DE410794C - Anordnung an thermostatischen Regulatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen thermostatischen Regulator derjenigen x\rt, die aus einer Anzahl mechanisch miteinander verbundener Schalter und einem diesen Schaltern gemeinsamen mit ihnen zusammenwirkenden Zweimetallstreifen bestehen. Die Schalter besitzen vorzugsweise die Form federnder Kontaktarme, die an einem Ende in einem gemein- "; samen Halter befestigt sind und durch das ίο äußere Ende eines im selben Halter befestigten , Zweimetallstreifens betätigt werden. Bei bekannten Regulatoren dieser Art dient der Zweimetallstreifen im allgemeinen zugleich als Kontaktarm, indem der Strom durch denselben hindurchgeleitet und an direkt auf dem . Streifen angebrachten Kontakten unterbrochen bzw. geschlossen wird. Diese Anordnung ist in mehreren Beziehungen nachteilig, und zwar '■ besonders in solchen Fällen, wo die verschie- ^! denen Unterbrecher eine gewisse gegenseitige ^; Einstellung (Justierung) haben müssen, um in bestimmter Reihenfolge nacheinander betätigt zu werden. Der genannte Übelstand hängt mit der Eigenschaft bimetallischer Streifen zusammen, mit der Zeit ihre Form zu verändern, wobei zugleich die gegenseitige Einstellung der Schalterkontakte verändert wird, so daß der Regulator nicht mehr in erwünschter Weise arbeitet. Dieser Übelstand macht sich besonders bei thermostatischen Regulatoren geltend, welche in einem evakuierten oder gasgefüllten Behälter eingeschlossen sind, weil eine derartige Anordnung des Unterbrechers innerhalb eines hermetisch geschlossenen Gefäßes die Ausführung etwa erforderlicher Nachregulierungen unmöglich macht.

Die Erfindung bezweckt, diesen Übelstand zu beseitigen, und besteht im wesentlichen darin, daß die Schalter in der Form einer mit dem Zweimetallstreifen nicht mechanisch zusammenhängenden Kontaktfedergruppe aus-' geführt werden, welche zur Betätigung durch den Streifen in der Weise angeordnet ist, daß die der Federgruppe ein für allemal gegebene Regulierung nicht 'durch -etwa entstehende dauernde Formänderungen des Streifens gestört ward. Wenn die verschiedenen Kontaktorgane von demselben Angriffspunkt des Streifens oder auch von Punkten desselben aus betätigt werden, die im wesentlichen in gleichen Abständen von dem Befestigungspunkt des Thermostaten liegen, so kann der wirksame Teil des Streifens zwar durch seine Formänderungen seine Lage verändern, aber da diese Veränderung für sämtliche Kontaktorgane gleich groß ist, wird die gegenseitige Einstellung der verschiedenen Kontaktorgane dadurch nicht gestört.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung veranschaulicht.

Abb. ι ist eine Seitenansicht eines aus zwei Schaltern zusammengesetzten und innerhalb eines evakuierten oder gasgefüllten Behälters angebrachten thermostatischen Regulators, wobei der Behälter im Querschnitt gezeigt ist.

Abb. 2 zeigt denselben Regulator in einer anderen Ansicht.

Der Regulator besteht aus einem Hauptschalter i, 2 und einem Hilfsschalter 3, 4 nebst einem beiden Schaltern gemeinsamen Zweimetallstreifen 5. Der Hauptschalter besteht aus einem federnden Kontaktarm 1 und einem steifen Kontaktarm 2, welche mit dem von diesen Kontaktarmen frei stehenden Zweimetallstreifen 5 zusammen im unteren Teil 6 eines Glasbehälters 7 eingeschmolzen sind, der den Regulator luftdicht umschließt und evakuiert oder mit einem indifferenten Gase gefüllt sein kann. Die Kontaktarme 1,2 sind mit Kontakten 8, 9 aus schwer schmelzbarem Metall versehen. In den Arm 1 ist eine Schraube 10 eingeschraubt, die durch das

gabelförmige Ende des Thermostatblechs umfaßt wird und mit einem Kopf 11 versehen ist, gegen welchen das Ihermostatblech beim Abbiegen aus der auf der Zeichnung dargestellten >i urmallage anschlägt. Die Kontaktarme des Hilfsschaiters bestehen ebenfalls aus einem federnden Arm 3, der an dem steifen Arm 2 des Hauptschalters befestigt ist, und einem steifen Arm 4, welcher aus Isoliermaterial besteht und an dem federnden Arm 1 des Hauptsehalters mittels einer auf die Schraube 10 geschraubten Mutter 12 befestigt ist. Die Kontakte der Hilfsschalter bestehen einerseits aus einer Stellschraube 13, die in das äußere Ende des Armes 4 eingeschraubt ist, andererseits aus einem Gegenkontakt 14, der unter Vermittlung eines isolierenden Teiles 15 am Arm 3 befestigt ist. Die Kontakte 13, 14 des Hilfsschalters sind also beide vom Hauptschalter elektrisch isoliert.

Der Hauptschalter hat in dem dargestellten

Beispiel die Aufgabe, den Stromkreis eines

. elektrischen Apparates 16, beispielsweise eines elektrischen Wärmeapparates, zu unterbrechen, während der Hilfsschalter zum Regulieren des Heizstromkreises des Zweimetallstreifens dient und zu· diesem Zweck in dem letztgenannten .Stromkreis in Reihe mit der Heizwicklung 17 derart eingeschaltet ist, daß derselbe unter Einwirkung des Streifens als Selbstunterbrecher betätigt wird und dabei den Stromkreis der Wicklung 17 abwechselnd unterbricht und schließt. Der eine Kontaktarm ι des Hauptschalters ist mit dem Zweimetallstreifen S elektrisch verbunden und an den einen, z. B. den positiven Pol einer Stromquelle 18 angeschlossen, deren anderer Pol über den Apparat 16 an den anderen Kontaktarm 2 angeschlossen ist. Der eine Kontakt 13 des Hilfsschalters ist an das eine Ende der Wicklung 17 angeschlossen, deren anderes Ende mit dem Zweimetallstreifen elektrisch verbunden und somit an den positiven Pol der Stromquelle angeschlossen ist. Der andere Kontakt 14 des Hilfsschalters kann an den entgegengesetzten Pol der Stromqelle über einen Kontakt 19 angeschlossen werden, welcher entweder mit der Hand oder auch durch thermische Einwirkung betätigt werden kann, indem derselbe z. B. bei bestimmter Temperatur des Wärmeapparates 16 den Stromkreis der Wicklung 17 schließt. Der Heizstromkreis des Zweimetallstreifens enthält ferner einen verhältnismäßig hohen Widerstand 20, dessen Zweck im folgenden beschrieben werden soll. Der Hauptstromkreis, der normal durch den Apparat 16 über die Kontakte 8, 9 des Hauptschalters geschlossen ist, wird dadurch unterbrochen, daß der Kontakt 19 betätigt wird und den Heizstromkreis des Zweimetallstreifens schließt. Durch die dabei erfolgende Wärmeentwicklung der Wicklung 17 wird der Streifen 5 nach links in Abb. 1 abgebogen, wobei dessen äußeres Ende gegen den Schraubenkopf 11 anschlägt und infolgedessen den Hauptschalter an den Kontakten 8, 9 unterbricht. Im Moment der Unterbrechung bleibt der Kontakt 13, 14 infolge der Federung des Armes 3 vorläufig noch geschlossen. Sobald aber der Arm 3 gegen das obere Ende des Armes 2 anschlägt, wird der Kontakt des Hilfsschalters unterbrochen, wobei die Wicklung 17 ausgeschaltet wird. Infolgedessen kühlt sich der Streifen 5 ab, wobei der Kontakt 13, 14 wieder geschlossen wird. Dies spielt sich aber ab, während der Hauptschalter offen steht; letzterer bleibt somit offen, da die Wicklung 17 jetzt einen neuen Stromimpuls erhält, welcher die wiederholte Unterbrechung des Kontaktes 13, 14 bewirkt. Der Hilfsschalter wird in dieser Weise abwechselnd zur Unterbrechung und Schließung des Stromkreises der Wicklung 17 betätigt, während der Hauptschalter dauernd offen bleibt. Solange der Hauptschalter offen bleibt, wird also der Wicklung des Zweimetallstreifens durch den Hilfsschalter so viel Energie zugeführt, als zur Aufrechterhaltung der Unterbrechung des Hauptschalters erforderlich ist. Der beschriebene Arbeitsverlauf dauert fort, solange der Kontakt 19 geschlossen bleibt. Erst nach Unterbrechung dieses Kontakts kann der Hauptschalter wieder geschlossen werden, indem der Regulator dabei die auf der Zeichnung dargestellte Normallage wieder einnimmt.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, wird der thermostatische Regulator nur unter der Voraussetzung in erwünschter Weise arbeiten, daß der Hauptschalter und der Hilfsschalter im Verhältnis zu einander richtig eingestellt (justiert) sind, so daß der Hilfsschalter erst nach Unterbrechung des Hauptschalters geöffnet wird, und diese gegenseitige Regulierung der Schalter darf nicht durch eine dauernde Formänderung des Thermostaten gestört werden, wie sie z. B. durch Überhitzung entstehen kann. Das Bestehenbleiben der Einstellung der Schalter wird durch die mechanische Kombination derselben ermöglicht, wobei der Hilfsschalter vom Zweimetallstreifen durch Vermittlung des Hauptschalters betätigt wird. Beide Schalter werden von dem nämlichen Punkt des Thermostaten betätigt, weshalb eine dauernde Formänderung des Streifens 5 die gegenseitige Einstellung der Schalter nicht ändern kann. Die Konstruktion kann selbstverständlich derart abgeändert werden, daß die beiden Schalter durch den Streifen 5 jeder für sich betätigt werden, aber in diesem Falle ist die Anordnung in der Weise zu treffen, daß die

beiden Schalter von Punkten des Streifens betätigt wenden, die in annähernd gleichen Abständen von dein Einspannpunkt liegen, weil eine Formänderung, die etwa darin besteht, daß der Streifen 5 eine dauernd gebogene Form j annimmt, sonst eine Verrückung der gegenseitigen Lage der Kontaktorgane während des Betriebes verursachen könnte, die eine falsche Arbeitsweise des Regulators zur Folge haben würde.

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, ist der Zweimetallstreifen mittels der Schraube 10 mit den Schaltern derart zusammengekoppelt, daß er innerhalb eines gewissen Spielraumes im Verhältnis zu den Schaltern frei beweglich ist. Diese Anordnung hat den Zweck, solche von einer dauernden Formänderung des Streifens herrührende Störungen zu vermeiden, die sonst das Schließen des Hauptschalters hindem könnten. Hierdurch wird zugleich ein Ausgleich der Einwirkung der äußeren Temperatur erreicht.

Eine wesentliche Eigenschaft des beschrie- 1 benen Regulators besteht darin, daß der Unterbrechungskontakt 13, 14 des Hilfsschalters von dem Unterbrechungskontakt 8, 9 des Hauptschalters genügend weit entfernt ist. Auf Grund des wiederholten Unterbrechens und Schließens des Kontaktes 13, 14 entsteht nämlich eine Ionisierung in der Umgebung dieses Kontaktes, wodurch zwischen den Kontakten des Hilfsschalters und den Kontaktarmen des Hauptschalters, die beim Arbeiten des Hilfsschalters volle Spannung führen, ein schädlicher Überschlag veranlaßt werden könnte. Wären die Kontakte des Hilfsschalters in der Nähe der Kontakte des Hauptschalters verlegt, so würden dadurch direkte i Überschläge zwischen den Kontaktarmen des Hauptschalters oder den Einführungsdrähten entstehen können. Bei der dargestellten Anordnung dagegen werden diese Überschläge in dem Zwischenraum zwischen den Unterbrechungskontakten der beiden Schalter lokalisiert.

Diese Überschläge können aber nach der [ Erfindung durch Einschaltung genügend hoher Widerstände, zweckmäßig in den Heizstromkreis des Zweimetallstreifens, gänzlich beseitigt werden. In dem dargestellten Beispiel enthält der betreffende Stromkreis zwei Widerstände 17, 20, die beiderseits des Kontaktes des Hilfsschalters eingeschaltet sind, wobei der eine Widerstand durch die Heizwicklung gebildet wird. Der Widerstand 17 verhindert also Überschläge zwischen den Kontakten 13 und 9, während der Widerstand 20 Überschläge zwischen den Kontakten 8 und 14 verhindert. Falls der Widerstand des Apparates 16 genügend groß ist, kann dieser Widerbtand gegebenenfalls an Stelle des einen Widerstandes eine ähnliche Wirkung ausüben, wobei die Wicklung 17, um den Widerstand 20 zu ersetzen, auf der anderen Seite des Kontaktes 13, 14 einzuschalten ist.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Anordnung an thermostatischen Regulatoren, die aus einer Anzahl mechanisch miteinander kombinierter Scnalter und einem mit diesen Schaltern zusammenwirkenden gemeinsamen Zweimetallstreifen bestehen, der mit den Schaltern zusammen in einem evakuierten oder gasgefüllten Behälter eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter in der Form von mit dem Zweimetallstreifen mechanisch nicht verbundenen Kontaktfedern ausgefünrt sind und der Zweimetallstreifen gegenüber der Federgruppe mit gewissem Spielraum frei beweglich ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schalter durch den Zweimetallstreifen in annähernd gleichen Abständen vom Einspannpunkt des Streifens betätigt werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermostatische Regulator aus einem Hauptschal- ter und einem in den Heizstromkreis des Zweimetallstreifens eingeschalteten und als Selbstunterbrecher arbeitenden Hilfsschalter besteht, welcher an dem Hauptschalter derart isoliert angebracht ist, daß dessen Kontakte dem lonisierungsbereich des Hilfsschalters entzogen sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizstromkreis des Zweimetallstreifens einen xoo Vorschaltwiderstand enthält, der derart geschaltet ist, daß er Überschläge zwischen dem Hilfsschalter und dem Hauptschalter infolge der in der Umgebung der Kontakte des Hilfsschalters entstehenden Ionisierung verhindert.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite des Hilfsschalters ein Widerstand eingeschaltet ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Vorschaltwiderstand von der Heizwicklung des Thermostaten gebildet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.