DE1523305B2 - Thermische Bimetallsteuereinrichtung - Google Patents
Thermische BimetallsteuereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine thermische Bimetallsteuereinrichtung
mit Übertemperaturauslösevorrichtung, bei dem ein mittels eines Heizelementes beheizbarer Betätigungs-Bimetallstreifen mit einem
Ende fest eingespannt und mit seinem anderen Ende mit einem Kompensationsbimetallstreifen fest verbunden
ist, der mit seinem freien Ende ein Stellglied betätigt.
Viele Einrichtungen, in denen eine solche thermische Bimetallsteuereinrichtung vorhanden ist, müssen
gegen Übertemperatur geschützt werden, weil z. B. das Kompensationsbimetall oberhalb einer vorgegebenen
Grenztemperatur überkompensiert und irgendwelche anderen Komponenten des Schaltgeräts Schaden
leiden würden. Da aber eine Heizquelle zum Beheizen des Bimetalls vorhanden sein muß, ist ein
Temperaturanstieg nicht zu vermeiden. Um Schäden vorzubeugen, hat man daher Übertemperatur-Sicherungen
vorgesehen, die beim Erreichen des Temperaturgrenzwertes die gesamte Anlage abschalten.
Es ist eine temperaturabhängige elektrische Schaltvorrichtung bekannt, bei der das Betätigungsbimetall
und das Kompensationsbimetall einseitig fest an einem Lagerelement angebracht sind, das um einen
Festpunkt drehbar ist. Das andere Ende des Kompensationsbimetalls stützt sich an einem einstellbaren
festen Lager ab, das andere EndsKies "Betätigungsbimetalls
wirkt über einen Hebel auf den zu betätigenden Schalter. Zur Übertemperaturauslösung
ist ein drittes Bimetall vorgesehen, das bei Überschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur ebenfalls
auf den zur Schalterbetätigung dienenden Hebel wirkt. Diese Konstruktion ist insbesondere wegen der
erforderlichen drei Bimetalle mit zugehöriger Lagerung aufwendig.
Es ist ferner eine thermische Schaltvorrichtung bekannt, bei der das eine Ende eines Kompensationsbimetalls fest eingespannt ist, während das andere
Ende über einen starren Isolierkörper mit dem einen Ende des Betätigungsbimetalls fest verbunden ist.
Dessen anderes Ende wirkt auf den Hauptarm eines Schnappsystems, der seinerseits am Isolierkörper gelenkig
gelagert ist. Hierbei ist nicht zusätzlich zur normalen Betätigung des Betätigungsorgans eine
Übertemperaturauslösung vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Bimetallsteuereinrichtung mit Übertemperaturauslösevorrichtung
der eingangs beschriebenen Art ganz wesentlich zu vereinfachen.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß an den miteinander verbundenen, beweglichen Enden
des Betätigungs- und Kompensationsbimetallstreifens ein Betätigungshebel fest angebracht ist, der bei einer
vorgegebenen Grenztemperatur die Übertemperaturauslösevorrichtung betätigt.
Da bei dieser Konstruktion der die Ubertemperaturauslösevorrichtung
betätigende Hebel nur von der Bewegung des einen Bimetalls abhängig ist, erfährt
er keinerlei Kompensationswirkung, sondern wird in Abhängigkeit von der tatsächlichen Temperatur des
Betätigungsbimetallstreifens gesteuert, ohne daß die übrige Betätigungsweise des kompensierten Betätigungsorgans
hierdurch beeinträchtigt wird. Es wird also unter Ausnutzung der bereits vorhandenen
temperaturempfindlichen Bimetallelemente eine Übertemperatursicherung erzielt.
Unter einer Übertemperaturauslösevorrichtung wird ein Schalter, ein Ventil, eine optische Anzeige, ein
akustisches Signalgerät oder irgendeine andere Vorrichtung verstanden, die bei der Grenztemperatur
ausgelöst werden soll.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Enden der Bimetallstreifen in an sich bekannter Weise über ein
drehbares Lagerelement fest miteinander verbunden sind. Der die Auslösevorrichtung betätigende Hebel
schwenkt dann um einen festen Drehpunkt, so daß die zugehörige Auslösevorrichtung seiner Bewegungsbahn
genau zugeordnet werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines schematisch in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die Bimetallsteuereinrichtung im kalten Zustand,
F i g. 2 die Bimetallsteuereinrichtung nach Zuführung des ersten Heizleistungsimpulses in der ersten
Einschaltstellung,
F i g. 3 die Bimetallsteuereinrichtung in der Neutralstellung nach der ersten Einschaltstellung und
F i g. 4 die Bimetallsteuereinrichtung während der Zuführung des /j-ten Heizleistungsimpulses und der
Betätigung des Übertemperaturauslöseschalters.
Die erfindungsgemäße Bimetallsteuereinrichtung weist einen Betätigungsbimetallstreifen 1 und einen Kompensationsbimetällstreifen 2 auf, die sich_bei Erwärmung gleichsinnig durchbiegen undüber ein Lagerelement 3 miteinander verbunderf'siiid. Letzteres ist um den Festpunkt 4 drehban'Der Betätigungsbimetallstreifen 1 stützt sich an einem festen Anschlag 5 ab. Der Kompensationsbimetallstreifen 2 betätigt den Stößel 6 eines Schalters, der einen Ruhekontakt 7 und einen Arbeitskontakt 8 aufweist. Am Lagerelement 3 ist ein Betätigungshebel 9 fest angebracht, dessen freies Ende auf den Stößel 10 eines Schalters mit Kontakt 11 einwirkt. Die Kontakte 7 und 11 liegen mit einer Heizwicklung 12 in Reihe am Netz 13. Die Anschlußklemmen 14 sind zum Anschluß eines durch die beschriebene Bimetallsteuereinrichtung zu steuernden Geräts bestimmt. Der Kontakt 11 ist vorzugsweise nur willkürlich, beispielsweise von Hand, wieder einschaltbar.
Die erfindungsgemäße Bimetallsteuereinrichtung weist einen Betätigungsbimetallstreifen 1 und einen Kompensationsbimetällstreifen 2 auf, die sich_bei Erwärmung gleichsinnig durchbiegen undüber ein Lagerelement 3 miteinander verbunderf'siiid. Letzteres ist um den Festpunkt 4 drehban'Der Betätigungsbimetallstreifen 1 stützt sich an einem festen Anschlag 5 ab. Der Kompensationsbimetallstreifen 2 betätigt den Stößel 6 eines Schalters, der einen Ruhekontakt 7 und einen Arbeitskontakt 8 aufweist. Am Lagerelement 3 ist ein Betätigungshebel 9 fest angebracht, dessen freies Ende auf den Stößel 10 eines Schalters mit Kontakt 11 einwirkt. Die Kontakte 7 und 11 liegen mit einer Heizwicklung 12 in Reihe am Netz 13. Die Anschlußklemmen 14 sind zum Anschluß eines durch die beschriebene Bimetallsteuereinrichtung zu steuernden Geräts bestimmt. Der Kontakt 11 ist vorzugsweise nur willkürlich, beispielsweise von Hand, wieder einschaltbar.
Die Kontakte 7 und 8 werden in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Bimetallen
1 und 2, der Kontakt 11 in Abhängigkeit von der Grenztemperatur, die vom Bimetall 1 gemessen
wird, betätigt. Der Kontakt 11 ist daher als Auslöseschalter anzusehen, der bei Ubertemperatur ausgelöst
wird.
Wenn der Kontakt 11 bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel von Hand eingeschaltet wird
(Fig. 1), wird der Heizwiderstand 12 mit Strom versorgt.
Er beheizt daher das Betätigungsbimetall 1, bis dieses soweit durchgebogen ist, daß unter Drehung
des Lagerelements 3 das freie Ende des Kompensationsbimetalls 2 den Stellweg A zurückgelegt hat und
die Kontakte 7, 8 betätigt. Bei dieser Bewegung hat das freie Ende des Arms 9 einen Weg A zurückgelegt
(Fig. 2).
Da nunmehr der Kontakt 7 geöffnet ist, wird keine Heizleistung mehr vom Heizelement 12 abgegeben.
Wegen der gespeicherten Wärme biegt sich das Betätigungsbimetall 1 nur noch etwas weiter durch. Mit
einer gewissen zeitlichen Verzögerung, die von den thermischen Kenngrößen der gesamten Anordnung
und der Lage der Wärmequelle in bezug auf die beiden Bimetalle bestimmt ist, folgt das Kompensationsbimetall 2 der vorangegangenen Bewegung des Beta-
tigungsbimetalls, so daß schließlich auf einem höheren
Temperaturniveau als zu Anfang wieder eine Neutralstellung (F i g. 3) erreichbar ist. In dieser
Neutralstellung kehren die Kontakte 7 und 8, die einen Stellweg zwischen Einschaltpunkt und Ausschaltpunkt
aufweisen, in ihre in Fig. 1 gezeichnete Lage zurück. Der Stößel 10 hat inzwischen einen
Weg B zurückgelegt, der in der Größenordnung von A liegt.
Durch das Schließen des Kontaktes 7 gibt der Widerstand 12 Heizleistung ab und das Betätigungsbimetall 1 biegt sich weiter durch, bis der Stößel 6
den Stellweg A zurückgelegt hat und die Kontakte 7, 8 betätigt. Nach Beendigung dieses Heizimpulses
kann sich — wiederum auf einem höheren Temperaturniveau — eine neue Neutralstellung einstellen.
Auf diese Weise wiederholen sich die Schaltschritte, bis beim «-ten Heizleistungsimpuls die Temperatur
des Betätigungsbimetalls 1 so weit angewachsen ist, daß der Stößel 10 den Kontakt 11 öffnet.
Damit ist die gesamte Anordnung abgeschaltet. Die gesamte Anordnung kühlt ab und kehrt in die Normalstellung
zurück.
Der Kontakt 11 kann auch so angeordnet sein, daß nicht nur der Heizwiderstand 12, sondern auch das
an den Klemmen 14 liegende, zu steuernde Gerät abgeschaltet wird. Der Kontakt 7 kann ein Wechselkontakt
sein, der in der einen Stellung den Heizwiderstand und in der anderen Stellung das zu steuernde
Gerät mit Spannung versorgt.
Claims (2)
1. Thermische Bimetallsteuereinrichtung mit Übertemperaturauslösevorrichtung, bei dem ein
ίο mittels eines Heizelementes beheizbarer Betätigungs-Bimetallstreifen
mit einem Ende fest eingespannt und mit seinem anderen Ende mit einem Kompensationsbimetallstreifen fest verbunden ist,
der mit seinem freien Ende ein Stellglied betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß an den
miteinander verbundenen beweglichen Enden des Betätigungs- und Kompensationsbimetallstreifens
(1, 2) ein Betätigungshebel (9) fest angebracht ist, der bei einer vorgegebenen Grenztemperatur die
Übertemperaturauslösevorrichtung (11) betätigt.
2. Betätigungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Bimetallstreifen
(1, 2) in an sich bekannter Weise über ein drehbares Lagerelement (3) fest miteinander verbunden
sind.
Hierzu :MBlatt Zeichnungen
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