Umschalteinrichtung mit zwei gegeneinander gestellten, miteinander mechanisch gekuppelten Bimetallstrei%n Für Regel- und Steuergeräte werden Einrichtun gen benötigt, mittels denen ein von einem Geber geliefertes .sehr :schwaches Signal, beispielsweise eine sehr kleine Gleichspannung einer Messbrücke, so weit verstärkt wird, dass ein Stellglied, z. B. ein an die Netzspannung angeschlossener Motor, gesteuert wer den kann.
Es ist bekannt, für solche Zwecke Drehspulrelais zu verwenden, mittels denen eine Umschaltkontakt einrichtung betätigbar ist. Es sind für diesen Zweck auch bereits Bimetallrelais bekanntgeworden, bei denen ein Messorgan, z. B. eine Tauchspule, eine verstellbare Heizfahne oder z. B. eine Drehspule ein bewegbar gelagertes, durch eine stationäre Heizvor- richtung aufgeheiztes Klötzchen gegenüber einer Bi metallkontakteinrichtung steuert.
Bimetallrelais mit Tauchspulen oder Drehspulen haben den Nachteil, dass sie für viele Zwecke zu wenig robust, nicht erschütterungsfest und empfind lich gegen überlastungen sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft zwar ebenfalls eine Bimetallkontakteinrichtung, es werden bei ihr aber die oben angeführten Nachteile dadurch um gangen, dass sie keine drehbar gelagerten, stossemp findlichen Teile mehr aufweist.
Gemäss der Erfindung ist eine Umschalteinrich tung vorgesehen mit zwei gegeneinander gestellten, miteinander mechanisch gekoppelten Bimetallstrei- fen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Bi metallstreifen mit einem den Kollektorwiderstand eines Schalttransistors bildenden Heizwiderstand ver sehen ist.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Aus führungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. In der Fig. 1 bedeuten 1 und 2 je einen Bi metallstreifen, deren untere Enden in einem Isolier- stück 3 festgehalten und deren obere Enden mittels einer Stange 4 miteinander mechanisch gekoppelt sind. Die beiden Bimetallstreifen 1, 2 sind gegen einander gestellt, d. h. ihre Seiten mit deren grösseren Ausdehnungskoeffizienten liegen z. B. einander ge genüber. Durch die mechanische Kopplung mittels der Stange 4 wird somit erreicht, dass Änderungen der Umgebungstemperatur keinen Einfluss auf die Lage der Bimetallstreifen 1, 2 haben.
Jeder Bimetallstreifen 1 bzw. 2 trägt einen Kon takt 5 bzw. 6, welche mit Kontakten 7 bzw. 8, die an üblichen Kontaktfedern 9 angeordnet sind, zusammenwirken. Die Bimetallstreifen 1, 2 und die Kontaktfedern sind mit Anschlüssen 10 bis 13 ver bunden.
Werden die beiden Anschlüsse 11, 12 mit einander und mit dem einen Pol einer Wechsel spannungsquelle 14 verbunden und die beiden An schlüsse 10, 13 mit den Wicklungsenden eines Um kehrmotors 15, dessen Mittelklemme an den an deren Pol der Wechselspannungsquelle 14 ange schlossen ist, so arbeitet die beschriebene Bimetall- Kontakteinrichtung als Umschaltkontakt mit neu traler Mittelstellung, d. h. sind die Kontakte 5, 7 geschlossen, dreht sich der Umkehrmotor 15 in der einen Drehrichtung, sind hingegen die Kontakte 6, 8 geschlossen, dreht er sich in der entgegengesetzten Drehrichtung, und sind beide Kontaktpaare 5, 7 und 6, 8 geöffnet, steht er still.
Jeder & r beiden Bimetallstrei en 1, 2 ist nun mit einem, Aden, Kollektorwiderstand eines Schalt- transistors T1 bzw.
T2 bildenden Heizwiderstand 16 bzw. 17 versehen. Diese Heizwiderstände sind an Aden beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Rimetallstreifen 1, 2 angeordnet und können .als Drahtwiderstände :
ausgebildet isein, vorzugsweise sind sie jedoch als. Schichtwiderstände ausgebildet, Die beiden Emitter der Schalttransistoren T1, T2 ,sind miteinander, über einen Anschluss 18 mit ,dem positiven Pol einer @Gleichspannuagsquelle 19 und mit ,
einer Ausgangsklemme enne & tDansistors- sierten Differenzverstärkers 20 verbunden und die Basen über Anschlüssen 21 ,bzw. 22 mit zwei wei teren Ausgangsklemmen des Differenzverstärkers 20.
Die oberen Enden der Heizwiderstände 16, 17 sind miteinander und über einen Anschluss 23 mit ,dem negativen Pol ,der Gleichspannungsquelle 19 ver bunden.
Am Eingang,des 20 ist bei spielsweise die Messdnagonale einer Wheatstoneschen Messbrücke 24 :angeschlossen, welche ein die Mess- grösse erfassendes Messglied 25, z. B. einen tempe- raturempfindlichen Widerstand, enthält.
Ist die el3brücke 24 abgeiglichen, :liegt -an :der Messdiagonale keine Spannungsdifferenz, d. h. der Eingangsstrom IE des Differenzverstärkers 20 ist ,gleich Null.
Die Verhältnisse sind :nun so gewählt, .dass .in diesem Fall beide Schalttnansmstoren TI, T2 ,gesperrt sind. Die :beiden Bllmetalistreifan 1, 2 werden somit nicht ,erwärmt ,und verbleiben .in der in der Zeichnung dargestellten Lage.
Wird die Messbrücke in der einen oder anderen Richtung verstimmt, so wird ,der eine oder der andere Transistor .geöffnet. -Dies :hat eine Erwärmung und eine entsprechende D urchbiegung eines :
der Mden Bimetallstreifen zur Folge, wodurch das zugeordnete Kontaktpaar 5, 7 bzw. 6, 8 @geschlossen wird und der Umkehrmotor in ,der gewünschten Richtung zu drehen, beginnt.
Um die beschriebene B.'unetall-Umschalteinrich- tung unempfindlicher gegen: äussere Einflüsse zu machen, um ,die Wärmeableitung klein.:
zu halten und um ,die Kontakte ,gegen, Abbrand zu schützen, ist es zweckmässig, idiese E inmichtung ,in. ein evakuiertes oder mit einem .Schutzgar gefülltes Gefäss unterzu bringen,
wie ides in ider Zeichnung durch eine Um randungslinie 26 angedeutet .ist.
Switching device with two oppositely positioned, mechanically coupled bimetallic strips. Devices are required for regulating and control devices by means of which a very: weak signal supplied by an encoder, for example a very low DC voltage from a measuring bridge, is amplified to such an extent that a Actuator, e.g. B. a motor connected to the mains voltage, controlled who can.
It is known to use moving coil relays for such purposes, by means of which a changeover contact device can be actuated. For this purpose, bimetal relays have also become known in which a measuring element, e.g. B. a plunger coil, an adjustable heating element or z. B. a moving coil controls a movably mounted, heated by a stationary heating device block opposite a bi-metal contact device.
Bimetal relays with moving coils or moving coils have the disadvantage that they are not robust enough for many purposes, are not resistant to vibrations and are sensitive to overload.
The present invention also relates to a bimetallic contact device, but the disadvantages mentioned above are avoided in that it no longer has any rotatably mounted, shock-sensitive parts.
According to the invention, a switching device is provided with two oppositely positioned, mechanically coupled bimetallic strips, which is characterized in that each bimetal strip is provided with a heating resistor forming the collector resistance of a switching transistor.
In the drawing, an example from implementation of the subject invention is shown. In FIG. 1, 1 and 2 each denote a bimetal strip, the lower ends of which are held in an insulating piece 3 and the upper ends of which are mechanically coupled to one another by means of a rod 4. The two bimetal strips 1, 2 are placed against one another, i.e. H. their sides with their larger expansion coefficient are z. B. each other ge compared. The mechanical coupling by means of the rod 4 thus ensures that changes in the ambient temperature have no influence on the position of the bimetal strips 1, 2.
Each bimetal strip 1 or 2 carries a con tact 5 and 6, which with contacts 7 and 8, which are arranged on conventional contact springs 9, cooperate. The bimetal strips 1, 2 and the contact springs are connected to terminals 10 to 13 a related party.
If the two connections 11, 12 are connected to each other and to one pole of an alternating voltage source 14 and the two to connections 10, 13 with the winding ends of a reversing motor 15 whose middle terminal is connected to the pole of the alternating voltage source 14, so the described bimetal contact device works as a changeover contact with neutrally central position, d. H. If the contacts 5, 7 are closed, the reversing motor 15 rotates in one direction of rotation, but if the contacts 6, 8 are closed, it rotates in the opposite direction of rotation, and if both contact pairs 5, 7 and 6, 8 are open, it is stationary quiet.
Each of the two bimetallic strips 1, 2 is now connected to one, aden, collector resistance of a switching transistor T1 or
T2 forming heating resistor 16 or 17 is provided. These heating resistors are arranged on the two opposite sides of the rim metal strips 1, 2 and can, as wire resistors:
isein, but they are preferably as. Sheet resistors are formed, the two emitters of the switching transistors T1, T2 are connected to each other, via a connection 18 with, the positive pole of a DC voltage source 19 and with,
an output terminal enne & tDansistors- sierten differential amplifier 20 and the bases connected via terminals 21, or. 22 with two white direct output terminals of the differential amplifier 20.
The upper ends of the heating resistors 16, 17 are connected to one another and via a connection 23 to the negative pole of the DC voltage source 19.
The measuring diagonal of a Wheatstone measuring bridge 24, for example, is connected to the input of 20, which has a measuring element 25, e.g. B. contains a temperature-sensitive resistor.
If the el3 bridge 24 is adjusted,: is there -on: the measuring diagonal no voltage difference, i. H. the input current IE of the differential amplifier 20 is equal to zero.
The relationships are: now selected so that in this case both switching signals TI, T2 are blocked. The: two sheet metal strips 1, 2 are thus not heated and remain in the position shown in the drawing.
If the measuring bridge is detuned in one direction or the other, one or the other transistor is opened. -This: has a heating and a corresponding deflection of one:
the Mden bimetallic strip, whereby the associated pair of contacts 5, 7 or 6, 8 @ is closed and the reversing motor begins to turn in the desired direction.
In order to make the described B.'unetall switching device less sensitive to: external influences, in order to reduce heat dissipation:
and in order to protect the contacts against burning, it is advisable to put this seal in. to accommodate an evacuated vessel or a vessel filled with a protective garment,
as indicated in the drawing by a border line 26 .ist.