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Temperaturanzeige- oder -steuervorrichtung mit einer bei Erreichung
einer bestimmten _ Temperatur schmelzenden Legierung. Der Erfindungsgegenstand gehört
zur Klasse der Temperaturanzeige- und -steuervorrichtungen mit einer bei Erreichung
einer bestimmten Temperatur schmelzenden Legierung, welche im Zwischenraum zwischen
einem Tauchkörper und einer Hülse untergebracht ist und den Tauchkörper im starren
Zustand sperrt, beim Schmelzen dagegen so freigibt, daß er unter der Wirkung einer
Kraft .die Schaltung herbeiführt.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die beweglichen Teile,
nämlich der Tauchkörper und die Schaltstange, in dem Schmelzsicherungsgehäuse als
getrennte Teile eingebaut sind, wobei die unter Federkraft stehende Schaltstange,
welche bei ihrer Verschiebung die Signal- oder Steuervorrichtung betätigt, mit dem
Tauchkörper durch ein einseitiges Gesperre verbunden ist, welches in der Federspannrichtung
schaltbar ist, in der entgegengesetzten Richtung aber sperrt, so daß eine selbsttätige
Rückführung der beweglichen Teile und die erneute Wirkungsbereitschaft des Apparates
ermöglicht wird, solange die Schmelzsicherung noch flüssig ist.
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Die Zeichnung stellt in zwei Ausführungsformen die Erfindung dar,
und zwar zeigt das eine Ausführungsbeispiel einen drehbaren, das zweite einen achsial
verschiebbaren Innenkörper. Die Abb. i und 2 beziehen sich auf das erste Beispiel,
wobei ein akustischer Signalapparat dargestellt ist, und zwar zeigt Abb. i einen
Achsialschnitt, Abb. 2 im verkleinerten Maßstabe eine Außenansicht, und zwar unter
einem Winkel von 9o° zu Abb. i.
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Die Ably. 3 bis 6 beziehen sich auf eine zweite Ausführungsform mit
längsverschieblichem Innenkörper, und zwar zeigt Abb.3 einen Achsialschnitt, während
die Abb. q. und 5 Einzelansichten unter 9o° .der Abb.3 veranschaulichen, die Abb.6
einen Schnitt nach Linie VI-VI der Abb. 3.
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Gemäß Abb. i und a ist i ein am unteren Ende, beisp'elsweise durch
eine Haube 2, geschlossenes Rohr, dessen oberes Ende durch einen Pfropfen 3 abgeschlossen
ist. Ein Loch in diesem Pfropfen dient zum Durchtritt und j zur Führung einer drehbaren
Stange q.. Eine Sp-*ralfeder 5, die die Stange umschließt, ist j .an einem Ende
an dem festen Pfropfen 3 und am anderen Ende an der drehbaren Stange 4. befestigt.
Das untere Ende kann sich in einem Tauchkörper 6 drehen, der mit Spiel im unteren
Ende des"' Außenrohres i, 2 gelagert ist. Zwischen dem Tauchkörper 6 und der Außenkappe
:2 ist eine kleine Menge von einer Schmelzlegierung A untergebracht, die im festen
Zustand den Tauchkörper 6 in der Kappe festhält. Der Tauchkörper 6 selbst ist rohrförmig
und sein oberer Rand ist mit einer nach innen vorspringenden Verzahnung versehen.
Die Stange q. ist mit einem Zapfen 7 ausgerüstet, der in die Verzahnung so ein-'
greift, daß die Stange. sich in einem Drehsinn frei .in bezug auf den festgehaltenen
Tauchkörper 6 drehen kann, wobei die Feder 5 sich spannt, während dagegen eine Drehung
im entgegengesetzten Sinne trotz der Spannung der Feder verhindert wird infolge
der Sperrung des Zapfens 7 durch die Verzahnung. Die Feder 5 dient gleichzeitig
dazu und ist so angeordnet, die Stange ¢ nach. unten in den Tauchkörper 6 zu drücken,
um den Eingriff des-Zapfens 7 in die Verzahnung des Tauchkörpers 6 aufrechtzuerhalten.
Die Wirkungsweise ist folgende: Sobald der Apparat in ein
Mittel
mit wachsender Temperatur getaucht wird und unter der Voraussetzung, daß die Feder
5 vorher gespannt wurde, wird die Masse A, sobald ihre Schmelztemperatur erreicht
ist, schmelzen und den Tauchkörper 6 freigeben. Unter der Wirkung der Feder 5 verschiebt
sich dieser schnell samt der Stange 4. Die Drehung der Stange 4 wird, ausgenutzt,
um beispielsweise irgendein Signal zu betätigen. Im Ausführungsbeispiel trägt das
Rohr i eine Schulterplatte 8 und- einen Bügel 9, an welchem mittels Hohlschraube
ii eine Glocke io befestigt ist, die zwischen dem Kopf der Hohlschraube 12 und der
Mutter 13 an dem Bügel festgeklemmt wird. In bekannter Weise ist die Glocke mit
einem Zapfen 14 versehen, während die drehbare Stange 4 Wangen 15 trägt, zwischen
welchen Scheiben 16 mit mittleren großen Öffnungen, durch welche die Bolzen 17 der
Wangen hindurchgehen, gleiten können. Dreht sich nun die Stange 4, so werden die
Scheiben 16 durch die Zentrifugalkraft nach außen geschwungen und schlägt gegen
den Zapfen 14, so daß die Glocke ertönt. Die Stange 4 geht durch die Hohlschraube
i i hindurch lind ist am Ende mit einem ringförmigen Handgriff 18 versehen für die
Spannung der Feder.
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Die Schmelzlegierung A verteilt sich trotz geringer Menge auf eine
große Berührungsfläche in dem Zwischenraum geringer Stärke zwischen Tauchkörper
und äußerer Hülse, so daß dieser Teil der Vorrichtung fast augenblicklich die Außentemperatur
annimmt, da kein massiver Körper vorhanden ist, der die Wärme absorbiert und folgedessen
die Steigerung der Temperatur verzögert. Vorzugsweise verwendet man für die Außenhülse
und den Körper 6 verzinntes Messing mit großen Wärmeleitungskoeffizienten. Die SchmelzlegierungA
ist in dünner Schicht angeordnet, damit sie in einer unbegrenzten Zahl von Fällen
und ohne äußere Veränderung wirken kann, denn da sie unter Luftabschluß und in dünne
Schicht eingeschlossen ist, so kann die Erscheinung des Seigerns nicht eintreten.
Auch kann man, um die Luft vollständig abzuschließen, auf die freie Stirnfläche
der Schmelzlegierung eine geeignete Flüssigkeit zur Verhinderung jeder Oxydation
aufgießen.
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Die Folge dieser Anordnung ist, daß die Vorrichtung bei einer bestimmten,
stets gleichen Temperatur sicher wirkt.
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Die Abb. 3 bis 6 beziehen sich auf eine zweite Ausführung, in welcher
der bewegliche, das Signal oder die Steuerung schaltende Teil sich achsial verschiebt.
In diesem Falle ist eine Kupplung zwischen den gleitenden Stangen 4 und dem Tauchkörper
6 vorgesehen. Dieser durchbohrte Tauchkörper 6 (Abb. 5) weist einen engeren Teil
2o auf mit einer Schulter 21 und- zwei oberen parallelen Verlängerungszungen 22,
22', zwischen welchen ein hakenförmiges Stück23 umAchse 24 schwingbar gelagert ist.
Ein Pfropfen 25 ist auf den oberen Teil der Hülse 2 oberhalb des Teiles 2o des Tauchkörpers
aufgeschraubt. Dieser Pfropfen 25 weist in der Stirnfläche 2 Durchbrechungen 26,
26' zum freien Durchtritt der Zungen 2:2,:22' des Tauchkörpers 6 auf. Eine Feder
27, die zwischen dem Pfropfen 25 und einer auf der Schulter 2i abgestützten Unterlagscheibe
28 gelagert ist, sucht den Tauchkörper 6 nach abwärts zu drücken und in dieser Lage
zu halten. In dieser normalen Stellung befindet sich das hakenförmige Stück 23 mit
dem Hakenmaul C in der in Abb. 3 dargestellten Lage derart, daß seine Unterkante
auf der oberen Fläche des Pfropfens 25 aufruht.
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Die Gleitstange 4 ist mit einem Führungskolben 29 fest verbunden und
eine Zugfeder 5', welche am oberen Ende des Außenrohres i einerseits und am Führungskolben
29 anderseits befestigt ist, sucht die Stange 4 dauernd nach oben zu verschieben,
aber ein U-förmiger, federnder Bügel 30 (Abb. q.), der am Kolben 29 sitzt, hakt
sich, wenn man die Stange 4 entgegen der Wirkung der Feder 5' nach unten drückt,
in das Maul C des Stückes 23 ein. Die Stange 4 ist also dann fest mit dem Tauchkörper
6 verbunden trotz des Zuges der Feder 5', solange d-e Schmelzlegierung A starr ist.-
Die Wirkungsweise ist die folgende: Die Vorrichtung in der in Abb.3 veranschaulichten
Stellung der einzelnen Teile wird in das Bad getaucht. Sobald dessen Temperatur
auf den Schmelzpunkt der Schmelzlegierung steigt, schmilzt de vorher starre Masse
A, so daß der Tauchkörper 6 mit dem hakenförmigen Teil 23 unter der Wirkung der
Feder 5', die durch den Bügel 30 übertragen wird, und samt der Stange 4 sich
schnell. nach oben verschiebt, wobei die schwächere Feder 27 zusammengedrückt wird.
Wenn aber der Drehzapfen 24 des Hakenteiles 23 weit genug über den feststehenden
Pfropfen 25 hinausgetreten ist, wird die untere Fläche des hakenförmigen Teiles
23 nicht mehr von der Stirnfläche des Pfropfens 25 gestützt, so daß der hakenförmige
Teil um seinen Zapfen 2,T frei schwingen kann. Infolgedessen gleitet der Bügel 3o
vom Hakenmaul C ab, wodurch Entkupplung zwischen Stange 4 und Tauchkörper 6 eintritt.
Die Stange 4 setzt ihren Weg nach oben fort, während dagegen der Tauchkörper 6 unter
der Wirkung der sich entspannenden Feder 27 wieder nach unten zurückgeführt wird
und von neuem in seine Anfangslage in bezug auf die Schmelzlegierung gelangt. Die
Ecke T des hakenförmigen Teiles 23 stößt bei dieser Abwärtsbewegung schließlich
auf -die
Stirnfläche des Pfropfens 25, wodurch auch der Haken 23
in seine Anfangslage (Abb. 3) zurückgeführt wird, in welcher er den Bügel 3o von
neuem fangen kann, sobald die erstarrte Schmelzsicherung den Tauchkörper 6 wieder
festhält.
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Diese Anordnung ermöglicht also selbsttätig die Rückführung der beweglichen
Teile -und damit dieWirkungsbereitschaft desApparates, solange die Schmelzsicherung
noch flüssig ist.
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Eine isolierende Trennflüssigkeit kann in dem ringförmigen Raum zwischen
der Außenhülle 2 und den beweglichen Teilen 4, 6 oberhalb der Schmelzlegierung angeordnet
sein.
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Die Stange 4., sei sie nun drehbar oder gleitend angeordnet, kann
ein Hör- oder Sehsignal, eine Klappen- oder Schiebersteuerung unmittelbar oder unter
Zwischenschaltung eines Relais betätigen.
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Die Verwendungsweise ist eine mannigfache, z. B. für den häuslichen
Gebrauch kann der Apparat als Milchwächter gebraucht werden, wobei eine Schmelzlegierung
mit einem Schmelzpunkt von etwa 9o° verwendet wird in Verbindung mit einer Alarmglocke,
so daß angezeigt wird, wann die Milch zum Kochen kommt.
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Auch in den Gewerben, wo. Farbbäder oder andere Bäder eine bestimmteTemperatur
nicht übersteigen dürfen, kann man ihn als Signalvorrichtung oder als selbsttätige
Temperatursteuervorrichtung verwenden, etwa indem mittels seiner ein Dampfabsperrventil
geschaltet wird. Wenn mit mehreren solcher Apparate in einer Werkstätte gearbeitet
wird, so sieht man zweckmäßig neben den akustischen Signalen noch optische Signale
mit ver- i sch:edenen Farben vor, damit man sofort weiß, welcher Apparat in Tätigkeit
getreten ist.