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Bimetallelement mit Heizung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bimetallelement mit gegenüber diesem
darauf isoliert aufgebrachter Heizung.
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Bei einem bekannten Bimetallelement der obengenannten Art (DT-AS 1
465 446) ist als Schichtkombination ein Isolierstoffstreifen mit einer leitenden
Schicht aus einem Gemisch von Kleber und Kolloidsilber und einer Kleberschicht mit
dem Bimetallelement verklebt. Abgesehen davon, daß das Bimetallelement hier lediglich
einseitig beheizt wird, ist die Beweglichkeit des Bimetallelementes bei seiner Auslenkung
zumindest behindert, so daß eine relativ große Heizleistung erforderlich ist, um
das Bimetallelement auszulenken.
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Es ist weiterhin ein Bimetallelement bekannt (DT-PS 761 899), bei
dem zwar durch die Umwickelung des Bimetallstreifens mit Bändern aus Isoliermaterial
und Widerstandsmaterial eine allseitige Beheizung des Bimetallelementes erfolgt,
wobei die Streifen im Abstand zueinander verlaufen, so daß die Biegsamkeit des Auslösers
im Verhältnis zu einer großflächig vorgesehenen starren Isolation günstiger ist.
Jedoch dadurch, daß die Umwickelung mit dem starren Widerstandstreifen eine feste
Verbindung mit dem Bimetallstreigen ergeben muß, um die Wärme auf den Bimetallstreifen
günstig übertragen zu können, ist immer noch eine relativ hohe Heizleistung erforderlich,
um das Bimetallelement auslenken zu können.
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Durch die Erfindung soll ein Bimetallelement der obengenannten Art
geschaffen werden, bei dem bei inniger Wärmeleitung zwischen Bimetall und Heizung
die freie Beweglichkeit des Bimetallstreifens bei relativ geringer Heizleistung
erhalten bleibt. Dies wird auf einfache Weise bei einem Bimetallelement der obengenannten
Art dadurch erreicht, daß die Heizung aus einer Umhüllung aus elastisch nachgiebigem
Material mit elektrisch leitenden Einschlüssen besteht. Hierbei wird das mechanische
Verhalten des Bimetallelementes, durch die Heizung bedingt, nur wenig verändert.
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Im Gegensatz zu den bekannten starren Wicklungen und der Isolation
zwischen Wicklung und Bimetallelement, die stramm aufgebracht werden muß, um auch
bei Temperaturschwankungen keinen zu großen Abstand zwischen Heizung und Bimetallstreifen
freizulassen, sind beim Gegenstand der Erfindung lediglich geringfügige, allseitig
auf das Bimetallelement wirkende Kräfte notwendig, um die Umhüllung elastisch an
dem Bimetallelement zur Anlage zu bringen.
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Besonders vorteilhaft ist es hier, um die Heizung möglichst großflächig
auf das Bimetallelement übertragen zu können und auch die oben erwähnten Kräfte
relativ klein zu halten, wenn die Umhüllung als Schlauch ausgebildet ist, der das
Bimetallelement umspannt.
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Wird das Bimetallelement in einem Stößelrelais eingebaut und die elastische
Umhüllung mit PTC-Widerstandsverhalten versehen, so ist der Anschluß an volle Netzspannung
220 V ohne weiteres möglich, ohne Beschädigungen der Heizung befUrchten zu müssen
und ohne einen Abschaltmechanismus fifr die Heizung vorzusehen, sofern die Maximaltemperatur
erreicht ist. Es ist zwar an sich bekannt, Heizwiderstände als Kunststofforastück
aus einem mit halbleitenden Partikeln dotierten Kautschuk oder einem Silikonkunststoff
zu bilden (DT-OS 2 547 277 bzw. US-PS 3 243 753).
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Anhand der Zeichnung werden AusfUhrungsb.ispiele gemäß der Erfindung
beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 ein Stößelrelais, beispielsweise für die Verriegelung
einer Waschmaschinenttir, mit einem Heizelement gemäß der Erfindung und einem Öffnerkontakt
als Temperaturregelung für das Thermobimetallelement,
Fig. 2 die
Verwendung eines schlauchförmigen Heizelementes mit PTC-Widerstandscharakteristik,
so daß auf die Temperaturregelung mittels Kontakten verzichtet werden kann.
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In dem Gehäuse 1 des Stößelrelais ist ein U-förmig gebogenes, mit
einem Steckanschluß 2 versehenes Halterungselement 3 für das Bimetallelement 4 formschlüssig
eingelegt. Das Halterungselement 3 besitzt eine Engstelle 16, die durch die Stellschraube
5 verbogen werden kann, so daß sich die Lage des Bimetallelementes 4 gegenüber dem
Gehäuse und damit gegenUber dem Schieber 6, der verschiebbar in dem Gehäuse 1 geführt
ist, ändern kann. Auf das Bimetallelement 4 ist die Umhüllung 7 aus elastisch nachgiebigem
Material aufgebracht, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bandförmig um das Bimetallelement
4 herumgewickelt ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die elastische Umhüllung
als schlauchförmiges Heizelement ausgebildet, mit der Bezugsziffer 8 versehen, wobei
das Heizelement beispielsweise als Gummischlauch hergestellt ist und mit Einlagerungen
versehen ist, die den Gummischlauch zu einem Widerstand mit PTC-Verhalten, d.h.
einem Kaltleiter machen. Zwischen der Umhüllung 7 bzw. 8 und dem Bimetallelement
4 ist eine praktisch richtkraftfreie Isolierzwischenlage 9 aufgebracht, die beispielsweise
in Form einer Folie Verwendung finden kann. Die Länge dieser Folie ist so bemessen,
daß die Klammer 10 auf der dem Steckanschluß 2 zugewandten Seite des Bimetallelementes
direkt die leitende elastische Umhüllung auf das Bimetallelement 4 drückt, wohingegen
die Klammer 11 die elastische Umhüllung 7 bzw. 8 zur Anlage auf der Isolationsfolie
9 bringt. Eine flexible Leitung 12 an der Klammer 11 führt beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 über die Federzunge 13, den Kontakt 14 zum Steckanschluß 15. Beim Ausfuhrungsbeispiel
nach Fig. 2 ist die Leitung 12 direkt an den Steckanschluß 15 angeschweißt. Die
Ausführungsform nach Fig. 2 kann somit ohne zusätzliche Kontakteinrichtung zur Temperaturbegrenzung
auskommen. Der Aufbau ist daher einfacher und robuster und, da das Heizelement großflächig
ohne freie Zwischenräume am Bimetallelement anliegt, kann mit einer relativ geringen
Heizleistung ausgekommen werden.
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4 Patentansprüche 2 Figuren