DE940925C - Thermostatvorrichtung mit Bimetallzunge - Google Patents

Description

Für die elektrische Beheizung von Geräten aller Art auf eine bestimmte, gegebenenfalls veränderlich einstellbare Temperatur sind mit einer Bimetallzunge ausgestattete Thermostaten in verschiedener Ausführungsform bereits bekanntgeworden. Um bei Erreichung der Soll-Temperatur durch das zu überwachende Gerät eine plötzliche Kontaktunterbrechung zu erzielen., hat man. beispielsweise die Bimetallzunge zwischen ihrer Einspannstelle und dem den Kontaktknopf aufweisenden freien Ende mit einer kleinen, bogenförmigen Ausknickung gegen den Heizkörper zu versehen, welche sich unter dem Einfluß der abstrahlenden Wärme streckt und dadurch ruckartig den Kontaktknopf von dem Gegenkontakt abhebt. Eine weitere Ausführungsform weist zwei Metallstreifen auf, von denen einer federnd ausgebildet ist. Die freien Enden dieser Streifen sind mit den im Heizstromkreis liegenden Kontaktknöpfen versehen, während die gegenüberliegenden Enden an einem Träger befestigt sind, der gleichzeitig die Bimetallzunge abstützt, so daß das freie Ende der letzteren bei der sich durch die Abstrahlung des benachbart angeordneten Heizkörpers ergebenden Formänderung über einen zwischengeschalteten Druckstift auf das freie Ende des federnden Streifens unter Öffnung des Heizstromkreises einwirkt.

Durch die Erfindung werden nun derartige Thermostaten, insbesondere in der an zweiter Stelle genannten Ausführungsform, hinsichtlich ihrer Ansprechempfindlichkeit beim Vorliegen der Soll-Temperatur des Heizgerätes dadurch weiter ver-

bessert, daß zur Herbeiführung einer direkten Wärmeleitung mit letzterem der mittlere Teil der Bimetallzunge allmählich bis zur Abstützung an den Heizkörper herangeführt wird. Um eine solche zu erzielen, ist die Bimetallzunge an den Träger für die die Kontaktlcnöpfe tragenden Streifen an dem ihrem freien Ende entgegengesetzten Ende derart angelenkt, daß eine gewisse Winkelversteilung dieses Endes gegenüber dem Träger eintreten kann. ίο Die Tatsache, daß bei den bisher in Anwendung gekommenen Thermostaten die Wärmeübertragung von dem zu überwachenden Objekt auf den Bimetallstreifen ausschließlich durch Strahlung erfolgte, hatte nämlich, zwangläufig zur Folge, daß eine genaue Temperatureinhaltung durch das Heizgerät gar nicht möglich war. Die Abschaltung des Heizstromkreises durch . den Thermostaten ging vielmehr in mehr oder weniger großen Temperaturgrenzen vor sich. Für gewisse Apparaturen ist aber eine solche Temperaturspanne für das Ansprechen der Ausschaltvorrichtung schlechterdings nicht vertretbar. Beispielsweise sei nur auf die bekannten Aufheizvorrichtungen für Heizklammern beim Dauerwellpro'zeß verwiesen. Eine Dauerwellung wird aber unter derartigen Temperaturdifferenzen, wie sie ein durch Strahlung beeinflußter Thermostat aufweisen wird, nur sehr unvollkommen ausfallen, wenn nicht sogar undurchführbar werden. Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel des Ejrnndungsgegenstandes wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. ι ist ein Schaubild mit abgerissenen Teilen des Traggestells und des. inneren Trägers;

Fig. 2 und 3 sind lotrechte schematische Schnitte durch die Thermostatvorrichtung in zwei verschiedenen Lagen, die jeweils dem geschlossenen und geöffneten Stromkreis des Heizkörpers entsprechen, Der Heizkörper, dessen Einstellung und Steuerung durch die Thermostatvorrichtung bewirkt wird, besteht z. B. aus einem Metallrohr, das einen elektrischen Widerstand enthält. Dieses Rohr ist in den Figuren der Zeichnung gestrichelt dargestellt. .

Die Vorrichtung besteht aus einem Traggestell 1, das auf dem Heizkörper 2 ruht. Eine Bimetall-• zunge 3, die sich in einem sehr geringen Abstand vom Rohr 2 befindet, besitzt an einem Ende ein Auge 4, das drehbar auf einem Zapfen 5 sitzt. Ein Träger 6 ist ebenfalls mit einem Auge 7 versehen, das auf dem Zapfen 5 gelagert ist. Zwei Federstreifen 8 und 9 sind mit einem Ende durch Niete 10 auf dem Träger 6 befestigt. Jeder Streifen besitzt am anderen Ende einen Kontaktknopf 11. Der Streifen 9 ist ferner mit einem Druckstift 12 ver-. sehen, dessen untere Spitze auf dem freien Ende 17 der Bimetallzunge 3 ruht.

Die Streifen 8 und 9 sind durch einen isolierenden Körper 13 elektrisch vom Träger 6 getrennt und gehören zu einem Stromkreis 14, der durch die Berührung der Kontaktknöpfe 11 geschlossen wird. Wird die ursprünglich in der Lage gemäß Fig. 2 befindliche Bimetallzunge erhitzt, so verändert sie ihre Gestalt (Fig. 3), und deren mittlerer Teil 15 legt sich gegen das Rohr 2,, während das freie Ende 17 den Druckstift 12 hebt und dadurch die Trennung der Kontaktknöpfe 11 bewirkt. Der Stromkreis 14 wird also geöffnet.

Wird dagegen die Bimetallzunge abgekühlt, so nimmt sie wieder ihre gestreckte Gestalt an. Durch die Federung des Streifens wird die Berührung zwischen den Kontaktknöpfen 11 wieder hergestellt und der Stromkreis 14 wieder geschlossen.

Das Schließen oder öffnen dieses Stromkreises bewirkt unmittelbar oder mit Hilfe von Relais das Schließen des Stromkreises, in dem sich der Heizwiderstand des rohrförmigen Heizkörpers 2 befindet. Die Einstellung der Vorrichtung geschieht in leichter Weise mit Hilfe der Schraube 18, deren untere Spitze auf" das freie, dem Auge 7 entgegengesetzte Ende des Trägers 6 einwirkt. Die Lage der Spitze der Schraube 18 bestimmt nämlich die Formveränderung des Birnetallsfreifens zum öffnen des Stromkreises 14. In der Zeichnung ist nämlich die Bimetallzunge 3 in einer ■ zum Rohr 2 parallelen Lage dargestellt. Setzt man voraus, daß der Träger 6 mit den Streifen 3, 8, 9 derart gesenkt ist, daß sich das freie Ende der Bimetallzunge 3 gegen das Rohr 2 legt, so öffnet sich der Stromkreis erst dann, wenn sich die Bimetallzunge 3 genügend gekrümmt hat, um die Teile 6, 8, 9 derart zu heben, daß sich der Träger 6 gegen die Schraube 18 legt. Von diesem Augenblick an wird durch jedes weitere Heben der Bimetallzunge 3 auch der Streifen 9 mit seinem Kontaktknopf 11 gehoben. Die Vorrichtung läßt sich also derart einstellen, daß das öffnen des elektrischen Stromkreises bei einer bestimmten Temperatur geschieht. Es ist übrigens erkennbar, daß die Vorrichtung in gleicher Weise arbeitet wenn sie ganz umgedreht ist, oder lotrecht oder in einer beliebigen Schräglage angeordnet ist.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die folgenden: Die Wärme wird praktisch augenblicklich vom Heizkörper auf die Bimetallzunge übertragen.

Die Regelung wird dadurch beschleunigt, daß die Bimetallzunge sich dem Heizkörper nähert, wenn dessen Temperatur wächst, sich dagegen von diesem Körper entfernt, wenn dessen Temperatur sinkt.

Man erzielt eine äußerste Empfindlichkeit und demgemäß auch eine äußerste Genauigkeit in der Nähe der gewünschten Temperatur.

Die Einstellung ist äußerst leicht, weil die Verschiebung des Trennpunktes der Kontaktknöpfe als Funktion der Formveränderung der Bimetallzunge, also der Temperatur, äußerst allmählich infolge der Anordnung der Schraube 18 geschieht.

Das Ganze ist kräftig gebaut, weil die mechanischen Teile ohne Isolierkörper unmittelbar miteinander verbunden sind.

Es ist nur ein Schwenkzapfen vorgesehen, dessen Spiel in den Augen die Genauigkeit nicht beeinflußt.

Schließlich ist die Bimetallzunge lose gelagert. Die mechanische Bearbeitung beschränkt sich auf das- Ausschneiden und die Verbindung mit dem Auge durch elektrisches Punktschweißen. Dadurch

wird die Gefahr der Unbeständigkeit beseitigt, die sich aus inneren, aus der Herstellung herstammenden Spannungen ergibt.

Selbstverständlich soll die beschriebene Ausführungsform nur als Beispiel dienen. Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, kann, man zahlreiche Änderungen treffen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ίο i. Thermostatvorrichtung mit Bimetallzunge

   zum Einstellen und Steuern eines elektrischen Heizkörpers, bestehend aus zwei Metallstreifen, von denen einer federnd ausgebildet ist und deren freie Enden mit im Heizstromkreis für den Heizkörper angeordneten Kontaktknöpfen versehen sind, während ihre gegenüberliegenden Enden an einem Träger befestigt sind, der gleichzeitig die Bimetallzunge abstützt, deren freies Ende bei der sich durch die Hitzeeinwirkung des benachbart angeordneten Heizkörpers ergebenden Formänderung über einen zwischengeschalteten Druckstift auf das freie Ende des federnden Streifens unter öffnung des Heizstromkreises einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verformung der Metallzunge bei Temperaturerhöhung zur Erzielung einer direkten Wärmeleitung der mittlere Teil der Bimetallzunge (3) allmählich bis zur Abstützung an den Heizkörper (2) herangeführt wird, wobei zur Erzielung dieser Verformung die Bimetallzunge (3) an den Träger (13) für die die Kontaktknöpfe (11) tragenden Streifen (8, 9) an dem ihrem freien Ende entgegengesetzten Ende derart angelenkt ist, daß eine gewisse Winkelverstellung dieses Endes gegenüber dem Träger (13) eintreten kann.
2. 2. Thermostatvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Traggestell (1), einem daran befestigten Drehzapfen (5), einer an einem Ende mit einem auf dem Drehzapfen gelagerten Auge (4) versehenen Bimetallzunge (3), einem ebenfalls mit einem Auge (7) auf dem Drehzapfen (5) gelagerten Träger (6) und darauf befestigten federnden Metallstreifen (8, 9), deren freie Enden mit Kontaktknöpfen (11) versehen sind, die in der Ruhelage miteinander in Berührung stehen, und aus einem Druckstift (12) besteht, der an dem am weitesten von der Bimetallzunge abliegenden Streifen (9) sitzt, wobei der Druck des freien Endes der Bimetallzunge auf den Druckstift die Kontaktknöpfe voneinander zu trennen sucht, der Träger (6) von den Metallstreifen (8, 9) elektrisch isoliert ist, und die Berührung der Kontaktknöpfe oder deren Trennung einen Stromkreis schließt oder öffnet, der das Ein- und Ausschalten des Heizkörpers bewirkt.

   Angezogene Druckschriften:

   USA.-Patentschriften Nr. 2 409 420, 1 448 240, 2158850.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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