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Temperaturregler Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
zuverlässig arbeitenden Temperaturreglers für Heizeinrichtungen, insbesondere für
verhältnismäßig hohe Temperaturen. Es ist bekannt, zur Regelung der Temperatur wärmeempfindliche
Organe zu benutzen, die bei der Regeltemperatur die Wärmezufuhr abstellen oder vermindern.
Sollen nennenswerte Temperaturschwankungen des beheizten Körpers verhütet werden,
so muß eine gute Wärmeleitung zwischen dem wärmeempfindlichen Organ und diesem Körper
hergestellt werden, damit dieses Organ möglichst ohne Trägheit den Temperaturänderungen
des Körpers folgt. Die gute Wärmeleitung hat jedoch zur Folge, daß das wärmeempfindliche
Organ, von einem geringen Temperaturgefälle abgesehen, stets dieselbe Temperatur
wie der beheizte Körper annimmt.
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Wird nun dieser Körper auf hohe Temperatur erhitzt, so ist auch das
wärmeempfindliche Organ diesen Temperaturen ausgesetzt ..und einem raschen Verschleiß
unterworfen. Man kann den Verschleiß des Organs verzögern durch Verschlechterung
der Wärmeleitung zwischen dem beheizten Körper und dem Organ. Dies hat jedoch den
Nachteil, daß das Organ stets mit einer gewissen Verspätun- den Temperaturänderungen
des Körpers folgt, und daß die Temperatur des beheizten Körpers innerhalb weiter
Grenzen um erhebliche Beträge sinken oder s_ teigen kann, bevor das Organ anspricht.
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Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Erfindungsgemäß ist
an dem Temperaturregler eine Vorrichtung angebracht, die den Wärmeaustausch zwischen
dem beheizten Körper und dem wärmeempfindlichen Organ oder die Wärmespeicherung
in diesem Organ erschwert, wenn der beheizte Körper die Regeltemperatur erreicht
und die Wärmezufuhr abgestellt oder vermindert werden soll. Die Erfindung bietet
den Vorteil, daß man auf eine gute Wärmeleitung zwischen dem beheizten Körper und
dem wärmeempfindlichen Organ verzichten und einen raschen Verschleiß des Organs
verhindern kann, ohne daß dabei stärkere Temperaturschwankungen des Körpers mit
in Kauf genommen werden müssen.
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Ausführungsbeispiele und die Wirkungsweise des Reglers werden im folgenden
an Hand der Zeichnung erläutert.
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Abb. r zeigt einen doppelwandigen Schmelztopf, der aus dem inneren
Teil t und dem Mantel ? besteht. Zwischen den beiden Wänden ist der Heizwiderstand
3 angebracht. Die
Stromzufuhr zum Heizwiderstand erfolgt
bei ¢ und bei 5 'über den Elektromagneten 6 und den Schalter 7.
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Der Schalter besteht aus einer Isolierplatte 8 (Abb.2) mit den Kontakteng,
1ound einem den beweglichen Teil des Schalters bildenden wärmeempfindlichen Organ
der bimetallischen Scheibe i i. Die Scheibe ist im kalten Zustande und bei niederen
Temperaturei kalottenartig gekrümmt, hat aber das; Bestreben, sich bei Temperaturzunahme
mehr und mehr in eine Ebene auszustrecken. Im gekrümmten Zustande schließt- sie
die Kontakte9, io, im erhitzten Zustande wird die Verbindung zwischen den Kontakten
unterbrochen. Die Scheibe ist mittels des Bolzens 12 an der Isolierplatte 8 befestigt.
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Die Isolierplatte 8 sitzt auf dem einarmigen Hebel 13, der bei 14
drehbar an dem Mante12 gelagert und mit seinem freien Ende 15 mit dein Anker 16
des Elektromagneten 6 verbunden ist. Der Mantel 2 hat einen eingedrückten Boden
17, damit das wärmeempfindliche Organ i i näher an den beheizten Teil i herangebracht
werden kann.
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Der Regler arbeitet folgciidermaßen: Beim Anheizen ist der Schalter
7. geschlossen, der Elektromagnet 6 erregt; der Hebel 13 wird in der gezeichneten
Stellung gehalten. Die bimetallische Scheibe i i folgt mit einer gewissen Verzögerung,
die bei der Eichung schon berücksichtigt ist, der Temperatur des Tiegels i. Sobald
dieser Tiegel die Regeltemperatur erreicht, hat sich die Scheibe i i so stark gestreckt,
daß die Verbindung zwischen den Kontakten 9, 1o unterbrochen und der Heizstromkreis
ausgeschaltet wird. Dabei wird auch der Elektromagnet 6 stromlos und läßt seinen
Anker 16 mit dem Hebel 13 um ein gewisses Stück herabsinken. Der Abstand zwischen
der Scheibe i i und dem beheizten Körper i wird dadurch vergrößert und der Wärmeaustausch
zwischen den beiden Teilen erschwert. Die Temperatur des Tiegels i sinkt langsamer
als die Scheibe i i, die jetzt weiter von dem beheizten Körper abgerückt ist. Dadurch
wird ein rasches Wiederschließen des Heizstromkreises bewirkt, bevor noch der Tiegel
Zeit hat, sich nennenswert abzukühlen. Mit dem Schließen des Heizstromkreises wird
auch der Elektromagnet 6 wieder erregt und der Hebel 13 mit dem wärmeempfindlichen
Organ i i dem Tiegel i genähert. Je nach der Temperatur in der-Gegend des eingedrückten
Bodens 17 streckt sich die Scheibe i i wieder mehr oder weniger rasch und unterbricht
von neuem den Heizstromkreis. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch. Bevor sich
der Tiegel i nennenswert abkühlen kann, wird ihm schon wieder neue Wärme zugeführt.
Dadurch wird die Temperatur des Tiegels annähernd auf der gleichen Höhe gehalten.
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Bei bekannten Einrichtungen mit unveränderlicher Wärmeleitung zwischen
dem wärmeempfindlichen Organ und dem beheizten Körper treten viel größere Ternperäturschwankungen
auf. Denn wenn das wärmeempfindliclie Organ bei der Regeltemperatur die Wärmezufuhr
unterbrochen hat, verstreicht bei unveränderlicher Wiirineleitung sehr lange Zeit
bis das Organ so weit abgekühlt ist, daf3 .
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es die Wärmezufuhr wieder einschaltet.
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Bei der Ausführung; nach Abb. i wird bei der Regeltemperatur der Abstand
zwischen dem beheizten Körper und dem wärmeempfindlichen Organ vergrößert, um ein
rascheres Abkühlen des Organs zu bewirken. Die Abb. 3 bis 5 zeigen eine andere Ausführung.
Hier wird bei der Regeltemperatur die Wärmespeicherung in dem wärmeempfindlichen
Organ erschwert. Abb.3 entspricht im wesentlichen der Abb. i, jedoch ist hier der
Schalter 7 nicht beweglich an dem Hebel 13 gelagert, sondern fest mit dem Tiegel
i verbunden. An dem Hebel 1 ; ist ein Schirm 18 aus einem die Wärme schlecht leitenden
Material angebracht, der in den Abb. q. und 5 noch besonders dargestellt ist. Er
besteht aus einem zylindrischen Topf mit zwei Ausschnitten i9, 2o in den Wänden.
In diese Aus= schnitte greift der Steg 21, womit der Schalter 7 an dein Topf befestigt
ist. Der Schirm 18 wird während des Anheizvorgangs in die gezeichnete Stellung angehoben.
Er schließt fast vollkommen das wärmeempfindliche Organ ein, erschwert die Wärmeabgabe
nach außen und bewirkt dadurch, daß die Temperatur des Organs rasch der Tiegeltemperatur
folgt. Sobald die Regeltemperatur erreicht wird, wird, wie in Abb. i, der Heizstrom
unterbrochen, der Magnet 6 stromlos, und der Hebel 13 mit dem Schirm 18 sinkt nach
unten. Dadurch wird der Schirm 18 um ein bestimmtes Stück von dem wänneempfindlichen
Organ abgerückt und die Abkühlung des Organs erleichtert.
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Ein anderes Mittel, um nach Erreichung der Regeltemperatur die Abkühlung
des Organs zu beschleunigen, besteht darin, daß zwischen dem Organ i i und dem beheizten
Körper i, wie die Abb.6 und 7 zeigen, ein die Wärme schlecht leitender Schirm 22
eingeschoben wird. Dieser Schirm ist an dem einen Arm des doppelarmigen Hebels 23
angebracht, an dessen anderem Arm der Anker 16 des Elektromagneten 6 hängt. Der
Hebel ist bei 24 drehbar gelagert. Beim Einschalten des Heizstromes zieht der Magnet
6 den Anker 16 nach abwärts. Dadurch wird der Schirm 22 zwischen dem Tiegel i und
dem Organ i i herausgezogen. Sobald der Heiz-
Strom unterbrochen
wird, fällt der Schirm 22 wieder in die gezeichnete Stellung zurück, erschwert den
Wärmeaustausch zwischen den Teilen i und i i und ermöglicht dadurch eine raschere
Abkühlung des wärmeempfindlichen Organs.
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Der Elektromagnet 6 kann statt in den Heizstromkreis auch in einen
besonderen, vom wärmeempfindlichen Organ überwachten Hilfsstromkreis eingeschaltet
sein. Auch kann bei der Regeltemperatur entweder der gesamte Heizstrom unterbrochen
werden, oder es kann ein Teil der Heizwicklung abgeschaltet werden, auch kann der
Heizstrom durch Reihenschaltung vorher parallel geschalteter Heizwiderstände oder
durch andere Mittel herabgedrückt werden.