DE523933C

DE523933C - Installations-Selbstschalter mit Ausloesung durch ein Bimetall

Info

Publication number: DE523933C
Application number: DE1930523933D
Authority: DE
Original assignee: Stotz Kontakt GmbH
Current assignee: Stotz Kontakt GmbH
Priority date: 1930-04-09
Filing date: 1930-03-02
Publication date: 1931-05-06
Also published as: NL56396C; DE523934C; FR714957A

Description

Ist ein Bimetall in einem Installations-Selbstschalter das steuernde Glied, so kann dieses direkt oder indirekt beheizt werden. Bei der direkten Beheizung wird das Bimetall als Widerstand von einem Strom durchflossen, während bei der indirekten Beheizung das Bimetall mit Isoliermaterial und darüber mit einem Heizdraht versehen wird. Diese Ausführung ist verhältnismäßig teuer, und der

ίο Heizkörper erhält eine große wärmeausstrahlende Oberfläche. Die Beweglichkeit des Bimetalls wird gehemmt. Diese indirekte Beheizung muß zur Erzielung einer gewünschten Wirkung, z. B. einer größeren Wärmeträgheit, durchgeführt werden.

Man ist daher dazu übergegangen, einen besonderen Heizkörper zu bauen, in dessen Inneres ein Teil des Bimetalls hineinragte und hier festgehalten wurde. Das freie Ende war dann beweglich und steuerte das Auslöseorgan. Diese Anordnung läßt sich sehr gut verwenden, wenn man mit größeren Strömen zu tun hat. Sind jedoch die Ströme klein, so ist ein sehr langer Heizdraht erforderlich, dessen Unterbringung bei den Heizpaketen Schwierigkeiten macht; zudem verhindern die zwischengelegten Isoliermaterialscheiben, beispielsweise aus Glimmer, die Wärmeleitung der meist verhältnismäßig kleinen""Wärmequelle, so daß man mit Ungenauigkeiten in der thermischen Auslösung rechnen muß.

Um eine gut wirksame Wärmeübertragung von dem Heizkörper auf das Bimetall zu erzielen, wird nach der Erfindung als Träger des Heizdrahtes eine Metallspule verwendet, die mit ihrem dem Bimetall zugekehrten Flansch unmittelbar auf dem Bimetall befestigt ist. Auf der Metallspule, die zweckmäßig aus Kupfer besteht, kann der dünne und lange isolierte Heizdraht aufgehaspelt werden. Dadurch werden die Abmessungen gering, und die Wärmeübertragung folgt schnell dem Anstieg der Stromstärke. Die Spule läßt sich billig herstellen; sie besitzt bei der kleinen Oberfläche nur einen geringen Wärmeverlust an den umgebenden Raum.

Auf der Zeichnung zeigen die Abb. 1 bis 7 einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Abb. r ist 1 das Bimetall, 2 die Metallspule und die Heizwicklung 3. Die Spule 2 hat auf der dem Bimetall zugewendeten Seite einen Metallflansch 4, mit dem sie sich gegen das Bimetall legt und durch die Niete 5 einen innigen Wärmekontakt mit dem Bimetall bildet, während der Flansch 6 vorteilhaft aus Isoliermaterial besteht. Statt eines einfachen Flansches kann das Insoliermaterial auch als Wärmeschutzhülse über die Spule gezogen werden, wie dies in Abb. 6 dargestellt ist. Das Bimetall ist mit dem einen Ende bei 9 fest eingespannt. Bei der Erwärmung krümmt es sich nach unten und gibt die Sperrung des Hebels 11 frei, wodurch dieser von der Feder 12 angezogen wird. Besteht die Absicht, daß das Bimetall sich stark krümmen soll (Abb. 2), so wird der Flansch 4 etwas gewölbt, so daß sich das Bimetall der Form des Spulenflansches anpaßt. Dadurch wird

die Wärmeübertragung vergrößert und die Zunahme der Erwärmung gesteigert.

Ist man gezwungen, einen größeren Heizdraht aufzuwickeln, so kann man gemäß Abb. 3 die Spulen 2 zu beiden Seiten des Bimetalls ι anbringen. Man kann jedoch auch gemäß Abb. 4 mehrere Spulen nebeneinander auf dem Bimetall anordnen.

Im allgemeinen wird man den Spulenquerschnitt kreisrund nehmen und hat dann bei einer verhältnismäßig großen Fläche des Spulenkernes eine große Überleitung auf das Bimetall und eine kleinste Abkühlungsoberfläche. Der Spulenkern kann jedoch auch rechteckig oder oval sein.

Die Befestigung der Spule auf dem Bimetall erfolgt durch Nietung oder Verschraubung, auf jeden Fall derart, daß eine Lockerung nicht möglich ist. Gegebenenfalls kann ein konstanter Anpressungsdruck dadurch erreicht werden, daß zwischen denBefestigungsknopf 5 der Spule 2 und das Bimetall 1 ein federndes Glied 8 eingeschaltet wird, welches dauernd einen gleichmäßigen Anpressungsdruck gewährleistet, wie es Abb. 5 zeigt.

In Abb. 6 ist der Spulenkerne rechtwinklig gebogen und mit seinem Schenkel 4 durch die Niete 5 an dem Bimetall befestigt. Will man statt der Widerstandsheizung auch eine Heizung durch Wirbelströme anwenden, so wird der Spulenkörper aus einem ferromagnetischen Metall hergestellt und die Wicklung der Spule aus Kupfer gemacht. Dann überträgt der Spulenkörper durch Wirbelströme und Hysteresis wie bei der Widerstandsheizung die entsprechende Wärme auf den Bimetallstreifen. Zur Verkleinerung des magnetischen Widerstandes kann statt einer Isoliermaterialhülse auch ein magnetischer Schluß nach Art eines Topfmagneten angewendet werden. Es können aber auch beide Heizmethoden gleichzeitig zur Anwendung kommen.

Schließlich gestattet die Anordnung der Spule auch die Ausnutzung der in ihr entstehenden Kraftlinien zur Erzielung einer plötzlich starken Bewegung des Bimetalls, indem die Spule bei der Krümmung des Bimetalls einem Anker genähert wird, der bei Erreichung einer genügend kleinen Entfernung eine magnetische Anziehung ausübt.

In Abb. 7 ist eine solche Anordnung wiedergegeben; darin stellt 10 einen feststehenden Anker dar, gegen den die Spule 2 bei genügender Annäherung gezogen wird, wodurch dann die Sperrung 11 freigegeben wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Installations-Selbstschalter mit Auslösung durch ein Bimetall, das durch eine Heizwicklung beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper der Heizwicklung aus Metall besteht und mit seinem dem Bimetallstreifen zugekehrten Flansch auf dem Bimetall befestigt ist. 6,

2. Installations-Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der am Bimetall nicht anliegende Flansch des Spulenkörpers aus Isoliermaterial besteht.

3. Installations-Selbstschalter nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Heizspule zu beiden Seiten des Bimetalls angebracht ist.

4. Installations-Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß 7, mehrere Heizspulen nebeneinander auf dem Bimetall angeordnet sind.

5. Installations-Selbstschalter nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermaterialflansch gleichzeitig als Haube (6, Abb. 6) ausgebildet ist, welche die Spule vor Wärmeabgabe nach außen schützt.

6. Installations-Selbstschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der 8; Spulenkörper aus einem im Winkel gebogenen Flachmetall besteht, auf dessen einem Schenkel (2) die Heizwicklung (3) liegt, während der Schenkel (4) die Wärme an das Bimetall überträgt.

7. Installations-Selbstschalter nach Anspruch ι bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper aus einem ferromagnetischen Material besteht und die durch Wirbelströme und Hysteresis 9; entstehende Wärme auf den Bimetallstreifen überträgt.

8. Installations-Selbstschalter nach Anspruch ι bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper als Topfmagnet ausgebildet ist, in dessen Bereich ein Anker (10) befestigt ist (Abb. 7).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen