Thermostatschalter. Die Erfindung bezieht sich auf Th-er- mostatschalter, bei welchen der Thermostat und die durch diesen zu betätigende Kontakt vorrichtung innerhalb eines evakuierten oder gasgefüllten Behälters aus elektrisch isolie rendem Material angebracht sind.
Solche Einschliessung der Kontaktvorrichtung in einem Behälter mit passender Gasfüllung ergibt bekanntlich den Vorteil, dass die bei Kontaktunterbrechung entstehende Funken- oder Lichtbogenbildung bedeutend reduziert wird, so dass effektive Unterbrechung durch ganz unbedeutende mechanische Bewegungen der Kontaktorgane im Verhältnis zueinander bewirkt werden kann. Ausserdem werden die Kontaktflächen durch den Luftabschluss ge gen Oxydation geschützt.
Bei bekannten Thermostatschaltern dieser Art hat jedoch die Einschliessung des Ther mostates und der durch diesen zu betätigen den Kontaktvorrichtung eine Verschlech terung der thermischen. Verbindung zwischen den genannten Teilen und der äussern Um- gebung zur Folge, und hieraus ergibt sich ein praktischer Nachteil besonders in dem Fall, dass der Thermostat durch eine äussere Wärmequelle oder durch die Temperatur änderungen eines äussern umgebenden Me diums betätigt werden soll.
Die Erfindung hat in erster Linie den Zweck, diesen Nach feil zu beseitigen, und zu diesem Zweck wird nach der Erfindung der Dehnungsteil des Thermostates in effektive, wärmeleitende Verbindung mit den Wänd des umschlie ssenden, aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Behälters gebracht.
Eine solche wärmeleitende Verbindung lässt sich zweck mässig in der Weise herstellen, dass der ge nannte Dehnungsteil des Thermostates in metallische Verbindung mit innerhalb des Behälters, in unmittelbarer Nähe der Be hälterwände angeordneten Metallflächen ge bracht wird, oder auch dadurch, dass der Dehnungsteil als eine in solcher Weise an geordnete wärmeableitende Fläche ausge bildet wird.
In Zusammenhang hiermit ist es zweckmässig, auch die Kontaktvorrichtung in metallische Verbindung mit der wärme ableitenden Fläche oder den wärmeableiten den Flächen anzuordnen, damit eine effek tive Wärmeableitung von den Kontakt flächen erfolgt, wodurch noch der weitere Vorteil erzielt wird, dass :die Funkenstrecke bei -Unterbrechung schneller entionisiert und damit die Funkenbildung weiter reduziert wird.
Die Erfindung soll anhand der beige- fügten: Zeichnung, die verschiedene Ausfüh rungsformen darstellt, näher beschrieben werden.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt. einer Aus führungsform, und Fig. 2 ein entsprechender Schnitt -einer andern Ausführungsform; Fig. 3 zeigt .eine Abänderung der Kon- taktvorrichtung bei der Anordnung nach Fig. 2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Schalter im ganzen nebst dem zugehö rigen. Thermostat durch eine metallische, bei spielsweise aus Kupfer bestehende Hülse oder Röhre 1 getragen, die in den evakuierten oder mit" passender Gasfüllung bestehenden und aus elektrisch isolierendem Material, zum Beispiel Glas, versehenen Schutzbehälter 2 eingesetzt ist. Die Röhre 1 ist in effektiv wirkender, thermischer Verbindung mit der Behälterwand angeordnet und schliesst sich deshalb der innern Seite des Behälters an, beispielsweise dadurch, dass sie durch einen Längsschlitz aufgeschnitten und etwas fe dernd ausgeführt wird.
Die Röhre 1 ist mit .Stirnwänden 3, 4 versehen, von welchen erstere die Befesti- gungsvorrichtung 5' für diej Kontakte trägt. Die Kontaktvorrichtung besteht aus einem mit passender Kontaktfläche versehenen, steifen Metallstab 6 und einer diesem gegen über angeordneten. Kontaktfeder 7, die mit entsprechender Kontaktfläche versehen ist.
Der Stab und die Feder sind' an dem Block 5 der Befestigungsvorrichtung mittelst durch gehender ,Schrauben und zugehöriger Muttern festgehalten. Die Zuleitungen ,8 zu den Kon- takten sind durch isolierende Einführungen durch :die Stirnwand ,3 geführt und in dem entsprechenden Ende des Glasbehälters ein geschmolzen. Dieselben sind vom .Stab 6 bezw, von der Feder 7 isoliert und direkt mit den !von diesen getragenen Kontakten verbunden.
Die Feder 7 trägt einen Fortsatz 9, der die Betätigung der Kontaktvorrichtung durch den Thermostat zu vermitteln hat. Der Ther mostat besteht aus einem gegen die Innen seite der Röhre 1 in der Nähe der Stirnwand 4 bei 10 festgelöteten, umgebogenen und bi- metallisch ausgebildeten Stabe 11, der an seinem freien Ende eine Schraube 12 trägt, die mit dem Fortsatz 9 zusammenwirkt.
Der Kontakt 6, 7 ist normal geschlossen. Wenn die Temperatur des den Behälter 2 umgebenden Mediums steigt, so teilt sich die Wärmesteigerung durch die Behälterwan dung und durch die an diese thermisch an geschlossene Röhre 1, sowie durch die Löt stelle 10 dem bimetallischen Stab 11 schnell mit, und .dieser verbiegt sich demzufolge nach rechts in Fig.1. Wenn -die Wärme- steigerung eine gewisse vorbestimmte Grenze überschreitet, kommt die Schraube 12 in Be- rühTung mit dem Fortsatz 9 der Feder 7 und unterbricht den Kontakt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Dehnungsteil des Thermostates mit einer die Wärmeübertragung vermittelnden. Fläche ausgebildet, die sich der Behälterwandung anschliesst und mit dieser in thermischer Verbindung steht:
Der genannte Dehnungs teil ist hier in der Form einer Hülse oder Röhre 13 ausgeführt, die ähnlich wie die wärmeleitende Hülse 1 bei der vorher be schriebenen Ausführungsform an die Innen- seite ides Behälters thermisch angeschlossen ist und ebenfalls als Träger der Kontakt vorrichtung dient. Die Röhre 13. ist mit Stirnwänden 14, 14' versehen, die je eines der Kontaktorgane tragen.
Die Kontakt organe bestehen aus zwei in der Achsenrich- tung der Röhre hineinragenden und an den einander zugekehrten Enden mit passenden Kontaktflächen 16, 16' versehenen Stäben 15, 15' aus einem Material, dessen Aus dehnungskoeffizient kleiner ist als derjenige .der umschliessenden Metallhülse 13. Die Stäbe 15, 15' können beispielsweise aus Invar oder anderem passenden Metall oder Metallegierung hergestellt sein. Die Zu leitungen 8 zu den Stäben sind in je einem Ende des Behälters 2 eingeschmolzen.
Es russ wenigstens einer der Stäbe von der als Träger dienenden Röhre 13 elektrisch iso liert sein. Die metallische Röhre 13 ist der Kontaktstelle gegenüber mit einer Öffnung 18 versehen, durch welche der Kontakt und dessen Wirkungsweise beobachtet werden können.
Bei steigender Temperatur der Umge bung dehnt sich die Röhre 13 mehr aus als die Stäbe 15, 15' und,der Kontakt wird so mit unterbrochen. Die durch die Funken bildung entstehende Wärmeentwicklung kann erforderlichenfallsdadurch ausgeglichen werden, dass wärmespeichernde, die Stäbe 15, 15' frei umschliessende Kupferröhren oder dergleichen, auf der Zeichnung nichtdarge stellt, in wärmeleitender Verbindung mit de:
4 Kontakten 16, 16' angeordnet werden. Ge- gegebenenfalils wird der eine iStab in direkt metallischer Verbindung mit der Röhre 13 angeordnet.
Durch die in Fig. 3 dargestellte Abände rung der Kontakte beim Unterbechungs- rdlais nach Fig. 2 kann dieses ohne irgend welche sonstige Abänderungen derart, um gebildet werden, dass es als .Stromschluss- relais anstatt als Unterbrechungsrelais wirkt.
Zu diesem Zweck sind die Enden der Stäbe 1.5, 15' in,der Form von Harken 17, 17' aus gebildet, die übereinandner greifen, und in deren einander zugekehrten Seiten .die Kon takte 16, 16' derart angebracht sind, dass -sie beim Ausdehnen der Röhre 13 gegen ein ander geführt werden.
Die Betätigung des Schalters nach ider Erfindung kann gegebenenfalls durch @Strom- wände von einer besonderen 1:leizwicklung erfolgen, welche Wicklung in vorliegendem Falle sehr wohl ausserhalb des Behälters an gebracht sein, kann.
Die Anbringung einer effektiv wirkenden Heizwicklung für den Thermostat innerhalb des Behälters ist wegen ,des sehr beschränkten Raumes im Behälter mit praktischen Schwierigkeiten verknäpft und bringt ausserdem den Nachteil mit, dass das Vakuum oder die Gasfüllung im Behälter durch die Entwicklung gas förmiger Stoffe, welche bei der Erhit zung der Isolation der Wicklung ent steht, verschlechtert wird.
Eine inwendig angebrachte Heizwicklung mussausserdem ein für allemal einer gewissen Spannung oder Stromstärke angepasst werden.
Diese Schwie rigkeiten können dadurch überwunden wer den, @dass die Heizwicklung :auswendig, und zwar vorzugsweise um die Behälterwandun;" herum angebracht wird, wobei die Behälter wandung zugleich als elektrische Isolierung zwischen der Wicklung und,dem Thermostat ausgenutzt wird. Der Thermostat kann bei spielsweise in Übereinstimmung mit Fig.2 ausgeführt sein.
Die Heizwicklung wird hier wegen der effektiven wärmeleitenden Ver bindung zwischen der Behälterwaud'ung und dem Thermostat gleiehfalls in guter thermi scher Verbindung mit dem letzteren stehen. Eine auswendige Wicklung lässt sich unschwer verschiedenen Spannungen oder Stromstärken anpassen und kann im Bedarfsfalle deicht .ausgewechselt werden.
Die auswendige Heiz- wicklung kann .durch eine die Wicklung um schliessende Isolierhülse geschützt werden, wobei zugleich Wärmeverluste verhindert werden. Die iSchutzhülse kann zum Beispiel durch Zementierung gefestigt werden.
Die Übertragung von Wärme von aussen auf den Thermostat kann unter Umständen noch weiter verbessert werden, und zwar durch eine solche Ausführung des Behälters, dass dieser .aus der Metallröhre 1 bezw. 13 nebst an den Enden derselben gasdicht ,an geschmolzenen Stirnwänden oder Giebeln aus Glas oder anderem, ähnlichen Material be steht. Die auswendige Wicklung kann in diesem Falle mit einer dünnen, elektrisch isolierenden Zwischenlage, zum Beispiel .aus Glimmer um die Metallröhre herum ange ordnet werden.