-
Regeleinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung
mit einem Reglverstärker und mit einem diesem nachgeordneten Stellglied, wobei dem
Regelverstärker ein eine Einflußgröße erfassender Meßfühler vorgeordnet ist und
ein eine weitere Eini'lußgröße erfassender weiterer Meßfühler vorhanden ist, von
dem bei einem bestimmten Grenzwert der weiteren Einflußgröße eine Beeinflussung
des Stellgliedes im Sinne einer Änderung der einen Einflußgröße bewirkt ist.
-
Eine Regeleinrichtung dieser Art ist in der deutschen Offenlegungsschrift
1 454 466 beschrieben. Die bekannte Regeleinrichtung dient als Heizungs-Regelanlage
und ist in einer Ausführungsform so ausgebildet, daß sie außer einem Vorlauffühler
in dem zu regelnden Heizungskreis einen Raumthermostaten aufweist, mit dem sich
die Raumtemperatur in einem bestimmten Bereich unabhängig von der Außentemperatur
regeln läßt. in einem Raume eines Gebäudes sind nämlich durch einen Außentemperaturfühler
nicht Störungen erfaßbar, die durch eine zeitweise Überbelegung des Raumes oder
durch eine übermäßige Aufheizung infolge baulicher Gegebenheitens beispielsweise
infolge überdimensionierter Glasflächen, entstehen können. Unabhängig von diesen
Paktorenwird'bei einer Steuerung der Regelanlage allein durch
einen
Außentemperaturfühler die Vorlauftemperatur in der Eeiæanlage eingestellt, und dadurch
unter Umstänz den eine Überheizung einzelner Räume vorgenommen. Dem wird bei der
bekannten Regelanlage mittels des Raumthermostaten abgeholfen, der die Beheizung
bei Erreichen einer oberen Raumgrenztemperatur ganz abschaltet und erst dann wieder
einschaltet, wenn ein unterer Temperaturgrenzwert unterschritten wird. Diese Art,
die Raumtemperatur innerhalb vorbestimmter Xoleranzgrenæen zu halten, stellt ein
verhältnismäßig grob arbeitendes Ver£alzen dar und entspricht daher nicht allen
Anforderungen.
-
Es ist daher bei einer anderen Ausführungsform der bekannten Heisungs-Regelanlage
anstelle eines Raumthermostaten ein Raumtemperaturfühler eingesetzt, dessen Meßwert
zur Einwiricung auf ein Stellglied benutzt wird, um eine Änderung der Vorlauftemperatur
zu erreichen. Die Veränderung der Einstellung des Stellgliedes wird immer weiter
abgeschwächt, Je weiter sich die Raumtemperatur dem jeweiligen Temperatursollwert
nähert; beim Erreichen der Raumsolltemperatur geht der Einfluß des Raumtemperaturfühlers
auf das Stellglied auf Null zurück.
-
In der deutschen Offenlegungsschrift 1 454 466 ist nicht angegeben,
mit welchen schaltungstechnischen Mitteln bei Verwendung eines Raumtemperaturfühlers
eine Beeinflussung des Stellgliedes in Abhängigkeit von der Ausgangsgröße des Temperaturfühlers
erreicht ist. Es ist vorstellbar, daß dem Raumtemperaturfuhler elektronische Schaltmittel,
beispielsweise ein Verstärker mit Begrenzung, nachgeordnet wird, um zu erreichen,
daß der Einfluß des Raumtemperaturfühlers auf das Stellglied bei Erreichen des Temperatursollwertes
verschwindet.
Der Aufwand für einen Verstärker mit Begrenzung ist aber verhältnismäßig hoch.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Regeleinrichtung
die Beeinflussung des durch eine Einflußgröße gesteuerten Stellgliedes durch Grenzwerte
einer weiteren Einflußgröße, beispielsweise durch eine Raumenz temperatur, mit möglichst
einfachen Mitteln zu losen und dabei trotzdem eine möglichst empfindlich- arbeitende
Regelsinrichtung zu erzielen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Regeleinrichtung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß im Eingangskreis des Regelverstärkers ein von
der weiteren Einflußgröße unmittelbar gesteuerter Schalter mit Grenzwertverhalten
als weiterer Meßfühler vorgesehen, durch den im geshalteten Zustand der Wert der
von dem einen Meßfühler an den Regelverstärker abgegebenen Eingangsgröße verändert
wird. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht also darin, daß der Einfluß
der von einem dem Regelnrerstärker vorgeordneten Meßfühler abgegebenen Meßgröße
in Abhangigkeit von Grenzwerten einer weiteren Einflußgröße durch einen unmittelbar
von der weiteren Einflußgröße gesteuerten Schalter mit einfachen Mitteln verändert
werden kann, wenn Schalter Verwendung finden, die bei einem bestimsten Grenzwert
der weiteren Einflußgröße, æ.Bo Temreratur, Druck usw., schalten. Die Veränderung
des Wertes der von dem einen Meßfühler abgegebenen Einflußgröße kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß einem im Preise mit dem Meßfühler liegenden Widerstand durch
den Schalter ein zusätzlicher Widerstand parallelgeschaltet wird. Ein besonderer
Verstarker mit Begrenzung ist bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung nicht erforderlich,
da eine Verstärkung überhaupt nicht benötigt wird -Sie wird durch den vorhandenen
Regelverstärker bewirkt - und eine Begrenzung durch den Schalter selbst vorgenommen
wird.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erz in dungsgemäßen
Regeleinrichtung ist der Regelverstärker in der Ausgangsdiagonale einer Brückenschaltung
angeordnet, die in einem Brückenzweig eine Reihenschaltung aus mindestens zwei Widerständen
enthält, deren gemeinsamer Verbindungspunkt.einen Schaltungspunkt der Ausgangsdiagonale
der Brückenschaltung darstellt und die in zumindest einem weiteren Brückensweig
einen eine Einflußgröße erfassenden Meßfühler aufweist; an den gemeinsamen Verbindungspunkt
der Widerstände der Reihenschaltung ist ein zusätzlicher Widerstand angeschlossen,
der über den von der weiteren Einflußgröße unmittelbar gesteuerten Schalter mit
dem einen und/oder anderen Ende der Reihenschaltung verbindbar ist.
-
Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Regeleinwichtung ist darin zu sehen, daß es im Falle einer mit dem Regelverstärker
verbundenen Brükkenschaltung, die häufig als Eingangs schaltung für einen Regelverstärker
benutzt wird, zur Veränderung des Einflusses der von einem Meßfuller in der 3rückenschaltung
abgegebenen Eingangsgröße auf den Regelverstärker in Abhängig~ keit von Grenzwerten
der weiteren Einflußgröße bzw. zur Beeinflussung der Regeleinrichtung in Abhängigkeit
von Grenzwerten der weiteren Einflußgröße nur eines zusätBlichen Widerstandes bedarf,
der über den Schalter wirksam wird. Der zusätzliche Aufwand ist damit außerordentlich
klein gehalten, und eine weitgehende Veränderung einer schon vorliegenden BrückenschaLtung
bzw. einer gesamten Regeleinrichtung nicht erforderlich.
-
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der zusätzliche
Widerstand in der :3rückenschaltung über den Schalter in einem Schaltzustand mit
dem einen Ende der Reihenschaltung der Widerstände und im anderen Schaltzustand
mit dem anderen Ende der Reihenschaltung verbunden ist.
-
Ist die weitere Einflußgröße eine Temperatur, dann wird es als vorteilhaft
angesehen, wenn der Schalter ein Thermostat ist.
-
Der Thermostat kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein; beispielsweise
kann er einen Umschaltkontakt enthalten, der bei einem oberen Temperaturgrenzwert
den susätzlichen Widerstand mit dem einen Ende der Reihenschaltung und bei einem
unteren Temperaturgrenzwert mit dem anderen-Ende der Reihenschaltung verbindet.
Diese Ausführung des Thermostaten bietet die vorteilhafte Möglichkeit, Raumtemperaturen
zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert innerhalb eines genau definierten
Eemperaturbereiches halten zu können.
-
Falls dies nicht als erforderlich angesehen wird, sondern nur obere
oder untere Temperaturgrenzwerte nicht überschritten werden sollen, ist der Thermostat
in vorteilhaftet Weise entweder nur mit einem Arbeitskontakt oder naromit einem
Ruhekontakt versehen, der bei einem oberen oder einem unteren Temperaturgrenzwert
den zusätzlichen Widerstand mit dem einen oder mit dem anderen Ende der Reihenschaltung
der Widerstände verbindet.
-
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur 1 ein Ausführungsbe
is piel einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung dargestellt; in der Figur 2 ist=ein
Diagramm zur ErlEuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung
gezeigt.
-
Wendet man sich zunächst der Figur 1 zu, dann erkennt man eine iE3rückenschaltung
3, die in an sich bekannter Weise aus mehreren Brückehzweigen Z1, Z2 und Z3 besteht.
Im SE3rückenzweig Z1 ist ein Widerstand Ri in Reihe mit einem
Meßfühler
Mi angeordnet. Im weiteren Brückenzweig Z2 ist ein weiterer Widerstand R2 in Reihe
mit einem weiteren Meßfühler M2 vorhanden. Handelt es sich bei der dargestellten
Regeleinrichtung um eine Einrichtung zur Regelung der Temperatur in einem Gebäude,
dann kann der Meßfühler Mi beispielsweise ein Außentemperaturfühler und der Meßfühler
M2 ein Vorlauftemperaturfühler sein. Mit einem weiteren Widerstand R3, der als Potentiometer
ausgebildet ist, und zwischen Schaltungspunkten S1 und 52 der Brückenzweige Z1 und
Z2 angeordnet ist, erfolgt eine Einstellung des Vorlaufes der Heizkurve (vgl. Fig.
2).
-
In einem zusätzlichen Brückenweig Z3 liegt eine Reihenschaltung weiterer
Widerstände R4 und R5, die einen Referenzzweig bilden. An den gemeinsamen Verbindungspunkt
S3 der Reihenschaltung derWiderstände R4 und R5 ist eine Anschlußklemme Kl eines
Regelverstärkers RV angeSchlossen, dessen andere Eingangsklemme I2mit dem beweglichen
Abgriff A-des Potentiometers R3 verbunden ist.
-
Wie die Figur 1 ferner erkennen läßt, ist an den gemeinsamen Verbindungspunkt
53 der Reihenschaltung der Widerstände R4 und R5 bzw..an die Eingangsklemme Ki des
Regelverstärkeres RV mit einem Anschlußende ein zusätzlicher Wideratand R6 angeschlossen,
der mit seinem anderen Anschlußende mit einem Thermostaten T verbunden ist; der
Thermostat T ist in einem Raum untergebracht, dessen Temperatur nicht nur durch
außentemperaturabhängige Regelung der Vorlauftemperatur konstant gehalten. Der Thermostat
soll weitere Einflüsse, wie Überbelegung, extreme Sonneneinstrahlung, usw., auf
die Raumtemperatur erfassen und die Regeleinrichtung zu entsprechendem Eingreifen
veranlassen. Der Thermostat T ist mit einem Umschaltkontakt U versehen, der in der
dargestellten Schaltstellung den zusätzlichen
Widerstand R6 mit
einem Schaltunggpunkt. S4 vérbindet, der mit einem Schaltungspunkt der Eingangsdiagonale
der kükkenschaltung 3 identisch ist. In der anderen Schaltstellung des Umschaltkontaktes
U ist der zusätzliche Widerstand R6 einem Schaltungspunkt S5 verbunden, der den
anderen Schaltungspunkt der Eingangsdiagonale der Brückenschaltung 3 darstellt;
an die Eingangsdiagonale S4 - as ist auch eine in der Figur 1 nicht dargestellte
Gleichstromquelle angeschlossen.
-
In der Figur 2 ist in einem Diagramm die Vorlauftemperatur #AVüber
der Außentemperatur # A aufgetragen. Die strichliert eingezeichnete Rurve Cl gibt
den Verlauf der Heizkurve für den Fall an, daß kein zusätzlicher Widerstand R6 und
kein Raumthermostat T vorgesehen ist. Die Kurven C2 und C3 geben Heizkurven wieder,
die unter dem Einfluß des Raumthermostaten T und des zusätzlichen Widerstandes R6
entstehen.
-
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß bei Erreichen beispielsweise eines oberen ?emperaturgr-enzwertes
im Raum der Umschaltkontakt U des Raumthermostaten U in die in der Pigur 1 gezeigte
Stellung umbegt. Dies bedeutet, daß der zusätzliche Widerstand R6 dem Widerstand
R4 der Reihenschaltung aus den Widerständen R4 und R5 paralleigeschaltet wird, wodurch
der Gesamtwiderstand in der oberen Hälfte des Brückenweiges Z3 kleiner wird. Die
Folge davon ist ein Potentialansti.eg am Schaltungspunkt S3, derbeispielsweise dazu
führen kann, daß von dem Regelverstärker RV ein nachgeordnet es Stellventil der
Heizungsanlage in seiner Stellung verändert wird, wodurch sich beispielsweise die
Vorlauftemperatur verringert. Fuhrt die Verringerung der VoXlauftemperatur dazu,
daß die Raumtemperatur einen
unteren Grenzwert erreicht, dann legt
der Umschaltkontakt U des Raumthermostaten T in die andere Schaltstellung um>
wodurch der zusätzliche Widerstand R6 dem Widerstand R5 der Reihenschaltung aus
den Widerstælden R4 und R5 parallelgeschaltet wird. Dies führt dazu, daß sich das
Potential am Schaltungspunkt S3 verringert, was beispielsweise zu einer in entgegengesetzter
Richtung erfolgenden Verstellung des Stellventils und damit zu einer Erhöhung der
VorlauStemperatur führen kann. Die Raumtemperatur wird dann wiederum ansteigen1
bis sie einen oberen Temperaturgrenswert erreicht hat. Die Raumtemperatur wird sich
daher stets in einem Bereich bewegen, der durch die Heizkurven C2 und C3 nach Figur
2 beschrieben ist.
-
Mit der Erfindung wird eine Regeleinrichtung vorgeschlagen, mit der
unter Einsatz weniger nicht aufwendiger Mittel eine Aufschaltung einer weiteren
Einflußgröße vorgenommen wird, indem ein von der weiteren Einflußgröße unmittelbar
gesteuerter Schalter mit Grenæwertverhalten zur Veränderung des Wertes der Eingangsgröße
des Regelverstärkers herangezogen wird.
-
2 Figuren 7 Patentansprüche