DE1162915B

DE1162915B - Snap-on bimetal strip clamped on one side and carrying contacts at the free end

Info

Publication number: DE1162915B
Application number: DEM44614A
Authority: DE
Inventors: Otto Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-10
Filing date: 1960-03-10
Publication date: 1964-02-13

Description

Einseitig eingespannter, am freien Ende Kontakte tragender umschnappbarer Bimetallstreifen Zusatz zum Zusatzpatent: 1021055 Die Erfindung nach dem Hauptpatent 1000 094 und Zusatzpatent 1021055 bezieht sich auf einen einseitig eingespannten, am freien Ende Kontakte tragenden umschnappbaren Bimetallstreifen für direkte oder indirekte Beheizung, der mit einer flach gehaltenen kalottenartigen Vertiefung von der Breite des Streifens und mit mindestens einer von der Kalotte ausgehenden, sich nach dem freien Ende zu erstreckenden Einprägung versehen ist. Zweck der Erfindung ist es, den Anwendungsbereich solcher Bimetallstreifen mit einfachen Mitteln erheblich zu erweitern.Cantilevered, carrying at the free end contacts umschnappbarer bimetallic strip addition to accessory Patent: 1,021,055 The invention according to the main patent 1 000 094 and Patent of Addition 1021055 relates to a cantilever, carrying at the free end contacts umschnappbaren bimetallic strip for direct or indirect heating, provided with a is provided flat dome-like depression of the width of the strip and with at least one starting from the dome, to the free end to extend indentation. The purpose of the invention is to considerably expand the field of application of such bimetal strips with simple means.

Nach dem Hauptpatent ist der Bimetallstreifen nach Art einer dreiseitigen Pyramide geformt, wobei sich von der kalottenartigen Vertiefung nach dem freien Ende eine Einprägung erstreckt, während nach dem Zusatzpatent die Form der kalottenartigen Vertiefung verschiedenartig gestaltet ist. Es hat sich nun gezeigt, daß die Ausbildung des Bimetallstreifens nach Art einer dreiseitigen Pyramide für viele Anwendungsfälle Abkühlzeiten von zu langer Dauer zur Folge hat. Außerdem sind durch das Anbringen der Kontaktnieten Deformierungen des Bimetallstreifens kaum zu vermeiden.According to the main patent, the bimetal strip is three-sided Pyramid shaped, extending from the dome-like recess to the free The end of an embossing extends, while according to the additional patent the shape of the dome-like Deepening is designed in different ways. It has now been shown that the training the bimetal strip in the manner of a three-sided pyramid for many applications Results in cooling times that are too long. Also, by attaching of the contact rivets, deformation of the bimetal strip can hardly be avoided.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Bimetallstreifen nach dem Hauptpatent und Zusatzpatent fertigungsmäßig in einfacher Weise so zu variieren, daß die Ein- und Ausschaltzeiten über einen größeren Bereich hin entsprechend den jeweils gewünschten Betriebsbedingungen vorherbestimmbar sind, ohne daß die dem Bimetallstreifen direkt oder indirekt zugeführte Beheizungsenergie oder die Abmessungen des Bimetallstreifens verändert werden müssen. Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß wahlweise mehrere Einprägungen, vorzugsweise strahlenförmig, von der kalottenartigen Vertiefung je nach beiden Enden des Streifens hin verlaufend angebracht sind. Dabei können die Einprägungen auch bis in die kalottenartige Vertiefung reichen, wobei einzelne oder mehrere Einprägungen sich bis in den Mittellochbereich erstrecken.The invention is based on the object, the bimetallic strip to vary according to the main patent and additional patent in a simple manner in terms of production, that the switch-on and switch-off times over a larger range according to the each desired operating conditions can be determined in advance without the dem Bimetal strips directly or indirectly supplied heating energy or the dimensions of the bimetal strip must be changed. This task is carried out according to the present Invention achieved in that optionally several impressions, preferably radially, running from the dome-like depression towards both ends of the strip are appropriate. The impressions can also extend into the dome-like depression range, with single or multiple impressions extending into the center hole area extend.

Es sind kalottenförmig gewölbte bimetallische Platten unter der Bezeichnung »Spencerscheiben« bekannt, die eine zusätzliche, zentrale, kleine Kalottenwölbung haben. Die zusätzliche Wölbung ist stärker ausgeprägt und nimmt am Richtungswechsel nicht teil. Durch Variieren ihrer Abmessungen können unterschiedliche Ansprechwerte bzw. Schaltdifferenzen bei sonst gleichen Bedingungen erreicht werden. Bei sehr dünnen Bimetallstreifen (Stärken von 0,06 bis 0,08 mm, höchstens bis 0,15 mm), die bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind und die bei Temperaturen unter 100° C schnell ansprechen sollen, ist es unzweckmäßig, den ganzen Bimetallkörper als Kalotte auszubilden, weil er dann zu weich arbeiten würde, insbesondere, wenn ein wesentlicher Teil der Kalotte am Umschnappen nicht teilnimmt. Außerdem bauen derartige Schnappglieder relativ breit, was meist unerwünscht ist.There are dome-shaped arched bimetallic plates under the name "Spencer disks" known, which have an additional, central, small dome vault to have. The additional curvature is more pronounced and takes place in the change of direction not part. By varying their dimensions, different response values can be achieved or switching differentials can be achieved under otherwise identical conditions. With very thin bimetal strips (thicknesses from 0.06 to 0.08 mm, at most up to 0.15 mm), the are provided in the present invention and at temperatures below 100 ° C should respond quickly, it is inexpedient to use the entire bimetal body as a To train the calotte because it would then work too softly, especially if a A substantial part of the dome does not take part in the snapping over. Also build such Snap links relatively wide, which is usually undesirable.

Es ist ferner ein Bimetallschnappglied bekannt, das direkt im Stromkreis liegt und durch den Eigenwiderstand erwärmt wird. Letzterer wird durch die zwischen zwei Schlitzen befindliche veränderbare Teilbreite bestimmt. Hierdurch soll dieses Element verschiedenen Stromstärken angepaßt werden können. Es wird dabei nur die Lage der Schlitze zueinander, aber nicht deren Anzahl und deren Länge geändert. Abgesehen davon ist das bekannte Bimetallelement im ganzen kalottenförmig, besitzt also keine streifenförmigen Verlängerungen an der Kalotte. Nach der Erfindung dagegen werden Einprägungen wahlweise der Anzahl, der Länge und der Richtung nach geändert, wobei der elektrische Widerstand praktisch unbeeinflußt bleibt, es werden also wesentlich andere Mittel angewendet. Mit Schlitzen könnte zudem bei der geringen Materialstärke der erfindungsgemäßen Bimetallstreifen gar nicht gearbeitet werden.There is also a bimetallic snap member known that is directly in the circuit and is heated by the inherent resistance. The latter is made possible by the between Two slots located variable section determined. This is intended to do this Element can be adapted to different currents. It will only do that Position of the slots to one another, but not their number and length changed. Apart from that, the known bimetal element is generally dome-shaped, possesses so no strip-shaped extensions on the dome. According to the invention, however the number, length and direction of the imprints can be changed, the electrical resistance remains practically unaffected, so it becomes essential other means applied. With slits could also with the low material thickness the bimetal strips according to the invention are not worked at all.

Bei einem anderen bekannten thermischen Schnappglied ist eine Bimetallplatte mit Längsschlitz vorgesehen. Der Schlitz bestimmt die stromabhängige Auslösung durch den auf Zug beanspruchten schmalen Streifenteil. Die Schnappvorrichtung ist so ausgebildet, daß die Länge von eingeprägten Rippen und das Verdünnen des Materials an diesen Stellen in Abhängigkeit steht zum gewünschten Wirkungsparameter der Scheibe. Außer dem Zugglied müssen zwei senkrecht zueinander stehende Verformungsachsen vorhanden sein, von einer Kalotte wird nicht Gebrauch gemacht. Die Einprägungen haben dort also eine andere mechanische Funktion.Another known thermal snap member is a bimetal plate provided with a longitudinal slot. The slot determines the current-dependent tripping the narrow part of the strip subjected to tension. The snap device is designed so that the length of embossed ribs and the thinning of the material on them Set depends on the desired effect parameter of the disc. Except the tension member must have two mutually perpendicular deformation axes no use is made of a dome. The impressions have a different mechanical function there.

Durch die neuartige Ausbildung des Bimetallstreifens nach der Erfindung, vor allem für Bimetallverzögerungsschalter, wird erreicht, daß die gewünschten Schaltzeiten a) Aufheizzeit und b) Abkühlzeit (das ist die Zeit bis zum Zurückschnappen) für die jeweils vorliegenden Anwendungsfälle genau vorausbestimmt werden können. Wenn ein Schalter mit einem solchen Bimetallstreifen nach der Erfindung als Thermostat verwendet wird, können bei vorheriger Auswahl der passenden Einprägungen Temperaturen von 2'i C Differenz erreicht werden, wie Versuche bewiesen haben. Die Streifen können bei wesentlich niedrigeren Temperaturen, und zwar etwa von 50° C an, schon zum Umschnappen gebracht werden, während bei den Streifen nach den älteren Patenten 1000 094 und 1021055 die untere Grenze etwa bei 80` C liegt.The novel design of the bimetallic strip according to the invention, especially for bimetal delay switches, ensures that the desired switching times a) heating time and b) cooling time (that is the time until it snaps back) can be precisely determined in advance for the particular application. If a switch with such a bimetallic strip according to the invention is used as a thermostat, temperatures of 2 ° C. difference can be achieved with prior selection of the appropriate impressions, as tests have shown. The strips can be made to snap over at significantly lower temperatures, namely from around 50 ° C, while the lower limit for the strips according to the older patents 1000 094 and 1 021 055 is around 80 ° C.

An Hand von Versuchsergebnissen ist festgestellt worden, daß die Ausschaltzeiten, d. h. die Abkühlzeiten bis zum Zurückschnappen des Bimetallstreifens, bei einer Aufheizzeit von 6 Sekunden zwischen 2,2 und 8 Sekunden vorherbestimmbar sind, wenn strahlenförmige oder parallele Einprägungen verschiedener Länge vorgesehen werden. Dabei wurden diese Versuche mit Bimetallstreifen von 22 mm Länge, 8 mm Breite und 0,08 mm Stärke, ferner bei 12 Volt und 0,2 Amp. einheitlich durchgeführt.On the basis of test results it has been determined that the switch-off times, d. H. the cooling times until the bimetal strip snaps back, for one Heating time of 6 seconds between 2.2 and 8 seconds can be predetermined if Radial or parallel impressions of different lengths are provided. These tests were carried out with bimetallic strips 22 mm long, 8 mm wide and 0.08 mm thick, also carried out uniformly at 12 volts and 0.2 amps.

In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the drawing, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained in more detail.

F i g. 1 zeigt den Bimetallstreifen nach dem Hauptpatent 1000 094 in Draufsicht; Fig.2 zeigt in Draufsicht einen Bimetallstreifen, bei dem von der kalottenförmigen Vertiefung ausgehend, je nach beiden Seiten des Streifens zwei strahlenförmige Einprägungen verlaufen; F i g. 3 zeigt ebenfalls in Draufsicht einen Bimetallstreifen mit drei strahlenförmigen Einprägungen auf beiden Seiten der kalottenartigen Vertiefung.F i g. 1 shows the bimetal strip according to the main patent 1000 094 in plan view; 2 shows a plan view of a bimetallic strip in which, proceeding from the dome-shaped depression, two radial embossings run depending on both sides of the strip; F i g. 3 also shows a plan view of a bimetallic strip with three radial impressions on both sides of the dome-like depression.

Der bekannte Bimetallstreifen 1 nach F i g. 1 hat in seiner Mitte die kaum wahrnehmbare kalottenartige Vertiefung 2 mit der zentralen Öffnung 3. Der mit der Befestigungsöffnung 6 versehene Teil 4 des Bimetallstreifens 1 hat die beiden Einprägungen 8 und 9, während der den Kontakt 7 tragende Teil 5 des Bimetallstreifens 1 mit der Einprägung 10 versehen ist. Die Einprägungen 8,9 und 10 geben dem Bimetallstreifen 1 die Form einer dreiseitigen Pyramide. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 hat der Bimetallstreifen 11 vier Einprägungen 12, 13,14 und 15, von denen je zwei strahlenförmig nach den Ecken einer Seite des Streifens hin verlaufen und dort enden. Diese vier Einprägungen geben dem Bimetallstreifen 11 eine Form ähnlich einer vierseitigen Pyramide. Die Zeit bis zum Rückschnappen kann dadurch z. B. von 5 auf 4 Sekunden verkürzt werden (bei 6 Sekunden Aufheizzeit).The known bimetal strip 1 according to FIG. 1 has in its center the barely perceptible dome-like recess 2 with the central opening 3. The part 4 of the bimetal strip 1 provided with the fastening opening 6 has the two embossments 8 and 9, while the part 5 of the bimetal strip 1 carrying the contact 7 with the embossing 10 is provided. The embossments 8, 9 and 10 give the bimetal strip 1 the shape of a three-sided pyramid. In the embodiment according to the invention according to FIG. 2, the bimetallic strip 11 has four impressions 12, 13, 14 and 15, two of which each run radially to the corners of one side of the strip and end there. These four impressions give the bimetal strip 11 a shape similar to a four-sided pyramid. The time until it snaps back can be, for. B. can be shortened from 5 to 4 seconds (with 6 seconds heating time).

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 hat der erfindungsgemäße Bimetallstreifen 16 außer den vier strahlenförmigen Einprägungen 12, 13, 14 und 15 nach F i g. 2 zusätzlich noch je eine mittlere Einprägung 17 und 18 zur Beeinflussung der Schaltzeiten.In the embodiment according to FIG. 3, the bimetal strip 16 according to the invention has, in addition to the four radial impressions 12, 13, 14 and 15 according to FIG. 2 in addition, a central indentation 17 and 18 each to influence the switching times.

Bei den Bimetallstreifen nach den drei Ausführungsbeispielen verlaufen die strahlenförmigen Einprägungen von der kalottenförmigen Vertiefung oder etwa von dieser nach den beiden Enden der Streifen. Dabei hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der Anwendungsbereich des Bimetallstreifens nicht nur durch die Anzahl und Anordnung der Einprägungen, sondern auch noch durch deren Länge variiert werden kann, wenn sich nämlich die Einprägungen in die kalottenförmige Vertiefung hinein und sogar bis in den Mittellochbereich erstrecken.Run in the bimetal strips according to the three exemplary embodiments the radial impressions from the dome-shaped recess or about from this to the two ends of the strip. It has surprisingly pointed out that the scope of the bimetal strip is not just by the number and arrangement of the impressions, but also varies by their length can be, if namely the impressions in the dome-shaped recess extend into and even into the center hole area.

Claims

Claims: 1. One-sided clamped, snap-on bimetallic strip with contacts at the free end for direct or indirect heating, which is provided with a flat dome-like depression the width of the strip and with at least one embossing extending from the dome to the free end is. according to main patent 1000 094 and additional patent 1 021 055, characterized in that optionally several impressions, preferably in the form of rays. are attached to extend from the dome-like recess depending on both ends of the strip. z. Bimetallic strip according to Claim 1, characterized in that the impressions extend into the dome-like depression, with individual or several impressions extending into the center hole area. Documents considered: German Patent No. 579 166; U.S. Patent Nos. 2,299,562, 2,870,291.