DE1640881C3 - Temperaturregeleinrichtung mit einem Unterbrecherschalter zur Aufladesteuerung eines Wärmespeicherofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturregeleinrichtung mit einem Unterbrechelschalter zur Aufladesteuerung eines Wärmespeicherofens und mit zwei temperaturempfindlichen Steuergliedern, die von je einer separaten Wärmequelle beaufschlagt sind, wobei der zurückzulegende Schaltweg des den Unterbrecherschalter betätigenden Steuergliedes durch das andere Steuerglied über ein Zwischenglied beeinflußt wird und der Unterbrecherschalter und die Steuerglieder getrennt voneinander an einer gemeinsamen Tragplatte gehaltert sind.

Es ist eine elektrische Tcmperaturregeleinrichtung mit zwei temperaturempfindlichen Ausdehnungsgliedern bekannt, von denen das eine aus einem Hitzdraht und das andere aus einem Bimetallelement besteht. Der Hitzdraht und das Bimetallelement sind mit einem Ende an einer gemeinsamen Halteplatte befestigt. Am freien Ende des Bimetallelementes befindet sich ein Kontaktstück eines Schalters, dessen Gegenkontaktstück am freien Ende eines Hebels an-

geordnet ist, der schwenkbar an der Halteplatte befestigt ist. An diesem Hebel greift das frei; Ende des Hitzdrahtes sowie eine den Hitzdraht straffziehende Feder an. Zur Erzeugung eines ausreichenden Kontaktdruckes ist am Bimetallelement ein Magnet vorgesehen, der den Hebel mit dem Gegenkontaktstück anzieht. Der Hitzdraht ist der zu überwachenden Temperatur ausgesetzt und dehnt sich bei jedem Überschreiten einer gewissen Temperatur so weit, daß die Feder den Hebel mit dem Gegenkontaktstück entgegen der Wirkung des Magneten vom Kontaktstück am Bimetallelement abhebt. Durch das Öffnen der beiden Kontaktstücke wird der Stromkreis für ein Heizelement unterbrochen, durch das die zu überwachende Temperatur erzeugt wird. Um hierbei die Abschaltetemperatur verändern zu können, ist das Bimetallelement mit einer Heizwicklung versehen, die über einen regelbaren Widerstand an eine Spannungsquelle angeschlossen isi. Je nach der Stärke der Beheizung des Bimetallelementes muß sich der Hitzdraht unterschiedlich stark ausdehnen bzw. mit unterschiedlich hoher Temperatur beaufschlagt werden, bis die Kontaktstücke trennbar sind. Nachteilig bei dieser Temperaturregeleinrichtung ist die Ausbildung und Anordnung der Schaltelemente des Schalters sowie die Mittel, mit denen ein plötzliches Öffnen und Schließen der Kontaktstücke erreicht wird. Da der Magnet zur Erzielung einer ausreichenden Schnappwirkung in enger magnetischer Kopplung mit dem das Gegenkontaktstück tragenden Hebel stehen muß und der magnetische Luftspalt durch die Höhe der Kontaktstücke bestimmt ist, besteht beim unvermeidbaren Abbrennen der Kontaktstücke die Gefahr, daß der Magnet an Stelle der Kontaktstücke die Stromleitung übernimmt bzw. bei isolierter Anordnung des Magneten und fortgeschrittenem Abbrand der Kontaktstücke eine sichere Kontaktgabe nicht mehr gewährleistet ist.

Weiterhin ist ein Temperaturregler zur Heizungsregelung in Eisenbahnfahrzeugen bekannt, der mit zwei den Temperaturen in verschiedenen Räumen ausgesetzten und an zwei aneinander gegenüberliegenden Wandungsteilen eines Schaltkontaktgehäuses befestigten Ausdehnungsfühlern versehen ist, die an quer zum Führerhub gerichteten Kontakthebeln eines Steuerschalters angreifen. Dadurch, daß jeder der beiden Ausdehnungsfühler senkrecht zum Steuerschalter steht, ergibt sich ein sehr hoher Aufbau des Temperaturreglers, so daß dieser für den Einbau in elektrischen Heizgeräten aus Platzgründen nicht geeignet ist (deutsche Auslegeschrift 1110 923).

Es ist auch eine Schalteinrichtung mit zwei Thermostaten bekannt, von denen der eine in Abhängigkeit von der Temperatur eines Raumes eine Schnappschalteinrichtung steuert, während der andere in Abhängigkeit einer zugeordneten Heizwicklung wirksam wird. Beide Thermostaten sowie die Schnappschalteinrichtung sind auf einer gemeinsamen Tragplatte gehaltert. Die Schnappschalteinrichlung mit den zugehörigen Übertragungshebeln ist senkrecht zum zugehörigen Thermostaten und parallel zum anderen Thermostaten angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung der Steuer- und Schaltelemente ergibt sich platzmäßig ebenfalls eine sehr aufwendige Schalteinrichtung (deutsche Patentschrift 657 121).

Aus der US-PS 2 254 960 ist ein weiterer Temperaturregler mit zwei temperaturabhängigen Meßgliedern zum Betätigen eines Unterbrecherschalters bekannt. Sämtliche Bau- bzw. Schaltelemente dieses Temperaturreglers sind in den Wandungen des Reglergehäuscs mit unterschiedlichen Abständen übereinanderliegend gelagert. Bei einer derartigen

S Anordnung der Bau- bzw. Schaltelemente im Reglergehäuse ergibt sich aber für dieses eine sehr hohe Bauhöhe, so daß dieser Temperaturregler aus Platzgründen nicht bei jedem Gerät innerhalb des Gerätegehäuses, sondern nur außerhalb des Gerätegehäuses

ίο angeordnet werden kann. Durch eine Anordnung des Temperaturreglers außerhalb des Gerätegehäuses wird aber eine genaue Temperaturüberwachung und somit Regelung des betreffenden Gerätes erheblich erschwert. Des weiteren müssen hier die temperaturabhängigen Meßglieder entsprechend groß bemessen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Temperaturregeleinrichtung zur Aufladesteuerung eines Wärmespeicherofens eine baulich einfache und funktionssichere Anordnung der einzelnen Bau- bzw. Schaltelemente zu treffen und dabei vor allem eine möglichst flache Bauhöhe der gesamten Regeleinrichtung zu ei zielen, um die Regeleinrichtung im Gehäuse des Wärmespeicherofens mühelos unterbringen zu können.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale gelöst, nämlich

daß das Zwischenglied als ein Übertragungshebel ausgebildet ist,

daß der Übertragungshebel sowohl mit dem einen, senkrecht stehenden Steuerglied, als auch mit dem anderen, den Unterbrecherschalter betätigenden Steuerglied zusammenwirkt, daß der Unterbrecherschalter, das ihn betätigende Steuerglied und der Übertragungshebel im Gehäuse der Temperaturregeleinrichtung übereinanderliegend angeordnet sind, und daß das auf den Unterbrecherschalter einwirkkende Steuerglied schwenkbar an der Tragplatte gehaltert ist und in einem begrenzten Schwenkbereich einerseits mit dem UnterbrecherscKalter und andererseits mit dem Übertragungshebel in Anlage bringbar ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß durch die besondere An- bzw. Zuordnung der beiden temperaturempfindlichen Steuerglieder im Unterbrecherschalter eine lageunabhängige und somit in jeder möglichen Einbaulage störungsfrei arbeitende kompakte Regeleinrichtung mit niederer Bauhöhe geschaffen wird..

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Unterbrecherschalter bezeichnet, der fest auf einer Isolierstoffplatte 2 befestigt ist, die zusammen mit einer metallischen Tragplatte 3 ein Halteorgan für die gesamte Tempe-

raturregeleinrichtung bildet. Auf der Isolierstoffplatte 2 ist ein Lagerbock 4 zur schwenkbaren Halterung eines aus einem Bimetallelement bestehenden Steuergliedcs 5 befestigt. Das Steuerglied 5 erstreckt sich in Längsrichtung des Unterbrecherschalters 1

⁶S und wirkt über einen justierbaren Betätigungsstift 6 auf eine Schaltfeder 7 des Unterbrecherschalters 1 ein. Auf dem Steuerglied 5 befindet sich eine Heizwicklung 8. Etwa in gleicher Richtung mit dem Steu-

crglied 5 erstreckt sich ein schwenkbarer Überlragungshebel 9, der an seinem freien Ende mit einem dem Steuerglied 5 äquivalenten Kompensationsbimetall 10 versehen ist, dessen freies Ende über einen Stift 11 mit dem freien Ende des Stcucrgliedes 5 in Wirkverbindung gelangt. Die Lagerstellc 12 des Übertragungshebels 9 befindet sich zur raumsparenden Anordung auf der gleichen Seite des Untcrbrecherschalters 1 wie der Lagerbock 4. Zwischen der Lagerstelle 12 und dem Lagerbock 4 ist ein weiteres Steuerglied 13 angeordnet, das vorzugsweise als Stabausdehnungselement ausgebildet ist. Das Außenrohr 14 des Steuergliedes 13 ist mit der Tragplatte 3 fest verbunden und steht vorzugsweise senkrecht zur Längsausdehnung des Unterbrecherschalters 1 bzw. auf der Isolierstoffplatte 2. Der einseitig mit dem Außenrohr 14 hartverlötele Innenstab 15 des Sleuergliedes 13 durchdringt die Isolierstoff platte 2 und steht im Eingriff mit dem Ubertragungshebel 9. Der Innenstab 15 ist dabei an seinem freien Ende mit einem Gewindestück 16 versehen, auf das ein Mutterteil 17 aufschraubbar ist, um Fertigungstoleranzen ausgleichen bzw. die Schalttemperatur verändern zu können. Um an dem schräg zum Innenstab 15 verlaufenden Übertragungshebel 9 eine eindeutige Angriffstelle für den Mutterteil 17 zu schaffen, ist aus dem Übertragungshebel 9 ein gabelförmiger Lappen 18 herausgerissen, der von dem Gewindestück 16 durchsetzt und im Bereich des Mutterteiles 17 so abgebogen ist, daß eine linienförmige Lagerstelle entsteht. Der Übertragungshebel 9 wird durch eine um die Lagerstelle 12 geschlungene Drehfeder 19 stets in Anlage mit dem Mutterteil 17 gehalten, so daß das Steuerglied 5 in keiner Lage der Regeleinrichtung durch sein Gewicht belastet wird.

Zum Schutz gegen mechanische Überlastung des Steuergliedes 5 ist der Lagerbock 4 geschlitzt, so daß der Lagerstift 20 des Steuergliedes 5 entgegen der Wirkung einer Feder 21 in einem Schlitz 22 ausweichen kann. Zum Ausgleich verschiedener Ausdehnungskoeffizienten der Metalle des beheizten Steuergliedes 5 und der eventuell auftretenden Fertigungstoleranzcn bei der Heizwicklung 8 ist diese auf den Steuerglied 5 verstellbar angeordnet, wobei zur Ra stung in verschiedenen Stellungen im Steuerglied i Durchbriiche 23 vorgesehen sind, mit denen eine ar der Heizwicklung 8 vorgesehen Rastfeder 24 in Ein griff bringbar ist.

Die beschriebene Temperaturregeleinrichtung dien zur Steuerung der Aufladung eines Wärmespeicher ofens, wobei der Ausdehnungsstab des Steuergliede; 13 von der Kerntemperatur des Wärmespeicherofen; beaufschlagt wird. Mit steigender Kerntemperatui wird der Übertragungshebel 9 auf das beheizte Steuer glied 5 zu verstellt, das bei ausreichender Kerntempe· ratur als Schalthebel über seinen Betätigungsstift 6 der Unterbrecherschalter 1 öffnet und den Stromkreis füi die Beheizung des Speicherkerns unterbricht. Um die Abschaltetemperatur dabei in Abhängigkeit von dei Außentemperatur und der Zeit verändern zu können ist am Steuerglied 5 die Heizwicklung 8 vorgesehen die abhängig von der zugeführten elektrischen Spannung das Steuerglied 5 auf den Stift 11 bzw. den Übertragungshebel 9 zu auslenkt. Je weiter demnach die Auslenkung des Bimetalls beim Steuerglied 5 erfolgt um so niedriger ist die Temperatur des Speicherkern die zur Abschaltung des Unterbrecherschalters 1 führt, Durch diese besondere Anordnung und Ausbildung der Regeleinrichtung wird außerdem noch erreicht, daß die Speicherkerntemperatur nun unmittelbar durch den Ausdehnungsstab des Steuergliedes 13 erfaßt werden kann. Dabei wird durch die einander überdeckende Anordnung von Ubertagungshebel 9, beheiztem Steuerglied 5 und Unterbrecherschalter 1 mit zugehörigen Tragplatten 2, 3 bei senkrecht dazu angeordnetem Steuerglied 13 für den außerhalb des Speicherkerns liegenden Teil der Regeleinrichtung eine geringe Baubreite und Einbautiefe erreicht, wobei alle funktionswichtigen Teile von einer Seite her zugänglich sind. Diese Regeleinrichtung ist auch praktisch lageunabhängig, da lediglich das leichte Steuerglied 5 allein unter der Wirkung der Schwerkraft steht und nicht in einer bestimmten Lage gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Temperaturregeleinrichtung mit einem Unterbrecherschalter zur Aufladesteuerung eines Wärmespeicherofens und mit zwei temperaturempfindlichen Steuergliedern, die von je einer separaten Wärmequelle beaufschlagt sind, wobei der zurückzulegende Schaltweg des den Unterbrecherschalter betätigenden Steuergliedes durch das andere Steuerglied über ein Zwischenglied beeinflußt wird und der Unterbrecherschalter und die Steuergüeder getrennt voneinander an einer gemeinsamen Tragplatte gehaltert sind, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale, nämlich '⁵

   daß das Zwischenglied als ein Übertragungshebel (9) ausgebildet ist,
   daß der Übertragungshebel (9) sowohl mit dem einen senkrecht stehenden Steuerglied (13) als auch mit dem anderen, den Unterbrecherschalter (1) betätigenden Steuerglied (5) zusammenwirkt,

   daß der Unterbrecherschalter (1), das ihn betätigende Steuerglied (5) und der Übertragungshebel (9) im Gehäuse der Temperaturregeleinrichtung übereinanderliegend angeordnet sind, und

   daß das auf den Unterbrecherschalter (1) einwirkende Steuerglied (5) schwenkbar an der ^₀ Tragplatte (2) gehalten ist und in einem begrenzten Schwenkbereich einerseits mit dem Unterbrecherschalter (1) und andererseits mit dem Ubertragungshebel (9) in Anlage bringbar ist. _3<;

   2. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbereich des Steuergliedes (S) so gewählt ist, daß bei einer vorbestimmten maximalen Erwärmung eines Steuergliedes (5 oder 13) und nicht erwärmten anderen Steuergliedes (13 oder

   5) der Unterbrecherschalter (1) gerade noch schaltet.

   3. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbar gehalterte Steuerglied (5) ein beheiztes Bimetallelement ist, das über einen Betätigungsstift (6) am lagerseitigen Ende auf eine Schnappschaltfeder (7) des Unterbrecherschalters (1) einwirkt und am anderen Ende mit dem Übertragungshebel (9) zusammenwirkt.

   4. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (9) und das beheizte Steuerglied (5) vom Unterbrecherschalter (1) aus auf der gleichen Seite der Tragplatte (2, 3) gelagert sind und daß der Übertragungshebel (9) und das beheizte Steuerglied (5) annähernd in Längsrichtung des Unterbrecherschalters (1) weisen.

   5. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lagerstellen des beheizten Steuergliedes (5) und des Übertragungshebels (9) in Längsrichtung des Unterbrecherschalters (1) ein Zwischenraum vorgesehen ist, in dem das zweite Steuerglied (13) auf den Übertragungshebel (9) einwirkt.

   6. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerglied (13) ein Stabausdehnungselement mit einem Außenrohr (14) und einem Innenstab (15) ist, wobei das Außenrohr (14) mit der Tragplatte (2, 3) fest verbunden ist und der Innenstab (15) mit dem Übertragungshebel (9) in Wirkverbindung steht.

   7. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenstab (15) mit einem Gewindestück (16) versehen ist, auf welches ein Mutterteil (17) als Anschlag für den Übertragungshebel (9) aufschraubbar ist.

   8. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehfeder (19) auf dem Übertragungshebel (9) einwirkt, die diesen mit dem Mutterteil (17) in Anlage hält.

   9. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Übertragungshebel (9) im Bereich des Mutterteils (17) ein gabelförmiger Lappen (18) ausgestanzt ist, der so gebogen ist, dr.ß eine linienförmige Auflage gebildet ist.

   10. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (5) mit einer längsverschiebbaren, in verschiedenen Stellungen festsetzbaren Heizwicklung (8) versehen ist.

   11. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Heizwicklung (8) eine Rastfeder (24) angebracht ist, die in Durchbrüche (23) im Steuerglied (5) einrastbar ist.

   12. Temperaturregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das beheizte Steuerglied (5) in einem geschlitzten Lagerbock (4) auf dem Halteorgan (2, 3) gelagert ist, in dem es durch eine Feder (21) gehaltert ist, die so bemessen ist, daß beim Überschreiten der zulässigen mechanischen Belastung des Bimetallelement^ (5) der Lagerstift (20) im Lagerschlitz (22) gleitet.