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Regler mit elastischer Rückführung.
Regler mit elastischen Rückführungen von verschiedener Bauart sind an sich bekannt. Die mit den bisher bekannten Rückführungen gemachten Erfahrungen haben ergeben, dass man in manchen Fällen die Charakteristik der Rückführung nicht ausreichend der Charakteristik des Regelvorganges anpassen kann. Als Beispiel sei auf die bisher bekannten elastischen Rüekführungen bei Temperaturreglern für Ofen od. dgl. hingewiesen. Bei diesen Reglern dauert es bekanntlich je nach den Betriebsverhältnissen eine längere oder kürzere Zeit, bis sich die durch eine Impulsgabe des Reglers bewirkte Änderung der Zufuhr der Heizenergie im Ofen ausgewirkt hat, d. h. bis die im Ofen befindlichen Stoffe die der veränderten Heizenergiezufuhr entsprechende veränderte Temperatur angenommen haben.
Mathematisch betrachtet stellt die Charakteristik des Regelvorganges eines solchen Temperaturreglers eine Exponentialfunktion dar. Es war nun mit den bisher bekannten elastischen Rüekführungen ausserordentlich schwierig, eine derartige, nach einer Exponentialfunktion verlaufende Regelcharakteristik zu berücksichtigen, insbesondere die in der Praxis unerwünschten ständigen Schwankungen um den gewünschten Regelsollwert in verhältnismässig kurzer Zeit durch entsprechende Einstellung der Rücklaufcharakteristik unmöglich zu machen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Regler mit elastischer Rückführung, insbesondere zur Regelung des physikalischen Zustandes eines gasförmigen, dampfförmigen oder festen Mediums, in betriebssicherer Weise mit verhältnismässig einfachen Mitteln. Gemäss der Erfindung wird die Charakteristik des Regelvorganges durch die Charakteristik einer thermischen Rückführung nachgebildet, die in Übereinstimmung mit den Impulsgaben des Reglers beheizt wird. Die Vorteile des neuen Reglers sind besonders deutlich erkennbar, wenn man seine Anwendung für das obenerwähnte Beispiel der Temperaturregelung eines Ofens betrachtet.
In diesem Beispiel ist es möglich, die beheizten Teile der thermischen Rückführung des neuen Reglers gewissermassen als thermisches Abbild des Ofens aus-
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zu schaffen, den Betriebsverhältnissen des Ofens durch entsprechende Ausbildung der thermischen Rückführung in vollem Umfange Rechnung zu tragen.
Man kann die Übereinstimmung der Beheizung der thermischen Rückführung mit den Impulsgaben des Reglers bei der neuen Einrichtung vorteilhaft dadurch verwirklichen, dass die Zeitdauer der Beheizung der thermischen Rückführung von der Abweichung des Impulsgebers vom Regelsollwert abhängig gemacht ist. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass an den zur Beheizung der Rückführung dienenden Widerständen ein zusätzlicher temperaturempfindlicher Widerstand oder ein Thermoelement angeordnet wird und dieser zusätzliche Widerstand oder das Thermoelement zur Beeinflussung des Nullpunktes des Impulsgebers dient.
Weiterhin können zur genauen Anpassung der Rücklaufcharakteristik der thermischen Rückführung sowohl die der thermischen Rückführung zugeführte Heizenergie als auch deren Abkühlungsgeschwindigkeit wahlweise einstellbar sein, zweckmässig von Hand. Die Einstellung der der thermischen Rückführung zugeführten Heizenergie kann insbesondere mit Hilfe von regelbaren Widerständen erfolgen, die an die über die Regelkontakte des Impulsgebers geführten Heizstromkreise
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für die thermische Rückführung an geschlossen sind. Zur wahlweisen Einstellung der Abkühlungsgeschwindigkeit der beheizten Teile der thermischen Rückführung empfiehlt es sich, einen den Wärmeaustausch dieser Teile mit der Umgebung erschwerende Schirm od. dgl. verstellbar anzuordnen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Gesamtbild einer ersten Ausführungsform, deren Arbeiten durch. das Kurvenbild nach Fig. 2 erläutert wird. Fig. 3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung, von der ein Teil in Fig. 4 näher dargestellt ist.
Eine dritte, besonders einfache Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 veranschaulicht.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einer Gas-oder Dampfentladungsröhre (Stromtor) dargestellt.
Nach Fig. 1 ist ein elektrischer Temperaturregler als Beispiel gewählt, der die Temperatur eines Ofens 1 auf einem bestimmten vorgeschriebenen Sollwert hält. Zu diesem Zweck ist in den Ofen 1 ein Wiederstandsthermometer 2 eingebaut, das in einem Zweig einer Brückenschaltung 3 liegt. Das als Impulsgeber dienende Brückengalvanometer 4 ist mit einem Fallbügel 5 ausgerüstet, der durch einen Kurvenscheibenantrieb 7 intermittierend gehoben und gesenkt wird. Weicht der Zeiger 6 des Galvanometers 4 von den durch die Lücke 8 zwischen zwei treppenförmig abgestuften Kontaktstücken 9 und 10 nach links oder rechts ab, so wird er durch den Fallbügel 5 auf eine der Stufen des Kontaktstückes 9 oder 10 gedrückt, so dass das betreffende Kontaktstück den zugehörigen Regelkontakt 11 oder 12 schliesst.
Durch die Regelkontakte 11 und 12 wird ein Verstellmotor 13 für Rechts-oder Linkslauf eingeschaltet, der ein in der Brennstoffzuführungsleitung zum Ofen 1 liegendes Ventil 14 je nach dem Umlaufsinn entweder öffnet oder schliesst.
Die bisher beschriebene, an sich bekannte Einrichtung berücksichtigt nicht die Verzögerung in dem Temperaturverlauf im Ofen 1, die einerseits von dessen mehr oder weniger grossen Wärmeträgheit und anderseits davon abhängt, dass eine Erhöhung oder Verminderung der Brennstoffzufuhr durch Verstellung des Ventils 14 sich erst nach einer gewissen Zeit als Temperaturänderung im Ofen auswirkt.
Um diese Verzögerung für die Regelung zu erfassen, ist die im folgenden beschriebene elastische Rückführung vorgesehen :
In die Brückenschaltung 3 ist noch ein zusätzlicher potentiometrischer Regelwiderstand 15 eingeschaltet, der in dem Beispiel in ein etwa zur Hälfte mit Quecksilber gefülltes U-Rohr 16 eingebaut ist. Die beiden Enden des Widerstandsdrahtes 17 sind mit zwei Brückenzweigwiderständen verbunden, während die Mitte des Widerstandsdrahtes mittels einer Zuleitung 18 an das Galvanometer 4 angeschlossen ist. Nach oben hin stehen die beiden Schenkel des U-Rohres 16 mit zwei gasgefüllten Räumen 19 und 20 in Verbindung. In die beiden Gasräume 19 und 20 ist je ein Heizwiderstand 21 und 22 eingebaut, deren Heizstromkreis über die Regelkontakte 11, 12 am Impulsgeber 5,6 geführt ist.
In den Stromkreisen der beiden Heizwiderstände 21 und 22 sind regelbare Widerstände 23 und 24 zur Einstellung der Heiz- stromstärken vorgesehen. Ausserdem ist zwischen den beiden Gasräumen 19 und 20 noch ein keilförmiger Schirm 25 mehr oder weniger weit einschiebbar, der je nach seiner Stellung den Wärmeaustausch zwischen den Kammern mehr oder weniger erschwert.
Die dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt : Die Kontaktstücke 9 und 10 mit den Regelkontakten 11 und 12 werden auf den jeweils gewünschten Sollwert eingestellt. Diesem Sollwert entspricht eine bestimmte Stellung des Ventils 14. Tritt nun eine Temperaturänderung im Ofen 1 auf, z. B. eine Temperaturerniedrigung, so macht der Zeiger 6 einen Ausschlag, dessen Grösse von dem Ausmass der Temperaturerniedrigung abhängt. Er wird beispielsweise über der zweiten Stufe des Kontaktstückes 10 zu stehen kommen. Beim nächstfolgenden Abwärtsgehen des Fallbügels 5 wird der Zeiger 6 dann auf die zweite Stufe des Kontaktstückes 10 niedergedrückt und dabei der Regelkontakt 12 geschlossen.
Infolgedessen wird einerseits der Regelmotor 13 in solchem Umlaufsinne eingeschaltet, dass er in dem Beispiel das Ventil 14 öffnet, und anderseits wird der Stromkreis für den Heizwiderstand 21 geschlossen. Die Zeitdauer der Einschaltung des Motors 13 und des Heizwiderstandes 21 hängt von der Grösse des Zeigerausschlages ab. Sie kann z. B. zwischen 2 und 10 Sekunden betragen. Infolge der Öffnung des Ventils 14 wird mehr Brennstoff als vorher zur Beheizung des Ofens 1 verwendet und ausserdem wird sich das Gas in dem Raum 19 ausdehnen, und damit wird die Quecksilbersäule in dem U-Rohr 16 im linken Schenkel sinken und im rechten Schenkel steigen. Durch die Verschiebung der Quecksilbersäule wird, wie ersichtlich, der Nullpunkt des Galvanometers 4, d. h. die Stellung, in welcher der Galvanometerzeiger 6 über der Lücke spielt, geändert.
Geht der Fallbügel 5 wieder nach oben, so wird der Regelkontakt 12 unterbrochen und damit einerseits der Verstellmotor 13 stillgesetzt und anderseits der Heizwiderstand 21 abgeschaltet. Der Gasraum 19 wird sich infolgedessen durch Wärmeaustausch mit seiner Umgebung, insbesondere mit dem benachbarten Gasraum 20, wieder abkühlen. Die Abkühlungsgesehwindigkeit hängt im wesentlichen ab von der Stellung des Schirmes 25. Diese Abkühlung des Raumes 19 hat ein Rückgehen der Quecksilbersäule im U-Rohr 16 zur Folge, wodurch wiederum ein Rüekgängigmachen der Nullpunktverschiebung des Galvanometers 4 bedingt ist.
Die Rücklaufbewegung des Quecksilbers bis zum Erreichen der gezeichneten Stellung verläuft nun, zeitlich betrachtet, nach einer Exponentialfunktion, also nach einer Kurve, die mit der Temperaturänderung im Ofen 1
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bei Änderung der Brennstoffzufuhr übereinstimmt.
Da somit zwischen dem Erwärmungsvorgang im Ofen und der Abkühlung in den Gasräumen 19 und 20 die gleiche Gesetzmässigkeit vorliegt und sich mittels des Schirmes 25 sowie gegebenenfalls auch mittels der Regelwiderstände 23 und 24 noch feinregulieren lässt, so ist ersichtlich, dass damit das Arbeiten des Reglers den Betriebsverhältnissen in einfacher Weise gut angepasst werden kann, Dies hat zur Folge, dass der Regler nur dann anspricht, wenn es wirklich notwendig ist, und ferner die Steuergrösse-unabhängig von der Verzögerung-der Temperaturänderung proportional ist, was zur Folge hat, dass der gewünschte Sollwert der Temperatur im Ofen durchaus pendelfrei innegehalten wird.
Zur Erläuterung des Arbeitens der Rückführeinrichtung 15-25 dient Fig. 2. In dieser ist auf der Ordinatenachse nach unten und nach oben hin der Widerstandswert der in den beiden Schenkeln des U-Rohres 16 liegenden Hälften des Drahtes 17 aufgetragen. Auf der Ordinatenachse sind die Zeiten z. B. in Minuten aufgetragen. Die Kurven a und b stellen die Charakteristik der Rückführung für verschiedene Kontaktzeiten dar, wenn der eine Heizwiderstand, z. B. 21, eingeschaltet war, und die Kurven è und d die Charakteristik der Rückführung für zwei andere Kontaktzeichen bei Einschaltung der Heizvorrichtung 22. Die Kurven a und b können z. B. Kontaktgaben des Regelkontaktes 12 für vier und für zehn Sekunden und die Kurven c und d Kontaktgaben des Regelkontaktes 11 von zwei und von acht Sekunden entsprechen.
Wie ersichtlich, verlaufen sämtliche vier Kurven entsprechend einer Exponentialfunktion. Der Schnittpunkt der Kurven mit der Abszissenachse bedeutet den Augenblick, in welchem die von der Rückführungsvorrichtung bewirkte Nullpunktsänderung des Galvanometers 4 gerade wieder rückgängig gemacht ist.
Das Ausführungbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, dass statt des in einem Quecksilber- U-Rohr 16 befindlichen Widerstandsdrahtes 17 zwei temperaturempfindliche Widerstände 26 und 27 in die Brückenschaltung 3 eingeschaltet sind. Die beiden temperaturempfindlichen Widerstände 26 und 27 sind in diesem Falle je von einer Heizwiek- lung 29 bzw. 28 umgeben, wie aus Fig. 4 näher ersichtlich ist. Über jeden der Widerstände 26 und 27 kann ein Rohr 30, das nach einem Ende hin keilförmig zugespitzt ist, mehr oder weniger hinweggeschoben werden. Dadurch lässt sich die Abkühlungsgeschwindigkeit des temperaturempfindlichen Widerstandes 26 und 27 einstellen.
Durch die temperaturempfindlichen Widerstände 26 und 27 wird bei der intermittierenden Einschaltung ihrer Heizwicklungen 28 oder 29 wiederum eine Nullpunktsverschiebung des in den Diagonalzweig der Brückenschaltung eingeschalteten Galvanometers hervorgerufen, und diese Nullpunktsverschiebung wird durch die Rüekführungsvorrichtung wieder rückgängig gemacht. Man kann gewünschtenfalls auch jeden der beiden temperaturempfindlichen Widerstände 26 und 27 mit seiner Heizwicklung 29, 28 in Form von Drähten zu zwei Spulen wickeln und diese Spulen in einem mit Wasserstoff gefüllten Raum anordnen, z. B. einer Glasbirne.
Ausser der Einfachheit des Aufbaues und der Möglichkeit der Einstellung weitgehend beliebiger Charakteristiken für die Rückführungsvorrichtung weist diese auch noch den Vorteil auf, dass ihr Arbeiten praktisch von der Aussentemperatur unabhängig ist imGegensatz zu denbekannten Rückführungen mit Oldämpfungen u. dgl., die eine oft recht störende Temperaturabhängigkeit der Rücklaufzeit aufweisen.
Die Einstellung verschiedener Rücklaufgeschwindigkeiten mittels der Teile 25, Fig. 1 und 30, Fig. 3, ist im allgemeinen nur notwendig, wenn das Objekt der Regelung, in den Beispielen das in den Ofen eingebrachte Gut, geändert wird, sei es, dass man andere Materialien oder verschieden grosse Mengen ein und desselben Materials im Ofen behandeln will.
Die neue Einrichtung kann auch'Anwendung finden für solche Regler, die mit gas-oder dampfgefüllten Ionenröhren, sogenannten Stromtoren, arbeiten. In diesem Falle wird zweckmässig das Gitter des Stromtores sowohl durch den Impulsgeber als auch durch die Rückführung beeinflusst.
Die Erfindung ist nicht auf elektrisch arbeitende Regler beschränkt, sondern kann sinngemäss auch für andere Regler Anwendung finden. Dient als Impulsgeber z. B. ein Ausdehnungskörper, etwa ein Stab, der einen Regelkontakt schliesst, so kann man als Rüekführungsvorrichtung einen zweiten mit einer zusätzlichen, vom Regelkontakt aus gesteuerten Beheizung versehenen Stab in der Weise anordnen, dass der zweite Stab die Kontaktgabe in entgegengesetztem Sinne beeinflusst.
Besonders einfach gestaltet sich die Anwendung des Erfindungsgedankens bei Reglern mit mechanischen Messsystemen. Ein Beispiel dieser Art ist in Fig. 5 veranschaulicht.
An eine Rohrleitung 30', durch welche irgendein gas-oder dampfförmiges oder flüssiges Medium strömt, ist ein Druckmesser 31 einseitig angeschlossen. Der Druckmesser 31 ist mittels einer Stange 32 mit dem Kontaktarm 33 gekuppelt. Der Kontaktarm 33 und seine Gegenkontakte 34 und 35 sind in die Erregerstromkreise der Feldwicklungen 36 und 37 für Rechts-oder Linkslauf eines Regelmotors 38 eingeschaltet, der über Kegelräder 39 ein Hubventil 40 in der Rohrleitung 30 je nach seinem Umlaufsinn mehr oder weniger öffnet oder schliesst.
Die bisher beschriebene Ausführung eines Reglers arbeitet in der Weise, dass bei etwaigen Druck- änderungen in der Rohrleitung 30'der Druckmesser 31 den Kontaktarm 33 entweder nach rechts oder nach links verstellt, je nachdem, ob der Druck in der Rohrleitung gegenüber dem Regelsollwert zu-oder abnimmt. Durch die Verstellung des Kontaktarmes 33 wird entweder der Kontakt 34 oder der Kontakt 35
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von dem Kontaktarm berührt und damit die Erregerwicklung 36 oder 37 des Motors 38 mit Strom gespeist. Der Motor 38 verstellt dann das Ventil 40 im Sinne der Rückgängigmachung der Druckänderung.
Um nun bei dieser an sich bekannten Ausführung eines Reglers die Erfindung anzuwenden, ist die thermische Rückführung mit dem Kontaktarm 33 unmittelbar gekuppelt. Der Aufbau der thermischen Rückführung ist wie folgt :
Mittels Leitungen 42 und 43 sind an die Kontakte 34 und 35 zwei Heizwicklungen 44 und 45 angeschlossen, welche die thermische Rückführung beheizen. In dem Beispiel ist als wesentlicher Teil der thermischen Rückführung ein zylindrisches Wellrohr 46 vorgesehen, dessen Öffnungen mittels durch Verschraubungen 47, 48 miteinander gekuppelter Platten 49 und 50 abgedeckt sind. An den Platten 49 und 50 sind die Ränder des Wellrohres 46 befestigt. Im Inneren des Wellrohres 46 befindet sich eine Trennwand 51, die mit dem Kontakthebel 33 gelenkig gekuppelt ist.
Ausserdem befindet sich in den beiden durch die Trennwand 51 gebildeten Räumen eine geringe Menge eines leicht verdampfenden Stoffes 52.
Die Wirkungsweise der dargestellten thermischen Rückführung ist wie folgt : Findet durch den Druckmesser 31 z. B. eine Betätigung des Kontaktes 33,35 statt, so wird über die Leitung 43 die Heizwicklung 45 mit Strom gespeist. Sie erwärmt den Raum, in dem sie sich befindet, und infolge Verdampfung eines Teiles des Stoffes 52 ändert sich der Dampfdruck in diesem Raum gegenüber dem Dampfdruck in dem Raum der Heizwicklung 44. Diese Druckdifferenz hat eine Verschiebung der Trennwand 51 zur Folge und damit eine Verstellung des Kontaktarmes 33 im Sinne der Unterbrechung des Kontaktes 33, 35.
Entsprechend liegen die Verhältnisse, wenn eine Kontaktgabe bei 33,34 und dementsprechend eine Beheizung durch die in diesem Falle eingeschaltete Heizwicklung 44 stattfindet. Nur ist dann die Verstellrichtung des Kontaktarmes 33 umgekehrt wie vorher, so dass eine Unterbrechung des Kontaktes 33, 34 stattfindet.
Mit Hilfe der Regelwiderstände 23, 24 in den Leitungen 42, 43 hat man es in der Hand, die Heizstromstärke in den Wicklungen 44 und 45 auf den jeweils gewünschten Wert einzustellen und damit zugleich die Rüeklaufzeit der thermischen Rückführung und die Grösse der Rüekführbewegung den Betriebsverhältnissen entsprechend einzustellen.
Als weiteres Mittel zur Einstellung der gewünschten Rücklaufcharakteristik ist noch eine Verbindungsleitung 53 zwischen den beiden durch die Trennwand 51 gebildeten Räumen vorgesehen, deren wirksamer Querschnitt durch Betätigung eines Drosselorgans 54 wahlweise eingestellt werden kann.
Als leicht verdampfbaren Stoff 52 kann man beispielsweise irgendeine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt verwenden. An Stelle des mechanischen Druckmessers 31 können auch andere mechanische Messsysteme, wie Temperaturmesser, Mengenmesser, Spannungsmesser usw., vorgesehen sein. Weiterhin ist es auch möglich, die thermische Rückführung nicht mit dem Kontaktarm 33, sondern mit den beiden Gegenkontakten 34 und 35 zu kuppeln. In diesem Falle sind die beiden Gegenkontakte 34 und : 35 auf einer drehbar gelagerten Platte anzuordnen, die mit der Trennwand 46 mechanisch gekuppelt ist.
Die Schaltung der Heizwicklungen 44 und 45 hat wiederum so zu erfolgen, dass durch entsprechende Verstellung der Gegenkontakte 34 und 35 die durch den mechanischen Messer 31 hervorgerufene Kontaktgabe bei 33, 34 oder 33, 35 wieder aufgehoben wird.
Schliesslich ist es auch möglich, statt der Kontaktanordnung 33, 34, 35 irgendwelche andern an sich bekannten Teile, beispielsweise Bolometer, Photozellen od. dgl., zu verwenden. Bei einer derartigen Ausführung ist an Stelle des am Kontaktarm 33 befindlichen Kontaktes ein Abdeckplättchen anzuordnen, das sich zwischen einer Druckmittelströmung oder einer Strahlung und den Bolometerwiderständen oder einer Photozellenanordnung befindet.
Die Vorteile der neuen Einrichtung lassen sich auch für solche Regler gut nutzbar machen, bei denen kein Kontaktinstrument vorhanden ist. Durch das Fehlen jedweder Kontakte wird naturgemäss der Aufbau der neuen Einrichtung nicht unerheblich vereinfacht und ausserdem ihre Betriebssicherheit erhöht. Ein Beispiel dieser Art, bei welchem eine Gas-oder Dampfentladungsröhre (Stromtor) zur Anwendung kommt, ist in der Fig. 6 veranschaulicht.
An die Klemmen 60 ist eine Wechselspannung angelegt, die mit Hilfe eines Kondensators 61 und eines Ohmschen Widerstandes 62 an das Hilfsgitter 63 einer Gas- oder Dampfentladungsröhre 64 (Strom- tor) angeschlossen ist. Durch passende Einstellung der Teile 61 und 62 lässt sich erreichen, dass in der Röhre 64 ständig ein Strom zwischen der Kathode 65 und der Anode 66 fliesst. Dieser Strom durchfliesst in dem dargestellten Beispiel die Wicklung 67 eines elektrisch beheizten Ofens 68. Die Ofentemperatur wird überwacht mittels eines temperaturabhängigen Widerstandes 69, der über eine Brückenschaltung 70 mit Hilfe eines Transformators 71 mit dem Steuergitter 72 der Röhre 64 in Verbindung steht.
Im Sinne der Erfindung ist nun die thermische Rückführung ebenfalls an das Steuergitter 72 angelegt. Zu diesem Zweck sind zwei weitere temperaturabhängige Widerstände 73 und 74 in zwei benachbarte Zweige der Wheatstoneschen Brückenschaltung 70 eingeschaltet. Die beiden Widerstände 73 und 74 haben verschiedene Warmeträgheit und sind zu beiden Seiten ihrer gemeinsamen Heizwieklung 75 in einen Behälter 76 eingebaut, der ein verkleinertes, thermisches Abbild des Ofens 68 darstellt. Die verschiedene Wärmeträgheit der Widerstände 73 und 74 lässt sich entweder dadurch erreichen, dass man beide Widerstände in verschiedener Form, z. B. den einen als geraden Draht und den andern als Spiral-
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draht, anordnet oder dass man, wie dargestellt, zwischen der Heizwicklung 75 und dem einen Widerstand, z.
B. 73, einen Abdeckschirm 77 anordnet. Parallel zu der ständig in dem Anodenkreis der Röhre 64 liegenden Heizwicklung 75 ist noch ein Regelwiderstand 78 vorgesehen, der zur Einstellung der gewünschten Empfindlichkeit dient.
Die Wirkungsweise des dargestellten Reglers ist wie folgt : Der die Röhre 64 und die Ofenwicklung 67 durehfliessende Strom wird mit Hilfe des Kondensators 61 und des Widerstandes 62 so eingestellt, dass im Ofen 68 sich die gewünschte Normaltemperatur (Regelsollwert) einstellt.
Ändert sich die Ofentemperatur nun nach oben oder nach unten, so ändert sich gleichzeitig auch der Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes 69 und damit der im Diagonalzweig der Brückenschaltung 70 fliessende Strom. Zufolge dieser Stromänderung wird über die induktive Kopplung 71 eine Änderung des Potentials des Steuergitter 72 bewirkt, die ihrerseits eine Änderung des die Röhre 64 und die Ofenwicklung 67 durchfliessenden Stromes zur Folge hat. Die Änderung des Stromes in der Ofenwieklung 67 erfolgt in solchem Sinne, dass die Abweichung vom Regelsollwert dadurch wieder rückgängig gemacht wird.
Um nun zu verhüten, dass bei der bisher betrachteten Regelung ein Überregeln oder ein Pendeln um den gewünschten Regelsollwert eintritt, wird bei jeder Abweichung vom Regelsollwert auch der Strom der mit der Ofenwicklung 67 in Reihe liegenden Heizwicklung 75 der thermischen Rückführung sich ändern. Diese Änderung der Stromstärke in der Heizwicklung 75 der thermischen Rückführung wirkt sich zunächst als unterschiedliche Beheizung der Widerstände 73 und 74 aus. Steigt beispielsweise der Strom in der Wicklung 75, so wird für einige Zeit der Widerstand 74 stärker beheizt als der Widerstand 73.
Infolgedessen wirkt in der Brückenschaltung 70 für einige Zeit die Differenz zwischen den beiden Widerständen 73 und 74, was zur Folge hat, dass die Beeinflussung des Potentials des Steuergitter 72 und der Röhre 64 durch den Widerstand 69 sich nicht sofort ausgleichen kann. Erst nach einiger Zeit wird der Widerstand 73 der thermischen Rückführung die gleiche Temperatur annehmen wie der Widerstand 74 und damit die Beeinflussung des Potentials des Gitters 72 durch die temperaturabhängigen Widerstände 73 und 74 bis zum Eintreten der nächsten Änderung der Ofentemperatur aufhören.
Die dargestellte Einrichtung eignet sich besonders für solche Fälle, wo die betriebsmässigen Änderungen des physikalischen Zustandes eines Mediums, in dem Beispiel der Gasfüllung des Ofens, betriebsmässig nur langsam verlaufen, wie dies für die Temperatur in elektrischen Ofen vielfach der Fall ist.
Durch die neue Ausbildung des Reglers wird der Vorteil erreicht, dass bei derartigen Betriebsverhältnissen in betriebssicherer Weise ohne Überregeln oder gar Pendeln um den Regelsollwert dieser mit verhältnismässig hoher Genauigkeit selbsttätig aufrechterhalten bleibt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regler, insbesondere für die Regelung des physikalischen Zustandes eines Mediums, mit elastischer Rückführung, dadurch gekennzeichnet, dass die Charakteristik des Regelvorganges durch die Charakteristik einer thermischen Rückführung nachgebildet wird, die in Übereinstimmung mit den Impulsgaben des Reglers beheizt wird.