DE2917983A1 - Temperatur-sensorschalter mit optischem sensor - Google Patents
Temperatur-sensorschalter mit optischem sensorInfo
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
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- G01D13/26—Pointers, e.g. settable pointer adapted to perform a further operation, e.g. making electrical contact
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Temperatur-Sensorschalter,
der auch als Thermometer für einen Raum, ein Treibhaus oder Gewächshaus ο. ä. dienen kann.
Bei Temperatursteuergeräten und -Schaltern früherer Bauart war ein Thermometer vorgesehen, und es wurden mechanische Einrichtungen
zum Abtasten der Temperaturanzeige am Thermometer verwendet, zu denen eventuell elektrische Kontakte oder regelbare
Widerstände gehörten. Kontakte und regelbare Widerstände waren gegenüber Verschleiß anfällig, und auch die mechanischen Kräfte
der mechanischen Abtastvorrichtung der Thermometeranzeige beeinflußten die Temperaturanzeige und führten zu unannehmbaren
Ungenauigkeiten. Vor allem bei hoher Luftfeuchtigkeit und in
der Umgebung von explosiven und/oder korrodierenden Gasen versagten derartige Schalter.
Ziel dieser Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Temperatur-Sensorschalters,
der von den genannten Mängeln frei ist.
Nach der Erfindung werden dieses und weitere Ziele durch einen Temperatur-Sensorschalter mit optischer Temperaturanzeige erreicht.
Hierzu gehören: ein durchscheinender Kasten; ein undurchsichtiger Zeiger im Kasten; eine wärmeempfindliche Einrichtung,
die den Zeiger bewegt und hierdurch die Temperatur anzeigt; ferner ein außerhalb des Kastens befindlicher Zeigerstellungsdetektor
mit einem ersten und zweiten Arm jeweils an entgegengesetzten Seiten des Kastens, wobei die Arme durch
eine um eine Kastenseite führende Verbindung miteinander verbunden und im Verhältnis zum Kasten beweglich sind; ferner
eine am ersten Arm montierte Lichtquelle und ein am zweiten Arm gegenüber der Lichtquelle montierter Lichtsensor, der von
der Lichtquelle ausgesandtes und durch den Kasten hindurch-
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gehendes Licht empfangen kann. In dem Kasten ist - über den
Bewegungsbereich des Zeigerstellungsdetektors im Verhältnis zum Kasten - der von der diesem Zeigerstellungsdetektor zugeordneten
Lichtquelle ausgehende und auf den ebenfalls diesem Zeigerstellungsdetektor zugeordneten Lichtsensor gerichtete
Lichtstrahl entweder nicht unterbrochen oder aber ausschließlich durch den Zeiger unterbrochen,.
Diese Erfindung, weitere Ziele, Merkmale und entsprechende Vorzüge sowie verschiedene Formen der Verwirklichung und Anwendung
der Erfindung werden dem Fachmann anhand der folgenden Beschreibung besser verständlich werden, die die Einzelheiten
einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung sowie weitere entsprechende Erklärungen enthält. In der folgenden Spezifikation,
Beschreibung sowie in den Patentansprüchen sind zwar die einzelnen Bauteile der Einfachheit halber durch bestimmte
Bezeichnungen benannt worden, obwohl solche Bezeichnungen generisch auch für gleichartige Bauteile gelten, die der Konstruktion
nach möglich sind. Außerdem werden die beigefügten Zeichnungen mit Abbildungen zum Verständnis des Uesens dieser
Erfindung bzw. der Einzelheiten der rein veranschaulichenden und beispielhaften Ausführungsformen beitragen. Allerdings
sei allen, die es angeht, hierdurch erklärt, daß die Erfindung in keiner Weise weder durch irgendwelche bestimmten Einzelheiten
der gezeigten und erörterten AusfUhrungsform eingeengt
werden soll, die - obwohl sie die bevorzugte AusfUhrungsform sein mag, - andere Möglichkeiten nicht ausschließt, noch
durch irgendwelche Merkmale der Zeichnungen. Die beschriebene Ausführungsform und auch die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung
und engen das Anwendungsgebiet der Erfindung keinesfalls ein, die allein und ausschließlich durch die
dieser Spezifikation angefügten Patentansprüche definiert
werden soll, aus denen speziell die neuartigen Eigenschaften hervorgehen, die als charakteristisch fUr die Erfindung an-
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t« »ft ·*»
gesehen werden. Auf den Zeichnungen bezeichnen gleiche Zahlen
gleiche Bauteile der verschiedenen Abbildungen:
Abb. 1 ist die Draufsicht einer Ausführungsform des Temperatur-Sensorschalters
der Erfindung;
Abb. 2 ist ein schematischer Längsschnitt durch die Gerade II
- II von Abb. 1, in Verbindung mit einem recht schematisch dargestellten Steuerkreis fUr einen Ventilator und eine Heizvorrichtung;
Abb. 3 ist die Seitenansicht eines Gewächshauses, an dessen Uand die Erfindung montiert ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Temperatur-Sensorschalter
unter Bezeichnung A gezeigt. Dieser Schalter A hat einen Kasten (2) mit aufgetragener Skala (1). Der Kasten
ist aus durchscheinendem Material mit vollständig durchsichtiger Frontwand, damit man hindurchsehen kann. Die Rückwand
des Kastens (2) kann ganz durchsichtig sein, sie braucht jedoch nur durchscheinend zu sein, um etwas Licht durchzulassen.
Ein undurchsichtiger Zeiger (3) ist im Inneren des Kastens (2) auf einer Welle (7) fest montiert. Eine wärmeempfindliche Einrichtung
- bei dieser AusfUhrungsform eine Bimetallspule, die nicht im Detail dargestellt und in einer Halterung (18) untergebracht
ist - bewegt den Zeiger durch Rotieren der Welle (7^
wo_durch die Temperatur angezeigt wird. Zur Rotation von Uelle
(7) entsprechend der Umgebungstemperatur kann natürlich eine beliebige, herkömmliche Einrichtung verwendet werden. Die
Uelle (7) ragt bei dieser AusfUhrungsform aus dem Kasten heraus,
und die Halterung (18) der wärmeempfindlichen Einrichtung befindet sich außerhalb des Kastens (2). Dies sind jedoch
keine wesentlichen Merkniele der Erfindung. Bei einigen Ausführungsformen
können sie vollständig in einem abgedichteten Kasten (2) untergebracht sein.
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Mehrere Zeigerstellungsdetektoren - zwei bei dieser Ausführungsform,
es könnten jedoch auch mehr sein - sind außen am Kasten (2) angebracht· Bei diesei Ausführungsform und auf den
Zeichnungen werden sie mit (6) und (6a) bezeichnet· Sie sind
im Verhältnis zum Kasten beweglich und sind bei dieser Ausführungsform
um die herausragenden Enden der Welle (7) drehbar montiert· Jeder Detektor besteht aus einem ersten Arm (4)
oder (4a) und einem zweiten Arm (5 oder (5a) an den entgegengesetzten Seiten des Kastens (2). Diese beiden Arme sind durch
eine seitlich um den Kasten führende Verbindung miteinander verbunden, so daß sie sich zusammen bewegen; bei dieser Ausführungsform
ist an ihrer am ueitesten von der Achse entfernten Stelle ein Knauf (10) oder (10a) befestigt. An jedem der
ersten Arme (4, 4a) ist eine Lichtquelle (8, 8a) montiert,
und an jedem der zweiten Arme (5, 5a) ist ein Lichtsensor (9, 9a) (photoelektrische Zellen oder ähnliches) gegenüber der zugeordneten
Lichtquelle montiert, der von dieser - durch den durchscheinenden Kasten (2) hindurchgehendes - Licht empfangen
kann.
Es ist klar, daß, wenn sich der Zeiger im Kasten bewegt, er sich entweder zwischen Lichtquelle (θ) ζ. B. und Lichtsensor
(9) bewegt und damit den Lichtstrahl zwischen beiden unterbricht oder aber den Lichtstrahl nicht unterbricht. Außerdem
kann die Stellung des aus den Armen (4, 5, etc) gebildeten Zeigerstellungsdetektors über einen gewissen Bereich im Verhältnis
zum Kasten verändert werden, und in diesem Bewegungsbereich kann nichts anderes als (eventuell) der Zeiger (3)
diesen Lichtstrahl unterbrechen· Deshalb können, durch Einstellen des Zeigerstellungsdetektors auf gewünschte Positionen,
Signale von den Lichtsensoren empfangen uerden, die ihm zugeordnet sind; die Signale uerden erzeugt, sobald die Temperatur
in einen bestimmten, engen, am Zeigerstellungsdetektor eingestellten Temperaturbereich eintritt, und zwar durch
Unterbrechung des dem Detektor zugeordneten Lichtstrahls·
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* : ··· 29Π983
Diese von den Lichtsensoren ausgehenden Signale können für
viele Anuendungszuecke ausgenutzt uerden. Abb. 2 zeigt den
Querschnitt des Temperaturschalters A der Erfindung souie die Heizvorrichtung C und den Ventilator D, die an Steuerorgane
(12 und 15) über die Leitungen (13 und 16) souie an eine Energiequelle
(17) angeschlossen sind. Die Steuerorgane (12 und 15) sind mit den Lichtsensorer (9 und 9ä) durch die Leitungen
(11 und 14) bzu. die Lichtquellen (θ und Ba) mit der Energiequelle
(17) verbunden. Abb. 3 zeigt den an die Uand eines Geuächshauses
B montierten Temperaturschalter A der Erfindung. Am Gewächshaus B sind auSerdem Heizvorrichtungen C und Ventilatoren
D angebracht, die nach Bedarf heizen oder kühlen. De nach den von den Lichtsensoren (9, 9a) ausgehenden Signalen
können die Steuerorgane (12 und 15) die Heizvorrichtungen C und Ventilatoren D steuern.
Bei der auf Abb. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform sind die Innentemperatur des Gewächshauses und die Auslösetemperaturen
der Heizvorrichtungen C und Ventilatoren D auf 200C und 300C
eingestellt, d. h. die Zeigerstellungsdetektoren (6, 6a) sind auf 20 C bzu. 30 C eingestellt. \Jenn daher die Innentemperatur
unter 20 C ist, sind die Heizvorrichtungen C eingeschaltet, und uenn die Innentemperatur über 30°C beträgt, sind die
Ventilatoren D eingeschaltet. Bei Temperaturen zwischen 20°C und 30 C sind sowohl die Heizvorrichtungen C als auch die Ventilatoren
D abgeschaltet. Nach Bedarf können die Heizvorrichtungen C und die Ventilatoren D jedoch abhängig oder unabhängig
voneinander betrieben uerden.
Obwohl die Erfindung anhand einer bestimmten AusfUhrungsform
gezeigt und beschrieben wurde, sollte klar sein, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen von Form und Inhalt der
Erfindung durch den Fachmann vorgenommen uerden können, ohne daß damit vom Gegenstand der Erfindung abgeuichen uird. Daher
ist beabsichtigt, den Gegenstand und den beantragten Umfang des Schutzrechts einzig und allein durch den legitimen und
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geltenden Umfang der hier folgenden Patentansprüche zu definieren·
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Claims (2)
1. Ein Temperatur-Sensorschalter mit optischer Temperaturanzeige, bestehend aus
einem durchscheinenden Kasten,
einem undurchsichtigen Zeiger im Kasten, einer uärmeempfindlichen Einrichtung, die den Zeiger bewegt und dadurch eine Temperaturanzeige bewirkt, und einem Zeigerstellungsdetsktor auQerhalb des Kastens, bestehend aus einem ersten und zueiten Arm auf den entgegengesetzten Seiten des Kastens, wobei die Arme durch eine um eine Kastenseite führende Verbindung miteinander verbunden sowie im Verhältnis zum Kasten beweglich sind,
einer am ersten Arm montierten Lichtquelle und einem am zueiten Arm montierten Lichtsensor, der der Lichtquelle gegenüberliegt und von dieser ausgesandtes und durch den Kasten hindurchgehendes Licht empfangen kann,
einem durchscheinenden Kasten,
einem undurchsichtigen Zeiger im Kasten, einer uärmeempfindlichen Einrichtung, die den Zeiger bewegt und dadurch eine Temperaturanzeige bewirkt, und einem Zeigerstellungsdetsktor auQerhalb des Kastens, bestehend aus einem ersten und zueiten Arm auf den entgegengesetzten Seiten des Kastens, wobei die Arme durch eine um eine Kastenseite führende Verbindung miteinander verbunden sowie im Verhältnis zum Kasten beweglich sind,
einer am ersten Arm montierten Lichtquelle und einem am zueiten Arm montierten Lichtsensor, der der Lichtquelle gegenüberliegt und von dieser ausgesandtes und durch den Kasten hindurchgehendes Licht empfangen kann,
wobei im Kasten - Über einen Bewegungsbereich des Zeigerstellungsdetektors
im Verhältnis zum Kasten - der von der diesem Zeigerstellungsdetektor zugeordneten Lichtquelle ausgehende
und auf den ebenfalls diesem Zeigerstellungsdetektor zugeordneten Lichtsensor gerichtete Lichtstrahl entweder
nicht unterbrochen oder nur durch den Zeiger unterbrochen wird.
2. Ein Schalter nach Anspruch 1, zu dem mehrere Zeigerstellungsdetektoren
gehörene
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