DE2812513A1

DE2812513A1 - THERMOMAGNETIC THERMOSTAT

Info

Publication number: DE2812513A1
Application number: DE19782812513
Authority: DE
Inventors: Per Andersen; Boerge Meltzer Hansen; Poul Erik Hansen; Otto Nielsen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1978-03-22
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1979-09-27
Also published as: GB2017411A; IT7967584A0; SE7902443L; FR2420838A1; ES478704A1; JPS54132785A; NL7902146A; DK114879A

Description

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCHDR.-ING. ULRICH GARLIC

PATENTANWALT β frankfurt/main ι, den 20. März 1 97?'PATENTANWALT β frankfurt / main ι, March 20, 1997? '

KÜHHORNSHOFWES 1O TT · TTKÜHHORNSHOFWES 1O TT · TT

POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 3425-605POST CHECK ACCOUNT FRANKFURT / M. 3425-605

DRESDNER BANK. FRANKFURT/M. 2300308 TELEFON: 5610 78-DRESDNER BANK. FRANKFURT / M. 2300308 TELEPHONE: 5610 78-

TELEGRAMM: KNOPAT TELEX: 411 877 KNOPA DTELEGRAM: KNOPAT TELEX: 411 877 KNOPA D

DA 476DA 476

DAWFOSS A/S, Nordborg (Dänemark)DAWFOSS A / S, Nordborg (Denmark)

Thermomagnetischer ThermostatThermomagnetic thermostat

Die Erfindung betrifft einen thermomagnetischen Thermostaten mit einem Magnetkreis, in dem ein Dauermagnet und ein thermomagnetischer Fühler so angeordnet sind, daß der Dauermagnet unter dem Einfluß seiner Magnetkraft und einer dieser entgegenwirkenden Federkraft in Abhängigkeit von der Fühlertemperatur zusammen mit einem Schaltstück relativ zu dem feststehenden Fühler unter Änderung eines Luftspaltes zwischen Dauermagnet und Fühler von einer Endlage größter Annäherung an den Fühler in eine andere Endlage größten Abstands vom Fühler, und umgekehrt, bewegbar ist.The invention relates to a thermomagnetic thermostat with a magnetic circuit in which a permanent magnet and a thermomagnetic sensor are arranged so that the permanent magnet under the influence of its magnetic force and one of these counteracting Spring force depending on the sensor temperature together with a contact relative to the stationary one Sensor changing an air gap between permanent magnet and sensor from an end position closest to the sensor to another end position, the greatest distance from the sensor, and vice versa, is movable.

Bei einem bekannten. Thermostaten dieser Art ist der Dauermagnet an einem Kontaktfederblech befestigt und zusammen mit diesem bewegbar, während der thermomagnetische Fühler gehäusefest angeordnet ist. In der Endlage größter Annäherung des Dauermagneten an den Fühler liegt der Dauermagnet am Fühler an, so daß die Masse des Dauermagneten die thermische Trägheit des Fühlers erhöht. Entsprechend gering ist die Ansprechgeschwindigkeit des Thermostaten auf eine Temperaturänderung. Darüber hinaus liegt die Masse des Dauermagneten etwa in der gleichen Größenordnung wie die des Fühlers, um hinreichend hohe MagnetkräfteWith a well-known. This type of thermostat is the permanent magnet attached to a contact spring plate and movable together with this, while the thermomagnetic sensor is fixed to the housing is. In the end position of closest approach of the permanent magnet to the sensor, the permanent magnet is in contact with the sensor, so that the The mass of the permanent magnet increases the thermal inertia of the sensor. The response speed is correspondingly low the thermostat to a temperature change. Furthermore If the mass of the permanent magnet is roughly in the same order of magnitude as that of the sensor, there is sufficient magnetic force

-9^9039/0-9 ^ 9039/0

zii erzielen.. Dies erhöbt .iedoc.h die .Stoßeiimfindli.chVeit, das heißt- die ^ch^ltstrecke kann aufgrund von T<>sehüttarungen, zum Beispiel des "Zuschlagens einer Kühlschranktür, geöffnet oder geschlossen werden. Der maximale Abstand des Dauermagneten vom -Fühler-"in-der- anderen Endlage (bei geschlossener »Schaltstrecke) ist sehr gering, um in jedem Falle eine ?.nm öffnen der .Schaltstrecke ausreichende Magnetkraft sicherzust.Pllpn, wenn sich die Permeabilität des Fühlers bei fallender Temperatur erhöht. Eine Sin-stellmöglichkeit für die 3 cha It temp era türen, sei es der" ■Sins ehalt- oder der Aus schalt-Temperatur, ist nicht vorgesehen. Gegebenenfalls wäre eine Einstellung wegen des geringen Luftspalts und des gewählten Fühlermaterials, dessen Permeabilität sich in einem sehr engen Temperaturbereich praktisch sprungartig von einem Minimalwert auf einen Maximalwert ändert, wobei in der Nähe dieser Ubergangstemperatur gearbeitet wird, nur in sehr begrenztem Maße möglich.zii achieve .. This increases .iedoc.h the .Stoßeiimfindli.chVeit, that is, the ^ ch ^ ltrack can be opened or closed due to T <> sehüttarungen, for example the "slamming of a refrigerator door. The maximum distance of the permanent magnet -Fühler- from the "in-the-other end position (closed" switching path) is very low, in order in any case a? .nm open the .Schaltstrecke sufficient magnetic force sicherzust.Pllpn when increases the permeability of the sensor at a falling temperature. A setting option for the 3 cha It temp era doors, be it the set temperature or the switch-off temperature, is not provided very narrow temperature range changes practically abruptly from a minimum value to a maximum value, with work being carried out in the vicinity of this transition temperature, only possible to a very limited extent.

Der 'irfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermostaten der eingangs erwähnten Art anzugeben, der bei hoher Erschütterungssieherheit und Schaltgeschwindigkeit dennoch in einem großen Temperaturbereich einsteilbar ist.The 'irfindung is based on the task of a thermostat of the Specify the type mentioned at the beginning, which with high vibration safety and switching speed nevertheless in a large Temperature range is adjustable.

Hacn der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das D^ouermagnetmaterial ein maximales Energieprodukt, aus Induktion und -Feldstärke im Bereich der Entmagnetisierungskurve von mindestens etwa 50, vorzugsweise mehr als 100 Kilojoule pro Kubikmeter aufweist, daß zwischen Dauermagnet und Fühler in der Endlage größter Annäherung des Dauermagneten an den Fühler ein minimaler Luftspalt zwisehen Dauermagnet und Fühler besteht und die Federkraft in dieser Endlage unter Beibehaltung dieses minimalen Luftspalts einstellbar ist, und daß die andere Endlage des Dauermagneten einstellbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the D ^o uermagnetmaterial has a maximum energy product, from induction and field strength in the area of the demagnetization curve of at least about 50, preferably more than 100 kilojoules per cubic meter, the largest between the permanent magnet and the sensor in the end position When the permanent magnet approaches the sensor, there is a minimum air gap between the permanent magnet and the sensor and the spring force in this end position can be adjusted while maintaining this minimum air gap, and that the other end position of the permanent magnet is adjustable.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Dauermagnetmaterial, wie ALNiCo 400 mit einem maximalen Energieprodukt von etwa 11,4 kJ/m, ermöglicht ein Material mit wenigstens 50 kJ/m die Ausbildung einer sehr viel höheren Magnetkraft bei geringerem VolumenCompared to a conventional permanent magnet material such as ALNiCo 400 with a maximum energy product of around 11.4 kJ / m, a material with at least 50 kJ / m enables the training a much higher magnetic force with a smaller volume

9098 39/0 404 0R/gjnal in 9098 39/0 404 0R / gjnal in

des Dauermagneten, so daß mit sehr viel größerem Luftspalt im Magnetkreis und geringerer Masse des Dauermagneten gearbeitet werden kann. Der größere Luftspalt ermöglicht eine Einstellung der Schalttemperaturen in einem entsprechend größeren Bereich, gegebenenfalls in der Größenordnung von 100⁰C, während die geringere Masse eine größere Erschütterungssicherheit und Schaltgeschwindigkeit gestattet. Die höhere Magnetkraft trägt darüber hinaus ebenfalls zur Erhöhung der Erschütterungssicherheit bei. Die Einhaltung des KIeinst-LuftSpaltes verringert die thermische Trägheit des Fühlers, da sich Dauermagnet und Fühler in keiner Lage berühren, so daß der Thermostat schneller auf Temperaturänderungen anspricht.of the permanent magnet, so that it is possible to work with a much larger air gap in the magnetic circuit and a lower mass of the permanent magnet. The larger air gap enables the switching temperatures to be set in a correspondingly larger range, possibly in the order of magnitude of 100 ^° C., while the lower mass allows greater shock resistance and switching speed. The higher magnetic force also contributes to increasing the vibration resistance. Maintaining the minimum air gap reduces the thermal inertia of the sensor, since the permanent magnet and sensor do not touch each other in any position, so that the thermostat responds more quickly to temperature changes.

Vorzugsweise weist der Dauermagnet eine Lanthanid-Übergangsmetall-Legierung, insbesondere eine Samarium-Kobalt-Legierung auf, wobei eine Sm-Co^-Legierung besonders geeignet ist. Eine derartige Legierung hat, bei gleicher Magnetkraft, ein maximales Energieprodukt von wenigstens 100 bis 190 kJ/nr und mithin bei gleicher Magnetkraft eine wesentlich kleinere Masse als eine herkömmliche Alnico-Legierung und eine noch kleinere Masse als herkömmliches Bariumferrit. Das Verhältnis Empfindlichkeit/Masse wird entsprechend verbessert. Das heißt, es kann mit einer noch höheren Magnetkraft gearbeitet werden, so daß sfch ein entsprechend höherer Einstellbereich und eine außerordentlich hohe Ersehütterungssicherheit ergeben.The permanent magnet preferably has a lanthanide transition metal alloy, in particular a samarium-cobalt alloy, a Sm-Co ^ alloy being particularly suitable. One such an alloy has a maximum with the same magnetic force Energy product of at least 100 to 190 kJ / nr and therefore a significantly smaller mass than one with the same magnetic force conventional Alnico alloy and an even smaller mass than conventional barium ferrite. The sensitivity / mass ratio will be improved accordingly. This means that you can work with an even higher magnetic force, so that sfch result in a correspondingly higher setting range and an extremely high level of shock resistance.

Sodann ist dieses Material sehr viel widerstandsfähiger gegeriant
über einer Selbsi^qiagnetisierung als herkömmliches Alnico oder Bariumferrit, so daß sich der Magnetkreis freizügiger auslegen läßt und dennoch eine weitgehend lineare Abhängigkeit der Magnetkraft von der Temperatur erzielbar ist. Eine Lanthanidtlbergangsmetall-Legierung kann in einfacher Vfeise durch Verschmelzen oder Sintern seiner Bestandteile hergestellt werden.Then this material is much more resistant
via self-aligning as conventional alnico or barium ferrite, so that the magnetic circuit can be designed more freely and nevertheless a largely linear dependence of the magnetic force on the temperature can be achieved. A lanthanide transition metal alloy can be produced in a simple manner by fusing or sintering its components.

Als thermomagnetisch.es Material des Fühlers ist eine Ferro- oder Ferri-Legierung, insbesondere eine Eisen-Wickel-Legierung, geeignet, weil deren Permeabilität eine hinreichend hohe Temperatur-Empfindlichkeit aufweist und ihr Curiepunkt verhältnismäßig niedrig ist.The thermomagnetisch.es material of the sensor is a ferrous or Ferri alloy, in particular an iron-wound alloy, suitable, because their permeability has a sufficiently high temperature sensitivity and its Curie point is relatively low.

909839/0Λ04909839 / 0-04

Besonders günstig ist es, wenn der Magnetkreis einen Teil eines Schnappsehalters bildet. Hierbei kann der Kontaktdruck bis zu dein Äugenblick, in dem die Schaltstrecke unterbrochen wird, so viel größer als die Kraft einer zufälligen mechanischen Einwirkung sein, daß die Kontakte bei einer vorgegebenen Abweichung von der Schalttemperatur ihre Stellung nicht ändern.It is particularly favorable if the magnetic circuit is part of a Snap holder forms. The contact pressure can be up to your moment in which the switching path is interrupted, like this much greater than the force of an accidental mechanical action be that the contacts do not change their position in the event of a specified deviation from the switching temperature.

Zu diesem Zweck kann dafür gesorgt sein, daß der Dauermagnet an einer axial verschiebbaren Betätigungsstange befestigt ist, auf der eine Kontaktbrücke von einer Feder gegen einen ersten ^Anschlag verschiebbar gelagert ist, und daß der erste Anschlag bei Anlage der Kontaktbrücke an feststehenden Kontakten in der einehvBetätigungsrichtung g^eg^en die Kraft dieser Feder mit der Betätigungsstange weiterbewegbar ist. Hierbei liegen die Kontakte noch mit einem verhältnismäßig hohen Federdruck aneinähder, wenn die Betätigungsstange ihre Bewegung in öffnungsrichtüng der Kontakte beginnt, bis der erste Anschlag der Betätigungsstange die Kontaktbrücke mitnimmt. Dies stellt einen definierten Mindestkontaktdruck sicher. Dieser Mindestkontaktdruck verringert die Prellneigung auf ein Minimum. Gleichzeitig wird eine Schaltunsicherheit bei Temperaturen, bei denen Gleichgewicht zwischen Magnetkraft und Federkraft herrscht, vermieden. Erst wenn die Betätigungsstange eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit erreicht hat, wird die Kontaktbrücke mitgenommen. Sodann wird die negative Steigung der Kraft-Weg-Kennlinie des sMägnetkreises ausgenützt, um die Schnappwirkung zu erzielen. Die gesamte Energie wird zur Betätigung der Kontakte verwendet, so daß die Kontaktbrücke praktisch unter Schlagwirkung verschon bett wird und etwaige Schweißstellen aufgerissen werden. Dabei wird der definierte Mindestkontaktdruck umgehend bis auf Null verringert.For this purpose, it can be ensured that the permanent magnet is attached to an axially displaceable actuating rod on which a contact bridge is mounted displaceably by a spring against a first stop, and that the first stop when the contact bridge rests on stationary contacts in the one-way actuating direction g ^e g ^en the force of this spring can be moved further with the actuating rod. In this case, the contacts are still adjacent to one another with a relatively high spring pressure when the actuating rod begins its movement in the opening direction of the contacts until the first stop of the actuating rod takes the contact bridge with it. This ensures a defined minimum contact pressure. This minimum contact pressure reduces the tendency to bounce to a minimum. At the same time, switching uncertainty at temperatures at which there is a balance between magnetic force and spring force is avoided. Only when the actuating rod has reached a relatively high speed is the contact bridge taken along. Then the negative slope of the force-displacement curve of the magnet circuit is used to achieve the snap action. All of the energy is used to operate the contacts, so that the contact bridge is practically spared under impact and any welds are torn. The defined minimum contact pressure is immediately reduced to zero.

Sodann kann die Länge der Betätigungsstange unter Änderung der einstellbaren Federkraft einstellbar sein. Dies ermöglicht gleichzeitig eineEinstellungder Ein- und Ausschalttemperaturen.Then the length of the operating rod can be changed by changing the adjustable spring force adjustable. This enables at the same time a setting of the switch-on and switch-off temperatures.

83 9/0483 9/04

— O —- O -

Ferner kann der Betätigungshub der Betätigungsstange durch einen in ihrer Axialrichtung verstellbaren zweiten. Anschlag begrenzt sein. Auf diese Weise ist die Einstellung eines Grenzwertes der einen Schalttemperatur möglich.Furthermore, the actuation stroke of the actuation rod can be adjusted by a second in its axial direction. Limit stop. In this way, it is possible to set a limit value for one switching temperature.

Sodann kann der Stellweg des verstellbaren zweiten Anschlags durch stufenweise verstellbare weitere Anschläge in beiden Richtungen begrenzt sein. Dies erleichtert eine Verstellung des zweiten Anschlags um einen vorbestimmten Betrag.The travel of the adjustable second stop can then be limited in both directions by further stops that can be adjusted in steps. This makes it easier to adjust the second stop by a predetermined amount.

Weiter ist es günstig, wenn der zweite Anschlag &m einen Ende seines Stellweges über ein Weg-Übersetzungsglied axial auf die Betätigungsstange einwirkt. Auf diese Weise kann an diesem einen Ende des Stellweges eine Zwangsöffnung der Kontakte bewirkt werden, zum Beispiel zur Enteisung eines Kühlschranks.It is also favorable if the second stop acts axially on the actuating rod at one end of its travel range via a travel transmission member. In this way, a positive opening of the contacts can be brought about at this one end of the travel range, for example to defrost a refrigerator.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß der scheibenförmig ausgebildete Dauermagnet in ein topfförmiges Joch ragt, das ein thermomagnetisches Material aufweist, und seine Bewegungsrichtung mit der Jochachse zusammenfällt. Die Ausbildung des Jochs in Topfform hat den Vorteil, daß es bei hinreichend großem Querschnitt für den magnetischen Fluß dennoch eine geringe Masse mit entsprechend geringer thermischer Zeitkonstante und großer- Oberfläche zur Temperaturmessung ergibt. Dies steigert die Ansprechempfindlichkeit des Thermostaten auf Temperaturänderungen.It is preferably ensured that the disk-shaped Permanent magnet protrudes into a pot-shaped yoke, which has a thermomagnetic material, and its direction of movement coincides with the yoke axis. The formation of the yoke in the shape of a pot has the advantage that it is sufficient large cross-section for the magnetic flux nevertheless a low mass with a correspondingly low thermal time constant and large surface area for temperature measurement. This increases the sensitivity of the thermostat Temperature changes.

Hierbei kann der Boden des Jochs parallel zur Stirnfläche des Dauermagneten verlaufen und aus einer verhältnismäßig dünnen Eisen-Nickel-Scheibe bestehen, während die Seitenflächen des Jochs aus Eisenblech bestehen können. Diese Ausbildung ist besonders als Anlagethermostat geeignet, bei dem der Boden an einer entsprechenden Fläche eines Temperatur-Meßobjekts angelegt werden kann, um eine rasche Wärmeübertragung sicherzustellen. Here, the bottom of the yoke can run parallel to the end face of the permanent magnet and consist of a relatively thin one Iron-nickel washer are made, while the side surfaces of the yoke can be made of sheet iron. This training is particularly suitable as a system thermostat in which the bottom is placed on a corresponding surface of a temperature measurement object can be to ensure rapid heat transfer.

909839/0404909839/0404

Wenn auch die Seitenwände des Jochs aus thermomagnetischem Material bestehen, erhöht dies die Temperaturempfindlichkeit, insbesondere zur Messung einer Raumtemperatur.Even if the side walls of the yoke are made of thermomagnetic Material exist, this increases the temperature sensitivity, especially for measuring a room temperature.

Das Joch kann als fertige Einheit in ein Kunststoff-Gehäuse eingegossen sein. Hierbei entfällt ein getrennter Montageschritt für den Einbau des Jochs in ein Gehäuse.The yoke can be cast as a finished unit in a plastic housing. A separate assembly step is not required here for installing the yoke in a housing.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:The invention and its developments are described below with reference to the drawing of a preferred exemplary embodiment described in more detail. Show it:

Fig. 1 den Teilschnitt I-I (Fig. 2) des Thermostaten etwa im Maßstab 2:1,Fig. 1 the partial section I-I (Fig. 2) of the thermostat about on a scale of 2: 1,

Fig. 2 den Teilschnitt II-II (Fig. 1) des Thermostaten,Fig. 2 the partial section II-II (Fig. 1) of the thermostat,

Fig. 3 den Schnitt III-III (Fig. 5) eines Halters für eine Sollwert-Feder des Thermostaten,Fig. 3 the section III-III (Fig. 5) of a holder for a Setpoint spring of the thermostat,

Fig. 4 die Ansicht des Halters von links in Fig. 3» Fig. 5 eine Seitenansicht des Halters nach Fig. 3, Fig. 6 einen Stößel des Thermostaten,4 shows the view of the holder from the left in FIG. 3 »FIG. 5 shows a side view of the holder according to FIG. 3, 6 shows a plunger of the thermostat,

Fig. 7 die Ansicht einer Kontaktbrücke des Thermostaten etwa im Maßstab 4:1,Fig. 7 is a view of a contact bridge of the thermostat, for example on a scale of 4: 1,

Fig. 8 den Schnitt VIII-VIII der Kontaktbrücke nach Fig. 7,8 shows the section VIII-VIII of the contact bridge Fig. 7,

Fig. 9 den Schnitt IX-IX der Kontaktbrücke nach Fig. 7,9 shows the section IX-IX of the contact bridge according to FIG. 7,

9098 39/040 49098 39/040 4

Fig. 10 den Schnitt X-X des Thermostat-Gehäuses nach Fig. 11,10 shows the section X-X of the thermostat housing according to FIG. 11,

Fig. 11 die Ansicht des Thermostat-Gehäuses von links in Fig. 1,11 shows the view of the thermostat housing from the left in Fig. 1,

Fig. 12 die Ansicht eines Kontaktträgers des Thermostaten von rechts in Fig. 13,FIG. 12 shows the view of a contact carrier of the thermostat from the right in FIG. 13,

Fig. 13 den Schnitt XHI-XIII des Kontaktträgers nach Fig. 12, Fig. 14 die Ansicht des Kontaktträgers von links in Fig. 13,13 shows the section XHI-XIII of the contact carrier according to FIG. 12, 14 shows the view of the contact carrier from the left in FIG. 13,

Fig. 15 die Ansicht eines als Drehgriff oder Überwurfmutter ausgebildeten verstellbaren Anschlags von rechts in Fig. 16,15 shows the view of an adjustable stop designed as a rotary handle or union nut from the right in FIG Fig. 16,

Fig. 16 den Schnitt XVI-XVI nach Fig. 15, Fig. 17 den Schnitt XVII-XVII nach Fig. 15, Fig. 18 den Schnitt XVIII-XVIII nach Fig. 16,FIG. 16 shows the section XVI-XVI according to FIG. 15, 17 shows the section XVII-XVII according to FIG. 15, FIG. 18 the section XVIII-XVIII according to FIG. 16,

Fig. 19 eine Draufsicht auf ein Weg-Übersetzungsglied des Thermostaten etwa im Maßstab 5:1,19 shows a plan view of a path transmission element of the thermostat on a scale of approximately 5: 1,

Fig. 20 die Ansicht des Weg-Übersetzungsgliedes von links in Fig. 19,FIG. 20 shows the view of the path transmission link from the left in FIG. 19,

Fig. 21 den Schnitt XXI-XXI nach Fig. 19 und21 shows the section XXI-XXI according to FIG. 19 and

Fig. 22 die Abhängigkeit der Magnetkraft F_M vom Weg χ des Dauermagneten für verschiedene Temperaturen.22 shows the dependence of the magnetic force F _M on the path χ of the permanent magnet for different temperatures.

Die Fig. 1 und 2 stellen einen erfindungsgemäßen Thermostaten im zusammengesetzten Zustand dar, während die Fig. 3 bis 21 Einzelteile des Thermostaten teilweise in größerem Maßstab1 and 2 show a thermostat according to the invention in the assembled state, while FIGS. 3 to 21 Individual parts of the thermostat partly on a larger scale

90 98 39/(H 0490 98 39 / (H 04

darstellen.represent.

Der Thermostat nach den Figo 1 und 2 hat ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 aus Kunststoff, das in den Fig. 10 und11 einzeln dargestellt ist. Das Gehäuse 1 hat eine senkrecht zur Zylinderachse stehende Trennwand 2, die einen Fühlerraum und einen Kontaktraum trennt. Die Trennwand 2 dient ferner zur Führung eines axial im Gehäuse 1 verschiebbaren Kunststoff-Stößels 3 j der in Figo 6 einzeln dargestellt ist, und..als Widerlager für eine Sollwert-Feder 4oThe thermostat according to Figures 1 and 2 has a substantially cylindrical housing 1 made of plastic, which is shown in FIG. 10 and11 is shown individually. The housing 1 has a perpendicular to the cylinder axis partition 2, which has a Separates the sensor area and a contact area. The partition 2 also serves to guide a plastic plunger 3 j which is axially displaceable in the housing 1 and is shown individually in FIG is, and..as an abutment for a setpoint spring 4o

:A:n die .Trennwand 2 schließt sich eine koaxiale zylindrische Trennwand 5 an, die den Fühlerraum von einem koaxialen Ringrauin 6' trennt. In den Ringraum 6 ragen Kontaktblechstreifen deren nicht dargestellte Zuleitungen über eine Kabeldurchführun;g&tülle 8 einer den Ringraum 6 abschließenden Ringseheibe 9.aus Kunststoff herausführbar sind.: A: n the .division wall 2 closes a coaxial cylindrical Partition wall 5, the sensor space from a coaxial ring roughness 6 'separates. Contact sheet metal strips protrude into the annular space 6 their supply lines, not shown, via a cable bushing; g & grommet 8 of an annular disk closing off the annular space 6 9. can be made of plastic.

Den Fühlerraumschließt nach außen eine den Fühler bildende kreisförmige Scheibe TO aus thermomagnetisehern Material, vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material, ab. Be- ;sonders geeignet ist eine Eisen-Nickel-Legierung. Eine Eisen- ^;l\Γickel-L·egierung hat eine hohe Temperatur-Empfindlichkeit und;:einen niedrigen Curie-Punkt. Ein anderes geeignetes .Material ist Thermo-Ferrit. Die Scheibe 10 ist in einem zylindrisehen Jochteil 11 eingesetzt, das in einer zylindrischeat Aussparung der Trennwand 5 angeordnet ist und aus Eisenblech oder ebenfalls aus dem genannten thermomagnetiscfren Material besteht. Scheibe 10 und Jochteil 11 bilden .ein.iopfförmiges. Joch.The sensor space is closed off from the outside by a circular disk TO which forms the sensor and is made of thermomagnetic material, preferably of a ferromagnetic material. An iron-nickel alloy is particularly suitable. An iron ^; Nickel alloy has a high temperature sensitivity and;: a low Curie point. Another suitable material is thermal ferrite. The disk 10 is inserted in a cylindrical yoke part 11 which is arranged in a cylindrical recess in the partition 5 and consists of sheet iron or also of the aforementioned thermomagnetic material. Disk 10 and yoke part 11 form .ein.iopfförmiges. Yoke.

Der, Stößel 3 trägt im Fühlerraum eine erste Scheibe 12 aus Weicheisen; mit"einem so großen Durchmesser, daß zwischen Jochteil T]^und Scheibe 12 ein enger Luftspalt verbleibt. An der Scheibe Λ2^ ist eine zweite Scheibe 13 befestigt, die ebenfalls aus Eisen besteht. An der zweiten Scheibe 13 ist einThe plunger 3 carries a first disc 12 made of soft iron in the sensor chamber; with a diameter so large that a narrow air gap remains between yoke part T] and disk 12. A second disk 13, which is also made of iron, is attached to disk 2

V; ; ^; " V : 909839/Ö4Ö4V; ; ^; "V: 909839 / Ö4Ö4

zylindrischer Dauermagnet 14 befestigt, der aus einer Sm-Co₁--Legierung besteht.fixed cylindrical permanent magnet 14, which consists of a Sm-Co ₁ alloy.

In dem der Scheibe 10 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 ist ein Kunststoff-Kontaktträger 15 eingesetzt, der in den Fig. 12 bis 14 allein dargestellt ist. Er hat eine zentrale Bohrung 16, in der ein Halter 17 aus Kunststoff für die Sollwert-Feder 4 zusammen mit dem Stößel 3 axial verschiebbar gelagert ist. Die Bohrung 16 weist zwei sich gegenüberliegende achsparallele Nuten 18 und 19 auf, in denen der Halter 17 verdrehungssicher mittels Keilen 20, 21 geführt ist. Der mittlere Teil des Kontaktträgers 15 weist ferner Langlöcher zur Aufnahme und Befestigung der Kontaktblechstreifen 7 auf.In the end of the housing 1 opposite the disk 10 is a plastic contact carrier 15 used, which is in the Fig. 12 to 14 is shown alone. It has a central bore 16 in which a holder 17 made of plastic for the Setpoint spring 4 is mounted axially displaceably together with the plunger 3. The bore 16 has two opposite one another axially parallel grooves 18 and 19 in which the holder 17 is guided by means of wedges 20, 21 so that it cannot rotate. Of the The middle part of the contact carrier 15 also has elongated holes for receiving and fastening the contact sheet metal strips 7.

Der Halter 17 für die Sollwert-Feder 4 ist in den Fig. 3 bis allein dargestellt. Er wird mittels einer Gewindebohrung 23 auf das linke Ende des Stößels 3 geschraubt. Die Gewindebohrung 23 ist in einem zylindrischen Teil 24 ausgebildet, dessen größter Außendurchmesser auf den Durchmesser der Bohrung -16 des Kontaktträgers 15 so abgestimmt ist, daß der Teil 24 in der Bohrung 16 axial verschiebbar ist. Die radial vorstehenden Keile 20, 21 (oder Stege) des Halters 17 tragen ferner zwei etwa halbringförmige Halteteile 25 mit einer Schulter 26 als Widerlager für die Sollwert-Feder 4, wobei der axiale Vorsprung kleineren Durchmessers in die Sollwert-Feder 4 eingreift.The holder 17 for the setpoint spring 4 is shown alone in FIGS. It is secured by means of a threaded hole 23 screwed onto the left end of the plunger 3. The threaded hole 23 is formed in a cylindrical part 24, the The largest outer diameter is matched to the diameter of the bore -16 of the contact carrier 15 so that the part 24 in the Bore 16 is axially displaceable. The radially protruding wedges 20, 21 (or webs) of the holder 17 also carry two approximately semicircular holding parts 25 with a shoulder 26 as an abutment for the setpoint spring 4, the axial projection of smaller diameter engaging the setpoint spring 4.

Auf dem Stößel 3 ist eine -· in den Fig. 7 bis 9 vergrößert dargestellte - Kontaktbrücke 28 aus Metall als Schaltstück axial verschiebbar angeordnet. Sie wird von einer als Schraubenfeder ausgebildeten Kontaktfeder 29 gegen einen Anschlag 30 in Form eines Ringabsatzes oder Kragens gedrückt, wobei sich die Kontaktfeder 29 an einem Sicherungsring 31 abstützt, der in einer Ringnut 32 des Stößels 3 sitzt. Die Kontaktbrücke erstreckt sich zwischen den von Teilen der Keile 20 und 21 gebildeten Schenkeln des gabelförmigen Halters 17. Sie hat ein zentrales Loch 33 (Fig. 7) zur Durchführung des Stößels 3 undOn the plunger 3 is a - · shown enlarged in FIGS. 7 to 9 - Contact bridge 28 made of metal as a contact piece arranged to be axially displaceable. It is called a coil spring trained contact spring 29 pressed against a stop 30 in the form of an annular shoulder or collar, wherein the contact spring 29 is supported on a locking ring 31 which seated in an annular groove 32 of the plunger 3. The contact bridge extends between parts of the wedges 20 and 21 formed legs of the fork-shaped holder 17. It has a central hole 33 (Fig. 7) for the implementation of the plunger 3 and

909839/040 4909839/040 4

ist an den Rändern hochgezogen (Fig. S), so daß sich eine Ringnut 34 zur Aufnahme der Kontaktfeder 29 und gleichzeitig eine hohe Steifigkeit ergibt. Ferner weist die Kontaktbrücke 28 zwei Silber-Kontakte 35 auf, die mit feststehenden Kontakten des Kontaktträgers 15 zusammenwirken.is pulled up at the edges (Fig. S), so that an annular groove 34 for receiving the contact spring 29 and at the same time a results in high rigidity. Furthermore, the contact bridge 28 has two silver contacts 35, which have fixed contacts of the contact carrier 15 cooperate.

Der Stößel 3 ist an. seinem linken Ende mit einer stirnseitigen Nut 37 zur Aufnahme der Klinge eines Schraubenziehers versehen. Mittels des Schraubenziehers kann die Lage des Halters 17 und damit des Widerlagers 26 der Sollwert-Feder 4 relativ zum Stößel 3 in der angezogenen Endlage (Fig. 1) des Dauermagneten 14, in der der Stößel 3 mit einer Anschiag-Schulter 38 an der Trennwand 2 anliegt, eingestellt werden. Auf diese Weise wird die Vorspannung der Sollwerfe-Feder 4 und damit die Einschalt-Temperatur des Thermostaten eingestellt.The plunger 3 is on. its left end with a frontal one Groove 37 is provided for receiving the blade of a screwdriver. By means of the screwdriver, the position of the holder 17 and thus of the abutment 26 of the setpoint spring 4 can be relative to the plunger 3 in the attracted end position (Fig. 1) of the permanent magnet 14, in which the plunger 3 with a Anschiag shoulder 38 on the Partition 2 rests, can be adjusted. In this way, the bias of the setpoint spring 4 and thus the switch-on temperature of the thermostat is set.

Das Gehäuse 1 wird durch einen zylindrischen Kunststoff-Drehgriff 39 verschlossen, der in den Fig. 15 bis 18 in verschiedenen Ansichten dargestellt ist. Er hat ein Innengewinde 40, das mit einem Außengewinde 41 des Gehäuses 1 verschraubt wird. Die Steigung dieser Gewinde 40, 41 ist hierbei wesentlich größer als die Steigung der Gewinde von Halter 17 und Stößel 3 gewählt. Ein Loch 42 in einem diametralen Steg 43 des Drehgriffs 39 ermöglicht die Durchführung des Schraubenziehers zur Einstellung des Stößels 3 bzw. der Sollwert-Feder 4.The housing 1 is held by a cylindrical plastic twist grip 39, which is shown in different views in FIGS. 15 to 18. It has an internal thread 40, which is screwed to an external thread 41 of the housing 1. The pitch of these threads 40, 41 is essential here selected greater than the pitch of the thread of holder 17 and plunger 3. A hole 42 in a diametrical web 43 of the rotary handle 39 enables the screwdriver to be passed through to adjust the plunger 3 or the setpoint spring 4.

Der Drehgriff 39 bildet mit seinem Steg 34 einen verstellbaren Anschlag für das linke Ende des Halters 17, der zusammen mit dem Stößel 3 eine verlängerbare Betätigungsstange für einen Schalter bildet, der die Kontaktbrücke 28 und die Kontakte 36 aufweist.The rotary handle 39 forms with its web 34 an adjustable one Stop for the left end of the holder 17, which together with the plunger 3 is an extendable operating rod for forms a switch which has the contact bridge 28 and the contacts 36.

Die Einstellung des Drehgriffs 39 bestimmt den Grenzwert der Ausschalt-Temperatur des Schalters. Durch Anschläge 45 in Form von zylindrischen Stiften, die in verschiedenen, auf einem konzentrisch zur drehachse des Drehgriffs 39 liegenden Kreis 46 in der Stirnseite eines Randsteges ausgebildeten Sack-The setting of the rotary handle 39 determines the limit value of the switch-off temperature of the switch. By stops 45 in the form of cylindrical pins that are in different, on one concentric to the axis of rotation of the rotary handle 39 lying circle 46 in the end face of an edge web formed sack

909839/0404909839/0404

löchern 44 (siehe Fig. 14) einsetzbar sind, ist der untere Grenzwert der Ausschalt-Temperatur stufanweise verstellbar.holes 44 (see FIG. 14) can be used, the lower limit value of the switch-off temperature can be adjusted in stages.

In einer Endlage der Bewegung des Drehgriffs 39 kann eine Zv/angsöffnung des Schalters bewirkt werden, zum Beispiel für eine Enteisung eines Kühlschranks. Hierzu ist auf zwei Stiften 5 eine gabelförmige Blattfeder 47 (vgl. insbesondere Fig. 19 bis 21) als v/eg-Übersetzungsglied angeordnet, das mit seiner Gabel einen Endabschnitt 48 geringeren Durchmessers des zylindrischen Teils 24 des Halters 17 umgreift und gegen eine Schulter 49 des Halter-Teils 24 gedrückt werden kann. Zu diesem Zweck weist der Steg des Drehgriffs 39 eine Anlaufschräge 50 und die Blattfeder 47 einen schrägen Lappen 51 auf, die zusammenwirken, so daß der Halter 17 zusammen mit dem Stößel 3 unter Mitnahme der Kontaktbrücke 28 nach rechts verschoben und die Kontakte 35* 36 getrennt werden.In an end position of the movement of the rotary handle 39, the switch can be opened, for example for defrosting a refrigerator. For this purpose, a fork-shaped leaf spring 47 (see in particular FIGS. 19 to 21) is arranged as a v / eg transmission link on two pins 5, which with its fork engages around an end section 48 of smaller diameter of the cylindrical part 24 of the holder 17 and against a shoulder 49 of the holder part 24 can be pressed. For this purpose, the web of the rotary handle 39 has a bevel 50 and the leaf spring 47 has an inclined tab 51, which cooperate so that the holder 17 is moved to the right together with the plunger 3, taking the contact bridge 28 with it, and the contacts 35 * 36 are separated will.

Der Magnetkreis besteht aus der Scheibe 10, dem Jochteil 11, den Scheiben 12 und 13 und dem scheibenförmigen Dauermagneten 14. Der Magnetkreis kann so ausgelegt werden, daß er praktisch lineare Kraft-Weg-Kennlinien für verschiedene Temperaturen erhält, wie es in Fig. 22 qualitativ dargestellt ist, wobei das Fühlermaterial so gewählt ist, daß seine Permeabilität in einem großen Bereich linear von der Temperatur abhängt und der Arbeitsbereich des Taermostaten in diesen linearen Bereich gelegt ist.The magnetic circuit consists of the disk 10, the yoke part 11, the discs 12 and 13 and the disc-shaped permanent magnet 14. The magnetic circuit can be designed so that it obtained practically linear force-displacement characteristics for different temperatures, as shown qualitatively in FIG is, wherein the sensor material is chosen so that its permeability is linear in a wide range of the Temperature depends and the working range of the Taermostat is placed in this linear range.

Bei fallender Temperatur nimmt die Permeabilität der Fühler-Scheibe 10 allmählich zu, wobei sich die magnetische Anziehungskraft F., zwischen Dauermagnet 14 und Fühler-Scheibe ebenfalls erhöht. Ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Bndlage überschreitet schließlich die Magnetkraft die Gegenkraft der Sollwert-Feder 4, so daß sich der Dauermagnet 14 mit der Betätigungsstange 3, 17 unter allmählicher Entspannung der Kontaktfeder 29 nach rechts bewegt. Diese Bewegung geschieht mit steigender Geschwindigkeit, da die Magnetkraft während der Bewegung ansteigt. Die Kraft der Sollwert-As the temperature falls, the permeability of the sensor disc increases 10 gradually increases, whereby the magnetic force of attraction F., between permanent magnet 14 and sensor disc also increased. Starting from the band position shown in FIG. 2, the magnetic force finally exceeds the counterforce the setpoint spring 4, so that the permanent magnet 14 with the actuating rod 3, 17 with gradual relaxation the contact spring 29 moves to the right. This movement happens with increasing speed, because of the magnetic force increases during movement. The power of the setpoint

909839/0404909839/0404

federv 4 steigt zwar ebenfalls weiter an, jedoch langsamer als die Magnetkraft, bis der Stößel 3 mit seiner Schulter 38 an der Trennwand 2 anschlägt. Während dieser Bewegung schlägt der Anschlag 30 des Stößels 3 an der Kontaktbrücke 28 an, so daß er diese mitnimmt und die Kontakte 35, 36 schlagartig getrennt werden.federv 4 also continues to rise, but more slowly than the magnetic force until the plunger 3 with its shoulder 38 strikes against the partition 2. During this movement, the stop 30 of the plunger 3 strikes the contact bridge 28, see above that he takes this with him and the contacts 35, 36 suddenly separated will.

Mit steigender Temperatur nimmt die Permeabilität der Fühlerscheibe: tO ab, und wenn die Magnetkraft bei der in Fig. 1 dargestellten Endlage des Dauermagneten 14· die Kraft der Sollwert-Feder 4 unterschreitet, wird der Stößel 3 nach links beschleunigt, wob^ei die Magnetkraft weiter abnimmt, jedoch schneller als die Kraft der Sollwert-Feder 4. Während dieser Bewegung legen sich die Kontakte 35 der Kontaktbrücke 28 gegen die feststehenden Kontakte 36, und danach entfernt sich der Änsöhlag 30 von der Kontaktbrücke 28, während sich der Stößel 3 gegen die Kraft der Kontaktfeder 29 weiter bewegt, /bis er mit dem linken Ende des Halters 17 am Drehgriff 39 an-■:sciilM:gt."».-^:.--"iJi-e"."Eiiist;e-liung dieses Drehgriff-Anschlags 39 bestimmt die minimale Kraft der Sollwert-Feder 4 und - in Abhängigkeit von/ der relativen Drehwinkelstellung von Halter 17 und Stößel 3 - den maximalen Luftspalt oder Abstand zwischen Dauerrnagnet/und Fühl er-Scheibe 10 und damit die Ausschalt-Temperatur des Thermostaten.As the temperature rises, the permeability of the sensor disk: t0 decreases, and when the magnetic force falls below the force of the setpoint spring 4 in the end position of the permanent magnet 14 shown in Fig. 1, the plunger 3 is accelerated to the left, whereby the magnetic force decreases further, but faster than the force of the setpoint spring 4. During this movement, the contacts 35 of the contact bridge 28 lie against the fixed contacts 36, and then the Änsöhlag 30 moves away from the contact bridge 28, while the plunger 3 moves against the Force of the contact spring 29 moves further until it with the left end of the holder 17 on the rotary handle 39- ■: sciilM: gt. "» .- ^: .-- "iJi-e". "Eiiist; e-liung this rotary handle -Stop 39 determines the minimum force of the setpoint spring 4 and - depending on / the relative angle of rotation of holder 17 and plunger 3 - the maximum air gap or distance between the permanent magnet / and sensor disc 10 and thus the switch-off temperature of the Therm ostaten.

,Der Thermostat ist besonders als Anlagethermostat geeignet, wobei die Außenseite der Fühler-Scheibe 10 unmittelbar mit der Oberfläche des Objekts oder mit dem Medium, dessen Temperatur gernesseh werden soll, in wärmeleitende Berührung gebracht wird, zuüi.Beispielmit dem Verdampfer eines Kühlaggregats, der Wand eines Heizkessels, der Vorlaufleitung einer Heizungsanlage oder der Umgebungsluft bei Verwendung als Raumthermo-Stat. ^:;; V; ' ^Λ: .'""."-. ""■The thermostat is particularly suitable as a system thermostat, the outside of the sensor disk 10 being brought into direct contact with the surface of the object or with the medium whose temperature is to be increased, for example with the evaporator of a cooling unit, the wall of a boiler, the flow line of a heating system or the ambient air when used as a room thermostat. ^: ;; V; ' ^Λ:. '""."-.""■

-Abwandlungen vorn beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen im Rahmen der Erfindung. So ist die Lanthanid-Übergangsmetall- ''.-Legierung: des Dauermagneten nicht auf das reine Gemisch Sm-Go,-■■ > " : ; 909839/0404Modifications of the embodiment described above are within the scope of the invention. So is the lanthanide transition metal '' alloy: of the permanent magnet not on the pure mixture Sm-Go, - ■■>":; 909839/0404

beschränkt, sondern es kann der Bestandteil an Lanthaniden (auch "seltene Erdmetalle" genannt) auch Samarium, Lanthan, Praseodymium, Neodyraium und gegebenenfalls zusätzlich
andere Lanthanide, wie Holmium, Terbium, Ytterbium und
Erbium aufweisen, Die zuletzt genannten Lanthanide werden gegebenenfalls nur in geringen Prozentanteilen zugesetzt. Sie verbessern die Ternperaturstabilität der Legierung. Statt Kobalt können auch andere Metalle aus der Gruppe der Übergangsmetalle verwendet werden. Kobalt liefert jedoch offenbar die besten Ergebnisse. Dem Kobalt kann ferner ein geringer Prozentsatz an Kupfer _% et\i& 1 bis 5 Gewichtsprozent, zugesetzt werden. Anstelle des Mischungsverhältnisses Sm-Co^
(1 Samariumatom auf 5 Kobaltatome), kann auch das Mischungsverhältnis Snip-Co^y gewählt werden.limited, but the component of lanthanides (also called "rare earth metals") can also include samarium, lanthanum, praseodymium, neodyraium and, if necessary, additionally
other lanthanides, such as holmium, terbium, ytterbium, and
Have erbium, the last-mentioned lanthanides are only added in small percentages. They improve the temperature stability of the alloy. Instead of cobalt, other metals from the group of transition metals can also be used. However, cobalt appears to give the best results. The cobalt may further contain a small percentage of _copper% et \ i & 1 to 5 weight percent, are added. Instead of the mixing ratio Sm-Co ^
(1 samarium atom to 5 cobalt atoms), the mixing ratio Snip-Co ^ y can also be selected.

90983 9/040490983 9/0404

LeerseiteBlank page

Claims

r'öv d: i r-> be "ent ^ depending on the temperature of the sensor

■ .together, with a switch -? T-üok relative to the fixed one α sensor changing an air gap between permanent magnet and sensor from an end position large hot " Approaching the feeler in another end position of the greatest distance from the feeler, and vice versa, is movable, because it can be moved gel'cennzelohnet that the DRuermagnetmaterial a maximum inergy product from induction and field strength in the area the -Jat magnetization curve of at least about 50,

= ■ 'voj "7, in some cases more than 100 kilo.ioules per cubic meter, that ^ v / I's permanent magnet (1U) and sensor (10) in the end position of the greatest approach of the permanent magnet ^ (14) to the sensor (10) There is a minimal air gap between the permanent magnet (14) and the sensor (10) and the spring force can be adjusted in this end position while maintaining this minimal air gap, and that the other end position of the permanent magnet (i4) is adjustable.

2. Thermostat according to claim 1, characterized in that the Permanent magnet material comprises a lanthanide transition metal alloy.

3. Thermostat according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnet - (14) has a samarium-cobalt alloy, preferably a Sm-Co ^ alloy.

9098 3'9 / 0404 BAD

-O--O-

4. Thermostat according to a rje ^ ^ nsnriiche 1 to 3, characterized in that the thermomagnetic, "material of the sensor · ?; (10) a ferrous or ferrous alloy, in particular an" iron-nickel alloy, has.

5, thermostat according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the magnetic circuit (10-14) forms part of a snap switch.

o. Thermostat according to buckets of claims 1 to .5, characterized by <-. · «>«, ·, <izeichnet, that the permanent magnet (14) on an axially displaceable Actuating rod (3, 17) is attached, on which a contact bridge (28) of a spring (29) goats a first Stop (30) is slidably mounted, and that the first Stop (30) when the contact bridge (28) rests on stationary contacts (36) in one direction of actuation can be moved further against the force of this spring (29) with the actuating rod (3, 17).

7. Thermostat according to claim 6, d.ad.urch characterized in that the length of the actuating rod (3, 1 ⁷ ) is adjustable by changing the adjustable spring force.

8. Thermostat according to claim f < or 7, characterized in that the actuating stroke of the actuating rod (3, 17) is limited by an adjustable in its axial seal second stop (39).

9. Thermostat according to claim 8, characterized in that the travel of the adjustable second stop (39) d.urch stepwise adjustable further stops (45) in both Directions is limited *

10. Thermostat according to claim 8 or Q, characterized in that the first stop (39) at one end of its travel via a travel transmission member (47) axially on the actuating rod (3, 17).

909839/0404 BADORiGiMAL

11. Thermostat according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the disk-shaped permanent magnet (14) in a pot-shaped yoke (10, 11)

■ • "." ■■■ -. "Protrudes, which comprises a thermomagnetic material, and its direction of movement coincides with the yoke axis.

12 * Thermostat according to claim 11, characterized in that the bottom of the yoke (10, 11) is parallel to the face of the "Dauermagneteri (14) and from a relatively thin iron-nickel washer (10) and the side surfaces. (11) of the yoke are made of sheet iron.

13 · iChermostat according to claim 11, characterized in that

the side walls (11) of the yoke (10, 11) made of thermo : consist of magnetic material.

14 * Thermostat according to one of claims 10 to 13, characterized -.marked that the yoke (10, 11) as finished Unit is cast in a plastic housing (1).

909 83 9 / GA 0