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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hygrostaten und insbesondere einen Hygrostaten mit einem feuchteempfindlichen Ausdehnungselement. Aus der
US 2,974,209 ist ein feuchtigkeitsempfindlicher Temperaturregler bekannt. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeit des Temperaturreglers wird durch ein feuchteempfindliches, vorgespanntes Band gewährleistet, das über ein Hebelelement auf einen stromführenden Kontaktarm wirkt. Zur Gewährleistung der Vorspannung des feuchteempfindlichen Bandes ist eine mit dem Untergrund verbundene Spiralfeder vorgesehen, die den Kontaktarm in Uhrzeigerrichtung vorspannt, wodurch über den Hebel eine Vorspannung des feuchteempfindlichen Bandes erfolgt. Der Kontaktarm ist mit einem Kontakt versehen, der mit einem gegenüberliegenden Kontakt am Ende eines Bimetallstreifens zusammenwirkt. Das Öffnen und Schließen der beiden Kontakte erfolgt temperaturabhängig. Das feuchteempfindliche Band sorgt hierbei lediglich in Abhängigkeit der relativen Feuchtigkeit für eine Anpassung/Korrektur der temperaturabhängigen Schaltposition.
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Aus der
DE 10 2006 021 907 B3 ist ein Raumtemperaturregler bekannt, bei dem sich ein U-förmiger Bimetallstreifen, der einen Kontaktarm sowie einen Einstellarm aufweist, sich zwischen zwei Kontakten befindet.
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Aus der
US 1,807,306 ist ein Thermostat bekannt, bei dem als aktives Element ein Bimetallstreifen vorgesehen ist, welcher einen zwischen zwei Kontakten befindlichen Verschwenkarm aufweist, wodurch zwei Schalter gebildet werden. In Abhängigkeit des jeweils geschlossenen Schalters wird die Temperatur erhöht oder erniedrigt.
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Aus der
US 3,091,674 ist ein Hygrostat mit einem in sich geschlossenen, feuchteempfindlichen Band bekannt. Das Vorspannen des Bandes erfolgt über einen Hebel, dessen eine Seite mit dem Band sowie dessen andere Seite mit einem Exzenter in Verbindung steht. Ein weiterer, am gegenüberliegenden Endbereich des feuchteempfindlichen Bandes angeordneter Hebel betätigt den Stempel eines Mikroschalters. Aus dem Stand der Technik sind zum Beispiel aus der
DD 273142 A1 eine Vielzahl von Hygrostaten bekannt, die es über ein feuchteempfindliches Ausdehnungselement und eine nachgeordnete elektrische beziehungsweise elektronische Schaltung ermöglichen Trocknungs- oder Befeuchtigungseinrichtungen zu steuern. Aus der
DD 273 142 ist ein mechanischer Hygrostat mit einem feuchteempfindlichen vorgespannten Band bekannt, bei dem zur Steuerung des Schaltverhaltens eine Einstellkurve in unmittelbarem Kontakt mit dem Band steht. Das feuchteempfindliche Band wirkt mit einem Hebel zusammen, der einen Mikroschalter betätigt.
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Bei Hygrostaten der vorstehend genannten Bauart ist es im Allgemeinen wünschenswert einen mechanischen Hygrostaten bereitzustellen, dessen feuchteempfindliches Ausdehnungselement ein günstiges Kraft-Weg-Verhältnis bereitstellt, so dass es möglich ist, einen einfachen konstruktiven Aufbau mit entsprechend geringem Aufwand bereitzustellen, was bei den bekannten Hygrostaten nur unzureichend erzielt wird. Hierbei ist es außerdem wünschenswert einen Hygrostaten mit möglichst sprunghaftem Schaltverhalten bereitzustellen, so dass insbesondere ein funkstörfreies Schalten möglich ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher einen Hygrostaten mit einfachem konstruktiven Aufbau bereitzustellen, der ein günstiges Kraft-Weg-Verhältnis besitzt, und auch auf einfach Weise montiert und justiert werden kann. Hierbei ist weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Hygrostaten bereitzustellen, der möglichst sprunghaft schaltet.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind in den Merkmalen der Unteransprüche und/oder der nachfolgenden Beschreibung erwähnt, die von schematischen Zeichnungen begleitet ist. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung von oben auf einen Hygrostaten nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
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2 eine weitere schematische zerlegte Darstellung der Ausführung von 1;
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3 eine vergrößerte schematische Darstellung des Auslöseelements der Ausführung von 1 und
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4 eine vergrößerte schematische Darstellung des Schaltbereichs der Ausführung von 1.
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Ein erfindungsgemäßer Hygrostat wird insbesondere zum Regeln der Luftfeuchtigkeit nämlich zum Trocknen und Befeuchten mit einem feuchteempfindlichen vorgespannten Band bereitgestellt, das über ein Auslöseelement auf eine stromführende Kontaktfeder wirkt, die derart ausgebildet und zwischen einem ersten und zweiten Kontakt angeordnet ist, dass bei Spannung bzw. Entspannung des Bands bei zunehmender bzw. abnehmender Feuchtigkeit ein sprunghaft schaltender Kontakt der Kontaktfeder mit dem ersten bzw. zweiten Kontakt bereitgestellt ist.
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Hierbei ist insbesondere vorteilhaft das Auslöseelement drehbar an einem ortsfesten elektrisch leitenden Stift angeordnet und umfasst eine Basis, an der eine Halterung für das Band angeordnet ist. Hierbei ist außerdem vorteilhaft die Kontaktfeder an ihrem einen Ende ortsfest und drehbar an dem Stift befestigt, wobei der Stift in elektrischem Kontakt mit der Kontaktfeder steht und die Kontaktfeder über geeignete in einer Leiterplatte ausgebildete Leiterbahnen mit Strom versorgt. Hierbei ist außerdem das Auslöseelement insbesondere vorteilhaft derart ausgebildet und drehbar an dem Stift angeordnet, dass seine Halterung als Hebel wirkt und bei Spannung bzw. Entspannung ein entsprechender Druck auf die Kontaktfeder wirkt, so dass über die Kontaktfeder ein Kontakt zum Schalten zwischen dem ersten und zweiten Kontakt bereitgestellt ist, wobei für ein funkstörfreies Schalten geeigneterweise für die Kontakte jeweils ein Entstörkondensator vorgesehen sein kann.
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Besonders vorteilhaft sind hierbei der erste und zweite Kontakt nahe beabstandet gegenüberliegend angeordnet, und die stromführende Kontaktfeder zwischen dem ersten und zweiten Kontakt angeordnet.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung mittels der eine Verbesserung des sprunghaften vorteilhaften Schaltverhaltens bereitgestellt ist, ist wenigstens hinter einem des ersten und zweiten Kontakts ein Magnet angeordnet, der mit einem an dem Kontaktende der stromführenden Kontaktfeder angeordneten Ankerplättchen aus Weicheisen zusammenwirkt, so dass bei entsprechendem Verhältnis von Federspannung und auf das Ende der Kontaktfeder wirkenden Magnetkraft ein schnelleres sprunghaftes Schalten zwischen dem ersten und zweiten Kontakt bereitgestellt ist. Hierbei wirkt der Magnet auf der einen Seite bei sich spannendem feuchteempfindlichen Band zunächst schaltverzögernd wobei es erst bei Überwindung der Magnetkraft und dementsprechend erhöhter Federspannung zu einem sprunghaften Schalten wischen dem ersten und zweiten Kontakt kommt. Andererseits wirkt der Magnet bei sich entspannendem feuchteempfindlichen Band schaltbeschleunigend, wobei er bei sich ändernder Federspannung eine Rückstellkraft auf die Kontaktfeder ausübt und wodurch es ebenfalls zu einem sprunghaften Schalten kommt.
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Vorteilhaft sind außerdem an dem Schaltende der stromführenden kontaktschaltenden Feder Silberkontakte zur Bereitstellung eines guten elektrisch leitenden Kontakts zwischen der Kontaktfeder und dem ersten und zweiten Kontakt angeordnet.
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Das feuchteempfindliche Band ist geeigneterweise mittels einem gewebten Polyamidband mit einer vorbestimmten Länge und vorbestimmten Breite bereitgestellt, so dass eine vorbestimmte hinreichende Oberfläche des feuchteempfindlichen Bands zur Erzielung einer hinreichenden Ausdehnung bzw.
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Zusammenziehung bereitgestellt ist. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft das feuchteempfindliche Band mittels einem in sich geschlossenen Band ausgebildet, das eine geschlossene Schleife bildet, deren eines Ende die an dem Auslöseelements angeordnete Halterung umschließt und deren anderes Ende eine Nocke eines Justierelements umschließt, das derart ausgebildet ist, dass über dessen Positionierung eine Vorspannung des Bands und damit eine Justage des Hygrostaten möglich ist.
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Hierbei ist außerdem vorteilhaft eine Einstellkurve in Kontakt mit dem Band zur Spannung des Bands und zur Einstellung des Feuchte-Sollwerts und damit des Schaltverhaltens des Hygrostaten an einer geeigneten Position zwischen dem Justierelement und dem Auslöseelement vorgesehen. Das in sich geschlossene Band ist insbesondere vorteilhaft gewebtes Polyamidband mit einer vorbestimmten geeigneten Ausdehnung und mit einer vorbestimmten Breite und außerdem vorteilhaft ein in sich geschlossenes Band, das insbesondere vorteilhaft von einem an seinen beiden Enden miteinander verschweißten Streifen stammen kann.
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Eine für einen erfindungsgemäßen Hygrostaten geeignete Kontaktfeder ist vorteilhaft eine Kupferberylliumfeder oder eine Kupferkobaltberylliumfeder.
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Mittels einem erfindungsgemäßen Hygrostaten mit den vorstehend aufgezeigten Merkamalen ist ein vorteilhafter Hygrostat mit einfachem konstruktiven Aufbau und einem günstigen Kraft-Weg-Verhältnis bereitgestellt, der auf einfache Weise zeit- und kostensparend montiert und justiert werden kann und der ein vorteilhaftes schnelles sprunghaftes Schaltverhalten aufweist.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen detailliert beschrieben.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung von oben und den erfindungsgemäßen Hygrostat 1 mit einem feuchteempfindlichen Band 15 das an einem Justierelement 17 und an einem Auslöseelement 18 angeordnet und vorgespannt ist und außerdem mit einer Einstellkurve 16 zusammenwirkt. Auslöseelement 18, Justierelement 17 und Einstellkurve 16 sind mit jeweiligen Stiften 183, 171 und 161 auf einer Leiterplatte 10 positioniert und gehalten. An dem Auslöseelement 18 und insbesondere an dem Stift 183 des Auslöseelements 18 ist eine stromführende kontaktgebende Feder 14 angeordnet, und zwar ortsfest in der Basis 182 und drehbar mit ihrem einen Ende. Das andere Ende der Kontaktfeder 14 ist zwischen zwei gegenüberliegenden elektrischen Kontakten, nämlich zwischen dem ersten Kontakt 12 und dem zweiten Kontakt 13 angeordnet. Der erste Kontakt 12, der zweite Kontakt 13, das Auslöseelement 18, das Justierelement 17 und die Einstellkurve 16 sind an geeigneten Positionen auf einer Leiterplatte 10 angeordnet, wobei auf der Leiterplatte 10 außerdem eine Anschlußklemme 11 für elektrische Kontakte zu einem Befeuchtungsgerät und/oder einem Trockungsgerät angeordnet ist, und in der Leiterplatte 10 entsprechende Leiterbahnen von der Anschlußklemme zu dem Stift 183 und zu dem ersten Kontakt 12 und dem zweiten Kontakt 13 bereitgestellt sind.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung, der vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung von 1 mit im Wesentlichen den gleichen Bauelementen wie in 1, weshalb auf eine weitere wiederholende Beschreibung verzichtet wird, mit dem Unterschied, dass in 2 das Justierelement 17 nicht dargestellt ist, und außerdem auch die obere Abdeckung 181 des Auslöseelements 18 ebenfalls nicht dargestellt ist, und auf diese Weise der Stift 183 zur Halterung und Lagerung des Auslöseelements 18 und der Kontaktfeder 14, die Halterung 184 des feuchteempfindlichen Bands 15 an dem Auslöseelement 18 und der Stift 171 des Justierelements 17 sichtbar wird. An dem Justierelement 17 ist vorteilhaft ein Exzenter bzw. eine Nocke ausgebildet, so dass das an dem Justierelement 17 angeordnete Band 15 durch Änderung der Lage des Justierelements 17 vorgespannt und damit justiert werden kann.
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Hierbei ist das Justierelement 17 kraftschlüssig auf dem Stift 171 gehalten und wird nach dem Justieren beispielsweise mittels Klebstoff fixiert. Das Justierelement 17 weist auf seiner Oberseite eine schlitzförmige Ausnehmung auf, die ein federndes Element zum Aufschnappen und kraftschlüssigem Halten des Justierelements 17 auf dem Stift bildet, wobei der Schlitz außerdem zum Eingreifen eines Justagewerkzeugs vorgesehen.
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Das Auslöseelement 18 wirkt als Kontaktbetätigungselement und ist als Hebel ausgebildet, der um den als Achse des Auslöseelements wirkenden Stift 183 einen Druck auf die Kontaktfeder 14 ausübt, während sich das feuchteempfindliche Band 15 aufgrund sich ändernder Luftfeuchtigkeit ausdehnt oder entspannt, nachdem das feuchteempfindliche Band an der Halterung 184 des Basiselements 182 des Auslöseelements 18 angeordnet ist und mit dem Auslöseelement 18 derart zusammenwirkt, dass die Basis 182 des Auslöseelements 18 einen Druck auf die Kontaktfeder 14 ausübt, so dass ein Kontakt zwischen den Kontakten 12 und 13 mittels dem Ende der Kontaktfeder 14 bereitgestellt ist, mit dem jeweils ein Befeuchtungsgerät und ein Trockungsgerät schaltbar ist.
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Für eine besonders vorteilhafte elektrische Verbindung zwischen der Kontaktfelder 14 und dem Stift 183 sind die Oberflächen des Stiftes 183 und des drehbaren Endes der Kontaktfelder 14 geeigneterweise versilbert.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung zeigt 3 eine vergrößerte Darstellung der Basis 182 des Auslöseelements 18 mit dem Stift 183, der Halterung 184 und des feuchteempfindlichen Bands 15.
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4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Kontaktbereichs des Endes der stromführenden Kontaktfeder 14 des erfindungsgemäßen Hygrostaten von 1 bis 3 mit dem ersten Kontakt 12, dem zweiten Kontakt 13 und der Kontaktfeder 14. Bei der vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung von 1 bis 4 ist hinter wenigstens einem der beiden Kontakte 12 und 13 ein Magnet 19 angeordnet und außerdem an dem Ende der Kontaktfeder 14 ein Ankerplättchen 141 aus Weicheisen angeordnet, das mit dem Magneten 19 zusammenwirkt, wodurch durch die Zusammenwirkung des Magneten 19 und dem Ankerplättchen 141 im Zusammenwirken mit dem Druck des Auslöseelements 18 auf die Kontaktfeder 14 ein sprunghaftes Schaltverhalten des Kontaktendes der Kontaktfeder 14 zwischen den beiden Kontakten 12 und 13 bereitgestellt ist. Für eine besonders vorteilhafte elektrische Verbindung zwischen der Kontaktfeder 14 und dem ersten und dem zweiten Kontakt 12 und 13 sind geeigneterweise an den entsprechenden Enden der Kontaktfeder 14 Silberkontakte 142 und 143 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hygrostat
- 10
- Leiterplatte
- 11
- Anschlussbuchse
- 12
- Erster Kontakt
- 13
- Zweiter Kontakt
- 14
- Kontaktfeder
- 141
- Ankerplättchen (Weicheisenelement)
- 142
- Silberkontakt
- 143
- Silberkontakt
- 15
- Feuchteempfindliches Band
- 46
- Einstellkurve
- 161
- Stift
- 17
- Justierelement (Exzenter)
- 171
- Stift
- 18
- Auslöseelement (Kontaktfederbetätigungselement)
- 181
- Abdeckung
- 182
- Basis
- 183
- Stift
- 184
- Halterung
- 19
- Magnet
