DE1590660C3

DE1590660C3 - Temperaturregler

Info

Publication number: DE1590660C3
Application number: DE1590660A
Authority: DE
Original assignee: Thermal Engineering & Design Co Akron Ohio (vsta)
Current assignee: Thermal Engineering & Design Co Akron Ohio (vsta)
Priority date: 1965-08-07
Filing date: 1965-08-07
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE1590660A1; DE1590660B2; FR1455311A; GB1090916A

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler, bestehend aus einer länglichen, ursprünglich an einem Ende offenen rohrförmigen Hülse und wenigstens einem in die Hülse frei tragend hineinragenden, stromführenden Arm als temperaturempfindliches Organ mit der Fähigkeit, seine Längskrümmung bei Temperaturschwankungen zu verändern, wobei der stromführende Arm am ursprünglich offenen Ende der Hülse elektrisch isoliert in die Hülse eingeklemmt ist.

Bei einem bekannten Temperaturregler der vorliegenden Gattung (vgl. USA.-Patentschrift 3 100 247) erfolgt das Einklemmen des stromführenden Arms in das ursprünglich offene Ende der Hülse in der Weise, daß das Ende der Hülse unter Bildung von gegenüber den Schmalseiten des stromführenden Arms angeordneten seitlichen Falten zusammengequetscht wird. Dieser bekannte Temperaturregler hat Nachteile insofern, als es hier nicht möglich ist, einen vollkommen hermetischen Abschluß des Inneren der

ίο Hülse zu erreichen, da unvermeidlich zwischen dem Isolationsmaterial und dem gequetschten Material der Hülse Zwickel verbleiben, durch die ein Luftzutritt in das Innere der Hülse möglich ist. Weiter ist bei diesem bekannten Temperaturregler nachteilig, daß das Material der Hülse so starke Biegungen erfährt, daß Risse auftreten, die zur Zerstörung der Hülse im Bereich ihrer Verbindung mit dem stromführenden Arm führen.

Im übrigen ist ein Temperaturregler der vorliegenden Gattung bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 3 066 205), bei dem das Einklemmen des stromführenden Armes durch einfaches Flachdrücken des ursprünglich offenen Endes der Hülse erreicht wird. Dieser Temperaturregler weist die vorstehend genannten Nachteile in noch höherem Maße auf. Schließlich ist ein Temperaturregler der vorliegenden Gattung bekannt (vgl. USA.-Patentschrift 2 497 397), bei dem der stromführende Arm in der Weise in das ursprünglich offene Ende der Hülse eingeklemmt ist, daß in dieses Ende zwei Nuten eingedrückt werden, die quer zur Längsausdehnung der Hülse verlaufen und einen gegenseitigen Abstand in Längsausdehnung aufweisen. Auch bei diesem bekannten Temperaturregler bestehen die vorstehend genannten Nachteile, zu denen hier noch hinzukommt, daß im Bereich der eingedrückten Nuten eine hohe Beanspruchung für das Isolationsmaterial auftritt.

Hiemach besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Temperaturregler der vorliegenden Gattung so auszugestalten und weiterzubilden, daß er eine dauerhafte und wirkungsvolle Abdichtung des Inneren der Hülse gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß die Hülse am ursprünglich offenen Ende zum Einklemmen des stromführenden Armes bzw. der stromführenden Arme von allen Seiten gleichmäßig zusammengepreßt ist, so daß eine hermetische Abdichtung des Inneren der Hülse besteht.

Das Wesentliche der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Einklemmen des stromführenden Armes in dem ursprünglich offenen Ende der Hülse nicht durch Biegen erfolgt, sondern daß die notwendige Querschnittsverringerung der Hülse durch allseitigen Druck erreicht wird, so daß nicht eine Biegung, sondem eine Stauchung des Materials der Hülse auftritt. Damit wird einerseits erreicht, daß das Material der Hülse sich allseits und ohne Bildung von Zwickeln an das den stromführenden Arm umgebende Isolationsmaterial anlegt, und daß andererseits keine schädlichen, zu Rissen führenden Biegebeanspruchungen auf das Material der Hülse ausgeübt werden. Ein weiterer, durch die Erfindung zugleich erreichter Vorteil besteht darin, daß durch die lückenlose Umschließung des stromführenden Armes und des Isolationsmaterials durch das Material der Hülse ein unbedingt fester Sitz des stromführenden Armes erreicht wird, so daß auch unter Wirkung äußerer, etwa durch einen anzuschließenden elektrischen Lei-

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ter ausgeübter Kräfte keine Änderung der Lage des zu regelender Stromkreis angeschlossen werden

stromführenden Armes in der Hülse erfolgt. Weiter kann.

ist als vorteilhaft anzusehen, daß durch die Erfin- Der verformte Abschnitte der Hülse besitzt vor-

dung ein Temperaturregler geschaffen wird, bei dem zugsweise eine obere und eine untere Hauptdich-

das ursprünglich offene Ende, in dem der stromfüh- 5 tungsfläche 11 bzw. 12. Diese Hauptdichtungsflä-

rende Arm eingeklemmt ist, einen Querschnitt auf- chen 11 und 12 liegen parallel zueinander und nor-

weist, der nicht über den Querschnitt des nicht ver- malerweise ebenfalls parallel zu den zwischen ihnen

formten Teils der Hülse hinausragt, so daß der Ein- durchlaufenden Teilen der Arme 5 und 6, während

bau — insbesondere unter räumlich beengten Ver- weitere parallel zueinander verlaufende Dichtflächen

hältnissen — eines erfindungsgemäßen Temperatur- io 13, 14 rechtwinklig zu diesen Hauptdichtungsflächen

reglers sich bedeutend vereinfacht. 11 und 12 vorgesehen sind. Diese Dichtflächen 13

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einiger und 14 sind, wie aus F i g. 3.ersichtlich ist, wesentlich

beispielsweise gegebener Ausführungsformen, die in schmäler als die Hauptdichtungsflächen 11 und 12,

den Figuren dargestellt sind, im einzelnen erläutert. wobei außerdem zwischen diesen einzelnen Dichtflä-

Es zeigt 15 chen glatte Verbindungsflächen 15, 16, 17 und 18

F i g. t die Draufsicht auf einen Temperaturregler, ausgebildet sind, wodurch eine kompakte, massive

F i g. 2 eine Seitenansicht desselben, Dichtung am ursprünglich offenen Ende der Hülse 2

F i g. 3 einen Schnitt durch F i g. 2 längs der Linie erzielbar ist. Dieser Abschnitt 8 der Hülse läßt sich

3-3 in vergrößertem Maßstab, beispielsweise in einem Gesenk kalt zusammenpres-

F i g. 4 einen Querschnitt durch ein Gesenk zur 20 sen, und die zusätzlichen Dichtflächen 13 und 14

Herstellung des Temperaturreglers, sind gegenüber der Wandung der übrigen Hülse 2 et-

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine andere Aus- was verdickt. Auch die Wandstärken der Dichtflä-

führungsform des Temperaturreglers, chen 15, 16, 17 und 18 können etwas dicker sein als

F i g. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus- die ursprüngliche Wandstärke der Hülse 2.

führungsform, 25 Wie besonders aus Fig. 3 zu sehen ist, braucht

F i g. 7 eine Seitenansicht des Temperaturreglers kein Teil des Isoliermaterials 7, wenn dieses ur-

aus F i g. 6, sprünglich in Schichten oder rohrartiger Form einge-

F i g. 8 einen Querschnitt durch F i g. 7 längs der bracht wird, scharf verformt zu werden, um eine einLinie 8-8, wandfreie Dichtung am ursprünglich offenen Ende

F i g. 9 einen Querschnitt in ähnlicher Weise wie 30 der Hülse 2 zu erzielen, wobei besonders darauf hin-

F i g. 8 durch eine weitere Ausführungsform und zuweisen ist, daß kein Teil dieses verformten Hülsen-

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine andere teiles8 über den Durchmesser des unverformten Tei-

Ausführungsform. les dieser Hülse 2 hinausragt. Dadurch kann der

In den Figuren sind zur Erleichterung des Verglei- Temperaturregler 1 mit der Hülse 2 im fertigen Zu-

ches einander entsprechende Teile mit gleichen Be- 35 stände bequem durch ein Loch eingeführt werden, in

zugszeichen versehen. welchem die Hülse 2 dauernd angebracht werden

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführung soll.

eines Temperaturreglers 1 besitzt eine rohrartige, vor- Es ist ohne weiteres möglich, den beschriebenen zugsweise mit Metall gebildete Hülse 2 mit einem Temperaturregler — zum Einsatz beispielsweise zum von vornherein geschlossenen Ende 3 und einem ur- 4° Schutz von Motoren — durch Ausbildung von quersprünglich offenen Ende 4. Ein stromführender laufenden Einsatzrippen am Dichtungsende der Arm 5 in der Form eines temperaturempfindlichen Hülse 2 zu eichen. Dazu werden eine oder mehrere Organs, beipielsweise eines Bimetallstreifens, ragt querlaufende Rippen am verformten Teil der Hülse 2 als frei tragender Hebel neben einem zweiten federn- auf den Hauptdichtungsflächen 11 und 12 ausgebilden Arm 6 in diese Hülse 2 von deren offenem 45 det. Diese Markierungen ergeben die Hauptauflage-Ende 3 aus hinein. Beide Arme 5 und 6 sind in der flächen für die Arme 5 und 6 und erleichtern das VerHülse 2 durch ein passendes Isoliermaterial 7 einge- biegen dieses verformten Endes gegenüber der übrispannt. Dieses Isoliermaterial 7 kann beispielsweise gen Hülse 2, um die in diese Hülse 2 hineinragenden in Form von Fiberglasschichten, welche mit irgendei- Arme 5 und 6 auf die genau bemessene Länge hinnem Kunststoff durchtränkt sind, oder auch in ir- 50 einschieben zu können, so daß die Kontakte an den gendeiner anderen Ausbildung hergestellt sein, so Enden den zu regelnden Stromkreis in gewünschter daß das Isoliermaterial? um die Arme5 und6 und Weise öffnen und schließen können,
zwischen ihnen angeordnet ist, so daß sie voneinan- Die Herstellung dieses Dichtungsendes der Hülse 2 der und von der Hülse 2 isoliert sind. ist in F i g. 4 dargestellt, wobei die Hülse 2 in ein

In einem Abschnitt 8 wird die Hülse verformt oder 55 zweiteiliges Gesenk eingelegt wird, dessen Innenform von allen Seiten gleichmäßig zusammengepreßt, so beim Zusammenpressen des Untergesenkes 20, 21 daß sich ein im wesentlichen achteckiger Querschnitt mit dem Obergesenk 22, 23 die endgültige Form des ergibt. Hierbei pressen die Hülsenwandungen das Dichtungsendes 8 dieser Hülse 2 ergibt. Die beiden Isoliermaterial 7 gleichmäßig fest zwischen die Gesenkhälften umgeben dabei den gesamten Umfang Arme 5 und 6, welche als frei tragender Hebel in die ⁶° der Hülse 2, so daß diese sich nicht nach der Seite Hülse hineinragen und über irgendwelche allgemein aufweiten kann und ein gleichmäßiger Druck von alüblichen Kontakte an ihren innenliegenden Enden len Seiten her auf dieses Ende der Hülse 2 ausgeübt einen elektrischen Stromkreis steuern können. An wird, welches mit dem darin befindlichen Isoliermaden beiden Außenenden der Arme 5 und 6 können terials gut abdichtend zusammengepreßt wird und übliche Anschlußstücke oder Bänder 9 und 10 befe- 65 die in die Hülse 2 hineinragenden Arme 5 und 6 einstigt werden oder direkt an ihnen ausgebildet wer- wandfrei festspannt.

den, so daß an diesen aus der Hülse 2 herausragen- Während sich durch die achteckige Form des

den Enden an den Temperaturregler 1 ein durch ihn Dichtungsendes eines derartigen Temperaturreglers

ausgezeichnete Eigenschaften ergeben, läßt sich diese Form naturgemäß auch in eine andere achteckige Form oder sogar in eine etwa ovale Form, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, verändern. In dieser Figur ist eine Hülse la mit ovalem Querschnitt dargestellt, welche vertikale leicht verdickte Wandungen 13 a und 14« an ihren Seiten rändern aufweist, die rechtwinklig zur in Längsrichtung verlaufenden Mittelebene dieser Hülse 2a liegen. In dieser Hülse la wird ein temperaturempfindliches Organ 5 α und entsprechendes Isoliermaterial eingesetzt. Ein weiterer Leitungsarm läßt sich naturgemäß ebenfalls in diese Hülse 2a einbringen. Beim Abdichten eines ursprünglich offenen Endes dieser Hülse 2 a wird dieses Ende wohl zusammengepreßt, jedoch nicht nach den Seiten ausgedehnt. Infolgedessen sind die Abmessungen a-b und c-d kleiner als die Originalbreite der Hülse und keine Abmessung des zusammengepreßten Dichtungsendes ragt über die der ursprünglichen Hülse hinaus. Die obere und untere Fläche 11 a bzw. 12 a können glatt oder auch in flachen Bögen ausgebildet sein und verlaufen etwa rechtwinklig zu den Seitenflächen 13 a und 14 a. Ein derartiges Dichtungsende besitzt nirgends scharfe Ecken, während bogenförmige Teile die Seitenflächen 13 a und 14 a mit den anderen Flächen 11a und 12 a verbinden.

Beim Verformen der Hülsen zum Abdichten eines darin eingeführten Leitungsarmes ergeben sich an den Innenkanten des bearbeiteten Endes flache Kreisbögen, welche die bearbeiteten Teile der Hülse miteinander verbinden und die Gefahr des Platzens oder Reißens der Hülse praktisch ausschließen.

Bei der vorstehend beschriebenen Verformung des ursprünglich offenen Endes der Hülse wird diese nur in einem relativ sehr kurzen Abschnitt verformt, so daß die Kontaktarme 5, 6 nur in einem kurzen Stück fest eingespannt sind und bei einer Durchbiegung unter Temperatureinfluß kaum derartige Dehnungskräfte ergeben, welche die Hülse 2 aufreißen könnten oder die im ursprünglich offenen Ende dieser Hülse 2 ausgebildeten Dichtung zerstören könnten. Das im kalten Zustand verformte Metall der Hülse besitzt sehr gute physikalische Eigenschaften im verformten Abschnitt 8, welche mithelfen, die Dichtung in einwandfreiem Zustande zu erhalten.

In den Fig. 6 bis 8 ist ein Temperaturregler \b ähnlich dem Temperaturregler 1 dargestellt, dessen beide Enden jedoch ursprünglich offen sind. Zwei Bimetallarme oder andere passende Arme 30, 31 sind einzeln als frei tragende Hebel in dia Hülse 2 ft eingeschoben, wobei sie aus den achteckigen Enden 32 und 33 herausragen, die in ähnlicher Weise wie die Dichtungs- und Auflageenden an der Hülse 2 ausgebildet sind. Quer verlaufende Markierungsrillen 34 und 35 sind an einer beliebigen Stelle eines jeden Endes einer Hülse angeordnet, um einmal bei der Abdichtung der Hülse zu helfen und außerdem in an sich bekannter Weise eine Eichung des Temperaturreglers zu ermöglichen. Ein Isoliermaterial Ib beliebiger Zusammensetzung trennt die Arme 30 und 31 von den Hülsenwandungen. Die Hülse 2 b kann vollkommen geschlossen sein oder auch durch entsprechend etwa in der Mitte angeordnete Löcher 36 entlüftbar sein.

Beim Verformen des Endes einer Hülse 2 können die hierzu verwendeten Gesenke derart ausgebildet sein, daß beispielsweise nur zwei Längslinien der Hülse2 unverformt bleiben. So zeigt Fig. 9 einen

ίο Temperaturregler 1 c mit einer Hülse 2c in übliche; rohrartiger Form für seine unbearbeitete Länge, während das Dichtungsende der Hülse 2c sechseckigen Querschnitt hat. Ein derartiges Dichtungsendc besitzt Wandstücke 40, 41, 42, 43, welche dicker sind als die unbearbeiteten Teile der Gehäusewandungen und normalerweise dicker sind als die anderen Endstücke 44 und 45. Das verformte oder Dichtungsende 8 besitzt eine kleinere Querschnittsfläclij als die nicht verformten Teile der Hülse, und seine Abmessung ist nicht größer als die der unverformten Teil der Hülse, wobei seine Breite geringer als die der ursprünglichen Hülse sein kann, und es auf alle Fälle nicht höher ist als die der unverformten Hülse. In die Hülse 2 c ragt ein passender Leitungsarm 46 hinein, der an seinem aus dieser Hülse herausragenden Ende eine entsprechende Anschlußklemme zum Anschluß an den zu steuernden Stromkreis trägt. Der Umriß des Dichtungsendes kann wenigstens teilweise durch die Abmessung und die Anzahl der darin einzusetzenden Leitungsarme und durch den Typ und das Volumen des Iosüermaterials in der Hülse bestimmt sein.

Fi g. K) zeigt einen abgewandelten Temperaturregler 1 d mit einem temperaturempfindlichen Arm 5«/.

der als frei tragender Arm am Dichtungsendc 50 der Hülse 2d angeordnet ist. Eine Eichung dieses Temperaturreglers 1 d wird dadurch ermöglicht, daß in der Hülse Id am Dichtungsende 50 entsprechend; Rillen 51 und 52 ausgebildet sind. Am innersten Ende des Armes 5d ist ein Kontakt 53 angeordnet, der mit einem Kontakt 54 an der leitenden Hülse 2 d zusammenwirkt.

Die Bezeichnung »rohrförmig« in Verbindung mit der Hülse ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich sowohl auf runde, ovale oder entsprechende Querschnittsformen.

Die F ι g. 8 zeigt klarer als Fig. 3 die tatsächliche Abmessung des Dichtungsendes eines Temperaturreglers, wobei beispielsweise die Breitenminderung der Hülse beim Zusammenpressen der Abdichten des ursprünglich offenen Endes besser zu sehen ist.

Ein Merkmal der temperaturempfindlichen Werkstoffe, die allgemein für diese Zwecke verwendet werden wie beispielsweise des Bimetallarmes 5 besteht darin, daß sie ihre Längskrümmung bei Temperaturschwankungen verändern und dadurch die gewünschte Steuer- oder Regelwirkung hervorrufen, so daß jeder beliebige passende Streifen oder Arm dieser Art verwendbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Temperaturregler, bestehend aus einer länglichen, ursprünglich an einem Ende offenen rohrförmigen Hülse und wenigstens einem in die Hülse frei tragend hineinragenden, stromführenden Arm als temperaturempfindliches Organ mit der Fähigkeit, seine Längskrümmung bei Temperaturschwankungen zu verändern, wobei der stromführende Arm am ursprünglich offenen Ende der Hülse elektrisch isoliert in die Hülse eingeklemmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) am ursprünglich offenen Ende (4) zum Einklemmen des stromführenden Armes bzw. der stromführenden Arme (5, 6) von allen Seiten gleichmäßig so zusammengepreßt ist, daß eine hermetische Abdichtung des Inneren der Hülse (2) besteht.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des verformten Endes (8) der Hülse (2) an einigen Stellen dicker ist als die Wandung des nicht verformten Teils der Hülse (2).

3. Temperaturregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Ende (8) der Hülse (2) achteckigen Querschnitt besitzt.

4. Temperaturregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Ende (8) der Hülse (2) ovalen Querschnitt besitzt.

5. Temperaturregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Ende (8) der Hülse (2) sechseckigen Querschnitt besitzt.

6. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Ende (8) der Hülse (2) nicht unterbrochen ist und flacher ist als die unverformten Teile der Hülse (2).

7. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Ende (8) der Hülse (2) zwei glatte parallele Seitenflächen (13, 14) rechtwinklig zu der des stromleitenden Armes bzw. der stromleitenden Arme (5, 6) besitzt, und die Wandstärke dieser Seitenflächen (13,14) dicker ist als die Wandstärke der unverformten Teile der Hülse (2).

8. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verformte Ende (8) der Hülse (2) an keiner Stelle seitlich über den Umfang der unverformten Hülse (2) übersteht.