DE586931C - Bimetallthermostat fuer Regel- und Schaltzwecke - Google Patents

Description

KLASSE

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Gegenstand der Erfindung ist ein Bimetallthermostat, für Regel- und Schaltzwecke sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Bisher wurden an einem. Ende oder auch an S beiden Enden eingespannte glatte Bimetallstreifen dazu benutzt, um irgendwelche Schaltbewegungen auszulösen, die bei einer Verzerrung oder sonstigen Form- oder Lagenveränderung des Bimetallstreifens infolge von Temperaturveränderung auftreten.

Die Erfindung bezweckt nun/ diese Schaltbewegung oder Formveränderung zu vergrößern und sicherer in ihrer Wirkung zu gestalten, ohne die Raumbeanspruchung des thermostatischen Gliedes zu vergrößern, denn bisher war es notwendig, zwecks Erzielung einer größeren Schaltbewegung einen proportional größeren Thermostaten zu verwenden. Erfindungsgemäß wird nun ein an seinen Enden eingespannter gekrümmter Bimetallstreifen quer zu seiner Längsrichtung gewellt, um bei Erreichung einer bestimmten Temperatur in die entgegengesetzt gekrümmte Lage zu schnappen. Die Wellen in dem Streifen verleihen ihm eine gewisse mechanische Biegsamkeit, während gleichzeitig eine größere Metallmenge in einem bestimmten Raum untergebracht wird, welches sich nur vorteilhaft erweist.

Eine besonders gute Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem endlosen oder kreisförmigen gewellten Streifen, der so gebogen ist, daß er die Mantelfläche eines mit Längsrippen versehenen Kegelstumpfes bildet. Vorzugsweise werden die Rippen derart geformt, daß sie sich nach der Spitze des Kegels hinzu vertiefen, so daß die Länge der abgewickelten Längskanten des Bimetallstreifens einander gleich sind.

Die Herstellungsweise eines derartig kegelstumpfartigen Thermostaten erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß ein geschlossener zylindrischer - Ring aus Bimetallblech durch gezahnte Druckrollen mit Wellen versehen wird, wodurch der zylindrische Ring in einen gewellten kegeligen Ring verwandelt wird. Hierauf wird der gewellte kegelige Ring durch, axialen Druck am engen Ende verengt und gleichzeitig am weiten Ende aufgeweitet.

Eine Anzahl Ausführungsbeispiele, die jedoch die Möglichkeit der Änderungen nicht erschöpft, ist in der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι ist eine Draufsicht auf einen kreisförmigen Bimetallthermostaten.

Abb. 2 ist ein diametraler Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. 1.

Abb. 3 ist eine Seitenansicht des Thermostaaten. In gestrichelten Linien ist diejenige

Lage gezeigt, in welcher er sich nach der Durchbiegung in entgegengesetzter Richtung befindet.

Abb. 4 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch den Blechstreifen zur Verdeutlichung seiner Zusammensetzung und der Tiefe dieser Rippen in der Nähe der Mitte.

Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform des Thermostaten in Streifenform in Draufsicht. ίο Abb. 6 stellt schematisch im Schnitt die Benutzungsweise eines solchen Streifens dar.

Abb. 7 ist ein Schnitt in größerem Maßstab nach Linie J-J der Abb. 6.

Abb. 8 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung des Thermostaten der Abb. 1.

Abb. 9 und 10 sind Endansichten der dazu benutzten gezahnten Rollen.

Abb. 11 zeigt gezahnte Rollen zur Aufnahme der Wellen in streifenartigen Thermostaten nach Abb. 5.

Abb. 12 ist eine Endansicht eines Rollensatzes mit den darin angeordneten Streifen, und

Abb. 13, 14 und 15 zeigen schaubildlich Gesenke, durch welche die in Abb. 1, 2 und 3 dargestellte Form des Thermostaten durch axiale Druckanwendung erzeugt werden kann. Nach Abb. 1, 2 und 3 wird der Thermostat 10 aus einem ursprünglich endlosen und zylindrischen Bimetallstreifen hergestellt. Die Erzeugung des Thermostaten 10 kann auch aus einem Streifen stattfinden, wobei die Enden des Streifens auf sich zurechtgebogen Und dann durch Verschweißung oder in anderer Weise miteinander verbunden werden. Der thermostatische Streifen besteht aus mindestens zwei Metallen von verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten. Solche Metalle, die in Betracht kommen, sind beispielsweise Eisen und Messing oder Legierungen, wie sie unter dem Namen Invar und Monel bekannt sind. Der Thermostat ist quer zu seiner Längsoder Umfangsrichtung mit Wellen 11 versehen und hat eine Mittelöffnung 12 und kann von der in Abb. 3 in vollen Linien gezeigten Stellung in die gestrichelt' angedeutete Lage 13 schnappen, in welcher die abgestumpfte Spitze nunmehr mit Bezug auf den Rand in ' der entgegengesetzten Richtung liegt. Gemäß Abb. 8 wird ein derartiger Thermostat dadurch erzeugt, daß man einen Streifen 14, der auf zylindrische Form gebogen sein muß, zwischen zwei Rollengesenke 15, 16 hindurchbewegt, wobei infolge der Drehung der Rollen die Wellen 11 in den Streifen eingedrückt werden, wobei der Streifen eine schwach kegelförmige Form annimmt. Nach Abb. 11 und 12 kann auch ein derartiger Streifen, der auf sich selbst zusammengebogen ist und nahezu zylindrisch gemacht worden ist, zwischen zwei Rollen 17, 18 mit parallelen Achsen eingeführt werden, damit auch hier infolge der Drehung der Rollen die Vertiefungen wellenförmig in das Streifenmaterial·eingedrückt werden. Die Umänderung auf schwachkegelförmige Gestalt findet jedoch bei dieser Formgebung nicht statt.

Ein solcher nunmehr mit Wellen versehener Streifen, der entweder schwach kegelförmig sein kann oder seine zylindrische Gestalt im wesentlichen beibehalten hat, wird dann in ein Druckgesenke eingesetzt, wie in Abb. 13 dargestellt. Von den beiden Druckstücken hat das eine Druckstück 19 eine kegelförmige Vertiefung 20, während das andere Druckstück 21 eine seichtere zylindrische Aussparung 22 aufweist. Durch Bewegung der beiden Druckstücke aufeinander hin in Achsrichtung nimmt dann das Arbeitsstück allmählich ungefähr die Umrißlinie der Vertiefung 20 an, indem der Boden des Arbeitsstückes nach auswärts verbreitert wird, bis sich die Kante des Bodens gegen den Rand der Aussparung22 anlegt. DieseFormveränderungsarbeit wird wiederholt, indem verschiedene Gesenke nacheinander benutzt werden. So wird beispielsweise nach Abb. 14 durch ein zweites Druckstück 23 das Kopfende des kegelförmigen Gebildes 14 noch weiter eingezogen, während in dem letzten Arbeits- go schritt nach Abb. 15 ein einfaches Druckstück 24 durch Aufsetzen auf den Kopf die endgültige Verbreiterung des Fußendes besorgt. Statt der in diesen Abbildungen erläuterten Verfahren zur Herstellung der schwach kegelförmigen oder scheibenartigen Thermostaten können jedoch auch andere Verfahren benutzt werden.

In den Abb. 2, 6 und-7 wird als Thermostat ein Bimetallstreifen 25 benutzt. Dieser Streifen kann beispielsweise mit den notwendigen Wellen dadurch versehen werden, daß man ihn nach seiner Herstellung in flache Form durch ein Rollengesenke, wie in Abb. 11 und 12 dargestellt, hindurchzieht. Die Enden des Streifens werden nach Herstellung der wellenartigen Vertiefungen an der Unterlage 26 befestigt. Bei Benutzung eines solchen Streifenthermostaten kann das eine Ende des Streifens leitend mit einem Kontakt 28 an der Unterlage verbunden sein. Die stromzuführende Verbindung wird dann hergestellt werden, wenn der Streifen 25 sich in der Mitte durchbiegt und dadurch ein anderes Kontaktstück 29 berührt. Diese Durchbiegung nach der einen oder anderen Richtung wird sich dann entsprechend den Veränderungen der Temperatur wiederholen. In der Mitte ist der Streifen 25 nach Abb. 6 und 7 mit einem Verstärkungsteil 30 versehen, der gleichzeitig zur Sicherung eines guten Kontaktes in dem leitenden Klotz 29 dient. Auch hier lassen sich

natürlich statt der angedeuteten Verwendungsform andere Formen verwenden, in welchen ein derartiger Streifen zur Verwendung gelangen kann.

Während der Thermostat nach Abb. ι bis 3 kein Gebilde jener Art ist, das in einer Ebene abgewickelt werden kann, ist der Streifen nach Abb. 5 bis 7 so ausgebildet, daß er in eine flache Ebene abgewickelt werden kann.

Der flache Streifen 25 wird an seinen Enden so festgeklemmt, daß er sich durchbiegen muß. Da auch dieser Streifen aus zwei verschiedenen Metallen besteht, so verändert er seine Gestalt bei Temperaturveränderungen, und wenn jenes Metall, das ^;den höheren Wärmekoeffizienten hat, an der Innenseite des Bodens liegt, so wird sich der Streifen bei Temperaturerhöhung abflachen und mit zunehmender Temperatur eine Krümmung in der anderen Richtung annehmen.

■ Die in Richtung einer Mantellinie verlaufenden Rippen oder Wellen in dem kegelstumpfförmigen Thermostat nach Abb. 1 bis 3 erhöhen die Biegsamkeit des Thermostaten in Richtung des Randes. In der Umfangsrichtung wird der Thermostat durch diese Rippen versteift. Der Thermostat hat demnach eine verhältnismäßig große Dicke und die Umkehr von der in Abb.3 in vollen Linien gezeigten Lage in die gestrichelt angedeutete Lage wird bei einer solchen mit Rippen versehenen Scheibe eine größere Lagenänderung bedeuten als bei einer flach gehaltenen Scheibe.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Bimetallthermostat für Regel- und. Schaltzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß ein an seinen Enden eingespannter gekrümmter Streifen (10, 14, 25) aus Bimetallblech quer zu seiner Längsrichtung gewellt ist und bei Erreichung einer bestimmten Temperatur in die entgegengesetzt gekrümmte Lage schnappt.

2. Bimetallthermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloser gewellter Streifen (10, 14) so gebogen ist, ⁴S daß er die Mantelfläche eines mit Längsrippen versehenen Kegelstumpfes bildet.

3. Bimetallthermostat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippen nach der Spitze des Kegels hin so· vertiefen, daß die Länge der abgewickelten Längskanten des Bimetallstreifens (10, 14, 25) einander gleich sind.

4. Verfahren zur Herstellung des in den. Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichneten Thermostaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener zylindrischer Ring aus Bimetallblech durch gezahnte Druckrollen mit Wellen versehen wird, wodurch der zylindrische Ring in einen geweilten kegeligen Ring verwandelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gewellte kegelige Ring durch axialen Druck am engen Ende verjüngt und gleichzeitig am weiten Ende aufgeweitet wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen