NO143394B - Temperaturregulator - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en temperaturregulator for elek-

triske apparater, omfattende et utvidelseslegeme som består av to skålformede blikkdeler, som er forbundet med hverandre langs omkretskantene og som er fylt med en utvidelsesvæske og gjennom et kapillarrør står i forbindelse med en temperatur-

føler, idet kapillarrøret gjennom en tilslutningsdel er sentralt tilsluttet utvidelseslegemet, et innstillingsorgan som inn-

virker på utvidelseslegemets ene side, og en overføringsarm som innvirker på utvidelseslegemets andre side, idet den strekker seg tett over utvidelseslegemet og påvirker minst en kippbryter.

Fransk patentskrift nr. 1.067.591 viser et utvidelseslegeme som er loddet direkte på et med gjenger forsynt følekammer. En slik konstruksjon kan naturligvis ikke anvendes hvor det skal være avstand mellom utvidelseslegemet og føleren, forbundet med hverandre gjennom et kapillarrør, og der er også utvidelseslegemet fast anordnet.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en temperaturregulator av den innledningsvis nevnte art, hvor utvidelseslegemet og overføringsarmen allerede under frem-stillingen danner en enhet og monteres som sådan, slik at det ikke kan opptre noen innbyrdes forskyvning eller dødgang som kan føre til unøyaktighet i reguleringen, og hvor innbygnings-dybden er meget liten innbefattet utvidelseslegemet.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at tilslutningsdelen for kapillarrøret strekker seg gjennom en åpning i overføringsarmen og der sentrerer resp. orienterer utvidelses-delen på overføringsarmen.

På .denne måte oppnås en særlig enkel temperaturtølsom regulator hvor overføringsarmen påvirker en kippbryter som er anordnet på tvers av armen.

For en enkel temperaturregulator er det tilstrekkelig

med en enkelt kippbryter, men det kan også anordnes en kipp-

bryter som har to kontakter som kopler ved forskjellige temperaturer.

Vanligvis har slike kipppbrytere to ved siden av

hverandre liggende kontaktfjærer, men det kan også anordnes andre typer kippbrytere hvor de to kontakter ligger på motsatte ender av en enkelt kippfjær.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av

kravene 2-12.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal nedenfor for-klares nærmere under henvisning til tegningene.

Fig. 1 viser i sterkt forstørret målestokk et aksialt

snitt gjennom et utvidelseslegeme ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser i forstørret målestokk en temperaturfølsom anordning med et utvidelseslegeme ifølge fig. 1. Fig. 3 viser en tilslutningsdel for et utvidelseslegeme ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser en temperaturregulator med en temperaturfølsom anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 viser en temperaturregulator med et utvidelseslegeme ifølge fig. 3.

Utvidelseslegemet 11 består av to skålformede blikkdeler

12 og 13 med bølgeformet bunn. Blikkdelen 13 er satt inn i den ytre blikkdel 12 og de to blikkdeler er væsketett loddet sammen langs omkretskanten. Det midtre området av hver blikkdel har et plant parti som vender mot tilslutningssiden.I dette parti er det på utsiden av blikkdelen 13 påsveiset et trykkstykke 15 i form av en plan skive. Denne kan samvirke med en kule 16 som er presset inn i en ende av en innstillingsspindel 17. Tilslutningssiden av blikkdelen 12 er i midtpartiet forsynt med en åpning gjennom hvilken det før sammensetningen av de to blikkdeler er ført gjennom en tilslutningsdel 18. - Tilslutningsdelen har hovedsaklig form av en hulnagle og består likesom den øvrige del av tilslutningsdelen av rustfritt stål. Det gjelder her et rør som er utbøyet i den ene ende slik at det dannes en lens 19 som er anbrakt på innsiden av blikkdelen 12 ved hjelp av kontaktsveising. Denne sveising er likesom omkretssveisingen av utvidelseslegemet en væsketett sveis.

Til flensen 19 slutter det seg et rørstykke 20 som i form av en stuss rager ut av utvidelseslegemet og har en inn i utvidelseslegemet 11 ragende åpning '21 i hvilken et kapillarrør 22

er loddet inn. Dette fører på vanlig måte til en temperaturføler som utsettes for den temperatur som skal overvåkes. Enden av rør-stykket 20 er avskrådd. Rørstykket 20 er vesentlig tykkere enn kapillarrøret hvis ytre diameter må passe inn i åpningen i rør-stykket 20. Derfor er rørstykket egnet til styring av hele ut-videlseslegemet da den ikke er bøyelig som følge av flensen 19 be-

står heller ingen fare for at rørstykket skal kunne trekkes ut av utvidelseslegemets tynne blikk eller bøye dette. Allikevel danner den en pålitelig tilslutningsdel for kapillarrøret.

Før loddeoperasjonen ved hvilken kapillarrøret 22 an-bringes, stikkes rørstykket 20 gjennom en åpning 2h i en overførings-arm 23. Da denne åpning er et enkelt hull kan utvidelseslegemet etter anbringelsen av kapillarrøret og temperaturføleren ikke lenger fjernes fra overføringsarmen. Armen har et utbøyet parti 25

i området av åpningen 24, slik at dette utbøyede parti støtter seg mot den plane flate 26 på blikkdelen 12 i området av tilslutningsdelen.

Et slikt utvidelseslegeme som vist på fig. 1 er inne-bygget i temperaturregulatoren på fig. 2. Ved denne temperaturregulator 27 er det anordnet to kontakter på en kippbryter 28 som kopler ved forskjellig temperatur. På" den måte kan f.eks. en elektrisk kokeplate ha to varmeelementer som resulterer i god varmeregulering idet de to kontakter er justelt med en viss tempera-turforskjell, slik at ved endring av den innstilte temperatur koples først det ene varmeelement inn og deretter det andre for finregulering av temperaturen. Slike varmeregulatorer betegnes som tokretsregulering.

Med utvidelseslegemet ifølge oppfinnelsen kan det

bygges en meget enkel regulator. Det består av et hus 29 av isolasjonsmateriale med en utsparing 30 og en gjennomgående åpning 31 til betjeningssiden. Det er der anbrakt en tilslutningsplate 32 som på midten er forsynt med en uttrukket tapp med gjenger 33.

Disse gjenger tjener på innersiden som mutter for en innstillingsspindel 17 som er forsynt med utvendige gjenger og en fastsittende innstillingsknapp 35-

Som allerede vist på fig. 1 ligger trykkstykket 15 på utvidelseslegemet 11 an mot en kule jg i enden av innstillingsspindelen 17. Overføringsarmen 23 har i den ene ende et fjærende parti 36 som er forbundet med huset 29. Derved utøver den et kontakttrykk på tilslutningssiden av utvidelseslegemet 11 som støtter seg mot kulen 11 via trykkstykket 15.

For at bare delen 36 og ikke hele overføringsarmen skal virke som bladfjær , er den særlig i det området hvor overføringen av bevegelsen skjer forsynt med oppbøyede kanter som en for-sterkning. I den motsatte ende er overføringsarmen 23 forsynt med et trykkstykke 37 som hviler på betjeningsorganet for en ikke nærmere vist kippbryter 28. Som allerede nevnt kan det også anvendes to kippbrytere som betjenes av samme betjeningsorgan.

Det skal bemerkes at utvidelseslegemet på enkleste måte og til tross for den derved nødvendige bevegelighet kan virke direkte på kippbryteren. Den viste,utførelse er beregnet på det tilfellet hvor reguleringen ikke ubetinget nødvendiggjør en dobbeltpolet utkopling av det regulerte apparat. Hvis dette er ønskelig så kan man ved en ganske enkel utvidelse av huset anbringe en slik skillebryter med to kontaktbaner, idet innstillingsspindelen har et firkantet eller lignende avsnitt på hvilken er anbrakt en kamskive som betjener begge kontaktfjærer inne i huset.

Det på fig. 3 viste utvidelseslegeme tilsvarer det på fig. 1. Samme deler er derfor forsynt med samme henvisningstall. Overføringsarmen 23' har her ikke noe utbøyet parti 25. I åpningen 24' i overføringsarmen 23' er det satt inn en føringsdel 40 som likesom tilslutningsdelen 18 har et gjennom åpningen oppover-ragende rørstykke 4l med en flens 42 som er fast anbrakt på undersiden av overføringsarmen 23<*>ved hjelp av kontaktsveising. Førings-delen er også utført som en hulnagle av blikk. Dens indre diameter av rørstykket 41 er større enn den ytre diameter av rørstykket 20 på tilslutningsdelen 18 slik at de kan skyves i hverandre.

Anbringelsen av utvidelseslegemet 11 skjer på den måte at etter den væsketette innsveising av tilslutningsdelen 18 i utvidelseslegemet ved hjelp av kontaktsveising blir rørstykket 20 av tilslutningsdelen 18 ført gjennom åpningen i føringsdelen 40 som på forhånd ved kontaktsveising er fastsveiset på undersiden av overføringsarmen 23'. Derved kan kapillarrøret 22 føres inn i åpningen i rørstykket 20 og med en felles lodding blir kapillarør-røretj tilslutningsdelen 18 og føringsdelen 40 loddet til hverandre. Av den grunn er lengden av tilslutningsdelen 18 og føringsdelen 40

dimensjonert slik at de ender i tilnærmet samme høyde, slik at

loddingen er lett å utføre. Denne lodding kan likesom kontakt-sveisingen mellom flensen 42 og overføringsarmen 23 såvel som flensen 19 og blikkdelen 12 skje ganske enkelt fordi de masser som skal forbindes med hverandre er tilnærmet like store og deres varmeledningsevne har også samme størrelsesorden. Dette er.en vesentlig fordel fremfor de ellers anvendte kapillarrørbefestigelser hvor kapillarrøret på den ene side og en blikkdel av utvidelses-

legemet på den annen side skal sveises sammen eller lo''ddes sammen med en nippel som har en tierpotens større virksom masse (varmeledningsevne).

Utvidelseslegemet blir på denne måte sikkert sentrert og festet på overføringsarmen 23, slik at overføringsarmen og utvidelseslegemet danner et ideelt element for innbygning i en bryter eller regulator. Forbindelsen mellom tilslutningsdelen og førings-delen er meget fordelaktig, og hvis det er ønskelig kan også tilslutningsdelen sitte glidbart i føringsdelen og bare sentreres i denne.

Fig. 4 viser en temperaturregulator 27 med et utvidelseslegeme 11' i en særskilt flat utforming. Her er de plane kanter av de to bølgeformede blikkdeler sveiset sammen til et legeme slik at den nedadrettede omkretskant av utvidelseslegemet på fig. 4 bort-faller. Tilslutningsdelen 18 er anbrakt som ovenfor beskrevet men på den ovenforliggende blikkdel er det anordnet et utbøyet parti i stedet for trykkstykket 15.

Tilslutningsdelen 18 er ført inn i overføringsarmen 23" som i det området som dekker utvidelseslegemet 11' er forsterket med opphøyede kanter. I den frie ende er armen forsynt med et trykkstykke 37 som påvirker en kippbryter 28 som strekker seg på tvers av armens retning. Denne kippbryter 28 kan som vist på fig.

2 være en kippbryter med en eller to kontakter og det kan også

være anbrakt to parallelt ved siden av hverandre liggende trykk-nappbrytere som betjenes av samme trykkstykke.

I den andre ende har overføringsarmen et fjærende parti 36' som er forbundet med et fjærende parti 44 på en mottrykksarm 45 og sammen med denne festet i huset 29'. Mottrykksarmen er med unntagelse av det fjærende parti 44 forsterket med nedbøyede kanter og har i den frie ende et trykkstykke 46 som samvirker med en kurveskive 47. Kurveskiven ligger parallelt med og i flukt med utvidelseslegemet 11'. Kurveskiven er dreibart lagret i huset og har i enden av sin aksel en innstillingsknapp 48.

Mottrykksarmen 45 har i midten et utbøyet parti som ligger an midt på undersiden av utvidelseslegemet. Overførings-armen 23" og mottrykksarmen 45 trykker som følge av sine fjærende partier 36' og 44 mot hver sin side av utvidelseslegemet 11' slik at armene holder et visst kontakttrykk.

Det er klart at på den ene side oppnås ved anordning av utvidelseslegemet 11' mellom overføringsarmen 23'</>og mottrykksarmen 45 en meget fordelaktig utvidelsesanordning, og på den annen side oppnås en enhet som lett kan bygges inn i en bryter uten at noen særskilt sentrering eller lignende av utvidelseslegemet er nød-vendig. Anordning av trykkstykkene 46 og 37 er ikke ubetinget nødvendig på de viste steder, men ved tilsvarende forandring av stillingen av disse trykkstykker kan omsetningsforholdet mellom kurveskiven, utvidelseslegemet og kippbryteren varieres innen vide grenser. Det er også mulig å anbringe trykkstykket 37 f.eks. på oversiden av overføringsarmen 23". Kippbryteren må da ligge på oversiden. Imidlertid byr de viste, og beskrevne anordninger den mulighet å bygge en meget liten og enkel regulator slik som vist på fig. 4.

Mens temperaturregulatorene på fig. 2 og 4 har form av tokretsregulatorer eller som enkel innstillbar temperaturbegrenser, arbeider temperaturregulatoren på fig. 5 kvantiserende. Dette er imidlertid også mulig ved regulatorene på fig. 2 og 4 hvis man forsyner utvidelseslegemet 11 resp. 11' med oppvarming som arbeider i avhengighet av innkoplingen av kippbryterne 28.

Fig. 5 viser et utvidelseslegeme 11 slik som beskrevet under henvisning til fig. 3 som på samme måte er festet på en overføringsarm 23' 1 ' . Denne strekker, seg bare til det midtre området av utvidelseslegemet. På stedet for det fjærende parti 36" går over i dét avstivede området, er festet en bimetallstrimmel 49 som ved tilslutninger 50 og 51 danner passasje for en elektrisk strøm og ved oppvarming bøyes den frie ende 52 oppover, og et trykkstykke 37 i enden av bimetallstrimmelen påvirker en kippbryter 28' som bare har en kontakt.

Temperaturregulatoren blir festet ved hjelp av en innstillingsspindel 17 og arbeider som taktgivende temperaturregulator idet en utvidelse av utvidelseslegemet avhengig av temperaturen innstiller det midtre temperaturnivå mens bimetallstrimmelen sørger for taktgivningen. Bimetallstrimmelen oppvarmes når kippbryteren er innkoplet og avkjøles når det apparat som styres koples ut ved hjelp av kippbryteren 28'. Kippbryteren 28' blir ved nedoverbe-vegelse av bimetallstrimmelen ved avkjøling etter noen tid innkoplet igjen og sørger for at energi i samsvar med den temperatur som er innstillet ved hjelp av innstillingsspindelen 17 tilføres det apparat som skal reguleres.

Det er også mulig å styre bimetallstrimmelen f.eks. ved hjelp av en varmevikling på bimetallstrimmelen eller i" nærheten av denne eller en oppvarming ved hjelp av en parallell strømkrets. Under tiden er det også mulig å sløyfe tilslutningen 51 og tilføre bimetallstrimmelen sin energi gjennom kippbryteren. Mellom bimetallstrimmelen og overføringsarmen 23''' foreligger en elektrisk isolering. Det oppnås med oppfinnelsen en meget enkel temperaturregulator med overordentlig små dimensjoner.

Claims (12)

1. Temperaturregulator for elektriske apparater, omfattende et utvidelseslegeme (11) som består av to skålformede blikkdeler som er forbundet med hverandre langs omkretskantene og som er fylt med en utvidelsesvæske og gjennom et kapillarrør (22) står i forbindelse med en temperaturføler, idet kapillar-røret gjennom en tilslutningsdel (18) er sentralt tilsluttet utvidelseslegemet, et innstillingsorgan (17,47) som innvirker på utvidelseslegemets ene side, og en overføringsarm (23) som innvirker på utvidelseslegemets andre side, idet den strekker seg tett over utvidelseslegemet og påvirker minst en kippbryter (28), karakterisert ved at tilslutningsdelen (18) for kapillarrøret (22) strekker seg gjennom en åpning (24) i overføringsarmen (23) og der sentrerer resp. orienterer ut-videlsesdelen på overføringsarmen.

2. Regulator ifølge krav 1, karakterisert ved at i det minste én kippbryter (28) er anordnet på tvers av overføringsarmens (23) lengderetning.

3. Regulator ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kippbryteren (28) har to kontakter som sluttes ved forskjellig temperatur.

4. Regulator ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at innstillingsorganet består av en flat, parallelt under utvidelseslegemet (11) forløpende kurveskive (47).

5. Regulator ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at det på overføringsarmen (23) er anordnet en ende av en oppvarmbar bimetallstrimmel (49) hvis andre ende (52) påvirker kippbryteren (28).

6. Regulator ifølge krav 5, karakterisert ved at bimetallstrimmelen (49) er oppvarmet i avhengighet av den strøm som koples av kippbryteren (28) og tilveiebringer en kvantisering resp. taktgivning av den strøm som tilføres det elektriske apparat.

7. Regulator ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at tilslutningsstykket (18) er utformet i likhet med en hulnagle med en flens (19) og en gjennom åpningen (24) forløpende rørdel (20).

8. Regulator ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at overføringsarmen (23) påfører utvidelseslegemet en forspenning.

9. Regulator ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at overføringsarmen (23) er utformet som en langs en del av sin lengde avstivet bladfjær.

10. Regulator ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at tilslutningsdelens (18) rørdel (20) er opptatt i et rørstykke (41) av en styredel (40) som omgir rørdelen.

11. Regulator ifølge et av kravene 1-10, karakterisert ved at utvidelseslegemet (11) er festet mellom overføringsarmen (23), og en mottrykksarm (45), som fra motsatte sider trykker på utvidelseslegemet (11).

12. Regulator ifølge krav 11, karakterisert ved at armene (23,45) utøver trykket mot hverandre som følge av selvfjæring.