AT500819B1 - Verfahren zur herstellung von schnappscheiben - Google Patents

Description

2 AT500 819B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung der beiden Schnapptemperaturen von Schnappelementen aus Thermobimetall, bei dem die maschinellen Arbeitsschritte durch die Wärmebehandlung nicht unterbrochen werden. 5 Schnappelemente werden aus Thermobimetallband gestanzt und sie haben vorzugsweise Kreisform. Es sind aber auch andere Formen möglich und üblich: z.B. Quadrate, Rechtecke, Rhomben und Formen mit einer Zunge in der Mitte. Wenn in der folgenden Patentschrift von Schnappscheiben gesprochen wird, können alle diese Formen gemeint sein. 10 Schnappelemente aus Thermobimetall umfassen ein großes Anwendungsgebiet zur Regelung und Begrenzung von thermischen Vorgängen. Die beiden Temperaturen, bei denen sich die Wölbung der Scheiben plötzlich sprunghaft ändert, werden untere Schnapptemperatur und obere Schnapptemperatur genannt. 15 Es ist allgemein bekannt, dass die verschieden stark geprägte Wölbung der Scheiben für die Lage dieser beiden Temperaturen maßgebend ist. Diese Wölbung wird mit unterschiedlich starker Prägung von beiden Seiten aufgebracht. Die Wölbung hat vorzugsweise die Form einer sehr flachen Kugelkalotte, es sind aber auch andere Formen möglich, z.B. die eines sehr flachen abgeschnittenen Kegelstumpfes. 20

Die Figur 1 zeigt den Zusammenhang zwischen Temperatur und Wölbung. Auf der Abszisse ist die Temperatur aufgetragen und auf der Ordinate die Wölbung der Schnappscheiben. Beim Erreichen der oberen und der unteren Schnapptemperatur springt die Wölbung plötzlich auf die andere Seite. Die Alterungstemperatur, von der später die Rede sein wird, liegt weit über der 25 oberen Schnapptemperatur, aber noch unterhalb der Temperatur, die zu einer Entfestigung des Bimetalles führt.

Nach dem Prägen haben die Schnappscheiben noch zu wenig thermische Stabilität, das heißt, dass sich die Schnapptemperaturen mit der Zahl der Schnappbewegungen ändern. Es ist not-30 wendig und üblich, die Schnappscheiben nach dem Prägevorgang thermisch zu altern; dabei setzt man sie auf die Dauer vieler Minuten, bis zu einer Stunde, einer hohen Temperatur aus, die über der oberen Schnapptemperatur liegt, aber noch unterhalb des Temperaturbereiches, in dem es zu einer Entfestigung des Bimetalles kommt. 35 Die Dauer dieser Wärmebehandlung bedingt eine vorzeitige Unterbrechung des automatischen Fertigungsvorganges und es ist kaum möglich, die noch fehlenden Arbeitsgänge, das sind: Prüfung, Selektion, Freistanzen wieder automatisch zu Ende zu führen. Es besteht daher der berechtigte Wunsch nach einer Methode der Temperaturstabilisierung, die sich durch eine extrem kurze Einwirkungsdauer in den Maschinentakt von einer bis zu zwei Sekunden einord-40 nen lässt.

Aus der EP 0 761 369 A2 ist ein Verfahren zur Formung eines Bimetalles aus zwei Metallkomponenten bekannt, bei welchem ein erstes Metallbauteil an seiner Oberfläche eine dünne Galvanisationsschicht, bestehend aus dem zweiten Material, erhält und anschließend eine Vereini-45 gung mit einem ebenfalls aus dem zweiten Metall bestehenden weiteren Bauteil erfährt. Die gewünschte Vereinigung zu einem einzigen Bauteil erfolgt über mechanisches Zusammenpressen der beiden Metalle, beispielsweise mittels Extruder oder Druckwalzen. Da dieses Verfahren jedoch im Bereich der Entfestigungstemperatur arbeitet, um ein homogenes Verschmelzen der Bauteile zu gewährleisten, ist es zur Pressung und thermischen Alterung von geprägten so Schnappelementen, wie sie Gegenstand der Erfindung sind, nicht geeignet. Darüber hinaus erfolgt die Erwärmung der Metallbauteile über das Vorbeiführen an der Vereinigungsmaßnahme vorgeschalteten Erhitzungszonen und weist daher den Nachteil einer zwischenzeitlichen Abkühlung der Metallbauteile auf, sodass eine akkurate Temperatursteuerung während des Pressvorganges nicht gewährleistet werden kann. 55

Claims (6)

1. 3 AT 500 819B1 Die Lösung dieses Problemes ist Gegenstand der Erfindung. Der Erfindungsgedanke besteht darin, daß man die geprägten Scheiben bei einer hohen Alterungstemperaturplan drückt. Diesen Vorgang kann man auch mehrmals wiederholen, z.B. zwei 5 mal bis sechs mal. Bei der maschinellen Fertigung der Schnappscheiben muß man die Scheiben schrittweise von einer Arbeitsposition zur nächsten Position führen. Dafür gibt es eine Reihe von Methoden, um die fertig gestanzten Scheiben oder die Scheiben, die noch mit einem oder mit zwei Stegen mit io dem Stanzstreifen verbunden sind zyklisch weiter zu transportieren. Bei der nachfolgend beispielhaft beschriebenen Fertigungsmethode wurde die zu letzt genannte Transportmethode mit dem Stanzstreifen gewählt, in dem die Scheiben noch mit einem oder mit zwei schmalen Stegen hängen bleiben. 15 Die Figur 2 zeigt eine derartige Methode. Der Unterteil des U-förmigen Ofens, der sich über mehrere Arbeitspositionen erstreckt, ist mit 1 bezeichnet. Der notwendige Heizkörper hat die Nummer 2. Auf der Sohle der U-Nut gleitet das 20 gestanzte und geprägte Bimetallband 3. In der Nut bewegt sich lotrecht die Druckleiste 4, die die gleiche Abmessung hat als die Sohle des Ofenunterteiles. Die Leiste wird mit einem Kraftelement Nr.5 (pneumatisch, hydraulisch, über Exzenter oder magnetisch) auf die geprägten Scheiben gepreßt; so stark, daß alle geprägten Scheiben, die sich im U-Ofen befinden, plan gepreßt werden. Dieser Vorgang dauert, je nach der Taktzeit des Prägeautomaten, weniger als 25 eine bis eineinhalb Sekunden. Anschließend folgt ein Transportzyklus, in dem der Stanzstreifen um genau eine Position weiter gezogen wird. Dieser zyklisch ablaufende Vorgang liefert nach jedem Takt eine gealterte Scheibe, ohne daß es notwendig ist die Scheiben aus dem Automaten herauszunehmen. 30 Die Scheiben bleiben im Automat und die thermische Alterung wird im Automat ausgeführt, im Arbeitstakt des Automaten. Es ist ein nützlicher Nebeneffekt, daß man im Klemmofen durch das Pressen der Scheiben die schnellst mögliche Wärmeübertragung vom Ofen auf die Scheiben erhält. Das trägt zum ra-35 sehen Ablauf der Arbeitsgänge bei. Die Figur 2 zeigt, daß der Ofen-U-Unterteil und die Druckleiste eine zinkenförmige Verzahnung aufweist, die ineinander greifen. Diese Verzahnung dient dazu einen so innigen Wärmeübergang vom Ofen zur Druckleiste zu bekommen, daß eine separate Heizung der Druckleiste 40 entbehrlich wird. In der oben genannten Figur 2 sind die Arbeitspositonen nicht eingezeichnet, die vor und nach dem U-Klemmofen notwendig sind. 45 Patentansprüche: 1. Verfahren zur Stabilisierung der beiden Schnapptemperaturen von Schnappelementen aus Thermobimetall, dadurch gekennzeichnet, dass die geprägten Schnappelemente bei einer so Alterungstemperatur, die über der oberen Schnapptemperatur liegt, plan gedrückt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang des Plandrückens einmal oder mehrmals erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der 4 AT500 819B1 Erwärmung auf die Alterungstemperatur und zum Plandrücken der Scheiben ein Klemmofen. verwendet wird, bei dem in einer geheizten, metallischen U-Form eine oder mehrere Schnappelemente durch eine ebenfalls geheizte Metall-Leiste plangedrückt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Leiste mit dem U-förmigen Unterteil des Klemmofens einen so innigen Wärmekontakt hat, dass es keiner separaten Heizung der Leiste bedarf.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Stanzstreifen mit io einem Haltesteg noch verbundenen Schnappelemente um je eine Arbeitsposition zyklisch weiter gezogen werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Transportbewegung im Arbeitstakt des Automaten erfolgt. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 55