DE642434C - Selbsttaetige Spannungsregeleinrichtung fuer elektrische OEfen, deren Heizwiderstaende in Abhaengigkeit von einem Temperaturkontaktgeraet durch Schaltschuetze abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf eine selbsttätige Spannungsregeleinrichtung für elektrische Öfen, deren Heizwiderstände in Abhängigkeit von einem Temperaturkontaktgerät durch Schaltschütze abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden.

Es ist bereits bekannt, bei elektrischen Öfen die Heizwiderstände über Schaltschütze periodisch ein- und auszuschalten und dabei die Ofentemperatur durch eine selbsttätig wirkende Einrichtung zu regeln, um auf diese Weise eine ungleichmäßige Erwärmung des Gutes zu verhüten. Die Erfindung bezweckt, bei derartig gesteuerten Öfen durch eine selbsttätig wirkende Spannungsregeleinrichtung die Ofenspannung dem jeweiligen Leistungsbedarf anzupassen und insbesondere die S'chalthäufigkeit der Schütze herabzusetzen, um deren Lebensdauer zu erhöhen. Eine solche Einrichtung erweist sich besonders dann als zweckmäßig, wenn der Ofen eine verhältnismäßig große Anzahl von Heizkörpergruppen und diesen zugeordneten Schaltschützen besitzt, zumal dann, wenn der Verlauf der Ofentemperatur durch einen Programmregler überwacht wird.

Die Schalthäufigkeit der Schütze ist im allgemeinen um so größer, je steiler der Temperaturanstieg ist. Übersteigt die dem Ofen während der Einschaltperioden der Schaltschütze durch elektrische Energie zugeführte Wärme den augenblicklichen Wärmebedarf erheblich, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Ofenspannung zu groß ist. Dieser Zustand äußert sich darin, daß die Ausschaltdauer der Schaltschütze gegenüber ihrer Einschaltdauer verhältnismäßig groß wird. Umgekehrt ist die Einschaltdauer der Schütze im Verhältnis zu ihrer Ausschaltdauer um so größer, je besser die dem Ofen zugeführte Leistung dem wirklichen Wärmebedarf angepaßt ist.

Der vorstehend angegebene Zweck der selbsttätigen Spannungsregelung wird nun bei einem Ofen der eingangs erwähnten Art gemaß der Erfindung erreicht durch ein mittels einer Schaltuhr periodisch umsteuerbares, einem Spannungsregler vorgeschaltetes Hilfsgerät, welches die einzelnen Ein- und Ausschaltzeiten der Heizwiderstände in entsprechende Relativverschiebungen eines motorisch angetriebenen Kontaktes gegenüber festen

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: ■

Dipl.-Ing. Paul Görcke in Berlin-Sieniensstadt und Dipl.-Ing. Karl· Tamele'in Berlin-Schmargendorf.

Kontaktbahnen umsetzt, die Kontaktwege in jeder Schaltperiode der Schaltuhr algebraisch summiert und den Spannungsregler im Sinne einer Erhöhung der Ofenspannung wirksajiä·! »werden läßt, wenn die Summe der den A^p; schaltzeiten der betreffenden Schaltperidd«.· entsprechenden Kontaktwege größer ist aB'' die Summe der den Einschaltzeiten entsprechenden Wege, dagegen im Sinne einer Verminderung der Ofenspannung, wenn das Umgekehrte der Fall ist.

Die selbsttätige Regelung der Ofenspannung ist bei elektrisch beheizten Öfen, deren Heizleistung in Abhängigkeit von einem Temperaturkontaktgerät verändert wird, an sich bekannt, und es ist auch bekannt, sich hierzu eines motorisch angetriebenen Drehtransformators zu bedienen. Bei den bekannten Einrichtungen dient aber die Spannungsregelung nicht dem Erfindungszweck. Während nämlich bei diesen bekannten Einrichtungen der Spannungsregler durch das Temperaturkontaktgerät gesteuert wird, also temperaturabhängig ist und somit indirekt zur Temperaturregelung selbst beiträgt, spricht er beim Gegenstand der Erfindung unabhängig von den Temperaturschwankungen immer dann an, wenn das Verhältnis zwischen Aus- und Einschaltdauer der Heizwiderstände von dem vorgeschriebenen günstigen Wert abweicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 'den Gegenstand der Erfindung bildenden Spannungsregeleinrichtung schematisch veranschaulicht, und zwar ist dem Ausführungsbeispiel nur eine einzige Heizkörpergruppe und ein diese steuerndes Schaltschütz zugrunde gelegt. Der zur Speisung der Heizwiderstände ι erforderliche Strom wird über das Schaltschütz 2 einem Drehstromnetz 3 entnommen, dessen Spannung durch einen Drehtransformator 4 erhöht oder vermindert werden kann. Zur Steuerung des Drehtransformators 4 dient ein Umkehrschütz 6, das einen Antriebsmotor 5 im einen oder anderen Sinne an eine Stromquelle konstanter Spannung 7 legt. Die Spule 14 des Schaltschützes 2 steht unter dem Einfluß eines Temperaturreglers 15, der an eine Hilfsspannungsquelle 13 angeschlossen ist. An dieser Hilfsspannungsquelle liegt auch die Erregerwicklung 11⁶ der Umschaltvorrichtung 11" einer Schaltuhr 11. Die Schaltuhr 11 dient dazu, in der einen Schaltstellung der Umschaltvorrichtung ii" über Hilfskontakte 8, 9 des Schaltschützes 2 ein Steuerrelais 12 für den Antriebsmotor 16 eines noch näher zu erläuternden, mit Kontakten versehenen Hilfsgerätes 10 und in der anderen Schaltstellung über die Kontakte dieses Hilfsgerätes ein Umschaltschütz 6 für den Antriebsmotor 5 des Drehtransformators 4 an die Hilfsspannungsquelle 13 anzuschließen.

Das Hilfsgerät 10 besteht aus einem durch einen Motor 16 über ein Schneckengetriebe 18 angetriebenen beweglichen Kontakt io°, sich über zwei festen Kontaktbahnen bet. Von diesen ist die eine, io⁶, ungeteilt, rend die andere aus zwei Teilen io^e und besteht, die durch einen isolierenden Zwischenraum voneinander getrennt sind. Die Kontaktbahnen ι o», io^c, io^rf sind in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise einerseits an die Umschaltvorrichtung io^a der Schaltuhr 11 und andererseits an die Erregerwicklungen des Umkehrschaltschützes 6, das den Antriebsmotor 5 des Drehtransformators 4 steuert, angeschlossen. Im Motorstromkreis des Hilfsgerätes 10 ist ein einstellbarer Widerstand 17 vorgesehen, der an die Kontakte des Steuerrelais 12 so angeschlossen ist, daß er nur während der Einschaltperioden, nicht aber während der Ausschaltperioden des Schaltschützes 2 eingeschaltet ist.

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt:

Das Schaltschütz 2 wird durch Vermittlung des Temperaturkontaktgerätes 15 periodisch geöffnet und geschlossen. Nimmt dabei die Umschaltvorrichtung 1 i^a der Schaltuhr 11 die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung ein, so bewegt sich der von der Schaltuhr über das Steuerrelais 12 und den Antriebsmotor 16 gesteuerte bewegliche Kontakt io^a des Hilfsgerätes 10 so, daß er bei jeder Einschaltung des Schaltschützes 2 in einer bestimmten Richtung um ein der Einschaltdauer entsprechendes Stück fortschreitet und sich bei der darauf folgenden Ausschaltung des Schaltschützes 2 um ein der Ausschaltdauer entsprechendes Stück zurückbewegt. Der bewegliche Kontakt io^a nimmt also gegenüber den festen Kontaktbahnen ι ο^δ, io^c, io^d nach einer Anzahl derartiger Bewegungen eine Stellung ein, die durch das Verhältnis der Einschaltdauer zur Umschaltdauer des Schaltschützes 2 bestimmt ist. Gelangt nun nach einer an der Schaltuhr 11 eingestellten Zeit . die Umschaltvorrichtung io^a in ihre andere Schaltstellung, so wird die Verbindung, welche zwischen dem Steuerrelais 12 und den Kontaktpaaren 8 und 9 bestand, aufgehoben und eine unmittelbare Verbindung der Hilfsspannungsquelle 13 mit den Kontaktbahnen 1 o^ft, io^c, io^rf des Hilfsgerätes 10 hergestellt. Dies hat zur Folge, daß der bewegliche Kontakt 10 durch seinen Antriebsmotor 16 in die gezeichnete Nullstellung zurückgelangt. Infolge der leitenden Verbindung der festen Kontaktbahnen io^c und icfi mit den Erregerwicklung en des Umschaltschützes 6 wird gleichzeitig der Antriebsmotor 5 des Drehtransformators im einen oder anderen Drehsinn bewegt und somit der die Heizwiderstände 1 speisenden

Stromquelle 3 je nach Bedarf eine positive oder negative Zusatzspannung hinzugefügt. War beispielsweise die Ausschaltdauer des Schaltschützes 2 'im Verhältnis zu seiner Einschaltdauer zu lang, so wird nunmehr die den Heizwiderständen 1 zugeführte Spannung so^; weit verkleinert, bis das Verhältnis von Einund. Ausschaltdauer den gewünschten günstigen Wert erreicht hat.

Im allgemeinen wird sich durch die beschriebene Vorrichtung das Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltdauer so einstellen, daß die Einschaltdauer gleich der Ausschaltdauer ist.. Es kann jedoch wünschenswert sein, andere Verhältnisse zwischen Ein- und Ausschaltdauer einzustellen. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man dem Antriebsmotor des Hilfsgerätes 10 während der Einschaltperioden (in denen er sich in einer bestimmten Richtung dreht) eine andere Geschwindigkeit erteilt als während der Ausschaltperioden des Schaltschützes 2 (in welchen er sich in der entgegengesetzten Richtung dreht). Dies kann beispielsweise durch den im Motorankerstromkreise des Hilfsgerätes 10 angeordneten Widerstand 17 erreicht werden, der so angeschlossen ist, daß er durch Vermittlung des Steuerrelais 12 während der Emschaltperioden des Schaltschützes 2 ein- und während der Ausschaltperioden wieder ausgeschaltet wird. Macht man diesen Widerstand einstellbar, so kann man in gewissen Grenzen das selbsttätig einzustellende Verhältnis der Einschaltdauer zur Ausschaltdauer des Schaltschützes beliebig verändern.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Spannungsregeleinrichtung für elektrische Öfen, deren Heizwiderstände in Abhängigkeit von einem Temperaturkontaktgerät durch Schaltschütze abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden, gekennzeichnet durch ein mittels einer Schaltuhr (11) periodisch umsteuerbares, einem Spannungsregler (4) vorgeschaltetes Hilfsgerät (10), welches die einzelnen Einünd Ausschaltzeiten der Heizwiderstände (1) in entsprechende Relativverschiebungen eines motorisch angetriebenen Kontaktes (10«) gegenüber festen Kontaktbahnen (io*, io^c, io^rf) umsetzt, die Kontaktwege in jeder Schaltperiode der Schaltuhr (ri) algebraisch summiert und den Spannungs- ^ regler (4) im Sinne einer Erhöhung der Ofenspannung wirksam werden läßt, wenn die Summe der den Ausschaltzeiten der betreffenden Schaltperiode entsprechenden Kontaktwege größer ist als die Summe der den Einschaltzeiten entsprechenden Wege, dagegen im Sinne einer Verminderung der Ofenspannung, wenn das Umgekehrte der FaÜ ist.
2. 2. Spanmuigsregeleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung der Schaltuhr (11) in der einen Schaltstellung über Hilfskontakte (8, 9) der Schaltschütze (2) ein Steuerrelais (12) für den Antriebsmotor (16) des Hilfsgerätes (10) und in der anderen Schaltstellung über den beweglichen Kontakt (io^a) und die festen Kontaktbahnen (io⁶, io^c, ΐο^ώ) des Hilfsgerätes (10) ein Umschaltschütz (6) für den An-

   • triebsmotor (5) des als Drehtransformator ausgebildeten Spannungsreglers (4) an eine Stromquelle konstanter Spannung (13) anschließt.
3. 3. Spannungsregeleinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen im Motorstromkreis des Hilfsgerätes (10) vorgesehenen, gegebenenfalls einstellbaren Widerstand (17), der an die Kontakte des Steuerrelais (12) so angeschlossen ist, daß er nur während der Einschaltpierioden der Schaltschütze (2) eingeschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen