Bimetallschalter

Bei einem Bimetallschalter bedient man sich einfacher Physik, um Schaltungen zu steuern. Durch das Verbinden, ob nun Verkleben oder Verschweißen, zweier Streifen aus unterschiedlichen Metallen erhält man einen Bimetallstreifen. Dieser bildet die Grundlage und den wichtigsten Teil des Bimetallschalters

Physikalisches Gesetz zunutze gemacht

Jedes Metall spricht auf thermische Einwirkungen anders an. Der Ausdehnungskoeffizient ist je nach Material unterschiedlich. Wenn man zwei unterschiedliche Metallstreifen nun miteinander verbindet und der eine sich stärker ausdehnt als der andere, weil er auf die Temperatur anders anspricht, kommt es zur Biegung des gesamten Streifens. Sinkt die Temperatur wieder, geht die Biegung zurück in die Ausgangsposition. Diese Temperaturpunkte nennt man Schaltpunkt oder Rückschaltpunkt.

Man setzt solche Streifen in Bimetallthermoschaltern ein. Hier sorgen die Bimetallstreifen dafür, dass der Stromkreis geschlossen oder geöffnet wird. Eine optimale Temperatureinstellung und -überwachung wird somit möglich.

Je nachdem welche Temperaturempfindlichkeit man haben möchte, variiert man in der Materialwahl und kann durch physikalische Berechnungen den genauen Schließ- oder Öffnungspunkt festlegen.

Rückstelltemperatur

Die Rückstelltemperatur, bei der der Bimetallschalter reagiert, hat immer eine bestimmte Abweichung zur Betriebstemperatur. Somit wird verhindert, dass ein ständiges Ein- und Ausschalten erfolgt, sondern ein vordefinierter Toleranzbereich genutzt wird.

Automatisch oder manuell

Die Rückstellung der meisten Bimetallschalter erfolgt bei entsprechend erreichter Rückstelltemperatur automatisch. Es gibt aber auch Schalter, bei denen manuell zurückgestellt werden muss.

Strom erwärmt Metall - der Überspannungsschutz

Durch Stromanlegung und Stromfluss wird Metall erwärmt. Wird der Stromdurchfluss höher als der Nennstrom - der Strom der genutzt werden soll - erwärmt der überschüssige Strom den eingebauten Bimetallstreifen stark, dass die Schaltung analog zur thermischen Variante erfolgt. Ein Überspannungsschutz durch Ausnutzung thermischer Gegebenheiten ist gewährleistet.

Auswahlkriterien

Wählen Sie die entsprechende Schalttemperatur die Sie benötigen, um die gewünschte Temperaturregelung zu erreichen. Eine Toleranz von +/- 5 °C ist hier immer mit einzukalkulieren. Vom Hersteller wird der Toleranzbereich eindeutig mit angegeben.

Wählen Sie einen Öffner oder Schließer. Damit wird festgelegt, ob der Thermoschalter bei der genannten Schalttemperatur einen Stromkreis öffnet oder schließt. Das Einsatzgebiet wird somit definiert.

Der Nennstrom, der angegeben ist, bildet den Wert, bei dem der Schalter gegen Strom unempfindlich reagiert. Wird die Angabe überschritten, schaltet der Bimetallschalter als Schutzmechanismus durch thermische Ausdehnung als Überlastungsschutz.

Preiswerte Alternative mit begrenzter Lebensdauer

Ein Bimetallschalter ist einfach aufgebaut, und genauso einfach lässt er sich auch einbauen. Die Schalter sind im Vergleich zu Sensoren extrem preiswert und erfüllen bei von Temperaturabweichungen abhängigen Regelungen den gleichen Zweck. Bimetallschalter haben eine begrenzte Lebensdauer. Die Lebensdauer wird in Schaltzyklen angegeben, sie definieren, wie oft ein Bimetallschalter sich öffnet und schließt, bis das Material ermüdet. Ist ein Bimetallschalter im Material ermüdet, ersetzen Sie ihn bitte schnellstmöglich, um den Schutz vor Temperaturschwankungen aufrecht zu erhalten.

Einsatzgebiete

Es gibt tausende von Einsatzgebieten, in denen ein Bimetallschalter genutzt werden kann. Vom Haushaltsgerät wie Wäschetrockner, Bügeleisen, Kühlschrank bzw. Heizungsthermostaten bis zur industriellen Nutzung in Kühlhäusern, an Transformatoren oder Motoren und Klimaanlagen. Überall, wo es darauf ankommt, bestimmte Temperaturen zu vermeiden oder zu halten, findet er sein Einsatzgebiet.