CH633127A5 - Druckabhaengig betaetigbarer elektrischer schalter, insbesondere zur verwendung als thermostat fuer kuehlschraenke. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckabhängig betä- 35 gen. Irgendwelche Einstellskalen können weit gespreizt sein, tigbaren elektrischen Schalter, insbesondere zur Verwendung Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass jedem Druckwert, bei als Thermostat für Kühlschränke, dessen Betätigungsglied dem ein Umschalten erfolgen soll, was bei einem Thermostaten unter dem Einfluss eines Druckgebers, z. B. dem Arbeitsbalg der Einschalt- und Ausschalttemperatur entspricht, jeweils nur eines thermostatischen Systems mit Flüssigkeits-Dampf-Fül- eine Feder wirksam ist. Man kann daher mit diesen Federn lung, und zweier Federn in einer Kraftgleichgewichtsstellung 40 auch den Schaltdruck bzw. die Schalttemperatur messen, gehalten ist sowie in einer ersten Schaltstellung geringeren Mit besonderem Vorteil hat die Federkennlinie der zweiten

Drucks das Umschalten in der einen und in einer zweiten Feder einen ähnlich flachen Verlauf wie diejenige der ersten

Schaltstellung höheren Drucks das Umschalten in der anderen Feder. Insbesondere bei einem Thermostaten mit einer Flüssig-Richtung bewirkt, wobei die erste Feder zwischen einer Ein- keits-Dampf-Füllung ist es zur Anpassung an die gekrümmte Stellvorrichtung zur Festlegung der ersten Schaltstellung und 45 Dampfdruckkurve zweckmässig, die Federkennlinie der ersten einer Kuppelstelle und die zweite Feder zwischen dieser Kup- Feder so flach wie möglich zu wählen. Tut man dasselbe auch pelstelle und dem Betätigungsglied angeordnet ist und die Kup- mit der Federkennlinie der zweiten Feder, so ergibt sich der pelstelle mit einem ortsfesten ersten Anschlag zusammenwirkt, grösstmögliche Sprung in der kombinierten Federkennlinie, wenn der Druck grösser als ein erster Wert ist. also die längstmögliche Stillstandzeit des Betätigungsgliedes.

Bei bekannten elektrischen Schaltern, die bei zwei unter- 5.0 Günstig ist eine Justiervorrichtung zum Einstellen der Vor-schiedlichen Druckorten umschalten und zu diesem Zweck Spannung der zweiten Feder bei Anlage der Kuppelstelle am zwei Federn verwenden, von denen die eine unwirksam zweiten Anschlag. Durch Änderung der Vorspannung wird der gemacht werden kann, ergibt sich für jede Druckänderung im Druckwert geändert, bei dem das Umschalten in der zweiten Druckgeber eine Lageänderung des Betätigungsgliedes. Diese Schaltstellung erfolgt. Diese Justiervorrichtung kann beispielsfortwährende Bewegung führt zu einer Abnutzung, insbeson- 55 weise eine Verlagerung des zweiten Anschlages mit Bezug auf dere an den Lagerstellen und daher zu einer Verminderung der das Betätigungsglied bewirken. Besonders einfach ist es jedoch, Genauigkeit im Laufe der Lebensdauer. wenn sie eine Justierschraube am Betätigungsglied und eine

Für derartige Schalter gibt es zahlreiche Konstruktions- damit verschraubbare Aufhängemutter für die zweite Feder prinzipien. Gemäss einem älteren Vorschlag der eingangs aufweist.

beschriebenen Art sind die beiden Federn im Bereich der 60 Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich-ersten Schaltstellung in Reihe geschaltet. Da sich die Längen- nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es änderungen beider Feldern addieren, ergibt sich eine verhält- zeigen:

nismässig flache Federkennlinie im Kraft-Weg-Diagramm, die Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäss ausgebildeten es erlaubt, den Druckwert, bei dem das Umschalten erfolgen Verdampferthermostaten und soll, sehr genau einzustellen. Im Bereich der anderen Schaltstel- 65 Fig. 2 ein zugehöriges Diagramm, das die Abhängigkeit zwi-lung ist die eine Feder durch den ortsfesten Anschlag unwirk- sehen der gemessenen Temperatur t, den auftretenden Drük-. sam gemacht worden. Die dann nur noch allein wirkende ken p und den Weg s des Betätigungsgliedes angibt.

andere Feder ergibt eine vergleichsweise steile Federkennlinie, Ein Fühler 1 mit einer Flüssigkeits-Dampf-Füllung ist über

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ein Kapillarrohr 2 mit einem Arbeitselement 3 verbunden. Der durch den ersten Anschlag 22 unwirksam gemacht ist und die in ihm wirkende Dampfdruck ruft eine Kraft p hervor, die auf Feder 9 eine dem Druckwert p2 entsprechende Vorspannung F ein Betätigungsglied 4 wirkt, das als um ein Gelenk 5 drehbarer hat. Durch gemeinsame Betrachtung beider Teile des Dia-Schwenkarm ausgebildet ist. Dieser wirkt auf einen Mikro- gramms erkennt man, dass das erste Umschalten des Mikro-schalter 6, dessen Stössel 7 in der gestrichelten Lage die Schalt- 5 Schalters 6, bei einem Kühlschrank-Thermostaten das Ausstellung Si geringeren Drucks und - nach Durchlaufen des schalten, erfolgt, wenn die gemessene Temperatur den Wert tlk Schaltweges As - in der vollausgezogenen Lage die Schaltstel- unterschreitet, und dass das zweite Umschalten, bei einem lung S2 höheren Drucks definiert. Kühlschrank-Thermostaten das Einschalten, erfolgt, wenn die Ferner wirken auf das Betätigungsglied 4 entgegen der gemessene Temperatur den Wert t2 überschreitet. Da sich das Kraft p wahlweise eine von zwei Federn 8 und 9. Die erste 10 Betätigungsglied 4 nur während der den Abschnitten A und B Feder 8 erstreckt sich zwischen einem Kuppelstück 10, das eine entsprechenden Druckänderungen bewegt, ergibt sich ein ver-Kuppelstelle 11 definiert, und einer Justiervorrichtung 12, die hältnismässig grosser Temperaturbereich At, innerhalb dem aus einer Justierschraube 13 und einer zugehörigen Mutter 14 das Betätigungsglied stillsteht. Dies kann, wie im vorliegenden besteht, an der das Ende der Feder 8 befestigt ist. Die Justier- Ausführungsbeispiel, den grösseren Teil zwischen den beiden Vorrichtung sitzt am Ende einer Einsteilvorrichtung 15, welche 15 Endtemperaturen tlk und t2 betreffen. Entsprechend gering ist aus einer Kurvenscheibe 16 und einem um ein ortsfestes Lager die Bewegung und daher die Abnutzung des Geräts. 17 schwenkbaren Schwenkarm 18 besteht. Die zweite Feder 9 Durch Verstellen der Kurvenscheibe 16 kann der Abschnitt erstreckt sich zwischen dem Kupplungsstück 10 und einer A innerhalb eines vorgegebenen Bereiches, nämlich bis zur Justiervorrichtung 19, die eine durch das Betätigungsglied 4 Stellung A' verschoben werden. Auf diese Weise wird ein ande-greifende Justierschraube 20 und eine zugehörige Mutter 21, an 20 rer unterer Temperaturgrenzwert tiw eingestellt. Durch Ver-der die Feder 9 befestigt ist, aufweist. stellen der Justiervorrichtung 12 wird der gesamte Bereich,

Das Kupplungsstück 10 wirkt mit einem ortfesten ersten innerhalb dessen der Abschnitt A verstellt werden kann, ver-

Anschlag 22 zusammen, der hier durch eine Einstellschraube 23 schoben.

gebildet ist, wenn der Druck p einen vorgegebenen ersten Wert Durch Verstellen der Justiervorrichtung 19 wird die Ver-

pi überschreitet. Am Betätigungsglied 4 ist eine Stange 24 mit 25 Spannung F und damit das obere Ende des Abschnittes C verän-

einem zweiten Anschlag 25 vorgesehen, gegen den sich das dert, also der Abschnitt B parallel zu sich verschoben. Hiermit

Kupplungsstück 10 anlegt, wenn der Druck p einen vorgegebe- lässt sich daher die obere Temperatur t2 einstellen. Durch Ver-

nen zweiten Druckwert p2 unterschreitet. stellen des Anschlages 23 wird die Lage des Sprunges in der

Dies führt zu der folgenden, anhand der Fig. 2 erläuterten Federkennlinie nach links oder rechts verschoben. Betriebsweise. Eine Dampfdruckkurve I stellt den Zusammen- 30 Da die beiden Abschnitte A und B sehr flach sind (im Verhäng zwischen der von Fühler 1 gemessenen Temperatur t und gleich zu einer direkten Verbindungslinie zwischen den beiden dem im Arbeitselement 3 herrschenden Druck p her. Im Kraft- Endpunkten), lässt sich eine sehr feinfühlige Einstellung bzw. Weg-Diagramm ist eine kombinierte Federkennlinie II veran- Justierung vornehmen. Auch Alterungserscheinungen u. dgl. schaulicht, die aus drei Abschnitten besteht, nämlich zwei fla- führen nur zu geringfügig veränderten Ansprechwerten.

chen Abschnitten A und B sowie einem Sprungabschnitt C. Der 35 Die beiden Federn 8 und 9 sind hier als Zugfedern veran-

Abschnitt A ist nur von der ersten Feder 8, der Abschnitt B nur schaulicht. Sie können aber auch als Druckfedern oder die eine von der Feder 9 abhängig. Beide Federn sind so gewählt, dass als Druck- und die andere als Zugfeder ausgebildet sein. Des sie den veranschaulichten flachen Verlauf der Federkennlinie weiteren kommen auch andere Federkonstruktionen, z.B.

aufweisen. Der Sprungabschnitt C ergibt sich, weil die Feder 8 Blattfedern, in Betracht.

1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

633127 2 PATENTANSPRÜCHE die es schwieriger macht, den Druckwert, bei dem das zweite

1. Druckabhängig betätigbarer elektrischer Schalter, insbe- Umschalten erfolgen soll, genau einzustellen.

sondere zur Verwendung als Thermostat für Kühlschränke, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druckab-

dessen Betätigungsglied unter dem Einfluss eines Druckgebers hängig betätigbaren elektrischen Schalter anzugeben, bei die und zweier Federn in einer Kraftgleichgewichtsstellung gehal- s Abnutzung geringer ist und der daher über eine längere Zeit ten ist sowie in einer ersten Schaltstellung geringeren Drucks eine höhere Genauigkeit aufweist.

das Umschalten in der einen und in einer zweiten Schaltstel- Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein eingangs beschriebe-

lung höheren Drucks das Umschalten in der anderen Richtung ner Schalter dahingehend abgewandelt, dass am Betätigungs-bewirkt, wobei die erste Feder zwischen einer Einstellvorrich- glied ein zweiter Anschlag vorgesehen ist, mit dem die Kuppel-tung zur Festlegung der ersten Schaltstellung und einer Kup- "> stelle zusammenwirkt, wenn der Druck kleiner als ein über dem pelstelle und die zweite Feder zwischen dieser Kuppelstelle ersten Wert liegender zweiter Wert ist.

und dem Betätigungsglied angeordnet ist und die Kuppelstelle Bei dieser Konstruktion bleibt das Betätigungsglied wäh-mit einem ortsfesten ersten Anschlag zusammenwirkt, wenn rend eines Teils, vorzugsweise sogar während des grösseren der Druck grösser als ein erster Wert ist, dadurch gekennzeich- Teils, der Druckänderung still stehen, weil die Kuppelstelle net, dass am Betätigungsglied (4) ein zweiter Anschlag (25) vor- is einerseits am ortsfesten ersten Anschlag anliegt und anderergesehen ist, mit dem die Kuppelstelle (11) zusammenwirkt, seits durch die Vorspannung der zweiten Feder gegen den am wenn der Druck kleiner als ein über dem ersten Wert (Pi) lie- Betätigungsglied vorgesehenden zweiten Anschlag gehalten gender zweiter Wert (P2) ist. wird. Während des Stillstandes erfolgt keine Abnutzung. Nur

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Druck des Druckgebers den vorgegebenen ersten die Federkennlinie (B) der zweiten Feder (9) einen ähnlich fla- 20 Wert unterschreitet bzw. den vorgegebenen oberen Wert über-chen Verlauf wie diejenige (A) der ersten Feder (8) hat. schreitet, bewegt sich das Betätigungsglied. Im ersten Fall ist

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch allein die erste Feder wirksam; im zweiten Fall ist allein die eine Justiervorrichtung (19) zum Einstellen der Vorspannung zweite Feder wirksam. In beiden Fällen kann der Weg des Betä-der zweiten Feder (9) bei Anlage der Kuppelstelle (11) am zwei- tigungsgliedes relativ kurz gewählt und durch Anschläge oder ten Anschlag (25). 25 dergleichen begrenzt werden. Entsprechend gering ist die

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Abnutzung.

die Justiervorrichtung (19) eine Justierschraube (20) am Betäti- Da das Kraft-Weg-Diagramm einen Sprung aufweist, kann gungsglied (4) und eine damit verschraubbare Aufhängemutter auch im Bereich der zweiten Schaltstellung eine flache Federai ) für die zweite Feder (9) aufweist. kennlinie vorgesehen werden. Der Begriff «flach» bedeutet,

3o dass die Neigung der Kennlinie geringer ist als die Neigung der Verbindungslinie zwischen den beiden Endpunkten der Kennli-

nie. Infolgedessen kann nicht nur bei der ersten Schaltstellung,

sondern auch bei der zweiten Schaltstellung eine genaue Einstellung bzw. Justierung des gewünschten Druckwertes erfol-