DE1932411U - Kapillarrohr-thermostat mit spiralhohlfeder als ausdehnungselement. - Google Patents

Description

Firma

MoKo J u c h h e i m ,

Thermometerfabrik,

6400 P u 1 d- a
Moltkestraße 13 - -31

"Kapillarrohr-Thermostät mit Spiralhohlfeder als Ausdehnungselernent "

Blatt 1 ;.

Die bekannten Kapillarrohr-Ehermostate , -mit ,dem im Thermostat eingebauten Ausdehnungselement, bestehend aus einem Membran— öder Federbalgelement, haben den Sachteil·, daß die umgebungstemperatur im Thermostat-Gehäuse selbst,-sich

nachteilig auf die Schaltungen auswirkt» - . ~ Diese nachteilige Auswirkung kommt daher, weil die bisher üblichen Ausdehnungselemente-. eine zu große Fülmenge an Ausdehnungsflüssigkeiten beinhalten,, auf die die Umgebungstemperatur im Thermostatgehäuse einwirkt und damit der eingestellte Schaltpunkt je nach Höhe der Umgebungstemperatur fälschlich verschoben wird. Verschiedene Messungen haben ergeben, daß bei -Kapillarrohr-Thermostaten mit einer Membrane als. aus dehnung se leine nt beispielsweise ein Umgebungstempe— ratarfehler auftritt, der je ' C Umgebungstemperatur, den eingestellten Schaltpunkt um etwa 0,5 °/° je ⁰G Raumumgebungstemperatur, verschiebt. Bei Kapillarrohr-Thermostaten mit einem Meßbalg als Ausdehnungselement im Schaltkopf kann der auftretende Haumumgebungstemperaturfehler eine Schaltpunktverschiebung von mehr als 1 °/o je C betragen. Ein weiterer erheblicher Machteil bei den bekannten Kapillarrohr—Thermostaten besteht darin, daß durch die Verwendung von Buntmet allausdehnungs element en wie Membrane oder 'Federbalg-eine Quecksilberfüllung nicht möglich ist und man daher mit den organischen Füllmitteln, die aufgrund ihrer chemischen Alterung ohnehin keine höhere Temperatur zulassen, nur solche Geräte bauen kann, die maximal bis 300° G geeignet sind.

Diese vorgenannten und weitere Nachteile auszuschalten, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die darin besteht, als Ausdehnungselemejat im Thermostatgehäuse eine Stahl-Spiralhohlfeder als Ausdehnungselement in Verbindung mit einem Untersetaungshebel als Schaltübertragungsorgan anzuordnen,, die eine nur sehr-geringe Füllmenge beinhaltet, und zwar eine

solche Stahl-Spiralhohlfeder wie sie bei Quecksilberthermometern bereits seit langem bekannt und bewährt ist. Diese geringe Füllmenge wird von der Umgebungstemperatur im Thermostatgehäuse nicht, nennenswert beeinflußt, wodurch die bisherige nachteilige Schaltpunktverschiebung weitgehend ausgeschaltet wird. Die Anordnung einer solchen Stahl-Spiralhohlfeder - in einem Thermostat hat den Vorteil, daß diese zwar einen verhältnismäßig langen Ausdehnungsweg von mehreren mm liefert,. jedoch nur ein geringes Betätigungskraftmoment für die Schaltung abgenommen^¹ werden kann. Diese erfindungsgemäße Anordnung.einer Stahl-Spiralhohlfeder macht es notwendig, einen an sich bekannten Mikroschalter od. dgl» zu verwenden und für die Hebelanordnung zwischen Stahl-Spiralhohlfeder, und Schaltorgan, nicht _r wie üblich, einen Über-, sondern einer Untersetzungshebel anzuordnen. '

Die erfindungsgemäße Anordnung_s"bzw. die Kombination dieser teils neuen, teils aus anderen Instrumenten her bekannten Bauelemente lost die gestellte Aufgabe außerordentlich fortschrittlich, da hierdurch zuverlässig schaltpunkt.verschiebungsfreie Schaltungen auch für hohe Schalttemperaturen ermöglicht werden durch einen Thermostaten, der in seiner Erstellung sehr preisgünstig und wirtschaftlich zu. fertigen ist.

In "der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt s " ---■_

Fig. 1 eine Teilzeichnung des Erfindungsgegenstandes von der Seite gesehen in der Stellung kurz vor der Einschaltung,, ohne Thermostatgehäuse;

Fig» 2 eine Darstellung in ausgeschalteter. Stellung, sonst wie gemäß Fig. 1|

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der

Justier-Madenschraübenanordnung am Untersetzungshebelende in Seitenansicht|

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Figo 3 in Draufsicht ο

Im Thermostatgehäuse (nicht gezeichnet) ist neben oder unter einer Grundplatte 1 die Stahl-Spiralhohlfeder 2 angeordnet ο deren Kapillare 3 zum Fühler (nicht gezeichnet) führt ο Auf oder in-der^ vorgenannten Grundplatte« und zwar in 1 ' ist ein Druckfederbolzen 4 m Pfjsilrichtung -5 verschiebbar gelagert, an dessen freien Ende 6 die Untersetzungsbrücke 7 angelenkt istj die mit ihrem freien Schenkelende 7' in Richtung auf die Stahl-Spiralhohlfeder 2 zeigt» Das Untersetzungsbrückenende 7' ist zu Justierzwecken mit einer allseitig verstellbaren Madenschraube 8 od. dgl. ausgestattet, die mit ihrer Spitze an., einem Winkel 9 od. dgl. lose anliegt, der am Spiralhohlfederende 2¹ fest angeordnet ist. Gegen seitliche Verschiebung ist die Untersetzungsbrü'cke 7_S7^! durch einen Stehbolzen -10₅ Brücke od. -dgl. gesichert. Die Untersetzungsbrücke 7₅7' ist, wie bereits erwähnt, einseitig am freien Ende 6 des Druckfederbolzens 4 gelagert und drückt auf diese Lagerung 6,7 die

Einstellspindel 11, die von außen in Pfeilrichtung 5 ein- und verstellbar ist und womit sich der.Schaltpunkt-Sollwert einstellen läßt. Anstelle des Druckfederbolzens 4 kann auch eine flachfeder (nicht gezeichnet) auf der Grundplatte 1 angeordnet sein, deren freie Ausschwenkrichtung in Pfeilrichtung 5 liegt und auf deren freiem Ende einseitig die Untersetzungsbrücke 7 angeordnet bzw. befestigt ist= Über oder neben der Untersetzungsbrücke 7₉7' ist das Schaltorgan, beispielsweise ein Mikroschalter 12 feststehend angeordnet, dessen Schaltknopf 13 von einem Betätigungsstift 14 od. dgl. angesprochen wird, der auf der Untersetzungsbrücke 7,7' angeordnet ist und an dem Schaltknopf 13 des Mikroschalters 12 in der Schaltsteilung gemäß Fig. 1 fast anliegt.

Durch Verdrehung der Einstellspindel 11 wird die einseitige Lagerung 6₅7 des Untersetzungshebels 7_S7' in Pfeilrichtung 15 verschoben, wobei sich der Druckfederbolzen 4 zusammendrückt. Dies nat zur Folge, daß sich die ganze Untersetzungsbrücke 7,7' aus der Lage gemäß Fig. 1 in' die Lage gemäß Fig. 2 verlagert und sich hierbei der Betätigungsstift. 14' vom Schaltknopf 13' löst. Bei ...ansteigender Temperatur am Fühler sprengt sieh die Spiralhohlfeder 2 auf, der Untersetzungshebel wird in Richtung 13.auf den Mikroschalter hin verschwenkt und der Betätigungsstift 14' wandert hierbei in Richtung auf den Schaltknopf 13', der dann schaltet, sobald die eingestellte Temperatur erreicht ist. ' .

Die Madenschraube 8 wird"in- einem Langloch 16 und einem Drehstück 17 geführt, so daß sich, auch der

Angriffspunkt in der Hebellängsachse, d. h. der Unters et zungsbrüc ke , einstellen läßt. .Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, entsprechend den Jertigungstoleranzen der Spiralfeder den Thermostaten individuell auf einen ganz bestimmten Skalenbereich "einzustellen. Die Gesamtanordnung durch den Hebel hat noch den Vorteil; daß eine weitgehende Temperatur-Sicherheit gegeben ist, indem die am Mikroschalter angreifende Betätigungskraft ein bestimmtes, durch die Gegenfeder begrenztes Maß nicht überschreiten kann. Außerdem ist die verwendete Spiralfeder als Meßfeder in ihrer eigenen Elastizität so beschaffen₃ daß eine weitgehende- Über- oder Untertemperatur-Sicherheit von vornherein gewährleistet ist_s die über den bekannten Membranen- oder Balgsystemen liegt. Bei Membranen- oder Balgsystemen läßt sich eine entsprechende Übertemperatursicherheit von nennenswerter Größe beispielsweise über 2.0 fo des Skalenendwertes nur dadurch erreichen, daß man das Gesamtvolumen des Ausdehnungs- bzw. Meßfühlers so weit herabsetzt, daß man den gesamten..Auslenkungsweg der Membrane oder des Balges einschließlich der Übertemperatursicherheit nicht überschreitet.. Die erfindungsgemäße Stahl-Spiralhohlfeder hingegen hat die Eigenschaft j daß sie ehne Schaden ein mehrmaliges Überschreiten der Endtemperatur aushält, wobei von vornherein bei der konstruktiven Festlegung keine Rücksicht auf die Übertemperatursicherheit genommen werden braucht, und damit entgegen der-Anordnung beim Balg oder der Membrane keine Beeinträchtigung der Schaltgenauigkeit oder Schaltdifferenz erfolgt.

7 —

Wie eingangs erwähnt, gibt die Stahl-Spiralhohlfeder 2 einen verhältnismäßig großen Schaltweg in Pfeilrichtung 18 her, aber nur ein geringes Schaltdrehmoment, welches aber durch die Anordnung eines Untersetzungshebels für die Betätigung des Schaltorgans, vorzugsweise eines Mikroschalters, vollkommen ausreicht» Mit einem solchen erfindungsgemäßen Thermostaten können ohne., weiteres - Meß-."-. temperaturen bis zu 600° C geschaltet werden=

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Claims (2)

1. RA. 587 635*-l 11.65

   Ansprüche

   ο Kapillarrohr-Thermostat, dadurch g e ken. nz ei c-h' net ," daß in diesem eine an sich "bekannte Stahl-Spiralhohlfeder (2) mit einem geringen Füllvolumen als Ausdehnungselement ■ angeordnet ist, die eine einseitig.in Richtung der Verstellspindelach.se (11) verschiebbar; gelagerte Untersetzungsbrücke (7₅7^!) je nach ' Temperaturschwankung am Fühler verschwenkt, wobei durch einen, untersetzt zwischen Untersetzungsbrückenlagerung (6,7) und Stahl-Spiralhohlfeder-"" (2), auf oder an der Untersetzungsbrücke „(7,7^!) angeordneten Betätigungsstift (14) od. dgl» ein Schaltorgan, vorzugsweise ein Mikroschalter (12), .betätigt wird ο " .
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j, daß die Untersetzungsbrücke (7) einseitig in einen Druckfederbolzen (4)s einer Flachfeder od. dgl. gelagert ist, dessen Verschieberichtang (5) in der Achse der Verstellspindel (11) liegt und durch diese die Lagerung (6) der Untersetzungsbrücke (7,7') ohne Spiel ein- bzw. versteilbar ist.

   Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem freien Ende der Untersetzungsbrücke (7') eine allseitig verstellbare Madenschraube (8) od. dgl» angeordnet ist, die über einen Winkel (9) od. dgl.-mit der Stahl-Spiraihohlfeder (2) in Berührung steht.