DE1813644B2 - Temperaturbegrenzer mit anzeige eines defektes eines temperaturreglers - Google Patents

Description

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der bei Verwendung eines Selbsthalterelais zu betreiben ist, zu vermeiden, aber dennoch eine Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die eine Anzeige eines Defektes des ersten Temperaturreglers auch noch während eines längeren Zeitraumes derjenigen Zeit liefert, in welcher der zweite Temperaturregler durch entsprechende Abkühlung bzw. Erwärmung der Heizbzw. Kühleinrichtung wieder in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, die er normalerweise einnimmt, solange der erste Temperaturregler ungestört arbeitet.

Bei der Lösung der Aufgabe geht die Erfindnug von einem Temperaturbegrenzer mit Anzeige zur überwachung eines eine Heiz- oder Kühleinrichtnug schaltenden ersten Temperaturreggers mit einem von einem zweiten Temperaturregler betätigten Schalter zum Schalten der Heiz- bzw. Kühleinrichtung bei einer über bzw. unter dem Sollwert liegenden GrenztemperatUT infolge eines Defektes des ersten Temperaturreglers aus. Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der zweite Temperaturregler in an sich bekannter Weise einen zusätzlichen Schalter für das Anzeigemittel aufweist, der so gestaltet ist, daß das Anzeigemittel zeitlich vor dem Schalten des Heizoder Kühlaggregaies durch den zweiten Temperaturregler, aber nach Erreichen des Schaltpunktes des defekten ersten Temperaturreglers, eingeschaltet und erst zeitlich nach dem Einschaltpunkt des zweiten Temperaturreglers wieder ausgeschaltet wird.

Am Beispiel eines Tiefkühlgerätcs erläut-.rt, arbeitet die ernndungsgemäße Einrichtung folgendermaßen:

In einem Tiefkühlgera't sorgt der erste Temperaturregler dafür, daß das Kühlaggregat abgeschaltet wird, wenn die Temperatur im Tiefkühlgerät eine erste Temperaturgrenze zu unterschreiten droht. Nach dem Eintreten eines Defektes des ersten Temperaturreglers wird die Temperatur diese Grenze langsam unterschreiten, bis der zweite Temperaturregler zum erstmaligen Schalten (Abschalten des Kühlaggrcgates) gezwungen ist. Vor diesem Schalten, aber nach Unterschreiten der ersten Temperaturgrenze, d. h. des Sihaltpunktes des defekten ersten Temperaturreglers, werden Schaltmittel für das Anzeigemittel betätigt, die im zweiten Temperaturregler enthalten sind. Wenn die Temperatur ihr Minimum erreicht hat, wenn das Kühlaggregat Jso durch den zweiten Temperaturregler abgeschaltet worden ist, wird die Temperatur langsam wieder ansteigen. Die im zweiten Temperaturregler enthaltenen Schaltmittel für das Anzeigemittel (beispielsweise Anzeigelampe) sind nun so cestaltet, daß die Schaltmittel das Anzeigemittel k.irz vor Erreichen des Wiedereinschaltpunktes des defekten ersten Temperaturreglers ausschalten. Dadurch wird erreicht, daß die Anzeigeeinrichtung bei einem Defekt des ersten Temperaturreglers auch ohne die Verwendung eines Selbsthalterelais über längere Zeit in Tätigkeit ist. Je nachdem, wie schnell die Temperatur in dem Tiefkühlgerät beim Arbeiten des Kühl aggregates sinkt und bei Stillstand des Kühlaggregates ansteigt, und je nachdem, wie groß die Temperaturdifferenz zwischen den Schaltpunkten des ersten Temperaturreglers einerseits und des zweiten Temperaturreglers andererseits ist, kann die Dauer, während welcher die Anzeigeeinrichtung bei einem Ausfall des Civten Temperaturreglers in Tätigkeit ist, viele Minuten bis einige Stunden betragen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, daß die Ausschalttemperatur des Schalters für das Anzeigemittel zwischen der Wiedereinschalttemperatur des zweiten Temperaturreglers und der darunterliegenden Wiedereinschalttemperatur des ersten Temperaturreglers liegt. Dieser Fall ergibt sich zwangläuiig, wenn die Schaltdiffere»izen (Differenz jeweils zwischen Ein- und Ausschalttemperaiur) beider Temperaturregler untereinander gleich sind.

Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise auch bei elektrischen Speicherheizgeräten an-

gewendet werden. Derartige Geräte werden während der Niedertarifzeit aufgeladen, d.h. innerhalb der Zeit, während welcher elektrische Energie zu einem herabgesetzten Tarif geliefert wird, was meist nachts der Fall ist. Nach Beendigung der Niedertarifzeit wird die Stromzufuhi zum Speicherheizgerät und damit die Aufheizung desselben durch das im Speicherheizgerät enthaltene Heizaggregat unterbrochen. Um bei einem Defekt des im Speicherheizgerät enthaltenen ersten Temperatun.-glers eine Anzeige eines Defektes auch während eines auf einen Niedertarifzeitraum folgenden Teiles des Normaltarifzeitraumes zu ermöglichen, isi es einer vorteiha^en Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes entsprechend zweckmäßig, daß zwar das Heizaggregat für das Speicherheizgerät nur während der Niedertarifzeit einschaltbar ist, daß jedoch das Anzeigemittel auch während der Normaltarifzeit in Betrieb ist, also mit Normaltarifstrom versorgt wird.

Als Anzeigemittel können akustische oder optische Mittel, beispielsweise eine Anieigelampe. dienen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung für ein elektrisches Speicherheizgerät.

Fig. 1 enthält das elektrische Schaltbild der Einrichtung;

Fi g. 2 zeigt den Temperatunerlauf an den Temperaturfühlern des ersten und zweiten Temperaturfühlers, wobei die beiden zugehörigen Temperaturregler untereinander verschiedene Schaltdifferenzen aufweisen: in

Fig. 3 wird der gleiche Temperaturverlauf bei Temperaturreglern mit untereinander gleichen Schaltdifferenzen gezeigt.

In Fi g. 1 ist das dreiphasige Heizaggregat H einer-

seits an die Klemmen Mp eines dreiphasigen Wechselspannur.gsnetzes und andererseits an das nur während der Ni .'dertarifzeit unter Spannung stehende KlemmtripelMT angeschlossen. Der erste Temperaturregler R Ϊ sorgt dafür, daß sein Kontakt r 10 bei Errei-

chen einer ersten Temperaturgrenze öffnet, so daß das Heizaggregat H aufhört zu heizen. Nach Abfallen der am Temperaturfühler des ersten Temperaturreglers Rl auftretenden Temperatur schließt sich der Kontakt r 10 wiederum. (Mit den Kontakten rlO und r 20 .,ind jeweils Kontakttripet gemeint.) Für den Fall, daß der Temperaturregler R1 defekt ist, d. h., daß sich der Kontakt rlO nicht mehr öffnen kann, ist aus Sicherheitsgründea der zweite Temperaturregler Rl vorgesehen, dessen Kontakt /-20 geöffnet wird,

wenn rtie Temperatur am Temperaturfühler des zweiten Temperaturreglers R 2 eine zweite Temperaturgrenze erreicht. Noch bevor diese Temperaturgrenze erreicht ist, aber zeitlich nach Erreichen der ersten Temperaturgrenze des defekten ersten Temperaturreglcrs Rl, wird der Kontakt r21 geschlossen, so daß das Anzeigemittel A, eine Anzeigelampe, den Defekt des ersten Temperaturreglers R. 1 durch Aufleuchten anzeigt. Die Anzeigelampe A wird von der Klemme

5 J 6

NoT aus mit Normaltarif-Strom versorgt, d.h., die Temperaturreglers R2 sowie die Schaltdifferenz Anzeigelampe leuchtet — sofern der Kontakt r 21 ge- til ein und 111 aus des Kontaktes r 21 ist. Im Norschlossen ist — sowohl während der Niedertarifzeit malfall werden sich die Schaltdifferenzen der Konais auch während der Normaltarifzeit, takter20 und r21, wie auch in Fig. 2 angedeutet,

F i g. 2 zeigt den Verlauf an den Temperaturfüh- 5 voneinander unterscheiden.

lern der TemperaturreglerR1 und Rl, aufgetragen In Fig. 3 ist ein ähnlicher Verlauf der Temperaübcr der Zeit T in Stunden (h). Während der Auf- tür an den Temperaturfühlern der beiden Temperaladung des Speicherheizgerätes innerhalb der Nieder- turregler dargestellt, wobei jedoch die Schaltdifferentarifzeit, welche zur Zeit T = O begonnen haben zen der Kontakter 10 und r20 untereinander gleich möge, steigt die Temperatur / an den Temperaturfüh- io sind, was den fertigungstechnischen Vorteil hat, daß lern stetig an, d. h., sie folgt der Kurve 1. Bei Errei- zwei untereinander gleiche Temperaturregler angechen der ersten Grenztemperatur tlOaus, der Ab- weudet werden können (vgl. die Pfeile!),
schalttemperatur des ersten Temperaturreglers R1, Bei einem defekten Temperaturregler R1 folgt die d.h. bei Tl 8 Stunden; öffnet der erste Temperatur- Temperatur/ der Kurve 1 über den Ausschaltzeitregler Rl seinen Kontakt r 10 (vorausgesetzt, daß der 15 punkt Tl des Kontaktes r 10 hinaus und erreicht so-Temperaturregler i? 1 funktionsfähig ist). Dadurch mit bei der Temperatur/21 em zum Zeitpunkt T2 sinkt die Temperatur / stetig ab, folgt also der den Einschaltpunkt des Kontaktes r21, welcher der Kurve 2. Zum Zeitpunkt T 3 schließt sich der Kontakt Anzeigelampe elektrisch vorgeschaltet ist. Die AnrlO wieder, weil zu diesem Zeitpunkt die Wiederein- zeige des Defektes des Temperaturreglers Rl beginnt schalttemperatur /10 ein des ersten Temperaturreglers 20 also zum Zeitpunkt T 2. Anschließend steigt die Tem- Rl erreicht ist. Wenn noch Spannung am Klemm- peratur / weiter, bis zum Zeitpunkt T5 die Ausschalttripel NiT ist, folgt die Temperatur dann dem Verlauf temperatur t IQ aus des Kontaktes r20 des zweiten der Kurve 3, bis die erste Temperaturgrenze, d. h. die Temperaturreglers R 2 erreicht ist. Zu diesem Zeit-Abschalttemperatur /10 aus, erreicht ist. Bei dieser punkt wird das Heizaggregat H stromlos, so daß die Temperatur öffnet sich der Kontakt rlO wieder. Die- 25 Temperatur /, nunmehr der Kurve 4 folgend, abfällt, ses Spiel wiederholt sich so lange, bis die Niedertarif- Sollte die Niedertarifzeit zum Zeitpunkt T 7' noch zeit beendet ist. nicht beendet sein, so wird mit Erreichen der Tempe-

Kann sich jedoch der Kontakt rlO zur Zeit Tl auf ratur .'2Oe/?; der Kontakt r20 wieder einschalten und

Grund eines Defektes des ersten Temepraturreglers die Temperatur / der Kurve S' folgend wieder anstei-

R1 nicht öffnen, so ist der Temperaturverlauf ein an- 30 gen. Die Differenz zwischen den Temperaturen /10 aus

derer. Die Temperatur / folgt nämlich nunmehr auch und /10 ein einerseits und den Temperaturen / 20 aus

nach dem Zeitpunkt Tl der Kurve 1. Zur Zeit T 2 und / 20 ein andererseits sind untereinander gleich,

schließt sich der Kontakt r 21 bei Erreichen der Tem- Ist jedoch die Niedertarif zeit zum Zeitpunkt T 6

peratur /21 ein. bereits beendet, so wird die Temperatur / auch nach

Von nun an leuchtet die Anzeigelampe A. Die 35 diesem Zeitpunkt der Kurve 4 folgen und so zum Temperatur / steigt jedoch weiter, bis die Temperatur Zeitpunkt T 9' die Wiederausschalttemperatur /21 aus 120 aus zur Zeit T 5 erreicht ist, bei welcher sich der des Kontaktes r21 des zweiten Temperaturreglers Λ 2 Kontakt r 20 öffnet. Da das Heizaggregat H nunmehr erreichen. Zu diesem Zeitpunkt erlischt die Anzeigestromlos ist, sinkt die Temperatur / von nun an, wo- lampe A, die wiederum auch nach dem Ende der bei sie der Kurve 4 folgt. Bei Erreichen der Tempe- 40 Niedertarifzeit (Zeitpunkt T 6) weiter geleuchtet hat. ratui /20ein zur Zeit T7 schließt sich der Kontakt (Die Anzeigedauer ist wie auch in Fig. 1 durch eine r20 wieder, so daß die Temperatur / nunmehr ent- stark gezeichnete Strecke auf der Abszisse angesprechend der Kurve 5 wieder ansteigt. Das Anstei- deutet.)

gen und Abfallen der Temperatur / innerhalb des In- Die Differenzen zwischen den Temperaturen

tervalls zwischen /20 aus und /20 ein wiederholt sich 45 .'20 aus und / 21 ein einerseits und der Temperatur

so lange, bis die Niedertarifzeit beendet ist. Mit Be- 120 ein und der Temperatur ζ 21 aus andererseits sind

endigung der Niedertarifzeit verlaufen die Vorgänge untereinander gleich, weil sich dies bei einem Tem-

in gleicher Weise, wie sie im folgenden beschrieben peraturregler mit mehreren, auf unterschiedliche

werden, wobei davon ausgegangen wird, daß die Nie- Temperaturen eingestellten Kontakten, wie ihn dei

dertarifzeit bereits zur Zeit T 6 beendet war. Nach 50 Temperaturregler R 2 darstellt, am leichtesten errei-

Beendigung der Niedertarifzeit folgt die Temperatur / chen läßt. Jedoch ist dies nicht Voraussetzung für da;

der Kurve 4 (oder einer ähnlichen, aber zeitverscho- Funktionieren einer erfindungsgemäßen Einrichtung

benen), mit Erreichen der Temperatur /21 aus zum Insbesondere bei elektrischen Speicherheizgeräter

Zeitpunkt T9 öffnet der Kontakt r 21, so daß die An- ergibt sich bei Anwendung der Erfindung der Vorteil

zeigelampe A erlischt. 55 daß die Anzeige des Defektes des ersten Temperatur

Im beschriebenen (ungünstigen) Fall leuchtet die reglers auch noch dann aufrechterhalten wird, wem

Anzeigelampe A also zum Zeitpunkt T2 bis zum die meist innerhalb der Nachtzeit liegende Nieder

Zeitpunkt T 9. im vorliegenden Fall also etwa 7 Stun- tarifzeit beendet ist, so daß der Benutzer des Spei

den lang. Dabei ist besonders bemerkenswert, daß die cherhdzgerätes den aufgetretenen Fehler auch nocl

Anzeigelampe A auch noch nach Beendigung (T6) 60 erkennen kann, wenn die Aufladung des Speicher

der Niedertarifzeit leuchtet. Die Zeitspanne des heizgerätes bereits seit langem beendet ist, und aucl

Leuchtcns hängt im wesentlichen davon ab, wie groß noch dann erkennen kann, wenn die Temperatur ai

die Differenz zwischen den Ausschalttemperaturen den Temperaturfühlern der Temperaturregler bereit

des ersten und des zweiten Temperaturreglers, d. h. so weit abgesunken ist, daß sie unterhalb der Aus

zwischen tiOaus und /20ows. ist und wie groß die 65 schalttemperatur des ersten Temperaturreglers lieg

Differenz (Schaltdifferenz) zwischen dem Ausschalt- also unterhalb der Temperatur, oberhalb welcher sie

punkt/20aus des Kontaktesr20 und dem Wieder- der Defekt de? ersten Temperaturreglers übcrhaut

cinschaltpunkt / 20 ein dieses Kontaktes des zweiten erst bemerkbar macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

richtungen, auf deren Arbeiten auch bei Defektgehen Patentansprüche: des darin enthaltenen (ersten) Temperaturreglers nicht verzichtet werden kann, wie das beispielsweise

1. Temperaturbegrenzer mit Anzeige zur Über- bei Speicherheizgeräten und Tiefkühlgeräten der Fall wachung eines eine Heiz- oder Kühleinrichtung S ist, den Nachteil, daß der Temperaturwächter bei schaltenden ersten Temperaturreglers mit einem einer Störung des (ersten) Temperaturreglers das zuvon einem zweiten Temperaturregler betätigten gehörige Gerät völlig abschaltet, so daß der Benutzer Schalter zum Schalten der Heiz- bzw. Kühl- der entsprechenden Heizeinrichtung frieren muß bzw. einrichtung bei einer über bzw. unter dem Soll- das Kühlgut der Kühleinrichtung verderben kann, wert liegenden Grenztemperatur infolge eines De- io Deshalb hat man den Temperaturwächter nicht selten fektes des ersten Temperaturreglers, dadurch durch einen zweiten Temperaturregler ersetzt. Bei gekennzeichnet, daß der zweite Tempe- einer Störung des ersten Temperaturreglers arbeitet raturregler (R 2) in an sich bekannter Weise einen die Heiz- oder Kühleinrichtung nun weiter, wenn ihre zusätzlichen Schalter (r21) für das Anzeigemittel Temperatur nun auch durch den zweiten Tempeiatur- (A) aufweist, der so gestaltet ist, daß das Anzeige- 15 regler auf ein anderes Temperaturniveau geregelt mittel (A) zeitlich vor dem Schalten des Heiz- wird, als es durch den ersten Temperaturregler der (H) oder r.ühlaggregates durch den zweiten Tem- Fall wäre. Dies bleibt dem Benutzer einer entspreperaturreglcr (Rl), aber nach Erreichen des chenden Heiz- oder Kühleinrichtung jedoch meist Schaltpunktes (/10aus) des defekten ersten Tem- verborgen. Es sind daher Anzeigemittel vorzusehen, pcraturreglers (Rl) eingeschaltet und erst zeitlich 20 die eine Störung des ersten Temperaturreglers anzeiiiach dem Einschaltpunkt (/2OeZn) des zweiten gen, damit diese behoben werden kann. Die Schaffung Temperaturreglers (R2) wieder ausgeschaltet einer geeigneten Anzeigeeinrichtung ist der Zweck wird. der vorliegenden Erfindung. Dabei wird von einer

2. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 1, da- Temperaturregeleinrichtung einer Heiz- oder Kühld arch gekennzeichnet, daß die Ausschalttempera- 25 einrichtung ausgegangen, die einen zweiten Tempetur(f21 aus) des Schalters (R 21) für das Anzeige- raturregler enthält, der bei Defekt des ersten Tempern ittel (A) zwischen der Wiedereinschalttempera- raturreglers die Temperatur durch Schalten des Heiz- Ιυτ (t 20 ein/ des zweiten Temperaturreglers (R2) oder Kühlaggregates der Heiz- bzw. Kühleinrichtung uid der darunterlie_benden Wiedereinschalttempe- begrenzt.

nlur (tlOein) des ernten Temperaturreglers (R 1) 30 Eine derartige Schalteinrichtung ist beispielsweise

liegt. in dem Gebrauchsmuster 1 757 823 bekanntgewor-

3. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 1 den, in welchem eine Sicherheitsvorkehrung an TemoiJer 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- peraturregelkreisen gezeigt und beschrieben wird, die aggregat (H) nur während der Niedertarifzeit einen ersten Temperaturreglerkontakt enthält, dem (i^r = 0 bis T6) einscnaltbar ist, daß jedoch das 35 thermisch ein zweiter nacl.Jieschaltet ist, der mit Anzeigemittel (A) auch während der Normal- einem Anzeige- bzw. Abschaltmittel versehen ist. tarifzeit (ab 76) in Betrieb ist. Dieses Anzeige- und Abschaltmittel wird jedoch

gleichzeitig ein- bzw. ausgeschaltet, so daß nach Zu-

rückgehen der Temperatur das Anzeigemittel sofort

40 ausgeschaltet wird.

Auch in der deutschen Patentschrift 693 882 wird

Heiz-oder Kühleinrichtungen, beispielsweise Heiß- eine Sicherung gegen Überhitzung elektrisch betriewasserspeicher, Speicherheizgeräte oder Tiefkühl- bener Geräte gezeigt und beschrieben, bei dei zwei geräte sind fast immer mit einem (ersten) Temperatur- parallel zueinanderliegende Bimetallstreifen an einem regler ausgestattet, der dafür sorgt, daß die Tempe 45 gemeinsamen Stromkreis angeschlossen sind, bei dem ratur eines solchen Gerätes eine bestimmte Grenze der eine Bimetallfiihler in Abhängigkeit der jewe'linicht über- oder unterschreitet. Es besteht nun die gen Stellung des anderen Bimetallfühlers steht, wobei Gefahr, daß bei einer Störung dieses (ersten) Tem- der erste Bimetallregler die Aufgabe der Anzeige peraturreglers das mit diesem Temperaturregler aus- einer erhöhten Temperatur hat. Es findet daher mit gestattete Gerät oder das beheizte oder gekühlte Gut 50 dem ersten Temperaturregler eine Anzeige einer erbeschädigt oder verdorben wird. Man hat daher in höhten Temperatur und mit dem zweiten Tempera-Heiz- oder Kühleinrichtungen schon neben dem turfühler die Abschaltung der Heizeinrichtung bei (ersten) Temperaturregler einen Temperaturwächter Erreichen einer noch weiter erhöhten Temperatur vorgesehen, der bei Versagen des (ersten) Tempera- statt.

turrejjlers, d. h. also jenseits der Grenze, diesseits 55 Es wäre denkbar, die Anzeige eines Defektes des

welcher die Temperatur durch den (ersten) Tempe- ersten Temperaturreglers bei einer derartigen Tem-

raturregler gehalten werden soll, die Temperatur be- peraturregeleinrichUing in der Weise zu ermöglichen,

grenzt, sie also diesseits einer zweiten Grenze hält, daß während des ersten Regelspieles des zweiten

welche wenig außerhalb der Grenztemperatur des Temperaturreglers nach dem Eintreten der Störung

(ersten) Temperaturreglers liegt. 60 des ersten Temperaturreglers ein Relais zum Anspre-

Unter einem Temperaturwächter versteht man nor- chen gebracht wird, welches durch eine Selbsthalte-

malerweise ein temperaturabhängiges Schaltglied, schaltung nach dein erstmaligen Ansprechen unab-

welches bei Erreichen seiner Temperaturgrenze eine hängig von weiteren Regelspielen des zweiten Tem-

einmEilige Abschaltung eines an den Temperatur- peraturreglers in der beim Ansprechen eingenomme-

wächter angeschlossenen Heizkörpers oder Kühl- 65 nen Lage verharrt. An dieses Selbsthalterelais könnte

aggregates bewirkt, welches also von selbst nicht wie- das Anzeigemittel angeschlossen sein, so daß eine

der einschaltet. Die Verwendung eines derartigen sichere Anzeige dieses Defektes gewährleistet wäre.

Temperaturwächters hat nun bei Heiz- oder Kühlein- Aufgabe der Erfindung ist es jedoch, den Aufwand,