DE1765158B2 - Temperaturregel vorrichtung für Heizdecken und dergleichen - Google Patents

Description

richtung eine Phasensteuerung des Leitfähigkeits- Brände usw. sein.

winkeis des Thyristors erfolgt, dadurch ge- Für Heizdecken sind auch schon Heiz- und kennzeichnet, daß ein Temperaturfühler Steuervorrichtungen bekannt (USA.-Patentschrift (15) vorgesehen ist, der aus zwei einander gegen- 15 2 £63 035), bei der zwei Leiter unter Zwischenschalüber angeordneten Leitern (16, 16*) mit einer tung einer temperaturempfindlichen Regelschicht zwischengeschalteten temperaturempfindlichen wendelförmig um einen Kern bzw. umeinander her-Regelschicht (32) besteht, deren Widerstand umgewickelt sind. Der eine der beiden Leiter kann einen negativen Temperaturkoeffizienten hat, daß dabei ein Heizdraht sein, der andere Leiter einem der eine Leiter (76) des Temperaturfühlers (15), ao Temperaturfühler angehören. Als tenipeidiürempein Impulserzeuger (18), eine Primärwicklung findliche Regelschicht wird zwischen die Leiter bei-(20) eines Transformators (19), der andere Leiter spielsweise eine Polyamidschicht eingeschaltet, die (16') des Temperaturfühlers (15) und ein zum die Leiter bei niedrigen Temperaturen voneinander Einstellen der Temperatur dienender Regelwider- isoliert, bei höheren Temperaturen aber einen Konstand (14) miteinander in Reihe zum Hauptkreis 25 takt der beiden Leiter über einen temperaturabhängiparallel geschaltet sind, und daß die Sekundär- gen, von der Polyamidschicht gebildeten Widerstand wicklung (21) des Transformators (19) zwischen herstellt, so daß eine temperaturabhängige Steuerung Kathode und Steuerelektrode des Thyristors (8) möglich wird. Würde ein solches Widerstandselement angeschlossen ist. an Stelle der temperaturabhängigen Widerstände in 2. Temperaturregelvorrichtung nach An- 30 der oben erläuterten Vorrichtung varwendet. so würspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- den Beschädigungen und Durchschlage des Temperavorrichtung (3) aus zwei Heizdrähten (4, 4') be- turfühlers wiederum zu einem Kurzschluß des Transteht, die unter Zwischenlage einer Schmelz- sistors und damit zu einem dauernd leitenden Zuschicht (29) einander gegenüber . ngeordnet sind stand des Thyristors führen, was eine gefährliche und im Hauptkreis außer dem Thyristor (8) mit 35 überhitzung der Heizwiderstände zur Folge haben einer Schmelzsicherung (11) in Reihe geschaltet müßte.

sind. Es ist weiter eine Temperaturregelvorrichtung für 3. Temperaturregel vorrichtung nach An- Heizdecken u.dgl. bekannt (USA.-Patentschrift sprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich 2 846 559), bei der die Heizvorrichtung selbst ebenzu einem der Heizdrähte (4) der Heizvorrichtung 40 falls aus wendelförmig gewickelten Heizdrähten be-(3) eine Diode (2) parallel geschaltet ist, deren steht. Zur Temperatursteuerung dient dabei ein BiDurchlaßrichtung zu der des Thyristors (8) entge- metallregler, der mit einem Hilfselement geheizt gengesetzt ist. wird. Zusätzlich wird ein temperaturempfindliches

Widerstandselement verwendet, das als Sicherheits-

45 element dient und im Fall eines anormalen Tempera-

turanstiegs durch öffnen von Relaiskontakten den

Heizstrom unterbricht. Ist es aber auf Grand hoher Stromstärken einmal zu Kontaktklebeerscheinungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperature- gekommen, so kann auch eine solche, im übrigen gelvorrichtung mit einem Hauptkreis, der aus einer 50 komplizierte Vorrichtung, nicht für eine absolute BeReihenschaltung eines Thyristors mit einer Heizvor- triebssicherheit sorgen.

richtung besteht, und mit einem entsprechend einer Bei Temperaturregelvorrichtungen für Heizein-Temperaturänderung ein Signal an die Steuerelek- richtungen ist es auch bekannt (belgische Patenttrode des Thyristors legenden Steuersignalkrcis, schrift 628 620) mit den Heizdrähten Schmelzsichedurch den zur Regelung des in die Heizvorrichtung 55 rungen in Reihe zu schalten, die den Stromfluß durch gespeisten Stroms und damit der Temperatur der die Heizeinrichtung bei zu hohen Stromstärken un-Heizvorrichtung eine Phasensteuerung des Leitfähig- terbrechen. Damit wird aber ein ständiger Stromfluß keitswinkels des Thyristors erfolgt. mit kleinen Stromstärke, der ebenfalls zu Gefähr-Temperaturregelvorrichtungen dieser Art sind be- düngen der das Heizgerät benützenden Person usw, kaiint (USA.-Patentschrift 3 299 345). Der den Thy- 60 führen kann, nicht unterbunden und somit nur eine ristor ansteuernde und damit die Temperatur der recht eingeschränkte Betriebssicherheit erzielt.
Heizvorrichtung regelnde Steuersignalkreis ist bei der Zur Ansteuerung von Thyristoren sind im übrigen bekannten Temperaturregelvorrichtung mit tempera- die verschiedensten Steuersignalkreise bekannt, beiturabhängigen Widerständen versehen, von denen spielsweise auch solche, bei denen der Steuersignaleiner in eine Brückenschaltung einbezogen ist. Der 65 kreis über einen Transformator an die Steuerelek-Ausgang der Brückenschaltung wird durch einen trode des Thyristors angekoppelt ist (»Elektro-Tech-Transistor verstärkt und als Signalstrum über einen nik« Nr. 18, 25. Mai 1966, S. 417 bis 420). Bekannt Transformator an die Steuerelektrode des Thyristors ist es auch, in derartigen Kippschaltungen als Im-

pulserzeuger Glimmlampen zu verwenden (»Die Kathode, so wird durch die auf die angegebene

Glimmröhre und ihre Schaltungen«, Band 28 der Weise geschaltete Diode ein Heizdraht kurzgeschlos-

»Radiopraktikerbiicberei« S, 35, ff), sen und damit wieder die Stromstärke so erhöht, daß

Aufgabe der Erfindung ist es, auch im Falle von die Schmelzsicherung ohne weiteres durchbrennt und Betriebsstörungen durch Material- oder sonstige 5 das fehlerhaft gewordene Gerät außer Betrieb nimmt. Fehler zur Aufrecbterhaltung der Betriebssicherheit Die zusätzlich verwendete Diode bleibt dabei im norder mit der Temperaturregelvorrichtung versebenen malen Betrieb, also bei voll funktionsfähigem Tbyri-Heizdecke od, dgl, zu sorgen. sior völlig wirkungslos, erzielt aber bei dem genann-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ten Fehler im Thyristor sofort eine Beendigung der

löst, daß ein Temperaturfühler vorgesehen ist, der io Aufheizung.

aus zwei einander gegenüber angeordneten Leitern Es kann also in keinem der denkbaren Störungsmit einer Zwischengeschäften temperaturempfindli- fälle zu einem Andauern der Aufheizung der Heizeben Regelschicht besteht, deren Widerstand einen vorrichtung kommen. Vielmehr wird das fehlerhafte negativen Temperaturkoeffizienten hat, daß der eine Gerät augenblicklich und selbsttätig außer Betrieb Leiter des Temperaturfühlers, ein Impulserzeuger, 15 genommen. Für Heizdecken u. dgl. ist mit einer dereine Primärwicklung eines Transformators., der an- artigen Temperaturregelvorrichtung damit vollständere Leiter des Temperaturfühlers und ein zum Ein- dige Betriebssicherheit erzielt,
stellen der Temperatur dienender Regelwiderstand In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise miteiniüider in Reihe zum Hauptkreis parallel ge- veranschaulicht, und zwar zeigt
schaltet sind, und daß die Sekundärwicklung des 20 F i g. 1 die Schaltung einer Ausführungsform der Transformators zwischen Kathode und Steuerelek- Temp^raturregelvorrichtung,
trode des Thyristors angeschlossen ist. F ig. 2 und 3 teilweise aufr,.schnitten Seitenansich-

Wird bei einer derartigen Ausbildung der Tempe- ten der Heizvoi richtung und des Temperaturfühlers

raturregelvorrichtung einer der Leiter des Tempera- der Ausführung von F i g. 1,

turfühlers unterbrochen, so fließt durch den Impuls- 25 F i g. 4 eine grafische Darstellung der Abhängigerzeuger kein Strom mehr, so daß der Thyristor nicht ksit der Impedanz der temperaturempfindlichen Rein den leitenden Zustand gesteuert wird. Dadurch ist geischichten von der Temperatur,
wiederum eine Erwärmung der Heizdrähte wirkungs- F i g. 5 eine grafische Darstellung der Abnängigvoll verhindert und somit eine große Betriebssicher- keit der Oberflächentemperatur einer Heizdecke von heit erzielt. Kommt es statt dessen zu einem Kurz- 3° der Zeit beginnend mit dem Einschalten der Heizschluß des Impulserzeugers, so wird in Anbetracht decke,

der Zwischenschaltung des Transformators und sei- Fig.6 eine grafische Darstellung der Abhängigner Impedanz für die Meßfrequenz kein Signal aus- keit der Deckentemperatur von der Raumtemperatur, reichender Amplitude für das Triggern des Thyri- F i g. 7 eine Draufsicht auf eine Heizdecke mit stors an dessen Steuerelektrode gelegt werden. Auch 35 Darstellung der Anordnung der die Heizvorrichtung eine Störung am Impulserzeuger ist so nicht in der darstellenden Heizdrähte und der den Temperatur-Lage, die Betriebssicherheit zu gefährden. fühler darstellenden Leiter,

Kommt es schließlich im Temperaturfühler zu F i g. 8 a, 8 b und 8 c Schaltungen zur Erläuterung

einem Kurzschluß zwischen seinen beiden einander verschiedener möglicher Fälle beim Betrieb der

gegenüber angeordneten Leitern, so wird dadurch 40 Heizdecke,

der Impulserzeuger außer Betrieb genommen und F i g. 9 a, 9 b und 9 c grafische Darstellungen zur

damit wiederum der Thyristor nichtleitend gesteuert. Erläuterung des in den Fällen der F i g. 8 a, 8 b und

Unabhängig von der Art des Fehlers im Steuersignal- 8 c jeweils gegebenen Stromflusses durch die

kreis, der also jedes einzelne Element dieses Sleuersi- Schmelzsicherung,

gnalkreises auf jede denkbare Weise betreffen kann, 45 Fig. 10 eine gegenüber der Ausführung nach ist die Betriebssicherheit der Vorrichtung in jedem F i g. 1 durch Ersetzen der Glimmlampe als Impuls-Fall gewährleistet. erzeuger durch ein bidirektionales Schaltelement ab-

Um auch im Hauptkreis für eine ebenso gute Be- gewandelte Ausführung und

triebssicherheit zu sorgen, ist dort die Heizvorrich- F i g. 11 eine F i g. 10 ähnliche Ausführung mit tung aus zwei Heizdrähten ausgebildet, die unter 50 einer als Impulserzeuger verwendeten Zenerdiode.
Zwischenlage einer Schmelzschicht einander gegen- F i g. 1 zeigt eine Ausführung einer Temperaturreüber angeordnet sind und im Hauptkreis außer mit gelvorrichtung, die aus einem die Heizvorrichtung dem Thyristor mit einer Schmelzsicherung in Reihe aufweisenden Hauptkreis zum Anschließen der Heizgeschaltet sind. Kommt es bei einer solchen Ausbil- vorrichtung an eine Stromquelle und aus einem Stcudung zu einer übermäßien Erhitzung der Heizvor- 55 ersignalkreis zum Regeln des in die Heizvorrichtung richtung, so schmilzt die Schmelzscbirht d«rch. Da- gespeisten Stromes und damit der Temperatur der durch kommt es zu einem Kurzschluß an den Wider- Heizvorrichtung besteht. Im Hauptkreis sind ein Standselemente darstellenden Heizdrähten. Der handbetätigter Netzschalter 1, eine von eine: Diode 2 Kurzschluß hat seinerseits wieder ein Ansteigen der überbrückte Heizvorrichtung 3 aus Heizdrähten A Stromstärke zur Folge, die zu einem Durchbrennen 60 und 4', eine Drosselspule 5, ein von der Reihenschalder Schmelzsicherung und damit zur Beendigung des tung eines Widerstandes 6 mit einem Kondensator 1 fehlerhaften Betriebes führt. Die Betriebssicherheit überbrückter Thyristor 8 mit Anode 9 und Kathode wird damit weiter erhöht. 10 und eine Schmelzsicherung 11, auf die gezeigte

Zusätzlich ist es noch möglich, zu einem der Heiz- Weise in Reihe zwischen Anschlüsse 12 und 12

drähte der Heizvorrichtung eine Diode parallel zu 65 einer Wechselstromquelle geschaltet,

schalten, deren Durchlaßrichtung zu der des Thyri- Die Schaltungselemente des Hauptkreises könnet

stors entgegengesetzt ist. Kommt es im Thyristor zu folgende Dimensionierungen aufweisen: Die Diode!

einem Kurzschluß '/wischen einer Anode und seiner ist für 200 V und 1,5 A bestimmt. Die Drosselspule I

weist eine Selbstinduktion von 350 μΗ auf. Der Thy- oder Terephthalsäure-Äthylenglycol-P'olyester trägt, ristor8 ist für 200 V und 2 A bestimmt. Der Wider- die geeignet ist, ein Ausfließen des in der temperaturstand 6 hat einen Widerstandswert von 10 Ω. Der empfindlichen Regelschicht 32 enthaltenden leiten-Kondensatoir 7 hat eine Betriebsspannung von 250 V den Weichmachers zu verhindern. Schließlich ist und eine Kapazität von 0,1 μΡ. 5 noch ein die Überzugsschicht 33 umgebender äuße-

Vom Hatiptkreis zweigt hinter dem Netzschalter 1 rer Mantel 34 am einem Vinlyharz, Polyamidkunstbzw, der Schmelzsicherung 11 der Steuersignalkreis stoff oder einer Kautschukmasse vorgesehen. Die ab. Dieser besteht aus der Reihenschaltung eines Regelschicht 32 besteht aus Polyamid oder PoIy-Festwiderstandes 13 mit einem Regelwiderstand 14, vinylchlorid mit einem Zusatz eines leitenden Weicheinem Temperaturfühler 15 aus Leitern 16 und 16', io machers.

einem Festwiderstand 17, einer als Impulserzeuger F i g. 4 zeigt, wie die Impedanz der Regelschicht dienenden Neonglimmlampe 18 und der einem 32 mit steigender Temperatur stark abnimmt.
Transformator 19 angehörenden Primärwicklung 20 Die Temperatur einer elektrischen Heizdecke, die dieses Transformators. Die Sekundärwicklung 21 des mit einer Temperaturregelvorrichtung gemäß F i g. 1 Transformators 19 ist mit ihrem einen Ende über 15 versehen ist, wird auf folgende Weise geregelt:
einen Festwiderstand 22 an die Steuerelektrode 23 Wird der handbetätigte Netzschalter 1 in unbeheüzdes Thyristors 8 angeschlossen und mit ihrem ande- tem Zustand der Heizdecke in einer Halbperiode der ren Ende mit der Kathode 10 des Thyristors verbun- Netzspannung geschlossen, in der am Anschluß 12 den. Weiter ist eine Diode 24 derart zwischen die eine positive, am Anschluß 12' eine negative Span-Kathode HU und die Steuerelektrode 23 des Thyri- 20 nung liegt, so wird der aus dem Netzschalterl, dem stors 8 geschaltet, daß ihre Anode mit der Kathode Festwiderstand 13, dem zur Temperatureinstellung 10 und ihre Kathode mit der Steuerelektrode 23 ver- dienenden Regelwiderstand 14, dem zum Abtühlen bunden ist. der Temperatur dienenden Leiter 16, dem Festwider-

Die Schaltelemente des Steuersignalkreises können stand 17, der Neonglimmlampe 18, der Primärwickbeispielsweise wie folgt dimensioniert werden: Der »5 lung 20 des Transformators 19, dem Leiter 16' und Festwiderstand 13 weist einen Widerstandswert von der Schmelzsicherung 11 bestehende Steuersignal-100 kΩ auf, der Regelwiderstand 14 einen solchen kreis geschlossen. Die Netzspannung liegt so teilvon 1 ΜΩ, der Festwiderstand 17 einen solchen von weise am Festwiderstand 13, am Regelwiderstand 14 33 ΚΩ sowie die Primärwicklung 20 des als Impuls- bzw. an der Regelschicht 32 an. Da in diesem Fall übertrager dienenden Transformators 19 einen sol- 30 die Impedanz der temperaturempfindlichen Regelchen von 2 ΚΩ. Auch die Sekundärwicklung 21 des schicht 32 größer ist als die des Festwiderstandes 13 Transformators 19 hat einen Widerstandswert von und des Regelwiderstandes 14, liegt die Spannung an 2 ΚΩ und der Festwiderstand 22 einen Widerstands- der Regelschicht 32, so daß die Neonglimmlampe 18 wert von 820 Ω. Die Diode 24 ist für eine Betriebs- gezündet wird und mit ihrer Entladung beginnt. Daspannung von 30 V und eine Betriebsstromstärke 35 durch fällt die Spannung um etwa 10 V auf die Entvon 35 mA bestimmt. ladungshaltespnnnung 8, und es wird somit ein Im-

Weiter ist zwischen die Anschlüsse 12 und 12' auf puls erzeugt. Dieser Impuls wird vom Transformator die gezeigte Weise die Reihenschaltung einer zum 19 auf seine Sekundärwicklung 21 übertragen, so daß Anzeigen eines Stromflusses im Stromkreis dienen- ein Signalstrorn zur Steuerelektrode 23 des Thyriden Neoriiglimmlampe 25 mit einem Schutzwider- 40 stors 8 fließt und diesen triggert. Dadurch wird der stand 26 eines Widerstandswertes von 150ΚΩ ge- Thyristor 8 leitend, d. h. seine Anode 9 und seine Kaschaltet sowie hierzu parallel ein Kondensator 27 thode 10 werden leitend miteinander verbunden. Damit einer Betriebsspannung von 250 V und einer Ka- durch fließt nunmehr ein Strom auch im Hauptkreis, pazität von 0,1 μΡ. Der Anschluß erfolgt auf der in dem der Netzschalter 1, der Heizdraht 4, die Droseinen Seite zwischen Netzschalter 1 und Heizdraht 4, 45 seispule 5, die Anode 9 und die Kathode 10 des Thyauf der anderen Seite zwischen Schmelzsicherung 11 ristors 8, der Heizdraht 4' und die Schmelzsicherung und Heizdraht 4'. 11 liegen. Die Heizvorrichtung 3 erwärmt skh hier-

F i g. 2 zeigt den Aufbau der Heizvorrichtung 3 aus durch.

den Heiziirähten4 und 4'. Auf einen Kern 28 aus Fig.5 zeigt die Temperaturkennlinien, wie sie bei

hitzebeständigem Isoliermaterial ist wendelförmig 150 einer mit einer derartigen Regeleinrichtung versehe-

der Heizdraht 4 aus Kupfer oder einer Kupferlegie- nen Heizdecke erzielt werdea können. Die Kur~

rung aufgewickelt Diesen umgibt eine Schme'r- yen A, B undC entsprechen dabei verschiedenen

schicht W, die beispielsweise aus Polyamid, einem Temperaturwerten, die durch Wählen einer ge-

Vinylharz oder Polyäthylen besteht, also aus einem wünschten Temperatur am Regelwiderstand 14 ange-

Material, das bei einer bestimmten Temperatur 55 wählt werden können. Kurve D dient zur Erläuterung

schmilzt Die Schmelzschicht 29 ist mit dem Heiz- des Regelverhaltens an der Heizvorrichtung selbst

draht 4' bewickelt der nach außen von einem Iso- Man erkennt daß nach einer gewissen Anheizzeit die

liermantel 30 abgedeckt wird. angewählte Temperatur der Heizdecke gut konstant

Fi g. 3 zeigt den Aufbau des Temperaturfühlers 15 beibehalten wird.

aus den Leitern 16 und 16'. Ein Kern 31 aus hitzebe- 60 F i g. 6 zeigt einen weiteren Vorteil der mit der

ständigem Isolieim..terial ist wendelförmig mit dem Temperaturregelvorrichtung ausgerüsteten Heiz-

Leiter 16 bewickelt, der aus einem vernickelten oder decke. Hier zeigt die Kurve E die Deckentemperatur,

korrosionsbeständigem Draht besteht Auf den Leiter wie sie bei Heizdecken mit bekannten Temperaturre-

16 ist eiiae temperatuiempfindliche Regelschicht 32 gelvorrichtungen mit Bimetallreglem in Abhängigkeit

mit negativem Temperatafkoeffizieaten ihres Wider- 65 von der Raumtemperatur verläuft Man erkennt, daß

standswertes aufgebracht Die Regelschicht 32 ist bei Absinken der Raumtemperatujr die Deckentem-

wieder wendelförmig mit dem Leiter W bewickelt, peratur stark ansteigt Das wirkt sich im Gebrauch

der seinerseits eine Oberzugschicht 33 aus Polyamid unangenehm aus. Kurve F gilt für eine Heizdecke,

7 ~ 8

die mit der oben erläuterten Temperaturregelvorrich- nimmt, bis schließlich die an der Neonglimmlampe tung ausgerüstet ist. Man erhennt. daß hier die Dek- 18 liegende Spannung unter die Entladespannung der kentemperatur von der Raumtemperatur unabhängig, Neonglhnmlampe absinkt. Damit ist die Entladung die eingestellte Deckentemjeratur also unabhängig über die Neonglimmlampe 18 beendet und auch der von Änderungen der Raumtemperatur eingehalten 5 die Primärwicklung 20 des Transformators 19 durchwird. Das entspricht voll d<m Bedürfnissen des Be- fließende Strom wird unterbrochen, so daß von der ni&ers. Sekundärwicklung 21 kein Signalstrom mehr an die

Fig.7 zeigt eine besonders zweckmäßige Anord- Steuerelektrode 23 des Thyristors8 gegeben wird, nung der Heizvorrichtung 3 und des Temperaturfüh- Damit bleibt nunmehr der Strom durch die Heizlers 15 bzw. der entsprechenden Heizdrähte und Lei- io drähte 4 und 4' unterbrochen und die Heizdecke 35 ter in einer Heizdecke 35 ml·: Anschluß 36. Die Heiz- wird nicht mehr beheizt. Die Temperatur der Heizvorrichtung 3 ist in der Heizdecke in Windungen ge- decke 35 kann wegen der Wiederholung des oben beführt, die, um den Kopf des Benutzers kühl, seine schriebenen Ablaufes leicht konstant gehalten wer-Füße dagegen warmzuhalten, von den Füßen zum den. Die Speisespannung ist in Fig.9a strichliert Kopf hin einen immer größeren Abstand aufweisen. 15 eingezeichnet.

Auf jeweils zwei bis fünf Windungen der Heizvor- Es kann auch zu einem Kurzschluß zwischen den richtung 3 entfällt eine Windung des Temperaturfüh- Heizdrähten 4 und 4' kommen, wo das in F i g. 8 b lers 15. Auch dieser ist demnach im Bereich der angedeutet ist. Ein solcher Kurzschluß ist die Folge Füße enger geführt als im Bereich von Unterleib einer lokalen Überhitzung der Heizvorrichtung 3, die und Brust. Ein störender Einfluß der Körpertempe- ao durch den Temperaturfühler 15 nicht festgestellt ratur des Benutzers auf die Temperaturregelung ist wird. Dazu kann es wegen der Anordnung von Heizdamit weitestgehend ausge·schaltet. Zum Anschluß vorrichtung 3 und Temperaturfühler 15 in der Heizder Heizdecke an das Net? kann der Anschluß 36 decke 35 auf die in F i g. 7 gezeigte Art kommen. Der über eine Kupplung 36'unci ein Kabel 37 mit einem Temperaturanstieg in der Heizvorrichtung 3 führt Regler 38 verbunden werden, der über ein Kabel und as dazu, daß die Schmelzschicht 29 schmilzt und der einen Stecker 40 mit einer Stromquelle, beispiels- Kurzschluß zwischen den Heizdrähten4 und 4' einweise mit dem Netz verbunden wird. Der Regler 38 tritt. Durch diesen Kurzschluß wird der Thyristors enthält die einzelnen Teile der Schaltung gemäß umgangen. Ferner wird ein Teil der als Widerstands-Fig. 1, soweit sie nicht nach der obigen Erläuterung elemente ausgebildeten Heizdrähte4 und 4' aus dem in die Heizdecke 35 einbezo;>en sind. 3° Stromkreis genommen. Es fließt daher durch die

Fig. 8 a, 8b und 8c dienen zur Erläuterung des Schmelzsicherung 11 ein ununterbrochener Wechselelektrischen Verhaltens der Temperaturregelvorrich- strom angehoben Amplitude, wie er in Fig.9b getung bzw. ihres Hauptkreises unter den verschiedenen zeigt ist. Die Schmelzsicherung 11 brennt daher Bedingungen. augenblicklich durch. Es besteht keine Gefahr, daß

Die F i g. 9 a, 9 b und 9 c zeigen die jeweils in die- 35 die Heizdecke wegen des eingetretenen, lokal zu

sen Fällen durch die Schmelzsicherung 11 fließenden einer übermäßigen Erhitzung führenden Fehlers

Ströme. Feuer fängt.

Der normale Betrieb der Heizdecke ist dabei an Schließlich kann es auch durch einen Scraden am den F i g. 8 a und 9 a abwiesen. Es wurde oben Thyristor 8 zu einem Kurzschluß von dessen Anode schon erläutert, daß hierbei der Thyristor8 bei einem 40 mit seiner Kathode kommen, wie das in Fig. 8c anbestimmten Leitfähigkeitswinkel der Phasensteue- gedeutet ist. Fig.9 zeigt den in diesem Fall durch rung leitend gesteuert wird, wodurch der Stromfluß die Schmelzsicherung 11 fließenden Strom. Es handurch die Heizvorrichtung, aus den Heizdrähten 4 delt sich wieder um einen ständig fließenden Wech- und 4' geregelt wird (vgl. durchgezogene Linie in selstrom. Die Amplitude dieses Wechselstroms ist in Fig.9a). Während der einen Halbperiode der an 45 der einen Halbperiode, in der der Anschluß 12 auf den Anschlüssen 12 und Ul' liegenden Wechselspan- positivem Potential liegt und der Strom sowohl durch nung ist also der Thyristor IJ für eine gewisse Zeit lei- den Heizdraht 4 als auch durch den Heizdraht 4' tend. Während der ander ja Halbperiode liegt am fließt, ebenso groß wie beim Normalbetrieb. In dei Anschluß 12 eine negativ«; Spannung und am An- anderen Halbperiode ist der Heizdraht 4 durch die Schluß 12' eine positive Stiannung, so daß auch die so Diode 2 kurzgeschlossen, so daß sich die Amplitude Anode9 des Thyristors8 an eine negative Spannung des Wechselstromes verdoppelt, wie in Fig.9c ge- und die Kathode 10 an einu positive Spannung gelegt zeigt. Die Schmelzsicherung 11 brennt dadurch sehi wird. Der Thyristor 8 wird dadurch für diese Halbpe- rasch durch. Die Heizdecke kann trotz des Schaden: riode jeweils selbsttätig gesperrt, so daß in dieser am Thyristor 8 nicht Feuer fangen.
Halbperiode auch kein Stnnn durch die Heizdrähte 4 55 Der Kondensator 27 hat den Zweck, Radioemp- und 4' fließt. Da die elektrischen Eigenschaften der fangstörungen zu verhindern. Hierfür filtern den Regelschicht 32 des Temperaturfühlers 15 darch eine Kondensator 27 und die Drosselspule 5 die Impuls* Ersatzschaltung aus einem Widerstand und einer ver- aus, die in dem Augenblick erzeugt werden, in den teilten elektrostatischen Kapazität wiedergegeben der Thyristor 8 leitend wird. Überdies wird hierdurcl werden können, wird es uliabhängig von der jeweili- 60 auch der Thyristor 8 gegen elektrische Wellen abge gen Einstellung des Regehmderstandes 14 im Steuer- schirmt, die durch andere, an die Wechselstrom signalkreis jeweils zu einer Zündung der Nionglimm- quelle angeschlossene Elektrogeräte erzeugt werden lampe 18 und damit auch zu einer Leitendiiteuerung Fehlbetätigungen des Thyristors 8 sind dadurch ver des Thyristors 8 kommen. In dem Maße, wie die mieden. Die Reihenschaltung des Widerstandes < Heizdecke 25 aufgeheizt ward, erwännt sich auch die 65 und des Kondensators 7, die zum Thyristor 8 paral temperaturempfindiiche Rugelschicht 32, wobei ihre IeI geschaltet sind, dient dazu, aus der Wechselstrom Impedanz zwischen den zum Abfühlen der Tempera- quelle herrührende, eineo plötzlichen Spannungsan tür der Heizdecke dienenden Leitern 16 und 16' ab- stieg begleitende Impulswellen vom Thyristor fernzu

halten, die ein spontanes Triggern des Thyristors zur Folge haben könnten, das nicht auf das Anlegen eines Signals an seine Steuerelektrode 23 zurückgeht.

Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß die Schmelztemperatur der Schmelzschicht 29 vorzugsweise im Bereich von 150 bis 200° C liegen soll. Das ist möglich, wenn für die Schmelzschicht ein KunststoSmaterial, wie Nylon 11, Nylon 12, Nylon 6 oder Nylon 610 verwendet wird.

Oben wurde schon erläutert, daß im Falle eines Kurzschlusses zwischen den Leitern 16 und 16' des Temperaturfühlers 15 die Entladung der Neonglimmlampe 18 beendet wird und damit kein Strom mehr durch die Heizvorrichtung 3 fließt. Weiter wurde erläutert, daß es bei einem Kurzschluß dt^r Neonglimmlampe 18 nicht mehr zum Anlegen eines Impulses an die Primärwicklung 20 des Transformators 19 kommt. Statt dessen fließt ein Strom mit Wechselstromfrequenz durch die Primärwicklung und demnach auch durch die Sekundärwicklung 21 des Transformators 19. Die Spannung ist jedoch nicht hoch genug, um den Thyristor 8 anzusteuern. Auch in diesem Fall fließt somit durch die Heizvorrichtung 3 kein Strom.

Fig. 10 und 11 zeigen zwei Ausführungsformen, bei denen die Neonglimmlampe 18 durch Schaltelemente ersetzt ist, die insoweit ein gleiches Verhalten

ίο der Temperaturregelvorrichtung erbringen. In F i g. 10 ist die Neonglimmlampe 18 durch ein bidirektionales Schaltelement 18' ersetzt, bei der Ausführung nach Fig. 11 durch eine Zenerdiode 18". Sowohl das bidirektionale Schaltelement 18' als auch die Zenerdiode 18" stimmen bezüglich des grundsätzlichen Verlaufs ihrer Strom-Spannungs-Kennlinien mit der experimentell ermittelten Kennlinie dei Neonglimmlampe 18 weitestgehend überein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. gelegt, der daraufhin leitend wird. Kommt es bti

   Patentansprüche: einer derartigen Ausbildung der Temperaturregelvorrichtung zu einem Kurzschluß zwischen Emitter und

   X, Temperaturregelvorricbtung mit einem Basis oder Emitter und Kollektor des Transistors, so

   Hauptkreis, der aus einer Reihenschaltung eines 5 wird die Spannung des Eingangstransformators des

   Thyristors mit einer Heizvorrichtung besteht, und Steuersignalkreises unmittelbar an den Ausgangs-

   rait einem entsprechend einer Temperaturände- transformator und über diesen an die Steuerelek-

   rung ein Signal an die Steuerelektrode des Thyri- trode des Thyristors gelangen. Der Thyristor wird

   stors legenden Steueisignalkreis, durch den zur damit dauernd leitend gehalten, was einen ständigen

   Regelung des in die Heizvorrichtung gespeisten io Stromfluß durch die Heizvorrichtung zur Folge hat.

   Stroms und damit der Temperatur der Heizvor- Diese kann sich dabei überhitzen und AnIa* für