DE455371C - Thermostat fuer hohe Temperaturen - Google Patents

Description

• Thermostat für hohe Temperaturen. Gegenstand der Erfindung ist eine thermostatische Vorrichtung, die aus mehreren metallischen Teilen mit möglichst verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht und auch bei hohen und stark sich ändernden Temperaturen sicher wirkt. Es sind bisher eine Anzahl von Metallen für die thermostatischen Teile gebraucht worden, z. B. Eisen und Messing. Bei niedrigeren Temperaturen sind diese Metalle auch brauchbar. Wenn sie jedoch für höhere Temperaturen benutzt werden, so verlieren sie bald ihre ursprünglichen Eigenschaften und reagieren nicht mehr auf Temperaturänderungen. Gemäß der Erfindung wird eine Metallzusammensetzung verwendet, die auch bei hohen Temperaturen für thermostatische Zwecke sehr geeignet ist.
• Erfindungsgemäß besteht einer der Teile einer solchen thermostatischen Vorrichtung aus einer Legierung von Kobalt und Eisen. Thermostaten mit einer derartigen Legierung arbeiten, selbst wenn sie Temperaturen von 300° und darüber für längere Zeit ausgesetzt werden, sehr zufriedenstellend. Die verhältnismäßige Zusammensetzung von Kobalt und Eisen kann dabei sehr verschieden sein. Der Anteil an Kobalt kann ro bis go Prozent betragen. Eine derartigeLegierung hat eine geringere Ausdehnungsfähigkeii, aber einen viel höheren Elastizitätsmodulals das sogenannte »Monell-Metall«, das aus einer Legierung von Kupfer und Nickel besteht und bisher in metallischen Thermostaten sehr viel gebraucht wurde. Bei der Bestimmung des Prozentgehaltes von Eisen und Kobalt ist auf die Arbeitseigenschaften Rücksicht zu nehmen, die von dem thermostatischen Element verlangt werden. Wenn z. B. der Prozentsatz an Eisen viel größer gewählt wird als der von Kobalt, so ist zwar die Legierung leichter herzustellen und billiger, aber sie ist nicht so widerstandsfähig gegenüber höheren Temperaturen. Wo besonders auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen Wert gelegt wird, ist es daher zweckmäßiger, den Prozentsatz an Kobalt größer zu wählen als den an Eisen. Allerdings ist eine solche Legierung etwas teurer und auch schwerer zu bearbeiten.
• Die guten thermostatischen Eigenschaften einer solchen Legierung können noch dadurch erhöht werden, daß der Legierung geringe Mengen anderer Metalle, insbesondereChrom, Wolfram, Molybdän, Nickel o. dgl., beigefügt werden. Die hinzugefügten Beträge sind aber so klein zu halten, daß sie nur als Unreinigkeiten in der Legierungsmasse angesehen werden können.
• Besonders günstige Wirkungen zeigt ein Thermostat, dessen eines Element aus einer Kobalt- und Eisenlegierung und dessen anderes aus Nickelstahl besteht.
• In der Abbildung ist der Verlauf der Ausdehnungskoeffizienten der beiden Teile eines solchen Thermostaten zwischen den Temperaturen von o bis 6oo° dargestellt. Die mit i i bezeichnete Kurve zeigt die Änderung des Ausdehnungskoeffizienten einerKobalt-Eisen-Legierung. Wie man daraus-ersieht, ändert sich hierbei der Ausdehnungskoeffizient nur recht wenig. Die Kurve i2 stellt dagegen den Ausdehnungskoeffizienten einer NTickelstahllegierung dar, die annähernd 42 Prozent Nickel enthält. Die Nickelstahllegierung hat bei Temperaturen zwischen o und 35o° einen sehr viel .niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten als die Kobalt-Eisen-Legierung; aber ihr Ausdehnungskoeffizient wächst dann rasch an, bis er bei etwa 5oo° annähernd so groß wird wie der Koeffizient der Kobalt-Eisen-Legierung und von da ab ziemlich konstant bleibt. Da, wo eine Temperatur von ungefähr o bis 300' kontrolliert werden soll, wird man also bei einem solchen thermostatischen Element verhältnismäßig starke Ausschläge erhalten.
• Für Thermostaten, die bei höheren Temperaturen arbeiten sollen, hat sich als besonders günstig die Verwendung von Monell-Metall erwiesen. Da nun der Elastizitätsmodul der Kobalt-Eisen-Legierung erheblich höher ist als der des Monell-Metalls, so wird ein größerer Ausschlag des Thermostaten eintreten, als es bei der Verwendung eines anderen Metalls der Fall wäre.
• Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, daß, das zweite Element des Thermostaten aus Nickelstahl oder Monell-Metall besteht: Es kann vielmehr dafür jede passende Legierung oder irgendein Metall, welches einen anderen Ausdehnungskoeffizienten 'als die Kobalt-Eisen-Legierung hat, für diesen Zweck verwendet «erden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Thermostat für hohe Temperaturen, der auf der verschiedenen Wärmeausdehnung mehrerer metallischer Teile beruht, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teile aus einer Legierung von Kobalt und Eisen gebildet ist. .
2. 2. Thermostat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß geringe Mengen anderer Metalle, insbesondere Chrom, Wolfram, Molybdän, Nickel o. dgl., der Kobalt-Eisen-Legierung beigefügt sind.
3. 3. Thermostat nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermostatischer Teil aus einer Legierung von Kobalt und Eisen, der andere aus Nickelstahl besteht.