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Aus der DE-OS 23 07 220 ist ein Temperaturregler, bei welchem ein
Regelschaltkreis in Abhängigkeit von der Temperatur beeinflußt wird, der über einen
Schwellwertschalter ein Stellglied mit veränderlichem Einschaltverhältnis betätigt.
Dabei wird der das Stellglied bceinflussende Stromkreis beim Erreichen der Solltemperatur
unterbrochen und erst wieder geschlossen, wenn die Regelgröße auf einen bestimmten
Wert unterhalb der Solltemperatur abgefallen ist. Bemißt
man den
Unterschied zwischen der Solltemperatur und dem bestimmten Temperaturwert unterhalb
der Solltemperatur, bei welcher der Stromkreis für das Stellglied wieder eingeschaltet
wird, zu gering, ergibt sich ein häufiges und kurzzeitiges Einschalten und Ausschalten.
Ist dieser Abstand zu groß bemessen, ergeben sich zu starke Temperaturschwankungen.
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Ferner ist aus der DE-OS 26 14 509 eine Steuerung der Mischwassertemperatur
bei Mischarmaturen mit zwei Magnetventilen bekannt, von denen das eine an die Kaltwasserzuleitung
und das andere an die Warmwasserzuleitung angeschlossen ist. Aufgrund der Hysterese
des Magnetmaterials in den Magnetventilen ergibt sich je nach Hubrichtung ein unterschiedlicher
Hub im jeweiligen Magnetventil.
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Schließlich ist aus der DE-OS 28 13 752 bekannt, die mechanische
Hysterese im Kolbenhub des Magnetventils dadurch zu verringern, daß das der einzigen
Wicklung des Magnetventils zugeführte Eingangssignal ein bestimmtes Tastverhältnis
aufweist. Hierzu ist eine erhöhte Spannung des Eingangssignals erforderlich. Das
bekannte Magnetventil ist vorgesehen als Bestandteil einer Einstelleinrichtung für
das Kraftstoff/Luft-Gemisch in einem Vergaser eines Kraftfahrzeugs, wobei die Regelung
dieses Gemisches erfolgt in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration im Abgas
der Brennkraftmaschine.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen
Steuerung der Gasdurchflußleitung bei der Temperatureinstellung der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem aus der magnetischen Hysterese und der Haftreibung resultierende
Schwierigkeiten bei dem dabei verwendeten, zwei Erregerspulen aufweisenden Durchflußsteuerventil
beseitigt sind und eine positive und genaue Steuerung in Abhängigkeit von jedweder
Änderung der Umgebungstemperatur erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Der Unteranspruch gibt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung an.
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Bei der Erfindung ist eine Anordnung vorgesehen mit zwei Erregerspulen,
die abwechselnd mit einem pulsierenden Strom in der Weise versorgt werden, daß das
Magnetventil der einen Spule entgegengesetzt gerichtet ist zu dem Magnetfeld der
anderen Spule und daß ein beweglicher Kern an einer Stelle mit einer magnetischen
Kraft Null, welche zu dem Zeitpunkt vorhanden ist, zu welchem der Kern von einer
Erregerspule zur anderen sich verschiebt, oszilliert.
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Mit einem derartigen Aufbau läßt sich die Richtung des vorhandenen
Magnetflusses im Magnetkreis in vorteilhafter Weise kontinuierlich umkehren in Abhängigkeit
einer Periode eines pulsierenden Stromes, wodurch die magnetische Hysterese wirkungsvoll
beseitigt und die Haftreibung aufgrund der oszillierenden Bewegung des beweglichen
Kerns nicht mehr vorhanden ist. Auf diese Weise läßt sich eine ruckfreie und glatte
Bewegung des beweglichen Kerns erzielen.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Anhand dieser Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert Es zeigt Fig. 1 eine
schematische Darstellung eines mit Brennstoff versorgten Brennersystems; Fig. 2
einen vertikalen Schnitt durch ein Steuerventil zur kontinuierlichen Steuerung der
Gasdurchflußleistung; F i g. 3 und 5 Zeitdiagramme der Wellenformen des Erregerstroms
für die Erregerspule;
F i g. 4a und 4b Kurvendarstellungen des Unterschieds der Hystercsecharakteristiken
eines herkömmlichen Systems und eines Systems nach der Erfindung und Fig.6 ein clektrisches
Schaltbild für eine Steuerschaltung, welche beim Ausführungsbeispiel zur Anwendung
kommt.
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In den Figuren ist mit S ein Temperaturfühler, mit G eine Steuerschaltung,
mit B ein Brenner, mit Vein Steuerventil zur kontinuierlichen Steuerung der Gasdurchflußleistung,
mit 1 ein Umschaltventil, mit 2 eine Gaszuführung, mit 3 ein Kolben, mit 4 und 8
jeweils ein Joch, mit 5 eine erste Erregerspule, mit 5' eine zweite Erregerspule,
mit 6 ein Führungsrohr, mit 7 ein Abstandshalter, mit 9 ein Magnetismusverstärkungsabstandhalter,
mit 10 ein O-Ring, mit lt eine Membranhaltescheibe, mit 12 eine Membran, mit 13
ein Ventilschaft, mit 14 ein Taktgeber-lC, mit 15 eine Bodenabdeckung, mit 16 ein
Ventil- und Federanschlag, mit 17 eine Feder, mit 23 eine Einstellschraube zur Einstellung
eines minimalen Durchflusses durch das Ventil, mit 24 eine obere Abdekkung, mit
25 eine Dichtung und mit D3 eine Konstantstromdiode bezeichnet.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines Steuerungssystems
für eine Gasdurchflußleistung beschrieben, bei dem ein elektromagnetisches Ventil
verwendet wird. In der F i g list ein Leitungsdiagramm für das Brennersystem dargestellt,
in welchem das Steuersystem für die Gasdurchflußleistung zur Anwendung kommt. Ein
Brenner Bist über ein kontinuierliches Steuerventil V für die Gasdurchflußleistung
und ein Umschaltventil 1 mit einer Gaszuführung 2 verbunden. Eine Düse b für eine
Zündflamme ist über eine Leitung zwischen dem Steuerventil V und dem Umschaltventil
1 angeschlossen. Ein Temperaturfühler S. beispielsweise ein Thermistor oder dgl.
ist an die Erregerspule des Steuerventils V über eine Steuerschaltung G angeschlossen.
Bei der Anwendung in einem Steuersystem für Raumtemperatur befindet sich der Temperaturfühler
S an einer Stelle, an der die Raumtemperatur erfaßt werden kann. Bei Anwendung des
Steuersystems für die Heißwasserzubereitung befindet sich der Temperaturfühler beispielsweise
an einem Auslaß für das heiße Wasser. Bei der Erfindung ist der Temperaturfühler
so angeordnet, daß die Größe des pulsierenden Stromes für die Erregerspule des Steuerventils
V, welcher von der Steuerschaltung G geliefert wird, in Abhängigkeit von den Änderungen
der Umgebungstemperatur, welche vom Temperaturfühler S ermittelt werden, bemessen
wird. Die Öffnung des Durchflußsteuerventils V wird dann kontinuierlich geändert,
so daß eine wahlweise Steuerung der Menge des Gases, welches zum Brenner B geliefert
wird, erzielt wird. Auf diese Weise läßt sich die Raumtemperatur bzw. die Heißwassertemperatur
auf einen bestimmten konstanten Wert einstellen.
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Wenn die Gasmenge, welche zum Brenner B geliefert werden soll, gering
ist, besteht die Gefahr der unvollständigen Verbrennung bzw. des Erlöschens des
Brenners. Es ist daher dafür Sorge getragen, daß bei vollständigem Schließen des
Steuerventils V eine minimale Menge an Brenngas weiterhin geliefert wird, so daß
eine unvollständige Verbrennung bzw. ein Erlöschen des Brenners verhindert wird.
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In der F i g. 2 ist ein Vertikalschnitt durch ein Steuerventil Vfür
die Steuerung der Gasdurchflußleistung, wie es in der F i g. 1 zur Anwendung kommen
kann, gezeigt Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt ein Ventilkörper 22 einen Einlaß
A und einen Auslaß A'. Eine Ventilöffnung C befindet sich zwischen dem Einlaß und
dem
Auslaß. Durch die Ventilöffnung C erstreckt sich ein Ventilschaft
13 mit Konusform. Zwischen dem Ventilkörper 22 und der oberen Abdeckung 21 befindet
sich in Sandwichbauweise eine Membran 12, welche die Gaskanäle trennt. Der Ventilschaft
13 wird in Richtung auf die Membran 12 mit Hilfe einer Rückstellfeder 17 gedrückt.
Über der oberen Abdeckung 21 befindet sich eine Magnetanordnung mit einer ersten
Erregerspule 5 und einer zweiten Erregerspule 5'. Ein Kolben bzw. Anker (bewegbarer
Kern) 3 erstreckt sich durch beide Erregerspulen 5 und 5'. Beide Erregerspulen 5
und 5' werden mit einem gemeinsamen Joch (magnetischer Rahmen) 4 umgeben. Der Kolben
3 befindet sich auf einem Kopfteil des Ventilschaftes 13 über der Membran 12.
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Wenn die Erregerspulen 5 und 5' sich im nichteingeschalteten Zustand
befinden, wird der konusförmige Ventilschaft 13 durch die Rückholfeder 17 nach oben
gedrückt. Dabei wird die Ventilöffnung C durch den Schaftteil mit dem größeren Durchmesser
geschlossen.
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Gleichzeitig wird der Kolben 3 durch die Schließkraft der Rückholfeder
17 nach oben gedrückt. Beim Einschalten der Erregerspulen 5 und 5' wird der Kolben
3 nach unten gezogen, wobei diese Kraft auch auf den Ventilschaft 13 wirkt. Dadurch
wird auch der Ventilschaft 13 gegen die Kraft der Feder 17 nach unten gedrückt.
Dabei bewegt sich der Teil des konusförmigen Ventilschaftes 13 mit dem geringeren
Durchmesser in die Ventilöffnung C; wodurch die Ventilöffnung Cgeöffnet wird.
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Der Öffnungsgrad der Ventilöffnung Cwird bestimmt von der Stromstärke
des Erregerstroms für die Erregerspulen 5 und 5'. Im folgenden soll der Ventilbetrieb
erläutert werden in Verbindung mit der Wirkung der Spulen 5 und 5' auf den Kolben
3. Die Fig. 3 (Al) und 3 (A2) sind Kurvendarstellungen für die Wellenformen der
Ströme, welche durch die Erregerspulen geschickt werden. Die Fig. 3 (Al) zeigt die
Wellenform des Erregerstroms für die erste Erregerspule 5. Die F i g. 3 (A2) zeigt
die Wellenform des Erregerstroms für die zweite Erregerspule 5'. Beide Wellenformen
in den Fig. 3 (Al) und 3 (A2) sind rechteckförmige Impulse. die sich periodisch
wiederholen. Die Erregerspulen 5 und 5' werden abwechselnd in der Weise mit Strom
versorgt, daß z. B.
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die Erregerspule 5 mit einem impulsförmigen Strom beschickt wird,
während die Erregerspule 5' ausgeschaltel ist und umgekehrt. Die Erregerströme werden
in der Weise durch die Erregerspulen geschickt, daß die Richtung des Magnetflusses
in der Erregerspule 5, welche mit dem in der Fig. 3 (Al) gezeigten Strom beschickt
wird, entgegengesetzt gerichtet ist zum magnetischen Fluß in der Erregerspule 5',
welche mit dem in der F i g. 3 (A2) gezeigten Strom beschickt wird. Das Verhältnis
der Impulsbreiten der Stromimpulse A I und A 2 kann in geeigneter Weise von 1: 2
bis 1: 3 gewählt werden. Die impulsförmigen Erregerströme werden abwechselnd den
Erregerspulen 5 und 5' in relativ kurzen Perioden von 6 bis 10 ms zugeleitet. Wie
schon erwähnt, ist die Richtung des magnetischen Flusses der einen Spule entgegengesetzt
zur Richtung des magnetischen Flusses der anderen Spule. Solange die Periode der
Impulse konstant ist, ergibt sich keine Änderung der Größe der Magnetkraft, selbst
wenn die Richtung der Magnetflüsse umgekehrt wird. Demzufolge wird der Kolben 3
bis in eine vorbestimmte Stellung, welche durch die Magnetkraft festgelegt ist,
gezogen und in dieser vorbestimmten Stellung gehalten. Es ist demgemäß möglich,
mit einer konstanten Frequenz die Stärke des gepulsten Stromes in Abhängigkeit vom
Dctektorsignal
des Temperaturfühlers zu steuern. Für die Stromsteuerung ist ein Ausführungsbeispiel
in der F i g. 6 dargestellt.
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Da die Richtung des Magnetflusses beim-Einschalten der Erregerspule
5 entgegengesetzt zur Richtung des Magnetflusses beim Einschalten der zweiten Erregerspule
5 ist, ändert sich die Richtung der Magnetisierung des aus dem Kolben 3 und dem
loch 4 gebildeten Magnetkreises abwechselnd einmal in die eine Richtung und einmal
in die andere dazu entgegengesetzte Richtung in Abhängigkeit von der Periode der
Erregerströme. Hieraus ergibt sich, wie aus der Hysteresekurve der F i g. 4(b) zu
ersehen ist, daß es in der Praxis möglich ist,-eine gleiche Öffnung des Steuerventils
konstant beizubehalten mit dem gleichen Erregerstrom. Die F i g. 4(a) stellt die
Charakteristikkurve dar, welche die Beziehung zwischen dem Erregerstrom A und der
Ventilöffnung St bei einem herkömmlichen, kontinuierlich steuernden elektromagnetischen
Ventil zeigt. Die F i g. 4(b) zeigt die Charakteristikkurve, welche die Beziehung
zwischen dem Erregerstrom A und der Ventilöffnung St bei der Erfindung darstellt.
Beim herkömmlichen -elektromagnetischen Ventil ist es nicht möglich, die aus der
magnetischen Hysterese resultierenden Schwierigkeiten zu beseitigen. Die Hysterese
wirkt sich im wesentlichen auf die Änderung der Ventilöffnung St aus und es ergibt
sich ein beträchtlicher Unterschied des Öffnungsgrades St des Ventils an den Stellen
St 1 und St2 bei gleichem Strom 1' im Falle, daß der Erregerstrom erhöht wird und
im Falle, daß der Erregerstrom verringert wird. Wenn beispielsweise eine Temperatur
von 20° Celsius aufrechterhalten werden soll, ergibt sich ein Unterschied für die
Ventilöffnung, wenn diese Temperatur von einer höheren Temperatur her erreicht wird
und dem Zustand, bei dem diese Temperatur von einer.niedrigen Temperatur her erreicht
wird, wie dies durch die Öffnungsstellungen St 1 und St 2 dargestellt ist. Demzufolge
ist dieses Steuersystem zur Temperatursteuerung nur unzuverlässig geeignet. Im Gegensatz
dazu ist es bei der Erfindung unerheblich, ob der Erregerstrom A ansteigt oder fällt,
da der Magnetkreis bei der Erfindung konstant mit einer hohen Frequenz seine Richtung
der Magnetisierung ändert, so daß Schwierigkeiten, welche aus der Hysterese resultieren,
beseitigt sind. Demzufolge ist die Ventilöffnung St die gleiche, unabhängig davon,
ob die Stromstärke den steigenden oder fallenden Kurvenast erzeugt, sofern die Stromstärken
gleich sind.
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Die Haftreibung, welche auf den Kolben 3 wirkt, ist beseitigt, so
daß eine positive oszillierende Bewegung aufgeprägt werden kann.
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Wenn der Kolben 3 bewegungslos ist und in Berührung steht mit dem
Joch und der Kolbenführung oder dgl., wird zum Zeitpunkt des Einschaltens des Erregerstroms
bzw. bei Änderung des Erregerstroms in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung
der Kolben 3 bewegt. Der Kolben 3 oszilliert dann in der axialen Richtung. Der Kolben
kann bei diesem oszillierenden Betrieb angetrieben werden durch die unmittelbare
Beziehung, die zwischen der Magnetkraft und der Rückstellkraft der Feder 17 besteht.
Der Kolben ist unbeeinflußt von Reibungskräften, welche ihn in ständigem Kontakt
mit dem Joch oder dgl. halten können. Es ergeben sich daher keine Schwierigkeiten
durch Abweichungen zwischen der erwünschten Wirkung des Erregerstroms und der tatsächlich
erzielten Ventilöffnung, die aufgrund von Haftreibung entstehen können. Durch die
Haftreibung besteht die Gefahr einer ruckweisen bzw.
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intcrmitticrenden Kolbenbewegung. Im Gegensatz dazu
wird
jedoch bei der Erfindung eine ruckfreie Kolbenbewegung ohne Unterbrechungen gewonnen.
Damit der Kolben bei der Bewegung oszillierend gehalten wird, werden die Perioden
der Erregung der ersten Erregerspule 5 und der zweiten Erregerspule 5' unterschiedlich
bemessen, wie das in den Zeitkarten (c) und (d) der F i g. 5 dargestellt ist. Auf
diese Weise entsteht ein Ungleichgewicht in den magnetischen Kräften, welt che von
den beiden Erregerspulen 5 und 5' ausgeübt werden. Wenn die magnetische Kraft periodisch
steigt und abnimmt, oszilliert der Kolben in Abhängigkeit hiervon.
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Die F i g. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung, mit
der die in den F i g. 5(c) und 5(d) dargestellten Wellenformen des Erregerstroms
erzeugt werden können. Außerdem kann mit der Steuerschaltung die Stromstärke des
Erregerstroms in Abhängigkeit von den Änderungen der Umgebungstemperatur geändert
werden.
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Die Steuerschaltung ist mit Anschlußklenimen 7; T' mit einer Gleichspannungsquelle
verbunden. Dic Gleichspannungsquelle legt an die Anschlußklemmen T und Teine konstante
Spannung über eine Zchncrdiode ZD und einen Widerstand R 1. Diese konstante Gleichspannung
wird an eine Klemme 13 eines Taktgeber-1C 14 oder dgl. gelegt Eine Diode D 1 und
ein Widerstand R 2 sind parallel an Eingangsklemmen 11 und t2 des Taktgeber-lC i4
angeschlossen. Ein Widerstand R 3 ist an die Klemmen t3 und t 1 und ein zeitbestimmender
Kondensator C1 ist an die Klemmen t 2 und T' angeschlossen. Eine Ausgangsklemme
t4 des Taktgeber-!C 14 ist über einen Widersiand R 4 an die Basis eines Schalttransistors
Tr3 angeschlossen. Der Kollektor dieses Schalttransistors Tr3 ist über einen Widerstand
R 5 an die Basis eines Transistors Tr 1 für den Betrieb der ersten Erregerspule
5 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Tr 1 ist über einen Widerstand R
6 an die Basis eines Transistors Tr2 für den Betrieb der zweiten Erregerspule 5'
angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der Erregerspulen 5 und 5' sind an die Kathode
einer Diode D 2, einen einstellbaren Widerstand VR und einen als Thermistor ausgebildeten
Temperaturfühler S angeschlossen. Die Anode der Diode D 2 ist mit dem Emitter eines
Transistors Tr4 verbunden und die andcren Enden des einstellbaren Widerstands VR
und des Temperaturfühlers Ssind mit der Basis eines Transistors TR5 verbunden. Die
Transistoren Tr4 und TR5 sind zu einer Darlington-Schaltung miteinander verbunden.
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Außerdem ist eine Konstantstromdiode D3 an die Basis und den Kollektor
des Transistors TR 5 geschaltet.
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Mit einem derartigen Schaltungsaufbau erhöht sich die Spannung am
zeitgebenden Kondensator C'1 beim Aufladen des Kondensators C1 mit der an der Zehnerdiode
ZD vorhandenen Gleichspannung über den Widerstand R 3 und die Diode D 1 allmählich.
Sobald die Ladespannung des zeitbestimmenden Kondensators C1 eine bestimmte Höhe
erreicht bzw. darüber hinaus ansteigt, gibt der zeitgebende Kondensator C1 seine
Spannung ab aufgrund der Wirkung des Schaltungsaufbaus des Taktgeber/C 14 über eine
Leitungsschleife, welche zusammengesetzt ist aus dem Widerstand R 2, der Eingangsklemme
t 1 und der GND-Klemme t5 des Taktgeber-lC 14. Hierbei verringert sich die Spannung
am zeitbestimmenden Kondensator C1. Während der Periode des wiederholten Ladens
und Entladens ergibt sich am zeitbestimmenden Kondensator C 1 einc sägezahnförmige
Spannung, wie sie in F i g. 5(a) dargestellt ist. Als Folge davon ergibt sich eine
periodische Spannung aus rechteckigen Impulsen an derAusgngsklemme t4 des Taktgeber-lC
14, wie sie in Fig. 5(b) dargestellt ist. Wenn von der Ausgangsklemme t4 ein hoher
Pegel der impulsförmigen Spannung geliefert wird, wird der Transistor Tr3 eingeschaltet.
Die Spannung an der Basis des Transistors Tr 1 fällt dann ab, so daß dieser Transistor
ausgeschaliet wird. Der Transistor Tr 2 wird daraufhin eingeschaltet und die zweite
Erregerspule 5' wird mit Strom versorgt. Wenn das Impulssignal der Ausgangsklemme
t 4 des Taktgeber-/C 14 Null ist, wird der Transistor Tr3 ausgeschaltet. Die Basisspannung
am Transistor Tor 1 steigt an, so daß der Transistor Tr 1 eingeschaltet ird. Dadurch
wird die erste Erregerspule 5 mit Strom versorgt. Dabei wird die Spannung an der
Basis des Transistors Tr2 verringert, so daß dieser Transisior ausgeschaltei wird
und die zweite Erregerspule 5' ebenfalls ausgeschaltet wird. Auf diese Weise werden
die beiden Erregerspulen 5 und 5' abwechselnd mit Strom versorgt bzw. abgeschaltet
und zwär in Abahängigkeit vom Zustand der Impulse, welche von der Ausgangsklemme
t 4 des Taktgeber-lC t4 geliefert werden. In den F i g. 5(c) und (d) sind diese
Impu!se dargestellt. Dic F i g. 5(c) stellt die Wellenform der Spannung dar, welche
an die erste Erregerspule 5 angelegt wird.
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Die F i g. 5(d) stellt die Wellenform der Spannung dar, welche an
die zweite Erregerspule 5' angelegt wird. Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß
die Zeitdauer der Erregung der zweiten Erregerspule 5' etwa doppelt so lang ist.
wie die Zcitdauer der Erregung der ersten Erregerspule 5. Hieraus ergibt sich, daß
der Magnetfluß in der zweiten Erregerspule 5' größer ist als der Magnetfluß -in
der ersten Erregerspule 5 in der Fig. 2. Es ergeben sich damit alternierende Zyklen
der Magnetkräfte mit stärkeren bzw. schwächeren Impulsen, welche auf die Rückstellfeder
17 einwirken und zur gewünschten oszillierenden Bewegung des Kolbens 3 fuhren Die
Stärke der Erregerströme für die Erregerspulen 5 und 5' wird gesteuert durch die
Vorspannung, welche an die zu der Darlington-Schaltung verbundenen Transistoren
Tor 4 und Tor 5 angelegt wird. Auf diese Weise wird der Kollektorstrom des Transistors
Tr4 gesteuert. Dies erfolgt durch die Einstellung des WiderstandSwerts des als Thermistor
ausgebildeten Temperaturfühlers 5, der durch die Temperatur der Stelle bestimmt
wird, an welcher der Temperaturfühler angeordnet ist, und durch den einstellbaren
Widerstarid VR, welcher parallel zum Temperaturfühler S geschaltet ist. Hierdurch
läßt sich ein geeigneter Erregerstrom für die Erregerspulen 5 und 5' erzielen. Wenn
die Temperatur am TemperaturfühlerS höher wird, ergibt sich ein geringerer Widerstand
für die Kombination aus dem- Thermistor S und dem einstellbaren Widerstand VR, da
der Thermistor S eine umgekehrte Widerstandscharakteristik aufweist, d. h. sein
Widerstand verringert sich bei steigender Temperatur Wenn andererseits der durch
den Thermistor S und den einstellbaren Widerstand VR fließende Strom konstant ist,
sinkt die Vorspannung zwischen den Transistoren 7r4 und TK5 ab und der Basisstrom
am Transistor TR,> verringert sich. Auf diese Weise verringert sich auch der
Erregerstrom für die Erregerspulen 5 und 5', so daß der Kolben 3 in Richtung zur
Schließstellung des Ventils hin bewegt wird. Wenn die Temperatur sich verringert,
erhöht sich der Widerstandswert des Thermistors 5, so daß der zusammengesetzte Widerstandswert
dcs Thermistors S und des einstellbaren Wi-Widerstands VR sich erhöht. Auf diese
Weise wird die Vorspannung an den Transistoren TR5 und Tr4 größer, so daß- der Basisstrom
des Transistors TR5 sich erhöht
und damit der Erregerstrom für die
Erregerspulen 5 und 5' größer wird. Demzufolge wird der Kolben 3 in der Ventilöffnung
gegen die Kraft der Rückstellfeder 17 bewegt Auf diese Weise wird die Durchflußleistung
des Brenngases verringert, wenn die Umgebungstemperatur sich erhöht. Die Durchflußleistung
wird erhöht, wenn die Temperatur auf einer gewünschten konstanten Höhe gehalten
werden soll.
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Ferner ist dafür Sorge getragen, daß keine Möglichkeit besteht, daß
die Vorspannung sich durch andere Faktoren ändert als durch Änderungen des Widerstands
des Thermistors S. Dies wird dadurch erzielt, daß auch dann, wenn ein Kurzschluß
zwischen den Klemmen an Teilen der Transistoren Tr 1 und Tr2 für die Erregerspulen
5 und 5' oder zwischen den Erregerspulen 5 und 5' und der Anschlußklemme T' (GNC)
auftritl, die Vorspannung sich nicht ändert, weil der Strom, welcher in den Vorspannungsbereich
fließt, durch die Konstantstromdiode D3 konstant gehalten wird. Demzufolge wird
an die Erregerspulen 5 und 5' kein Strom geliefert, es sei denn, ein konstanter
Strom, der bestimmt ist, durch die vom Thermistor Serfühlte Temperatur. Wenn in
einem Warmwasserzubereiter ein Kurzschluß in der Steuerschaltung auftritt, ergibt
sich nicht die Gefahr eines Überstroms aufgrund der Zerstörung von Bestandteilen
der Steuerschaltung.
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Das Steuerungssystem der Erfindung ist geeignet zur kontinuierlichen
Steuerung der Durchflußleistung von Brennstoffgas in Abhängigkeit von Änderungen
der Umgebungstemperatur. Dies wird dadurch erzielt, daß der Kolben für den Antrieb
des Ventilschaftes oszilliert und dadurch, daß die Richtung der Magnetisierung des
Magnetkreises konstant immer wieder umgekehrt wird.
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Durch die Oszillation des Kolbens werden Haftreibungskräfte, welche
auf ihn einwirken können, beseitigt.
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Die Schwierigkeiten, welche sich aus der magnetischen Hysterese ergeben,
werden durch das ständige Umkehren der Magnetisierung ebenfalls beseitigt. Auf diese
Weise läßt sich die Öffnung des Steuerventils genau einstellen und eine ruckfreie
Änderung der Öffnung des Steuerventils in Abhängigkeit von Temperaturänderung erzielen.
Außerdem wird ein zu hoher Strom für die Erregerspulen verhindert. Der Erregerstrom
wird nicht größer als der Wert, welcher durch den Temperaturfühler vorbestimmt wird.
Selbst wenn ein Kurzschluß in der Steuerschaltung auftritt, ergibt sich keine Gefahr
beim Betrieb der Steuerschaltung. Es ergibt sich in der Praxis eine Steuerung der
Gasdurchflußleistung mit hohem Wirkungsgrad unter Verwendung eines einfachen Aufbaus,
der nur einen niedrigen konstruktiven Aufwand'erfordert. Die Einstellung ist leicht
und genau und läßt sich mit Hilfe einer elektrischen Schaltung erzielen.