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Bimetallwärmefühler mit mehreren wärmeabhängigen Kontaktsystemen,
insbesondere für Betriebe mit Erschütterungen, beispielsweiseelektrische Fahrzeuge
In Wärmeregelanlagen werden häufig Bimetallwärmefühler verwendet, durch die der
Regelvorgang bei Erreichen einer bestimmten Temperatur eingeleitet wird. Die durch
den Bimetallstreifen gesteuerten Kontaktteille sind jedoch gegen Erschütterungen,
insbesondere wegen der Biegsamkeit der Bimetallstreifen, sehr empfindlich. Derartige
Erschütterungen treten beispielsweise in Bahnbetrieben auf, wo die Zugbeheizung
durch einen derartigen Bimetallregelschalter gesteuert wird. Da hier hohe Anforderungen
an eine möglichst genaue Regelung und Betriebszuverlässigkeit gestellt werden, sind
die an sich einfach wirkenden Bimetallwärmefühler nicht ohne weiteres zu verwenden,
da infolge der Erschütterungsempfindlichkeit unerwünschte und st#örende Schaltvorgänge
verursacht werden, die außer einer unnötigen Beanspruchung auch eine größere Abnutzung
der Schaltorgane und vor allem Betriebsunsicherheit zur Folge haben. Es si-nd zwar
Wärmefühler bekannt, die diesen Mangel durch Anordnung einer magnetischen Haltevorrichtung
zu beheben versuchen. Durch eine derartige Vorrichtung wird die Regelgenauigkeit
jedoch erheblich herabgesetzt, Gemäß der Erfindung wird ein Bimetallwärmefühler
vorgeschlagen, bei dem die genannten Nachteile beseitigt sind und der eine hohe
Ansprechempfindlichkeit mit großerBetriebssicherheit verbindet. Das Wesentliche
der Erfindung besteht darin, daß insbesondere zwei Kontaktsysteme vorgesehen sind,
deren Schaltzungen stets so lange verriegelt bleiben, bis die zur Auslösung des
Regelvorganges erforderliche Temperatur erreicht ist. Die Anordnung der Schaltzungen
wird dabei so getroffen, daß sie gegenseitig schalten und sich gegenseitig verriegeln,
wobei sie mit dem Verriegelungsteil unmittelbar verbunden sein können. Die Schaltzungen
sind gemäß einer besonderen vorteilhaften und einfachen Ausführungsform so mit dem
Bimetallstreifen verbunden, daß die Bimetall--kraft zur Verriegelung der gegenseitigen
Bewegung innerhalb des Regelbereiches ausreicht.
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Von besonderem Vorteil ist ferner eine Anordnung, durch die die Schaltwirkung
jeder
Schaltzunge auch durch zufälliges öffnen des Kontaktes nicht
rückgängig gema,#-ht werden kann, ehe eine Schaltung im umgekehrten Sinne durch
die andere Schaltzunge bewirk-i. worden ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Gegen-. stand der Erfindung an einem
Ausführungsbeispiel.
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Abb. i zeigt den Wärmefühler in Ansicht; Abb. 2 zeigt eine Regelanordnung.
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Gemäß Abb. i sind auf einer Grundplatte i zwei Hebelarme 2,
3 um Stifte 4, 5 drehbar angeordnet. An je einem Ende der Hebel
sind spiralig gekrümmte Bünetallstreifen6,7 befestigt. Die freien Enden dieser Binietallstreifen
tragen Schaltzungen 8, 9, die mit zweckmäßig einstellbaren Gegenkontakten
io und ii zusammenarbeiten. An den Schaltz#uaigen 8 und 9 sind seitlich
zueinander vorspringende Isolierstücke 12 und 13 befestigt, durch die sich die Schaltzungen
8 und 9 bei ihren Verstellungen infolge Temperaturänderung gegenseitig
verriegeln, und zwar so lange, bis infolge einer größeren Temperaturabweichung die
Verriegelung infolge weitergehender Verstellung gelöst wird.
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Die beiden Hebelarme2,3 sind durch ein sie miteinander verbindendes
Herzstück 14, das durch einen Knopf 15 betätigt werden karm, einstellbar gemacht.
Es ist um einen Stift 16 verstellbar-, und zwar gegenüber einer Skala 17,
die in Wärmegraden geelcht ist, und die Einstellung einer bestimmten Regeltemperatur
gestattet. Um die zur Verriegelung notwendige Spannkraft einstellen zu können, ist
außerdem der D,-rehpunkt 16 des Herzstückes 14 mittels einer verschieblichen Schiene
18 verstellbar. Die Schiene ist gabelförmig ausgebildet und in einem mittels Schrauben
ig feststellbaren Stück 2o geführt.
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Die eingestellte Temperatur möge beispielsweise. 2o' betragen. Weicht
die Raumtemperatur davon ab, so verbiegen sich die- Bimetallstreifen 6 und
7, und zwar so, daß sich der eine stärker krümmt, während sich der -andere
weiter Öffnet. Bei einer bestimmten Temperaturabweichung löst sich die Verriege-
'
Itmg der Isolierstücke 12, 13, d. h. die Bimetallkraft in dem Streifen
6 ist so groß geworden, daß sie trotz der entsprechend stärker werdenden
Krümmung des Bimetallstreifens 7 und des damit auflastenden D#ruckes durch
das Isolierstück 13 auf das Isolierstück 12 das letztere unter diesem hervorzieht,
so daß der Kontakt io plötzlich geschlossen wird.
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Die bei einer bestimmten Temperaturabweichung in den beiden Binietallstreifen
auftretenden Wärmespannungen und ihre Wirkungen sind gleich. Die beiden dargestellten
Streifen drehen sich im gleichen Sinne und um den gleichen Winkel. Wenri die Schaltzunge
9 -auf Kontakt i o gerade aufliegt, dann bdrühren sich auch die loslierstücke
12 und 13, d.h. der Schalt#veg entspricht der Breite der Isolierstücke 12 und
13.
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. Bei gegensinniger Temperaturänderung kehrt sich die Wirkung
der Wärmespannungen um. Streifen.6 dreht sich im Uhrzeigersinne; die Schaltzunge
8 hat also das Bestreben, sich dem Kontakt i i zu nähern; das Isolierstück
12 übt deshalb auf das Isolierstück 13 einen D-ruck aus. Der Streifen
7
dreht sich gleichfalls im Uhrzeigersinn und will die Schaltzunge
9 vom Kontakt io entfernen, -wird aber infolge des Druckes von lsolierstück
12 auf Isolierstück 13 daran gehindert. Erst wenn die Wärmespannung in Streifen
7 durch weitergehende Temperaturabweichung eine bestimmte Größe erreicht
hat wird der Reibungsdruck von Isollerstück i# auf Isolierstück 13 überwilnden.
Die Schaltzunge 9 dreht ruckweise nach rechts, gibt Kontakt io und Isolierstück
12 frei, und Schaltzunge 8 schlägt gegen Kontakt i i. Die Auslösung eines
Regelvorganges erfolgt bei entsprechender Anordnung nur beim S:chließen der Kontakte,
während beim öffnen der Stromkreis iücht unterbrochen wird.
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In Abb. 2 ist der Regelstromkreis dargestellt. Ein elektrischer Heizkörper
2 1 wird über eine Leitung 22 gespeist. Die Leitung kann durch einen Schalter
23 unterbrochen werden. Der Schalter wird durch ein nilt einer Wicklüng 24
versehenes Schaltschütz betätigt, das zugleich einen Steuers-chalter umlegt. Der
Steuerstromkreis wird aus einem Stronisamml#r 2.6 gespeist. In Reihe mit
dem Stromsammler liegt ein Widerstand 27, durch den ein Kurzschluß des Stromsammlers
bei der oberen Schaltstellung des Steuerschalters 25 und geschlossenen Kontakt
io vermieden wird. In der dargestellten Lage der Bimetallstreifen 6 und
7 ist infolge ein-er übertemperatur der Kontakt i i geschlossen worden, die
Wicklung 24 findet einen geschlossenen Stromkreis vor und #öffnet demzufolge die
Schalter 23 und 25, so daß der HeizstromkreiS 22 unterbrochen wird.
Durch das Umlegen des Steuerschalters 25 kann jetzt der Kontakt i i beliebig öffnen
oder schließen, ohne daß dadurch der Stromkreis für die Wicklung 24 unterbrochen
wird, da jetzt ein geschlossener Stromkreis Über dem Schalter 2 5 vorliegt.
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Wird nun infolge Abkühlung der Bimetallstreifen 7 nach der
anderen Seite zu gebogen, wobei entsprechend der Bimetallstreifen 6
folgt,
so wird bei Erreichen einer bestimmten Untertemperatur der Bimetallstreifen7
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sich so weit ' abbiegen, daß die Verriegelung freigegeben wird und
der Kontakt io plötz-
]ich geschlossen werden kann. Hierdurch entsteht
ein Stromkreis äber Widerstand 27,
Schalter 2 5, Bimetallstreifen
7 und Kontakt io, so daß die Wicklung 24 nicht mehr genü,gend Strom erhält
und Jie Schalter 23
und 25 fallen läßt, wodurch die Einschaltung des
HeizstromkreiseS 22 erfolgt. Durch Umlegen des Schalters 25 kann jetzt auch
der Kontakt io beliebig öffnen oder schließen, ohne daß erneut ein ausreichender
Strom durch die Wicklung 24 zu fließen vermag, da der unmittelbare Stromkreis für
die Wicklung 24 unterbrochen ist.
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Bei der beschriebenen Anordnung und durch besondere Ausbildung des
Wärmefühlers werden alle ungewollten Schaltungen vermieden. Außerdem besitzt die
Einrichtung eine hohe Ansprechempfindlichkeit, während die Erschütterungsempfindlichkeit
stark herabgesetzt ist, da bei Erreichen der Schalttemperatur die Entriegelung plötzlich
erfolgt. Infolge dieser Momentschaltung er gibt sich eine - verhältnismäßig
hohe Schaltleistung. Außerdem ist die Anordnung so getroffen, wie an Hand der Beschreibung
gezeigt worden ist, daß unter Strom ausschließlich Einschal-tvorgänge am Wärmefühler
stattfinden.