DE621639C - Strahlungssteuerwerk - Google Patents

Strahlungssteuerwerk

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DE621639C
DE621639C DEH112066D DEH0112066D DE621639C DE 621639 C DE621639 C DE 621639C DE H112066 D DEH112066 D DE H112066D DE H0112066 D DEH0112066 D DE H0112066D DE 621639 C DE621639 C DE 621639C
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/275Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element expanding, contracting, or fusing in response to changes of temperature
    • G05D23/27535Details of the sensing element
    • G05D23/2754Details of the sensing element using bimetallic element

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Strahlungssteuerwerk zur rückwirkungslosen Einstellung eines zur Arbeitsabgabe an Regelorgane fähigen Steuerteils entsprechend der Stellung einer Meßvorrichtung. Diese rückwirkungslose Zuordnung wird gemäß der Erfindung auf besonders einfache und betriebssichere Weise dadurch erreicht, daß eine mit der Meßvorrichtung verbundene Vorrichtung, ίο z. B. ein Schirm oder Spiegel, die Einwirkung einer Wärmestrahlung auf einen oder mehrere unter der Wärmestrahlung meßbare Ausdehnungsänderung erfahrende Körper in einer der Stellung der Meßvorrichtung stetig zugeordneten Weise verändert und daß die Körper unmittelbar den Steuerteil verstellen.
Es sind bereits Strahlungssteuerwerke bekanntgeworden, bei denen aber im Gegensatz zur Erfindung durch eine z. B. auf Selenzellen wirkende Lichtstrahlung unter Zwischenschaltung eines Kontaktgalvanometers eine mechanische Hilfskraft in der einen oder anderen Richtung ein- und ausgeschaltet wird, • die durch ein Folgesystem oder eine ähnliche Rückführung die Zuordnung zwischen den Stellungen des Steuerteils und der Meßvorrichtung herbeiführt. Hier dient die Strahlung also nur dazu, bei Erreichung gewisser Grenzwerte der Abweichung zwischen Steuerteil und Meßvorrichtung .die Hilfskraft in der einen oder anderen Richtung auszulösen oder wiederauszuschalten. Die Hilfskraftauslösungen bedingen einen unvermeidbaren toten Gang, der eine Unstetigkeit der Zuordnung zur Folge hat. Da die durch Selenzellen oder Thermoelemente erzeugten Stromänderungen sehr schwach sind, müssen mehrere Auslösungen verschiedener Hilfskräfte hintereinandergeschaltet werden, so daß die bekannten Strahlungssteuerwerke in ihrem Aufbau sehr verwickelt und empfindlich und dementsprechend wenig betriebssicher und außerdem auch teuer in der Herstellung sind. Es wurde auch schon vorgeschlagen, bei derartigen Steuerwerken Wärmestrahlungsänderungen zur Auslösung der Hilfskräfte zu benutzen, ohne daß jedoch dabei erkannt wurde, daß die Wärmestrahlung selbst eine so energiereiche Hilfskraft ist, die sich zudem mit einfachen Mitteln und rückwirkungslos mittels der Meßvorrichtung stetig zugeordnet verändern läßt, daß sie ohne Benutzung weiterer Hilfskräfte zur Erzeugung entsprechend zugeordneter Wärmezustandsänderungen geeigneter Ausdehnungskörper und dadurch unmittelbar hervorgerufener zugeordneter Verstellungen des Steuerteils zu dienen vermag, wobei infolge der unmittelbaren Zuordnungen sogar jedes Folgesystem oder sonstige Rückführung und jeder tote Gang vermieden werden.
Um den Einfluß sowohl von Intensitätsschwankungen der Wärmestrahlurigsquelle als auch von Schwankungen der- Raumtemperatur auf die Zuordnung auszuschalten, werden erfindungsgemäß in der z. B. bei Temperaturdifferenzmessungen an sich bekannten Weise zwei gegeneinandergeschaltete von den Strah-
lungsänderungen entgegengesetzt beeinflußte Ausdehnungskörper gegeneinandergeschaltet.
Das neuartige Steuerwerk hat außer der
Vermeidung der obengenannten Nachteile noch den besonderen Vorzug,' daß es trotz seiner Einfachheit auf große Veränderungen der steuernden Meßgröße mit einer größeren Verstellgeschwindigkeit anspricht als auf kleine Veränderungen.
ίο In der Zeichnung ist die Erfindung durch die Abbildungen ι bis ic, 2 bis 2b, 3 bis 3b und 4 in einigen Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
In Abb. ι bis ic sind 1 und 2 schraubenförmig gewundene Bimetallfedern, die an den Enden 3 und 4 festgehalten werden, während ihre gegenüberstehenden Enden miteinander und durch eine Scheibe oder einen Hebel 5 mit der Achse 6 verbunden sind. Den Bimetallfedern gegenüber befindet sich eine eine Wärmestrahlung aussendende Vorrichtung, z. B. eine Röhrenlampe 7, deren Wärmestrahlung durch einen Reflektor 8 auf die Bimetallfedern .geworfen wird. Zwischen der Strahlungsquelle 7 und den Bimetallfedern befindet sich ein Schirm 9, der um eine Achse 10 schwenkbar ist. Die Achse 6 ist mit irgendeiner Steuer- oder Schaltvorrichtung verbunden,, die hier der Einfachheit halber als eine Schaltröhre 11 mit den Stromansehlüssen 12 und 13 dargestellt ist. 14 ist je ein· innerhalb jeder Bimetallschraubenfeder angebrachter unbeweglicher Schirm. Mit 15 und 16 sind die Steuerkanten des Schirmes 9 bezeichnet. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Schirm g: ist so· geformt, daß die Bestrahlung der beiden Bimetallfedern von voller Bestrahlung nur der einen bis zu voller Bestrahlung nur der anderen Feder nach einer beliebigen Gesetzmäßigkeit in Abhängigkeit von dem Verdrehiangswinkel der Achse 10 verändert wird. Wenn durch eine Verschiebung des Schirms 9 die Bestrahlung einer der beiden Federn gegenüber der der anderen verstärkt wird, dann wird die Scheibe 5 und die Achse 6 nebst der daran angeschlossenen Steuerung entsprechend verdneht und z. B. durch die Schaltröhre 11 dta; Strom ein- bzw. ausgeschaltet. Die Anwendung der schraubenförmigen Bimetallfedern bringt den Vorteil mit sieh, daß sich die zn bestrahlende Fläche auf kleinstem Raum bei größter Verdrehungswirkung unterbringen läßt.
Um die thermische Trägheit und thermische Nachwirkung der Bimetallfedern möglichst zu beseitigen und um ein sehr schnelles Ansprechen auf Veränderungen der Bestrahlung herbeizuführen,, wird das Metall So mit den größeren Ausdehnungskoeffizienten! auf der Außenseite der Sehraubeniedern angeordnet. Bei einer Verstärkung der Bestrahlung einer der beiden Federn übt der neu bestrahlte Teil zunächst eine stärkere Versteilkraft aus, die mit der allmählichen Erwärmung des nicht direkt bestrahlten Metalls mit dem kleinen Ausdehnungskoeffizienten auf den Beharrungswert zurückgeht. Da jedoch gleichzeitig infolge der Abkühlung des nicht mehr bestrahlten Teils der Gegenfeder die Gegenverstellkraft ebenfalls abnimmt, bleibt die Differenz beider Verstellkräfte, die auf die Achse 6 wirkt, annähernd konstant, zumal beide Veränderungen nach einer logarithmischen Kurve vor sich gehen. Die- auf die Achse 6 wirkende resultierende Verstellkraft bzw. die Verdrehung der Achse 6 erreicht durch diese Anordnung ihren neuen Beharrungswert schon in einem kleinen Bruchteil der Zeit, der zur Erreichung des neuen Temperaturbeharrungszustandes der BimetaHfedern erforderlich ist. Die Empfindlichkeit des Steuerwerks wird durch diese ! Anordnung auf ein Vielfaches gesteigert. Zur genauen Abstimmung der Erwärmungsnachwirkung gegen die Abkühlungsnachwirkung sind innerhalb der Bimetallschraubenfedern die Schirme 14 angebracht; je nach der Breite dieser Schirme trifft ein kleinerer oder größerer Teil der durch die Gänge der Feder hindurchfallenden Strahlung auf der Rückseite der Feder das innenliegende Metall, wodurch die Erwärmungsvoreilung abgeschwächt wird.
Die Form des Schirmes 9 ist je nach dem Verwendungszweck verschieden. Da es sich bei dem in Abb. 1 dargestellten Steuerwerk lim ein Schaltsteuerwerk handelt, das bei einem bestimmten Wert der Meßgröße einen Strom ein- bzw. ausschalten soll, hat der in 1°° Abb. ic dargestellte Schirm solche Form, daß schon bei einem kleinen Drehwinkel der Achse 10 eine große Änderung der Bestrahlung der beiden Federn eintritt. Deshalb sind die Kanten 15 und 16 fast parallel, im äußersten Falle völlig parallel zur Achse 6. Bei Einstellsteuerwerken, bei denen einer bestimmten Verdrehung der Achse 10 eine bestimmte Verdrehung der Achse 6 zugeordnet sein soll, sind die Kanten 15 und 16 bedeutend stärker gegen die Richtung der Achse 6 geneigt. Durch sonstige Wahl des Verlaufs der Kanten 15 und 16 kann jeder beliebige Zusammenhang zwischen den Verdrehungswinkeln der Achsen 10 und 6 herbeigeführt werden, also bei Regelsteuerwerken z. B. so, daß die von dem Steuerwerk gesteuerte VersfeH'geschwindigkeit eines Regelorgans mit der Abweichung der Meßgröße von ihrem Sollwert zunimmt. An die Stelle des Schirmes 9 kann auch ein Spiegel in entsprechender Anordnung oder eine sonstige
zur Ablenkung oder Abschirmung der Strahlung geeignete Einrichtung treten.
In Abb. 2 und 2 b ist eine Hilfseinrichtung des Steuerwerks nach Abb. 1 dargestellt. Die Zahlen 1 bis 16 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. 1. 17 ist ein mit der Achse 6 verbundener Hebel, der die um die Achse 18 drehbare Schleife 19 mitnimmt. Auf der Achse 18 sind ferner die beiden Hilfsschirme 20 und 21 und die beiden Bügel 22 und 23 befestigt. 24 ist eine von der Achse 6 betätigte Steuereinrichtung beliebiger Art. Die Wirkungsweise ist folgende. Wenn plötzlich eine so starke Änderung der Meßgröße eintritt, daß der z. B. von einem Instrumentenzeiger getragene Schirm 9 sich ganz aus dem Zwischenraum zwischen der Strahlungsquelle 7 und den Bimetallfedern 1 und 2 entfernen würde, wird der Schirm bzw. der ihn tragende Zeiger durch den Bügel 22 oder 23 zunächst noch für einige Augenblicke festgehalten, bis die Drehung der Achse 6 der plötzlichen Verschiebung des Schirmes ebenfalls bis in die Endlage gefolgt ist; dann erst gibt der Bügel die Weiterbewegung des Schirmes frei. Zuvor ist jedoch der Hilfsschirm 20 bzw. 21 vor die abgeschirmt gewesene Feder 2 bzw. 1 gedreht worden, die nun also auch bei Weiterbewegung des Schirmes vollständig abgeschirmt bleibt, so daß das Steuerwerk unabhängig von der Entfernung des Schirmes in seiner entsprechenden Endstellung verbleibt. Erst wenn der Schirm9 zurückkehrt und einen Teil der nicht abgeschirmten Feder abzuschirmen beginnt, kehrt das Steuerwerk aus der Endstellung in seine mittleren Stellungen zurück. Sollte der Schirm plötzlich zurückkehren und nach der anderen Seite über das Steuerwerk hinauseilen "wollen, würde er durch den anderen Bügel so lange aufgehalten, bis .das Steuerwerk in der anderen Endstellung angelangt ist. Durch diese Einrichtung wird volle Bewegungsfreiheit des Schirmes 9 bzw. der Achse 10 erreicht trotz sicherer Betätigung des Steuerwerks auf einem kleinen Bereich auch bei schnellen Änderungen der Meßgröße. Dies ist von besonderem Wert, wenn der Schirm z, B. von dem Zeiger eines Anzeige- oder Registrierinstruments getragen wird, das die zu regelnde Meßgröße dauernd anzeigen oder aufzeichnen soll, auch dann, wenn infolge besonderer Einflüsse die Meßgröße über die Grenzen des Regelspielraums hinausgeht. Damit die Hilfsschirme innerhalb des normalen Regelspielraums nicht in Tätigkeit treten, sind die Kanten 15 und 16 des Schirms 9 so ausgebildet, daß der größte Bestrahlungsunterschied der beiden Federrt erst an den Enden des Regelbereichs freigegeben wird.
Mit dem Wärmestrahlsteuerwerk kann entweder irgendein Regelorgan, das nur kleine Kräfte erfordert, oder irgendeine Vorrichtung zur Betätigung eines größeren Regelorgans verbunden sein, beispielsweise ein kleiner Drehschieber zur wechselseitigen Veränderung eines' Flüssigkeitsdruckes auf den beiden Seiten eines Arbeitskolbens. Insbesondere kommen zur Verbindung mit dem Wärmestrahlsteuerwerk Vorrichtungen in Frage zur Fernsteuerung irgendeines elektrisch betätigten Regelorgans. Für einfache Ein- und Ausschaltung eines oder mehrerer Ströme können Schaltröhren, wie in Abb. 1 angedeutet, verwendet werden. Dann würde aber nur eine oder höchstens, bei Anwendung mehrerer Schaltröhren, eine in wenigen Stufen abgestufte Regelgeschwindigkeit möglich sein. Meist ist jedoch eine stetige Veränderung des Steuerstromes mit den Abweichungen der Meßgröße von ihrem Sollwert erforderlich. Denn bei einer guten Regeleinrichtung muß die Verstellgeschwindigkeit mit den Abweichungen der Meßgröße vom Sollwert von Null an zunehmen. Auch für andere Zwecke ist es oft erforderlich, die Stärke eines Stromes oder eine Spannung entsprechend den Abweichungen der Meßgröße von einem bestimmten Wert zu verändern. Es ist infolgedessendie Veränderung elektrischer Widerstände durch das Wärmestrahlsteuerwerk erforderlich. Da die Kräfte des Steuerwerkes' für die sichere Betätigung eines-Schiebekontaktes der erforderlichen Größe nicht ausreichen, wird erfindungsgemäß mit dem Steuerwerk ein Regelwiderstand verbunden, in welchem eine in einem Gehäuse befindliche Ouecksilbermenge in an sich bekannter Weise elektrische Widerstände je nach der Stellung des Gehäuses mehr oder weniger kurzschließt. Die Ausdehnungsänderungen der temperaturempfindlichen Körper werden auf das Gehäuse übertragen und verändern dessen Stellung.
In Abb. 3. ist ein solcher Regelwiderstand, bestimmt zur Befestigung auf der Achse 6 des Wärmestrahlsieuerwerks, dargestellt. 25 sind zwei Metallrohre, in denen sich je ein Zylinder 26 aus Isoliermaterial -befindet, der durch eine Überwurfmutter 27 gehalten wird. Die Rohre 25 sind unten und oben durch zwei Verbindungsröhrchen 28 und 29 verbunden und bis zum oberen Ende der Zylinder 26. mit Quecksilber gefüllt. Die Zylinder 26 tragen außen ein flaches Gewinde, in welchem der Widerstandsdraht liegt. Dessen unteres Ende ist so angeordnet, daß es beim Einsetzen der Zylinder 26 in die Rohre 25 mit diesen leitende Verbindung bekommt. Das obere Ende des Widerstandsdrahtes ist durch den Zylinder 26 nach außen geführt. Zur queek-
silberdichten Abdichtung der Durchführungsstelle ist der die Durchführung bewirkende Stift 30 schwach kegelig geformt und wird durch eine Feder oder federnde Platte 31 in die entsprechend konische Durchführungsöffnung hineingezogen. In der Grundplatte 32, auf der die beiden Rohre 25 isoliert befestigt sind, ist ein einstellbarer Schlitten 33 geführt, der mit der Achse 6 verbunden ist, so daß xo also die Höhenlage des Schwerpunktes des ganzen Regelwiderstandes gegenüber der Drehachse leicht eingestellt werden kann, um vollkommene oder möglichst vollkommene Indifferenz und damit geringste Beanspruchung der Bimetallfedern zu erreichen. In der Mittellage sind die beiden Zylinder 26 ganz von Quecksilber umgeben, bei Neigung nach der einen oder anderen Seite wird der entsprechende Wdderstandsdraht allmählich freigegeben, während der andere kurzgeschlossen bleibt. Der Raum über dem Quecksilber ist mit einem indifferenten Gas oder einer indifferenten isolierenden Flüssigkeit gefüllt. Im letzteren Falle wird, um die Flüssigkeitsausdehnung zu ermöglichen, das eine der Rohre 25 oben durch eine elastische Membrane 34 verschlossen. Die Rohre 25 sind in der Mittelstellung so in der Drehebene schräg gestellt, daß bei etwa halber Neigung der Zylinder mit dem halb freigegebenen Widerstand senkrecht steht. Die dargestellte Ausführungsform des Regelwiderstandes ermöglicht die Veränderung verhältnismäßig starker elektrischer Ströme, da die in den Widerstandsdrähten entwickelte Wärme infolge des geringen Abstandes dieser Drähte von den Gehäusewandungen 25 und infolge der Ausbildung dieser Gehäusewandungen 25' als Metallrohre schnell und ohne schädliche Wärmespannungen abgeführt wird und da die Ströme stets einen nur kurzen Weg durch das Quecksilber zurücklegen.
Durch das Schaltbild Abb. 3b ist die Wirkungsweise und Schaltung des Regel-Widerstandes veranschaulicht für den Fall, daß die Veränderungen der Meßgröße durch das Steuerwerk in zugeordnete Veränderungen der Drehzahl und Drehrichtung eines Elektromotors umgesetzt werden sollen. 34 und 35 sind die beiden auf den Zylindern 26 befindlichen Widerstände, die an ihren inneren Enden durch das Metallgehäuse des Regel-. Widerstandes verbunden und an ihren äußeren Enden über einen Widerstand 36, zweckmäßig eine Eisendrahtlampe, an irgendeine Stromquelle 37 angeschlossen sind. An den äußeren Enden der Widerstände 34 und 35 sind die Leitungen 38 und 39, am inneren Ende bzw. Gehäuse die Leitung 40 angeschlossen. In der Mittelstellung des Regelwiderstandes sind beide Widerstände 34 und 35 kurzgeschlossen.
Bei Neigung wird einer der Widerstände allmählich eingeschaltet, während der andere kurzgeschlossen bleibt. Es wird dadurch zwischen Leitung 40 und einer der Leitungen 38 und 39 eine von Null ansteigende Spannung erzeugt, während die andere der Leitungen 38 und 39 mit Leitung 40 kurzgeschlossen bleibt.
Der Motor 41 ist so an die Leitungen 38 bis 40 angeschlossen, daß seine Feldwicklung zwischen den Leitungen 38 und 39, die immer in derselben Richtung vom Strom durchflossen werden, liegt, seine Ankerwicklung dagegen zwischen der Leitung 40 und der Mitte der Feldwicklung. In der Ankerwicklung kehrt sich also die Stromrichtung um und damit auch die Drehrichtung. Trotzdem der Motor wie ein Hauptstrommotor geschaltet ist, bleibt die Feldstärke infolge der Eigenart der Schaltung unabhängig von der Ankerstromstärke und ist direkt proportional der am Widerstand 34 oder 35 herrschenden Spannung. Der Motor hat infolgedessen Nebenschlußverhalten. Bei annähernd gleichbleibendem Zusammenhang zwischen Drehmoment und Drehzahl, der bei einem Regelmotor gegeben ist, ist daher jeder Spannung von Null ansteigend eine bestimmte Drehzahl zugeordnet. Infolge seiner Schaltung kann go der Motor sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom verwendet werden. Durch unterschiedliche Größe der Widerstände der Feldwicklungen beiderseits des Anschlußpunktes der Ankerwicklung kann ein beliebiges Verhältnis zwischen Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit herbeigeführt werden. Auch selbsttätige Endausschaltung und Wiedereinschaltung läßt sich bei dem Motor sehr leicht durch Unterbrechung derjenigen der Leitungen 38 bzw. 39 erreichen, die jeweils Spannung gegen Leitung40 führt.
In Abb. 4 ist noch eine andere Ausführungsform des Wärmestrahlsteuerwerks schematisch dargestellt, wo die Verschiebung der als Kurzschlußflüssigkeit zur Veränderung der Widerstände dienenden Quecksilbermenge nicht auf dem Umwege über eine Drehbewegung, sondern unmittelbar durch die temperaturempfindlichen Körper erfolgt. Als temperatur empfindliche Körper werden hierbei gas- bzw. dampfförmige Körper und leicht verdampfende Flüssigkeiten verwendet. Die Zahlen 215 bis 31 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. 3. Die Rohre 25 sind 11g jedoch oben erweitert zu den Räumen 42, die ihrerseits durch die nachgiebigen Membranen 43 mit den Gefäßen 44 verbunden sind. Diese Gefäße 44 tragen in ihrem oberen Teil die Strahlungsaufnahmeflächen 45, unter denen sich die Verdampfungsräume 46 befinden. Über den Flächen 45 bewegt sich der
Schirm 9, der die Wärmestrahlung der Strahlungsquelle in Abhängigkeit von der Meßgröße mehr auf die eine oder mehr auf die andere .der Flächen 45 fallen läßt. Die Räume über dem Quecksilber in den Rohren 25 und die Räume 42 sind mit einer schwer verdampfenden isolierenden Flüssigkeit gefüllt, die Räume 44 dagegen mit einer leicht verdampfenden Flüssigkeit, die Räume 46 teilweise mit dieser Flüssigkeit, teilweise mit deren Dampf oder einer kleiner Menge eines permanenten Gases. Die Wirkungsweise ist folgende: Die Flächen 45 mit den Verdampfungsräumen 46 sind die temperaturempfindliehen Teile des Steuerwerks. Je nachdem die eine Fläche eine höhere oder tiefere Temperatur hat als die andere, ist der Dampfdruck der Flüssigkeit in dem unter der Fläche befindlichen Verdampfungsraum höher oder
ao tiefer als im anderen Verdampfungsraum. Auf der stärker erwärmten Seite tritt daher Verdampfung, auf der anderen Kondensation ein. Durch die Volumenvergrößerung auf der wärmeren und Volumenverringerung auf der kälteren Seite tritt, übertragen durch die Membranen 43 auf die Räume 42 und Rohre 25, eine Verschiebung der Quecksilbermenge nach der kälteren Seite hin ein. Der sich einstellende Unterschied der Quecksilberspiegel in .den Rohren 25 ist stets gleich dem Dampfdruckunterschied in den beiden Räumen 46. Da bei leicht verdampfenden Flüssigkeiten kleinen Temperaturunterschieden schon sehr große Unterschiede in der Dampfspannung entsprechen, ist das Steuerwerk also außerordentlich empfindlich, da es schon auf sehr kleine Bestrahlungsunterschiede mit großen Veränderungen anspricht. Um eine unerwünschte Überempfindlichkeit zu vermeiden, wird daher außer der leicht verdampfenden Flüssigkeit eine kleine Menge eines permanenten Gases in die Räume 45 gegeben, so daß der sich bei Erwärmung bildende Dampf stets mit einer bestimmten Gasmenge vermischt ist. Der Dampfdruckunterschied wirkt dann nur noch als Partialdruckunterschied; den Temperaturdifferenzen sind kleinere Gesamtdruckunterschiede zugeordnet, und die Regelung wird weicher. Daß der Raum über dem Quecksilber zunächst mit einer schwer verdampfenden Flüssigkeit gefüllt ist, hat folgenden Grund. Würde bei Ausschlag nach einer Seite die leicht verdampfende Flüssigkeit unmittelbar mit dem freigegebenen Widerstände in Berührung kommen, so würde sie .durch die Stromwärme erwärmt und ihr Dampfdruck noch weiter erhöht werden. Das Steuerwerk würde also ganz nach einer Seite ausschlagen und sein sicheres Arbeiten wäre in Frage gestellt. Ebenso wie bei dem durch Neigung bzw. Drehung der Achse 6 betätigten Regelwiderstand nach Abb. 3 kann auch das Wärmestrahlsteuerwerk nach Abb. 4 mit nur einem veränderlichen Widerstand ausgeführt werden, falls nur eine zwischen Null_ und einem Maximum veränderliche Stromstärke-benötigt wird.

Claims (10)

  1. Patentansprüche:
    I. Strahlungssteuerwerk zur rückwirkungslosen Einstellung eines zur Arbeitsabgabe an Regelorgane fähigen. Steuerteils entsprechend der Stellung einer Meßvorrichtung mittels einer durch Ablenkung oder Abschirmung veränderlichen Wärmestrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (Achse 6, Quecksilber in Abb. 4) durch die von den Strahlungsänderungen beeinflußten, unter der Wärmestrahlung meßbare Ausdehnungsänderungen erfahrenden Körper (1,2,46) un-. mittelbar verstellt wird und .der die Bestrahlung regelnde Schirm (9) derart geformt und mit der Meßvorrichtung (10) verbunden ist, daß die auf die Körper wirkende Strahlungsenergie der Stellung der Meßvorrichtung stetig zugeordnet ist.
  2. 2. Strahlungssteuerwerk nach An-Spruch i, da'durch gekennzeichnet, daß die von den Strahlungsänderungen beeinflußten Körper aus zwei gegeneinandergeschalteten, von den Strahlungsänderungen entgegengesetzt beeinflußten Ausdehnungskörpern (1, 2,46) bestehen.
  3. 3. Steuerwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausdehnungskörper zwei an sich bekannte schraubenförmig gewundene Bimetall- 10a federn (1, 2) verwendet werden, die über einer gemeinsamen Achse (6) so gegeneinandergeschaltet angeordnet und an je einem Ende (3, 4) festgehalten sind, während die beiden anderen Enden starr, z. B. durch eine Scheibe (5), mit der Achse verbunden sind, daß die durch die Bewegungen der Meß vorrichtung (10) bewirkten Veränderungen des Bestrahlungsverhältnisses beider Federn bzw. die Veränderungen der Meßgröße in zugeordnete Drehbewegungen der Achse (6) umgewandelt werden.
  4. 4. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das sich stärker ausdehnende Metall der Bimetallfedern (1, 2) sich auf der der Wärmestrahlung am stärksten ausgesetzten Seite befindet.
  5. 5. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb der Bimetallschraubenfedern (i, 2)
    621(530
    Schirme (14) befinden zur Abstimmung der Erwärmungsnachwirkung gegen die Abkühlungsnach'wirkung·.
  6. 6. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß bei stärkstem Bestrahlungsunterschied der beiden Ausdehnungskörper (1, 2) ein Hilfsschirm (20,21) vor den weniger bestrahlten Körper gebracht und dann erst eine.
    Sperrung (22, 23) freigegeben wird, die den die Bestralilung verändernden Schirm (9) oder Spiegel zuvor nicht über die entsprechende Grenze des Regelbereichs des Steuerwerks hinausgehen läßt.
  7. 7. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der durch die Ausdehnungsänderungen der Meßkörper (1, 2) in Drehung versetzten Achse (6) ausbalanziert ein an sich bekannter Regelwiderstand (25 bis 35) angeordnet ist, dessen Gehäuse (25) teilweise mit Quecksilber gefüllt ist und elektrische Widerstände (34, 35) enthält, die im Maße der Lageänderungen des Gehäuses (25) vom Quecksilber stetig freigegeben oder kurzgeschlossen werden.
  8. 8. Steuerwerk nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die äußeren Enden zweier hintereinandergeschalteter, in dem Gehäuse (25) des Regel-Widerstandes (25 bis 35) angeordneter, durch das Quecksilber einzeln mehr oder weniger freigegebener Widerstände (34, 35) die Feldwicklung eines Regelmotors (41) und zwischen einen Punkt dieses Stromweges und die verbundenen inneren Enden der beiden Widerstände die Ankerwicklung des Regelmotors geschaltet ist.
  9. 9. Steuerwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßkörper zwei leicht verdampfende, teilweise verdampfte Flüssigkeiten verwendet werden, die in Hohlräumen (44,46) eingeschlossen und in bei Differential-Dampfspannungs-Thermometern bekannter Weise durch eine Ouecksilbermenge, die unmittelbar als Kurzschlüßflüssigkeit eines Regelwiderstandes dienen kann, kommunizierend verbunden sind.
  10. 10. Steuerwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die leicht verdampfenden Flüssigkeiten und die als Kurzschlußflüssigkeit eines Regelwiderstandes dienende Quecksilbermenge schwer verdampfende, isolierende Flüssigkeiten geschaltet sind.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE877968C (de) * 1939-11-28 1953-05-28 Carl Schellhase Regeleinrichtung zur Konstanthaltung einer Messgroesse, wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit
US3204064A (en) * 1961-11-08 1965-08-31 Landis & Gyr Ag Thermal relay having movable heat transfer device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE877968C (de) * 1939-11-28 1953-05-28 Carl Schellhase Regeleinrichtung zur Konstanthaltung einer Messgroesse, wie Temperatur, Druck, Feuchtigkeit
US3204064A (en) * 1961-11-08 1965-08-31 Landis & Gyr Ag Thermal relay having movable heat transfer device
US3207872A (en) * 1961-11-08 1965-09-21 Landis & Gyr Ag Thermal bimetallic relay

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