DE2312252A1 - Elektromechanische einheit, insbesondere bimetallelement - Google Patents

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8. März 1973

Unser Zeichen 123 942/84 O9stc

Firma Cibie Projecteurs, Bobigny / Frankreich

Elektromechanische Einheit, insbesondere Bimetallelement

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Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Einheit, insbesondere ein Bimetallelement, mit einem zu erwärmenden Teil und einem elektrischen Heizkörper.

Auf zahlreichen technischen Gebieten werden zum Zwecke der überwachung,der Steuerung und der Regelung elektromechanische Einheiten benutzt, in denen ein elektrischer Heizkörper in Betrieb genommen wird, um eine Zustandsänderung der. Einheit herbeizuführen. Dies ist insbesondere bei Bimetallelementen der Fall, die bekanntlich einen Bimetallstreifen aufweisen, der aus zwei aneinandergelegten Metallzungen mit unterschiedlichem Wäremausdehnungskoeffizienten gebildet ist und sich in Abhängigkeit von der Temperatur, welcher er ausgesetzt ist, infolge dieses Koeffizientenunterschiedes mehr oder weniger stark kreisförmig biegt. Solche Bimetallelemente werden in Verbindung mit einem elektrischen Heizkörper in herkömmlicher Weise in zahlreichen Geräten, wie Thermometern, Thermostaten und Steuereinrichtungen verwendet.

Im folgenden sei, auch zur Vereinfachung und besseren Veranschaulichung,nur von einem Bimetallelement die Rede. Es ist jedoch zu beachten, daß diese besondere Ausführungsform einer elektromechanischen Einheit nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Erfindung darstellt, die auf alle elektromechanischen Einheiten anwendbar ist, in denen ein elektrischer Heizkörper mit einem zu erwärmenden Teil unter Bedinungen zusammenwirken soll, die denjenigen beim Erwärmen des Bimetallstreifens eines Bimetallelementes ähnlich sind. Die Herstellung solcher elektrischer Heizkörper, meist fixierter Heizleitungen , geschieht seit vielen Jahren nach dem bisherigen Stand der Technik in immer gleicher Weise: Das zu erwärmende Teil wird mit einem elektrischen Isolator bedeckt, worauf man auf diesen Isolator eine schraubenförmige Wicklung mit getrennten Windungen aus einem elektrischen Widerstands-

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draht bringt, der den elektrischen Heizkreis darstellt.

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Zunächst ist zu bemerken, daß eine Herstellung der Einheit auf diese Weise verhältnismäßig umständlich und teuer

ist. Außerdem aber ergeben sich beim Gebrauch nicht mehr vernaciilässigbare Nachteile: Einerseits besteht die Gefahr, daß die Isolatorschicht sich infolge ihrer Steifigkeit einer freien Verformung des zu erwärmenden Teiles unter dem Einfluß der Wärme widersetzt; andererseits können bei der Benutzung Risse im Isolator oder gar Brüche auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Einheit zu schaffen, die auf diesem Gebiet völlig neuartige Mittel zur Gestaltung des elektrischen Heizkörpers einsetzt und dadurch die geschilderten Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einer elektromechanischen Einheit der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Heizkörper eine gedruckte Schaltung vorgesehen ist, die einen elastisch biegbare^ isolierenden, geprägten Träger und einen an den Prägestellen aufgebrachten Leiter mit Ohmschem Widerstand aufweist, der zwischen benachbarten Abschnitten prägungsfreie Zonen läßt, und daß das zu erwärmende Teil durch mehrere Durchbrüche im Träger gesteckt ist, die in den prägungsfreien Zonen ausgebildet sind. Die Anordnung des Leiters auf dem Träger wird entsprechend der Form und den Abmessungen des zu erwärmenden Teiles festgelegt. Die Befestigung der gedruckten Schaltung am zu erwärmenden Teil geschieht durch einfaches Durchziehen des Teiles durch die Reihe von Durchbrüchen. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, ist für längliche zu erwärmende Teile der Leiter gemäß einem sich wiederholenden Zick-Zack-Muster auf dem Träger angeordnet. Außerdem ist das zu erwärmende Teil abwechselnd von oben und dann von unten in die prägungsfreien Zonen des Trägers eingefädelt.

Auf diese Weise wird sehr einfach und sehr wirtschaftlich der elektrische Heizkörper am zu erwärmenden Teil befestigt. Die Art der Befestigung ist. von großer Anpassungsfähigkeit. Die Isolation des zu erwärmenden Teiles gegen die elektrische Schal-

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tung ist vollkommen.

Im folgenden ist, die Erfindung anhand einer durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektromechanischen Einheit, nämlich eines Bimetallelementes, im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Ausführungsform; Fig. 1 eine Seitenansicht der Ausführungsform und Fig. 3 eine Draufsicht auf den elektrischen Heizkörper, nämlich eine gedruckte Schaltung, der Ausführungsform.

Aus der Zeichnung ist ein Bimetallelement B als zu erwärmendes Teil ersichtlich, das einen Ansatz 10 und einen Bimetallstreifen 11 aufweist, der sich unter dem Einfluß einer Erwärmung relativ zum Ansatz 10 verlagern und verformen kann. In Fig. 2 weist das Bezugszeichen II¹ auf die Lage des Bimetallstreifens 11 nach seiner Verlagerung hin. , Ein im einzelnen aus Fig. 3 ersichtlicher elektrischer Heizkörper ist erfindungsgemäß als gedruckte Schaltung I ausgebildet, die einen elastisch biegbaren, isolierenden, geprägten Träger 20 unö einen an den Prägestellen aufgebrachten Leiter 21 mit Ohmschem Widerstand aufweist, der nach einem sich widerholenden Muster in Zick-Zack-Form verlegt ist. Auch andere sich wiederholende analoge Formen, wie Sägezähne und Sinuskurven, wären möglich.

Der Leiter 21 ist durch eine Lackschicht geschützt, wie dies bei gedruckten Schaltungen üblich ist. Der Träger 20 kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt sein, insbesondere aus einem Kunststoff, wenn es nur hinreichen biegsam ist. Die verschiedenen, einander benachbarten Abschnitte des Leiters lassen prägungsfreie Zonen übrig, in denen querliegende Schlitze 22 .als Durchbrüche ausgebildet sind. Zur Montage wird der Bimetallstreifen 11 durch die verschiedenen Schlitze 22 gesteckt, wobei der Einschub in den Träger 20 abwechselnd von

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oben und von unten geschieht. Die gedruckte Schaltung I ist danach auf dem Bimetallstreifen 11 gelagert, wie dies die Fig. 1 und 2 zeigen.

Auf diese Weise läßt sich ein besonders einfacher Zusammenbau realisieren, der eine sehr zufriedenstellende gegenseitige Befestigung des Bimetallstreifens 11 und des Leiters 21 sichert.

Infolge der Biegsamkeit des Trägers 20 erträgt die Befestigung des Bimetallstreifens 11 an ihm ohne Schwierigkeiten dessen Verformungen. Außerdem ist überhaupt kein Mangel an elektrischer Isolierung zu fürchten.

Das Zusammenfügen der gedruckten Schaltung I und des .Bimetallstreifens 11 geschieht sehr einfach entweder von Hand oder mit einer Maschine.

Die gedruckte Schaltung stellt eine neue Ausfuhrungsform des elektrischen Heizkörpers einer elektromechanischen Einheit dar, welche sich von den bekannten stark unterscheidet. Erfindungsgemäß wird die Technik gedruckter Schaltungen in einen technischen Zusammenhang gestellt, in dem diese Schaltungen bis jetzt niemals angewendet worden sind.

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Claims (3)

1. ANSPRÜCHE

   Elektromechanische Einheit, insbesondere Bimetallelement, mit einem zu erwärmenden Teil und einem elektrischen Heiz- . körper, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizkörper eine gedruckte Schaltung (I) vorgesehen ist, die einen elastisch biegbaren, isolierenden, geprägten Träger (20) und einen an den Prägestellen aufgebrachten Leiter (21) mit Ohmschem Widerstand aufweist, der zwischen benachbarten Abschnitten prägungs freie Zonen läßt, und daß das zu erwärmende Teil (11) durch mehrere Durchbrüche (22) im Träger (20) gesteckt ist, die in den prägungsfreien Zonen ausgebildet sind.
2. 2) Einheit nach Anspruch 1, deren zu erwärmendes Teil länglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (21) einer zick-zack-förmigen Prägung des Trägers (20) folgt und daß die Durchbrüche als querliegende Schlitze (22) ausgebildet sind.
3. 3) Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägung des Trägers (20) mäanderförmig ist und die Schlitze

   (22) dreieckförmig sind.

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