DE3100232A1

DE3100232A1 - Device for operating a fan which is provided with a flap

Info

Publication number: DE3100232A1
Application number: DE19813100232
Authority: DE
Inventors: Karl 7735 Dauchingen Frank
Original assignee: Mueller & Co Helios App
Current assignee: Mueller & Co Helios App
Priority date: 1981-01-07
Filing date: 1981-01-07
Publication date: 1982-08-05
Also published as: DE3100232C2

Abstract

A bimetallic strip which (in the heated state) moves the flap into its open position, an electrical heating element which is in thermally conductive contact with the bimetallic strip, and an operating switch (30) in the circuit of the heating element are used to operate a fan which is provided with a flap. In order that the fan will run on, a thermal switch (28), which is in thermally conductive contact with the bimetallic strip, is provided in the circuit of the fan motor (M). The heating element is preferably a PTC thermistor element (26). <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum Betätigeeines mit einer Klappe ver-Device for actuating one with a flap

sehenen Lüfters Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines mit einer Klappe versehenen Lüfters gem. Oberbegriff des Anspruchs 1.See fan The invention relates to a device for actuation a ventilator provided with a flap according to the preamble of claim 1.

Zur zeitlich begrenzten Belüftung von Räumen, z.B. Toiletten, werden Lüfter verwendet, die durch einen Betriebsschalter, zum Beispiel einen Türkontakt bzw. Türschloßkontakt eingeschaltet werden. Die Lüfter sind mit einer Klappe versehen, die während des Lüfterbetriebs öffnet und beim Abschalten des Lüfters schließt, um einen Wärmeverlust durch die Lüfteröffnung zu verhindern.For temporary ventilation of rooms, e.g. toilets, Fan used by an operating switch, for example a door contact or door lock contact are switched on. The fans are provided with a flap, which opens during fan operation and closes when the fan is switched off, to prevent heat loss through the fan opening.

Es ist bekannt, die Klappe des Lüfters mittels eines Bimetallstreifens zu Betätigen, der durch eine elektrische Widerstandswendel beheizt wird, deren Stromkreis durch den Betriebsschalter geschlossen wird. Beim Schließen des Betriebsschalters erwärmt sich die Widcrstadswendel und beheizt den Bimetallstreiferl, der sich verbiegt und durch seine Biegung den Betät gungshub der Klappe erzeugt. Beim Öffnen des Betriebsschalters kühlen die Widerstandswendel und der Bimetallstreifen ab, so daß die Klappe wieder geschlossen wird.It is known that the flap of the fan by means of a bimetal strip to operate, which is heated by an electrical resistance coil, its circuit is closed by the operating switch. When the operating switch is closed the Widcrstadswendel heats up and heats the bimetallic strip, the bends and generates the actuation stroke of the flap by its bending. At the Opening the operating switch cools the resistance coil and the bimetallic strip so that the flap is closed again.

Um die Belüftung des Raumes nach dem öffnen des Betriebsschalters noch für eine gewisse Zeit fortzusetzen, ist z.B. aus der DE-OS 28 52 237 ein Nachlaufschalter bekannt, der einen im Stromkreis des Lüftermotors vorgesehenen Thermoschalter aufweist, der mittels eines Kaltleiterelementes beheizt wird, dessen Stromkreis durch den Betriebsschalter geschlossen wird. Nach dem Öffnen des Betriebsschalters bleibt der Thermoschalter auf Grund der Wärmekapazität noch für eine gewisse Zeit geschlossen und hält den Lüfter in Betrieb.To ventilate the room after opening the operating switch to continue for a certain time is e.g. from DE-OS 28 52 237 an overrun switch known, which has a thermal switch provided in the circuit of the fan motor, which is heated by means of a PTC thermistor element, whose circuit is carried out by the Operation switch is closed. After opening the operating switch remains the thermal switch is still closed for a certain time due to the heat capacity and keeps the fan running.

Dieser biannte Nachlaufschalter ist jedoch ein eigenes, von dem Lüfter und der Klappe unabhängiges Bauteil, das gesondert mechanisch und elektrisch installiert werden muß und einen zusätzlichen Herstellungsaufwand bedeutet.However, this binary overrun switch is its own from the fan and the flap-independent component that is installed separately mechanically and electrically must be and means an additional manufacturing effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß ein Nachlauf des Lüfters möglich ist, wobei durch diesen Nachlauf kein zusätzlicher Aufwand in Bezug auf Platzbedarf und Installationskosten entsteht und wobei die Herstellungskosten gering sind.The invention is based on the object of the initially to improve mentioned genus so that an after-run of the fan is possible, wherein This overrun means that there is no additional effort in terms of space requirements and installation costs arises and the manufacturing costs are low.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part Part of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.Advantageous embodiments and developments of the invention are given in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist der Thermoschalter, der den Betrieb des Lüfters für eine gewisse Zeit nach dem öffnen des Betriebsschalters aufrechtterhält, ebenfalls mit wärmeleitendem Kontakt an den Bimetallstreifen angebracht. Das den Bimetallstreifen erwärmende Heizelement erwärmt somit gleichzeitig den Thermoschalter für den Nachlauf. Ein gesondertes Heizelement für den Thermoschalter kann daher entfallen. Die Wärmekapazität des Bimetallstreifens wirkt gleichzeitig als Wärmekapazität für den Thermoschalter, die die Nachlaufdauer des Lüfters bestimmt. Es sind dementsprechend im allgemeinen keine zusätzlichen Metallteile zur Erzeugung der notwendigen Wärmekapazität für den Thermoschalter notwendig. Für den Nachlauf ist daher nur der Thermoschalter zusätzlich notwendig, so daß die Herstellungskosten nur wenig erhöht werden.According to the invention is the thermal switch that controls the operation of the fan for a period of time after the operating switch is opened, likewise attached to the bimetal strip with heat-conducting contact. That the bimetal strip The warming heating element thus simultaneously heats the thermal switch for the after-run. A separate heating element for the thermal switch can therefore be omitted. The heat capacity the bimetal strip also acts as a heat capacity for the thermal switch, which determines the run-on time of the fan. They are accordingly in general no additional metal parts to generate the necessary heat capacity for the thermal switch is necessary. Therefore, only the thermal switch is used for the after-run additionally necessary, so that the manufacturing costs are only slightly increased.

Da der Thermoschalter an dem Bimetallstreifen angeordnet ist, ist für die Einrichtung zur Erzeugung des Nachlaufs kein gesondertes Bauteil notwendig. Es entfällt daher ein zusätzlicher Aufwand für elektrische und mechanische Installationen. Außerdem wird der Einbauplatzbedarf durch die Einrichtung zur Erzeugung des Nachlaufs nicht vergrößert.Since the thermal switch is arranged on the bimetal strip, is no separate component is required for the device for generating the wake. There is therefore no additional expense for electrical and mechanical installations. In addition, the installation space requirement is determined by the device for generating the overrun not enlarged.

Die Anordnung des Thermoschalter an dem Bimetallstreifen hat außerdem den Vorteil, daß der im wesentlichen durch die Wärmekapazität des Bimetallstreifens und des Heizelementes sowie durch deren Wärmeabstrahlung bestimmte Temperaturverlauf sowohl die Nachlaufzeit für das Schließen der Klappe als auch die Nachlauf zeit des Lüfters bestimmt. Die Nachlaufzeiten von Lüfter und Klappenbetätigung sind daher unabhängig von der Dimensionierung der Klappe, des Bimetallstreifens und des Lüfters und unabhängig von dem Einbau der Klappe und der Wärmeisolierung der Bimetallbetätigung stets zwangsläufig und ohne zusätzliche Maßnahmen aneinander angepaßt.The arrangement of the thermal switch on the bimetal strip also has the advantage that the essentially by the heat capacity of the bimetal strip and of the heating element as well as the temperature profile determined by their heat radiation both the follow-up time for closing the flap and the trailing time of the fan is determined. The follow-up times for fan and flap actuation are therefore independent of the dimensions of the flap, the bimetal strip and the Fan and independent of the installation of the flap and the thermal insulation of the bimetal actuation always adapted to one another inevitably and without additional measures.

Als Heizelement wird vorzugsweise ein Kaltleiterelement (PTC-Widerstand) benutzt. Ein solches Kaltleiterelement ermöglicht eine große Heizleistung und damit die Zuführung einer großen Wärmemenge beim Aufheizen, während die selbstregulierende Wirkungsweise des Kaltleiterelementes bei Erreichen der Grenztemperatur die zugeführte Wärmemenge auf den zur Einhaltung dieser Temperatur notwendigen Wert begrenzt. Die Vorrichtung und insbesondere der Bimetallstreifen können daher eine große Wärmekapazität aufweisen, ohne daß dadurch die Aufheizzeit und damit das Ansprechen der Vorrichtung verlängert werden und die Vorrichtung träger wird.A PTC resistor is preferably used as the heating element. used. Such a PTC thermistor element enables a large heating output and thus the supply of a large amount of heat when heating, while the self-regulating How the PTC thermistor element works when the limit temperature is reached The amount of heat is limited to the value necessary to maintain this temperature. the Device and in particular the bimetal strip can therefore have a large heat capacity have, without thereby reducing the heating time and thus the response of the device be extended and the device becomes sluggish.

DiCRöglichkeit einer hohen Wärmekapazität erlaubt es einerseits, große und starke Bimetallstreifen zu verwenden, so daß auch größere Klappen mittels Bimetallstreifen betätigt werden können. Andererseits kann mittels der größeren Wärmekapazität ein langsamerer Temperaturabfall und damit eine größere Nachlaufzeit erreicht werden.The possibility of a high heat capacity allows, on the one hand, large and to use strong bimetallic strips, so that larger flaps can also be made using bimetallic strips can be operated. On the other hand, by means of the greater heat capacity, a slower temperature drop and thus a longer follow-up time can be achieved.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Auführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Frontansicht einer Klappe eines Lüfters mit der Vorrichtung zur Betätigung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Klappe der Fig. 1, Fig. 3 einen Schaltplan der Vorrichtung und Fig. 4 ein Temperatur-Zeit-Diagramm der Vorrichtung.In the following the invention is illustrated with reference to one in the drawing Auführungsbeispieles explained in more detail. 1 shows a front view of a flap a fan with the device for actuation, Fig. 2 is a side view of the The flap of FIG. 1, FIG. 3 shows a circuit diagram of the device and Fig. 4 shows a temperature-time diagram of the device.

In dem dargestellten Ausführungsbetspiel ist ein nicht gezeigter Lüfter mit einer Jalousieklappe versehen.In the exemplary embodiment shown, there is a fan (not shown) provided with a louvre flap.

Die Jalousieklappe besteht aus einem rechteckigen Rahmen 10.The louvre flap consists of a rectangular frame 10.

In dem Rahmen 10 sind um horizontale Achsen 12 schwenkbare Jalousielamellen 14 gelagert. Die Jalousielamellen 14 tragen exzentrisch zu den Achsen 12 Schwenkzapfen 16, die durch einen kreisbogenförmigen Führungsschlitz des Rahmens 10 nach außen tragen. An den Schwenkzapfen 16 greift eine vertikale Schubstange 18 an, durch welche die Schwenkzapfen in den Führungsschlitzen verschoben und die Jalousielamellen 14 damit verschwenkt werden.In the frame 10 are 12 pivotable blind slats about horizontal axes 14 stored. The blind slats 14 carry pivot pins eccentrically to the axes 12 16, which through an arcuate guide slot of the frame 10 to the outside wear. At the pivot pin 16 engages a vertical push rod 18, through which the pivot pins moved in the guide slots and the blind slats 14 be pivoted with it.

Ein Bimetallstreifen 20 ist mit seinem einen Ende an einem Vorsprung 22 an der Unterseite des Rahmens 10 befestigt. Das freie Ende des Bimetallstreifens 20 greift in einen Durchbruch 24 am unteren Ende der Schubstange 18 ein.A bimetal strip 20 is at one end on a projection 22 attached to the underside of the frame 10. The free end of the bimetal strip 20 engages in an opening 24 at the lower end of the push rod 18.

In seinem kalten Zustand nimmt der Bimetallstreifen 20 die in den Figuren 1 und 2 ausgezogen dargestellte Stellung ein, in welcher die SchubsFazge 18 nach unten gezogen ist und die Jalousielamellen 14 in ihre geschlossene Stellung verschwenkt sind. Im erhitzten Zustand nimmt der Bimetallstreifen die in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellte Stellung ein, in welcher er die Schubstange 18 nach oben schiebt und damit die Jalousielamellen 14 in ihre horizontale Offen- Stellung schwenkt.In its cold state, the bimetal strip 20 takes the in Figures 1 and 2 a position shown in solid lines, in which the SchubsFazge 18 is pulled down and the blind slats 14 in their closed position are pivoted. In the heated state, the bimetal strip takes the position shown in Fig. 1 and 2, a position shown in dashed lines, in which he pushes the push rod 18 pushes up and thus the blind slats 14 in their horizontal open position pivots.

In wärmeleitender Berührung mit dem Bimetallstreifen 20 sitzt auf dessen oberer Flachseite ein Kaltleiterelement 26.In thermally conductive contact with the bimetal strip 20 sits on the upper flat side of which is a PTC thermistor element 26.

Dem Kaltleiterelement 26 gegenüber sitzt in wärmeleitender Berührung mit dem Bimetallstreifen 20 an dessen unterer Flachseite ein Thermoschalter 28.Opposite the PTC thermistor element 26 sits in thermally conductive contact with the bimetal strip 20 on its lower flat side a thermal switch 28.

Fig. 3 zeigt die elektrische Schaltung des Kaltleiterelementes 26 und des Thermoschalters 28. Die Phase L1 der Netzspannung von 220 Volt wird einerseits über den Thermoschalter 28 an den Motor M des nicht dargestellten Lüfters geführt und liegt andererseits über einen Betriebsschalter 30, beispielsweise einen Türschloßkontakt einer Toilette, an dem Kaltleiterelement 26, dessen anderer Anschluß an Null-Potential N liegt.3 shows the electrical circuit of the PTC thermistor element 26 and the thermal switch 28. Phase L1 of the mains voltage of 220 volts is on the one hand out via the thermal switch 28 to the motor M of the fan, not shown and on the other hand is via an operating switch 30, for example a door lock contact a toilet, to the PTC thermistor element 26, the other connection to zero potential N lies.

Die Funktionsweise der Vorrichtung geht in ihrem zeitlichen Ablauf aus Fig. 4 hervor.The functioning of the device is based on its temporal sequence from FIG. 4.

Zunächst wird der Betriebsschalter 30 geschlossen, z.B. durch Schließen des Türschlosses nach Betreten der Toilette. Dies ist in dem Diagramm der Fig. 4 mit "Schalter EIN" bezeichnet.First, the operating switch 30 is closed, for example by closing it the door lock after entering the toilet. This is in the diagram of FIG. 4 labeled "Switch ON".

Dadurch wird der Stromkreis des Kaltleitexiementes 26 geschlossen und das zunächst noch kalte Kaltleiterelement erwärmt sich mit großer Leistungsaufnahme sehr schnell, wie der steile Anstieg der Temperaturkurve in Fig. 4 zeigt.As a result, the circuit of the cold conductive element 26 is closed and the PTC thermistor element, which is still cold at first, heats up with high power consumption very quickly, as the steep rise in the temperature curve in FIG. 4 shows.

Der Thermoschalter 28 ist zunächst noch offen, so daß dem Lüftermotor kein Strom zugeführt wird und der Lüfter außer Betrieb ist.The thermal switch 28 is initially still open, so that the fan motor no power is being supplied and the fan is out of order.

Das Kaltleiterelement 26 erwärmt den Bimetalstreifen 20 entsprechend dem in Fig 4 dargestellten Temperaturverlauf. Dabei erwärmt siciauch der mit dem Bimetallstreifen 20 in Wärmekontakt stehende Thermoschalter 28. Der Thermoschalter spricht im dargestellten Beispiel bei einer Temperatur von 600 C an und schließt den Stromkreis des Lüftermotors M, so daß der Lüfter in Betrieb gesetzt wird.The PTC thermistor element 26 heats the bimetal strip 20 accordingly the temperature profile shown in FIG. In doing so, the one with the warms up Bimetal strips 20 in thermal contact thermal switch 28. The thermal switch responds in the example shown at a temperature of 600 C and closes the circuit of the fan motor M, so that the fan is put into operation.

Bei der weiteren Erwärmung des Bimetallstreifens 20 durch das Kaltleiterelement 26 erreichen dieses und damit der Bimetallstreifen 20 die Sättigungstemperatur von 120 bis 1250C.During the further heating of the bimetal strip 20 by the PTC thermistor element 26 reach this and thus the bimetal strip 20 the saturation temperature of 120 to 1250C.

Bei Erreichen dieser Temperatur hat sich der Bimetallstreifen 20 in die in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellte Form gebogen und die Jalousieklappe geöffnet.When this temperature is reached, the bimetal strip 20 in the shape shown in dashed lines in FIGS. 1 and 2 is bent and the louvre flap opened.

In diesem Zustand bleibt das System, solange der Betriebsschalter 30 eingeschaltet ist. Die selbstregulierende Eigenschaft des Kaltleiterelerrentes 26 bewirkt dabei, daß das Kaltleiterelement nur so viel Strom aufnimmt und damit Wärmeenergie erzeugt, wie für die Aufrechtehaltung der Grenztemperatur 0 von ca. 120 bis 125 C notwendig ist. Ein Überhitzen über diese Temperatur ist nicht möglich, so daß zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, Stromunterbrecherschaltungen und hohe Temperaturbeständigkeit des verwendeten Materials nicht notwendig sind.The system remains in this state as long as the operating switch is activated 30 is switched on. The self-regulating property of the PTC thermistor element 26 has the effect that the PTC thermistor element only consumes as much current and thus Thermal energy generated, as for maintaining the limit temperature 0 of approx. 120 to 125 C is necessary. Overheating above this temperature is not possible, so that additional safety measures, circuit breaker circuits and high temperature resistance of the material used are not necessary.

Wird der Betriebsschalter 30, z.B. beim Verlassen der Toilette geöffnet, wie dies in Fig. 4 mit "Schalter AUS" bezeichnet ist, so wird die Stromzufuhr zu dem Kaltleiterelement 26 unterbrochen und es erfolgt keine weitere Wärmezufuhr. Die Temperatur des Bimetallstreifens 20 fällt daher mit einer Zeitkonstanten ab, die durch die Wärmekapazität des Bimetallstreifens 20, des Kaltleiterelementes 26 und des Thermoschalters 28 sowie die Wärmeisolierung bzw. Wärmeabstrahlung der Anordnung bestimmt ist. Nach einer gewissen Nachlaufzeit ist die Temperatur auf die untere Schalttemperatur des Thermoschalters -28 von beispielsweise 50°C abgesunken und der Thermoschalter 28 öffnet.If the operating switch 30 is opened, e.g. when leaving the toilet, as indicated in FIG. 4 with "switch OFF", the power supply is closed the PTC thermistor element 26 is interrupted and there is no further supply of heat. The temperature of the bimetal strip 20 therefore drops with a time constant, the by the heat capacity of the bimetal strip 20, the PTC thermistor element 26 and of the thermal switch 28 and the thermal insulation or heat radiation of the arrangement is determined. After a certain follow-up time, the temperature drops to the lower one Switching temperature of the thermal switch -28 dropped from, for example, 50 ° C and the thermal switch 28 opens.

Die Stromzuführung zum Lüftermotor M wird daher ebenfalls unterbrochen und der Lüfter wird stillgesetzt.The power supply to the fan motor M is therefore also interrupted and the fan is stopped.

Der Bimetallstreifen 20 hat sich dabei noch nicht vollständig in seine Ausgangsstellung zurückgebogen, so daß die Jalousieklappe noch nicht vollständig geschlossen ist. Nach einer weiteren Zeitspanne ist der Bimetallstreifen 20 auch so weit abgekühlt, daß er die in den Fig. 1 und 2 ausgezogen gezeichnete Ausgangsstellung erweicht hat und die Jalousieklappe vollständig geschlossen ist.The bimetallic strip 20 has not yet fully moved into his Starting position bent back so that the louvre flap is not yet complete closed is. After a further period of time, the bimetal strip 20 is also cooled so far that it is the initial position drawn in solid lines in FIGS has softened and the louvre shutter is completely closed.

Aus Fig. 4 werden die folgenden Vorteile besonders deutlich Auch bei einer hohen Wärmekapazität steigt die Temperatur sehr schnell an, so daß die Vorrichtung beim Einschalten schnell anspricht.The following advantages are particularly clear from FIG. 4, too a high heat capacity, the temperature rises very quickly, so that the device responds quickly when switched on.

Die Betriebstemperatur im eingeschalteten Zustand wird ohne zusätzliche Maßnahmen durch die selbstregelnde Wirkung des Kaltleiterelementes 28 aufrechterhalten.The operating temperature when switched on is without additional Measures maintained by the self-regulating effect of the PTC thermistor element 28.

Die große Wärmekapazität sorgt für einen langsamen Temperaturabfall und damit eine ausreichend lange Nachlaufzeit.The large heat capacity ensures a slow temperature drop and thus a sufficiently long follow-up time.

Wird die Wärmekapazität vergrößert, z.B. weil ein stärkerer Bimetallstreifen für die Betätigung einer größeren Klappe notwendig ist oder weil durch Hinzufügen zusätzlicher Metallteile die Nachlaufzeit verlängert werden soll, so kann der schnelle Temperaturanstieg beim Einschalten durch Vergrößerung der Heizleistung des Kaltleiterelementes 26 oder durch mehrere mit dem Bimetalstreifen 20 in Berührung stehende Kaltleiterelemente aufrechterhalten werden. Diese Vergrößerung der Heizleistung beeinflußt die Vorrichtung im übrigen nicht, da die obere Grenztemperatur, auf die sich das Kaltleiterelement bzw. die Kaltleiterelemente selbst einregeln,unverändert bleibt.If the heat capacity is increased, e.g. because a thicker bimetal strip is necessary for the actuation of a larger flap or because by adding additional metal parts the follow-up time should be extended, the fast Temperature rise when switching on by increasing the heating power of the PTC thermistor element 26 or by a plurality of PTC thermistor elements in contact with the bimetal strip 20 be maintained. This increase in the heating power affects the device otherwise not, because the upper limit temperature to which the PTC thermistor element or adjust the PTC thermistor elements themselves, remains unchanged.

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Claims

Claims fE device for actuating one with a flap provided fan with a bimetallic strip that, when heated, the flap operated in its open position, with an electrical heating element that is connected to the Bimetal strip is in thermal contact, and with one in the circuit the operating switch provided for the electrical heating element, characterized in that that a thermal switch (28) is provided in the circuit of the fan motor (M), which is in thermally conductive contact with the bimetal strip (20).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heating element a PTC resistor (26).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the thermal switch (28) switches at a temperature which is below the upper limit temperature of the PTC thermistor element (26).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the heating element and the thermal switch (28) opposite one another on the flat sides of the bimetal strip (20) are arranged.