DE1125094B - Mit einem Anzeigesystem gekoppelter Regler fuer elektrische Heizgeraete - Google Patents
Mit einem Anzeigesystem gekoppelter Regler fuer elektrische HeizgeraeteInfo
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- DE1125094B DE1125094B DER18780A DER0018780A DE1125094B DE 1125094 B DE1125094 B DE 1125094B DE R18780 A DER18780 A DE R18780A DE R0018780 A DER0018780 A DE R0018780A DE 1125094 B DE1125094 B DE 1125094B
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- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0202—Switches
- H05B1/0208—Switches actuated by the expansion or evaporation of a gas or liquid
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01H9/0066—Auxiliary contact devices
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
R18780 VIHd/21h
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 8. MÄRZ 1962
Die Erfindung betrifft einen Regler für elektrische Heizgeräte, die mit einem Anzeigesystem gekoppelt
sind.
Es ist bereits bekannt, in einem Bügeleisen einen solchen Regler anzuordnen, der den Heizwiderstand
des Bügeleisens auf einer zuvor eingestellten Temperatur hält. Das Anzeigesystem enthält eine Signallampe,
die beim Anschluß des Bügeleisens an die Netzleitung aufleuchtet, aber bei der Einstellung der
Solltemperatur wieder erlischt. Sobald die Solltemperatur beinahe erreicht ist, leuchtet die Signallampe
wieder auf und brennt so lange, wie sich das Bügeleisen im Bereich der Solltemperatur befindet.
Sobald eine niedrigere Solltemperatur eingestellt wird, erlischt die Signallampe erneut, so daß das
Brennen der Signallampe entweder den anfänglichen Anschluß des Bügeleisens an die Netzleitung oder
den Bereich der eingestellten Solltemperatur anzeigt. Der Betrieb mit dieser einen Signallampe hat den
Nachteil, daß eine etwaige Unterbrechung der Stromzufuhr beim Anheizen nicht angezeigt wird. Ein
weiterer Nachteil besteht darin, daß die Signallampe an derselben Netzleitung wie der Heizwiderstand angeschlossen
ist, so daß sie bei ausgeschaltetem Bügeleisen ständig brennt. Wenn an Stelle eines Bügeleisens,
das nur bei Bedarf an die Netzleitung angeschlossen wird, ein elektrisches Heizgerät ständig
mit der Netzleitung in Verbindung steht, ist der mit dem bekannten Anzeigesystem gekoppelte Regler
nicht brauchbar.
Bei einer anderen Ausführungsform des bekannten Reglers sind zwei Signallampen, nämlich eine rote
und eine grüne, vorgesehen. Sobald das Bügeleisen mit der Netzleitung in Verbindung gebracht wird,
leuchtet die rote Lampe auf, während die grüne Lampe aufleuchtet, und die rote erlischt, sobald der
Bereich der Solltemperatur erreicht ist. Der Nachteil dieser Ausführungsform besteht ebenfalls darin, daß
bei einem Anschluß an die Netzleitung stets eine Lampe brennt.
Das Ziel der Erfindung ist ein Anzeigesystem für einen Regler, der einen im Heizkreis des elektrischen
Heizgerätes liegenden Hauptschalter enthält, der bei Einstellung des Reglers auf die Solltemperatur geschlossen
wird. Die angekoppelte Anzeigevorrichtung gibt dann an, daß der Regler in Betrieb genommen,
also auf eine Solltemperatur eingestellt ist. Außerdem soll die Anzeigevorrichtung gesondert angeben, daß
im Bereich der Solltemperatur geregelt wird. Schließlich zeigt das Erlöschen beider Signallampen an, daß
der Regler von Hand abgeschaltet und damit der Heizkreis ständig unterbrochen ist.
Mit einem Anzeigesystem gekoppelter Regler für elektrische Heizgeräte
Anmelder:
Robertshaw-Fulton Controls Company,
Greensburg, Pa. (V. St. A.)
Greensburg, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. April 1955 (Nr. 504 603)
V. St. v. Amerika vom 28. April 1955 (Nr. 504 603)
Russell Frederick Garner, Youngwood, Pa.
(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Bei einem Regler für eine elektrische Heizung, der mit einem Anzeigesystem gekoppelt ist und einen im
Heizkreis liegenden Hauptschalter, der über einen Knopf von Hand oder von einer temperaturempfindlichen
Fühleinrichtung betätigbar ist, und einen weiteren Schalter aufweist, der sich in einem Hilfsstromkreis
mit einer Signallampe befindet und mechanisch mit dem Betätigungsmechnismus des Hauptschalters
gekoppelt ist, ist gemäß der Erfindung der weitere Schalter in der »Aus«-Stellung des Knopfes geöffnet
und unterbricht den Hilfsstromkreis und wird bei der Einstellung des Knopfes auf die Solltemperatur geschlossen
und schaltet dabei die Signallampe im Hilfsstromkreis ein, und es ist ein die Signallampe
überbrückender Zweig mit einer weiteren Signallampe an den Hilfsstromkreis über einen dritten Schalter
anschließbar, der mechanisch über den zweiten Schalter und den Betätigungsmechanismus mit der temperaturempfindlichen
Fühleinrichtung gekoppelt ist.
Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen. Zur
näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes sei die Figur beschrieben.
Im folgenden wird in Einzelheiten auf die Zeichnung Bezug genommen. Das dargestellte Regel-
und Anzeigesystem besteht aus einem wannenförmigen Gehäuse 10 mit einer Deckplatte 12 auf seiner
offenen Seite, die in ihrer Mitte eine mit Innengewinde versehene Buchse 14 trägt. Eine Stell-
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schraube 16, die vorzugsweise mit Linksgewinde versehen ist, arbeitet mit der Buchse 14 zusammen und
trägt an ihrem äußeren Ende den üblichen Handgriff 18, mit dem die Stellschraube 16 gedreht werden
kann.
Eine temperaturempfindliche Vorrichtung in Form einer sich ausdehnenden und zusammenziehenden
Membran 20 wird von dem inneren Ende der Stellschraube 16 getragen und besitzt einen Antriebsknopf 22, der aus ihr herausragt. Das Innere der
Membran 20 steht mit einem Kapillarrohr 24 in Verbindung, welches aus der Deckplatte 12 herausragt
und mit der üblichen Thermometerkugel 26 verbunden ist, die sich in dem thermostatisch zu regelnden
Medium befindet. Bekanntlich enthält die temperaturempfindliche Anordnung eine Flüssigkeit, die sich
ausdehnt, wenn die Kugel erhitzt wird, und die dazu dient, die Membran 20 dahingehend zu beeinflussen,
daß sie Teile in Betrieb setzt, welche noch beschrieben werden sollen.
Der Knopf 22 liegt in einer Vertiefung 28 auf der Vorderseite eines Hauptantriebshebels 30 einer
Schnappvorrichtung. Der Hauptantriebshebel 30 besitzt an einem Ende eine Messerschneide 32, die in
einem entsprechenden Lager 34 sitzt, welches aus dem Gehäuse 10 herausragt. Das entgegengesetzte
Ende des Hebels 30 ist ebenfalls als Messerschneide 36 ausgebildet, um dje ein Ende einer Spiralfeder 38
herumgebogen ist.
Ein im wesentlichen H-förmiger Hauptsteuerhebel 40 besitzt in seinem mittleren Teil eine Messerschneide
42, die zur Aufnahme des entgegengesetzten umgebogenen Endes der Spiralfeder 38 dient. Die
unteren Arme sind jeweils mit einer Messerschneide 46 versehen, welche in den zugehörigen Lagern 48
sitzen. Ein oder mehrere Paare von festen Kontakten 50 sitzen an dem Gehäuse 10 und arbeiten jeweils
mit einer zweipoligen isolierten Kontaktbrücke 52 zusammen, welche durch jeden der oberen Arme des
Hauptsteuerhebels 40 gehalten wird. Der Schalter 50, 52 liegt in geeigneter Weise in einer elektrischen
Schaltung, die dazu dient, die Energiezufuhr zu einer Heizvorrichtung zu steuern. Die Anordnung bildet
eine Einschnappvorrichtung bekannter Bauart, so daß eine weitere Beschreibung nicht für erforderlich
gehalten wird.
Wenn die Temperatur der Kugel 26 ansteigt, dehnt sich die Membran 20 — wie dies dem Fachmann
geläufig ist — aus und bewegt den Knopf 22 nach links. Dadurch wird der Hebel 30 im Lager 34 gedreht
mit dem Erfolg, daß der Hebel 40 eine über die Mittelpunktstellung hinausgehende Schnappbewegung
ausführt und damit der Schalter 50, 52 geöffnet wird. Eine Verringerung in der Temperatur
des Kolbens 26 bewirkt eine Schnappbewegung des Hebels 40 in entgegengesetzter Richtung mit dem
Ergebnis, daß der Schalter 50, 52 geschlossen wird. Die Einstellscheibe 18 kann für verschiedene Einstellungen
geeicht sein, und es ist klar, daß eine Drehung derselben dazu dient, die Stellung der Membran
20 und damit die Temperatur, bei welcher der Schalter 50, 52 geschlossen wird, zu verändern. Eine
Drehung der Einstellscheibe 18 im Uhrzeigersinn erhöht die Arbeitstemperatur der Anordnung. Eine
extreme Drehung der Einstellscheibe 18 gegen den Uhrzeigersinn bringt die Anordnung in die Stellung
»Aus«, welche in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei befindet sich die Membran 20 in der äußersten linken
Stellung. Thermostatische Anordnungen der Art, wie sie bisher beschrieben wurden, sind in der Technik
bekannt, und eine weitere Beschreibung wird nicht für erforderlich gehalten.
Ein Gehäuse 58 ist mit einem Ende des Gehäuses 10 durch einen Befestigungsarm 60 fest verbunden,
und es enthält eine Schaltvorrichtung, die im folgenden beschrieben werden soll. Ein Ende des flexiblen
Armes 62 erstreckt sich zwischen zwei von drei isolierenden Blöcken 64 und ragt aus dem Gehäuse 58
heraus, während sein anderes Ende einen daran befestigten Kontakt 66 trägt und ungehindert eine
Bewegung ausführen kann. Die Blöcke 64 sind an der Innenseite des Gehäuses 58 durch eine Schraube
68 befestigt, die von dem Arm 62 und den Schaltarmen, die im folgenden beschrieben werden sollen,
geeignet isoliert ist.
Ein zweiter Arm 70 ist ebenfalls zwischen zwei der drei Blöcke befestigt, und ein Ende von ihm ragt aus
dem Gehäuse 58 heraus, während das andere Ende einen Kontakt 72 trägt, welcher das Gegenstück zu
dem Kontakt 66 darstellt. Die flexiblen Schalterarme 70 und 62 sind so angebracht, daß sie durch ihre
eigene Federkraft das Bestreben zeigen, die Kontakte 72, 66 offenzuhalten, wie dies dargestellt ist.
Ein dritter und kürzerer Arm 74 ist zwischen den Armen 62 und 70 untergebracht und zwischen zwei
der Blöcke 64 so befestigt, daß ein Ende von ihm aus dem Gehäuse 58 herausragt. Das freie Ende des
Armes 74 besitzt einen Kontakt 76, welcher zu einem Kontakt 78 gehört, der auf dem mittleren Teil des
Armes 70 angebracht ist. Der Arm 74 ist in bezug auf den Arm 70 so angebracht, daß er durch seine
eigene Federkraft das Bestreben zeigt, die Kontakte 76, 78 geschlossen zu halten, wie dies dargestellt ist.
Ein Anschlag 80 erstreckt sich von dem Endblock 64 aus und dient dazu, die Bewegung des Armes 74
als Folge seiner eigenen Federkraft zu begrenzen, wie dies später noch beschrieben wird.
Um dem Arm 62 eine Bewegung zu erteilen, ist ein Stift 82 gleitend in einer Bohrung 84 in dem Gehäuse
58 so untergebracht, daß ein Ende von ihm an dem Arm 62 anliegt, während das andere Ende,
welches aus dem Gehäuse 58 herausragt, an einem Ende des Hebels 86 anliegt. Der Hebel 86 wird auf
dem Befestigungsarm 60 durch einen Stift 88 gedreht, und sein anderes Ende steht mit einem Ende des
Stiftes 90 im Eingriff. Der Stift 90 gleitet in einer
Buchse 92, die in der Wandung der Deckplatte 12 befestigt ist. Sein anderes Ende steht im Eingriff mit
einer Verlängerung 94 des Hebels 30.
Wenn sich der Hebel 30 entgegen dem Uhrzeigersinn
dreht, dann bewirkt der Stift 90, daß sich auch der Hebel 86 im Uhrzeigersinn um den Stift 88 dreht,
was eine Bewegung des Stiftes 82 in Richtung auf den Arm 62 zur Folge hat. Der Stift 82, der mit dem
Arm 62 im Eingriff steht, bewirkt, daß sich der Arm 62 nach links bewegt und damit die Kontakte 66 und
72 aneinanderliegen. Bei weiterer Bewegung des Stiftes 90 biegen sich beide Arme 62 und 70 nach links,
wobei die Kontakte 66, 72 geschlossen bleiben. Dies ermöglicht auch, daß sich der Arm 74 durch die
eigene Federkraft nach links biegt, wodurch die Kontakte 76, 78, wie dies dargestellt ist, geschlossen
bleiben. Bei noch weiterer Bewegung der Arme 62 und 70 biegt sich der Arm 74 weiter nach links, bis
er an dem Anschlag 80 anliegt, wodurch seine Weiterbewegung verhindert, und zwar bei noch weiterer
Bewegung der Arme 70 und 62, ein Öffnen der Kontakte
76 und 78 ermöglicht wird.
Das Ende des Armes 62 ist durch eine Zuleitung L1 mit einer elektrischen Stromquelle verbunden. Das
Ende des Armes 70 liegt in Serie mit einer Glühlampe 96, und zwar mittels der Zuleitung L2, welche
die Verbindung mit der Spannungsquelle vervollständigt. Der Arm 74 liegt in Serie mit der Glühlampe
98, und zwar mittels der Zuleitung 100, welche mit der Zuleitung L2 am Punkt 102 verbunden ist. Auf
diese Weise liegt die Lampe 98 in Parallelschaltung zur Lampe 96. Es ist hieraus zu erkennen, daß die
Kontakte 66 und 72 die Energiezufuhr zu der Parallelschaltung und der Lampe 96 steuern und daß die
Kontakte 76 und 78 die Energiezufuhr zu der parallelen
Zweigleitung steuern, welche die Lampe 98 enthält.
Arbeitsweise
Wenn die Einstellscheibe 18 aus der dargestellten Stellung »Aus« in eine bestimmte Temperatureinstellung
gedreht wird, dann dreht sich der Hebel 30 entgegen dem Uhrzeigersinn in dem Lager 34.
Diese Bewegung hat zur Folge, daß der Stift 90 den Hebel 86 im Uhrzeigersinn um den Stift 88 dreht und
damit eine Bewegung des Stiftes 82 hervorruft. Eine Bewegung des Stiftes 82 hat aber wieder eine Bewegung
des Armes 62 nach links zur Folge, so daß die Kontakte 66 und 72 geschlossen werden und damit
die Parallelschaltung so vervollständigt wird, daß die »Aus-Ein«-Lampe 96 und die Temperaturanzeigelampe
98 eingeschaltet werden. Damit sich dieser Zustand auch wirklich einstellt, erfolgt eine Einjustierung
des Hebels 86 derart, daß die Kontakte 66, 72 dann geschlossen werden, wenn sich der Hebel 30
halbwegs zwischen der Stellung befindet, in der die Einstellscheibe 18 auf »Aus« steht, und der Stellung,
bei welcher die Kontakte 50, 52 in ihre geschlossene Stellung einschnappen.
Wenn die Einstellscheibe 18 noch weiter in Richtung auf die erwünschte Einstellung gedreht wird,
dann bewegt sich der Arm 62 noch weiter nach links und führt den Arm 70 mit sich, wobei die Kontakte
66, 72 geschlossen bleiben. Dies ermöglicht eine Bewegung des Armes 74 durch seine eigene Federkraft,
so daß die Kontakte 76, 78 geschlossen bleiben. Wenn die Drehung der Einstellscheibe 18 andauert,
ruft der Hebel 30 ein Umschnappen des Hebels 40 über die Mittelpunkteinstellung hervor, und die
Kontakte 50, 52 werden geschlossen, so daß der Heizung Energie zugeführt wird. Wenn die Einstellscheibe
18 etwas über diese Einschnappstellung hinaus gedreht wird, kommt der Arm 74 zum Anliegen
an den Anschlag 80 und erlaubt damit ein öffnen der Kontakte 76 und 78, wodurch die Energiezufuhr
zur Temperaturanzeigelampe 98 unterbrochen wird. Wenn somit der Thermostat durch die
Einstellscheibe 18 auf die erwünschte Temperatureinstellung gebracht ist, sind die Kontakte 66 und 72
geschlossen, wodurch der »Ein-Aus«-Lampe 96 Energie zugeführt wird, während die Temperaturanzeigelampe
98 abgeschaltet ist, da die Kontakte 76, 78 offen sind.
Da die Kontakte 50, 52 nunmehr geschlossen sind, wird der Kolben 26 durch die Heizung erhitzt, was
eine Ausdehnung der Membran 20 und eine Bewegung des Knopfes 22 nach links zur Folge hat. Eine
Bewegung des Knopfes 22 bewirkt, daß sich der Hebel 30 im Uhrzeigersinn in dem Lager 34 dreht.
Dadurch wird eine Drehung des Hebels 86 entgegen dem Uhrzeigersinn durch die Arme 62 und 70 ermöglicht,
da diese das Bestreben zeigen, sich in Richtung auf ihre ursprüngliche Stellung zurückzubiegen.
Kurz bevor der Hebel 30 durch Umschnappen über die Mittelpunktstellung das öffnen der Kontakte 50,
52 erlaubt, liegt der Kontakt 78 an dem Kontakt 76 an, wodurch der Lampe 98 Energie zugeführt wird,
um damit anzuzeigen, daß die erwünschte Temperatur erreicht ist. Da an diesem Punkt der Arm 74
weiterhin an dem Anschlag 80 anliegt und die Arme 62 und 70 mit geschlossenen Kontakten 66, 72 durch
Einwirkung der Stifte 82 und 90 und des Hebels 86 nach links gehalten werden, ist zum öffnen der
Kontakte 50 und 52 eine geringere Weiterbewegung des Hebels 30 nach links erforderlich als zum öffnen
der Kontakte 66 und 72. Auf diese Weise bleiben die Lampen 96 und 98 während des ganzen An- und
Ausschaltzyklus der Kontakte 50 und 52 als Folge der Aufheizung und Abkühlung der Kugel 26 durch
die Heizung an. Wenn die Einstellscheibe 18 in die Stellung »Aus« gedreht wird, dann wird der Hebel 30
durch den Knopf 22 nach links gedrückt, und es wird damit ermöglicht, daß die Schaltarme 62, 70 und 74
wieder ihre ursprüngliche Stellung einnehmen.
Wenn die Einstellscheibe 18 nach einer Aufheizperiode aus einer Einstellung für eine niedrigere
Temperatur in eine Einstellung für eine höhere Temperatur gebracht wird, dann dreht sich der Hebel 86
wieder im Uhrzeigersinn und ruft eine Bewegung der Arme 62 und 70 nach links hervor, so daß die Kontakte
76 und 78 — wie oben — geöffnet werden. Wenn die erwünschte Temperatureinstellung erreicht
ist, werden die Kontakte 76 und 78 — wie oben — wieder geschlossen.
Wenn die Einstellscheibe 18 nach einer Aufheizperiode aus einer Einstellung für eine höhere Temperatur
in eine Einstellung für eine niedrigere Temperatur gebracht wird, dann werden die Arme 62 und
70 genügend nach rechts bewegt mit dem Erfolg, daß die Kontakte 66, 72 geöffnet und damit beide Lampen
96 und 98 abgeschaltet werden. Dies zeigt an, daß die Temperatur der Kugel 26 höher ist als die
Temperatureinstellung. Wenn sich die Membran 20 genügend zusammenzieht, so daß der Hebel 30 in
seine ursprüngliche Stellung in diesen Zyklus zurückkehren kann, dann werden, wie oben beschrieben,
beide Lampen wieder eingeschaltet.
Da die Stellung des Hebels 30 in diesem Zyklus für jede Temperatureinstellung durch die Einstellscheibe
18 die gleiche ist, arbeitet die Anordnung bei jeder Temperatureinstellung ohne Justierung, worauf
besonders hingewiesen sei.
Claims (3)
1. Mit einem Anzeigesystem gekoppelter Regler für eine elektrische Heizung mit einem im Heizkreis
liegenden Hauptschalter, der über einen Knopf von Hand oder von einer temperaturempfindlichen
Fühleinrichtung betätigbar ist, und mit einem weiteren Schalter, der sich in einem
Hilfsstromkreis mit einer Signallampe befindet und mechanisch mit dem Betätigungsmechanismus
des Hauptschalters gekoppelt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der weitere Schalter (66, 72) in der
»Aus«-Stellung des Knopfes (18) geöffnet ist und
den Hilfsstromkreis (L1, L2) unterbricht und bei
der Einstellung des Knopfes auf die Solltemperatur geschlossen wird und dabei die Signallampe
(96) im Hilfsstromkreis einschaltet und daß ein die Signallampe überbrückender Zweig (74, 100)
mit einer weiteren Signallampe (98) an den Hilfsstromkreis über einen dritten Schalter (76, 78)
anschließbar ist, der mechanisch über den Schalter (66, 72) und den Betätigungsmechanismus mit
der temperaturempfindlichen Fühleinrichtung (22, 26) gekoppelt ist.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schalter (66, 72) normalerweise
in seine geöffnete Stellung zu bewegen sucht und in entgegengesetzter Richtung um einen gewissen
Abstand über die Schließstellung hinaus von dem Knopf (18) über den Betätigungsmechanismus
bewegbar ist und daß sieh der Schalter (76, 78) normalerweise in seine Schließstellung
zu bewegen sucht und in die offene Stellung durch eine Bewegung des Schalters (66, 72) innerhalb
des gewissen Abstands jenseits der Schließstellung zu bringen ist.
3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (66, 72) zwei
biegsame Arme (62, 70) enthält, die zusammenarbeitende Kontakte (66, 72) tragen, und daß der
Schalter (76, 78) einen weiteren biegsamen Arm (74) mit einem Kontaktelement (76) aufweist und
daß der Arm (70) des einen Schalters einen zusätzlichen Kontakt (78) trägt, der mit dem Kontaktelement
(76) des biegsamen Armes (74) des anderen Schalters zusammenwirkt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 914 421;
britische Patentschrift Nr. 605 378;
USA.-Patentschriften Nr. 2439 795, 2591 803.
Deutsche Patentschrift Nr. 914 421;
britische Patentschrift Nr. 605 378;
USA.-Patentschriften Nr. 2439 795, 2591 803.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Family
ID=24006974
Family Applications (1)
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Country Status (7)
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