Einrichtung zur Betätigung von Steuerorganen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zur Betätigung von Steuerorganen. Gemäss der Erfindung besitzt die Einrichtung ein knickfähiges Organ, das mit einer in der Nähe der Knicklast liegenden Kraft belastet ist, während zum Betätigen des Steuerorga- nes die Krümmung geändert wird.
Diese Knicklast ist ausser von der Be schaffenheit und den Eigenschaften des knickfähigen Organes bekanntlich auch ab hängig von der Art und Weise, auf welche die Knicklast angebracht wird, und von den Gesetzen, von denen die durch die mit dem Organ gekuppelten Elemente auf das Organ ausgeübten Kräfte und Momente von der Krümmung des Organes abhängig sind.
Es hat sich allmählich herausgestellt, dass, wenn die Belastung in der Nähe der Knick belastung liegt, eine sehr kleine Änderung des Biegungsmomentes bereits genügt, ver hältnismässig sehr grosse Änderungen in der Durchbiegung des elastischen Organes her- beizuführen. Falls die Belastung durch Feder wirkung erfolgt, so ist die Feder zweck mässig so angeordnet, dass die Kraftrichtung sich in bezug auf das Organ nur sehr wenig ändert.
Die ausgelöste Bewegung kann sowohl allmählich, als auch plötzlich sein, je nach der Konstruktion und der Abweichung der Belastung von der Knicklast.
Die Zeichnung veranschaulicht einige ,Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Einrichtung nach der Erfindung an einem Druckregler.
1 bezeichnet ein knickfähiges Organ, einen biegsamen Bandstrahlstreifen, der zwischen dem Winkel 2 und einem auf dessen Schneide 3 liegenden Hebel 4 mittelst einer Feder 5 eingeklemmt und über die Knickgrenze be lastet ist. Am Streifen 1 ist ein Arm 6 be festigt, der mittelst der Stange 7 mit der Membran 8 verbunden ist, auf welche von unten der zu regelnde Druck der Flüssigkeit einwirkt. Auf die Stange 7 wirkt noch eine Feder 18 mittelst des Federtellers 14.
Weiter ist am Streifen 1 eine Ventilstange 9 be festigt, welche das Ventil 10 in der dar gestellten Lage vom Sitz 11 entfernt hält, so dass Flüssigkeit durch den Stutzen 12 ein treten und durch den Stutzen 12' in das nicht gezeichnete Flüssigkeitssystem fliesst, dessen Druck geregelt werden soll. Wenn der Druck unter der Membrane bis auf einen mittelst der Feder 5 einstellbaren Wert steigt. so wird der Streifen nach rechts durchbiegen, wodurch das Ventil 10 auf den Sitz 11 ge drückt wird und absperrt. Die Einstellung des Druckes kann auch durch Verändern der Spannung der Feder 13 geschehen, wenn der Federteller 14 auf der Stange 7 verstellbar ist.
Beim Beispiel nach Fig. 2 und 3 ist ein einseitig durch einen Metallstreifen 140 ver steiftes Federrohr 80 auf einen Pfropfen 60 gelötet, welcher auf dem Träger 200 befestigt ist und durch den das Innere des Feder rohres durch ein Röhrchen 160 mit einer zu regulierenden Druckquelle verbunden ist Das Federrohr ist oben durch den Pfropfer 150 verschlossen, welcher den Hebelarm trägt.
Am Pfropfen 150 und am Träger 20( ist je eine Schneide 170 resp. 180 angebracht zwischen diese Schneiden sind Zugfedern 19i( und 200 gespannt so dass das Federrohr mis dem Metallstreifen unter der Knicklast steht wenn im Fernrohr der Druck herrscht, be dem die Einrichtung in Tätigkeit treten soll Eine Regulierfeder<B>130</B> ist mittelst Seil unc Trommel 110 einstellbar.
Am freien Ende der Schneide 170 ist ein( Stange 100 angebracht, welche einen Queck- silb-erschalter 210 trägt. Die Verbindungs drähte sind mit Klemmen 220 verbunden. Auf den Träger 200 ist das Gestell 2310 geschraubt. das die Anschläge 120 trägt, an die das Win- kelstück 400 auf dem Pfropfen 150 in den Endlagen anliegt.
Der vom Quecksilberschalter .eingeschal- tete Strom speist beispielsweise einen Elektro magneten, der in erregtem Zustand zum Bei spiel ein Ablassventil geschlossen oder eine Heizvorrichtung eingeschaltet hält, welche einem Behälter Druck erzeugt.
Die Wirkung dieses Ausführungsbeispiels ist folgende: Ist der Druck der Druckquelle kleiner als der Druck, bei welchem die Einrichtung in Tätigkeit treten soll, so hält die Regulier feder 130 den Pfropfen 150 in der linken Endlage fest, wo der Quecksilberschalter 210 eingeschaltet ist. Steigt der Druck im Feder rohr über jenen Wert, so entsteht ein inneres Biegungsmoment (Drucksteigerung X Quer schnitt des Federrohres X Radius Feder rohr) und das Federrohr biegt sich unter dem Einfluss der Federn 190 und 200e nach rechts. Hier dreht sich das Ende des Feder rohres und damit der Quecksilberschalter 210.
Bei einem bestimmten Drehungswinkel reisst las Quecksilber ab und unterbricht den Strom, wodurch die Ursache der Drucksteigerung aufhört.
Fig. 2a zeigt eine Einrichtung nach der Erfindung an einer elektrischen Strombegren- zungsvorrichtung. Der Bimetallstreifen 15 ist zwischen dem Bügel 2 und dem Hebel 4 mittelst der mit einer Schraube einstellbaren Feder 5 achsial eingeklemmt und bis an die Knickgrenze belastet. Eine Schraube 19 im Hebel 4, die sich auf den Bügel 2 stützt, be grenzt den Ausschlag des Hebels 4. Der Strei fen trägt einen Kontakt 16, der, falls der Streifen halt ist, auf einen in nicht gezeich neter Weise isolierten Kontakt 17 drückt, welcher mittelst einer Schraube 18 einstell bar ist.
Wird die Einrichtung mit den Klemmen 20 und 21 in den elektrischen Stromkreis eines Verbrauchsapparates ein geschaltet, so fliesst der Strom durch die Kontakte 17, 16, den Streifen 15 und den Bügel z. Bei übermässiger Belastung über schreitet die Temperatur des Streifens 15 den Wert, wo das innere Moment des Streifens den kritischen Wert erreicht und der Strei fen in die dargestellte Lage durchknickt, wo- bei eine Unterbrechung des Stromes eintritt. Bei entsprechender Einstellung der Schraube 19 und der Feder 5 wird der Streifen nach der Abkühlung nicht mehr zurückspringen.
Während die Durchbiegung eines Bi metallstreifens unter normalen Umständen bei den zulässigen Temperatursteigerungen nur sehr gering ist, wird bei Anwendung einer axialen Belastung in der Nähe der Knickgrenze diese Durchbiegung vielfach vergrössert und überdies, wenn erwünscht, plötzlich. Dies ermöglicht die Verwendung der Einrichtung an einem Regler.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen einen Tempera turregler nach der Erfindung für elektrische Steuerung einer Heizeinrichtung eines Rari- mes in zwei senkrecht zueinander stehenden., vertikalen Längsschnitten und im Querschnitt. Der Regler ist im zu heizenden Raume un tergebracht und unterbricht bei Überschrei tung einer bestimmten Temperatur einen elektrischen Steuerstrom, wodurch die Hei zung in nicht gezeichneter Weise ausgeschal tet wird.
Der Bimetallstreifen 15 ist an einem Ende auf einem Blöckchen 22 aus Isoliermaterial festgeklemmt und trägt an seinem nicht ein geklemmten Ende eine Kontaktfeder 23, wel che sich in geringer Entfernung von einem. Anschlag 24 befindet. Falls die Temperatur zu niedrig ist, so liegt die Kontaktfeder an der Kgntaktschraube 25, während in der an dern Lage der Streifen an einer Anschlag schraube 26 anliegt, welche mit einer isolier ten Kappe versehen ist.
Zwei Federn 27, welche zu beiden Seiten des Streifens 15 zwi schen den Jochen 28 und 29 gespannt sind, sorgen für eine Belastung des Streifens 15 in der Nähe der Knickbelastung, während die Feder 31, deren Spannung mittelst eines dreh baren Knopfes 30 regelbar ist, zur Einstel lung der Ausschalttemperatur dient. Diese Feder ist mit einem am Streifen 15 befestig ten Profilstück verbunden, so dass sie ein Moment auf den Streifen 15 ausübt. Die Stromleitungen sind an den Kontaktschrau- ben 32 befestigt. Durch entsprechende Wahl der massgebenden Grössen kann eine Moment ein- und -ausschaltung bei einem Temperatur zwischenraum von iJloo C erhalten werden.
Fig. 7 stellt eine Vorrichtung dar, wel che die Temperatur einer gasbeheizten Flüssigkeit dadurch innert besimmten Gren zen konstant hält, dass sie die Gaszufuhr zum Heizbrenner unterbricht, wenn die Tem peratur der Flüssigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, und einschaltet, wenn sie unter einen bestimmten Wert sinkt.
Der Bimetallstreifen 15 ist zwischen dem Bügel 2 und dem Hebel 4 mittelst der Fe der 5, deren Spannung mittelst einer Schraube 33 regelbar ist, eingeklemmt und bis an die Knickgrenze belastet. Eine Feder 39, deren Spannung mittelst der Schraube 40 ein gestellt werden kann, übt ein Moment naf den Bimetallstreifen 15 aus, das ihn wieder in die ursprüngliche Stellung zurückbiegt, wenn die Temperatur unter einen bestimm ten Wert sinkt.
Der Streifen 15 steht mit- telst einer Ventilstange 34 mit einem -Ventil 35 in Verbindung, das vor dem Ausknicken auf dem Sitz 37 aufsitzt und die Gaszufuhr absperrt und nach dem Ausknicken auf dem Sitz 38 aufliegt und die Gaszufuhr freigibt. Die Vorrichtung wird derart an die Flüssig keit eingetaucht, deren Temperatur konstant bleiben soll, dass die Röhre 36 etwas mehr, als dem Gasdruck entspricht, unter den Flüs sigkeitsspiegel reicht. In dieser Weise wird eine reibungslose Abdichtung erhalten.
Da die Kraft der Feder 5 die Knickkraft nicht erreicht, ist bei unter jenen bestimmten sin kender Temperatur die Öffnungsbewegung zuerst bis zum Ausknicken langsam und nachher sehr schnell, so dass die Temperatur entsprechend dem Wärmeverlust nach aussen geregelt wird.
Fig. 8 und 9 sind zwei Längsschnitte eines rohrförmigen Temperaturreglers für Gasheizungen.
Die achsiale Belastung des am einen Ende unterstützten Bimetallstreifens 15 erfolgt durch eine Feder 41, die mittelst des Joches 42 auf ein Joch 43 am andern Ende des Bi metallstreifens einwirkt. Auf den Bimetall streifen 15 übt am Joch 43 eine Feder 44 mit Spannungsregelung 45 ein Moment aus.
Der Streifen trägt unmittelbar das Ventil 46, das mit dem einer Gasdurchtrittsöffnung 48 gegenüberliegenden Sitz .47 zusammenarbeitet. Das Ganze befindet sich in einem rohr- förmigen Gehäuse 49, so dass der Regler eine sehr gedrungene Bauart hat.
Fig. 10 bis 12 zeigen einen Kondenskopf im vertikalen und im horizontalen Schnitt und im Querschnitt.
Der Bimetallstreifen 15 im Rahmen 52 ist von den Federn 51 der Joche 50 belastet. Der Streifen trägt ein Ventil 53, das mit einem Sitz 54 zusammenwirkt, der einstell bar in dem Rohr 55 befestigt ist. Letzteres ist auf beiden Seiten durch die den Rahmen 52 tragenden Stirnwände 56 dicht abge schlossen. Das Ventil 53 hebt während des letzten Teils seines Öffnungshubes den Fe derteller 57 entgegen der Kraft der gespann ten Feder 58. Diese Feder 58 stützt sich auf einen Federteller 59, der zum Einstellen ihrer Federspannung mittelst einer Schraube 60 in einem Gehäuse 61 verstellbar ist.
Falls nun durch die Öffnung G2 Dampf eintritt, wird der Streifen 15 erhitzt und knickt bei einer bestimmten Temperatur, zum Beispiel<B>100'</B> C, nach unten durch und das Ventil 53 legt sich mit einem Schlag auf den Sitz 54. Dampf kann also nicht ent weichen. Sammelt sich nun Kondensations wasser an, so kühlt sich das Ganze ab und bei einer bestimmten Temperatur, zum Bei spiel<B>90'</B> C, wird das Ventil entgegen dem Druck geöffnet. Das Wasser entweicht und das Ventil wird wieder geschlossen, sobald der Dampf den Streifen 15 erreicht.
Das Ventil 53 ist also entweder ganz offen oder ganz geschlossen und nicht ständig fast geschlossen. Im letzteren Falle würde das Ventil bald leck. Natürlich kann noch eine Einstellvorrichtung vorgesehen sein, welche ein einstellbares Moment auf den Streifen ausübt.