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Publication number: DEH0011403MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 11. Februar 1952 Bekanntgiemacht am 26. Juli 1956Filing date: February 11, 1952 Published on July 26, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft Bimetalltemperaturfühler mit spiral- oder schraubenförmig ausgebildetem Bimetallband, das mit einem Ende am Gehäuse und mit dem anderen Ende an einer koaxialen Welle angreift, die durch die Temperaturänderungen gedreht wird und dadurch einen Kontakt einem auf den Sollwert einstellbaren Gegenkontakt nähert oder von ihm entfernt.The invention relates to bimetal temperature sensors with a spiral or helical design Bimetallic band that has one end attached to the housing and the other end attached to a coaxial shaft attacks, which is rotated by the temperature changes and thereby a contact on the setpoint adjustable mating contact approaches or moves away from it.

Von den bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch, daß der Fühlerkontakt durch die schraubenförmig verlaufende Begrenzung einer Hülse gebildet ist, die koaxial auf der Welle sitzt, und daß der Gegenkontakt von einem Schlitten getragen wird, der innerhalb oder außerhalb der Kontakthülse angebracht und in einer Führung durch den Sollwerteinsteller längs verschiebbar ist.The device according to the invention differs from the known devices of this type in that the sensor contact by the helical limitation of a Sleeve is formed which sits coaxially on the shaft, and that the mating contact is carried by a slide is attached inside or outside the contact sleeve and in a guide the setpoint adjuster can be moved lengthways.

Durch diese Ausbildung wird ein weiter Regelbereich geschaffen, und die verhältnismäßig lange, zur Einstellung der Schaltung zur Verfügung stehende Strecke dieses beweglichen Konitaktes kann hinsichtlich des Grades ihrer Steigung je nach den elektrischen Bedingungen in Abhängigkeit von dem Verhalten des Bimetallbandes bestimmt werden.This training creates a wide range of regulation created, and the relatively long, available for setting the circuit This movable Konitaktes can stretch depending on the degree of its slope electrical conditions can be determined depending on the behavior of the bimetal strip.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Anordnung getroffen, daß bei einem Sollwerteinsteller, der eine im Gehäusekopf gelagerte Einstellschraube aufweist, diese Schraube in denAccording to a further embodiment of the invention, the arrangement is made that with a setpoint adjuster, which has an adjusting screw mounted in the housing head, insert this screw into the

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Schlitten des Gegenkontaktes greift und mit einer bei Mikrometerschräuben bekannten Griffhülse verbunden ist.The slide of the mating contact engages and is connected to a grip sleeve known from micrometer screws is.

Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln die Einstellung des Bimetalltemperaturfühlers auf den gewünschten Sollwert eingestellt.In this way, the setting of the bimetal temperature sensor to the desired setpoint is set.

Beim Einstellen des verstellbaren Kontaktes bei Zimmertemperatur auf höhere Schaltgrade, z. B. ioo°, würde der verstellbare Kontakt mit der schrägen Kontaktbahn der beweglichen Hülse in Berührung kommen und durch diesen -keilförmig sich auswirkenden Druck auf die Welle den Bimetallkörper unter ■ Zwang setzten. Nach einem Ausbildungsmerkmal der Erfindung wird dies dadurch vermieden, daß die Welle zwischen dem Wärmefühler und dem Schalter durch eine in einer Richtung elastisch nachgebende Kupplung unterbrochen ist. Man kann diese Kupplung mit Vorteil als permanentmagnetische Kupplung derart ausbilden, daß ihr einer mitgenommener Teil als Bolzen in den zylindrisch gestalteten Mitnehmerteil eindringt. Diese Kupplungsart gestattet die Entwicklung einer Ausführungsform des Gerätes, die sich besonders für abgeschlossene Kessel od. dgl. eignet. In diesem Falle besteht das Gehäuse aus zwei im wesentlichen rohrförmigen Teilen, die durch einen bundartigen Zwischenkörper miteinander verbunden sind, der in seinem mittleren Bereich aus nichtmagnetischem Material besteht und so topfartig ausgebildet ist, daß dieser Topf als Wandung in dem Zwischenraum zwischen den beiden Kupplungsteilen liegt. Wird also' der untere Teil in die Meßöffnung des Kessels eingeschraubt, so bildet der topfartige Körper den dichten Abschluß des Kessels, so daß auch derartige Messungen störungsfrei durchgeführt werden können, weil nun weder heiße Flüssigkeit, noch Dampf oder Druck aus dem Kessel entweichen können.When setting the adjustable contact at room temperature to higher switching degrees, e.g. B. ioo °, the adjustable contact would come into contact with the inclined contact path of the movable sleeve and through this wedge-shaped pressure on the shaft, the bimetallic body put under pressure. According to a training feature of the invention, this is thereby avoided the wave between the heat sensor and the switch by one in one direction elastically yielding coupling is interrupted. You can use this coupling with advantage as a permanent magnetic Form the coupling in such a way that its entrained part penetrates as a bolt into the cylindrically shaped entrainment part. This type of coupling allows the development of an embodiment of the device that is particularly for closed boilers or the like. In this case the housing essentially consists of two tubular parts which are connected to one another by a collar-like intermediate body, the in its central area consists of non-magnetic material and is designed like a pot, that this pot lies as a wall in the space between the two coupling parts. If the lower part is screwed into the measuring opening of the boiler, the pot-like body forms the tight seal of the boiler so that measurements of this kind can also be carried out without interference because now neither hot liquid, nor steam or pressure can escape from the boiler be able.

Es ist bekannt, daß Bimetallköirper eine gewisse Trägheit bzw. Hysterese besitzen. Darauf beruhende Nachteile werden in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch beseitigt, daß das Bimetallband in Schwingungen versetzt wird. Das kann unmittelbar oder auch mittelbar über die ihm benachbarten Bauteile geschehen. Die Wahl des Schwinigunigserzeugers ist an sich gleichgültig. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der B !metallkörper ferromagnetisch gestaltet und mit einer stiOmdurchnossenen Spule als Schwingungserzeuger umgeben, so daß diese beispielsweise unmittelbar an ein Wechselstromnetz angeschlossen werden kann.It is known that bimetallic bodies have a certain inertia or hysteresis. Based on it Disadvantages are eliminated in a further embodiment of the invention that the bimetal strip is set in vibration. This can be done directly or indirectly via the neighboring ones Components happen. The choice of the Schwinigunig producer is in itself indifferent. In a preferred embodiment of the invention, the non-ferrous metal body is designed to be ferromagnetic and surrounded by a shock-penetrated coil as a vibration generator, so that this, for example can be connected directly to an alternating current network.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt des ersten Beispieles, Fig. Ι shows a longitudinal section of the first example,

Fig. 2 eine Abänderung mit magnetischer Kupplung. Fig. 2 shows a modification with a magnetic coupling.

Ein schraubenförmiges Bimetallband 1 (Wärme-A helical bimetal strip 1 (heat

Go fühler) ist mit seinem einen Ende i„ an dem Zwischenboden 2 des rohrförmigen Gehäuses A₁ B befestigt, während das andere Ende I₆ an einer ko>axialen, zweiteiligen Welle 3_a, 2>b angreift, die im Gehäuse A in einem Lager 4 abgestützt ist. Die Welle 3_a trägt die Kontakthülse 5 mit einer Kontaktbahn ζ_α, die die Welle 3₆ schraubenförmig umwindet. In den Innenraum dieser Kontakthülse 5 dringt eine geschlitzte Isolierstoffhülse 6 ein, in deren Führungsschlitz 6_a sich ein Schlitten 7 führt, an dem ein radial auswärts gerichteter Kontakt J_a befestigt ist. Der Schlitten 7 wird durch eine Schraube 8 in seiner Führung 6, 6„ durch Drehen einer von ihr getragenen Kappe 10 verschoben, die an ihrem unteren Rande eine Skalaeinteilung io_a aufweist und bei der Drehung über dem Skalenfeld 9 des rohrförmigen, von ihr umschlossenen Gehäuses A wandert.Go sensor) is attached with its one end i "to the intermediate bottom 2 of the tubular housing A ₁ B , while the other end I ₆ engages a coaxial, two-part shaft 3 _a , 2> b , which in the housing A in one Bearing 4 is supported. The shaft 3 _a carries the contact sleeve 5 with a contact path ζ _α which winds around the shaft 3 _{6 in a} helical manner. In the interior of this contact sleeve 5 penetrates a slotted insulating material sleeve 6, in the guide slot 6 _{a of} which there is a slide 7 on which a radially outwardly directed contact J _{a is} attached. The carriage 7 is moved by a screw 8 in its guide 6, 6 "by turning one of their supported cap 10 having at its lower edge a scale division io _a and in rotation on the scale panel 9 of the tubular, it encloses the housing A wanders.

Die Welle 3_a, 3_ft ist in der Nähe des Zwischenbodens 2 mit einer in einer Richtung frei laufenden Kupplung, die hier als Wickelfeder 3_C angedeutet ist, versehen. Durch die Unterteilung der Welle wird verhindert, daß beim Einstellen des Gerätes auf hohe Tempera,turwerte ein starker Druck zwischen den Kontaktteilen J_a, 5_a entsteht, der durch den Widerstand des Wärmefühlers 1 erzeugt wird. Der untere Teil B des Gehäuses, der das Bimetallband ι umgibt, kann innen oder außen eine stromdurchflossene - Spule 11 als Schwingungserzeuger zur Aufhebung der Trägheits- bzw. Hysteresewirkung im Bimetallkörper 1 tragen, der zu diesem Zweck ferromagnetisch ausgebildet ist.The shaft 3 _a , 3 _ft is provided in the vicinity of the intermediate floor 2 with a clutch which runs freely in one direction and which is indicated _{here as a clock spring 3 C.} The subdivision of the shaft prevents a strong pressure between the contact parts J _a , 5 _a , which is generated by the resistance of the heat sensor 1, when the device is set to high temperatures. The lower part B of the housing, which surrounds the bimetallic strip ι, can inside or outside a current-carrying coil 11 as a vibration generator to cancel the inertia or hysteresis effect in the bimetal body 1, which is ferromagnetic for this purpose.

Hierdurch wird erreicht, daß bei diesem Gerät auftretende veränderliche elektrische Übergangswiderstände zwischen den beiden Kontakten 5_a, J_a des Schalters mit zur Schaltsteuerung· verwendet werden können, so daß bei dichtem Aufliegen der beiden Kontakte ein starker, bei weniger starkem Aufliegen ein schwacher Stromfluß erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme für die Wärmesteuerung von elektrischen Heizkörpern sehr vorteilhaft und feinfühlig arbeitet.This means that variable electrical contact resistances between the two contacts 5 _a , J _{a of} the switch can also be used for switching control in this device, so that when the two contacts are placed close together, a strong current flow occurs, and when the contact is less strong, a weak current flow occurs . It has been shown that this measure for the heat control of electric radiators works very advantageously and sensitively.

Gemäß Fig. 2 sind der obere und der untere Teil des rohrförmigen Gehäuses A, B durch einen bundartigen Körper 12 miteinander verbunden, der in seinem mittleren Bereich I2_a topf artige Gestalt besitzt. In diesem Falle ist die erwähnte Kupplung permanentmagnetisch ausgebildet, d. h, der untere Teil der Welle 3_a ist als Bolzenkörper 13 ausgebildet, der in den Topf I2_a eindringt. Der obere Teil der Welle: 3_& ist als zylindrischer Körper 14 ausgebildet und umgibt den mitzunehmenden Teil 13. Beide Teile können mit eingesetzten Stahlspitzen versehen sein, die in zentrierende Vertiefungen des verstärkten Bodens des Topfes I2_a eindringen.According to FIG. 2, the upper and lower parts of the tubular housing A, B are connected to one another by a collar-like body 12 which has _a pot-like shape in its central region I2. In this case, the coupling mentioned is designed to be permanent magnet, d. h, the lower part of the shaft 3 _a is designed as a bolt body 13 which penetrates _{into the pot I2 a.} The upper part of the shaft 3 _and is formed as a cylindrical body 14 and surrounds the part to be entrained 13. Both parts can be provided with inserted steel spikes which penetrate the pot I2 in _a centering recesses of the reinforced soil.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Bimetallic temperature sensor with a spiral or helical bimetal! Band that engages with one end on the housing and with the other end on a coaxial shaft that is rotated by the temperature changes and thereby approaches or removes a contact from a mating contact that can be adjusted to the setpoint , characterized in that the sensor contact (5 _a ) through the screw

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shaped boundary of a sleeve (5) is formed, which _{sits coaxially on the shaft (3 a} ), and that the mating contact (y _a ) is carried by a carriage (7) which is attached inside or outside the contact sleeve (5) and is longitudinally displaceable in a guide (6, 6 _a ) by the setpoint adjuster (10).

2. Bimetal temperature sensor according to claim 1, in which the setpoint adjuster has an adjusting screw mounted in the housing head, characterized in that the screw (8 _{) engages in the slide (7) of the mating contact (7 a} ) and with a gripping sleeve known from micrometer screws ( 10) is connected. '

3. bimetallic temperature sensor according to claim 1, characterized in that the shaft between the sensor (1) and the switch (5 _ß , 7 J is divided and the parts (3 _e , 3 ₆ ) by a coupling elastically yielding in one direction (3 _C ) are connected.

_{4. bimetallic temperature} sensor according to claim 3, characterized in that the coupling (3 C) is designed as a permanent magnetic coupling, one of the entrained part penetrates as a bolt (13) in the cylindrical driver part (14).

5. bimetal temperature sensor according to claim 4, characterized in that the housing consists of two substantially tubular parts (A, B) which are connected to one another by a collar-like intermediate body (12) which in its inner region (i2 _fl ) is made of non-magnetic Material is pot-like as a partition in the magnetic field.

6. bimetal temperature sensor according to claim 1, characterized in that for elimination the inertia and hysteresis of the bimetal strip (1) this directly or indirectly in vibrations is moved.

7. bimetal temperature sensor according to claim 6, characterized in that a ferromagnetic Bimetal body (1) from a coil (11) through which current flows as a vibration generator is surrounded.

Considered publications:
German Patent No. 414038;
Swiss patent specification No. 228 687.

1 sheet of drawings