DE930406C

DE930406C - Bimetal switch for hot air control

Info

Publication number: DE930406C
Application number: DEW12500A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Weber
Original assignee: Wella GmbH
Current assignee: Procter and Gamble Deutschland GmbH
Priority date: 1953-11-06
Filing date: 1953-11-06
Publication date: 1955-07-14

Description

Bimetallschalter für Warmluftregelung Bei Warmluftgebläsen, insbesondere bei Trockengeräten für die verschiedensten Zwecke, unter anderem für Frisiersalons, ist eine stetige Temperaturregelung von kalt bis heiß sehr erwünscht; oft wird auch gefordert, daß die einmal eingestellte Temperatur konstant bleibt, auch wenn sich die Betriebsverhältnisse ändern. Eine Änderung der Betriebsverhältnisse tritt z. B. dann ein, wenn das feuchte Haar in Trocknung übergeht und damit der Wärmeentzug infolge Verdunstungskälte geringer wird.Bimetal switch for hot air control For hot air blowers, in particular in drying devices for a wide variety of purposes, including for hairdressing salons, a constant temperature control from cold to hot is very desirable; often will too required that the temperature once set remains constant, even if it changes change the operating conditions. A change in the operating conditions occurs z. B. then when the damp hair goes into drying and thus the heat removal becomes lower as a result of evaporative cooling.

Verschiedentlich sind zur Temperatureinstellung bzw. -regelung Thermostaten vorgeschlagen worden, die die elektrisch beheizten Heizelemente von Warmluft- oder Trockengeräten ein- und ausschalten; je nach Länge der Einschalt- bzw. Ausschaltzeit stellt sich eine mittlere Temperatur der Warmluft ein. Der Nachteil derartiger Thermostaten besteht in ihrer relativ großen Trägheit und der damit verbundenen zu geringen Schaltfolge. Die Temperatur der meist durch elektrische Heizelemente erwärmten Luft steigt erheblich schnell an, und der Thermostat folgt diesem Temperaturanstieg nur zögernd. Ähnlich verhält es sich beim Abschaltvorgang. Auch hier eilt die abfallende Temperatur der Luft dem Thermostaten weit voraus. Die Folge davon ist eine starke Welligkeit im Temperaturverlauf der Luft. Dieses Auf und Ab wird als besonders unangenehm beim Trocknen von menschlichen Haaren empfunden.Different thermostats are used to set or regulate the temperature has been proposed that the electrically heated heating elements of hot air or Turn drying devices on and off; depending on the length of the switch-on or switch-off time an average temperature of the warm air sets in. The disadvantage of such thermostats consists in their relatively great inertia and the associated insufficient switching sequence. The temperature of the air, which is usually heated by electrical heating elements, increases considerably quickly, and the thermostat is reluctant to follow this rise in temperature. Similar it behaves during the shutdown process. Here, too, the falling temperature rushes Air far ahead of the thermostat. The result is a strong ripple in the Temperature profile of the air. This up and down is found to be particularly uncomfortable when Felt drying of human hair.

Die starke Welligkeit des Temperaturverlaufes kann man bei warmluftgeregelten Geräten durch eine höhere Schaltfolge mindern; zum Beispiel kann man die Schaltfolge durch eine Anordnung verbessern, bei der das rhythmische Schalten zwangläufig durch einen besonderen motorischen Antrieb (Motor des Luftflügels) erfolgt. Der Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch in den notwendigen übersetzungsgetrieben und den erforderlichen bewegten Teilen, welche einer Wartung unterliegen.The strong ripple of the temperature curve can be seen with hot air controlled Reduce devices by a higher switching sequence; for example you can change the switching sequence improve by an arrangement in which the rhythmic switching inevitably through a special motor drive (motor of the air wing) takes place. The disadvantage this arrangement, however, consists in the necessary transmission gears and the required moving parts that are subject to maintenance.

Ein anderer Weg zur Verminderung der Trägheit der Bimetallschalter besteht darin, daß man den Heizstrom nicht nur durch das Heizelement des Warmluftgerätes, sondern auch direkt durch die Bimetallspirale fließen läßt, wodurch diese zusätzlich erwärmt werden. Natürlich kann auch nur ein Teil dieses Heizstromes durch die Bimetallspirale geleitet werden. Bei der hierbei eintretenden starken Erwärmung der Bimetallspirale dehnt sich diese sehr rasch aus und öffnet den Kontakt, der den Stromkreis unterbricht. Nach Unterbrechung des Stromkreises kühlt sich die Bimetallspirale ab und zieht sich dabei wieder zusammen, wobei naturgemäß der Kontakt und damit der Stromkreis wieder geschlossen wird. Bei einer solchen zusätzlichen elektrischen Beheizung der Bimetallspirale ist die Aufhcizzeit derselben bereits wesentlich kürzer als bei solchen ohne zusätzliche Heizung. Es zeigt sich aber, daß die Abkühlzeit der Bimetallspirale immer noch sehr lang ist. Um auch die Abkühlzeit bei Thermostaten mit zusätzlicher elektrischer Beheizung erheblich zu beschleunigen, wird erfindungsgemäß die Bimetallanordnung mit einer Einrichtung versehen, welche die Warmluftzufuhr zu den Bimetallstreifen unterbrechen oder freigeben kann. Es wird also in Abhängigkeit von der Stellung der Bimetallspirale eine Vorrichtung betätigt, die den Luftstrom des Warmluftgerätes, den der Thermostat regeln soll, in einem Fall auf die Bimetallspirale lenkt (Abkühlzeit), im anderen Fall von der Bimetallspirale fernhält (Aufheizzeit).Another way of reducing the inertia of the bimetal switches consists in the fact that the heating current not only through the heating element of the warm air device, but also allows it to flow directly through the bimetallic spiral, making it additional be heated. Of course, only part of this heating current can pass through the bimetal spiral be directed. With the strong heating of the bimetallic spiral that occurs here this expands very quickly and opens the contact that breaks the circuit. After the circuit is interrupted, the bimetallic spiral cools down and pulls together again, whereby naturally the contact and thus the circuit is closed again. With such additional electrical heating the The heating time of the bimetallic spiral is already considerably shorter than with those without additional heating. It turns out, however, that the cooling time of the bimetallic spiral is still very long. In order to also reduce the cooling time for thermostats with additional To significantly accelerate electrical heating, according to the invention, the bimetallic arrangement provided with a device, which the hot air supply to the bimetallic strips interrupt or release. So it will depend on the position the bimetallic spiral actuates a device that regulates the air flow from the hot air device, which the thermostat is supposed to regulate, in one case directs it to the bimetal spiral (cooling time), in the other case, keep it away from the bimetal spiral (heating-up time).

Die Unterbrechung bzw. Freigabe der Warmluftzufuhr zu den Bimetallstreifen kann dadurch erfolgen, daß der Bimetallstreifen oder die mit ihm zusammenhängenden Bauteile eine Einrichtung zum Drosseln der Luftzufuhr zur Bimetallspirale erhalten.The interruption or release of the hot air supply to the bimetal strips can be done in that the bimetal strip or those associated with it Components received a device for throttling the air supply to the bimetal spiral.

Es erweist sich weiterhin als zweckmäßig, die Anordnung zur Steuerung der Luftzufuhr baulich mit den Kontakteinrichtungen zur Unterbrechung des Heizstromes zu vereinigen und darüber hinaus Dauermagnete vorzusehen, welche ein ruckweises Arbeiten der Drosselvorrichtung und damit auch der Kontakteinrichtung ermöglichen.It also proves to be useful to control the arrangement the air supply structurally with the contact devices to interrupt the heating current to unite and also to provide permanent magnets, which a jerk Allow the throttle device and thus also the contact device to work.

Hiernach ergibt sich erfindungsgemäß folgender Vorgang: Der aus der Bimetallspirale mit den entsprechenden Kontakten und der entsprechenden Schaltung bestehende Thermostat ist, wie üblich, in dem Luftstrom des Warmluftgerätes angeordnet, der geregelt werden soll. Ein Teil des Luftstromes kann nun der Bimetallspirale direkt zugeführt werden bzw. von ihr ferngehalten werden, und zwar in der Weise, daß bei geschlossenem Kontakt die Luftzufuhr zur Bimetallspirale unterbrochen ist. In diesem Fall erwärmt sich das Bimetall sehr schnell, und zwar durch den Stromdurchgang durch die Bimetallspirale, die dadurch wesentlich höher erwärmt wird als durch die Temperatur des Warmluftstromes. Durch die Ausdehnung der Spirale öffnet sich nach einer gewissen Zeit der Kontakt. Hierbei wird nicht nur der Stromkreis für das Heizelement des Warmluftgerätes, sondern auch die zusätzliche Heizung für die Bimetallspirale unterbrochen. Gleichzeitig wird aber nun auch die Unterbrechung des Luftstromes aufgehoben und " der Spirale ein Teil des Warmluftstromes direkt zugeführt. Diese zugeführte Luft, auch selbst wenn sie eine verhältnismäßig hohe Temperatur besitzt, kühlt die Bimetallspirale wieder sehr rasch ab, so daß der Kontakt wieder sehr schnell geschlossen wird und das Spiel von vorn beginnen kann. Damit ist also erreicht, daß erfindungsgemäß gegenüber den bisherigen Einrichtungen sowohl eine sehr schnelle Aufheizzeit als auch eine sehr schnelle Abkühlzeit ermöglicht wird. Das hat wieder zur Folge, daß die Welligkeit des Temperaturverlaufes der Warmluftanlage vermindert und die gesamte Regelung wesentlich -gegenüber den bisherigen Einrichtungen - verbessert wird.According to the invention, this results in the following process: The from the Bimetal spiral with the corresponding contacts and the corresponding circuit existing thermostat is, as usual, arranged in the air flow of the warm air device, to be regulated. Part of the air flow can now go through the bimetal spiral are supplied directly or are kept away from it in such a way that that when the contact is closed, the air supply to the bimetallic spiral is interrupted. In this case, the bimetal heats up very quickly, through the passage of current by the bimetallic spiral, which is heated significantly higher than by the Temperature of the warm air flow. The expansion of the spiral opens up a certain time of contact. This is not just about the electric circuit for the heating element of the warm air device, but also the additional heating for the bimetal spiral interrupted. At the same time, however, there is also the interruption of the air flow lifted and "a part of the hot air flow is fed directly to the spiral. This supplied air, even if it has a relatively high temperature, the bimetallic spiral cools down again very quickly, so that the contact again very quickly closes and the game can start over. This means that that according to the invention compared to the previous devices both a very fast Heating time as well as a very fast cooling time is made possible. That has again with the result that the ripple of the temperature profile of the hot air system is reduced and the entire regulation - compared to the previous facilities - improved will.

Es ist selbstverständlich, daß der Thermostat in an sich bekannter Weise mit Einstell- bzw. Justiereinrichtungen versehen ist, wie z. B. Exzenter, die die Stellung des Kontaktes ändern, oder solche Einrichtungen, die die Spannung der Bimetallspirale selbst verändern, so daß der Thermostat für verschiedene Temperaturen eingestellt werden kann. Auch hier ist die an sich bekannte Anordnung von Permanentmagneten zur Vermeidung schleichender Kontaktgabe angebracht. Hiermit ist zwangläufig auch das schleichende Öffnen und Schließen der Luftzufuhr vermieden.It goes without saying that the thermostat is known per se Way is provided with setting or adjusting devices, such. B. eccentric, that change the position of the contact, or those devices that reduce the voltage the bimetallic spiral itself change so that the thermostat for different temperatures can be adjusted. Here, too, is the per se known arrangement of permanent magnets attached to avoid creeping contact. This is inevitable too the gradual opening and closing of the air supply avoided.

Ausführungsbeispiele zeigen die Figuren, und zwar zeigen die Fig. i und 2 schematische Darstellungen von Anordnungen nach der Erfindung und Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 2. An den Enden des Bogens i eines Bimetallstreifens sind Schenkel 2 und 3 angebracht. An den abgekanteten Enden dieser Schenkel befinden sich Luftlöcher 9 und io, die je nach der Krümmung der Spirale übereinanderliegen oder seitlich versetzt sein können. Die Schenkel :2 und 3 tragen weiterhin die Kontakte 4 und 5 sowie einen Dauermagneten 7 und eine Ankerplatte 6. Der Dauermagnet 7 und die Ankerplatte 6 dienen zum plötzlichen Abreißen des Kontaktes und damit auch zur plötzlichen Veränderung der Lage der Luftlöcher 9 und io- zueinander. Dieser Thermostat liegt im Luftstrom eines Warmluftgerätes, welches aus dem Motor 14, dem Ventilator 13 und der Heizspirale 12 besteht. Die Heizspirale bezieht ihren Strom, der über die Kontakte 4 und 5 geschlossen und außerdem über den Bimetallbogen i geführt ist, aus der Stromquelle B. An dem Schenkel 3 sind beiderseits Abdeckungen 15 angeordnet, die verhindern, daß der Luftstrom, der durch die Luftlöcher 9 und io geführt wird, seitlich ausweichen kann. Dadurch entsteht gewissermaßen ein Luftkanal bis in unmittelbare Nähe des Bimetallbogens i. Hier kann der Luftstrom die Wandung des Bimetallstreifens bestreichen und seitlich abfließen bzw. sich mit dem eigentlichen Warmluft-Strom der Anlage wieder vereinigen.Exemplary embodiments are shown in the figures, specifically in the FIGS. i and 2 are schematic representations of arrangements according to the invention and FIG. 3 a side view of Fig. 2. At the ends of the arc i of a bimetallic strip legs 2 and 3 are attached. Located at the beveled ends of these legs there are air holes 9 and io, which are superimposed depending on the curvature of the spiral or laterally offset. The legs: 2 and 3 continue to carry the contacts 4 and 5 and a permanent magnet 7 and an anchor plate 6. The permanent magnet 7 and the anchor plate 6 are used to suddenly tear off the contact and thus also to sudden change in the position of the air holes 9 and io to one another. This thermostat lies in the air flow of a warm air device, which consists of the motor 14, the fan 13 and the heating coil 12 consists. The heating coil draws its electricity from the the contacts 4 and 5 are closed and also passed over the bimetallic arc i, from the power source B. Covers 15 are arranged on both sides of the leg 3, which prevent the air flow that is guided through the air holes 9 and io, can move sideways. This creates a kind of air duct up to the immediate area Proximity of the bimetal arch i. Here the air flow can hit the wall of the bimetal strip brush and flow off to the side or with the actual stream of warm air reunite the system.

Die Wirkung der Anordnung ist folgende: In der gezeichneten Darstellung ist der Kontakt 4 und 5 geöffnet, und die Luftlöcher 9 und io haben eine derartige Stellung zueinander, daß ein Teil des Luftstromes des Lüfters 13 durch sie hindurchgehen kann und damit die Spirale i trifft (Pfeilrichtung l i). Der Bogen i wird hierbei rasch abgekühlt, was eine Streckung des Bogens zur Folge hat. Wenn hierbei der Magnet 7 sich dem Anker 6 nähert, wird dieser plötzlich angezogen und der Kontakt q. und 5 geschlossen. Gleichzeitig ist die Luftzufuhr zum Bogen i unterbrochen, und es findet eine schnelle Erwärmung der Spirale infolge Stromdurchganges statt. Danach tritt nun wieder die Dehnung der Bimetallspirale ein, und der Vorgang wiederholt sich.The effect of the arrangement is as follows: In the illustration shown the contact 4 and 5 is open, and the air holes 9 and io have one such Position to each other that part of the air flow of the fan 13 pass through them can and thus meets the spiral i (arrow direction l i). The arc i becomes here cooled rapidly, which results in a stretching of the arch. If the magnet 7 approaches the armature 6, it is suddenly attracted and the contact q. and 5 closed. At the same time the air supply to the sheet i is interrupted, and it rapid heating of the spiral takes place as a result of the passage of current. Thereafter the bimetallic spiral is now stretched again and the process is repeated themselves.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Der Bimetallstreifen ist hier in an sich bekannter Weise in Form einer Spirale 16 angeordnet, deren eines Ende mit einer Welle 17 und deren anderes Ende mit einem feststehenden Gehäuse 18 versehen ist. Das Gehäuse 18 hat an seinen beiden Stirnseiten sektorartige Ausnehmungen i9, die durch darüberliegende Blenden 2oa und tob, z. B. in Form eines Malteserkreuzes, verdeckt werden können. Diese Malteserkreuze sind ebenfalls mit der Welle 17 und damit mit dem einen Ende der Bimetallspirale 16 verbunden. Außerdem ist die Welle 17 mit elektrischen Kontakten in derselben Weise versehen wie die Anordnung nach Fig. i. Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i die Luftlöcher g und io je nach dem Erwärmungsgrad des Bogens i den Luftstrom durchlassen oder absperren, können bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 die Blenden 2oa und zob die Ausnehmungen i9 verschließen oder frei lassen. Die Pfeile in Fig. 3 lassen erkennen, in welcher Weise dieser Thermostat in den Warmluftstrom des Warmluftgerätes, dessen Temperatur er regeln soll, angeordnet wird. Es ist selbstverständlich, daß die Bimetallspirale 16 ebenso wie der Bogen i nach Fig. i ganz oder teilweise von dem Heizstrom durchflossen werden kann.Fig. 2 shows a further embodiment. The bimetal strip is arranged here in a manner known per se in the form of a spiral 16, one of which End with a shaft 17 and the other end with a fixed housing 18 is provided. The housing 18 has sector-like recesses on both of its end faces i9, through overlying panels 2oa and tob, z. B. in the form of a Maltese cross, can be covered. These Maltese crosses are also with shaft 17 and thus connected to one end of the bimetallic spiral 16. Besides, the wave is 17 provided with electrical contacts in the same way as the arrangement according to Fig. I. As in the embodiment of FIG. I, the air holes g and io let the air flow through or shut off depending on the degree of heating of the sheet i, can in the embodiment of FIGS. 2 and 3, the aperture 2oa and zob the Close recesses i9 or leave them free. The arrows in Fig. 3 show in which way this thermostat in the warm air flow of the warm air device, its Temperature he should regulate, is arranged. It goes without saying that the bimetal spiral 16 as well as the arc i according to FIG. I completely or partially traversed by the heating current can be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for bimetal switches which regulate the temperature of a hot air flow to which they are exposed and for this purpose switch the heating device of the hot air source on and off accordingly, characterized in that the bimetal arrangement is provided with a device which interrupts or interrupts the supply of hot air to the bimetal strip can share.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the bimetallic strip or the components associated with it a device for throttling the air supply to have the bimetal spiral.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that that the arrangement for controlling the air supply structurally with the contact devices are combined to interrupt the heating current. q .. arrangement according to claim i to 3, characterized in that permanent magnets are provided which have a jerky Allow the throttle device to work.