DE1590324B1

DE1590324B1 - Bimetallschalter mit schnappwirkung

Info

Publication number: DE1590324B1
Application number: DE19661590324
Authority: DE
Inventors: Flemming Dipl-Ing Thorsoee
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1966-11-10
Filing date: 1966-11-10
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1166365A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bimetallschalter mit Schnappwirkung, bei dem ein Bimetallblech durch mindestens einen Längsschlitz in mindestens zwei Stege unterteilt ist, wobei die wirksame Länge einer Teilanzahl der Stege, z. B. durch eine Prägung, verkürzt ist.

Die Schnappwirkung wird bei Bimetallschaltern in der Regel dadurch erzielt, daß das den Kontakt tragende Ende des Bimetallblechs unter dem Einfluß einer Schnappfeder steht, deren anderes Ende an einem Festpunkt oder am Befestigungsende des Bimetallblechs abgestützt ist. Dies erfordert einen mehrteiligen und daher teueren Aufbau. Die Schnappwirkung ist durch die Größe des Bimetallblechs begrenzt; die Feder besteht aus einem temperaturunabhängigen Metall.

Es sind aber auch schon einfacher aufgebaute Bimetallschalter bekannt, bei denen die Schnappwirkung dadurch erzielt wird, daß ein einzelnes Bimetallblech in mindestens zwei Stege unterschiedlicher wirksamer Länge unterteilt ist. Der unverkürzte Steg wird bei einer Temperaturerhöhung stärker ausgebogen als der verkürzte Steg. Bei einer vorgegebenen Temperaturdifferenz erfolgt infolge der Dehnungsunterschiede ein Umschnappen, das zu Schaltzwecken ausgenutzt wird.

Es ist auch ein Bimetallschalter mit Schnappwirkung bekannt, bei dem ein aus drei Stegen bestehendes Schnappblech verwendet wird, von denen der mittlere Steg über einen Stößel von einem Bimetallstreifen belastet ist. Die äußeren Stege sind an vorgegebenen Stellen abgestützt, so daß sich bei einer bestimmten Auslenkung des Bimetallstreifens eine Schnappwirkung ergibt, ohne daß das Schnappblech selbst aus Bimetall besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Temperaturintervall zu verkleinern, innerhalb dessen das Umschnappen erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsschlitzbreite mindestens gleich der Breite des verkürzten Steges ist und letzterer um eine den Längsschlitz durchsetzende Längslinie umgefalzt ist, die vom unverkürzten Steg einen Abstand hat, der mindestens gleich der Breite des verkürzten Steges ist.

Bei dieser Konstruktion biegt sich der verkürzte Steg in einer Richtung aus, die entgegengesetzt derjenigen des unverkürzten Steges ist. Während bei gleichsinniger Auslenkung die Dehnung des verkürzten Stegs derjenigen des unverkürzten Stegs folgt, ist eine erhebliche Temperaturänderung erforderlich, um die zum Umschnappen notwendige Auslenkungs-Differenz zu erzielen. Wenn aber gemäß der Erfindung die Auslenkung in entgegengesetzter Richtung erfolgt, ist schon nach einer sehr geringen Temperaturänderung die zum Umschnappen erforderliche Auslenkungs-Differenz erreicht. Die Umfalzung hat den weiteren Vorteil, daß das Blech am Kontaktende und am Befestigungsende doppelt liegt und daher recht steif ist, so daß — im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen — tatsächlich nur die beidseitig der Längsschlitze angeordneten Stege wirksam sind, die restlichen Teile des Bimetallblechs dagegen an der Verformung keinen wesentlichen Anteil haben. Auch eignet sich der erfindungsgemäße Bimetallschalter als selbstrückstellender Schalter mit nur einer stabilen Stellung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umfalzung an der Kante des Längsschlitzes verläuft, die an den verkürzten Steg anschließt. Auf diese Weise erhält man einen kleinen, gedrungenen und trotzdem stabilen Bimetallschalter.

Des weiteren ist es zweckmäßig, wenn zwei symmetrisch zur Mittellinie angeordnete, verkürzte Außenstege umgefalzt sind. Dies ist ein sehr einfacher Weg, um einen Bimetallschalter mit zwei umgefalzten Stegen zu erhalten.

ο Mit besonderem Vorteil kann der Bimetallschalter als Anlaßrelais für einen Einphasen-Elektromotor od. ä. angewendet werden. Dies hat seine Bedeutung darin, daß der Anlaßvorgang häufig schon nach so kurzer Zeit beendet sein muß, daß die Masse des Bimetalls noch keine wesentliche Temperaturänderung erfahren hat. Der neue Schalter erlaubt ein rechtzeitiges Abschalten der Anlaßvorrichtung, auch wenn das Bimetall während dieser Zeit noch nicht allzu sehr erwärmt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 als ersten Herstellungsschritt für den erfindungsgemäßen Bimetallschalter die Draufsicht auf ein ausgestanztes Bemetallblech, wie es an sich bekannt ist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das fertiggestellte Bimetallblech, bei dem die Außenstege umgefalzt und geprägt sind, und

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bimetallschalters. Ein längliches, rechteckiges Bimetallblech 1 besitzt zwei Längsschlitze 2, so daß drei Stege, nämlich zwei Außenstege 3 und 4 sowie ein Mittelsteg 5 entstehen. Die Außenstege 3 und 4 haben eine etwas geringere Breite als die Längsschlitze 2. Der Mittelsteg hat etwa die doppelte Breite der Außenstege. Ferner sind am Bimetallblech zwei Löcher 6 ausgestanzt, die Befestigungszwecken dienen. Ferner ist am anderen Ende ein Kontakt 7 angebracht.

Bei dem so vorgefertigten Bimetallblech werden die beiden äußeren Streifen 9 des Bimetallblechs um zwei Längslinien 10 umgefalzt, welche die Längsschlitze 2 durchsetzen bzw. an deren Kante entlanglaufen. Auf diese Weise entstehen zwei Abschnitte 11, in denen das Bimetallblech doppelt liegt und sich bei Erwärmung entgegengesetzt durchbiegen würde. Diese Abschnitte sind daher besonders steif. Im Bereich der wirksamen Stege jedoch biegen sich bei einer Temperaturerhöhung die Außenstege 3 und 4 entgegengesetzt zu der Durchbiegungsrichtung des Mittelsteges 5 durch. Im Bereich der Fläche 8 sind die beiden Außenstege 3 und 4 durch eine V-förmige Einprägung 12 verkürzt.

In F i g. 3 zeigt die vollausgezogene Stellung das Bimetallblech in seiner Ruhelage. Die beiden Enden des Blechs können als steif aufgefaßt werden. Die beiden Außenstege 3 und 4 sind so verkürzt, daß der Mittelsteg 5 die gezeichnete Wölbung besitzt. Die eingezeichneten Pfeile geben die Komponenten der von diesem Steg 5 auf das übrige Bimetallblech ausgeübten Kräfte an. Wenn nun eine Erwärmung erfolgt, biegen sich die beiden Außenstege 3 und 4 nach unten durch. Gleichzeitig versucht der Mittelsteg 5, sich nach oben durchzubiegen. Bei einer vorgegebenen Temperatur liegen die Komponenten der Kräfte des Mittelsteges 5 in der Ebene des übrigen Blechs, und gleich darauf springt die Anordnung in die ge-

strichelt gezeichnete Stellung. Durch die Gegeneinanderbewegung der Außenstege und des Mittelstegs ergibt sich eine besonders große Empfindlichkeit, weil das Umschnappen innerhalb eines sehr kleinen Temperaturintervalls erfolgt.

Claims

Patentansprüche:

1. Bimetallschalter mit Schnappwirkung, bei dem ein Bimetallblech durch mindestens einen Längsschlitz in mindestens zwei Stege unterteilt ist, wobei die wirksame Länge einer Teilanzahl der Stege, z. B. durch eine Prägung, verkürzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitzbreite mindestens gleich der Breite des verkürzten Steges ist und letzterer um eine den Längsschlitz durchsetzende Längslinie umgefalzt ist, die vom unverkürzten Steg einen Abstand hat, der mindestens gleich der Breite des verkürzten Steges ist.

2. Bimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfalzung an der Kante des Längsschlitzes verläuft, die an den verkürzten Steg anschließt.

3. Bimetallschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei symmetrisch zur Mittellinie angeordnete, verkürzte Außenstege umgefalzt sind.

4. Bimetallschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als Anlaßrelais für einen Einphasen-Elektromotor od. ä. angewendet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen QQPY