DE1159671B

DE1159671B - Thermostat

Info

Publication number: DE1159671B
Application number: DEG32063A
Authority: DE
Inventors: Josef Lingnau; Richard Mueller
Original assignee: Gustav F Gerdts KG
Current assignee: Gustav F Gerdts KG
Priority date: 1961-04-14
Filing date: 1961-04-14
Publication date: 1963-12-19
Also published as: NL277123A; GB943612A; US3107532A

Description

Thermostat Die Erfindung betrifft eine temperaturabhängige Regel- und Steuervorrichtung mit mindestens einem Paar geführter und lose übereinander angeordneter sowie sich gegenläufig auswölbender Bimetall-Lamellen.
Thermostate, die sich aus einzelnen, lose auf einen oder mehreren Führungsschäften aufgereihten Bimetall-Lamellen zusammensetzen, sind hinreichend bekannt und werden überall dort verwendet, wo mit Hilfe von Temperaturunterschieden gesteuert und geregelt werden soll. Diese beispielsweise zu einer Bimetallsäule zusammengefaßten Einzellamellen haben jedoch den Nachteil, daß sie im ausgewölbten Betriebszustand nur selten einwandfrei konzentrisch übereinander zu liegen kommen, da die sich berührenden Randkanten der einzelnen Elementenpaare keine ausreichende Auflagefläche bilden und somit, je nach der Größe des Spieles zwischen dem Führungsschaft und der Bi-Scheibenbohrung, nach innen oder außen abgleiten. Die Lamellenpaare können sich daher in den meisten Fällen nur auf einen Teil des Randumfanges gegeneinander abstützen.
Die Folge davon sind Verklemmungen bzw. Verkantungen zwischen dem Schaft und den Binietall-Lamellen, so daß eine einwandfreie Funktion des Thermostaten in Frage gestellt ist. Außerdem ergeben C sich hieraus zwangläufig auch Schwankungen in der Hubhöhe, so daß diese Thermostate nur dort verwendbar sind, wo keine gleichbleibende präzise Arbeitsweise gefordert wird. Schließlich führen die ungleichen Auflagen der Lamellen an den Berührungskanten mit der Zeit auch zu Verwerfungen und Formänderungen der Lamellen, was zu weiteren Ungenauigkeiten beiträgt.
Es ist zwar schon ein Wärmeausdehnungskörper bekannt, bei dem die hintereinandergeschalteten Biinetall-Lamellen bereits schon im kalten Zustand schalen- bzw. halbkugelförmig vorgewölbt sind, wobei jedoch die Auswölbung gleichsinnig ist, so daß sich die eine Lamelle mit ihrer Innenseite der Wölbung auf der Außenseite der Wölbung der anderen Lamelle großflächig abstützen kann. Probleme der aufgezeigten Art treten hier also nicht auf.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, den aufgezeigten Nachteilen wirksam und mit möglichst einfachen Mitteln zu begegnen.
Bei einer temperaturabhängigen Regel- oder Steuervorrichtung der eingangs erwähnten Art geschieht dies erfindungsgernäß dadurch, daß jedes Bimetall-Lamellenpaar der Säule aus Lamellen unterschiedlicher Größe besteht, derart, daß sich die Randkante der kleineren Lamelle auf der Innenfläche der größeren Lamelle abstützt. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß in jedem Falle eine einwandfreie Auflage bei der Abstützung zwischen den beiden EinzellameHen gewährleistet ist, da sich auf Grund des Größenunterschiedes die kleinere Lamelle zwangläufig auf der Innenfläche, der größeren Lamelle auflegen muß. Mit diesem Vorteil gcgenüber den bekannten Ausführungen verbindet sich fernerhin der Umstand, daß sich die kleineren Lamellen während des Auswölbungsvorganges selbsttätig auf den konkaven Innenflächen der größeren Lamellen zentrieren, so daß Funktionsschwierigkeiten durch Verklemmen bzw. Verkanten zwischen dem Führungsschaft und den Lamellen ausgeschaltet sind und somit bei gleicher Temperatur auch eine immer gleichbleibende Hubhöhe erzielbar ist.
Die Einzellamellen eines jeden Lamellenpaares können auch in ihrer äußeren Form unterschiedlich ausgebildet sein. Als besonders vorteilhaft bei Verwendung nur eines Führungselementes wird hierfür die Kombination einer beispielsweise kreisrunden und einer eckigen Einzellanielle vorgeschlagen, wobei die eckige Lamelle vorzugsweise die kleinere ist. Durch diese Maßnahme wird der Hubhöhenverlust der kleineren Lamelle wieder ausgeglichen, da sich erfahrungsgemäß bei einer eckigen Ausbildungsform die freien Ecken besonders stark ausbiegen. Trotz der unterschiedlichen Lamellen kann die allgemein übliche zentrale Schaftführung verwendet werden, da sich in Anbetracht der Größenabstufung zwischen den beiden Einzellamellen die kleinere eckige Lamelle in jeder Lage auf der größeren runden Lamelle abstützen kann.
Um die selbständige Zentrierung der Lamellen weitgehend zu unterstützen, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, mindestens die Auflagekante der kleineren Lamelle abzurunden und dadurch ihre Gleitfähigkeit zu erhöhen. Diese Kantenabrundung ist dann besonders wirksam, wenn die Randkante der kleineren Lamelle und die der Abstätzung dienende Randfläche der größeren Lamelle gehärtet bzw. mit einem Hartchrornüberzug versehen sind. Durch diese Maßnahme wird nicht nur eine weitere Verbesserung der Gleitfähigkeit erzielt, sondern es werden auch die hochbeanspruchten Abstützungszonen der Einzellamellen beträchtlich verschleißfester.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfirtdungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 zwei auf einen zentralen Schaft aufgereihte Lamellenpaare des Erfindungsgegenstandes im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des Erfmdungsgegenstandes mit unterschiedlich geforinten Lamellen, Fig. 4 einen Schnitt durch zwei eckig ausgebildete Lamellenpaare mit zweifacher Stiftführung, Fig. 5,eine Draufsicht zu Fig. 4, Fig. 6 eine weitere Anordnungsmöglichkeit der erfindungsgemäß ausgebildeten Lamellen und Fig. 7 einen Teilschnitt eines Lamellenpaares mit hartverchromten Randkanten.
Die, in Fig. 1 gezeigten Lamellenpaare bestehen aus jeweils in ihrer Größe unterschiedlichen Einzellamellen 1 und 2, die, auf einem zentralen Führungsschaft 3 aufgereiht, übereinander angeordnet sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind jeweils die Lamellen 1 jedes Lamellenpaares im Durchmesser kleiner ge- halten, so daß sie sich in ausgewölbtem Betriebszustand mit ihren Randkanten 4 auf den Innenflächen 5 der größeren Lamellen 2 ringsherum abstützen können.
Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Fig. 1 lediglich durch die Forinenunterschiedlichkeit des Lamellenpaares, wobei die kleinere sich abstützende Lamelle 1 eine eckige Form mit gebrochenen Ecken 6 aufweist.
Eine Ausführung, bei der beide Einzellamellen 1 und 2 eckig ausgebildet und in ihrer Größe entsprechend abgestuft sind, ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die übereinander angeordneten Lamellen sind durch zwei beiderseitig des Betätigungsorgans 3 gelagerte, Führungsstifte 8 und 9 gegen ein Verdrehen gesichert.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, den Aufbau einer Birnetallsäule nach Fig. 1 vorzunehmen. Es ist selbstverständlich auch möglich, wie aus Fig. 6 ersichtlich, die jeweils gleich großen Einzellamellen 1 bzw. 2 eines Lamellenpaares in wechselseitiger Folge übereinanderzuschichten, so daß jeweils immer zwei gleich große Lamellen zweier Lamellenpaare übereinanderzuliegen kommen.
Um die der Reibung ausgesetzten Randkanten der kleinen Lamellen 1 sowie die Randflächen der größeren Lamellen 2 vor vorzeitigem Verschleiß zu bewahren, sind, wie in Fig. 7 dargestellt, die gefährdeten Randkanten und -flächen mit einer Hartchromschicht 10 versehen. Diese Hartchromschicht trägt auch zur Erhöhung der Gleitfähigkeit an den sich gegenseitig berührenden Stellen bei. Selbstverständlich kann eine Verschleißminderung auch durch andere Maßnahmen, beispielsweise durch Härtung der genannten Stellen, erzielt werden.
Die in Fig. 7 gezeigte Abrundung 11 der Randkante der kleineren Lamelle ist zur weiteren Erhöhung der Gleitfähigkeit vorgesehen, so daß bei den Hubbewegungen weitgehend eine Selbstzentrierung der Lamellen zueinander erfolgt. Außerdem trägt die Abrundung zur weiteren Verschleißminderung bei und verhindert, daß sich die sonst scharfe Randkante der kleineren Lamelle nach und nach in die größere Lamelle hineinarbeitet.
Die aus den Fig. 1, 4 und 6 ersichtliche Stellung der Lamellenpaare kann je nach Bemessung, Anordnung und Materialauswahl der einzelnen Bimetallkomponenten jeder Lamelle sowohl die Ruhelage als auch die Arbeitslage sein. So können sich z. B. die gezeigten, gegenläufig zueinander ausgewölbten Lamellen in der Arbeitslage, d. h. unter Wärmeeinwirkung befinden, während sie im abgekühlten Zustand flach oder leicht vorgewölbt übereinanderliegen. Umgekehrt können Lamellen Verwendung finden, die im abgekühlten Zustand ausgewölbt sind, während sie bei Erwärmung die flache Stellung einnehmen,

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Tempc-raturabhäno"ige Regel- oder Steuervorrichtung mit mindestens einem Paar geführter und lose übereinander angeordneter sowie sich gegenläufig auswölbender Bimetall-Lamellen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes BimetaR-Lamellenpaar aus Lamellen unterschiedlicher Größe besteht, derart, daß sich die Randkante der kleineren Lamelle auf der Innenfläche der arößeren Lamelle abstützt.
2. Thermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser bzw. das Eckenmaß der größeren Lamelle um mindestens das doppelte Maß des Spieles zwischen dem bzw. den Führungselementen und der bzw. den Führungsbohrungen der Lamellen größer ist als der Durchmesser bzw. das Eckenmaß der kleineren Lamelle. 3. Thermostat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich gegenläufig auswölbendes Lamellenpaar aus zwei in ihrer äußeren Form unterschiedlichen Einzellamellen besteht, von denen die größere Lamelle vorzugsweise kreisrund ausgebildet ist. - 4. Thermostat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Auflagekante, der kleineren Lamelle abgerundet ist. 5, Thermostat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten der kleineren Lamelle und/oder die der Abstützung dieser Lamelle dienende Randfläche der größeren Lamelle gehärtet sind. 6. Thermostat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkanten der kleineren Lamelle und/oder die der Abstützung dieser Lamelle dienende Randfläche der größeren Lamelle hartverehromt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 166 196.