Justiervorrichtung in einem Thermostaten Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine thermostatische Justiervorrichtung in einem Thermo staten.
Bei thermostatischen Regelanordnungen allgemei ner Art ist im allgemeinen eine Justierung um einen bestimmten begrenzten Betrag möglich, wodurch der Bedienende die zugehörigen Teile des Thermostaten in bezug auf eine korrekte Temperaturablesung so kalibrieren kann, dass ein genauer Betrieb bei dieser präzisen Temperatur erfolgt.
Um diese Aufgabe zu er füllen, enthalten die bekannten Thermostatanord- nungen Schrauben mit einem ins Innere des Thermo- statengehäuses ragenden Schaft, der an die thermo- statische Antriebsvorrichtung anstösst, wodurch deren Lage gegenüber dem normalen Temperatureinstell- knopf und dessen Achse verändert wird.
Die üblichen Anordnungen dieser Art sind unzu länglich, da die Genauigkeit der Justierung gänzlich von der Geschicklichkeit des Bedienenden abhängt, der nach einem Annäherungsverfahren arbeitet, d. h. die Abweichung durch Probieren findet. Ausser diesem Vorgang, bei dem die richtige Einstellung entweder getroffen oder verfehlt wird, tritt eine andere Schwierig keit bei diesem Justierverfahren auf, die in der Unzu gänglichkeit der Justiermittel liegt.
Die Justierschraube ist möglicherweise im Innern des Thermostatengehäu- ses selbst untergebracht und eine Kalibrierung erfordert eine sorgfältige Entfernung des Gehäuses, wenn dieses überhaupt zu entfernen ist, und ein sorgfältiges Aus probieren mit einem Schraubenzieher oder einem an dern geeigneten Instrument, um eine Drehung der Justiervorrichtung zu erreichen.
Dieser Vorgang muss so lange wiederholt werden, bis die richtige Kalibrie rung erreicht ist, und bei den aufeinanderfolgenden Schritten dieses Vorganges können das Gehäuse und die thermostatischen Teile leicht beschädigt oder ver unstaltet und daher unbrauchbar werden. Die Justiervorrichtung für Thermostaten gemäss der Erfindung ist für jeden leicht zugänglich, da hierfür nur die Entfernung des normalen Temperatureinstell- knopfes oder der Einstellscheibe erforderlich sein kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine thermostatische Justiervorrichtung in einem in einem Gehäuse befestig ten Thermostaten mit einer temperaturempfindlichen Anordnung und einer drehbaren Achse zur Einstellung derselben in bezug auf einen gewünschten Temperatur zustand, wobei die erwähnte Justiervorrichtung eine Möglichkeit zur Kalibrierung der Steuerung der er wähnten Achse gegenüber dem Thermostaten besitzt, und zwar durch eine Axialbewegung dieser Achse.
Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Gewinde versehener Bauteil mit dem einen Ende der Achse verbunden ist, während eine Buchse in drehbarer Verbindung mit diesem mit Gewinde ver- sehenen Bauteil steht, und dass eine Vorrichtung vor gesehen ist, die eine Drehung der Buchse um eine aus gewählte Anzahl von Winkelgraden erleichtert, welche eine axiale Verschiebung der erwähnten Achse und eine Einstellung der temperaturempfindlichen Anord nung zur Folge hat.
Zur Temperatureinstellung können Zähne oder Markierungen gegenüber einer stationären Bezugs marke bewegt werden. Der Abstand zwischen diesen Zähnen entspricht einer definierten Vergrösserung oder Verringerung der Temperatur je nach der Drehrichtung der gezahnten Scheibe. Die temperaturempfindliche Anordnung kann dazu verwendet werden, irgendeine Temperaturregelanlage zu steuern, und sie wird gemäss den noch folgenden Angaben zu Erläuterungszwecken beispielsweise dazu verwendet, eine Kraft auf eine mit einem einschnappenden elektrischen Schalter ver sehene Regelanordnung zur Auslösung einer elektri schen Heizung oder der Betätigung der Brennstoff zufuhr zu Heizzwecken auszuüben.
Durch die vorliegende Erfindung wird die genaue Kalibrierung eines Thermostaten ermöglicht, der üb liche Bauteile und billige Anordnungen zur Bewerk stelligung der Kalibrierung besitzt.
Dank der vorliegenden Erfindung wird die Emp findlichkeit der Kalibriervorrichtung vergrössert, auf welche die thermostatische Regelanordnung anspricht.
Schliesslich ist es Aufgabe der Erfindung, eine ge naue Kalibrierung unter Verwendung einer minimalen Anzahl von einfachen Teilen durchzuführen, was eine Verringerung der Kosten für Herstellung, Installation und Ersatz zur Folge hat.
Anhand der Figuren wird im folgenden ein Aus führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht der thermostatischen Regelanordnung sowie der Kalibriervorrichtung; Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie II-11 in Fig. 1 und Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Einzelteils.
Der Thermostat ist in einem Gehäuse 10 unter gebracht, welches aus einem Teil bestehende verstärkte Ober- und Unterteile 12,14 zum Anbringen einer Deck platte 16 mittels Schrauben 18 aufweist. Der Thermo stat 20 ist von der üblichen Bauart, bei der ein Ein schnappen erfolgt; er enthält eine Membrankapsel 22, die sich ausdehnen und zusammenziehen kann und auf einer Seite wirksam mit dem innern Ende einer Tempe- ratureinstellachse 24 gekuppelt ist. Er enthält ferner einen Arbeitsknopf 26, der auf der entgegengesetzten Seite vorsteht.
Das Innere der Membrankapsel 22 steht mit einer Kapillarröhre 28 in Verbindung, welche sich aus dem Gehäuse 10 heraus erstreckt und mit der üb lichen (nicht eingezeichneten) Thermometerkugel ver bunden ist, welche sich in der zu regelnden Vorrichtung befindet.
In bekannter Weise besteht die temperatur empfindliche Anordnung aus der Membrankapsel 22, der Kapillarröhre 28 und ihrer zugehörigen Thermo- meterkugel, welche eine Flüssigkeit enthält, die sich dann ausdehnt, wenn die Thermometerkugel erhitzt wird und die dazu dient, die Membrankapsel 22 so stark zu beeinflussen, dass sie die im folgenden beschrie benen Teile antreibt.
Der Knopf 26 stösst an einen Vorsprung 30, der auf der Stirnseite eines Antriebshebels 32 der Einschnapp- vorrichtung angebracht ist. Der Antriebshebel 32 be sitzt an einem Ende einen als Schneide ausgebildeten Sitz 34, um den das eine Ende der Spiralfeder 36 ge bogen ist, und am andern Ende eine Schneide 38, welche in eine Kerbe 40 passt, die in der Haltevorrich tung 42 ausgebildet ist.
Ein Hauptsteuerhebel 44 besitzt an seinem mittle ren Teil einen als Schneide ausgebildeten Sitz 45, um den das entgegengesetzte Ende der Spiralfeder 36 ge bogen ist. Der untere Arm 48 des Hebels 44 ist mit einer Schneide 43 versehen, die in einer passenden Kerbe der Haltevorrichtung 42 sitzt. Der obere Arm 46 der Kon- trollvorrichtung 44 ist gegen den untern Arm 48 iso liert; er trägt eine Stange oder Brücke 50, welche mit einem Paar fester Kontakte 52 zusammenarbeitet (von denen nur einer in der Zeichnung gezeigt wird).
Die Kontakte 52 tragen elektrische Anschl.ussklemmen 54 für (nicht eingezeichnete) Zuleitungsdrähte, die zu einer Schaltung für eine (nicht eingezeichnete) Heiz- vorrichtung gehören, welche durch den Thermostat gesteuert wird.
Wenn sich die Membrankapsel 22 bis zu der vor bestimmten Temperatureinstellung ausdehnt, welche durch die Achse 24 gegeben ist, kommt eine damit ver bundene Justierschraube 56 zur Wirkung und zwingt den Antriebshebel 32 nach links. Dies hat zur Folge, dass der Steuerhebel 44 nach links schnappt und die Brücke 50 mitnimmt. Infolgedessen wird die Zuleitung zu der (nicht eingezeichneten) Heizvorrichtung unter brochen, da die Kontakte 52 nicht mehr überbrückt sind. Die Zuleitung bleibt unterbrochen, bis sich die Membrankapsel 22 wieder zusammenzieht und es er möglicht, dass sich der Antriebshebel nach rechts be wegt.
Dieser Mechanismus und seine Betriebsweise ist in der Technik seit langem bekannt und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Eine neue Anordnung einer Kalibriervorrichtung zur Justierung der relativen Stellung der Membran kapsel 22 in bezug auf eine Buchse, welche die Tempe- ratureinstellachse 24 trägt, wird nunmehr beschrieben. Die Temperatureinstellachse 24 ist im Querschnitt D-förmig und sie hat einen passenden Abschnitt zur Aufnahme des üblichen Bedienungsknopfes oder der Einstellscheibe.
Am Membranende der Achse 24 ist die mit Gewinde versehene Justierschraube 56, wie oben erwähnt, als bauliche Einheit damit angebracht und sie weist eine zentrale Bohrung 58 zur Aufnahme des Zen trierstiftes 60 auf, welcher mit einer Seite der Membran kapsel 22 fest verbunden ist. Die Justierschraube 56 hat als Gegenstück eine mit Innengewinde versehene Buchse 62, welche durch eine Öffnung 64 in die Deck platte 16 eingesetzt ist. Ein Ringflansch 66 ist als Ein heit mit der Buchse 62 verbunden. Er ist in der Lage, gegen die Aussenseite der Deckplatte 16 zu drücken.
Mit dem Flansch 66 ist beispielsweise durch Schweissen oder nach einem andern geeigneten Verfahren eine ge zahnte Scheibe 68 fest verbunden, welche eine Anzahl von in einheitlichem Abstand angebrachten Kerben 70 und Zähnen 72 besitzt, deren Zweck im folgenden noch beschrieben wird.
Eine die Buchse 62 und die gezahnte Platte 68 um gebende, zur Halterung dienende Befestigungsschelle 74 ist mit der Deckplatte 16 durch Stumpfschweissen fest verbunden. Eine Erhebung 78 auf der Innenseite der Schelle 74 und eine Ausnehmung 80 in der Deckplatte dienen dazu, die Schelle 74 während des Aufschweissens in ihrer Stellung zu halten. Die Schelle 74 besitzt einen Hauptteil 82, der kreisförmig ist und in seiner Mitte einen Ausschnitt mit einer ringförmigen Kante 84 be sitzt, die konzentrisch zu dem Aussenrand des Haupt teils 82 verläuft und dazu dient, die Buchse 62 und die Scheibe 68 aufzunehmen.
Von dem Hauptteil 82 gehen zwei diametral gegenüberliegende Zungen 86 und 88 aus, die in einer Ebene liegen, welche gegenüber der Ebene des Hauptteils 82 verschoben ist. In dem ab gewinkelten Teil 89 der Zunge 86 befindet sich eine Ausnehmung 90 zur Aufnahme eines Hebelansatzes 92, der eine Verlängerung der U-förmigen Klemmplatte 94 ist. Eine Schraube 76 erstreckt sich durch eine<B>Öff-</B> nung 96 in der Platte 94 und geht dann ungehindert durch eine Öffnung 98 in der Schelle 74 und ist schliess lich in eine, mit Innengewinde versehene Bohrung<B>100</B> in der Deckplatte 16 fest eingeschraubt.
Die Arme 102 der Platte 94 verbinden die Oberfläche der Scheibe 68 mit dem Ansatz 92, der gegen Drehungen in der Aus- nehmung 90 fest verankert ist und zum Festklammern der Scheibe 68 dient, wenn die Schraube 76 in das Ge häuse 10 hineingedreht wird.
Am andern Ende der Befestigungsschelle 74 hat der abgewinkelte Teil 103 der Zunge 88 einen Schlitz 104 zur Aufnahme einer T-förmigen Zunge 106, die als bau liche Einheit mit einem Ende der zweiarmigen Bogen feder 108 verbunden ist. Die Arme 110 und 112 der Bogenfeder 108 werden an dem entgegengesetzten Ende der Befestigungsschelle 74 durch Ausschnitte 114 in dem abgewinkelten Teil 89 der Zunge 86 gehalten.
Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, besitzt jeder der Arme 110 und 112 in seinem jeweiligen Mittelpunkt einen gebogenen Höcker 116 bzw. 118, der durch Reibung mit der An schlagscheibe 120 in Verbindung steht, die Fläche an Fläche an dem obern Rand der Buchse 62 anliegt und dazu dient, die Platte 120 gegen zufällige Drehungen zu sichern. Die Anschlagscheibe 120 ist mit einer D-förmigen zentralen Öffnung versehen, welche den entsprechenden Teil der Achse 24 aufnimmt, so dass sie mit dieser zusammen rotiert.
In ihrer eingebauten Stellung ist die Bogenfeder 108 gespannt, so dass sie eine Kraft auf die Anschlagscheibe 120 ausübt, um diese gegen die Buchse 62 zu drücken. Zusammen mit der Klappe 94 verhindert sie eine Verschiebung der Buchse 62 gegenüber der Deckplatte 16 dann, wenn die Klemmschraube 76 zum Zwecke der Justierung gelöst wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzt der Höcker<B>116</B> einen Vorsprung 122, der in eine Arretierung 124 in der unterlagscheibenähnlichen Anschlagscheibe 120 ein rastet, wenn diese Scheibe 120 gedreht worden ist, um den Vorsprung 122 und die Arretierung 124 in Über- einstimmung zu bringen. Wegen der Elastizität des Armes 110 der Bogenfeder 108 wird der Vorsprung 122 in die Arretierung 124 gedrückt und dieses Zusammen wirken zwischen beiden blockiert die Scheibe 120 dann fest in ihrer Lage, wenn Koinzidenz besteht.
Es wird eine grössere Kraft benötigt, um die Achse 24 zu ver drehen, als wie sie zur Überwindung der Reibung zwi schen der Bogenfeder<B>108</B> und der Oberfläche der Scheibe 120 erforderlich ist. Eine rechteckige Zunge 126 ist mit dem Aussenrand der Scheibe 120 fest verbunden und dient als Anschlag an der Schraube 76, wenn die Achse 24 und infolgedessen auch die Scheibe 120 ge dreht werden, um diesen Drehbereich zu begrenzen. Es wird bemerkt, dass die Scheibe 120 dann, wenn die Zunge 126 an dem Schaft 76 anschlägt, so liegt, dass Arretierung 124 und Vorsprung 122 in ihrer Lage über- einstimmen.
Dies ist die Aus -Stellung für die Achse 24 und eine Einstellscheibe und ein (nicht eingezeich neter) Kopf wäre so eingestellt, dass er Aus auf einer Temperaturanzeigekarte (nicht eingezeichnet) anzeigen würde. Wenn der Vorsprung 22 einmal aus seinem Sitz in der Arretierung 124 entfernt ist, so wird eine ge ringere Kraft benötigt, um die Achse 24 in irgend eine Stellung innerhalb des Drehbereiches zu bringen. Die Elastizität der Arme 110 und 112 reicht aus, die Achse 24 in irgendeiner gewünschten Stellung festzuhalten.
Beim Betrieb der Vorrichtung sei angenommen, dass die Einstellachse 24 für die Temperatur und ihr zugehöriger Knopf oder die Einstellscheibe (nicht ein gezeichnet) sich in einer solchen Stellung befindet, dass die erwünschte angezeigte Temperatur nicht mit der tatsächlichen geregelten Temperatur übereinstimmt und infolgedessen eine Kalibrierung und Einstellung des Regelknopfes gegenüber dem Thermostaten er forderlich ist.
Unter der Annahme, dass die Achse 24 in die Stellung Aus gedreht ist, so dass der Vorsprung 122 in seiner zugehörigen Arretierung 124 sitzt, und die Zunge 126 an den Schaft der Schraube 76 anschlägt, wird die Schraube 76 gedreht, um die Klemmplatte 94 zu lockern und dabei die Reibungsverbindung zwischen den Armen 102, der Klemmplatte 94 und der Ober fläche der Scheibe 68 zu lösen.
Eine Korrektur der Temperatureinstellvorrichtung wird dadurch erreicht, dass eine axiale Verlagerung der Justierschraube 56 gegenüber der Buchse 62 vorgenommen wird, so dass die Auslösung des Einspringmechanismus durch die Membrankapsel in einer andern speziellen Stellung der Temperatureinstellachse 24 erfolgt.
Es sind Zähne oder Markierungen und Schlitze für eine stufenweise Drehung der Buchse 62 und der Scheibe 68 vorgesehen. Diese Drehung erfolgt in der einen oder andern Richtung, je nachdem ob die Tempe raturkorrektur vergrössert oder verringert werden soll. Zu diesem Zweck wird die Buchse 62 gedreht, um da mit eine axiale Verschiebung der Achse 24 und eine korrekte Lage des Membranknopfes 26 in bezug auf die vorgegebene Bedingung, bei welcher der Einspring- mechanismus in Betrieb gesetzt werden soll, zu er reichen.
Es ist klar, dass die Drehung der Buchse 62 durch geführt werden kann, ohne dass zunächst die Achse 24 in die Stellung Aus und die Zunge 124 an den An schlag mit der Schraube 76 gebracht wird, wie dies vor her beschrieben wurde. In Abänderung dessen kann die Achse 24 in jede Stellung gebracht und dann die Schraube 76 gelockert werden, so dass die Arme 102 der Platte 94 aus ihrer Reibungsverbindung mit der Buchse 62 gelöst sind.
Aus der oben dargestellten Konstruktion wird deutlich, dass zur Drehung der Scheibe 68 um einen be stimmten Winkelbetrag, wodurch auch der Buchse 62 eine Drehung verliehen wird, ein flach ausgebildetes Werkzeug, beispielsweise ein Schraubenzieher, in einen der Schlitze 70 der Scheibe 68 eingeführt und transver- sal von links nach rechts über die Abschlussplatte 16 bewegt werden kann, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist. Eine Bezugsmarke 128 ist auf dem Rand des Innen ausschnittes 86 angebracht und dient als Hilfe für eine genaue Einstellung mittels eines Zahnes 72, eines Schlitzes 70 oder eines andern Teils.
Wie vorher ausgeführt, ist der Abstand der Zähne auf der Platte 68 gleichförmig und es kann irgendeine Anzahl von Zähnen vorgesehen sein. Die Zähne 72 haben einen solchen Abstand und die Steigung des Gewindes auf der Justierschraube 56 und der Buchse 62 ist so bemessen,-dass die Drehung der Platte 68 infolge der Verschiebung um einen Zahnabstand die Tempe- ratureinstellachse 24 um 5 korrigiert. Es ist klar, dass irgendeine beliebige Zahl von Zähnen vorgesehen werden kann und ebenso ein beliebiges Korrekturmass, das zu einem Zahnabstand gehört, ohne dass damit der Rahmen der Erfindung überschritten wird.
Zur Justierung eines Thermostaten ist es nur er forderlich, dass der Bedienende den Temperaturunter schied zwischen der angezeigten Temperatureinstellung und der tatsächlich geregelten Temperatur in Grad feststellt, und dass er unter Verwendung eines geeigne ten Werkzeuges die geschlitzte Platte 68 in der richtigen Richtung und um die richtige Anzahl von Zahnab ständen dreht, um eine vollständige Beseitigung der Fehlerdifferenz zu erreichen.
Wenn. die Buchse 62 so gedreht worden ist, dass eine geeignete Kalibrierung des Thermostaten erreicht wurde, wird die Schraube 76 in das Gehäuse 10 geschraubt, um damit die Arme 102 der Klemmplatte 94 gegen die Scheibe 68 und die Buchse 62 zu drücken, so dass die beiden fest mit dem Gehäuse 10 verbunden sind.
Die Konstruktion der Regelachse und die Befesti gung der Justiervorrichtung für die Kalibrierung, wie sie oben beschrieben wurden, weisen eine Anzahl von Vorteilen auf. Die vollständige Justiervorrichtung zur Kalibrierung besteht insgesamt aus neun Teilen; eine Justierung kann lediglich durch Verwendung eines kleinen Schraubenziehers leicht durchgeführt werden, ohne dass irgendwelche Teile entfernt werden müssen mit Ausnahme des Knopfes oder der Einstellscheibe; die Einstellung kann schnell und genau durchgeführt werden, da sich alle Teile in ihrer eingebauten Stellung befinden.