DE566963C - Schraubenfoermig oder spiralig gewundene Bimetallfeder - Google Patents

Description

• Schraubenförmig oder spiralig gewundene Bimetallfeder Um auf einfache und billige Weise bei bestimmten Temperaturen einen Arbeitsvorgang einleiten und auch den gleichen Vorgang wieder rückgängig machen oder einen neuen Vorgang einleiten zu können, wird neuerdings in stark zunehmendem Maß Bimetall verwendet.
• Eine weitgehende Verwendung hat das Bimetall in der Elektrotechnik gefunden,. und zwar in der Hauptsache für Schaltzwecke, wie für die überwachung von Temperaturen als Temperaturregler bei hoch- und Heizgeräten oder für die CJberwachung von Strömen bei Überstromrelais, Kleinautomaten, Motorschutzschalter und ähnlichen Apparaten.
• Um eine wirksame Wärmeausdehnung des Bimetalls zu erhalten, muß dieses, abgesehen von einer großen Verschiedenheit der Ausdehnungskoeffizienten der beiden Metalle, auch eine möglichst günstige Form besitzen. Die beste Wirkung erzielt man wohl mit einer in Form einer Spirale oder Schraube gewundenen Bimetallfeder, und zwar findet bei dieser mit steigender oder fallender Temperatur eine die Einleitung irgendeines Arbeitsvorganges bewirkende Verdrehung der gewundenen Bimetallfeder im einen oder anderen Sinn statt.
• Es ist auch eine thermische Auslösevorrichtung mit einem in Schlangenlinienform gebogenen Bimetallstreifenbekannt geworden, der an den geraden Schenkeln verschränkt ist, so daß beispielsweise das Metall mit dem größten Ausdehnungskoeffizienten stets innen liegt, um so ein Summieren der Wege zu erreichen. Mit .solchen schlangenlinienförmig gebogenen Bimetallstreifen und mit Verschränkungen derartiger Bimetallstreifen befaßt sich die Erfindung nicht.
• Die Erfindung bezieht sich vielmehr auf eine schraubenförmig oder spiralig um eine Achsenlinie gewundene Bimetallfeder und kennzeichnet sich dadurch, daß der Bimetallstreifen in sich verdrillt ist. Er hat also eine derartige Form, daß durch seine Erwärtnung nicht, wie bisher, eine Verdrehung der gewundenen Bimetallfeder, sondern eine Axialv erschiebung der Bimetallwindungen bewirkt wird. Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Bimetallfeder zu schaffen, mittels deren eine große Kraftwirkung erzielt wird. Es kommt also beherrschend auf das. Erreichen einer kräftigen axialen Bewegung bei Temperaturänderungen an, und zugunsten dieser Forderung tritt die nach einer großen axialen Verschiebung ein wenig zurück.
• Bei der Bimetallfeder nach der Erfindung liegen die Windungen einander eng an, und sie können insbesondere ohne Beeinträchtigung der Wirkung fast aufeinanderliegen. Eine solche Bimetallfeder mit eng aneinanderliegenden und in sich verdrillten Windungen ist außerordentlich stabil. Dank der kompakten Form der Feder tritt selbst bei großer Windungszahl kein Durch- oder Überhängen von Windungen ein, wie dies bisher verwendeten Bimetallfedern oft eigen ist, die zufolge derartiger ungewollter Lagenabweichungen leicht mehr oder weniger lahmgelegt werden. Will man diesem Übelstand einigermaßen begegnen, dann muß man solche herkömmlichen Bimetallfedern entweder sehr stark bemessen oder nur wenig Windungen anordnen. In jedem Fall verringert man die Wirkung; die herkömmlichen Bimetallfedern, deren Windungszahl aus den dargelegten Gründen beschränkt ist, sind also stark gewichtsabhängig. Das gilt insbesondere auch von schlangenlinienförmig gebogenen und an geraden Schenkelstücken verschränkten Bimetallstreifen. Dagegen besteht bei der Bimetallfeder nach der Erfindung eine weitgehende Gewichtsunabhängigkeit. Man kann hier große Windungszahlen vorsehen, also bequem die Wirksamkeit erhöhen, ohne daß die durch das Eigengewicht bedingte Belastung stört, weil diese durch die Torsionsspannung der Windungen ausgeglichen wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar eine Bimetallschraubenfeder, dargestellt. Fig. i zeigt im Grundriß eine halbe Windung einer Bimetallschraubenfeder nach der Erfindung und Fig. a diese Bimetallschraubenfeder im Aufriß.
• Die Herstellung der aus den Fig. i und :2 ersichtlichen Dimetallschraubenfeder erfolgt so, daß zuerst das Bimetallband verdrillt und dann dieses verdrillte Band auf einen Dorn runden Querschnitts in Schraubenform gewickelt wird. Es ist natürlich nicht unbedingt erforderlich, daß der Dorn runden Querschnitt besitzen muß; das verdrillte Bimetallband kann ebensogut auf einen Dorn mit vier- oder vieleckigem Querschnitte gewickelt werden.
• Bei Erwärmung wird durch die hierbei auftretende Torsion die Länge der Bimetallschraubenfeder entweder verkürzt oder verlängert, je nachdem, welche Bimetallschicht der Bimetallfeder außen liegt. Diese Axialverschiebung derBimetallschraubenfederwird in bekannter Weise für die Steuerung einer Kontaktvorrichtung oder einer mechanischen Schaltvorrichtung nutzbar gemacht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schraubenförmig oder spiralig gewundene Bimetallfeder, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen in sich verdrillt ist.