DE1934634U - Bimetallthermostat fuer kondenswasserableiter. - Google Patents

Description

GUSTAV F. GERDTS KG

BREMEN BREMEN, 27-9.1962

Bimetallthermostat für Kondenswasserableiter

Die Neuerung betrifft einen Birnetallthermostat für Kondenswasserableiter mit zu einer Säule lose übereinandergeschichteten und sich bei Temperaturerhöhung paarweise gegenläufig auswölbenden Bimetallelementen, wobei jedes Paar eine Hubeinheit bildet, der mindestens noch ein Paar sich gegenläufig auswölbende Bimetallelemente gleichlagig zugeordnet ist«

Bei einem derartigen Bimetallthermostat werden die bei der Erwärmung der Bimetallelemente entstehenden Kräfte dazu benutzt, den VentilTerschlußkörper entgegen dem Druck des Dampfes zum Schließen zu bringen. Diese Kräfte müssen stets größer als der Dampfdruck sein, damit der Ventilverschlußkörper zur Vermeidung von Dampfverlusten sicher schließt. Erst wenn durch Kondensatbildung mit dadurch bedingtem Temperaturrückgang die Schließkraft der Bimetallelemente nachgelassen hat, öffnet der Ventilverschlußkörper wieder, und das angesammelte Kondensat kann abfließen.

Da jedoch die von dem Bimetall gelieferten Schließkräfte linear mit der Temperatur zunehmen, während die Sattdampfkurve, an welcher möglichst dicht entlanggefahren werden soll, um schon bei geringen Temperaturdifferenzen ein Öffnen bzw. Schließen des Ableiters zu bewirken, parabolisch verläuft, ist es das Bestreben der Fachleute, Maßnahmen zu treffen, um den Schließkraftverlauf des Bimetalls dem Verlauf der Sattdampfkurve möglichst genau anpassen zu können.

Bei einem bekannten Kondenswasserableiter (DBP 972 540) hat man eine Annäherung des Schließkraftverlaufs an die Sattdampflinie dadurch erzielt, daß mehrere, z.B. drei Bimetallstreifen, an einem Ende unter Zwischenlage von Distanzscheiben miteinander verschraubt wurden, so daß die_ einzelnen Enden der freien Streifen unabhängig voneinander und nacheinander, d.h. registerartig, in Abhängigkeit von der Temperatur auf den Absperrkörper

einwirken. Durch diese Maßnahme wird eine Abweichung des Thermostaten von dem linearen Schließkraftverlauf dadurch erreicht, daß ein mehrmals gebrochener Linienzug entsteht, da jedes Zuschalten eines Bimetallelementes einen Knickpunkt bringt. Bei Verwendung von drei Elementen würde die Schließkraftlinie also aus drei Linienzügen mit zwei Knickstellen bestehen. Auf diese Weise läßt sich also nur unvollkommen eine Anlehnung an die Sattdampflinie erreichen, da pro Element nur einmal eine Änderung des Linienzuges möglich ist. Wollte man also nach diesem Vorschlag die Schließkraftlinie des Thermostaten der Sattdampflinie knickpunktfrei anpassen, so müßte man eine unendliche Anzahl von Bimetallelementen verwenden»

Von anderer Seite wurde nun vorgeschlagen, um die erwünschte genaue Anpassung der beiden Linien zu erreichen, zwei von der Temperatur unabhängig beeinflußbare Bimetallelemente zu verwenden, von denen mindestens eines gekrümmt ist (DBP 1 092 032), so daß beide im kalten Zustand einen in Richtung.auf ihre freien Enden stetig zunehmenden Abstand voneinander haben. Durch diese Maßnahme wälzt sich bei Temperaturzunahme das eine Bimetallelement auf dem anderen stetig ab, wobei die wirksame Länge der Berührung beider Bimetallelemente miteinander eine parabolisch verlaufende Zunahme der Schließkraft ergibt, die der Sattdampflinie beliebig angenähert werden kann.

Die Neuerung hat sich nun die Aufgabe gestellt, von dem Grundgedanken dieser bekannten Neuerung, der darin zu sehen ist, daß sich die Berührungsfläche zwischen den beiden Bimetallelementen fortlaufend vergrößert und dadurch eine zunehmende Addition der Schließkraft des zweiten Bimetallelementes zu der des ersten bewirkt, bis beide Elemente mit ihren ganzen Flächen gegeneinander anliegen, Gebrauch zu machen und in Weiterbildung dieses Gedankens die mit dem bekannten Lösungsvorschlag verbundenen Nachteile zu vermeiden.

Ganz abgesehen davon, daß vorgewölbte Bimetallelemente in der Herstellung zu aufwendig und daher zu teuer sind und auch infolge ihrer Federwirkung eine genau justierbare Grundeinstellung der Kondensatableiter fast unmöglich machen, würde die Anwendung der als Lösung vorgeschlagenen Maßnahme bei einem Thermostaten mit zu einer Säule lose übereinandergeschichteten

Bimetallelementen, die sich paarweise gegenläufig auswölben, wobei jedes Paar eine Hubeinheit bildet, nicht nur einen wesentlich größeren Raumbedarf haben, sondern damit zwangsläufig auch ein größeres Gehäuse benötigen.

Die Neuerung schlägt nun vor, daß alle Bimetallelemente der Säule in an sich bekannter Weise im kalten Zustand eben sind, jedoch ge-:Hubeinheit ohne Zwischenraum ganzflächig aufeinanderliegend wobei außerdem die Elemente des inneren Elementenpaares der Hubeinheit dünner sind als die Elemente des äußeren Elementenpaares, so daß sie anfänglich bei einsetzender Temperaturzunahme infolge voreilender Auswölbung der dünneren Elemente einen in Richtung auf ihre freien Ränder bzw. Enden stetig zunehmenden Abstand voneinander haben, der sich erst bei weiterer Temperaturzunahme durch die nacheilende Auswölbung der stärkeren Elemente unter stetiger Vergrößerung ihrer Berührungsflächen und damit unter stetiger Zunahme der Schließkraft verringert, bis sie wieder ganzflächig aneinanderliegen.

Mit dem Neuerungsvorschlpg werden nicht nur die aufgezeigten Nachteile beseitigt, sondern es ergibt sich noch zusätzlich der Vorteil, daß die schwächeren Bimetallelemente nach völliger Auflage der stärkeren Elemente bei weiterem Temperaturzuwachs nicht überlastet werden können^ da die entstehenden höheren Kräfte dann von den stärkeren Elementen aufgenommen werden.

Die Neuerung kann bei beliebig ausgebildeten Birnetallthermostaten zur Anwendung gelangen. So besteht z»B. die Möglichkeit, nur eine halbe Hubeinheit einzusetzen, d.h. nur in gleicher Richtung sich auswölbende Bimetallelemente zu verwenden. Es können auch mehr als zwei Paarelemente je Hubeinheit zur Anwendung gelangen, wobei die Materialstärke der Elemente von außen nach innen zu abnimmt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein oder mehrere Hubeinheiten verschieden starker und ein oder mehrere Hubeinheiten gleich starker Bimetallelemente innerhalb einer Bi-Säule zu koppeln.

Die einzelnen Bimetallelemente können als Streifen, runde Scheiben oder mehreckige Platten ausgebildet sein.

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In der Zeichnung ist ein AusführungsToeispiel des Neuerungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen:

1 die Bi-Säule im kalten Zustand, das Absperrorgan in Offenstellung,

figο 2 die Bi-Säule teilweise im Schnitt, in leicht erwärmtem Zustand, das Absperrorgan in Schließstellung,

figο 3 die Bi-Säule nach fig. 2 bei weiterer Temperaturzunahme, das Absperrorgan in Schließstellung«,

Im Innenraum eines nicht näher dargestellten Ableitergehäuses, das bekanntlich durch eine Trennwand 1 in einen Zufluß- und einen Abflußraum unterteilt ist, befindet sich die durch das Regel- und Absperrorgan 2 verschließbare Auslaßöffnung 3* während auf dem Schaft 4 des Absperrorgans der beispielsweise aus einer Bimetallsäule bestehende Ausdehnungskörper lose aufgereiht angeordnet ist. Der Ausdehnungskörper besteht aus einer Säule von übereinandergeschichteten und sich paarweise gegenläufig auswölbenden Bimetallplatten 5 und 6, durch deren Mittelbohrung 7 der Ventilschaft 4-hindurchgeführt ist.

Die sich gegenläufig auswölbenden Bimetallplatten 5 und 6 sind jeweils zu einer Hubeinheit 8 zusammengefaßt. Eine Säule kann aus einer oder mehrerer solcher Hubeinheiten bestehen. Gemäß der !Teuerung gelangen zwei Paar in der Materialstärke unterschiedliche Platten zur Anwendung derart, daß sich jeweils zwischen zwei sich gegenläufig auswölbenden starken Außenplatten 5 ein Paar sich gegenläufig auswölbende dünne Platten befindet. Zwischen den Hubeinheiten 8 sind zweckmäßig ebene Abstandsscheiben 9 vorgesehen, die z.B. auch aus Bimetall bestehen können.

Wie aus Fig_o 1 ersichtlich, bestehen die Bimetallelemente aus im kalten Zustand ebenen Platten, Scheiben oder Streifen, die zusammen mit den Abstandsscheiben einen kompakten Thermostatblock bilden, der eine leichte Justierung der Grundeinstellung des Kondensatabieiters ermöglicht. Bei Temperaturzunahme beginnen sich die Bimetallplatten gemeinsam auszuwölben, wobei

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jedoch die in jeder Hubeinheit innenliegenden dünnen Platten 6 in der Auswörbung den stärkeren Platten 5 voreilen und so zu Anfang und damit im unteren Druckbereich allein die: notwendige Schließkraft aufbringen (Fig. 2). In dieser Wirklage haben die unterschiedlieh starken Platten einen in Richtung auf ihre freien Enden bzw. Ränder stetig zunehmenden Abstand 10 voneinander.

Mit weiterer Zunahme von Temperatur und Druck wölben sich auch die dicken Platten immer mehr durch, so daß sich die Berührungsfläche zwischen den dünnen und den dicken Platten fortlaufend vergrößert und sich dadurch auch zu der Schließkraft der dünnen Platten 6 die der dicken Platten 5 zunehmend hinzuaddiert, bis beide Platten mit ihren ganzen Flächen gegeneinander anliegen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist«

Es wälzt sich also bei Temperaturzunahme das eine Bimetallelement auf dem anderen stetig ab, wobei die wirksame Länge der Berührung beider Bimetallelemente miteinander eine parabolisch verlaufende Zunahme der Schließkraft ergibt, die der Sattdampflinie völlig anpaßbar ist«

Claims (1)

1. ;A. 076MMO. 2.66

   27.9.62

   Schutzansprüehe

   Birnetallthermostat für Kondenswasserableiter mit zu einer Säule lose übereinandergeschichteten und sioii bei Temperaturerhöhung paarweise gegenläufig auswölbenden Bimetallelementen, wobei jedes Paar eine Hubeinheit bildet, der mindestens noch ein Paar sich gegenläufig auswölbende Bimetallelemente gleichlagig zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bimetallelemente (5, 6) der Säule in an sich bekannter Weise im kalten Zustand eben sind, jedoch je Hubeinheit (8) ohne Zwischenraum ganzflächig aufeinanderliegen, wobei außerdem die Elemente (6) des inneren Elementenpaares der Hubeinheit dünner sind als die Elemente (5) des äußeren Elementenpaares, so daß sie anfänglich bei einsetzender Temperaturzunahme infolge voreilender Auswölbung der dünneren Elemente (6) einen in Richtung auf ihre freien Ränder bzw. Enden stetig zunehmenden Abstand (10) voneinander haben, der sich erst bei weiterer Temperaturzunahme durch die nacheilende Auswölbung der stärkeren Elemente (5) unter stetiger Vergrößerung ihrer Berührungsflächen und damit unter stetiger Zunahme der Schließkraft verringert, bis sie wieder ganzflächig aneinanderliegen»

   Bimetallthermostat nach Anspruch 1, dad ur c h gekennzeichnet, daß die Materialstärke der Bimetallelemente (5, 6) einer Hubeinheit von außen nach innen zu abnimmt O

   Bimetallthermostat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus ein oder mehreren Hubeinheiten (8) verschieden starker und aus ein oder mehreren Hubeinheiten gleich starker Bimetallelemente besteht.