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Bimetallauslösevorrichtung mit einem vom freien Ende des Bimetallgliedes
gesteuerten Kipphebel Es sind Bimetallauslösevorrichtungen zur Temperaturüberwachung
mit einem vom freien Ende des Bimetallgliedes gesteuerten Kipphebel bekannt, dessen
Gegenlager unter dem vom Bimetallglied ausgeübten Druck -gegen Federkraft bewegt
wird. Dias Gegenlager ist als Schneidenlager ;an seiner .Blattfeder oder einem -
unter Federkraft stehenden starren Schwenkhebel ausgebildet. Die Richtung der Federkraft
fällt bei diesen Anordnungen mit der Richtung der Totpunktslage des Kipphebels zusammen.
Die Verstellung der Ansprechtemperatur wird bei diesen Vorrichtungen mittels einer
Druckschraube vorgenommen, die durch Druck auf das Bimetallglied dessen Lage verändert.-Hierdurch
läßt sieh jedoch das Kräfteverhältnis zwischen der Kraft des Bimetallgliedes und
der Gegenkraft vor und -'hinter dem Totpunkt nicht verändern, infolgedessen auch
nicht der nach überschreitung der Totpunktslage zurückgelegte Weg und die Rückschnapptemperatur
bei der Abkühlung des Bimetallgliedes: Außerdem werden durch die gewaltsame Verbiegung
bei der Temperatureinstellung innere Spannungen in das Bimetallglied gebracht, die
sich ungünstig auf die Beständigkeit des Nullpunktes und der Ansprechtemperätur
auswirken können. Durch Veränderung der Federspannung des Gegen-Lagers läßt sich
bei diesen Anordnungen zwar ebenfalls eine Änderung der Ansprechtemper.atur erzielen;
jede Erhöhung der Ansprech. temperatur ist jedoch dabei zwangsläufig mit einer Erniedrigung
der Rückschnapptemperatur verbunden.
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Erfindungsgemäß wird diese Anordnung dadurch verbessert, daß in der
Totpunktsläge des Kipphebels sein unter der Federwirkung stehender Hehelarm zu dem
mit dem Bimetallglied
unmittelbar verbundenen Arm in einem spitzen
oder stumpfen Winkel steht. Durch diese Maßnahme wird @es ermöglicht, unter Beibehaltung
der bekannten Vorteile dqi federnden Gegenlagerung das Kräfteverhält nis zwischen
der Federkraft und der vom B@ metall ausgeübten Kraft vor und hinter deiy.# Totpunkt
und damit die Ansprechtemperatur bzw. bei überstromausl.ösern die Auslösestromstärke
sowie unabhängig davon die Rückgangstemperatur mehr oder weniger zu verändern, je
nachdem man die Richtung der Federkraft mehr oder weniger verändert.
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Bildet man gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Vorrichtung
so aus, daß die Richtung der Federkraft mittels einer Einstellvorrichtung verstellbar
ist, so erhält man eine einfache und feingradige Verstellmöglicbkeit für die Ansprechtemperatur
und die Rückgangstemperatur.
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Richtet man außerdem in ,an sich bekannter Weise auch die Spannung
der Feder verstellbar ein, so lassen sich mit der Vorrichtung Ansprech- und Rückgangstemperatur
bzw. bei elektrischen überstromauslösern die Auslösestromstärke und Wartezeit bis
zum Wiedereinschalten in nahezu beliebigen Grenzen feinfühlig verändern. Man kann
schließlich die Richtung der Federkraft auch so stark von der Totpunktslage des
Kipphebels abweichend machen, daß das Bimetallglied bei seiner Abkühlung überhaupt
nicht von selbst zurückgeht, sondern hinter dem Totpunkt verharrt und von Hand zurückgestellt
werden muß. Das ist beispielsweise für Temperaturregler und Wärmeauslöser mit Selbstsperrung
nach dem Ansprechen von Vorteil..
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Der Gegenstand der Erfindung ist in den Abb. z und 3 beispielsweise
veranschaulicht. In Abb. r ist schematisch die bekannte Vorrichtung dargestellt.
Der Bimetallstreifen a ist an seinem einen Ende befestigt und an seinem freien Ende
mit einem Kipphebel d gelenkig, beispielsweise durch ein Schneidenlager, verbunden.
Das Gegenlager o dieses Kipphebels wird von einem Federhebel g getragen, der um
einen festen Punkt k schwenkbar ist und unter der Zugkraft der Feder i steht oder
auch selbstfedernd ausgebildet sein kann. Erwärmt sich der Bimetallstreifen a, so
biegt sich sein mit dem Kipphebel d verbundenes Ende nach der punktiert gezeichneten
Ausbiegungskurve nach oben aus, wobei sich der Federhebel g gegen den Zug der Feder!
nach links bewegt. In der Totpunktsl.age bilden der Bimetallstreifen und der Kipphebel,
die in dieser Lage mit b bzw. e bezeichnet sind, eine Gerade. Das
Gegenlager o hat seine äußerste Stellung erreicht, und die von der Feder!
ausgeübte Kraft 'hat ihren größten Wert und fällt der Richtung nach mit der Richtung
des Kipphebels 2 zusammen. Der Winkel a zwischen dem Fed; rhebel, der iii dieser
Lage mit lt bezeichnet ist, und dem Kipphebel e ist gleich 9o'.
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f -,'Kurz nach Erreichen der Totpunktslagc sfnappt der Bimetallstreifen
mit dem Kipp-!. 4tbel nach oben durch in die Stellung c, f.
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und der Federhebel g nimmt praktisch wieder dieselbe Lage ein, wie
bei kaltem Bimetallstreifen a. Die von der Feder! auf die Vorrichtung übertragenen
Kräfte sind vor und hinter dem Totpunkt praktisch einander gleich. Eine Verstellung
der Anprechtemperatur kann durch Ändern der Federspannung i vorgenommen werden,
jedoch nur bei gleichzeitiger Änderung der Rückschnapptemperatur. Wird beispielsweise
durch Spannen der Feder! die Ansprechtemperatur erhöht, so erniedrigt sich gleichzeitig
die Rückschnapptemperatur und damit die Wartezeit bei überstromauslösern.
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Bei dem in Abb.2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die
Achse k, des Federhebelsltl so verlegt, daß die von der Feder! ausgeübte Kraft in
o1 nicht mehr mit der Richtung der Totpunktslage des Kipphebels cl zusammenfällt,
sondern mit ihr einen Winkel 9o'- ß bildet, da der Federhebel in der Stellung hl
mit dem Kipphebel e, den spitzen Winkel ß einschließt. Die auf den kalten Bimetallstreifen
von dem Federhebel in der Stellung g! ausgeübte Kraft ist daher unter sonst gleichen
Verhältnissen kleiner als bei der Vorrichtung nach Abb. t, und die Anspredhtemperatur,
bei der das Durchsc'hnappen über den Totpunkt nach oben eintritt, liegt niedriger.
D;er durchgeschnappte, warme Bimetallstreifen cl wird durch den größeren Druck,
der von der Feder! über den Federhebel in der Stellung in und den Kipphebel in der
Stellung f, auf ihn ,ausgeübt wird, stärker nach oben durchgebogen als bei der Vorrichtung
nach Abb. t. Daher liegt die Rückschnapptemperaturebenfalls niedriger als bei der
bekannten Vorrichtung unter sonst gleichen Verhältnissen.
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Durch geeignete Wahl der Lage des Drehpunktes k, und der Federspannung
i kann man sogar erreichen, daß der Bimetallstreifen, nachdem er angesprochen hat,
beim Abkühlen überhaupt nicht die Kraft aufbringt, die zum Zurückschnappen über
die Totpunktstage erforderlich ist. Er sperrt sich dann nach dein Auslösen selbst
und muß in an sich bekannter Weise von Hand oder durch eine fernwirkende Vorrichtung
zurückgestellt werden.
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Bei der Vorrichtung nach Abb.3 ergeben sich bei Verlegung des Drehpunktes
k2 die umgekehrten Verhältnisse, wobei der Federhebel lt;; mit dem Kipphi in der
Totpunktslage einen stumpfen Winkel ;# einschließt,
die Federkraft
also mit dem Kipphebel den Winkel y - 9o° bildet.
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Durch eine Verstellvorrichtung kann man die Anordnung so ausbilden,
daß der Punkt h, beispielsweise auf einem Kreisbogen a, verstellbar ist. Mit dieser
Verstellung erfolgt gleichzeitig eine Änderung der Federspannung!. Man kann jedoch
auch in- an sich bekannter Weise die Verstellung der Federkraft unabhängig von der
Verstellung des Punktes k machen und erzielt dadurch einen außerordentlich großen
Verstellbereich für alle in Betracht kommenden Größen.
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Statt des geraden Bimetallstreifens kann natürlich jedes andere geeignete
Birnetallgebil.de, .beispielsweise eine kreis-, Schrauben-oder spiralförmig gekrümmte
Bim@etallanordnung, verwendet werden.