DE1523305C - Thermische Bimetallsteuereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine thermische Bimetallstcuereinrichtung mit Übertcmperaturauslösevorrichtung, bei dem ein mittels eines Heizelementes beheizbarer Betätigungs-Bimetallstreifen mit einem Ende fest eingespannt und mit seinem anderen Ende mit einem Kompensationsbimetallstrcifen 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 vorgeger benenn 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 Lagerclement angebracht sind, das um einen Festpunkt drehbar ist. Das andere Ende des Kompensationsbimetalls stützt sich an einem einstellbaren festen Lager ab, das andere Endendes 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 Hobel 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 Kompensationsbimctalls fest eingespannt ist, während das andere Ende über einen starren Isolierkörper mit dein einen Ende des Bctütigungsbimetalls fest verbunden ist. Dessen anderes linde wirkt auf den Hauptarm eines Schnappsystems, der seinerseits am Isolierkörper gelenkig gelauert ist. Hierbei ist nicht zusätzlich zur normalen Betätigung des Betätigungsorgans eine Übertcmperaturauslösimg vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Binietallsteuereinrichtung mit Übertemperaturauslüsevorrichtung 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 Überteniperaturauslösevorrichtung betätigt.

Da bei dieser Konstruktion der die Übcrtemperaturauslösevorrichtung betätigende Hebel nur von der Bewegung des einen Bimetalls abhängig ist, erfährt er keinerlei Kompensationswirkung, sondern wird in Abhängigkeit von der tatsächlichen Temperatur des Betätigtingsbimctallstrcifens gesteuert, ohne daß die übrige Bctätigungsweise des kompensierten Betätigungsorgans hierdurch beeinträchtigt wird. Es wird also iinlcr Ausnutzung der bereits vorhandenen tcmpcraliircmpfiiulliclicn Bimetallelcmente eine Übertemperatursicherung erzielt.

I Inter einer Übcrtumperaturaiislösevorrichtuiig wird ein Schalter, ein Ventil, eine optische Anzeige, ein akustisches Signa.lgerät 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 Neu-

ao tralstellung nach der ersten Einschaltstellung und

F i g. 4 die Bimetallsteuereinrichtung während der Zuführung des /i-ten Heizleistungsimpulses und der Betätigung des Übertemperaturauslöseschalters.
Die erfindungsgemäße Bimetallsteiiereinrichtung

«5 weist einen Betätigungsbimetallstreifen 1 und einen Kompensationsbimetallstreifen.2 auf, die sich bjsiErwärmung gleichsinnig durchbiegen und. über ein Lagerelement 3 miteinander verbunderr'sirtii. Letzteres ist um den Festpunkt 4 drehbar-iTJer Betätigungsbimetallstreifen 1 stützt sich an einem festen Anschlag 5 ab. Der Kompensationsbimetallstreifen 2 betätigt den Stößel 6 eines Schalters, der einen Ruhe-

^k kontakt 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 Bimetallsteucreinrichtung zu steuernden Geräts bestimmt. Der Kontakt Il ist vorzugsweise nur willkürlich, beispielsweise von Hand, wieder einschaltbar.

Die Kontakte 7 und 8 werden in Abhängigkeit von der Temperaturdilferenz zwischen den beiden Bimetallen I 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 Übertemperatur ausgelöst wird. ■ . ■

Wenn der Kontakt 11 bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel von Hand eingeschaltet wird (Fig. I), wird der Heizwiderstand 12 mit Strom versorgt. Er beheizt daher das Betätigungsbimetall 1, bis dieses soweit durchgebogen ist, daß unter Drehung des Lagereleinents 3 das freie Ende des Kompensa-, tionsbimetalls 2 den Stellweg Λ zurückgelegt hat und die Kontakte 7, 8 betätigt. Bei dieser Bewegung hat das freie Ende des Arms 9 einen Weg A zurückgelegt (F ig. 2).

Da nunmehr der Kontakt 7 geöffnet ist, wird keine Heizleistung mehr vom Heizelement 12 abgegeben. Wegen der gespeicherten Wärme biegt sich das Betätigungsbimetall I nur noch etwas weiter durch. Mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung, die von den thermischen Kenngrößen der gesinnten Anordnung und der Lage der Wärmequelle in bezug auf die beiden Bimetalle bestimmt ist, folgt das Kompcnsationsbimetall 2 der vorangegangenen Bewegung des Beta-

tigungsbimetails, so daß schließlich auf einem höheren Temperaturniveau als zu Anfang wieder eine Neutralstellung (Fig.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 Steüweg 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 /i-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 Il 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 Wechsclkontakt sein, der in der einen Stellung den.Heizwiderstand und in der anderen Stellung das zu steuernde Gerät mit Spannung versorgt.

Claims (2)

'Patentansprüche:

1. Thermische Binietallsteucreinrichiung mit Übertemperaturauslösevorrichtung, bei dem ein

ίο mittels eines Heizelementes beheizbarer Betätigungs-Bimetallstreifen mit einem Ende fest eingespannt Und mit seinem anderen Ende mit einem Kompensationsbimctallstreifen fest verbunden ist, der mit seinem freien Ende ein Stellglied betätigt,

is dadurch gekennzeichnet, daß an den miteinander verbundenen beweglichen Enden des Betätigungs- und Kompcnsationsbimetallstrcifens (1, 2) ein Betätigungshebel (9) fest angebracht ist, der bei einer vorgegebenen Grcnzlempcratur die

ao Übcrteniperaturauslösevorrichtung (11) betätigt.

2. Betätigungsorgan nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Finden der Bimetallstreifen (1, 2) in an sich bekannter Weise über ein drehbares Lagerelement (3) fest miteinander vcrbunden sind.

Hierzu kJBIatrZeichnungcn