Thermostat Unter den bekannten Thermostaten gibt es ver schiedene Ausführungsarten, unter anderem Flüssigkeits- ausdehnungsthermostate, welche die bei Wärmeeinwir kung auftretende Volumenänderung einer Flüssigkr-it zur Temperaturregelung ausnützen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen solchen Thermostaten mit einem bei Temperaturände rungen dilatierenden bzw. kontraktierenden Dehnkörper mit Temperaturfühler, einem Kippschalter mit Schalt stift als Betätigungsorgan und einem die Bewegung des Dehnkörpers auf den Schaltstift übertragenden über- setzungshebel.
Neben vielen Vorteilen haben solche Thermostate den Nachteil, dass bei Veränderung der Kopftemperatur, d. h. der Umgebungstemperatur des Dehnkörpers, der Istwert gegenüber dem eingestellten Sollwert eine Än derung erfährt. Dieser Fehler ist gleich der Änderung der Kopftemperatur multipliziert mit dem Volumen der Flüssigkeit, welche sich im Dehnkörper befindet, geteilt durch das Flüssigkeitsvolumen im Fühler. Bei bekannten Ausführungen kann dieser Fehler 10 bis 20 % der Ände rung der Kopftemperatur annehmen, d. h. bei 20 C Än derung verschiebt sich der Schaltpunkt je nach Verhält nis um 2 = 4 C.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diesen den vorerwähnten Thermostaten anhaftenden Mangel zu be heben. Zu diesem Zweck besteht der übersetzungshe- bel erfindungsgemäss aus Bimetall, so dass er sich bei Änderung der Kopftemperatur zwischen seinem Dreh punkt und der Ansatzstelle am Schaltstift des Schalters verbiegt, woben die Ausdehnungskoeffizienten der Bi metallteile so gewählt sind, dass die durch die Änderung der Kopftemperatur verursachten Dilatationen und Kon traktionen des Dehnkörpers durch entsprechende Bie gung bzw.
Streckung des Übersetzungshebels kompen siert werden, so dass nur die Fühlertemperatur auf die Stellung des Schalthebels gegenüber dem Schaltstift einen Einfluss ausübt.
In der Zeichnung .ist eine beispielsweise Ausfüh rungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Thermostaten und Fig. 2 den zu Fig. 1 gehörenden Grundriss. Der dargestellte Thermostat ist wie folgt aufgebaut: Auf einer Metallgrundplatte 1 ist ein Dehnkörper 2 in Form eines Metallbalges bekannter Art mittels der Gewindemutter 3 befestigt. Der Metallbalg ist über ein Kapillarrohr 4 mit einem eine Flüssigkeit enthal tenden Temperaturfühler 5 verbunden.
Die Länge des Kapillarrohres 4 richtet sich nach der Grösse des zu steuernden Aggregates. Auf der Grundplatte 1 ist im weiteren ein Kleinkippschalter 14 üblicher Bauart be festigt. Solche Kippschalter sind normalerweise für 10 A, 250 V Wechselstrom gebaut und sind mit einem einpoligen Umschaltkontakt versehen. Die Umschaltung des nicht dargestellten Kontaktes erfolgt durch Drücken auf den Schaltstift 6. Ein aus zwei Bimetallstreifen 7a und 7b bestehender Übersetzungshebel 7 ist am einen Ende um die Achse 8 schwenkbar gelagert und mittels der Lagerstütze 9 auf der Grundplatte abgestützt.
Im Hebel 7 ist eine Einstellschraube 10 eingewindet, die auf dem oberen Abschlussstück 11 des Metallbalges auf liegt. Das andere Ende des Hebels 7 wird mittels einer Flachfeder 12 gegen den Schaltstift 6 gedrückt, und zwar mit einem Druck, der genügt, um den Kippschalter mit Sicherheit zum Schalten zu bringen, insofern der Hebel durch den Druck des Federbalges auf die Schraube 10 nicht vom Schaltstift abgehoben ist. Ein Klemmstück 13 dient zum elektrischen Anschluss des Thermostaten und das Ganze ist mittels eines Deckels 15 aus Isolierpressstoff abgeschlossen.
Die Wirkungsweise des Thermostaten nach Fig. 1 und 2 ist die folgende: Metallbalg 2, Fühler 5 und Kapillarrohr 4 sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, deren Volumen :sich im vorgesehenen Temperaturbereich li near mit der Temperatur ändert. Der Hohlraum des Federbalges ist hierbei mit Ausnahme des eigentlichen Faltenteils mit einem Metallkörper ausgefüllt, derart, dass der Balg selbst nur eine minimale Flüssigkeits menge aufnimmt.
Das Ölvolumen ist zum überwiegen- den Teil im Fühler 5 enthalten, wodurch der Ther mostat vornehmlich auf die Temperatur des Fühlers und nicht auf die Temperatur des Federbalges oder Kapillarrohres reagiert. Bei zunehmender Fühlertempe- ratur dehnt sich der Federbalg aus, wobei das Ab- schlusssück 11 auf die Schraube 10 drückt, den Hebel 7 vom Schaltstift 6 abhebt und den Schalter 14 aus- oder umschaltet.
Sinkt hingegen die Temperatur im Fühler 5, so zieht sich der Federbalg 2 zusammen, wo bei der Hebel 7 unter der Wirkung der Feder 12 nach unten bewegt wird, bis dieser auf den Schaltstift 6 drückt und den Schalter 14 einschaltet. Die Ein- bzw. Ausschalttemperatur kann durch Drehen der Regulier schraube 10 eingestellt werden.
Bei Boilerthermostaten wird der Fühler 5 norma lerweise in ein Schutzrohr üblicher Art eingebaut. Die wirksame Länge des Fühlers kann von Fall zu Fall den Verhältnissen angepasst werden.
Um den Einfluss der Kopftemperatur, d. h. der im Bereiche des Federbalges 2 herrschenden Umgebungs temperatur auf das Gerät zu eliminieren, sind die Bi metallstreifen 7a, 7b derart gegenüber einander ange ordnet, dass sich der Hebel 7 bei zunehmender Umge- bungs- resp. Kopftemperatur gegen den Schaltstift 6 hin verbiegt, wobei die Ausdehnungskoeffizienten der Bimetallstreifen 7a, 7b so gewählt sind, dass der Ein fluss der Kopftemperatur auf die Ausdehnung oder Schrumpfung des Federbalges 2 kompensiert wird.
Anstelle des flüssigkeitsgefüllten Metallfederkörpers 2 kann auch eine Metallmembrane verwendet werden, oder aber ein auf dem Verdampfungsprinzip einer Flüssigkeit beruhendes System.
Thermostat Among the known thermostats there are various types of design, including liquid expansion thermostats, which use the change in volume of a liquid product that occurs when exposed to heat to regulate the temperature.
The present invention relates to such a thermostat with a dilating or contracting expansion body with temperature sensor, a toggle switch with switching pin as the actuating element and a transmission lever that transmits the movement of the expansion body to the switching pin.
In addition to many advantages, such thermostats have the disadvantage that when the head temperature is changed, i. H. the ambient temperature of the expansion body, the actual value undergoes a change compared to the setpoint value. This error is equal to the change in head temperature multiplied by the volume of liquid in the expansion body divided by the volume of liquid in the sensor. In known designs, this error can assume 10 to 20% of the change in head temperature; H. at a change of 20 C, the switching point shifts by 2 = 4 C depending on the situation.
The purpose of the present invention is to lift this defect adhering to the aforementioned thermostat. For this purpose, the transmission lever according to the invention is made of bimetal, so that when the head temperature changes, it bends between its pivot point and the attachment point on the switch pin, the expansion coefficients of the bi-metal parts being chosen so that the change in head temperature caused dilatations and contractions of the extensible body due to corresponding bending or
Stretching of the transmission lever can be compensated so that only the sensor temperature has an influence on the position of the shift lever in relation to the shift pin.
In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section through a thermostat and FIG. 2 shows the floor plan belonging to FIG. The thermostat shown is constructed as follows: An expansion body 2 in the form of a metal bellows of a known type is fastened to a metal base plate 1 by means of the threaded nut 3. The metal bellows is connected via a capillary tube 4 to a temperature sensor 5 containing a liquid.
The length of the capillary tube 4 depends on the size of the unit to be controlled. On the base plate 1, a small toggle switch 14 of conventional design is further fastened be. Such toggle switches are normally built for 10 A, 250 V AC and are provided with a single-pole changeover contact. The contact, not shown, is switched by pressing the switch pin 6. A transmission lever 7 consisting of two bimetallic strips 7a and 7b is pivoted at one end about the axis 8 and supported by the bearing support 9 on the base plate.
An adjusting screw 10 is threaded into the lever 7 and rests on the upper end piece 11 of the metal bellows. The other end of the lever 7 is pressed against the switch pin 6 by means of a flat spring 12, with a pressure that is sufficient to bring the toggle switch to switch with certainty, provided that the lever does not move by the pressure of the bellows on the screw 10 Shift pin is lifted. A clamping piece 13 is used for the electrical connection of the thermostat and the whole thing is closed by means of a cover 15 made of molded insulating material.
The operation of the thermostat according to FIGS. 1 and 2 is as follows: metal bellows 2, sensor 5 and capillary tube 4 are filled with a liquid whose volume: changes in the intended temperature range li near with the temperature. With the exception of the actual fold part, the cavity of the spring bellows is filled with a metal body in such a way that the bellows itself only absorbs a minimal amount of liquid.
Most of the oil volume is contained in the sensor 5, which means that the thermostat reacts primarily to the temperature of the sensor and not to the temperature of the bellows or capillary tube. As the temperature of the sensor increases, the bellows expands, the end piece 11 pressing on the screw 10, lifting the lever 7 off the switching pin 6 and switching the switch 14 off or over.
If, however, the temperature in the sensor 5 drops, the bellows 2 contracts, where the lever 7 is moved downwards under the action of the spring 12 until it presses the switch pin 6 and switches on the switch 14. The switch-on and switch-off temperature can be set by turning the regulating screw 10.
In boiler thermostats, the sensor 5 is normally installed in a protective tube of the usual type. The effective length of the sensor can be adapted to the circumstances on a case-by-case basis.
To understand the influence of head temperature, i.e. H. To eliminate the ambient temperature prevailing in the area of the bellows 2 on the device, the bi-metal strips 7a, 7b are arranged opposite one another in such a way that the lever 7 moves with increasing ambient or. Head temperature bends towards the switching pin 6, the expansion coefficients of the bimetallic strips 7a, 7b being selected so that the influence of the head temperature on the expansion or shrinkage of the bellows 2 is compensated.
Instead of the liquid-filled metal spring body 2, a metal membrane can also be used, or a system based on the vaporization principle of a liquid.