ingeniørdebat.dk
Ingeniørdebat => Alt det andet, diverse => Emne startet af: Kobbernagel efter 06, August 2012 - 11:51
-
Jeg går og "nørkler" lidt med en lille idé, hvor jeg bl.a. skal bruge en ventil der ved en temperatur på ca. 50-55 grader skal kunne åbne for et hul i bunden af en lille beholder (ca. 1/2 liter), således at beholderens flydende indhold - ved tyngdekraftens hjælp - tømmes ud gennem bunden i løbet af ca. 5 minutter. Der er ikke tryk (udover tyngdekræften på den halve liter væske) og der er særligt store krav til tætheden af ventilen i lukket stand.
Der er ikke umiddelbart mulighed for at anvende noget elektronik i konstruktionen. Er der nogen der har viden om hvorvidt det er muligt at anvende en bimetal fjeder/ventil i dette temperaturområde? (evt. forslag til leverandører?)
Med venlig hilsen
Jakob
-
Hvad med en Danfoss, radiatorventil?
-
Hej Uffe
Nu må jeg med skam erkende, at jeg ikke helt ved, hvad der gemmer sig af mekanik i sådan en Danfoss thermostatventil? Umiddelbart virker den dog alt for stor til formålet. Jeg ville allerhelst have en form for bimetal strimmel der krummer ved de 50-55 grader, samt retter sig ud igen når temperaturen falder. Denne strimmel ville let kunne anbringes således at den dækker for udløbshullet (evt. med en pakning imellem).
Men hvor skaffer jeg sådan en strimmel (det er kun til prototypebrug indtil videre..)
Jakob
-
Thermo dimsen i en thermostatventil er Ca. Ø10 x 20 mm og har den rette størrelse og virker i dit temperatur interval samtidigt med at den vil kunne lukke hvadsomhelst
-
Tak Bjarke. Jeg må vist få fat i en thermostatventil og kannibalisere den! (virker den med en bimetal fjeder eller..?)
Jakob
-
Nej det er en lille cylindrisk metaldåse der såvid jeg ved indeholder en voks. Den længdeudvidelse den fortager påvirker en stift der åbner ventilen.
Stift kan ses her:
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermostatic_radiator_valve (http://en.wikipedia.org/wiki/Thermostatic_radiator_valve)
-
Jeg har ikke meget forstand på ventiler, så jeg burde nok ikke blande mig - men det forekommer mig, at en radiatorventil åbner og lukker gradvis?
Hvad Kobbernagel har brug for, er vel en ventil, der har lidt flip-flop over sig: én gang åben forbliver den i denne tilstand indtil temperaturen igen er faldet betydeligt, hvorpå den evt. lukker igen - eller kan lukkes manuelt.
En sådan ventil (givetvis med indhold af bimetal) er der i enhver elkedel til at stoppe strømtilførslen, når vandet koger. Men jeg har aldrig skilt en elkedel ad, så jeg ved intet om størrelser eller om den kan justeres til at virke ved den ønskede temperatur.
-
Den virkemåde som Morten beskriver er præcis hvad jeg ønsker. Mig bekendt er det også sådan en termostat i kølersystemet på en bil virker (omend en sådan åbner ved alt for høj temperatur.)
Jeg er ret sikker på, at den ønskede funktion ville kunne opnås ved en simpel strimmel af bimetal (f. eks. 15*30 mm.) som er fastgjordt til beholderen i den ene ende, og som dækker over et udløbshul. Når temperaturen når den ønskede værdi, krummer bimetallet, således at væsken i beholderen kan løbe ud.
Problemet består således i, at fremskaffe en sådan strimmel bimetal til mine eksperimenter. Nogen bud?
Med venlig hilsen
Jakob Kobbernagel
-
Kølevandstermostaten på en bil er ikke en on/off ventil.
Den (de fleste) styres af en metalbælg påfyldt et temperaturfølsomt medie, som gradvist udvider sig ved stigende vandtemperatur. Derved åbnes termostatventilen gradvist indtil den er fuldt åben for vandgennemstrømningen.
Reguleringen sker over et større temperaturområde - måske omkring 50°C eller mere.
Definitivt ikke en on/off ventil.
HP
-
Tror nu godt du kan bruge eller modificere en kølevandstermostat til dit behov - prøv at youtube "test termostat" og se hvor langsomt/hurtigt den åbner.
Termostaterne fås med forskellig temperaturåbning.
Måske søge efter en termostat til noget der er mindre end end bilmotor.
-
Ved at følge forslaget om Youtube, faldt jeg over følgende klip:
Bimetallic strip demo (http://www.youtube.com/watch?v=Bme1HXAPt_Y#ws)
Det er sådan en strimmel jeg søger (dog noget mindre..) forudsat at der kan findes én, der vil "åbne" allerede ved en temperatur af ca. 45-50 grader..
Jakob
-
Jeg har fundet steder hvor jeg kan købe strimler af "Kanthal 155", men har lidt svært ved at gennemskue hvordan sådan en strimmel i praksis vil opføre sig (altså om den vil kunne være nogenlunde lukket indtil en passende temperatur, og om den vil åbne sig (og tilstrækkeligt!) ved den temperatur jeg ønsker.)
Jakob
-
Kølevandstermostaten på en bil er ikke en on/off ventil.
Den (de fleste) styres af en metalbælg påfyldt et temperaturfølsomt medie, som gradvist udvider sig ved stigende vandtemperatur. Derved åbnes termostatventilen gradvist indtil den er fuldt åben for vandgennemstrømningen.
Reguleringen sker over et større temperaturområde - måske omkring 50°C eller mere.
Definitivt ikke en on/off ventil.
HP
De kølertermostater jeg har set er fuldt åbne ved ca 85 C og lukkede ved 77 C, men de er nu ikke helt lukkede; der sidder en lille "løs stift" som sikrer en vis cirkulation også ved lavere temperaturer.
-
Den lille løse stift er ,så vidt jeg ved, kun for at sikre at at termostaten ikke kommer til at sidde i en luftlomme,
-
Er der virkelig ingen nørder, der har skilt en elkedel ad!!! ::) ???
Det har jeg desværre heller ikke ... :( - og jeg har i øjeblikket ingen elkedel, der er faldet for aldersgrænsen.
Men jeg opfatter (efter analyse af virkemåden) indretningen således:
Der sidder en kontakt - som IKKE er bimetal! - i kedlen. Denne skal være sluttet for at kedlen virker, og det sker oftest ved, at en knap trykkes ind, når man har fyldt vand på. Kontakten er på en eller anden måde fjederbelastet, og den "neutrale" stilling er åben.
Herved - og det er her det lille element af gæt kommer ind - holdes kontakten I KLEMME UNDER EN BIMETALFJEDER MED EN KROG indtil temperaturen når den ønskede værdi. Så slipper kontakten og falder tilbage til neutralstilling (strømmen afbrudt).
Ideen med bimetal og en krog mener jeg bør kunne overføres til Jakobs system. Den ene af mine tre elkedler har en trinløs indstilling af det ønskede slutpunkt - så det burde være overkommeligt også at justere det til 50-55°. Men om der rent mekanisk er plads til systemet, ved jeg ikke - og naturligvis får vi ingen detaljer på nuværende tidspunkt.
Men jeg vil gerne kolportere ideen om, at bimetallegemet ikke skal udgøre selve ventilen, men derimod udløseren. Som jeg er ret sikker på er hemmeligheden i elkedlens funktion.
-
Jeg har fundet steder hvor jeg kan købe strimler af "Kanthal 155", men har lidt svært ved at gennemskue hvordan sådan en strimmel i praksis vil opføre sig (altså om den vil kunne være nogenlunde lukket indtil en passende temperatur, og om den vil åbne sig (og tilstrækkeligt!) ved den temperatur jeg ønsker.)
Jakob
Blander du ikke tingene sammen nu? Hvor har du set bimetalfjedre, hvor et af metallerne er kanthal? Jeg kender kun kanthal som et elektrisk modstandsmateriale.
-
På produktbladet for "Kanthal 155" er det nu ret tydeligt beskrevet som et bimetal:
http://www.kanthal.com/products/material-datasheets/thermostatic-bimetal/kanthal-155/ (http://www.kanthal.com/products/material-datasheets/thermostatic-bimetal/kanthal-155/)
m.v.h.
Jakob
-
Herved - og det er her det lille element af gæt kommer ind - holdes kontakten I KLEMME UNDER EN BIMETALFJEDER MED EN KROG indtil temperaturen når den ønskede værdi. Så slipper kontakten og falder tilbage til neutralstilling (strømmen afbrudt).
Syntes jeg lyder som en god ide!
-
På produktbladet for "Kanthal 155" er det nu ret tydeligt beskrevet som et bimetal:
[url]http://www.kanthal.com/products/material-datasheets/thermostatic-bimetal/kanthal-155/[/url] ([url]http://www.kanthal.com/products/material-datasheets/thermostatic-bimetal/kanthal-155/[/url])
m.v.h.
Jakob
Ja, det er nok mig der er lidt gammeldags og husker kanthal som en metallegering (ikke "et metal"!) med en stor elektrisk modstandskoefficient og et højt smeltepunkt, men firmaet Khantal (med stort "K"!) har åbenbart udvidet produktsortimentet, så at man nu også producerer legeringer som kan bruges til bimetalprodukter. (Begrebet "et bimetal" er noget vås! Det er i hvert fald aldrig noget jeg ville bestille! ;-))
-
Gammeldags eller ej - det fremgår tydeligt af linket, at der er en strimmel med to legeringer i hvber sit lag. Det er hvad jeg kalder et "bimetal". Den ene (som udvider sig i varme) er med en talbetegnelse, jeg ikke har forsøgt at afkode, men ken meget vel være kanthal. Den anden er invar - som jo er en klassisk legering, der er invariant overfor temperatursvingninger - deraf navnet.
-
Det er hvad jeg kalder et "bimetal".
OK, men nu hører jeg heller ikke til dem der siger "Min buks er blevet for lille", "Har du set min læsebrille?" "Min søn er lige blevet forælder", men sådan er vi jo alle lidt forskellige! ;-)
-
John som Morten beskriver det er Bimetal et tolags sammenvalset plademateriale der har forskellig udvidelseskoefficient. Kan købes i ALDI i form af spiralfjederen i deres havethermometre ;D
-
Jeg skulle lige se om jeg og Bjarke var ene om at bruge betegnelsen, så jeg googlede ordet og fik 7.300.000 hits.
Blandt de første var fine billeder af bimetalfjedre og en ordforklaring fra Gyldendal - Den store danske (http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Teknik/Svejsning_og_lodning/bimetal).
Mest interessant i forhold til antydningen af, at det skulle være en ny sproglig (mis)dannelse er dog forklaringen i ODS:
Bimetal, et. (ty. bimetall; af lat. bis, dobbelt og Metal; tekn.)
legeme (strimmel, skive osv.) bestående af to til hinanden sammenvalsede (-nittede, -loddede) metallegemer (med forskellig varmeudvidelseskoefficient). LSal.?I.707. IngBygn.1939.71.sp.2. Bimetal .. Ved Opvarmning vil det bøje sig til den Side, hvor Metallet med den mindste Udvidelseskoefficient findes, hvilket udnyttes bl.a. til Frembringelse af elektrisk Kontakt (Termostater). VareL.5I.134. Ved påvalsning af guld-legeringer på uædle metaller fås bimetallet guld-doublet. Isenkram.?(1951).9.
Bemærk citathenvisningen til en ingeniørhåndbog fra 1939!
Forøvrigt mener jeg fortsat, at et bimetal brugt som udløser af ventilen frem for at udgøre ventilen selv kunne være en god løsning på Kobbernagels problem.
-
Jeg skulle lige se om jeg og Bjarke var ene om at bruge betegnelsen, så jeg googlede ordet og fik 7.300.000 hits.
Blandt de første var fine billeder af bimetalfjedre og en ordforklaring fra Gyldendal - Den store danske ([url]http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Teknik/Svejsning_og_lodning/bimetal[/url]).
Mest interessant i forhold til antydningen af, at det skulle være en ny sproglig (mis)dannelse er dog forklaringen i ODS:
Bimetal, et. (ty. bimetall; af lat. bis, dobbelt og Metal; tekn.)
legeme (strimmel, skive osv.) bestående af to til hinanden sammenvalsede (-nittede, -loddede) metallegemer (med forskellig varmeudvidelseskoefficient). LSal.?I.707. IngBygn.1939.71.sp.2. Bimetal .. Ved Opvarmning vil det bøje sig til den Side, hvor Metallet med den mindste Udvidelseskoefficient findes, hvilket udnyttes bl.a. til Frembringelse af elektrisk Kontakt (Termostater). VareL.5I.134. Ved påvalsning af guld-legeringer på uædle metaller fås bimetallet guld-doublet. Isenkram.?(1951).9.
Bemærk citathenvisningen til en ingeniørhåndbog fra 1939!
Forøvrigt mener jeg fortsat, at et bimetal brugt som udløser af ventilen frem for at udgøre ventilen selv kunne være en god løsning på Kobbernagels problem.
Hvis vi nu skal holde os til funktionen af bimetal, så er det altså ret væsentlig at bimetalkonstruktionen er meget længere i den ene retning end den anden, fordi bimetalvirkningen på tværs af strimlen modvirker selve den bøjende virkning! En cirkulær bimetalplade bøjer sig noget sfærisk, men meget begrænset! Jeg kan umiddelbart ikke finde funktioner for sådanne plader, men opfinderhjerner kan jo spekulere videre! ;-)
-
Meget direkte er det jeg forestiller mig, en (smal) bimetalstrimmel af denne facon:
Kold 1 Varm 1
Den nederste ende er fastsiddende, den øverste fastholder med "krogen i 1-tallet" den egentlige ventil i lukket tilstand.
Når strimlen bøjes tilbage, slipper krogen ventilen, som åbner.
(Jeg beklager, at jeg ikke kan gengive bøjningen rigtigt :( )
Jeg er ret overbevist om, at der sidder en konstruktion noget i den retning i enhver elkedel - omend det her er strømmen, der afbrydes med et tydeligt klik, som antyder pludselig bevægelse af en metaldel.
P.S. Et cirkulært stykke bimetal vil i varm tilstand få form som en kugleskal. Det kunne jo bruges til at løfte en plade eller et bevægeligt stempel, som berører midten af stykket. Men jeg er ikke i færd med at lave en konstruktion, der har brug for denne type bevægelse ;)
-
P.S. Et cirkulært stykke bimetal vil i varm tilstand få form som en kugleskal. Det kunne jo bruges til at løfte en plade eller et bevægeligt stempel, som berører midten af stykket. Men jeg er ikke i færd med at lave en konstruktion, der har brug for denne type bevægelse ;)
Ja, sådan en konstruktion kan give et betragteligt moment og med lidt bølgeprofil, som i et aneroidbarometer, kunne der også blive en vandring. Kunne måske bruges i særlige ventilkonstruktioner!
-
Jamen John du giver jo svaret.....en metaldåse som i et aneroidbarometers/ højdemålers metaldåse ville være langt simplere at få til at virke.
-
Jamen John du giver jo svaret.....en metaldåse som i et aneroidbarometers/ højdemålers metaldåse ville være langt simplere at få til at virke.
Der er sørme ikke meget moment i bevægelseselementet i et aneroidbarometer. Et sfærisk bimetalelement vil give et ret stort moment, måske endda optimeret ved at elementet udformes konkavkonvekst! Idéen med bølgefaconen var bare at forøge vandringen, men det kan jo ikke ske uden at momentet mindskes!
Man kunne forestille sig sprinklere som åbner ved varmeudvikling og som lukker når ilden er gået ud. De smeltemetalsikringer man har i dag kan jo ikke lukke og det sker jo tit at vandskaderne ved brande er større end selve brandskaden!
-
De selvlukkende sprinklere er for længst opfundet.
Mig bekendt er de dog ubrugelige, fordi selve sprinklervandet køler dem , og automatikken ikke kan afgøre hvornår man sikkert kan lukke, uden risiko for genopblussen. .
-
De selvlukkende sprinklere er for længst opfundet.
Mig bekendt er de dog ubrugelige, fordi selve sprinklervandet køler dem , og automatikken ikke kan afgøre hvornår man sikkert kan lukke, uden risiko for genopblussen. .
Jo, men som Morten er inde på, så skal elementet kun påvirke et stempel. Det kan jo være en lang stang, som gør det muligt at adskille følerområdet med ventilområdet!
-
Foreløbig tak til alle for de - som altid her på forummet - inspirerende inputs! Der har jo ikke (endnu!) været det gennembrud som jeg egentlig havde håbet, men problemet med at konstruere en ventil der lever op til mine ønsker, har haft den positive effekt, at jeg mener at have ændret min konstruktion til at være helt ventilløs ;D
Nu skal jeg "bare" i gang med at få konstruktionen ført ud i livet, og ikke kun være i mit kringlede hovede....
Når/hvis jeg får de ønskede resultater af anstrengelserne, skal jeg selvfølgelig gerne informere om hvad det hele drejede sig om, men indtil videre er jeg desværre nødt til at være temmelig hemmelighedsfuld... (jeg har en naiv forhåbning om, at det kunne ende med et kommercielt interessant produkt.)
Med venlig hilsen
Jakob