DE895069C - Regler fuer technisch-physikalische Groessen - Google Patents

Description

• Regler für technisch-physikalische Größen Für die Regelung von Größen, wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit üsw., verwendet man häufig Geräte, die aus einem von der zu regelnden oder einer ihr proportionalen Größe beeinflußten Meßwerk und einem von diesem gesteuerten elektrischen Kontakt bestehen. So werden beispielsweise für -die Temperaturregelung von Räumen vorzugsweise Regler benutzt, die als Fühlorgan einen einseitig eingespannten Bimetallstreifen besitzen, der mit seinem freien Ende -den Kontakt betätigt. Da dieser Bimetallstrei.fen aus meßtechnischen Gründen nur sehr geringe Arbeit leisten bann, ist die Schaltleistung des Kontaktes klein. Um sie zu erhöhen, hat man Kippschalter vorgeschlagen, die mit über einen Totpunkt kippenden Federn bzw. mit einem Eisenanker im Felde eines permanenten Magneten versehen sind. Diese Einrichtungen haben jedoch -den Nachteil, daß die zusätzliche Leistung für das Spannen der Feder von dem Fühlorgan selbst übernommen werden muß. Da .dadurch die Empfindlichkeit des Reglers ungünstig beeinflußt wird, bleibt die auf diese Weise gewonnene Vergrößerung an Schaltleistung verhältnismäßig gering, so daß in vielen Fällen noch Zwischenrelais vorgesehen werden müssen.
• Diese Mängel werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die zum iVorspannen der Federn eines Kippschalters erforderliche Leistung von einer Hilfskraft aufgebracht wird, so daß das Fühlorgan nur den Anstoß zur Auslösung der gespannten Feder zu geben braucht. Die Hilfskraft wird dabei erfindungsgemäß von dem Schalter des Reglers selbst gesteuert.
• Die Figuren veranschaulichen,die Erfindung an dem Beispiel eines Bimetallraumtemperaturreglers. Fig. I zeigt den geschlossenen, zum Öffnen bereiten Schalter; Fig. 2 zeigt den geöffneten Schalter in. der Bereitschaftsstellung, aus der er geschlossen werden kann. In Fig. i stellt i einen Bimetallfühler, dar, der zur Einstellung der gewünschten geregelten Temperatur (Solltemperatur) in bekannter Weise durch die Einstellschraube 2 verstellt werden kann. Wird die Solltemperatur überschritten, so biegt sich -die Bimetallzunge i in Pfeilrichtung nach rechts. Dabei bewegt sie über den Mitnehmer 3 die durch den Anschlag q. unmittelbar vor ihrer Totpunktlage gehaltene Blattfeder 5 ebenfalls nach rechts. Diese steht unter der Wirkung der beiden Federn 6 und kippt, sobald sie über die Totpunktlage hinweg bewegt ist, nach rechts in die gestrichelt gezeichnete Stellung 5'. In dieser wird sie durch den Anschlag 7 gehalten. Dabei nimmt sie -das an ihr isoliert befestigte Schaltstück 8 mit. Hierdurch wird der von N nach N' über einen Verbraucher, z. B. über die Erregerwicklung W eines Schaltschützes fließende Strom an den beiden Kontaktfedern 9 unterbrochen.
• Während nun bei den bekannten Reglern -die ganze Kraft zur Überführung des ein Kippspannwerk darstellenden Schaltmechanismus von der einen Endstellung in -die andere, d. h. von der Schalteröffnung zur Schalterschließung und umgekehrt von dem Meßorgan aufgebracht werden mußte, sind gemäß der Erfindung Mittel angeordnet, um den Schalteraus derEndstellungwieder in eineunmittelbar vor dem Totpunkt liegende Bereitschaftsstellung zu bringen, aus der von der Bimetallzunge i unter geringstem Kraftaufwand die Überführung in -die andere Endstellung eingeleitet werden kann. Mit Endstellung ist dann die Ein- bzw. Ausschaltung bezeichnet. Dias brauchen nicht notwendig Endstellungen, in die also das sich selbst überlassene Kippspannwerk, bestehend aus den Federn 6-5, übergeht, zu sein. Vielmehr kann. in den Schaltstellungen das Federsystem noch eine gewisse Vorspannung aufweisen. ¢ und 7 sind bewegliche Anschläge, die von einer durch den Schalter selbst gesteuerten Hilfskraft verschoben werden. Aus der mit 5' bezeichneten Ausschaltstellung wird die Blattfeder von dem unter dem Einfluß der Hilfskraft nach links bewegten Anschlag 7 wieder zurück in die in Fig. 2 mit 5 bezeichnete, unmittelbar vor dem Totpunkt liegende Stellung gebracht. Die beiden Anschläge q. und 7 und die Kontaktfedern 9 sind starr miteinander verbunden, sie werden stets gemeins.am verschoben. Es findet daher bei der soeben beschriebenen Bewegung der Blattfeder von 5' nach 5 kein Wiedereinschalten statt. Die nunmehr erreichte Lage der einzelnen Teile ist in Fig. 2" dargestellt. Aus dieser Stellung kann die sich bei Unterschreitung des Sollwertes nach links bewegende Blimetallzunge i -die Blattfeder 5 in die gestrichelt gezeichnete Stellung 5" schnappen lassen, wodurch .die Wiedereinschaltung erfolgt. Dabei wird gleichzeitig die Hilfskraft eingeschaltet.
• Diese Hilfskraft wird 'bei dem Ausführungsbeispiel durch einen elektrisch beheizten Bimetallstreifen io erzeugt. Seine Wirkungsweise ist folgende: Durch das Schnappen der Blattfeder 5 in die Stellung 5" (Fig.2) wird die Beheizung des Bhmetallstreifens io eingeschaltet. Infolgedessen bewegt sich dieser aus der Stellung iö (Fig. 2) in die Stellung io, bis,diese Bewegung durch,die festen Anschläge i i begrenzt wird. Dabei verschiebt er die Anschläge q. und 7 und damit die Blattfeder aus der Stellung 5" in die in Fig. i gezeichnete Stellung 5. Während -dieser Verschiebung bleibt der Kontakt geschlossen, da die Kontaktfedern 9 mit ihrem Halter die gleiche Bewegung ausführen. Wird der Schalter bei Überschreitung der Solltemperatur geöffnet, so wird auch die Beheizung von io ausgeschaltet, so .daß der Streifen infolge der Abkühlung in die Stellung W wandert i(Fig. 2), die durch den festen Anschlag 12 festgelegt ist.
• Die Hilfskraft kann auch durch andere Mittel; beispielsweise durchElektromagneteerzeugtwerden. Die Benutzung eines elektrisch beheizten Bimetallstreifens ergibt gleichzeitig den Vorteil, .daß infolge der thermischen Trägheit die Bewegungen des Streifens io nur langsam erfolgen, so daß nach einer Einschaltung bzw. Ausschaltung stets erst eine gewisse Pause eingelegt wird. Dadurch ist flatterndes Schalten-ausgeschlossen, so daß vermieden wird, daß Regler und Schaltschütz übermäßig beansprucht werden. Ferner bewirkt die von der Bimetallheizung io auf den Bimetallfühler i wirkende Erwärmung eine gewisse Rückführung, die auf die Regelschwingungen in günstigstem Sinn dämpfend wirkt.
• Der in .dem Ausführungsbeispiel mit offenen Kontakten dargestellt-- Schalter kann selbstverständlich auch durch eine Quecksilberschaltröhre ersetzt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regler für technisch-physikalische Größen, insbesondere Temperatur, bestehend aus einem von der zu regelnden Größe beeinflußten Meßwerk und von diesem betätigter Schaltanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung durch eine Hilfsvorrichtung jeweils nach erfolgter Schaltung unter Beibehaltung des Schaltzustandes in eine solche Bereitschaftsstellung gebracht wird, aus der die nachfolgende Schaltung mit geringer mechanischer Kraft eingeleitet werden kann.
2. 2. Regler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiderseits einer La'bilstellung Schaltstellungen einnehmende Teil eines Kippspannwerk es außer durch das Meßwerk durch eine Hilfskraft eingewirkt wird, die ihn in eine Lage unmittelbar vor der Labilstellung bringt.
3. 3. Regler nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Hilfskraft auf die Schaltvorrichtung einwirkende Mitnehmer verstellt werden, die ihrerseits mit festen Kontakter. eines aus Kontaktfedern und beweglicher Kontaktbrücke bestehenden Schalters starr verbunden sind. q..
4. Regler nach Anspruch r bis 3, .dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer mit einem den Ausschlag des die Kurzschlußbrücke tragenden Gliedes entsprechenden Abstand auf einem sie und die festen Kontakte tragenden Halter angeordnet sind, der an dem die Hilfskraft abgebenden Verstellorgan befestigt ist.
5. 5. Regler nach Anspruch z bis q., :dadurch gekennzeichnet, daß der Halter mit den Mitnehmern seitlich um das die Kurzschlußbrücke tragende Glied herumgreift.
6. 6. Regler nach Anspruch r bis 5, dadurch gekennzeichnet, :daß :die Mitnehmer gleichzeitig als Anschläge für das die Kurzschlußbrücke tragende Glied :dienen.
7. 7. Regler nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskraft durch einen elektrisch beheizten Bimetallstreifen erzeugt wird, :dessen Beheizung durch den Schalter selbst gesteuert wird.