DE570869C - Schnappfeder, insbesondere fuer elektrische Schalter - Google Patents

Description

Wird auf einer geraden Unterlage ein federndes Band aus Stahl o. dgl. von einer gewissen Breite zwischen zwei festen Punkten eingespannt, deren Abstand kleiner ist als die Länge des Bandes, so wird sich das Band ausbauchen. Versucht man nun das beispielsweise aus Stahl bestehende Band in der Mitte einzudrücken, so werden nicht zwei Ausbauchungen bestehen bleiben, sondern nur eine Ausbauchung auf der einen Hälfte, während sich das Stahlband in der anderen Hälfte streckt, da es nicht möglich ist, die hierfür notwendige Mitte des Stahlbandes zu treffen. Xur in letzterem Fall würden sich die beiden entstehenden Ausbauchungen ähnlich einer Waage das Gleichgewicht halten. Ist aber die eine Ausbauchung des Stahlbandes etwas größer, so ist das Gleichgewicht gestört, und das Bestreben des Stahlbandes, sich stets zu strecken, verursacht, daß die kleinere Ausbauchung sich schlagartig streckt, während die größere Ausbauchung sich noch mehr krümmt. Diese Wirkung wird noch dadurch unterstützt, daß sich beim Strecken der einen Hälfte des Bandes ein Teil des Bandmaterials in die Ausbauchung hinüberschiebt.

Gegenstand der Erfindung ist eine auf Grund dieser Erfahrung ausgebildete Schnappfeder, die zur Betätigung eines Schaltteiles, zum Schließen eines Kontaktes o. dgl. dienen kann. Hierbei wird ein mit seinen Enden auf einer geraden Unterlage eingespanntes federndes Band nahe der Mitte geführt, so daß sich die eine Hälfte des Stahlbandes ausbaucht, während die andere Hälfte gestreckt auf der Unterlage liegt. Wird nun auf die Ausbauchung des Stahlbandes ein Druck ausgeübt, so versucht die Ausbauchung sich abzuflachen. Dieses gelingt aber nur, wenn sich ein Teil des Stahlbandes nach der anderen Hälfte verschiebt. Erfolgt dieses Verschieben, dann krümmt sich das bisher flache Stahlband und wird schlagartig in die Bauchform gebracht, verursacht durch den auf der anderen Hälfte lastenden Druck und durch das sich hierdurch streckende Stahlband. Begünstigt wird diese Schaltbewegung, wenn auch die flache Hälfte des Stahlbandes bereits in der Strecklage eine gewisse, wenn auch geringe Ausbauchung besitzt.

Es sind schon Schnappfedern bekanntgeworden, bei denen gleichfalls eine an ihren Enden eingespannte Blattfeder verwendet wird, die in der Mitte geführt ist. Hierbei fehlt aber die gerade Unterlage, so daß sich die Blattfeder nach zwei entgegengesetzten Seiten ausbaucht. Bei der Betätigung derartiger Schalter muß die Ausbauchung eingedrückt wer-

'*) IOn dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Josef Hellmich in Frankfurt a. M.

den, was natürlich eine hohe Beanspruchung des Materials erfordert. Ferner ist für diese Betätigung eine große Kraft erforderlich, die wohl noch von Hand ausgeübt werden kann nicht aber von strom- oder spannungsabhängigen Organen, von einem durch Wärme beeinflußten Element o. dgl. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schnappfeder genügt ein geringer Kraftaufwand, die Schnappbewegung hervorzurufen. Durch diese kann ein elektrischer Stromkreis geschlossen oder geöffnet oder eine Auslöseklinke bewegt werden.

Wird die Anordnung als Regelorgan verwendet, wobei beispielsweise bei Überschreitung einer bestimmten Temperatur ein Stromkreis ein- oder ausgeschaltet wird, bei Unterschreitung der Temperatur wieder umgekehrt geschaltet werden soll, so kann dieses in einfächer Weise dadurch erfolgen, daß auf die beiden Hälften des federnden Bandes ein Doppelmetallstreifen einwirkt. Der eine Doppelmetallstreifen liegt an der Ausbauchung, der andere an dem flachen Teil des federnden Bandes. Während der erstere Streifen bei einer bestimmten Temperatur auf die Ausbauchung einen Druck ausübt, entfernt sich der andere Doppelmetallstreifen von dem gestreckten Band. Erfolgt durch den Druck des ersteren Doppelmetallstreifens eine momentane Umlagerung, so ist für die bisher flache Hälfte zum Übergang in die Bauchform genügend Platz vorhanden. Tritt eine Erkaltung des Doppelstreifens ein, so werden die beiden Doppelmetallstreifen in umgekehrter Weise arbeiten, so daß wieder ein Einschalten eintritt.

Eine wesentliche Vereinfachung tritt ein, wenn das federnde Band unmittellbar aus Doppelmetall so hergestellt wird, daß die beiden Hälften in entgegengesetztem Sinne arbeiten. Bei Temperaturerhöhung wird sich die Ausbauchung strecken, die gestreckte Bandhälfte sich ausbauchen, wodurch unter Berücksichtigung des federnden Bandmaterial eine momentane Schaltung hervorgerufen wird. Bei Abkühlung wird das Doppelmetallband wieder momentan in die ursprüngliche Lage zurückspringen.

Der Gebrauch eines so eingespannten Federbandes ist nicht auf Schaltzwecke begrenzt. Es kann für die verschiedensten Zwecke der Technik verwendet werden, wenn es sich darum handelt, eine langsame Bewegung in eine momentane umzuwandeln.

Die Abbildungen dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Abb. 1 zeigt ein Stahlband a, das bei b und c über einer geraden Unterlage eingespannt und in der Mitte durch den Anschlag d geführt ist. Hierdurch entsteht auf der einen Hälfte eine Ausbauchung e.

während das Stahlband auf der anderen Hälfte bei f gestreckt ist. Durch Druck auf die Ausbauchung e sucht sich das federnde Band an dem Anschlag d vorbeizuschieben und drückt hierbei auf den flachen Teil /. Überwiegt der Druck auf die Ausbauchung e die Kraft, die den Bandteil / in der Strecklage hält, so krümmt sich letzterer und springt in die Bauchform über (Abb. 2), während sich der Bandteil e streckt. Durch Druck auf den Bauch / wird dieser wieder schlagartig gestreckt, wobei der Teil e in die Bauchform zurückschnellt.

Die Abb. 3 und 4 zeigen eine der möglichen Ausführungsformen, wobei das aus Doppelmetall bestehende federnde Band g als selbsttätiges Regelorgan ausgebildet ist. Es ist zwischen den festen Anschlägen h und i eingespannt und in der Mitte durch den verstellbaren Anschlag k in zwei Hälften unterteilt,' so daß sich eine Ausbauchung / und eine gestreckte Halftern bilden. Das Doppelmetall ist in der Mitte unterteilt und wieder so verbunden, daß sich die Hälfte m bei der Erwärmung auszubauchen, die Ausbauchung / zu strecken sucht. Die Hälfte m erfährt durch eine verstellbare Schraube η eine leichte Krümmung zwecks Erleichterung der Schaltbewegung. Der Doppelmetallstreifen g ist über den Anschlag i verlängert und trägt ein Kontaktstück 0, das in der einen Endstellung die Kontakte p und q überbrückt und damit einen Stromkreis schließt, durch den eine Abschaltung herbeigeführt werden kann. Über den verstellbaren Anschlag k ist eine Rolle r gezogen, die die beim Verschieben des Stahlbandes g auftretende Reibung verringert. Wird der Doppelmetallstreifen g \*on außen oder durch Einschaltung in die Strombahn bei Überstrom erwärmt, so streckt sich der Teil /, während der Teil m sich auszubauchen versucht. Da es sich aber gleichzeitig um ein federndes Bandmaterial handelt, das leichter die Strecklage als die ausgebauchte Lage einnimmt, so wird die Umwandlung, die durch die Ausbauchung des Teiles m und die Strekkung des Teiles / ohne Bewegung des Kontaktes 0 eingeleitet wird, schlagartig erfolgen, ,wobei die Kontakte p, q überbrückt werden. Tritt eine Abkühlung des Doppelmetallstreifens g ein, so erfolgt in gleicher Weise eine Umschaltung in die ursprüngliche Stellung.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schnappfeder, insbesondere für elektrische Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit seinen Enden auf einer geraden Unterlage eingespanntes federndes Band in seinem mittleren Teil derart geführt ist, daß der eine Teil des Bandes gestreckt ist, während der andere eine

   Ausbauchung bildet, so daß bei einem Druck auf den ausgebauchten Teil dieser unter Ausbauchung des gestreckten Teiles momentan in die Strecklage übergeführt wird.
2. 2. Schnappfeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf die beiden Hälften des federnden Bandes je ein Doppelmetallelement einwirkt, die entgegengesetzt arbeiten.
3. 3. Schnappfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Band selbst aus Doppelmetall besteht und aus zwei Hälften so zusammengesetzt ist, daß diese in entgegengesetztem Sinne wirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen