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Wärmefühler für Regler Die Erfindung betrifft einen- Wärmefühler für
Regler, die eine innerhalb eines Mantels eingeschlossene Ausdehnungsmasse aufweisen.
Die flüssigen oder halbflüssigen Ausdehnungsmassen haben vor den festen, z. B. metallenen.
den Vorteil, daß sie eine volumetrische und daher empfindlichere Ausdehnung zulassen.
dagegen die Nachteile, daß sie der Anwendung von Federungen und Stopfbüchsen oder
ähnlicher Abdichtung bedürfen, das öftere Einfüllen der Flüssigkeit umständlich
ist und die Gegenwart schon einer geringen Luftmenge genügt, um die Wirksamkeit
in Frage zu stellen.
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Die Erfindung hat den Zweck, die Nachteile der flüssigen Wärmefühler
unter Wahrung ihrer Vorteile zu vermeiden und besteht darin, daß als Ausdehnungsmasse
natürliche oder künstliche Harze, insbesondere Kautschuk, in knetbarem Aggregatzustande
benutzt wird. Es sind zwar Wärmeregler mit einer ausdehnbaren Wandung aus Kautschuk
bekannt, doch ist dieser letztere vollkommen gehärtet, d. h. nicht plastisch, und
seine Wirkungsweise unterscheidet sich in nichts von der von festen, nur linear
ausdehnbaren Wärmefühlern. Bei anderen Wärmereglern ist ein aus plastischem Kautschul:
bestehende Kissen verwendet worden, welches jedoch nicht als Wärmefühler wirkt,
sondern die Bewegungen einer Membrane zu übertragen hat. Demgegenüber bildet die
knetbare Kautschukmasse gemäß Erfindung den eigentlichen Wärmeausdehnungskern. Da
der Kautschuk sich leicht bearbeiten läßt, so ist die Herstellung eines Wärmefühlers
gemäß Erfindung ebenso einfach wie diejenige des einfachsten der bekannten festen
Wärmefühler. Da außerdem der knetbare Kautschuk nicht kompressibel ist und Fließvermögen
besitzt, so kann der Wärmeregler gemäß Erfindung mit volninetrischer Ausdehnung
arbeiten, welche wesentlich größer als die lineare ist, ohne Abdichtungen nötig
zu machen und ohne daß Schwierigkeiten beim Füllen auftreten. Ferner besitzt der
Kautschuk einen sehr großen Ausdehnungskoeffizienten, was ebenfalls sehr ;iinstig
für die Verwendung ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsformen der Erfindung
Abb. i bis .M zeigen axiale Schnitte von Wärmereglern mit einem Mantel für die Aufnahme
der Kautschukmasse und einem beweglichen Teil.
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Abb. 5 bis 7 zeigen rohrförmige Mäntel, die au: federnden Rohren bestehen.
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Abb. S -zeigt eine weitere Ausführungsform. Eine Kautschukmasse, z.
B. reiner Rohgummi, ist in der Bohrung eines Zvlinders i eingefüllt, der metallisch
und bei den auftretenclen
Beanspruchungen nicht deformierbar ist.
Ein Kolben 2 ist in dem Zylinder mit Spiel geführt und an seiner inneren Fläche
an der freien Fläche der Kautschukmasse 3 befestigt. Die Kolbenstange. ist mit dem
zu steuernden Regelteil verbunden und beeinflußt denselben entsprechend den Längenänderungen
der Kautschuksäule. Um den Kolben 2 ari der freien Oberfläche des Kautschuks zu
befestigen, kann man insbesondere den Kolben aus gehärtetem Kautschuk herstellen
und ihn durch Vulkanisieren an der Kautschukmasse 3 verschweißen. Irgendwelche Federungen
zwecks Zurückbringens des Kolbens 2 beim Zusammenziehen der Kautschukmasse sind
überflüssig.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Kautschukmasse 3 mit dem Boden
des Mantels i verbunden sein, wenn eine schmale Öffnung i° für die Luftentleerung
vorgesehen wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist eine Masse von reinem
Rohgummi 5 in ein Gehäuse 6 mit testen Wandungen eingezwängt, welches an der einen
Seite offen ist. Die Masse 5 ist oberflächlich an den Seiten 7 anvulkanisiert. so
daß sie an dem Gehäuse haftet, während eine vulkanisierte Schicht 8 die deformierbare
Fläche bildet, mit welcher die Kolbenstange 9 mittels eines Kolbens io in Berührung
gehalten wird. Der Kolben io kann an der Fläche 8 durch Bindestoffe angefertigt
oder gegen dieselbe durch eine geeignete Federung angedrückt werden.
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Gemäß Abb. 3 Ist ein zylindrisches Gehäuse i i an dem einen
Ende mit einer an den Rändern ortsfest befestigten gefalteten lletallinembrane 1
2 verschlossen, die deformierbar ist, während das andere Ende des Gehäuses durch
einen unnachgiebigen Pfropfen 13 verschlossen ist, der so weit eingeschraubt wird,
daß die Kautschukfüllung 14 keinen leeren Zwischenraum entstehen läßt. Auf diese
Weise wird ein Wärmeregler ohne besondere Abdichtungsteile verwirklicht.
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Gemäß ,,1bb. .I ist ein Mantel vorgesehen, bei welchem die v olumetrischen
Ausdehnungen der Kautschukmasse 15 Längenänderungen der Säule 15a von geringerem
Durchmesscr bewirken, die an einen Kolben 17 angeschlossen ist.
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Bei den Ausführungsformen nach Abb.5 bis 7 besteht der Mantel
aus einem deformierbaren, cl. h. federnden Rohr in der Weise, daß die voltinietrischen
Ausdehnungen der Kautschukmasse, die in diesem Rohr enthalten ist, mit großer Empfindlichkeit
in Änderungen des Abstandes übersetzt werden, der die beiden freien Enden des Rohres
trennt. Bei der Abb.5 ist das Rohr von länglichem Querschnitt und wellenförmig,
d. h. zickzackartig, ausgebildet, wobei, wenn das eine Ende ortsfest ist, das andere
mit den Ausdehnungen der Kautschukmasse in Bewegung versetzt wird. In Abb. 6 besitzt
das im axialen Schnitt gezeigte Rohr einen kreisförmigen Querschnitt und ist an
seinem gesamten Umfang harmonikaartig deformiert. Das Rohr gemäß Abb. ; ist ursprünglich
zylindrisch und -wird mit der Kautschukmasse ausgefüllt, worauf es durch Abflachungen
in regelmäßigen Abständen deformiert wird. Die Abflachungsebenen 18. i9 bilden prismatische
Flächen, wobei die Längsachsen der Prismen abwechselnd um 9o° zueinander versetzt
sind. Wie bei den Rohren nach Abb. 5, 6 bewirken die volumetrischen Ausdehnungen
der Kautschukmasse Änderungen des Abstandes der beiden Rohrenden.
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In Abb. 3 ist die Kautschukmasse 20 in einem Mantel 21 eingefüllt,
der an einem Ende durch den Pfropfen 22 verschlossen ist und an seinem anderen Ende
eine mittlere Bohrung 23 für den Durchgang eines Stabes 24 aufweist, die teilweise
in die Kautschukmasse 2o eintritt. Die Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Kautschukmasse
2o bewirken Schiebebewegungen des Stabes 2 Der die Kautschukmasse aufnehmende Raum
besitzt dabei an dem einen Ende eine kegelförmige Gestalt, um eine konstante Ausdehnung
an allen Punkten der Kautschukmasse zu bewirken. Der Mantel und infolgedessen die
eingefüllte Kautschukmasse könnten auch Querschnitte von abnehmendem und zunehmendem
Durchmesser nach einem bestimmten Gesetz aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Kautschuk oder Rollgummi
beschränkt, sondern läßt sich mit allen Stoffen verwirklichen, die aus pflanzlichen
Harzsäften, wie Kautschukmilch (Latex), . Guttaperchamilch (Guter) usw. herstellbar
sind. Ferner lassen sich sämtliche natürliche, synthetische und künstliche Harze
verwenden, welche die genannten Eigenschaften der Wärmeausdehnung besitzen.