DE643960C

DE643960C - Bimetallstreifen, der nur aus Komponenten schlechter Waermeleitfaehigkeit besteht und bei mittelbar von aussen erfolgender Erwaermung durch Ausbiegen wirksam wird

Info

Publication number: DE643960C
Application number: DEST51262D
Authority: DE
Original assignee: Stotz Kontakt GmbH
Current assignee: Stotz Kontakt GmbH
Priority date: 1933-09-10
Filing date: 1933-09-10
Publication date: 1937-04-21

Description

Zur thermischen Auslösung elektrisch, arbeitender Apparate wird mitunter ein Bimetallstreifen verwendet, der sich bei Erwärmung ausbiegt und hierdurch auf die Auslöse-Vorrichtung des Apparates einwirkt. Die Erwärmung des Bimetallstreifens kann so erfolgen, daß die "Wärme in ihm unmittelbar erzeugt wird, beispielsweise dadurch, daß ein elektrischer Strom durch den Bimetallstreifen hindurchgeleitet wird. Diese Art der Beheizung hat den Nachteil, daß bei auftretenden großen Stromstärken, beispielsweise infolge eines Kurzschlusses, der Bimetallstreifen so hoch erwärmt wird, daß Änderungen in dem Metallgefüge eintreten und dadurch der Bimetallstreifen unbrauchbar wird.

Man hat diesen Nachteil dadurch zu vermeiden gesucht, daß auf zwei einander gegenüberliegenden Flächen des aus zwei Lagen gut leitenden Metalles bestehenden Bimetallstreifens weitere Beläge aus gut leitendem Stoff, wie beispielsweise Silber oder Kupfer, aufgewalzt, aufgeschweißt o. dgl. werden, die unmittelbar als Stromzuführung dienen. Hierbei ist versucht, die Kurzschlußfestigkeit_des Bimetallstreifens zu erhöhen. Da dieser jedoch zufolge seiner Erwärmung durch Stromdurchgang aus gut leitenden Stoffen mit hoher Wärmedehnung bestehen muß, die sehr weich sind, erfolgt das Befestigen der beiden Bimetallkomponenten beim Walzen o. dgl. nicht gleichmäßig genug; es treten innere Spannungen auf, die mit der Zeit zu einer Beschädigung oder Zerstörung führen müssen.

Man hat deshalb den Bimetallstreifen nicht unmittelbar, sondern mittelbar durch einen besonderen Heizkörper beheizt, der an der einen Seite des Bimetallstreifens anliegt. Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß beim Ausbiegen des Bimetallstreifens dieser nur noch an seiner Befestigungsstelle mit dem Heizkörper in Verbindung steht, so daß die vom Heizkörper auf den Bimetallstreifen übertragene Wärme im wesentlichen von der Befestigungsstelle aus durch die Wärmeleitfähigkeit des Bimetallstreifens selbst über seine ganze Länge weitergeleitet werden muß. Die Erfahrung lehrt, daß sich für die Herstellung von Bimetallstreifen nur solche Metalle eignen, die eine verhältnismäßig schlechte Wärmeleitfähigkeit besitzen. Versuche, Wärme gut leitenden Werkstoff, wie beispielsweise Silber oder Kupfer, zur Herstellung von Bimetallstreifen zu verwenden, haben, abgesehen von dem bereits erwähnten bekannten Bimetallstreifen mit Beheizung durch unmittelbaren Stromdurchgang, auch bei mittelbarer Beheizung bis jetzt zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt.

Die Erfindung bezieht sich also auf einen Bimetallstreifen, der nur aus Komponenten schlechter Wärmeleitfähigkeit besteht und bei mittelbar von außen erfolgender elektrischer Erwärmung durch Ausbiegen wirksam wird.

Claims

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Bimetallstreifen mit einer dünnen Schicht von Wärme gut leitendem Stoff versehen ist. Durch diese Schicht wird die vom Heizkörrggf. entwickelte Wärme auch nach Beginn eier: Ausbiegung gut über die ganze Länge dg Bimetalls geleitet.

Da die für die Herstellung der wärmeleitenden Schicht in Frage kommenden Werkstoffe, wie Kupfer oder Silber, im allgemeinen einen hohen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, kann es zweckmäßig sein, die wärmeleitende Schicht nur auf den Streifen des Bimetallkörpers aufzutragen, der den höheren ig Ausdehnungskoeffizienten besitzt, weil dann die mechanische Wirkung des Bimetallstreifens durch die wärmeleitende Schicht noch vergrößert wird.

Die Erfindung ermöglicht es weiter, die ao den einzelnen Stellen des Bimetallstreifens zugeführte Wärmemenge verschieden groß zu machen und dadurch die Art und Größe der Ausbiegung des Bimetallstreifens zu beeinflussen. Die ungleichmäßige Verteilung der Wärme über den Bimetallstreifen kann beispielsweise dadurch herbeigeführt werden, daß die wärmeleitende Schicht über die Länge des Bimetallstreifens eine verschiedenartige Stärke erhält, oder dadurch, daß die Schicht nicht auf der ganzen Breite des Bimetallstreifens aufgetragen wird, sondern figurenartig in einzelnen Streifen, deren Ausgestaltung der gewünschten Wärmeverteilung entspricht.

Ein Bimetallstreifen nach der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar in ausgebogenem Zustand.

Der Bimetallkörper, bestehend aus den

beiden Metallstreifen« und b, ist mit einer Schichten? aus Wärme gut leitendem Material überzogen und zur Beheizung an dem Heizkörpern mittels Bolzens/ befestigt.

Die Art und Weise, in welcher die dünne Schicht Wärme gut leitenden Stoffes auf den Bimetallstreifen aufgebracht wird, ist für die Erfindung belanglos. Das Auftragen der dünnen Schicht kann auf galvanischem Wege erfolgen, man kann eine dünne Folie auf den Bimetallstreifen aufwalzen, man kann ferner, und zwar insbesondere dann, wenn nur ein Teil der Oberfläche des Bimetallstreifens mit einer solchen Stoffschicht überzogen werden soll, das Metall aufspritzen.

Die Erfindung ist ferner nicht beschränkt auf das in der Zeichnung dargestellte Aus- _f. führungsbeispiel einer Bimetallschalteinrichi't|kng, bei welcher der Bimetallstreifen einfest eingespannt ist und sich mit seinem n Ende seitlich ausbiegt. Die Erfindung ebenso auch anwendbar bei solchen Bimetallstreifen, die beispielsweise in ihrer Mitte fest eingespannt sind und sich an ihren beiden freien Enden seitlich ausbiegen. Umgekehrt ist der gleiche Erfolg nach der Erfindung auch bei solchen Bimetallstreifen erzielbar, welche beispielsweise mit einem ihrer Enden fest eingespannt und mit dem zweiten Ende derart geführt sind, daß diese Bimetallstreifen sich in ihrer Mitte mehr oder weniger plötzlich ausbiegen, also gewisser«· maßen ausbauchen.

Wie schon erwähnt, ist es nicht erforderlich, auf beiden Oberflächen des Bimetallstreifens a, b Schichten gut leitenden Stoffes c und d aufzutragen. Es genügt unter Umständen, die Schicht c fortzulassen und nur auf der einen Seite die Schicht d aufzutragen.

Ρλτεν τ λ ν s ν κ i; c η κ :

ι. Bimetallstreifen, der nur aus Komponenten schlechter Wärmeleitfähigkeit besteht und bei mittelbar von außen erfolgender elektrischer Erwärmung durch · Ausbiegen wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (a, b) mit einer dünnen Schicht aus Wärme gut ' leitendem Material (c,d) versehen ist.
2. Bimetallstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wärme gut leitende Schicht (d) nur auf der Komponente (b) des Bimetallstreifens aufgebracht ist, die den höheren Ausdehnungskoeffizienten besitzt.
3. Bimetallstreifen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der wärmeleitenden Schicht {c,d) über die Länge des Bimetallstreifens verschieden ist.
4. Bimetallstreifen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die too wärmeleitende Schicht (c,d) in figurenartig geführten, der gewünschten Wärmeverteilung entsprechend ausgestalteten Streifen aufgebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen