der Hebel H legt sich gegen den Kontakt Ci.
Durch die so hervorgerufene Erregung des Magneten I_ i wird der Ankerhebel d,@ angezogen
und verdreht mittels der Stoßtange ei das Klinkenrad Xi und das damit verbundene
Sonnenrad Y, und über das Planetenrad a die Welle 0. Hierdurch wird der Haupteinlaßregler
R gedrosselt und gleichzeitig der Schleifarm des Widerstandes 1%1' im Sinne einer
Verringerung des Widerstandes 11' verstellt. Hierdurch wird die Spule K erregt,
und
zwar in .dem gleichen Maße wie die Spule S, so daß die von den
Spulen S und K erzeugten magnetischen Flüsse einander aufheben und der Anker A wieder
in die Mittellage zurückgeht. Am Ende des Schalthubes des Ankerhebels di wird der
Kontakt kai geöffnet, so daß der Ankerhebel cd, unter der Wirkung der Feder f i
wieder in die Ausgangsstellung zurückgeht.
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Bei Ansprechen weiterer Raumtemperatürfühler wiederholt sich das Spiel,
wodurch der Haupteinlaßregler in zunehmendem Maße gedrosselt wird. Sinkt infolge
der so herabgesetzten Wärmezufuhr die Raumtemperatur in einzelnen Abteilen wieder
unter die Ansprechtemperatur der Raumfühler und wird infolgedessen eine der Spulens
Y1 bis V9 wieder stromlos, so schlägt infolge der so herbeigeführten Schwächung
der Erregung der Spule S der Anker A des Drehankerrelais D nach der anderen Seite
aus und bewirkt über das 'Umkehrschrittschaltwerk Q eine Bewegung des Haupteinlaßreglers
R in entgegengesetzter Richtung und damit eine' Erhöhung der Heizmittelzufuhr.
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Die Einrichtung arbeitet, da die Spulen S und K an dieselbe Batterie
B ängeschlossen sind, unabhängig von deren jeweiligem Ladezustand, so daß jeder
Anzahl von jeweils ansprechenden Raumtemperaturfühlern eine ganz bestimmte Stellung
des Haupteinlaßreglers R zugeordnet ist.
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Bei dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Magnete
L1 und L2 des Umkehrschrittschaltwerkes Q von dem Drehankerrelais D über
je eines der Relais J1 und J2 erregt. Der Stromkreis für die Relaisspulen verläuft
über die Eigenkontakte ill und i21 bzw. i,l, wird also bei jedem Ansprechen des
Relais geöffnet. Über die Kontakte i11 und i2, verläuft der Stromkreis der Wicklung
für den Drehanker A, der somit ebenfalls bei jedem Kontaktschluß des Drehankers
geöffnet wird. Hierdurch wird der nachteilige Einfluß der Remanenz ausgeschaltet
und ein sicheres Arbeiten der Anordnung auch dann gewährleistet, wenn mehrere Schaltschritte
zurückzulegen sind.
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Über die Arbeitskontakte i12 und i22 der Relais J, und J2 verlaufen
die Stromkreise für die Schaltmagnetspulen b1 und b2, die daher nur kurzzeitig für
einen Schaltschritt jedesmal Strom erhalten. Zu den Relais J1 und J2 sind noch Kondensatoren
ml und iaa2 parallel geschaltet, die bei Erregung der Relais aufgeladen werden,
nach der Öffnung der Relaisspulenstromkreise durch die Eigenkontakte il,. und i21
sich über die Relaisspulen entladen und diese dadurch--noch einen Augenblick erregt
halten. Hierdurch wird ein ruhiges Arbeitstempo für die Anordnung gewährleistet.
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Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die beiden Steuerrelais
1, und J2 zu einem einzigen Relais J mit drei Kontakten il, i2 und i3 vereinigt
sind. Der Spulenstromkreis des Relais J ist an, die Kontakte Cl und C2 über die
beiden Ventilzellen irl und v.2 angeschlossen, wodurch erreicht wird, daß z. B.
bei Anlage des Armes H an Kontakt C, zwar, das Relais J erregt wird und der Schaltmagnet
L, Strom erhält, der Schaltmagnet L2,.. gesperrt durch die Zelle n2, dagegen nicht.
ber den Kontakt il wird bei Ansprechen des Relais J der Spulenstromkreis und der
Stromkreis der Wicklung des Ankers A geöffnet. Gleichzeitig werden die Kontakte
i2 und i3 geöffnet, die den jeweils durch das Drehankerrelais D eingeschalteten
Schaltmagnetstromkreis unterbrechen.