DE568513C - Temperaturregler - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturregler, wie er insbesondere für elektrisch beheizte Geräte, z. B. für eine elektrische Kaffeemaschine, benutzt werden kann. Der Temperaturregler besteht aus einem Bimetallstreifen und einer ein schnelles Schalten bewirkenden Einrichtung.

Erfindungsgemäß steht das freie Ende des Bimetallstreifens mit einem schwingbaren, unter Feder wirkung stehenden U-förmigen Teil in Eingriff, der den isoliert angebrachten, federnden Schaltarm eines Überbrückungskontaktes trägt und so angeordnet ist, daß er bei Verbiegung des Bimetallstreifens ruckartig aus einer Mittelstellung nach der einen oder anderen Richtung verstellt wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausrüstung des Temperaturreglers werden verschiedene Vorteile erzielt. Vor allem wird der Kontaktweg im Verhältnis zu dem Weg, den das freie Ende des Thermostaten oder des Bimetallstreifens zurücklegt, vergrößert. Ferner kann eine freie Verbiegung des Thermostaten in weiten Grenzen stattfinden. Trotz dieser weitgehenden Verbiegungsmöglichkeit des Thermostaten wird durch den biegsamen Schaltarm immer ein guter elektrischer Kontakt erhalten. Ein weiterer Vorteil des Temperaturreglers gemäß der Erfindung ist darin zu sehen, daß nur der Schaltann und die Schaltarmkontakte, welche leicht auswechselbar sind, Strom führen. Obgleich durch den Temperaturregler gemäß der Erfindung diese Vorteile erzielt werden, ist doch die Anordnung von sehr einfacher Bauart, die nur wenig Raum beansprucht.

Es sind schon verschiedene Temperaturreglervorrichtungen bekanntgeworden, die einzelne der erwähnten Vorteile aufweisen, die der erfindungsgemäße Temperaturregler besitzt. Bei keinem der bekannten Temperaturregler sind aber die Vorteile in ihrer Gesamtheit vorhanden, wodurch sich der Temperaturregler gemäß der Erfindung auszeichnet, so daß der erfindungsgemäße Temperaturregler gegenüber den in der Praxis bekannten einen großen Vorzug genießt.

An Hand der beiliegenden Abb. 1, 2 und 3 wird ein Ausführungsbeispiel des Temperaturreglers gemäß der Erfindung erläutert.

In der Abb. 1 ist in vergrößertem Maßstab die Oberansicht eines Temperaturreglers gemäß der Erfindung dargestellt.

Die Abb. 2 und 3 zeigen Längsschnitte der Abb. ι nach der Linie 3-3. In der Abb. 2 befindet sich der Temperaturregler im geschlossenen Zustand und in der Abb. 3 im geöffneten Zustand.

Die Bimetallstange 20 ist mit einem Ende am Tragkörper 16 unverrückbar mittels einer Klemmschraube 21 befestigt, die durch ein hierfür in der Stange vorgesehenes Loch geht. Das festgehaltene Stangenende ist nahezu rechtwinklig zum verbleibenden Stangenteil heruntergebogen. Nahe beim festgehaltenen Ende ist eine Einstellschraube 22 vorgesehen. Diese Schraube ist rechtwinklig zur Schraube 21 angeordnet und durchsetzt ebenfalls ein für sie in der Stange 20 vorgesehenes Loch. Um die Faserbeanspruchungen im thermostatischen Metall möglichst gleichmäßig zu verteilen, ist das festgehaltene Ende der thermostatischen Stange beträchtlich breiter ausgeführt als das bewegliche Ende. Bei Verbiegung des Thermostaten infolge von Temperaturveränderungen bewegt sich das nicht festgehaltene Ende entweder nach oben oder unten.

Für das bewegliche Ende der Thermostatenstange 20 ist eine messerartige Lagerschneide 23 an einem Arm eines nachgiebigen, federnden Teiles 24 von der Gestalt eines umgekehrten U vorgesehen. Der andere Arm des Teiles 24 ist auf eine feste Lagerschneide 25 gesetzt. Die Sitze für die Schneidenlager 24 und 25 sind durch Herausdrücken von V-förmigen Kerben aus den Enden der beiden Arme des Teiles 24 gebildet. Um den Teil 24 gegen seitliche Ver-Schiebung zu sichern, ist die Schneide 25 mit einer Kerbe versehen, in die eine Rippe des entsprechenden Armes des Teiles 24 paßt. Diese Rippe ist aus einem Metallstück in der Armmitte gebildet, welches beim Herausdrücken der Kerben auf beiden Seiten übrigbleibt.

Das Lager 25 befindet sich in der Bewegungsebene der Thermostatenstange 20 in einer solchen Stellung, daß bei der vorgeschriebenen Temperatur die Lagerschneide 23 in einer durch das Lager 25 und den wirksamen Stützpunkt der Stange gehenden Linie liegt (Abb. 2). Diese Lage wird als die neutrale bezeichnet. Der Kopf der Einstellschraube 22 erfaßt die obere Seite der Thermostatenstange 20 und hält die Stange entgegen ihrer Elastizität heruntergedrückt, so daß die gesamte Verbiegung der Stange in dem Stück zwischen der Schraube und dem beweglichen Ende stattfindet. Infolgedessen ist hinsichtlich der Verbiegung der Stange 20 der Kopf der Schraube 22 die Abstützstelle der Stange. Die eine von den Aufgaben des nachgiebigen Teiles 24 ist die, eine elastische Kraft auf das bewegliche Ende der Thermostatenstange 20 auszuüben. Die Arme des Teiles 24 haben vermöge seiner Elastizität das Bestreben, sich voneinander zu entfernen. Sie werden durch die Schneiden 23 und 25 gegeneinandergepreßt, wodurch der Teil 24 auf das bewegliche Ende des Thermostaten einen Druck ausübt. In der neutralen Stellung ist indessen die gesamte vom Teil 24 ausgeübte Kraft nach dem Unterstützungspunkt des Thermostaten beim Kopf der Einstellschraube 22 gerichtet, A. h. sie verläuft in der Längsrichtung des Thermostaten, und die seitliche Komponente ist gleich Null. Bewegt sich jedoch der Thermostat aus seiner neutralen Stellung heraus, so wird eine seitliche, bei der Bewegung wachsende Komponente dieses Federdruckes hervorgebracht, die dahin strebt, den Thermostaten von der neutralen Stellung wegzubewegen.

Auf dem Bodenstück des Teiles 24 ist ein Klotz 26 aus Isolationsmaterial, z.B. Fiber. Auf diesem ist ein beweglicher Schaltarm 27 mittels Nieten angebracht. Der Klotz26 isoliert den Schaltarm 27 gegenüber dem Teil 24. Auf seinem freien Ende trägt der Schaltarm einen Brückenkontakt 2g, der mit zwei festen Kontakten 30 und 30® (Abb. 1) zusammenwirkt. Diese sind auf einem Böckchen 31 gegen dieses und untereinander isoliert angebracht. Das Böckchen 31 ist auf dem Kopf 18 mittels Schrauben 32 und 33 befestigt. Der Kontakt 30⁰¹ ist mittels eines leitenden Stückes 34 an die eine Klemme 35 des elektrischen Heizkörpers angeschlossen, während der Kontakt 30 mittels eines Kontaktes 36 an den einen Pol einer Stromquelle angeschlossen ist, mit deren anderem Pol die Klemme 37 des Heizkörpers mittels eines leitenden Stückes 38 verbunden ist.

Befindet sich der Brückenkontakt 29 in Berührung mit den Kontakten 30 und 30° (Abb. 2), so ist der Stromkreis für den Heizkörper geschlossen. Um eine lose Verbindung zwischen dem Kontakt 29 und dem Schaltarm 27 herzustellen, ist das Ende des Schaltarmes unter einem Winkel nach oben abgebogen und der Brückenkontakt an dieses aufwärts gebogene Ende mittels einer Niete 39 angeschlossen. Dadurch ist es möglich, den Brückenkontakt selbst so einzustellen, daß er die festen Kontakte beide berührt. Auf dem Brückenkontakt 29 sind Vorsprünge 40 vorgesehen, um ihn daran zu hindern, sich in der Offenstellung um die Niete 39 zu drehen bzw. sich bis zur Schließlage zu bewegen.

Der Schaltarm wird durch die Feder 24 heruntergehalten, so daß er, wie aus Abb. 2 ersichtlich, den Heizstrom so lange geschlossen hält, wie die Temperatur unterhalb einer vorgeschriebenen Höchsttemperatur verbleibt. Bei diesem Temperaturzustand liegt das bewegliche Ende der Thermostatenstange 20 unterhalb der vorerwähnten neutralen Stellung, d.h. unterhalb einer Linie, die die Lagerschneide 25 mit dem Berührungspunkt zwischen dem Thermostaten und dem Kopf der Schraube 22 verbindet. Steigt die Temperatur, so hat die Verbiegung der Thermostatenstange das Bestreben, das freie Stangenende emporzubewegen; dieser Bewegung widersteht aber der nachgiebige Teil 24. Nach dem Auftreten der vorgeschriebenen Höchsttemperatur überwindet jedoch der Thermostat

die seitliche Komponente der Kraft, die vom federnden Teil 24 ausgeübt wird, und veranlaßt den Beginn der Aufwärtsbewegung. Sobald der Thermostat seine Aufwärtsbewegung beginnt, fängt die von der Feder 24 ausgeübte entgegenwirkende Kraft an, abzunehmen, weil die Feder ihre Kraft ja nahezu in der Richtung der Abstützlinie des Thermostaten 20 ausübt, mit anderen Worten: die Feder 24 widersteht der Bewegung des Thermostaten mit abnehmender Kraft. Infolgedessen erhält der Thermostat eine starke Beschleunigung und bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit durch die neutrale Stellung hindurch nach der entgegengesetzten Seite.

Dabei hilft die jenseits der neutralen Stellung zunehmende seitliche Komponente der vom federnden Teil 24 ausgeübten Kraft mit. Das Ergebnis ist eine rasche Unterbrechung des Heizstromes. Der Brückenkontakt 29 wird in die aus Abb. 3 ersichtliche Stellung emporgezogen, so daß er die festen Kontakte mit Schnappwirkung freigibt. Diese Schnappwirkung wird ferner durch den biegsamen Schaltarm 27 gewährleistet. Bei der in Abb. 2 gezeichneten Stromschließstellung ist der Kontaktarm etwas heruntergebogen. Infolge dieser Anordnung bleibt der Brückenkontakt 29 mit den festen Kontakten während der anfänglichen Bewegung des Thermostaten in Berührung, so daß der Thermostat, bis der Arm 27 sich gestreckt hat und den Brückenkontakt 29 von den festen Kontakten wegbewegt, eine hohe Geschwindigkeit erreicht hat.
Nachdem der Heizkreis unterbrochen ist, beginnt die Temperatur der Vorrichtung und folglich auch die des Thermostaten abzunehmen, und der Thermostat strebt danach, in die Stromschließstellung zurückzukehren; seiner Bewegung widersteht jedoch, wie zuvor, die vom federnden Teil 24 ausgeübte Kraft so lange, bis die neutrale Stellung überschritten ist, worauf der Thermostat in die Stromschließstellung schnappt. Während der Stromschließung bringt der nachgiebige Kontaktarm 27, indem er sich nach der Berührung der Kontakte nach unten durchbiegt, zwischen den Kontakten eine Wischwirkung hervor, so daß deren Kontaktflächen rein gehalten werden.

Befindet sich der Schaltarm in der Strom-Unterbrechungsstellung, so legt sich der Teil 24 gegen die Anschlagschraube 41 (Abb. 3) an. Ist jedoch die Regler vorrichtung in der Stromschließstellung (Abb. 2), so ist der Thermostat frei beweglich. Folglich besteht nicht die Gefahr einer dauernden Verbiegung des Thermostaten infolge innerer Faserbeanspruchungen, die auftreten könnten, wenn die Verbiegung eingeschränkt wäre.

Mittels der Schraube 22 läßt sich die Vorrichtung auf verschiedene Temperaturen einstellen. Um die Vorrichtung auf eine höhere.Temperatur einzuregeln, wird die Schraube 22 nach unten gedreht, zum Einstellen auf eine niedrigere Temperatur nach oben. Ferner ist eine Einstellung für das Schneidenlager 25 vorgesehen, um den Abstand zwischen der Höchsttemperatur und der Mindesttemperatur zu verändern. Das Schneidenlager 25 besitzt einen in einer Schraube 43 drehbaren Stift 42. Wird die Schraube 43 so gedreht, daß sich das Lager 25 nach innen gegen die Feder 24 hin bewegt, so nimmt die auf die Feder 24 ausgeübte Kraft zu und damit auch der Abstand zwischen den Grenztemperaturen. Durch Verstellung des Lagers 25 in der entgegengesetzten Richtung wird der Abstand der Temperaturen verkleinert. Die Schraube 43 ist gegenüber dem Lager 25 lose drehbar, so daß die Einstellung ohne Mitdrehung des Lagers 25 vor sich geht.

Der U-förmige, federnde Teil 24, wie er in den Abb. 2 und 3 dargestellt ist, kann auch durch andere Ausführungsformen ersetzt werden. Es kann z. B. an Stelle des U-förmigen, federnden Teiles 24 ein verkehrt U-förmiger Teil treten, zwischen dessen Schenkeln eine Schraubenfeder angebracht ist. Die Schraubenfeder ist auf der einen Seite mit dem freien Ende des Thermostaten und auf der anderen Seite mit einem einstellbaren Zapfen in Verbindung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Temperaturregler, insbesondere für elektrisch beheizte Geräte, der aus einem Bimetallstreifen und einer ein schnelles Schalten bewirkenden Einrichtung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Bimetallstreifens mit einem schwingbaren, unter Federwirkung stehenden U-förmigen Teil in Eingriff steht, der den isoliert angebrachten, federnden Schaltarm eines Überbrückungskontaktes trägt, und der so angeordnet ist, daß er bei Verbiegung des Bimetallstreifens ruckartig aus einer Mittelstellung nach der einen oder anderen Riehtung verstellt wird.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Organ selbst als Feder ausgebildet ist und auf der einen Seite durch das freie Ende des Thermostaten und auf der anderen Seite durch einen einstellbaren Zapfen gehalten wird.

3. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Organ von einem mit ihm federnd verbundenen, schwingbaren Körper getragen wird, und daß dieser auf der einen Seite durch das freie Ende des Thermostaten und auf der anderen Seite durch einen einstellbaren Zapfen gehalten wird.

4. Temperaturregler nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das am freien Ende des Kontaktarms angebrachte Kontaktstück gegenüber dem Kontaktarm etwas federt.

5. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Temperatur eine Schraube (22) nahe am festen Ende des Thermostaten vorgesehen ist, die die Bewegung des Thermostaten in der einen Richtung begrenzt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen