DE432086C - Elektrische Temperaturfernanzeigevorrichtung, bei der ein Thermometer unter dem Einfluss einer Stromspule steht - Google Patents

Description

• Elektrische Temperaturfernanzeigevorrichtung, hei der ein Thermometer unter dem Einfluß einer Stromspule steht.

  Zum hiessen und Anzeigen von Tempera-

  turen können Apparate verwendet werden,

  die entweder die Temperatur mittelbar

  messen, indem die Berechnung der Tempe-

  raturerhöhung auf Grund der gemessenen

  Widerstandserhöhung der Wicklung erfolgt,

  oder Apparate, die die Temperatur mittel

  Thermometers oderThermoelements unmittel-

  bar messen.

  Die vorliegende Erfindung gehört zu der

  Gattung der die Temperatur unmittelbar

  messenden Instrumente, bei dem ein Ther-

  mometer unter dein Einfluß einer Stromspule

  steht, und ist im wesentlichen dadurch ge--

  kennzeich#:et; daß ein Thermostat einen ein

  Thermometer mittels eines Heizwiderstandes

  beeinflussenden Stromkreis -bei Temperatur-

  erhöhung beherrscht. Der Thermostat wird

  zweckmäßig so eingerichtet, daß er je nach

  der Temperatur die Stromstärke verändert,

  was vorteilhaft dadurch geschehen kann, daß

  bei Erhöhung der Temperatur mehr oder

  weniger Widerstände des Stromkreises aus-

  geschaltet «-erden. Mit diesem Temperatur-

  fernanzeiger kann zweckmäßig eire Ein-

  richtung verbunden «-erden, die mittels eines

  Stromkreises die Ouelle der Wärmeanlage

  und damit auch die den Thermostaten beein-

  flussende Wärme regelt, beispielsweise bei

  einer bestimmten Temperaturerhöhung die

  (Quelle ganz abschneidet.

  Auf den Zeichnungen ist beispielsweise die

  Anwendung des elektrischen Temperaturfern-

  anzeigers bei Verbrennungsmaschinen veran-

  schaulicht, indessen kann der Fernanzeiger

  auch bei anderen Wärmeanlagen oder Vor-

  richtungen verwandt werden, bei denen die

  Erzeugung von Wärme eine Rolle spielt und

  überwacht oder geregelt werden soll.

  Abb. r zeigt beispielsweise die Anwendung

  der Erfindung bei der Verbrennungsmaschine

  eines Kraftwagens. Abb. 2 ist ein senkrechter

  Schnitt durch den Temperaturanzeiger in

  größerem Maßstabe. A bb. 3 ist eine Vorder-

  ansicht des Temperaturanzeigers, Abb. d. ein

  Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2. Abb. 5

  zeigt eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt

  des thermostatischen Elementes oder des

  Thermostaten und seiner Befestigung am

  Rohr für die Abgase. Abb. 6 und 7 sind

  Schnitte nach den Linien 6-6 und 7-7 der

  Abb. 5. Abb. 8 stellt eine besondere Ansicht

  des aus dem Gehäuse genommenen Thermo-

  staten dar. Abb.9 zeigt schematisch die

  Schaltung des Temperaturanzeigers des

  Thermostaten und das Absperrventil für den

  Brennstoff bei einer von A11. 1 abweichenden

  1Taschine. Abb. io ist eine Längsansicht

  einer weiteren Ausführungsform des Thermo-

  -;taten. Abb. i i zeigt die Teile dieses Ther-

  niostaten in einer anderen Lage. Abb. 12 ist

  ein Querschnitt nach der Linie 12-i2 der

  Abb. io, und Abb. 13 zeigt schematisch die

  Schaltung der Teile.

  Die in Abb. i dargestellte ummantelte Ver-

  brennungsmaschine 1o ist in bekannter Weise

  durch ein Rohr i i mit dein Kühler 12 ver-

  bunden, in dem die durch die Verbrennung

  erhitzte Flüssigkeit, beispielsweise Wasser,

  von der heißesten Stelle, dem Dom 13, der

  Maschine abgeleitet wird. Bekanntlich ar-

  beitet die Maschine unvorteilhaft, wenn die

  Temperatur der Verbrennung einen gewissen

  Grad übersteigt; das macht sich auch in dem

  Wasser des Kühlmantels bemerkbar, derart,

  (laß die Temperatur des die Maschine ver-

  lassenden Kühlwassers ein Abbild der Ver-

  brennungstemperatur der Maschine und ihres

  Betriebes gibt und man aus dieser Kühl-

  wassertemperatur auf den Gang der Ver-

  brenming schließen kann. Übersteigt die

  Temperatur des die Maschine verlassenden

  Kühlwassers eine gewisse Grenze, so wird

  die Verbrennung unvorteilhaft. Daher kann

  der Thermostat, wie bei 19 angedeutet, an

  dem (las heiße Kühlwasser dem Kühler 12 zu-

  führendeRohr i i angeordnet werden, während

  der Temperaturanzeiger als Thermometer 1.4

  (Abb.2 und 3) in einem dein Fahrer sicht-

  baren Gehäuse 15 an der senkrechten Wand 1 6

  des Wagens angeordnet ist. Die Kugel 17

  des Thermometers (Abb. 2), das zweckmäßig

  ein Weingeistthermometer ist, wird von einer

  Widerstandsspule 18 umgeben, die gemäß

  dem Schaltungsbilde (Abb. 9) durch eine Lei-

  tung 2o mit dein einen Pol einer Stromquelle

  und durch eine Leitung 21 mit dein Schalter

  des Thermostaten 19 verbunden ist. Der

  Schalter regelt die Stärke des durch die

  Widerstandsspule 18 fließenden Stromes der-

  art, (laß aus dein Stande der Flüssigkeit im

  Rohr 1.4. des Thermometers auf die Tempera-

  tur des (las Rohr i i durchfließenden Kühl-

  wassers geschlossen werden kann.

  Ein .zweiter Teil der Erfindung, ni;inlich

  die therinostatische Kontrolle der Quelle der

  Temperaturschwankungen, in diesem Falle

  also der Schwankungen der Verbrennungs-

  temperatur derMaschine, ist gleichfalls in der

  Abb. 1 angedeutet. Vom Schalter des Ther-

  mostaten führt eine Leitung 22 nach der

  Funkenzündung der Maschine, beispielsweiss

  dem Magneten 23. Erreicht die Temperatur

  des Kühlwassers eine gefährliche Höhe, so

  s--hließt der Thermostat den Stromkreis des

  Magneten 23, was zur Folge hat, daß die

  Zündung aussetzt, bis die Temperatur des

  Kühlwassers infolge Aussetzung der Ver-

  i;rennungen soweit sinkt, (iaß wieder ein nor-

  maler Betrieb der Maschine eintreten kann.

  Der in den Abb. 5 bis 8 dargestellte Ther-

  mostat enthält einen spiralförmig gewundenen

  Kompensationsstreifen 24 aus zwei Metallen

  von verschiedenem Ausdehnungskoeffizienten,

  die so gewählt sind, daß der Streifen sich

  durch Erwärmung stärker biegt. Dieser

  Streifen 24 ist mit einer Schraube 25 ver-

  bunden, die in einer Platte 26 aus nichtlei-

  tendem Stoff mittels einer Mutter 27 befestigt

  ist. Das freie Ende 28 des Streifens 24 wird

  also je nach den Temperaturschwankungen an

  den Schalterkontakten 29, 30 und 31 vorbei-

  bewegt und schließlich den Kontakt 3:2 treffen,

  der den Stromkreis des Magneten 23 (Abb. i )

  schließt. Die näheren Einzelheiten des die

  Brennstoffzufuhr regelnden Magneten 65 in

  der Abb.9 werden später näher erläutert.

  Zwischen den Kontakten 29, 30 ist eine

  Widerstandsspule 33 und zwischen den Kon-

  takten3o,3i eine weitere Widerstandsspule34

  eingeschaltet. Die vo.i der Widerstands-

  spule 18 des Thermometers 14 kommende

  Leitung 21 ist mit einer Klemme 35 ver-

  bunden, die an Gien Schalterkontakt 31 an-

  geschlossen ist. Dieser ist mit dem freien

  Ende 28 des Streifens 24 bei dessen Ver-

  drehung infolge von Temperaturerhöhung zu-

  nächst mit dem Kontakt 29 über die beiden

  Widerstandsspulen 33 und 34 verbunden.

  Steigt die Temperatur des Kühlwassers

  weiter, so Hegt sich der Streifen 24 stärker,

  derart, daß das Ende 28 des Streifens den

  Schalterkontakt 3o berührt, so daß die

  Widerstandsspule 33 ausgeschaltet wird und

  ein st`rkerer Strom durch die Spule 18 des

  Thermometers fließt. Das Thermometer wird

  dann z. B. soweit erhitzt, daß die Flüssigkeit

  im Thermometerrohr 14 den durch »Normal«

  bezeichneten Stand erreicht. Steigt die Tem-

  peratur des Kühlwassers noch weiter, etwa

  der Überhitzung der Maschine entsprechend,

  so berührt das Ende 28 des Streifens 2.1. den

  Kontakt 31, so daß nun beide Widerstände

  33, 34- aus dem Stromkreis des Thermometers

  ausgeschaltet sind und die Flüssigkeit im

  Thermometerrohr 14 den durch »Gefahr« be-

  zeichneten Stand erreicht. Beachtet der

  Fahrer diese Warnung nicht und läuft die

  Maschine weiter, so veranlaßt schließlich die

  weiter steigendeTemperatur des Kühlwassers,

  daß das Ende 28 des Streifens 2,4 den Kon-

  takt 32 erreicht, so daß der Magnet 23

  (Abb. i) eingeschaltet und die Zündung der

  Maschine unterbrochen wird.

  Die Widerstandsspulen 33, 3.4 werden, wie

  in den Abb. 6, 8 angedeutet, zweckmäßig in

  flacher Form voneinander unabhängig auf

  Pappe gewunden und dann auf einen Stab 36

  aus nichtleitendem Stoff geschahen.

  Die Enden 3;, 38 der Drähte sowie der

  Verbindungsdraht 39 der beiden Spulen 33,3-1-

  sind an Nietköpfe der am Stab 36 befestigten

  Hülsen 40 angeschlossen, mit denen die Kon-

  taktplatten 29,30 und 31 verbunden sind und

  die durch die Grundplatte 26 aus nichtleiteri-

  Sem Stoff reichen. Die mit der Kontaktplatte

  31 verbundene Hülse .to nimmt außerhalb der

  Platte 26 die Klemme 35 für die Leitung 2i

  auf. Die Platte 26 ist in genügendem Ab--

  stande vom Rohr i i durch ein Metallgehäuse

  41 (A1-,b. 6) getrennt, dessen Seiten der Form

  ;Ies Rohres i i angepaßt sind und das durch

  ein Metalljoch 42 gehalten wird, dessen

  Schenkel .t3, 44 das Rohr i i umfassen. Die

  Enden der Schenkel sind mit mehrerer.

  Löchern 45 für einen Bolzen 46 versehen, um

  die Schenkel dem Durchmesser des Rohres i i

  leicht anzupassen. Die Lage des Jochs 42 zum

  Gehäuse.4i wird durch Ansätze d.7 gesichert.

  die durch Löcher der Schenkel d.3 und a.t

  reichen. Diese Einrichtung ermöglicht die

  Vereinigung der Grundplatte 26 tnit dem Ge-

  häuse .41 vor dessen Befestigung am Rohr i i.

  Nach der Befestigung der Teile am Rohr i r

  wird die Schraube 25 des Streifens 24 oder

  ein Kontaktansatz 48 der Schraube gegen das

  Rohr i t gedrückt, Wodurch die Erdverbin-

  dung des Streifens 2d. gemäß Abb. 9 gesichert

  ist. Der -Magnetkontakt 32 ist isoliert am

  Gehäuse .t1 befestigt, beispielsweise mittels

  eines Bolzens a.9 (Abb. 5), der durch eine

  Buchse und Unterlagscheihe aus nichtleiten-

  dem Stoff von dem Gehäuse 41 isoliert ist,

  und an der die nach dem Magneten 23 füh-

  rende Leitung 22 befestigt ist.

  Der Temperaturanzeiger (Abb. 2, 3 und .4)

  besteht aus einer Platte 50 mit einem rohr-

  förmigen Ansatz 51 an seinem unteren Ende,

  der durch ein in der Wand 16 vorgesehene

  Loch 52 reicht und mittels einer -Mutter 53

  befestigt wird. Ein kurzer Stift 5.4 der Platte

  5o tritt in ein Loch der Wand 16 und ver-

  hindert die Verdrehung der Platte 5o. Der

  rohrförmige Ansatz 5i wird von einem Pflock

  55 aus nichtleitendem Stoff, vorzugsweise

  Fiber o. dgl., ausgefüllt, der an einem Ende

  ausgespart ist, um die Widerstandsspule 18

  aufzunehmen. Außerdem besitzt der An-

  satz 51 .zwei besondere, nach dem anderen

  Ende des Pflocks reichende Löcher, um rollr-

  förmige Leiter 56 aufzunehmen, an denen die

  Enden der Spule 18 verlötet sind, und die

  gleichzeitig die Lage .der Spule 18 im Pflock

  55 sichern. Durch Stellschrauben 57 werden

  die Leitungsdrähte 2o und 21 mit den rohr-

  förmigen Leitern 56 verbunden, die gleici#_-

  zeitig die Lage der Leiter mit der Spule 18

  innerhalb des Pflocks 55 in Gemeinschaft mit

  einer Scheibe 58 sichern. Die Glasröhre 14

  des Thermometers wird oben durch eine

  Scheibe 59 ihrer Lage gesichert. Die Wider-

  standsspule i8 umgibt die zylindrische Kugel

  17 des Thermometers, und da sie außerdem

  ganz von nichtleitendem Stoff umgeben ist,

  so wird die in der Spule 18 auftretende

  Wärme auf die Flüssigneit des Thermometers

  vollständig übertragen.

  Vor der Glasröhre 14 des Thermometers

  ist eine mit mittlerem senkrechten Schlitz

  versehene Platte 6o angeordnet, die das

  Steigen der Flüssigkeit im Thermometer mit

  Rücksicht auf die Inschriften 61 zu beob-

  achten ermöglicht. Die Deckplatte 62 ist

  durch Schrauben 63 mit der Platte 5o ver-

  bunden.

  Bei der in Abb. 9 schematisch v eranschau-

  lichten Abänderung dient der Magnet 65

  dazu, die Brennstoffzufuhr zu unterbrechen,

  wenn die Temperatur des Wassers eine ge-

  fährliche Höhe überschreitet. Trifft in diesem

  Fall das Ende 28 des Streifens 24 den Kon-

  iakt 32, so wird die Spule 65 des Magneten

  in den Strcmkreis eingeschaltet. Das Ende 6C,

  des Eisenkerns des -Magneten 65 bildet einen

  Kanal 67, durch den der Brennstoff von oben

  eintritt. Das Zuleitungsrohr ist bei 68 ange-

  schlossen, während bei 69 eine Kammer 7o

  aus Messing befestigt wird, an die sich bei ; r

  das Ableitungsrohr anschließt. Eine Stahl-

  kugel 72 kann bei 73 am Kanal 67 ihren Sitz

  finden, wenn der Kern des Magneten 65 durch

  den Strom erregt Wird. Dann wird also der

  Zufluß des Brennstoffs nach dem Vergaser

  unterbrochen. Diese Einrichtung hat gegen-

  iiber der vorhin beschriebenen einen gewissen

  Vorteil, da bei einer -Maschine, deren Zylinder

  verrußt sind, die Verbrennung durch Aus-

  schalten der Zündung nicht sicher unter-

  brechen wird, die rotglühende Auskleidung

  der Zvlinder vielmehr auch bei ausgeschalte-

  tem Zünder eine Entzündung der Ladung her-

  beiführt. Wird aber die Brennstoffzufuhr

  unterbrochen, wie oben beischrieben, so tritt

  unter keinen Umständen eine Ladung ein.

  Die heschriehene Vorrichtung läßt sich

  leicht bei jedem Kraftwagen anbringen, da

  nur nötig ist, in der Wand 16 das Loch 52

  herzustellen, um das Thermometer 14 zu be-

  festigen. Der Einbau der Vorrichtung, die

  wenig Raum einnimmt und keine Änderung

  des vorhandenen Motors erfordert, kann

  daher leicht vorgenommen werden.

  Die in den Abb. io bis 13 veranschaulichte

  Ausführungsform des Thermostaten enthält

  zur Aufnahme des Schalters ein offenes Me-

  tallgehiiuse 75, das durch ein Gehäuse 76 aus

  :,ichtleiteridem Stoff geschlossen wird. In

  dem Metallgehäuse 75 ist ein U-förmiger

  Kompensationsstreifen 77 befestigt, der

  Schalterblätter 78, 79 und -8o aufnimmt.

  Diese Blätter werden von einer Metallplatte

  81 getragen, die mittels einer Schraube 82

  mit dem Gehäuse 75 und dem Streifen 77 ver-

  bunden ist. Die Blätter 78, 79 und 8o sind

  durch Zwischenlagen 83, 84 und 85 aus nicht-

  leitendem Stoff voneinander und von der

  Metallplatte 81 getrennt. Die Zwischenlage83

  reicht bis nahe an das Ende des Schalter-

  blattes 78, um eine Berührung dieses Blattes

  mit der Metallplatte 8i zu verhindern. Wie

  aus der Abb. 12 ersichtlich ist, werden diese

  Teile durch ein Niet 86 gehalten, das durch

  eine Hülse 87 aus nichtleitendem Stoff reicht

  und unter dessen Kopf eine Scheibe 88 aua

  nichtleitendem Stoff angeordnet ist, so daß

  alle Teile voneinander isoliert sind.

  Von den Schalterblättern 78, 79 und 8o

  gehen seitliche Ansätze 89, 9o und 91 aus, die

  die Blätter mit zwei Widerstandsspulen 93, 9.t

  verbinden, die um eine Platte 92 aus nicht-

  leitendem Stoff gewickelt sind, wie Abb. 12

  erkennen läßt. Diese Abbildung zeigt, daß

  das eine Ende der Spule 93 durch den An-

  satz 9i mit dem Schalterblatt 8o verbunden

  ist, während das andere Ende der Spule 93

  mit dem einen Ende der Spule 94 und durch

  den Ansatz 9o mit dem Schalterblatt 79 ver-

  bunden ist. Das andere Ende der Spule 94 ist

  durch den Ansatz 89 an das Schalterblatt 78

  angeschlossen, wie dies auch schematisch in

  der Abb. 13 angedeutet ist. Endlich geht vom

  Schalterblatt 78 noch eine Leitung 95 für den

  Anschluß der Leitung 2o durch das Gehäuse

  75 nach außen, während anderseits der Strei-

  fen 77 den Stromkreis zu schließen vermag.

  Im Ruhezustande nehmen alle Teile die aus

  der Abb. io ersichtliche Lage ein, derart, daß

  der Stromkreis unterbrochen ist. Die Flüssig-

  keit des Thermometers 14 zeigt dann auf

  »Kalt« (Abb. 3). Steigt die Temperatur, so

  ändert sich die Form des Streifens 77 nach

  und nach bis zu der in Abb. i i dargestellten

  Endlage. Zunächst trifft die Stellschraube

  des Streifens 77 das Schalterblatt 8o

  (Abb. i3), so daß der Stromkreis über die

  beiden Widerstandsspulen 93, 94 und Lei-

  tung 95, 20 geschlossen ist und die Flüssig-

  keit des Thermometers 14 etwa auf »Warm«

  zeigt. Steigt die Temperatur weiter, so ver-

  arilaßt der Streifen 77 eine Berührung zwi-

  schen den Kontaktblättern 8a, 79, so daß

  die Widerstandsspule 93 ausgeschaltet wird

  und die Flüssigkeit des Thermometers etwa

  auf »Normal« zeigt. Schließlich wird bei

  weiterer Steigerung der Temperatur auch

  eine Berührung der Kontaktblätter 79, 78 ein-

  treten, so daß nun auch die Widerstandsspule

  94 ausgeschaltet ist und der Strom unmittel-

  bar von Streifen ; 7 nach der Leitung 95, 20

  gelangen kann und die Flüssigkeit des Ther-

  mometers »Gefahr« anzeigt. Auf diese Weise

  wird- also ähnlich, wie vorhin beschrieben,

  nach und nach der Widerstand im Stromkreis

  ermindert, der Strom also verstärkt.

  Die beschriebene Vorrichtung kann natür-

  lich auch an anderen Teilen der Maschine an-

  gebracht «erden, deren Temperatur den Än-

  derungen der Temperatur im Innern der

  Maschine folgt. Bestehen diese Teile aus

  Metall, so kann das Gehäuse 75 unmittelbar

  um diesen Metallteil befestigt werden, der

  dann auch die Erdung übernimmt. Ist diese

  Erdung nicht ausführbar, so muß der Strei-

  fen 77 durch einen nicht dargestellten Draht,

  der von der Befestigungsschraube 82 oder

  einer anderen Stelle des Streifens 77 ausgeht,

  geerdet werden.

  Wie bereits in der Einleitung angedeutet,

  kann der beschriebene Temperaturfernanzei-

  ger unter geeigneter Abänderung der Ein-

  zelteile auch bei anderen Wärmeanlagen usw.

  benutzt werden. Die Anzahl der Schalter-

  kontakte 29, 30 und 31 (Abb. 5 bis 9) oder

  der Schalterblätter 78, 79 und 8o kann na-

  türlich verschieden sein, dementsprechend

  sind auch die Widerstände zu ändern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Temperaturfernanzeige- vorrichtung, bei der ein Thermometer unter dem Einfluß einer Stromspule steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des in der Spule (i8) fließenden Stromes durch Änderung eines unter dem Einfluß eines Thermostaten (2d.) stehenden Widerstandes (33, 34) verursacht wird. 2. Elektrische Temperaturfernanzeige- vorrichtung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß der aus einem Kom- pensationsstreifen bestehende Thermostat (24) derart an eine Verbrennungsmaschine (io) angebaut ist (z. B. an das Kühl- wasserrohr i i), daß er durch Zu- und Ab- schalten von Widerstand (33, 34.) in an sich bekannter Weise die Temperatur des Kühlwassers innerhalb bestimmter Gren- zen anzeigt und bei Überschreitung einer bestimmten Maliinaltemperatur die Zün- dung oder die Brennstoffzufuhr unter- bricht.