DE7728630U1

DE7728630U1 - Einstellbare temperaturabhaengige verstelleinrichtung, insbesondere fuer ventilatoren, fenster, belueftungsoeffnungen, verschlussklappen, ventile u.dgl.

Info

Publication number: DE7728630U1
Application number: DE7728630U
Authority: DE
Original assignee: Thermoforce Ltd
Current assignee: Thermoforce Ltd
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1978-01-19
Also published as: GB1562431A; US4140017A; JPS5346884U; BE858916A; CH626182A5; JPS5912580Y2

Description

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PATENTANWALT .:.*..' ' '..* !.'* " ί · DIPL-ING. KLAUS-JÖRGEN SCHWARZ 53BONNl, 14. September 1977 ADcriÄUcKALLEE 40 Α

TELEFON (02221) 631547 Ί- 631548

AKTEN-NR., 2 528/77

Anmelder:

THERMOFORCE LIMITED
Wakefield Road

Cockermouth, Cumbria
Großbritannien

Gebrauchsmuster

Einstellbare temperaturabhängige Verstelleinrichtung, insbesondere für Ventilatoren, Fenster, Belüftungsöffnungen, Verschlußklappen, Ventile und dergleichen

Die Erfindung betrifft eine einstellbare temperaturabhängige Verstelleinrichtung, insbesondere für Ventilatoren, Fenster, Belüftungsöffnungen, Verschlußklappen, Ventile und dergleichen, bestehend aus einem Zylinder, der eine Substanz mit einem hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten enthält, und aus einer einen Kolben bildenden Stange, die in dem Zylinder derart längsverschiebbar angeordnet ist, daß sie bei Ausdehnung der Substanz aus dem Zylinder nach außen gedrückt wird.

Die Erfindung bezieht sich damit auf temperaturabhängige Einrichtungen, die sich die volumetrische Ausdehnung von Substanzen oder Verbindungen mit hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten nutzbar machen. Typisch für solche Substanzen sind Wachse oder

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Gallerten, und insbesondere ein Gemisch von Paraffinwachs und natürlicher Vaseline.Die volumetrische Ausdehnung und Kontraktion derartiger Substanzen tritt ein, wenn eine Änderung der Umgebungstemperatur zur Betätigung einer Verstelleinrichtung ausgenutzt wird, wie zum Beispiel für die Betätigung von Winkeloder Kniehebeln bzw. Gestängen oder Gelenkmechanismen beispielsweise zur Steuerung von Ventilatoren, Fensterflügeln, Belüftungsöffnungen, Verschlußklappen, Ventilen und dergleichen.

Es sind temperaturabhängige Verstell- und Betätigungseinrichtungen vorgeschlagen worden, die durch die volumetrische Expansion und Kontraktion einer Substanz betätigt werden und im wesentlichen aus einem geraden rohrförmigen Zylinder bestehen, der die Substanz enthält, und bei denen in die Substanz eine Stange eingetaucht ist, die einen Kolben bildet und sich durch eine Führung mit enger Passung, die eine Art Stopfbüchsendichtung enthält,in den Zylinder erstreckt.

Eine derartige temperaturabhängige Verstelleinrichtung ist in der britischen Patentschrift 886 241 beschrieben worden. Derartige Betätigungs- oder Verstelleinrichtungen können jedoch üblicherweise nur unter relativ eng begrenzten Temperaturänderungen arbeiten, oder sie sind für eine feine Kalibrierung oder Eichung und für eine Einstellung an Ort und Stelle in einer besonderen Umgebung ungeeignet. Daher sind Einrichtungen vorgeschlagen worden, die komplexer ausgebildet sind und höhere Kosten verursachen. So ist zum Beispiel in der US-Patentschrift 3 019 653 eine Einrichtung offenbart worden mit zwei verschiedenen Fluid-Substanzen, die jeweils in ausgewählten Mengen derart eingesetzt werden, daß man die gewünschte Kalibrierung oder Eichung erhält. Eine solche Anordnung schafft verschiedene Schwierigkeiten sowohl für den Monteur als auch für den Benutzer. Bei anderen bekannten Einrichtungen wurde versucht, die Voraussetzun-

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gen für einen Einsatz in einem weiten Temperaturbereich durch Verwendung verhältnismäßig großer Volumen an temperaturabhängigen Ausdehnungssubstanzen zu schaffen, doch leiden derartige Maßnahmen unter dem Nachteil, daß durch die große Masse an Ausdehnungssubstanz die Wärmeverteilung verzögert wird und die Einrichtung dadurch auf Temperaturänderungen nur langsam anspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine temperaturabhängige Verstelleinrichtung einfacher und billiger Konstruktion zu schaffen, die bei ihrem Einsatz unter einem relativ weiten Temperaturbereich wirksam arbeitet und auf den erwarteten Umgebungs-Temperaturbereich in ihrem Arbeitsmilieu ebenso wie auf die vorhandenen Abmessungen an einer bestimmten Einbaustelle und auf die zu erwartende Belastung eingestellt und ferner nach ihrem Einbau kalibriert und auf bestimmte Temperaturbereiche geeicht werden kann.

Diese Aufgabe findet ihre Lösung - ausgehend von einer temperaturabhängigen Verstelleinrichtung der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch, daß die Stange einen ersten Kolben bildet und durch eine zentrale Bohrung in einem zweiten Kolben hindurchgeführt ist, der in der Bohrung des Zylinders axial bewegbar ist, daß Dichtungseinrichtungen sowohl zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben als auch zwischen dem zweiten Kolben und dem Zylinder angeordnet sind, und daß auf ein Gewinde am Ende des Zylinders eine die Stange umschließende Hülse oder Büchse aufgeschraubt ist, die einen Endanschlag für die Bewegung des zweiten Kolbens in dem Zylinder in einer Richtung aufweist und durch deren Schraubbefestigung das effektive Aufnahmevolumen des Zylinders einstellbar ist.

Die Erfindung bietet den Vorteil eines einfachen Aufbaues und einer äußerst zuverlässigen Funktionsweise der Verstelleinrichtung, die sich zudem in einfacher Weise an die jeweils vorhande-

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nen örtlichen Voraussetzungen an der Einbaustelle anpassen läßt.

Die Kolbenstange ist an ihrem aus dem Zylinder herausragenden freien Ende mit Befestigungseinrichtungen versehen, um sie an ein Element einer Last anzubauen, deren anderes Element an der Gehäusehülse oder -büchse befestigt wird. Ein Element der in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur zu betätigenden Last kann zum Beispiel ein feststehender Fensterrahmen und das andere Element ein an diesem Fensterrahmen schwenkbarer Fensterflügel sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die Zeichnung zeigt eine temperaturabhängige Betätigungs- oder Verstelleinrichtung mit einer ersten glatten zylindrischen Kolbenstange A, die sich von einem Ende A₁, an dem eine Einrichtung zur Befestigung an einem Element einer Last vorgesehen ist, in einen zylindrischen Behälter D mit einer Substanz J erstreckt, die sich bei einem Anstieg der Umgebungstemperatur ausdehnt und bei einer Temperatürabnähme zusammenzieht.

Eine geeignete Substanz ist ein Gemisch von Wachs und natürlicher Vaseline, das sich um etwa 15 % bei einem Temperaturanstieg von 10° C auf 50° C ausdehnt.

Die Kolbenstange A erstreckt sich durch einen zweiten Kolben C, der ebenfalls in dem Zylinder D längsverschiebbar angeordnet ist. Eine Stopfbüchsendichtung L, zweckmäßig aus Nitrilkautschuk, ist zwischen der Kolbenstange A und dem zweiten Kolben C angeordnet, und eine weitere Stopfbüchsendichtung G, ebenfalls zweckmäßig aus Nitrilkautschuk, befindet sich zwischen dem zweiten Kolben C und dem Zylinder D.

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Der Zylinder D hat an einem Ende ein Auflengewinde K zum Aufschrauben einer Gehäusehülse oder -büchse B mit einem entsprechenden Innengewinde. Die Hülse oder Büchse B hat Befestigungseinrichtungen, zum Beispiel in Form von Löchern oder Bohrungen, mit denen sie an der Befestigungsstelle F zum Beispiel an einem zweiten Element Y einer Last befestigt werden kann.

Die Elemente X und Y der Last können zum Beispiel ein Fensterrahmen und ein darin eingehängter Fensterflügel sein. Die Verstelleinrichtung kann auch zur Betätigung von Gestängen, wie zum Beispiel Winkel- oder Kniehebeln oder Gelenkmechanismen, zum Steuern von Ventilen, Ventilatoren, Verschlußklappen, Belüftungsöffnungen und dergleichen eingesetzt werden.

Wenn die Einrichtung eingebaut werden soll, wird die Kolbenstange A an ihrem Ende A₁ an dem Lastelement X befestigt; der Zylinder D wird mit der Ausdehnungssubstanz J gefüllt; der zweite Kolben C wird in den Zylinder eingeführt und der Zylinder wird bis zur halben Gewindelänge in die Gehäussbüchse oder -hülse B eingeschraubt. Sodann wird die Kolbenstange A durch eine endseitige öffnung in der Hülse oder Büchse B mit Spiel und weiter durch eine Bohrung des zweiten Kolbens C eingesetzt und an der Stopfbüchsendichtung L in den Zylinder D so weit wie notwendig hineingestoßen, um die Befestigungsstelle F der Gehäusehülse oder -büchse B in die gewünschte Stellung zur Befestigung an einem zweiten Element Y der Last zu bringen. Die Hülse B wird dann in gewünschter Weise an dem Element Y der Last befestigt.

Wenn der Hauptkolben bzw. die Kolbenstange A in den Zylinder D hineingedrückt wird, wird etwas Ausdehnungssubstanz J verdrängt, die durch geeignete Einrichtungen, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, nach ihrem Austritt aus dem Zylinder D aufgefangen werden kann.

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Sodann kann die Endeinstellung der Einrichtung durch Drehen des Zylinders D erfolgen, wobei der Zylinder durch die Gewindeanordnung K entweder in der einen oder in der anderen Richtung gegenüber der Gehäusehülse B bewegt werden kann. Die Drehung des Zylinders D erfolgt zweckmäßig durch eine gerändelte oder geriffelte Endmutter E. Die Stopfbüchsendichtung L wird vorteilhaft durch eine Endkappe H an dem zweiten Kolben C zusammengedrückt .

Nach dem Einbau läßt jeder Anstieg der Umgebungstemperatur die Substanz J expandieren. Bei einer solchen Expansion wird zuerst der zweite Kolben C bis zum Anschlag am Boden der Büchse B im Zylinder D axial nach außen gedrückt. Bei einer weiteren Ausdehnung der Substanz J wird eine Bewegungsarbeit geleistet, und der Hauptkolben bzw. die Kolbenstange A wird aus dem Zylinder D nach außen geschoben.

Nach dem Einbau kann eine genaue Einstellung erfolgen. Durch Drehung des Zylinders D in einer Richtung gegenüber der Hülse oder Büchse B wird zum Beispiel der freie Bewegungsraum für den zweiten Kolben C vergrößert, bevor eine Verstellarbeit geleistet wird. Andererseits wird durch Hineinschrauben des Zylinders D in die Hülse B der freie Bewegungsraum für den zweiten Kolben C reduziert.

Zwischen dem zweiten Kolben C und der Hülse B kann rings um die Stange A eine Feder angeordnet werden.

Durch diese Einrichtungen kann die verringerte effektive Länge der temperaturabhängigen Betätigungseinrichtung auf die jeweiligen Erfordernisse bei jeder zu erwartenden Temperatur im Einbaubereich eingestellt werden.

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Claims

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1. Einstellbare temperaturabhängige Verstelleinrichtung, insbesondere für Ventilatoren, Fenster, Belüftungsöffnungen, Verschlußklappen, Ventile und dergleichen, bestehend aus einem Zylinder, der eine Substanz mit einem hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten enthält, und aus einer einen Kolben bildenden Stange, die in dem Zylinder derart längsverschiebbar angeordnet ist, daß sie bei Ausdehnung der Substanz aus dem Zylinder nach außen gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (A) einen ersten Kolben bildet und durch eine zentrale Bohrung in einem zweiten Kolben (C) hindurchgeführt ist, der in der Bohrung des Zylinders (D) axial bewegbar ist, daß Dichtungseinrichtungen (L, G) sowohl zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben (C) als auch zwischen dem zweiten Kolben (C) und dem Zylinder (D) angeordnet sind, und daß auf ein Gewinde (K) am Ende des Zylinders (D) eine die Stange (A) umschließende Hülse oder Büchse (B) aufgeschraubt ist, die einen Endanschlag für die Bewegung des zweiten Kolbens (c) in dem Zylinder (D) in einer Richtung aufweist und durch deren Schraubbefestigung das effektive Aufnahmevolumen des Zylinders (D) einstellbar ist.

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2. Verstelleinrichtyng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse oder Büchse (B) Befestigungsstellen (F) für die Anbringung an einem Tragelement (Y) aufweist.

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