FI66088C - Temperaturkaenslig anordning - Google Patents

Description

3Br*l ΓΒΐ rt1,KUULUTUSJULICAISU . .noo

Jffi 1J UTLÄCGNINGSSKRIFT 66088 C (45> Patentti n y öLly 10 03 1924 Patent cendelit (51) KvJk.'Wa3 G 01 K 5/34 // H 05 B 1/02 SUOMI—FINLAND (2i) ρμ^ι<^-ρμ«ιμιμ«μι 750764 (22) H*k*mhpMvi — A«*ökiilnpd«i 17-03-75 (23) AttnipUv* —GHtijh*t*dtf 17-03-75 (41) Tullut (ulklMktl — Blhrtt offancftg 9o nQ 7c

Patentti- j> rakfoterlhallites ,, A 3,75

Patent», etfh —- .-- (44) NftdWWpnw μ kwiLjultalain pm— * ***"^ OCn ragMteratyraiMn AiwBkait uthfd od> titl.3krtften pwbllcarMf 30.04.84 (32)(33)(31) Pjrydwty «cuoikMi —priortut 27-03-74

Saksan Li ittotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) P 2414812-7 Toteennäytetty-

Styrkt (71)(72) Karl Fischer, Am Gaensberg, 7619 Oberderdingen, Saksan Liitto-tasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Oy Kolster Ab (54) Lämpötilalle herkkä laite - Temperaturkänslig anordning

Keksinnön kohteena on lämpötilalle herkkä laite, johon kuuluu laajennus-rasia, joka on täytetty laajennusnesteellä ja joka on kapillaariputken kautta yhteydessä lämpötilantuntoelimeen ja joka muodostuu kahdesta keskenään tiiviisti yhdistetystä levyosasta.

Tavanomaisissa tällaisissa laajennusrasioissa on päälle sovitettu umpinaisen nysän muotoinen liitin, johon on porattu liitäntäkanavia kapillaari-putkea varten ja jonka sivulle kapillaariputki on juotettu. Tämän liittimen valmistuskustannukset ovat sangen korkeat.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan lämpötilalle herkkä laite, jossa kapillaariputken liittäminen on erittäin yksinkertainen ja voidaan suorittaa vähäisin kustannuksin ja jossa sitä paitsi saadaan aikaan moitteeton keskiöinti ja kiinnipysyminen, niin että voidaan saada aikaan myös erityisen yksinkertainen ja toiminnaltaan varma lämpötilan säädin.

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että laajennusrasian keskialueelle 1iitännänpuoleisen levyosan aukkoon on sovitettu sisäpuolisella laipalla ja ulospäin aukon läpi kohoavalla putkenkappaleella varustettu liitin, johon läpimenevään aukkoon taas on sovitettu kapillaariputki ja että toisen levyosan ulkosivulle on liitintä vastapäätä sovitettu painokappale.

2 65088

Keksinnön suksinen laajennusrasia mahdollistaa erittäin yksinkertaisen lämpötilalle herkän laitteen valmistamisen, jossa siirtovipu vaikuttaa pikakytki-meen, joka on sovitettu poikittain tähän nähden. Yksinkertaista lämpötilansäädintä varten riittää yksinkertainen pikakytkin, mutta kuitenkin voidaan käyttää myös pikakytkintä, jossa on kaksi eri lämpötiloilla kytkeytyvää kosketinta. Tällaisissa pikakytkimissä on tavalliseen tapaan kaksi vierekkäin olevaa kytkin-jousta. Kuitenkin voidaan käyttää myös toisenlaisia pikakytkimiä, joissa molemmat koskettimet ovat ainoan pikakytkinjousen toisiaan kohti sovitetuissa vastakkain olevissa päissä.

Keksinnön lisäedut ja tunnusmerkit käyvät ilmi alipatenttivaatimuksista ja piirustuksen yhteydessä olevasta selityksestä. Keksinnön mukaisen laajennusra-aian ja tällä rasialla varustetun lämpötilalle herkän laitteen suoritusmuoto-esimerkki on esitetty piirustuksessa ja seuraavassa sitä selitetään lähemmin.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laajennusrasian voimakkaasti suurennettua leikkausta.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisella laajennusrasialla varustetun lämpötilalle herkän laitteen voimakkaasti suurennettua leikkauskuvaa.

Kuvio 3 esittää laajennusrasian liitännän osaa,

Kuvio U esittää laajennusjärjestelmällä varustettua lämpötilansäädintä.

Kuvio 5 esittää kuvion 3 mukaisella laajennusrasialla varustettua lämpötilansäädintä.

Laajennuerasia 11 muodostuu kahdesta maljainaisesta levyosasta 12, 13, joilla on aallotettu pohja. Levyosa 13 on asetettu liitännänpuoleiseen levyosaan 12 ja molemmat on reunasta juotettu tiiviisti toisiinsa. Keskialueella levyosissa on aina tasainen kohta, joka on koholla liitäntäsivuun päin. Tähän alueeseen on levyosan 13 ulkosivulle hitsattu tasaisen levyn muotoinen painokapp&le 15. Tämä voi toimia yhdessä kuulan 16 kanssa, joka on puristettu asetusakselin 17 päähän.

Liitännänpuoleisessa levyosassa 12 on tasaisen keski vyöhykkeen alueella aukko, jonka läpi ennen molempien levyosien yhdistämistä on pistetty liitin 18. Liitin on oleellisesti onton niitin muotoinen ja se on ruostumatonta terästä, kuten laajennusrasian muutkin osat. Kysymyksessä voi olla putki, joka on laipoi-tettu toisesta päästään laipan 19 muodostamiseksi, joka on sovitettu levyosan 12 sisäsivulle kosketushitsauksen avulla. Tämä hitsaus on samoin kuin laajennusrasian kehän hitsaus tiivis hitsausliitos.

Laippaan 19 liittyy putkenkappale 20, joka liitosnysän tapaan kohoaa laa-jennusrasiasta ja jossa on laajennusrasian 11 sisälle asti läpimenevä aukko 21, ' ·\ ·' ;

- *-J

3 6'SO 8 8 johon kapillaariputki 22 on juotettu. Tämä johtaa sitten tunnetulla tavalla lämpötilantuntoelimeen, joka on säädetty valvottavalle lämpötilalle. Putkenkappa-leen 20 pää on leikattu vinosti. Putkenkappale 20 on oleellisesti paksumpi kuin kapillaariputki, jonka ulkopuolisen halkaisijan täytyy sopia putkenkapp&leen 20 aukon sisään. Siksi putkenkappale 20 on sopiva toimimaan koko kalvorasian ohjaamiseksi, koska se ei pyri taipumaan eikä laipan 19 vuoksi myöskään ole vaaraa, että se repeytyy irti laajennusrasian ohuesta levystä tai taipuu sen sisällä.

Siitä huolimatta se muodostaa moitteettoman liitosnysän kapillaariputkea varten.

Ennen juottamista, jolloin kapillaariputki 22 sijoitetaan paikalleen putkenkappale 20 pistetään siirtovivun 23 aukon 2k läpi. Koska tässä aukossa on kysymys yksinkertaisesta reiästä, ei kapillaariputken ja lämpötilantuntoelimen sovittamisen jälkeen enää voida laajennusrasiaa poistaa siirtosivusta. Tässä on aukon 2U alueella taivutuskohta 23, niin että se nojaa levyosan 12 tasaiseen pintaan 26 liittimen alueella.

Sellainen kuvion 1 mukainen laajennusrasia on kuvion 2 mukaisesti rakennettu lämpötilalle herkkään järjestelmään. Tässä lämpötilalle herkässä järjestelmässä 27 on kysymys lämpötilansäätimestä, jossa pikakytkimessä 2Ö on kaksi koske-tinta, jotka kytkeytyvät eri lämpötiloilla. Siten voidaan esim. sähkökeittolevyä, jossa on kaksi lämmitysjohdinta, säädellä erittäin hyvin lämpötilaltaan siten, että molemmat koskettimet on säädetty tietylle lämpötilaerolle, niin että aseteltua lämpötilaa lähestyttäessä ensiksi toinen lämmitysjohdin kytkeytyy toiminnasta ja sitten toisella lämmitysjohtimella suoritetaan lämpötilan hienosäätö. Sellaisia säätimiä nimitetään kaksoispiirieäätimiksi.

Keksinnön mukaisen laajennusrasian yhteydessä voidaan sellainen eäädin rakentaa erityisen yksinkertaiseksi. Se käsittää eristyskammion 29, jossa on sisätila 30 ja läpimenoaukko 31 käyttösivulle päin. Tälle sivulle on sovitettu sulkulevy 32, jonka keskelle on ulosvedetyn putken tapaan tehty kierteet 33.

Hämä kierteet toimivat sisäsivulla mutterina asetusakselia 17 varten, joka on varustettu ulkokierteillä. Tälle on sovitettu säätönuppi 33 kiertoliikkeeseen nähden kiinteästi.

Kuten jo kuviossa 1 on esitetty, kalvorasian 11 painokappale 13 on kuulan 16 päällä asetusakselin 17 päässä. Siirtovivun 23 toisessa päässä on joustava osa 36, joka on kiinnitetty kammioon 29· Siten se kohdistaa kosketuspaineen laajennus rasi an 11 liitäntäsivulle, joka nojaa kuulaan 16 painokappaleen 13 välityk- > sellä.

1+ 66088

Jotta ainoastaan osa 36 eikä koko siirtovipu toimisi lattajousena, se on erityisesti alueella, jossa se toimii liikkeen siirtämiseksi, varustettu reuna-taivutuksilla, jotka jäykistävät sitä. Kiinnityspäänsä vastakkaisessa päässä siirtovivussa 23 on painokappale 37» joka painaa pikakytkimen 28 painopistettä, jota kytkintä ei tässä yhteydessä ole lähemmin esitetty. Kuten on jo sanottu, voi pikakytkimessä tulla kysymykseen myös totunnainen kaksi pikakytkintä käsittävä laitteisto, joita molempia sama eristyskappale ohjaa.

On huomattava, että kalvo on ohjattu erittäin yksinkertaisella tavalla siltä vaadittavasta liikkuvuudesta huolimatta ja että sen asetusliikkeet siirtyvät suoraan ja ilman voiman hukkaa pikakytkimeen. Esitetty suoritusmuoto on tarkoitettu sellaiseen käyttöön, jossa säädin ei välttämättä tarvitse kaksinapaista irtikytkeytymistä laitetta kytkettäessä irti.

Jos tämä on toivottavaa, niin voidaan eristyskammion yksinkertaisella suurentamisella sellainen kahdella kosketustiellä varustettu katkaisin asettaa eäätimeen, samalla kun asetusakseli saa nelikulmaisen tai sentapaisen poikkileikkauksen, jolle kytkinnokalla vanutettu levy asetetaan, joka panee toimimaan molemmat eristyskammioon sovitetut kosketusjouset.

Kuviossa 3 esitetty laajennusrasia vastaa tarkalleen kuvion 1 mukaista laajennusrasiaa. Samat osat on varustettu samoilla viitenumeroilla. Esillä olevassa esimerkissä puuttuu siirtovivusta 23’ taivutuskohta 23, mutta se on kuitenkin, kuten kuviossa 1, reuna-alueella varustettu taivutuksella tai kohopainolla, joka jäykistää sen. Siirtovivun 23' aukkoon 2l*' on sijoitettu ohjauskappale 1*0, johon, samoin kuin liittimeen 18, kuuluu aukon läpi ylöspäin kohoava putkenkappa-le 1*1 ja laippa 1*2, joka on sovitettu kiinteästi siirtovivun 23 alasivulle kosketus, hitsauksen avulla. Ohjauskappaleena on myös levystä valmistettu ontto niitti. Putkenksppaleen 1*1 sisäpuolinen halkaisija on suurempi kuin liittimen 18 putken-kappaleen 20 ulkopuolinen halkaisija, niin että nämä voidaan pistää sisäkkäin.

Laajennusrasian 11 sovittaminen tapahtuu siten, että laajennusrasiassa olevan liittimen 18 kosketushitsauksen avulla tapahtuvan tiivistävän hitsauksen jälkeen liittimen 18 putkenkappale 20 pistetään ohjaus kappale en 1*0 aukon läpi, joka aikaisemmin on samoin kosketushitsauksella hitsattu siirtovivun 23' ala-sivulle. Sen jälkeen viedään kapillaariputki 22 putken kappaleen 20 keskiaukkocn ja kapillaariputki, liitin 18 ja ohjauskappale 1*0 juotetaan toisiinsa yhteisellä juothksella. Tätä varten ovat liittimen 18 ja ohjauskappaleen 1*0 pituudet niin mitoitetut, että ne päättyvät suunnilleen samalle korkeudelle, niin että tämä juottaminen voidaan helposti suorittaa. Tämä juottaminen voidaan samoin kuin laipan li 5 6:5088 1*2 ja siirtovivun 23 sekä laipan 19 ja levyosan 12 väliset kosketushitsauksen suorittaa erityisen helposti· koska kulloinkin toisiinsa hitsattavat tai juotettavat massat ovat suunnilleen yhtä suuret ja myös poikittaissuuntaiset lämmön-johtamisolot ovat suunnilleen samaa suuruusluokkaa. Tämä on oleellinen etu muihin kapillaariputkien kiinnityksiin nähden» joissa kapillaariputki toisaalta ja laajennusrasian levy osa toisaalta täytyi hitsata tai juottaa nysään, jolla on noin kymmenkertaisesti suurempi toimiva massa (lämmönvastaanottokyky).

Laajennusrasia on siten keskiöity ja kiinnitetty varmasti siirtovipuun 23· niin että siirtovipu ja laajennusrasia muodostavat ihanteellisen elementin rakennettavaksi kytkimeen tai säätimeen. Liittimen ja ohjauskappaleen välinen liitos on sangen edullinen, mutta jos kuitenkin halutaan,voisi myös liitin olla liukuvasti ohjauekappaleessa tähän keskiöitynä.

Kuviossa 1* on esitetty lämpötilansäädin 27, jonka yhteydessä käytetään laajennusraeiaa 11', joka on tehty erityisen litteäksi. Sen kahdesta aallotetusta levyosasta yhdistetyn kappaleen reunat on hitsattu yhteen litteästi, niin että alaspäin suuntautuva reuna jää pois, jollainen on kuvion 1 mukaisessa laajennus-rasiassa. Laitteeseen on sovitettu liitin Id, kuten jo on selitetty, mutta kuitenkin painokappaleen 15 kohdalla on alempi levy osa taivutettu ulospäin.

Liitin 18 on viety siirtovipuun 23", joka on reunataivutuksella jäykistetty laajennusrasiaa 11' peittävältä alueeltaan. Vapaassa päässään se painaa painokappaleen 37 kautta pikakytkintä 28, joka on sovitettu poikittain siirtovivun pituussuuntaan nähden. Tämä pikakytkin 2d voi olla, kuten kuvion 2 mukainen pikakytkin, yhdellä tai kahdella koskettimella varustettu pikakytkin ja niinä voisi olla myös kaksi yhdensuuntaisesti toisiinsa nähden olevaa pikakytkintä, jotka eama painokappale saa toimimaan.

Vapaata päätä 37 vastapäätä olevassa siirtovivun päässä on joustava osa 36', joka on vastapainovivun 1*5 samoin joustavan osaa M kanssa niitattu yhteen ja tämän kanssa yhdessä kiinnitetty kammioon 29'· Vastapainovipu on jäykistetty toisessa päässä olevaa joustavaa osaa M lukuunottamatta ja kannattaa vapaalla päällään painokappaletta 1*6, joka toimii yhdessä käyrälevyn 1*7 kanssa.

Käyrä levyssä on käyrä vapaassa päätysivussaan ja levy on litteästi ja keskeisesti laajennusrasian 11' alla. Se on laakeroitu kammioon ja kannattaa -il!»«n säätönuppia 1*8, jonka avulla sitä voidaan kiertää.

Vastapainovivussa 1*5 on keskellä kohotettu kohta, joka koskettaa kalvon keskiosaa. Siirtovipu 23" ja vastapainovipu 1*5 painavat joustavien osiensa 36 ja 1*1» vastaavan muodon avulla siten toisiaan vasten, että ne pitävät laajennus- tai kalvorasian 11' tietyn kosketuspaineen alaisena.

6 65088

On havaittava, että tässä siirtovivun 23 ja vastapainovivun ^5 välisellä | laajennusrasian 11' järjestelyllä on saatu aikaan erityisen hyvin toimiva laa- i jennusjärjestelmä, joka yksikkönä voidaan helposti rakentaa kytkimeen tarvitse matta laajennusrasiaa varten erityistä keskiöintiä tai sentapaista. Painokappa-leita b6 ja 37 ei välttämättä tarvitse sijoittaa esitettyihin kohtiin, vaan näiden painokappaleiden sijaintia vastaavasti muuttamalla voidaan käyrän, laajennusra-i sian ja pikakytkimen välisiä siirto-oloja vaihdella hyvin laajojen rajojen sisä puolella. On myös mahdollista sovittaa painokappale 37 esimerkiksi siirtovivun 23" yläsivulle. Pikakytkin olisi silloin sen yläpuolella. Epäilemättä esitetty ja selitetty järjestely tarjoaa mahdollisuuden erityisen pienen ja yksinkertaisesti kootun säätimen rakentamiseen, jollainen on esitetty kuviossa U.

Samalla kun kuvioissa 2 ja 1* esitettiin lämpötilansäätimiä, jotka toimivat selostettujen kaksoispiirisäätimien tapaan tai ovat toimivia ainoastaan yksin-j kertaisina säädettävinä lämpötilanrajoituslaitteina, esitetään kuviossa 5 lämpö- tilansäädin, joka toimii tahdistavana tai määrää säätävästi. Tämä on tosin mahdollista myös kuvioiden 2 ja U mukaisissa säätimissä, jos laajennusraeiät 11 tai ! 11' varustetaan lämmityksellä, joka tehdään toimivaksi pikakytkimen 28 kytkemises tä riippuvaisesti.

Kuviossa 5 laajennusrasia il on tehty samanlaiseksi kuin kuviossa 3 selitetty ja myös samalla tavalla kiinnitetty siirtovipuun 23"'. Tämä ulottuu vain laajennusrasian keskialueelle. Kohtaan, missä sen joustava osa 36" rajoittuu jäykistettyyn alueeseen, on niitattu kaksoismetalli U9, jonka läpi virta kulkee liittimien 30,51 kautta ja joka kuumennettaessa vapaasta päästään 52 taipuu ylöspäin ja sinne sovitetun painokappaleen 37' kanssa vaikuttaa pikakytkimeen 28', joka on vain yhdellä koskettimella varustettu pikakytkin.

Lämpötilansäädin toimii kierreakseliksi tehdyn asetusakselin 17 avulla.

Se toimii puhtaasti tahdistavana lämpötilansäätimenä, siten että laajennusrasian kulloinenkin laajeneminen, joka on lämpötilasta riippuvainen, säätää lämpötilan keskitason, samalla kun kaksoismetalli alkaa tahdistuksen. Se on aina silloin ! kuumennettuna kun pikakytkin on kytkettynä ja jäähtyy, kun myös sähkökoje pika- j kytkimen 28' avulla kytketään toiminnasta. Se pyrkii sitten jäähtymisen yhteydessä jonkin ajan kuluttua kaksoiemetallin poispäin suuntautuvalla liikkeellä kytkemään kytkimen 28' jälleen toimintaan ja huolehtii siten siitä, että kulloin-I kin asetusak8elilla 17 asetettua lämpötilaa vastaava tahdistettu teho syötetään sähkököj ees een.

i ί - - ' 7 6:50 8 8

On myös mahdollista kuumentaa kaksoiemetalli epäsuorasti esim. sen päälle tai aen läheisyyteen sovitetun käämityksen avulla ja/tai aikaansaada sen lämmitys yhdensuuntaisen virtapiirin avulla. Olosuhteiden mukaan on myös mahdollista jättää liitin 51 pois ja kaksoismetallin kautta syöttää teho pikakytkimeen. Kak-soismetallin ja siirtovivun 23"' välissä on sähköeristys.

Näin saadaan aikaan erittäin pienikokoinen ja yksinkertainen tahdistava lämpötilansäädin.

Claims (15)

1. Lämpötilalle herkkä laite, johon kuuluu laajennusrasia, joka on täytetty laajennusnesteellä ja joka on kapillaariputken kautta yhteydessä lämpötitilantuntoelimeen ja joka muodostuu kahdesta keskenään tiiviisti yhdistetystä levyosasta, tunnettu siitä, että laajennusrasian (11) keskialueelle liitännänpuoleisen levyosan (12) aukkoon on sovitettu sisäpuolisella laipalla (19) ja ulospäin aukon läpi kohoavalla putkenkappaleella (20) varustettu liitin (18), johon läpimenevään aukkoon (21) taas on sovitettu ka-pillaariputki (22) ja että toisen levyosan (13) ulkosivulle on liitintä (18) vastapäätä sovitettu painokappale.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että liitin (18) on valmistettu onton niitin tapaiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että liitin (18) on kosketushitsauksella kiinnitetty liitännänpuoleiseen levyosaan (12).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että liittimen (18) putkenkappale (20) kohoaa siirtovivun (23) aukon (24) läpi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että siirtovipu aikaansaa esijännityksen laajennusrasiassa (11) .

6 S088 9

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että siirtovipu (23) on osan pituudestansa jäykistettynä lattajousena.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että liittimen (18) putkenkappale (20) on sovitettu ohjauskappaleen (40) putkenkappaleeseen (41), joka ympäröi put-kenkappaletta (20).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauskappale (40) on kiinteästi sovitettu siirtovipuun (23) .

8 Patenttivaatimukset: 6 6 088

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ohjauskappaleessa (40.) on laippa (42) , joka on laa-jennusrasiaan (11) päin, muodostaa tuen tätä varten ja on kiinnitetty siirtovipuun (23).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että laippa (42) on kosketushitsauksen avulla kiinnitetty siirtovipuun (23).

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauskappaleella (40) on onton levyniitin muoto.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauskappale (40) ja liitin (18) on kiinteästi yhdistetty toisiinsa, edullisesti juotettu.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että laajennusrasia (11) on kiinnitetty kapillaa-riputkien (22) läpi kohoavan siirtovivun (23) ja vastapainovivun (45) väliin, jotka molemmilta sivuilta painavat laajennusrasiaa (11).

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että molemmat vivut (23, 45) painavat toisiaan vasten oman jousivoimansa avulla.

15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että toiseen molemmista vivuista (45) tarttuu ase-tuselin (47) ja että toinen vipu (23) vaikuttaa pikakytkimeen (28). ------ -· 1— 10 Patentkrav: 6 5088