DE1244993B - Temperature controller for electrical heaters - Google Patents
Temperature controller for electrical heatersInfo
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Description
Temperaturregler für elektrische Heizgeräte Die bekannten Temperaturregler für elektrische Heizgeräte enthalten ein Regelglied, das entweder von einem Bimetall gebildet wird oder aus zwei Konstruktionselementen mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die in bestimmter Weise zusammenwirken, besteht. Das Regelglied der letzten Gruppe von Temperaturreglern wird meist von einer länglichen, einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzenden Grundplatte und einem darauf fest geschweißten dächförmigen Körper mit kleinem Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet. Bei Erwärmung dehnt sich also die Grundplatte stärker als der dachartige Aufsatz aus, so daß der Abstand zwischen dem Scheitelpunkt des Aufsatzes und der Grundplatte kleiner wird. Dieser Abstand ist also temperaturabhängig, und die Bewegung des Scheitelpunktes des dachförmigen Aufsatzes wird daher auch für die Temperaturregelung benutzt. Die bekannten Temperaturregler besitzen außer dem Regelglied noch ein Temperaturvorwahlelement, mit dessen Hilfe der Regler in der Weise eingestellt wird, daß er nach Erreichen einer bestimmten Solltemperatur den Heizstromkreis ausschaltet. Als Schaltelement dient dabei eine Kontaktfederanordnung, die einerseits von dem Vorwahlelement und andererseits von dem Scheitel des dachförmigen Teiles des Regelgliedes beeinflußt wird. Sie besteht aus einer Kontaktfeder, die einerseits zusammen mit einer anderen Feder fest eingespannt und andererseits mit einer Ausscherung schneidenartig in dem freien Ende der anderen Feder gelagert ist und die mit einer Gegenkontaktfeder zusammenarbeitet. Durch die Schneidenlagerung der Kontaktfeder und durch die besondere Ausbildung ,der anderen, der Lagerfeder, wird eine Verspannung erzielt, die bei bestimmter Kraftwirkung auf die Lagerfeder ein Umschnappen der Kontaktfeder von einer Schaltstellung in die andere bewirkt.Temperature regulators for electrical heating devices The well-known temperature regulators for electrical heaters contain a control element, which is either made of a bimetal is formed or from two construction elements with different coefficients of thermal expansion, that work together in a certain way. The rule member of the last group of temperature regulators is usually of an elongated, a large coefficient of thermal expansion owning base plate and a roof-shaped body firmly welded to it formed with a small coefficient of thermal expansion. When heated, the expands Base plate stronger than the roof-like attachment, so that the distance between the vertex of the attachment and the base plate becomes smaller. This distance is therefore temperature dependent, and the movement of the apex of the roof-shaped The attachment is therefore also used for temperature control. The well-known temperature regulators In addition to the control element, they also have a temperature preselection element with its help the controller is set in such a way that it will after reaching a certain Setpoint temperature switches off the heating circuit. A switching element is used Contact spring arrangement, on the one hand by the preselection element and on the other hand by the apex of the roof-shaped part of the control member is influenced. she consists from a contact spring, which on the one hand is firmly clamped together with another spring and on the other hand with a shear blade-like in the free end of the other Spring is mounted and which cooperates with a mating contact spring. Through the Blade bearing of the contact spring and due to the special design, the other, the bearing spring, a tension is achieved that with a certain force on the bearing spring snapping of the contact spring from a switching position to the other causes.
Bei den bekannten Temperaturreglern befindet sich nun die Lagerfeder unmittelbar oberhalb des Scheitels des dachförmigen Regelgliedaufsatzes, so daß die Kraftwirkungen von dem Regelglied auf diese Feder übertragen werden. Von der anderen Seite wirkt auf die Gegenkontaktfeder das Temperaturvorwahlelement ein. Die Schaltstellung der Kontaktfeder hängt also sowohl von der Stellung des Vorwahlelementes als auch von der durch das Regelglied auf die Lagerfeder ausgeübten Kraft ab.The bearing spring is now located in the known temperature regulators immediately above the apex of the roof-shaped regulating link attachment, so that the force effects are transmitted from the control element to this spring. Of the on the other side, the temperature preselection element acts on the mating contact spring. The switching position of the contact spring depends on the position of the preselection element as well as the force exerted on the bearing spring by the control element.
Es sind Temperaturregler bekannt, bei denen die Kontaktfederanordnung, eine Halterung für das Temperaturvorwahlelement sowie das Regelglied eine gemeinsame Befestigungsstelle besitzen und durch einen kurzen Niet oder Bolzen zusammengehalten werden.There are known temperature controllers in which the contact spring arrangement, a holder for the temperature preselection element and the control element a common one Have attachment point and held together by a short rivet or bolt will.
Die bisher bekannten Temperaturregler der beschriebenen Art haben jedoch den Nachteil, daß die Temperatur bei jeder Inbetriebnahme zunächst wesentlich über den Sollwert ansteigt und sich erst nach wiederholten Regelspielen bei der gewünschten Temperatur einpendelt, weil erst dann das Regelglied die Temperatur der Regelstrecke angenommen hat. überhöhte Temperaturen sind häufig sehr störend, besonders dann, wenn Stoffe, die nur Temperaturen bis zu einer gewissen Höhe vertragen, vor Überhitzung geschützt werden sollen.The previously known temperature regulators of the type described have however, the disadvantage that the temperature is initially significant at each start-up rises above the setpoint and only changes after repeated control cycles in the the desired temperature levels off, because only then does the control element control the temperature the controlled system has accepted. Excessive temperatures are often very annoying, especially when substances that can only tolerate temperatures up to a certain level, should be protected from overheating.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche gefährlichen und sehr störenden Anheizspitzen bei der Inbetriebnahme von elektrisch beheizten Geräten der eingangs erwähnten Art zu vermeiden.The invention is based on the object of such dangerous and very annoying heating peaks when starting up electrically heated devices of the type mentioned at the beginning.
Sie erreicht dies dadurch, daß ein Hilfsteil, über das mit Hilfe eines aus schlecht wärmeleitendem Material bestehenden Stößels das Regelglied auf die Kontaktfederanordnung einwirkt, an der gemeinsamen Befestigungsstelle angebracht ist und als Befestigungsmittel ein gut wärmeleitendes Element von der Größenordnung des Stößels dient, das unter Zwischenschaltung von Isolierabstandsstücken die einzelnen Teile zusammenhält. Eine ohnehin als Befestigungselement erforderliche Schraube aus gut wärmeleitendem Material folgt der Temperatur der Regelstrecke praktisch ohne Verzögerung, der aus schlecht wärmeleitendem Werkstoff bestehende Stößel bleibt dagegen noch kalt. Durch die Längenausdehnung der Schraube, die erst nach einigen Regelspielen durch die Ausdehnung des Stößels kompensiert wird, wird das federnde Hilfsteil so verspannt, daß die Heizung schon vor Erreichen der Solltemperatur abschaltet. Die Verbindung zwischen dem Regelglied und dem Hilfsteil, zwischen denen die Kontaktfederanordnung vorgesehen ist, wird durch einen Keramikstößel hergestellt. Die Schnappfeder der Kontaktfederanordnung, auf die das Hilfsteil einwirkt, ist so beschaffen, daß der von ihr betätigbare Kontakt bei Belastung der Feder durch das Hilfsteil Geöffnet, bei Entlastung hingegen geschlossen ist. Die Schnappfeder, die aus einer normalen Blattfeder gefertigt ist, ist mit parallelen Längseinschnitten versehen und durch bestimmte Vorbehandlung in einen Spannungszustand versetzt worden, der die Schnappwirkung ermöglicht. Die Einstellung der Kontaktfederanordnung durch das Vorwahlelement erfolgt durch einen gleichzeitig auf beide Federn einwirkenden Bolzen, der auf einer schiefen Ebene des Vorwahlelementes gleitet. Die Kontaktfederanordnung, das Hilfsteil und der Träger für das Vorwahlelement sind auf der Grundplatte des Regelgliedes durch Isolierabstandsstücke voneinander getrennt angeordnet und werden nur durch eine einzige Schraube zusammengehalten. Zum Ausgleich von Ausdehnungen der Halteschraube sind die Isolierstücke durch eine Blattfeder gegen die Schraube verspannt.You achieve this by having an auxiliary part over which with the help of a from poorly thermally conductive material existing plunger the control element on the Acts contact spring arrangement, attached to the common fastening point is and as a fastening means a highly thermally conductive element of the order of magnitude of the plunger is used, with the interposition of insulating spacers the individual Holds parts together. A screw that is required as a fastening element anyway Made of a material that conducts heat well, the temperature of the controlled system practically follows without delay, the tappet, which is made of poorly thermally conductive material, remains on the other hand still cold. Due to the linear expansion of the screw, which only takes place after some Control play is compensated by the expansion of the plunger, the resilient Auxiliary part tensioned so that the heating switches off before the target temperature is reached. The connection between the control element and the auxiliary part, between which the contact spring arrangement is provided is made by a ceramic plunger. The snap spring the Contact spring arrangement on which the auxiliary part acts is such that the the contact that can be actuated by it Opened when the spring is loaded by the auxiliary part, on the other hand, it is closed when the load is released. The snap spring that comes from a normal Leaf spring is made, is provided with parallel longitudinal incisions and through certain pretreatment has been placed in a state of tension, the snap action enables. The setting of the contact spring arrangement is carried out by the preselection element by a bolt acting simultaneously on both springs, which is crooked on one Level of the preselection element slides. The contact spring assembly, the auxiliary part and the carrier for the preselection element are on the base plate of the control element Isolation spacers are arranged separately from each other and are only through one only screw held together. To compensate for expansion of the retaining screw the insulating pieces are clamped against the screw by a leaf spring.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Der Temperaturregler besteht aus dem an sich bekannten Regelglied, das sich aus der Grundplatte 1 und dem dachartigen Ansatz 2, der an die Grundplatte angelötet oder angeschweißt ist, zusammensetzt. Die aus der Schnappfeder 4 und der Gegenkontaktfeder 5 bestehende Kontaktanordnung, die Hilfsfeder 6 und der Träger 7 für das drehbare Vorwahlelement 8 sind durch eine Schraube 3 an der Grundplatte befestigt. Die Schraube ist in eine Abwinke-Jung 9 der Grundplatte eingeschraubt und hält auch die zwischen den einzelnen Elementen vorgesehenen Isolierstücke 10, 11, 12. In dem untersten Isolierstück 12 ist eine Ausnehmung vorgesehen in die eine die Isolierteile gegen die Schraube 3 verspannende Blattfeder 13 eingelegt ist. In der Nähe der Einspannstelle der Kontaktfederanordnung ist ein an seinem unteren Ende mehrfach abgesetzter Bolzen 14 vorgesehen, der sowohl auf der Schnappfeder als auch auf derGegenkontaktfeder mit seinen Absätzen in entsprechenden Öffnungen aufliegt. Der Bolzen greift mit dem oberen Ende durch eine Öffnung des Hilfsteiles und Gleitet auf einer schiefen Ebene 15 des Vorwahlelementes B. Zwischen dem Aufrsatz 2 des Regelgliedes unddemfederndenHilfstei16 ist einKeramikstöße116 angeordnet, der einerseits in dem Scheitel des Aufsatzes und andererseits in einer Ausnehmung des Hilfsteiles gelagert ist. Die Schnappfeder und die Gegenkontaktfeder besitzen Öffnungen, durch die der Stößel hindurchragt. An der Schnappfeder4 ist der Kontakt 4a und an der Gegenkontaktfeder5 der Kontakt5a angeordnet. Die Schnappfeder ist in ihrem Mittelteil mit zwei parallelen Längsschlitzen versehen, durch die drei stegartige Teile gebildet werden, von denen der mittlere4b .gegenüber den äußeren 4 c verlängert ist. Dadurch wird die Schnappwirkung der Feder ermöglicht. An der Gegenkontaktfeder und an dem federnden Hilfsteil sind noch Justierorgane 17 bzw. 18 vorgesehen. Das Vorwahlelement ist mit einem in seiner Drehachse verlaufenden Loch 21 versehen, durch das die Verstellung des Justierorgans 18 von oben her ermöglicht wird. Die Anschlußklemmen für den Heizstromkreis sind mit 19 und 20 bezeichnet.The temperature controller consists of the control element known per se, which is composed of the base plate 1 and the roof-like extension 2, which is soldered or welded to the base plate. The contact arrangement consisting of the snap spring 4 and the mating contact spring 5 , the auxiliary spring 6 and the carrier 7 for the rotatable preselection element 8 are fastened to the base plate by a screw 3. The screw 9 is screwed to the base plate in a Abwinke-Jung and also holds the provided between the individual elements insulators 10, 11, 12. In the lowermost insulating piece 12 is a recess into which a the insulating parts against the screw 3 bracing leaf spring 13 inserted is. In the vicinity of the clamping point of the contact spring arrangement there is provided a bolt 14 which is stepped several times at its lower end and which rests with its shoulders in corresponding openings both on the snap spring and on the mating contact spring. The upper end of the bolt engages through an opening in the auxiliary part and slides on an inclined plane 15 of the preselection element B. Between the attachment 2 of the control element and the springy auxiliary element 16 there is a ceramic joint 116, which is mounted on the one hand in the apex of the attachment and on the other hand in a recess in the auxiliary part . The snap spring and the mating contact spring have openings through which the plunger protrudes. The contact 4a is arranged on the snap spring 4 and the contact 5a is arranged on the mating contact spring 5. The central part of the snap spring is provided with two parallel longitudinal slots, through which three web-like parts are formed, of which the middle 4b is longer than the outer 4c. This enables the spring to snap into place. Adjusting members 17 and 18 are also provided on the mating contact spring and on the resilient auxiliary part. The preselection element is provided with a hole 21 running in its axis of rotation, through which the adjustment element 18 can be adjusted from above. The connection terminals for the heating circuit are labeled 19 and 20.
In der Zeichnung ist der Temperaturregler in seiner Ausschaltstellung dargestellt. In dieser Stellung wirkt das Hilfsteil 6 mit dem Justierorgan 18 auf die Schnappfeder 4 ein. Durch die besonderen Spannungsverhältnisse in der Schnappfeder wird durch den von dem Hilfsteil auf die Schnappfeder ausgeübten Druck der Kontakt 4 a, 5 a offengehalten. Die Kontaktöffnung wird dabei durch das Justierorgan 17 begrenzt. Die Einschaltung des Heizstromkreises erfolgt durch Vorwahl einer bestimmten Solltemperatur. Dabei wird das Vorwahlelement 8 um einen bestimmten Winkel verdreht. Bei dieser Drehbewegung gleitet das Oberteil des Bolzens 14 auf der schiefen Ebene 15, so daß eine Verschiebung des Bolzens nach unten und somit eine Verschwenkung der gesamten Kontaktfederanordnung erfolgt. Das freie Ende der Kontaktfederanordnung wird also um ein gewisses Stück nach unten verschwenkt, wodurch die Belastung der Schnappfeder aufgehoben wird, weil das Hilfsteil 6 in seiner Stellung verharrt. Die Schnappfeder springt dabei in ihre andere Schaltstellung über und schließt durch Schließung des Kontaktes 4a, 5a den an die Klemmen 19, 20 angeschlossenen Heizstromkreis. Durch die nun eintretende Erwärmung des Heizgerätes, wird die Grundplatte des Regelgliedes beeinfiußt und es tritt eine Verschiebung des Stößels ein, da durch die größere Ausdehnung der Grundplatte gegenüber dem Aufsatzteil eine Verschiebung des Scheitelpunktes des Aufsatzteiles nach unten erfolgt. Bei anhaltender Wärmezufuhr senkt sich der Stößel so weit herab, bis das Hilfsteil mit seinem Justierorgan die Schnappfeder berührt. Durch die nunmehr auf die Schnappfeder einwirkende Kraft erfolgt wieder das Überschnappen in die andere Schaltstellung und die Öffnung des Kontaktes 4a, 5a. Damit ist der Heizstromkreis unterbrochen und die Wärmezufuhr hört auf. Bei sich abkühlendem Regelglied bewegt sich der Stößel wieder nach .oben und hebt dadurch das Hilfsteil von der Schnappfeder ab. Die Schnappfeder schließt den Kontakt 4 a, 5 a wieder und schaltet daher den Heizstromkreis von neuem ein. Dieses Spiel wiederholt sich solange, bis durch Zurückstellung .des Vorwahlelementes in die Ausgangsstellung eine Anhebung der gesamten Kontaktfederanordnung und damit eine dauernde Belastung der Schnappfeder durch das Hilfsteil erfolgt: Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Temperaturreglers sind vor allen Dingen darin zu sehen, daß bei der Temperaturvorwahl die Schnappfeder durch keinerlei Kräfte beansprucht wird, so daß sie in jedem Temperaturbereich unter gleichen Bedingungen arbeiten kann. Da die Feder außerdem aus einem Stück homogenen Materials besteht, können durch verschiedene Temperaturen keine unzulässigen Spannungen entstehen, wodurch höchste Einstellgenauigkeit gewährleistet ist. Die ohnehin schon hohe Empfindlichkeit der Feder, mit der kleine Schaltdifferenzen und daher höchste Temperaturkonstanz erzielt werden, wird durch die Art des Antriebes, vom Regelglied aus gesehen, noch durch die Verwendung des Hilfsteiles gesteigert, weil dadurch ein günstiges übersetzungsverhältnis gewonnen wird. Die leicht zugänglichen mit Keramikspitze versehehene Justierorgane gestatten eine gute Einstellung des Regelspieles. Die Schnappfeder kann sehr dünn gehalten werden, wenn der über sie führende Strompfad durch eine parallel zur Feder laufende Litzen-Brücke übernommen wird. Ein außerordentlich wichtiger Vorteil wird durch die Verwendung des Keramikstößels und einer Metallschraube zum Zusammenhalten der Regiemeile erreicht, weil nämlich hierdurch die bei Bügeleisen an sich gefürchtete erste Aufheizspitze. die meist sehr hoch über der Solltemperatur liegt. abgebaut wird. Da die Metallschraube sich infolge ihrer besseren Wärmeleitfähigheit schneller auf ihren Endzustand ausdehnen kann als der schlecht wärmeleitende Keramikstößel, erfolgt die erste Abschaltung des Heizstromkreises früher, als wenn sich Stößel und Schraube gleich schnell ausdehnen würden. Durch die schnellere Ausdehnung der Halteschraube wird nämlich das freie Ende des Hilfsteils und damit das daran angeordnete Justierorgan auf die Schnappfeder zugeschwenkt, so daß die Berührung der Schnappfeder schon bei einer geringeren Verschiebung des Stößels, d. h. bei einem kleineren Arbeitsweg des Regelgliedes, also bei einer geringeren Temperatur, eintritt.In the drawing, the temperature controller is shown in its switch-off position. In this position, the auxiliary part 6 acts with the adjusting member 18 on the snap spring 4. Due to the special tension conditions in the snap spring, the contact 4 a, 5 a is kept open by the pressure exerted on the snap spring by the auxiliary part. The contact opening is limited by the adjusting member 17. The heating circuit is switched on by preselecting a certain target temperature. The preselection element 8 is rotated by a certain angle. During this rotary movement, the upper part of the bolt 14 slides on the inclined plane 15, so that the bolt is displaced downward and the entire contact spring arrangement is pivoted. The free end of the contact spring arrangement is therefore pivoted downwards by a certain distance, as a result of which the load on the snap spring is canceled because the auxiliary part 6 remains in its position. The snap spring jumps over to its other switching position and closes the heating circuit connected to the terminals 19, 20 by closing the contact 4a, 5a. As a result of the heating of the heater that now occurs, the base plate of the control element is influenced and the plunger is displaced, since the vertex of the attachment is displaced downwards due to the greater expansion of the base plate compared to the top part. If the supply of heat continues, the plunger is lowered until the auxiliary part touches the snap spring with its adjusting element. As a result of the force now acting on the snap spring, it snaps over again into the other switching position and the contact 4a, 5a opens. This interrupts the heating circuit and the supply of heat stops. When the control element cools down, the plunger moves upwards again and thereby lifts the auxiliary part off the snap spring. The snap spring closes the contact 4 a, 5 a again and therefore switches the heating circuit on again. This game is repeated until, by resetting the preselection element to the starting position, the entire contact spring arrangement is raised and the snap spring is permanently loaded by the auxiliary part: The particular advantages of the temperature controller according to the invention are primarily to be seen in the fact that the temperature preselection the snap spring is not subjected to any forces, so that it can work under the same conditions in every temperature range. Since the spring also consists of a piece of homogeneous material, no inadmissible stresses can arise due to different temperatures, which guarantees the highest level of adjustment accuracy. The already high sensitivity of the spring, with which small switching differences and therefore the highest temperature constancy are achieved, is increased by the type of drive, as seen from the control element, by the use of the auxiliary part, because this gives a favorable transmission ratio. The easily accessible adjusting elements with ceramic tips allow a good adjustment of the control play. The snap spring can be kept very thin if the current path leading over it is taken over by a stranded bridge running parallel to the spring. An extremely important advantage is achieved through the use of the ceramic plunger and a metal screw to hold the director's mile together, because this results in the first heating tip, which is dreaded in irons. which is usually very high above the target temperature. is dismantled. Since the metal screw, due to its better thermal conductivity, can expand to its final state more quickly than the poorly thermally conductive ceramic plunger, the first shutdown of the heating circuit takes place earlier than if the plunger and screw were to expand at the same rate. Because of the faster expansion of the retaining screw, the free end of the auxiliary part and thus the adjusting member arranged on it is swiveled towards the snap spring, so that the contact of the snap spring occurs even with a smaller displacement of the plunger, ie with a smaller working distance of the control element, i.e. with a smaller one Temperature, occurs.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1958L0029920 DE1244993B (en) | 1958-03-10 | 1958-03-10 | Temperature controller for electrical heaters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1958L0029920 DE1244993B (en) | 1958-03-10 | 1958-03-10 | Temperature controller for electrical heaters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1244993B true DE1244993B (en) | 1967-07-20 |
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ID=7265042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1958L0029920 Pending DE1244993B (en) | 1958-03-10 | 1958-03-10 | Temperature controller for electrical heaters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1244993B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB546203A (en) * | 1940-08-27 | 1942-07-02 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to temperature responsive control devices |
GB557024A (en) * | 1941-07-29 | 1943-11-02 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to safety switching arrangements for electrically heated devices |
GB671069A (en) * | 1949-09-02 | 1952-04-30 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to thermostatic control means particularly for electric hand irons |
DE1653292U (en) * | 1951-11-28 | 1953-04-02 | Eberle & Co | ELECTRIC TEMPERATURE REGULATOR. |
-
1958
- 1958-03-10 DE DE1958L0029920 patent/DE1244993B/en active Pending
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