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Temperaturregler Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler, der'auf
dem Prinzip der Stabausdehnung aufbaut und mit einem sogenannten Wärmomotor versehen
ist, so daß er außer durch die Temperatur am Ausdehnungsglied zusätzlich durch elektrische
Signale beeinflußt werden kann.
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Derartige Temperaturregler sollen einerseits exakt auf die Temperatur
an ihrem Fühler ansprechen und andererscits so genau wie möglich den dem Fühler
überlagerten elektrisciien Steuersignalen folgen, damit Störworte oder auf andere
Weise eingegebene Größen den Schaltpunkt mitbestimmen.
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Es sind Konstruktionen bekanntgeworden, bei denen entweder ein Ausdehnungsglied
oder ein Bimetallstreifen mit einer Heizung versehen ist, wodurch die Ansprechtemperatur
beeinflußt werden kann. nei diesen Konstruktionen handelt cs sich um Temperaturregler
vorzugsweise mit sogenannten schleichenden Kontakten, die auf nachgeschaltete Verstärker
wie Relais und dergl. einwirken. Die begrenzung im Leistungsbereich dexgestalt aufgebauter
Temperaturregler resultiert aus der Schwierigkoit, sogenannte Wärmemotorzu bauen,
die bei geringer zugeführter elektrischer Leistung einen großen Ausdehnüngseffekt
mit hohem Elastizitätsmodul verbinden. Der Warmemotor muß nämlich insich möglichst
starr sein, damit keine Rückwirkungen von den Springmechanismen des Leistungsschalters
die Schaltgenauigkeit wesentlich beeinflußen. Noch schwieriger wird die Aufgabenstellung,
wenn der Regler mehrere Leistungskontakte betätigen soll.
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so ist es beispielsweise bei Nachtspeicheröfen erforder@ich, die
Wiedereinschaltung der Ladeheizung zu verhindern bzw.
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zu verzögern, wenn die Außentemperatur entsprechend hoch ist.
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Der Vorzug von Stabausdehnungsreglern liegt in der hohen Kraft, die
das Ausdehnungssystem liefert. Die bis jetzt bekanntgewordenen Wärmemotoren hingcqen
haben entweder einen sehr geringen Ausdehnungseffckt oder sind so labil, daß sie
größere Schaltleistungen nicht abzugeben vermögen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen stabilen und robusten
Wärmemotor mit einem Ausdehnungssystem und einem Schaltwerk hoher Leistung so zu
verbinden, daß der Effekt der Stabausdehnung durch einen Wärmemotor aufgehoben werden
kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst; daß an dem Ausdehnungsglied
ein um einen Heizwiderstand konzentrisch gebogener Bügel aus Bimetall angeordnet
ist, welcher auf eine Wippe einwirkt, die ihrerseits ein Kontaktsprungwerk betätigt.
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Das KontaktsprungwerE: ist in besonders vorteilhafter Weise so aufgebaut,
daß ein Dauermagnet auf die Wippe eInwirkt, die ihrerseits ein durch eine Feder
vorgespanntes Gelenk aufweist und schlagartig mehrere Kontakte trennt.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß mit geringer Wärmeleistung der Tomperaturregler von außen her so gesteuert werden
kann, daß der max. Ausdehnungshub des Stabes durch die Wärmequelle voll aufgehoben
werden kann. Trotzdem schaltet der erfindungsgemäße Regler große Leistungen mit
guter Genauigkeit. Der Sollwert kann.von einer anderen Stelle her eingestellt werden.
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Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird in folgenden näher beschrieben.
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Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den Erfindungsgegenstand.
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Figur 2 ist eine Draufsiciit aufden Temperaturregler.
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Figur 3 zeigt einen Querscllnitt durch den Ausdehnungsstab.
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Ein Gehäuse (1) ist durch einen Deckel (2) verschlossen. Auf dem boden
des Gehäuses (1) ist der Lagerbock (3) befestigt, welcher zwei hochgestelltc Lagerspitzen
(4) aufweist. In diesen Lagerspitzen (4) ist die wippe (5) schwenkbar gelagert.
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Sie ist verlängert durch einen Anker (6),der einem Dauermagneten (7)
gegenübersteht. Die bei?en Polschuhe (<a), die aus dem Gehäuse (1) ausgeschnitten
und hochgestellt sInd, bilden den magnetischen Rückschluß. Der Anker (G) tragt an
seinem linken Ende ein Isolierstück (9), welches auf die Kontaktfedern (lo) einwirJst.
Die festen Kontakte (11) sind zusammen mit den Kontaktfedern (lo) i einem Isoliersockel
(12) befestigt, der seinerseits in das Gehäuse (1) eingeschoben und von dem Deckel
(2) umfaßt ist.
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Das Stabausdehnungsglied wird durch ein U-förmig gobogenes Profilstück
(13) mit einen hohen und cinem band (14) mit einem geringen Ausdehnungskoeffizienten
gebildet. Das Profilstück (13) ist mit dem Lagerbock (3) fest verlötet oder verschweißt;
das Band (14) ist an dem äußeren Ende des Profilstückes (13) angenietet, angeschweißt
oder angelötet. An dem gehAuseseitigen Ende trägt das Band (14) den aus Bimetall
beatehenden BUgel (15), in dem ein Widerstand (16) in einen lsolierrohr (17) untergebracht
ist. Die Mutter (18) ist an dem Bügel (1S) befestigt und enthält eine Gewindespindel
(19), die ihrerseits
mit einsm Stellknopf (20) verbunden ist. Der
Anschlag (21) begrenzt den Drehwinkel des Stellknopfes (20), wobei eine am Umfang
angebrachte iunge (22) den Drehwinkel bestimmt.
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tie Wippe (5) ist nach rechts aufgegabelt und nach oben gekröpft,
so daß die beiden Federn (23) eingehängt werden können. Damit das Band (14) sowie
der Bügel (15) und die Futter (18) eine seitliche einwandfreie Führung haben, ist
ein Federgelenk,(24) vorgesehen, welches einerseits an dem BUgel (15) und andererseits
am rechten Ende des Lagerbockes (3) befestigt ist. Die Schraube (25) in Verbindung
mit der Feder (26. sorgt für eine eindeutige Höhenfixierung des Ankers (6) gegen
die Wippe (5) und erlaubt letzterer ein weiteres Nachgeben nach beiden Richtungen
bei Temperaturen über und unter dem Ansprechpunkt.
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Der erfindungagemäße Temperaturregler funktioniert derart, daß das
Profilstück (13) sich unter der Wirkung der Wärme ausdehnt und das Band (14), den
Bügel (15), die blutter (18) und die Gewindespindel (19) mitnimmt. Durch den seitlichen
Versatz der Lagerspitten (4) gegenüber dem Angriffspunkt der Gewindespindel (19)
erfährt die Wippe (5) bei steigender Temperatur gegen die Kraft der beiden Federn
(23) eine linksdrehende Bewegung, so daß der Anker (6) in den Bereich des Dauermagneten
(7) gelangt und von diesem sprungartig angezogen wird.Dabei trifft das Isolierstück
(9) schlagartig auf die Kontakt@ede@n (10), so daß diese von den festen Kontakten
(11) abheben und die nachgeschalteten Stromkreise unterbrechen.
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Wird das Stabausdehnungsglied abgekühlt, so werden die Xontakte wieder
geschlossen.
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Erhält der Widerstand (16) Strom, so erwärmt sich der aus Bimetall
bestehende Bügel (15) und bewegt über die Mutter (18) die Spindel (19). Je nach
Anordnung des Bimetalls kann die
Längsbewegung des Profilstückes
(13) aufgehoben oder gesteigert werden, so daß beliebige Schalteffekte durch elektrische
Slgnale auf den Widerstand (16) übertragen und zur Steuerung der Ansprechtemperatur
benutzt werden können.