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Elektrischer Temperaturbegrenzer mit einem über einen Leerlaufweg
auslösenden Schnappglied Elektrische Temperaturbegrenzer mit Handrückstellung und
mit einem vom Temperaturfühler betätigbaren Schnappglied, das bei Erreichen eines
einstellbaren Sollwertes über einen Leerlaufweg einen Kontaktbrückenträger schlagartig
auslöst, sind bekannt. Ein Vorteil dieser bekannten Schaltgeräte liegt in der großen
in ihrer Gesamtheit plötzlich zur Verfügung stehenden Auslösekraft der Sprungfeder.
Der Auslösepunkt der Sprungfeder kann jederzeit mit beliebiger Genauigkeit reproduziert
werden.
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Zur Weiterentwicklung derartiger Schaltgeräte wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß das Schnappglied beim Auslösevorgang einen ortsfest schwenkbar
gelagerten, etwa parallel zu ihm liegenden Zwischenhebel trifft, der seinerseits
über einen Anschlag einen senkrecht zum Zwischenhebel angeordneten gleichachsig
gelagerten Auslösehebel verschwenkt, so daß das untere Ende des Auslösehebels einen
unter Federdruck stehenden Kontaktbrückenträger schlagartig freigibt, während die
Handrückstellung durch Rückdrehen des Auslösehebels und des Zwischenhebels über
den Anschlag zum Rückschnappen des Schnappgliedes erfolgt.
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Eine derartige Anordnung, bei der keine kraftschlüssige Verbindung
zwischen der Sprungfeder und der verrie-elbaren Kontakteinrichtung besteht, hat
dem Bekannten gegenüber den Vorteil, daß die Kraft des Schnappfedergliedes relativ
klein im Vergleich zu der Kontaktdruck- bzw. Kontaktträger-Rückstellkraft sein kann,
so daß größere Schaltleistungen durch eine kleine Auslösekraft erzielbar sind, und
im Verzicht auf eine von der Temperatur abhängigen Klinkenanordnung mit ihren Nachteilen.
Temperaturbegrenzer, welche mittels Klinkeneinrichtungen, Spencerscheiben, Schlittenvorrichtungen,
vorgespannten Bimetallstreifen, Schnappfedergliedern od. dgl. den gewünschten Schaltvorgang
auslösen, haben nämlich den Nachteil, daß ein relativ großer Weg und Kraftaufwand
zur Auslösung der Klinkeneinrichtung usw. notwendig ist. Außerdem ist von Nachteil,
daß die Klinkeneinrichtung sich in der äußersten Eingriffslage vor der Auslösung
befindet, d. h. die Klinkeneinrichtung ist bis zum Moment der Auslösung in
Eingriff. Als weiterer Nachteil kommt die nicht vermeidbare Abnützung des Materials
hinzu. So verursacht bereits ein kleiner Materialabtrieb der Klinkeneinrichtung
od. dgl. eine große Abweichung vom eingestellten Nennwert. Bei Temperaturbegrenzern,
welche mit Spencerscheiben, vorgespannten Bimetallen od. dgl. ausgerüstet sind,
läßt sich der Auslösepunkt nicht oder nur durch sehr aufwendige Maßnahmen reproduzieren.
Zum besseren Verständnis sei die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch den Temperaturbegrenzer, Fig. 2 zeigt
einen Schnitt wie Fig. 1, jedoch im ausgeschalteten Zustand, Fig.
3 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Temperaturbegrenzers,
Fig. 4 und 5 stellen eine Variante des Zwischen-und Auslösehebels im ein-
und ausgeschalteten Zustand dar.
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In Fig. 1 bedeutet 1 und la zwei Gehäuseteile des Temperaturbegrenzers,
dabei ist der Gehäuseteil 1
mit einem Fühlorgan 2, bestehend aus einem Rohr
2a aus einem Material mit großem Ausdehnungskoefflzienten, wie z. B. Messing, und
einem mit dem Boden 2 b desselben verbundenen Stab 2 c aus einem Material
mit geringem Ausdehnungskoeffizienten, z. B. Invar, verbunden. Der Stab 2c ist mittels
eines Gelenkes 3 mit einem übersetzerhebel 4, der im Gehäuse an einer Achse
5 gelagert ist, verbunden. Der Übersetzerhebel 4 wirkt über eine Justierschraube
6 auf den Federarm 7 a einer Schnappfeder 7 ein. Im
Ruhezustand liegt die Schnappfeder 7 an einem Anschlag 8
an. Mit
7b ist ein Widerlager der Schnappfeder bezeichnet. Ein Zwischenhebel
9 mit einer Prägung oder aufgesetzten Kuppe 9a und ein Auslösehebel
11, sind frei schwenkbar auf einer Achse 10 gelagert. Der Zwischenhebel
9 stützt sich im Ruhezustand an einen Winkel 11 a des Auslösehebels
11 ab. Der Auslösehebel 11 ragt durch eine Aussparung 12 a einer Isolierplatte
12,
die das Gehäuseteil 1 vom unteren Gehäuseteil la abteilt. Im unteren Gehäuseteil
la befindet sich ein Käfig 13 mit Kontaktbrücken 14. Dieser Käfig
steht unter dem Druck der Federn 15. Der Oberteil des Käfigs 13 besitzt
eine Einkerbung 13 a, in welche der Auslösehebel-1-1 im Ruhezustand
eingreift und den Käfig 13 gegen den Druck der Federn 15 in seiner
Ruhelage hält. Am Gehäusetell 1 befindet sich in der oberen Abdeckung ein
Durchbruch lb für den Zugang zur Justierschraube 6. An dem unteren Gehäuseteil
la befinden sich die Kontaktschrauben 16.
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Fig. 2 zeigt den Temperaturbegrenzer wie in Fig. 1
dargestellt,
jedoch im :ausgeschalteten Zustand. Der Zwischenhebel 9 ist durch Anstoß
der Sprungfeder 7
nach unten gedrückt und hat den Auslösehebel 11 aus der
Kerbe 13a des Käfigs 13 herausgeschlagen, wobei der rechte Winkel zwischen
dem Zwischenhebel 9
und dem Auslösehebel 11 zerfallen ist. Dadurch
wurde der Käfig 13 frei und durch Druck der Federn 1-5 nach oben gedrückt.
Die Kontaktbrücken haben geöffnet. In Fig. 3 ist eine Vorderansicht des.
erfin dungsgemäßen Temperaturbegrenzers dargestellt. Mit 11 b ist
eine Wiedereinschaltvorrichtung bezeichnet, welche ein Rückstellen des mit ihr starr
verbundenen Auslösehebels 11, des Zwischenhebels 9, der Schnappfeder
7 und gleichzeitig des Käfigs 13, von Hand ermöglicht.
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In Fig. 4 und 5 ist eine Variante des Auslösehebels
11 im Ruhezustand und im ausgelösten Zustand dargestellt. Der Auslösehebel
11 ist als Kniegelenk ausgeführt. Der Zwischenhebel 9 stützt sich
dabei an einem Glied 11 a des Zwischenhebels 11 ab. 11 b und
11 d stellen die beiden Schenkel des Kniegelenkes 11
f
dar. Der Schenkel 11 b besitzt einen Anschlag 11
c für das Stützglied 11 a. Der Schenkel 11 d besitzt
einen Anschlag 11 e für den Schenkel 11 b. Die Kerbe 13
a
des Käfigs 13 ist durch ein Gelenk 13 a ersetzt.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Temperaturbegrenzers ist wie
folgt: Steigt die Temperatur des zu kontrollierenden Mediums, so dehnt sich das
Rohr- 2 a des Fühlorgans 2 aus und nimmt den Stab 2 b mit. Dabei führt
der Übersetzungshebel 4 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinne um das Lager
5
aus, d. h. die Justierschraube 6 bewegt sich in Richtung auf
den Federarm 7a, der sich knapp vor dem Totpunkt der Sprungfeder 7 befindet.
Ist die eingestellte Temperatur erreicht, drückt die Justierschraube 6 den
Federarm 7 a an, und die Schnappfeder springt plötzlich nach unten in Richtung
auf den Zwischenhebel 9. Die kinetische Energie der Schnappfeder wächst während
ihrer Bewegung. Der Zwischenhebel 9 wird über seine Kuppe 9 a von
der Schnappfeder 7 schlagartig nach unten weggeschlagen und nimmt dabei über
den Winkel lla den Auslösehebel 11 mit. Der 901-Winkel zwischen dem Auslösehebel
11 und dem Zwischenhebel 9 zerfällt und der Käfig
13
wird freigegeben. Durch den Druck der Federn 15
bewegt sich der Käfig
13 nach oben, die Kontaktbrükken 14 heben sich von den Gegenkontakten der
Kontaktschrauben 16 ab. Ist die Temperatur des zu kontrollierenden Mediums
genügend abgesunken, so kann der Temperaturbegrenzer von Hand wieder in Bereitschaftsstellung
gebracht werden. über den Griff llb des Auslösehebels 11 wird derselbe wieder
in seine Ruhelage gebracht und drückt dabei den Käfig
wieder nach unten. Der
Auslösehebel 11 gleitet in die flache Seite der Kerbe 13 a hinein,
nimmt über seinen Winkel 11 a den Zwischenhebel 9, sowie über
diesen die Sprungfeder 7 mit. Der Auslösehebel 11 muß, um die Schnappfeder
7 über ihre Totpunktlage zurückzustellen, den Zwischenhebel 9 um einige
Grad über die Waagerechte bewegen. Dazu wird der Auslösehebel 11 über seine
Ruhelage eine kleine Strecke auf der steilen Seite der Kerbe 13 a bewegt,
bis die Feder 7
selbsttätig in ihre Ruhelage springt. Danach bewegen sich
der Zwischenhebel 9 und der Auslösehebel 11
durch Einwirken der steilen
Kerbflanke und der Federn 15 unter Aufrechterhaltung des rechten Winkels
wieder in die Ruhelage zurück. Der Temperaturbegrenzer ist für den nächsten Schaltvorgang
in Bereitschaft gebracht.
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Bei der Anordnung nach Fig. 4 und 5 ist der Auslösevorgang
entsprechend: Der Zwischenhebel 9 stößt den Kniehebel 11 nach rechts
weg. Der Käfig 13 bewegt sich wieder nach oben. Der Kniehebel 11 klappt
dabei um das Gelenk 13 a. Die Wiedereinschaltung erfolgt über Druck
auf das Kniegelenk 11 e, 11 f, wobei der Käfig nach
unten bewegt wird und über das Glied 11 a den Zwischenhebel
9 mit der Schnappfeder 7
nach oben drückt. Die Feder 7 wird
in ihre Ruhelage durch einen weiteren Druck auf das Glied 11 a ge-
bracht,
nachdem der Kniehebel 11 seine Ruhelage erreicht hat.
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Als Temperaturfühler kann außer einem stabförmigen Fühlorgan, wie
in den Zeichnungen dargestellt, selbstverständlich auch ein anderes Fühlorgan Verwendung
finden.