DE4327548A1 - Device for independently controlling and regulating mechanical and electromechanical devices - Google Patents

Device for independently controlling and regulating mechanical and electromechanical devices

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DE4327548A1
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    • G—PHYSICS
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    • G05D23/02—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
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Description

Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung einer Vorrichtung gemäß Anmeldung P 43 20 505.4.The invention relates to the further development of a device according to registration P 43 20 505.4.

Es sind technische Lösungen gemäß Anmeldung P 43 20 505.4 und deren aufgezeigte Mängel bekannt.There are technical solutions according to registration P 43 20 505.4 and the deficiencies shown are known.

Es ist Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung gemäß Anmeldung P 43 20 505.4 mit höherem Gebrauchswert zu schaffen.The aim of the invention is a device according to the application P 43 20 505.4 with higher utility value.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung gemäß Anmeldung P 43 20 505.4 derart weiter auszubilden, daß die Reibung, die bei Übertragung der Drehbewegung durch Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie entsteht, minimiert und damit der Wirkungsgrad der Vorrichtung erhöht wird.The invention has for its object the device according to application P 43 20 505.4 to further train such that the friction that occurs when the rotary motion is transmitted Conversion of thermal energy into mechanical energy occurs minimized and thus the efficiency of the device is increased.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei konstruktiv gleich gestaltete, gegenläufig zueinander angeordnete, durch einen Grundkörper räumlich und thermisch isolierte mechanische Systeme, die jeweils aus einem Draht, mit vergleichsweise zum Grundkörper hohem Längenausdehnungskoeffizienten bestehen, die über ein oder mehrere mechanische Elemente, beispielsweise Umlenkrollen, die sich auf zwei in einem nach Bedarf wählbaren Abstand zueinander angeordneten Stellgliedern, beispielsweise Wellenpaaren befinden, gewunden, einerseits an einer herkömmlichen Halterung federnd befestigt und andererseits zwischen beiden gegenläufig zueiander angeordneten mechanischen Systemen durch ein mechanisches Element, beispielsweise Stahlband, miteinander verbunden sind, wobei das mechanische Element, beispielsweise Stahlband, durch die unabhängig voneinander direkt oder indirekt auf die zwei mechanischen Systeme einwirkende Wärme verursachte Längenänderung der Drähte, eine lineare Bewegung ausführt, die über, auf diesem in geeigneter Weise angeordnete, mechanische Übertragungselemente, beispielsweise Stifte oder Hülsen, ableitbar und von diesen abgreifbar ist.According to the invention the object is achieved in that two constructively identically designed, oppositely arranged, spatially and thermally insulated by a base body mechanical systems, each made from a wire, with comparative to the body with a high coefficient of linear expansion consist of one or more mechanical Elements, such as pulleys, that span two in a distance from each other that can be selected as required Actuators, for example shaft pairs, are wound, on the one hand resiliently attached to a conventional holder and on the other hand arranged in opposite directions between the two mechanical systems by a mechanical element, for example steel strip, are connected to each other, wherein the mechanical element, for example steel strip, through the independently of each other directly or indirectly on the two mechanical systems caused heat caused length change of the wires, doing a linear motion over, mechanically arranged thereon in a suitable manner Transmission elements, for example pins or sleeves, can be derived and tapped from these.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The device according to the invention is shown below Exemplary embodiment explained.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 Querschnitt einer Vorrichtungsanordnung Fig. 1 cross section of a device arrangement

Fig. 2 Vorderansicht eines Übertragungsbereiches. Fig. 2 front view of a transmission area.

Im Ausführungsbeispiel wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Innenseite des unteren Fensterschenkels 1 eines Fensters angeordnet, an einer herkömmlich gestalteten Halterung 3, die nach dem Innenraum offen, oben und unten sowie seitlich durch geeignete Abdeckungen 4 verschlossen und auf der rückwärtigen Seite durch die Fensterscheibe 2 begrenzt ist. Die Vorrichtung ist zwischen oberer und unterer Abdeckung 4 vertikal in einem, dem Strahlungswinkel der Sonne günstig geneigtem Winkel, d. h. daß die unter den jeweiligen Bedingungen optimale Strahlungswärme aufgenommen werden kann, angeordnet. Der Grundkörper 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus sehr gut wärmeisolierendem Material, beispielsweise Supra-Invar, mit einem Längenausdehnungskoeffizienten von 1,5 10-6 K-1. Das zwischen Fensterscheibe 2 und Grundkörper 5 angeordnete mechanische System 6 und das zwischen dem Grundkörper 5 und Innenraum gegenläufig angeordnete mechanische System 7 besteht jeweils aus einem Kunststoffdraht 8, aus beispielsweise Polyvinylchlorid mit einem Längenausdehnungskoeffizienten von 80,0 10-6 K-1, der um jeweils, im Ausführungsbeispiel je sieben Umlenkrollen 10, die auf zwei parallel zueinander, senkrecht zum Grundkörper 5 angeordneten Wellenpaaren 9 befestigt sind, gewunden. Die Drahtwendeln beider gegenläufig angeordneten mechanischen Systeme 6 und 7 sind jeweils einerseits federnd am unteren Teil der Halterung 3 befestigt und andererseits durch ein zwischen den beiden mechanischen Systemen 6 und 7 horizontal angeordnetes, in den Grundkörper 5 eingelassenes Stahlband 11, auf dem vertikal in einem nach Bedarf wählbaren Abstand beispielsweise Hohlniete 12 aus beispielsweise Aluminium befestigt sind, miteinander verbunden. Für den Abstand zwischen den beiden Wellenpaaren 9 wurde im Ausführungsbeispiel eine Entfernung von 1 m gewählt. Bei sieben Drahtumlenkungen pro System entspricht das einer Drahtlänge von 14 m pro System. Die durch Wärmeeinwirkung auf die beiden Drahtsysteme 6 und 7 entstehende Längenausdehnung des Kunststoffdrahtes 8 wird über die jeweils obere Unlenkrolle 10 am Ende der Wellenpaare 9 auf das Stahlband 11 und damit auf die Hohlniete 12 übertragen und ist von diesen abnehmbar. Ist beispielsweise das mechanische System 6 durch die Fensterschiebe 2 einer Strahlungswärme ausgesetzt, wird durch eine Temperaturänderung von beispielsweise t=5 K eine Längenänderung des Kunststoffdrahtes 8 des mechanischen Systems 6 von 5,60 mm erreicht. Dieser Effekt kann außerdem durch Schwärzung des mechanischen Systems 6 und dadurch erzeugten Wärmestau erhöht werden. Die Längenänderung von 5,60 mm des Kunststoffdrahtes 8 wird über die an den Enden der Wellenpaare 9 angeordneten Umlenkrollen 10 auf das horizontal zwischen beiden mechanischen Systemen 6 und 7 angeordnete Stahlband 11 in Form einer linearen Bewegung übertragen, die wiederum von den vertikal angeordneten Hohlnieten 12 abgenommen und im Ausführungsbeispiel zur Öffnung oder Schließung einer Lichtschutzeinrichtung aus Vertikallammellen an Fenstern dient. In the exemplary embodiment, the device according to the invention was arranged on the inside of the lower window leg 1 of a window, on a conventionally designed holder 3 , which is open towards the interior, closed at the top and bottom and laterally by suitable covers 4 and delimited on the rear side by the window pane 2 is. The device is arranged vertically between the upper and lower cover 4 at an angle which is favorably inclined to the radiation angle of the sun, ie that the radiation heat which is optimal under the respective conditions can be absorbed. The base body 5 of the device according to the invention consists of very good heat-insulating material, for example Supra-Invar, with a coefficient of linear expansion of 1.5 10 -6 K -1 . The arranged between the window plate 2 and the base body 5 mechanical system 6 and the oppositely-arranged between the base body 5 and the interior mechanical system 7 each consist of a plastic wire 8, from example, polyvinyl chloride having a linear expansion coefficient of 80.0 10 -6 K -1, of the order each, in the exemplary embodiment seven deflecting rollers 10 , which are fastened on two shaft pairs 9 arranged parallel to one another and perpendicular to the base body 5 . The wire coils of the two oppositely arranged mechanical systems 6 and 7 are each resiliently attached to the lower part of the holder 3 on the one hand and, on the other hand, by a steel strip 11 , which is horizontally arranged between the two mechanical systems 6 and 7 and is embedded in the base body 5 , on which vertically in one Selectable distance, for example, hollow rivets 12 made of, for example, aluminum are connected to one another. In the exemplary embodiment, a distance of 1 m was chosen for the distance between the two pairs of waves 9 . With seven wire deflections per system, this corresponds to a wire length of 14 m per system. The longitudinal expansion of the plastic wire 8 , which is caused by the action of heat on the two wire systems 6 and 7 , is transmitted via the respective upper deflecting roller 10 at the end of the shaft pairs 9 to the steel band 11 and thus to the hollow rivet 12 and can be removed therefrom. If, for example, the mechanical system 6 is exposed to radiant heat through the window slides 2 , a change in length of the plastic wire 8 of the mechanical system 6 of 5.60 mm is achieved by a temperature change of, for example, t = 5 K. This effect can also be increased by blackening the mechanical system 6 and the heat build-up generated thereby. The change in length of 5.60 mm of the plastic wire 8 is transmitted via the deflection rollers 10 arranged at the ends of the shaft pairs 9 to the steel strip 11 arranged horizontally between the two mechanical systems 6 and 7 in the form of a linear movement, which in turn is transmitted by the vertically arranged hollow rivets 12 removed and used in the embodiment for opening or closing a light protection device from vertical slats on windows.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

 1 unterer Fensterschenkel
 2 Fensterscheibe
 3 Halterung
 4 Abdeckungen
 5 Grundkörper
 6 mechanisches System
 7 mechanisches System
 8 Draht
 9 Wellenpaare mit Umlenkrollen 10
10 Umlenkrollen
11 Stahlband zwischen den Systemen
12 Stifte oder Hülsen zur Übertragung und zum Abgriff der Linearbewegung 1 lower window leg
2 window panes
3 bracket
4 covers
5 basic bodies
6 mechanical system
7 mechanical system
8 wire
9 pairs of shafts with pulleys 10
10 pulleys
11 Steel belt between the systems
12 pins or sleeves for transferring and tapping the linear movement

Claims (1)

Vorrichtung zum selbständigen Steuern und Regeln mechanischer und elektromechnischer Einrichtungen durch Wärme gemäß Anmeldung P 43 20 505.4, gekennzeichnet dadurch, daß zwei konstruktiv gleich gestaltete, gegenläufig zueinander angeordnete, durch einen Grundkörper (5) räumlich und thermisch isolierte mechanische Systeme (6) und (7), die jeweils aus einem Draht (8), mit vergleichsweise zum Grundkörper (5) hohem Längenausdehnungskoeffizienten bestehen, die über ein oder mehrere mechanische Elemente, beispielsweise Umlenkrollen (10), die sich auf zwei in einem nach Bedarf wählbaren Abstand zueinander angeordneten Stellgliedern, beispielsweise Wellenpaaren (9), befinden, gewunden, einerseits an einer herkömmlichen Halterung (3) federnd befestigt und andererseits zwischen beiden mechanischen Systemen (6) und (7) durch ein mechanisches Element, beispielsweise Stahlband (11), miteinander verbunden sind, wobei das mechanische Element, beispielsweise Stahlband (11), durch die, unabhängig voneinander direkt oder indikret auf die zwei mechanischen Systeme (6) und (7) einwirkende Wärme verursachte Längenänderung der Drähte (8), eine lineare Bewegung ausführt, die über, auf diesem in geeigneter Weise angeordnete mechanische Übertragungselemente, beispielsweise Stifte oder Hülsen (12), ableitbar und von diesen angreifbar ist.Device for independently controlling and regulating mechanical and electromechanical devices by means of heat according to application P 43 20 505.4, characterized in that two structurally identical mechanical systems ( 6 ) and ( 7 ) which are spatially and thermally insulated by a base body ( 5 ) and are insulated from one another ), each consisting of a wire ( 8 ) with a coefficient of linear expansion that is high compared to the base body ( 5 ), which has one or more mechanical elements, for example deflection rollers ( 10 ), which are located on two actuators arranged at a distance that can be selected as required, For example, shaft pairs ( 9 ) are located, wound, on the one hand resiliently attached to a conventional holder ( 3 ) and on the other hand connected between the two mechanical systems ( 6 ) and ( 7 ) by a mechanical element, for example steel band ( 11 ), the mechanical element, for example steel construction nd ( 11 ), by means of which, independently of one another, directly or indirectly, heat acting on the two mechanical systems ( 6 ) and ( 7 ) causes a change in the length of the wires ( 8 ), carries out a linear movement which over mechanical ones arranged in a suitable manner thereon Transmission elements, for example pins or sleeves ( 12 ), can be derived and attacked by them.
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