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Bimetallschalter: Stromkreise temperaturabhängig schalten

Mithilfe eines Bimetall-Schalters lassen sich Stromkreise temperaturabhängig öffnen und schließen. Die Einsatzmöglichkeiten sind entsprechend vielfältig. In unserem Ratgeber erfahren Sie, wie Bimetall-Schalter funktionieren, welche Typen es gibt und was es bei einem Kauf zu berücksichtigen gilt.



Was ist ein Bimetallschalter und wie funktioniert er?

Ein Bimetall-Schalter, auch Bimetall-Temperaturschalter genannt, ist in der Lage, elektrische Ströme bei verschiedenen Temperaturen zu schalten. Die Öffnungs- oder Schließ-Temperatur liegt zwischen 0 und 250 °C. Verwendet werden Bimetall-Temperaturschalter zum Beispiel zum Ein- oder Ausschalten von elektrischen Heizgeräten, Pumpen oder Kühlerlüftern. Sie können aber auch als Temperatursicherung, Temperatursensor oder Motorschutzschalter fungieren und vor Übertemperatur schützen. Bei einer handelsüblichen Kaffeemaschine mit Warmhalteplatte beispielsweise schaltet ein Temperaturschalter die Stromzufuhr ab, sobald eine bestimmte Temperatur erreicht ist, und beugt so einer Überhitzung vor. 

Doch wie funktioniert ein Bimetall-Temperaturschalter eigentlich? Im Inneren des Schalters befindet sich ein Bitmetallstreifen. Dieser Streifen besteht aus zwei Metallen, die untrennbar miteinander verbunden sind. Häufig werden Stahl und Zink oder Messing und Stahl verwendet. Beide Metalle weisen verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten auf.

Abhängig von der vorherrschenden Temperatur dehnen sich die Metalle im Temperaturschalter unterschiedlich stark aus. Durch die feste Verbindung biegt sich das Material je nach Temperatur mehr oder weniger stark durch. Das Verfahren kommt nicht nur in Bimetall-Temperaturschaltern, sondern auch bei Thermometern zur Anwendung. Während bei einem Thermometer anhand der Krümmung des Bimetallstreifens die Temperatur auf einer Skala direkt abgelesen werden kann, wird bei einem Temperaturschalter ein Sprungschalter ausgelöst. Durch diesen Schalter erfolgt wiederum die Betätigung eines Schaltkontaktes, der den Stromkreis öffnet oder schließt.

Bimetallschalter sind robust und können in kompakten Gehäusen untergebracht werden. Sie lassen sich flexibel einsetzen und decken ein breites Temperaturspektrum ab. Die Verwendungsmöglichkeiten für Bimetall-Temperaturschalter sind vielfältig. In Bügeleisen, Heizgeräten, Waffeleisen und Kühlschränken sind sie genauso zu finden wie in Waschmaschinen, Warmwasserspeichern und gewerblichen Heizungs- oder Reinigungsanlagen.

 



Welche Typen von Bimetallschaltern gibt es?

Bimetall-Temperaturschalter lassen sich in selbstöffnende und selbstschließende Schalter unterteilen.
Ein selbstöffnender Temperatuschalter öffnet beim Erreichen des temperaturabhängigen Schaltpunktes den Stromkreis und unterbricht damit die Stromversorgung. Er ist optimal geeignet, um ein Gerät vor Überhitzung zu schützen.
Bei einem selbstschließenden Temperaturschalter wird der Stromkreis dagegen geschlossen, sobald die Schließ-Temperatur erreicht ist. Damit eignet sich ein solches Modell beispielsweise zum Zuschalten eines Kühlerlüfters, um das Überschreiten eines Temperaturhöchstwertes zu vermeiden.

Temperaturschalter können darüber hinaus anhand der Art der Rückstellung unterschieden werden. Bei einem Modell mit automatischer Rückstellung nimmt der Bimetallstreifen nach Unterschreiten der Schließ-Temperatur selbstständig seine ursprüngliche Position ein.
Mit einem derartigen elektronischen Temperaturschalter ist eine automatische Temperaturkontrolle möglich.
Zudem sind Schalter mit einer manuellen Rückstellungsfunktion erhältlich, die nach erreichter Öffnungs- oder Schließ-Temperatur durch den Anwender in ihre Ausgangsposition gebracht werden müssen.
Ein solcher Temperaturschalter ist immer dann sinnvoll, wenn er als Sicherung eingesetzt wird.



Wichtige Kriterien beim Kauf eines Bimetallschalters

Bei der Anschaffung von Bimetall-Temperaturschaltern ist die Schalttemperatur von besonderer Bedeutung. Die Öffnungs- oder Schließ-Temperatur gibt die Rahmenbedingungen für die Verwendung eines Thermoschalters vor. Werden diese Werte nicht passend gewählt, kann der Schalter die angedachte Funktion überhaupt nicht oder nur unzureichend erfüllen.

Für eine automatische Temperaturkontrolle sind Temperaturschalter mit einer automatischen Rückstellung die richtige Wahl, während Modelle mit manueller Rückstellung eher als Sicherungen eingesetzt werden. Von Bedeutung ist, ob der Schalter selbstöffnend oder selbstschließend ist: Nur ein selbstschließender Temperaturschalter ist geeignet, um bei Erreichen eines Temperaturwertes automatisch einen Lüfter oder eine Pumpe anzuschalten. Dagegen kann nur ein selbstöffnender Schalter ein Heizgebläse automatisch abschalten, wenn eine bestimmter Temperatur erreicht ist.



Unser Praxistipp: Nennspannung und Schaltstrom bei Temperaturschaltern beachten!

Temperaturschalter sollten grundsätzlich nur unter den vom Hersteller vorgegebenen Bedingungen betrieben werden. Wird die passende Nennspannung oder der korrekte Schaltstrom nicht berücksichtigt, können irreparable Schäden oder die Zerstörung des Bauteils die Folge sein



FAQ – häufig gestellte Fragen zu Bimetallschaltern und Bimetall-Thermostaten

Arbeitet ein Bimetall-Thermostat selbstöffnend oder selbstschließend? 

Ein Bimetall-Thermostat stellt einen Sonderfall dar. Es arbeitet sowohl selbstöffnend als auch selbstschließend und ist darüber hinaus selbst rückstellend. 

Was ist der Unterschied zwischen einem Temperaturschalter und einem Temperaturregler?

Ein Temperaturschalter löst bei einer bestimmten Temperatur einen Schaltvorgang aus. Eine variable Temperaturregelung ist damit nicht möglich. Diese lässt sich mit einem Temperaturregler realisieren: Hier wird die aktuelle Temperatur gemessen und mit einem einstellbaren Sollwert verglichen. Fällt die Temperatur unter den gewünschten Wert, erfolgt eine automatische Erhöhung der Temperatur, bis der Sollwert wieder erreicht wird. Verwendet werden Temperaturregler zum Beispiel in Bügeleisen.

Welche Vor- und Nachteile hat ein Bimetall-Thermometer?

Bimetall-Thermometer sind günstig in der Anschaffung und können in einem Temperaturbereich von -80 bis +600 °C eingesetzt werden. Allerdings weisen sie eine hohe Ungenauigkeit von bis zu 10 Prozent auf. Für Messungen mit hoher Präzision sind solche Thermometer daher nicht geeignet. Im Handel finden Sie Modelle, die nach EN 13190 der Genauigkeiten-Klasse 1 oder 2 entsprechen.

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