DE1060456B

DE1060456B - Electrical thermal bimetal switch

Info

Publication number: DE1060456B
Application number: DEL25681A
Authority: DE
Inventors: Werner Eisert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1956-09-06
Filing date: 1956-09-06
Publication date: 1959-07-02

Description

DEUTSCHESGERMAN

Thermobimetallschalter werden als reine temperaturabhängige Schalter (Thermostat), als stromabhängige (direkt oder indirekt beheizt) oder als temperatur- und stromabhängige Schalter eingesetzt. Ihr Anwendungsgebiet erstreckt sich auf Zeitschalter, Temperaturregler, Überstromschalter usw. Ein Anwendungsgebiet ist z. B. der Schutz von Einphaseninduktionsmaschinen sowie der verschiedensten Geräte, deren Betriebstemperatur bestimmte Grenzen nicht überschreiten darf.Thermal bimetallic switches are purely temperature-dependent switches (thermostats), as current-dependent ones (directly or indirectly heated) or used as a temperature and current-dependent switch. Their field of application extends to time switches, temperature controllers, overcurrent switches, etc. One field of application is z. B. the protection of single-phase induction machines and various devices, whose operating temperature must not exceed certain limits.

In den Fig. 1 bis 3 sind Beispiele bekannter Bimetallanordnungen gezeigtExamples of known bimetal arrangements are shown in FIGS

Fig. 1 zeigt eine von einem Bimetall arretierte Schaltbrücke, die in Abhängigkeit von der Temperatur oder der Beheizung zur Ausführung eines Schaltprogramms freigegeben wird;Fig. 1 shows a bimetal locked switching bridge, which depends on the temperature or the heating is released for execution of a switching program;

Fig. 2 zeigt eine Bimetallanordnung als Momentschalter, bei der der Bimetallstreifen durch eine Kippfeder beeinflußt wird, womit ein ruckartiges öffnen oder Schließen des Kontaktes sichergestellt ist; inFig. 2 shows a bimetal arrangement as a momentary switch, in which the bimetal strip by a toggle spring is influenced, with which a jerky opening or closing of the contact is ensured; in

Fig. 3 ist das bekannte Klixonschalterprinzip gezeigt. Fig. 3 shows the known Klixon switch principle.

Die Kontaktgabe erfolgt durch einen vorgespannten Bimetallschalter. Die Kontakte springen durch das Durchschnappen der Tellermitte schlagartig in die andere Schaltstellung.The contact is made by a preloaded bimetal switch. The contacts jump through that Snap through the center of the plate suddenly into the other switch position.

Die Ausführungen nach Fig. 1 und 2 lassen es zwar zu, den Ansprechwert in weiten Grenzen auf einen gewünschten Wert einzustellen. Der mechanische Aufwand für einen derartigen Schalter ist jedoch räumlich und fertigungstechnisch verhältnismäßig hoch. Die bekannte Ausführung nach Fig. 3 verwendet zwar weit geringere Mittel, und es lassen sich auch mit dieser Ausführung verhältnismäßig genaue Ansprechwerte einhalten. Nachteilig ist jedoch, daß zur Justage derartiger Bimetallschalter ein großer Aufwand für die Kontrolle bei der Fertigung notwendig ist. Nachteilig ist es weiterhin; daß derartige Bimetallschnappteller ihre Vorspannung einmalig durch einen Prägevorgang erhalten müssen und eine Justierung später nur in geringen Grenzen möglich ist, d. h., es muß bei der Fabrikation mit großem Ausschuß gerechnet werden; oder aber es muß eine Auswahl der gefertigten Membranen in bezug auf die Ansprechwerte erfolgen. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Thermobimetallschalter mit· einem thermischen, aus einem Bimetallstreifen bestehenden Schnappglied zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Schnappglied mit seinen Stirnenden unter Vorspannung zwischen zwei Schneidenlagern eingespannt ist und an einem oder an beiden Enden je einen weiteren kontrakttragenden Bimetallstreifen besitzt. Es ist zwar schon ein Schalter mit einem länglichen Elektrischer ThermobimetallschalterThe embodiments according to FIGS. 1 and 2 allow the response value to be set within wide limits set the desired value. However, the mechanical complexity for such a switch is spatial and relatively high in terms of production technology. The known embodiment of FIG. 3 is used far lower resources, and relatively precise response values can also be achieved with this design retain. The disadvantage, however, is that for adjusting such bimetal switches, a great deal of effort is required control during production is necessary. It is still a disadvantage; that such bimetallic snap plates have to receive their preload once through an embossing process and an adjustment later is only possible within small limits, d. that is, a large amount of rejects must be expected during manufacture will; or else the diaphragms produced must be selected with regard to the response values. It is the object of the invention to provide a thermal bimetallic switch with a thermal, from one To create bimetallic strips existing snap member which avoids the disadvantages of the known arrangements. According to the invention this is achieved in that the snap member with its front ends below Preload is clamped between two cutting edge bearings and one at one or both ends has further contract-bearing bimetal strips. It is indeed a switch with an elongated one Electrical thermal bimetal switch

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22LICENTIA Patent Administration - G. m. B. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Werner Eisert, Hameln, ist als Erfinder genannt wordenWerner Eisert, Hameln, has been named as the inventor

Bimetallschnappglied vorgeschlagen worden, jedoch ist bei diesem das Schnappglied nur auf einer Seite schneidengelagert, was wegen der schlechten Justier-Bimetallic snap link has been proposed, however, in this case the snap link is only on one side cutting edge bearing, which is due to the poor adjustment

ao barkeit nachteilig ist. Der erfindungsgemäße Schalter ist wegen der doppelten Schneidenlagerung gegenüber dem älteren Vorschlag wesentlich vorteilhafter und er besitzt auch sonst bessere Eigenschaften, weil er durch die Anordnung der kontakttragenden Bimetallarme, die eine Kontaktdruckverstärkung bewirken, eine große Schaltleistung erreicht.ao availability is disadvantageous. The switch according to the invention is because of the double cutting edge storage compared to the older proposal and much more advantageous it also has better properties in other respects because the arrangement of the contact-bearing bimetal arms, which cause a contact pressure gain, achieves a large switching capacity.

Das eine Schneidlager ist sowohl einstellbar als auch federnd ausgebildet, um den Bimetallstreifen die erforderliche Vorspannung geben zu können. Die Kontaktfeder ist durch Nieten, Schweißen oder durch eine andere Befestigungsart galvanisch mit dem Bimetallstreifen verbunden und trägt an ihrem freien Ende einen Kontakt, der mit einem Festkontakt zusammenarbeitet. Ist der Bimetallstreifen so unter Vorspannung zwischen den beiden Schneidlagern eingespannt, daß die Wölbung konvex in bezug auf den Festkontakt ist, so erhält auch die Kontaktfeder eine Vorspannung in Richtung auf den Festkontakt, so daß der bewegliche Kontakt an diesen herangedrückt wird. Bei Erwärmung des Bimetallstreifens schnappt dieser in Abhängigkeit von dem eingestellten Ansprechwert in die konkave Lage zum Festkontakt. Dabei legt sich die Kontaktfeder nach Trennung der Kontakte über den Bimetallstreifen.One cutting bearing is both adjustable and resilient to the bimetallic strip to be able to give the required preload. The contact spring is made by riveting, welding or by Another type of fastening is galvanically connected to the bimetallic strip and carries on its free one End a contact that works with a permanent contact. Is the bimetal strip so below Preload clamped between the two cutting bearings that the curvature is convex with respect to is the fixed contact, the contact spring is also pretensioned in the direction of the fixed contact, so that the movable contact is pressed against it. When the bimetal strip is heated depending on the set response value, it snaps into the concave position to the fixed contact. The contact spring lies over the bimetal strip after the contacts have been separated.

Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht bei einfachster Justagemöglichkeit eine universelle Anwendung für die verschiedensten Zwecke, wobei es ohne Schwierigkeiten möglich ist, eine direkte oder indirekte Beheizung vorzusehen.The embodiment according to the invention enables simplest possible adjustment a universal application for a wide variety of purposes, whereby it it is possible without difficulty to provide direct or indirect heating.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung liegen im wesentlichen in der Einfachheit des konstruktiven Aufbaues, in der raumsparenden Anordnung, die durch den flachen, parallel zu einem Trägerkörper angeordneten Bimetallstreifen gegeben ist, undThe advantages of the embodiment according to the invention are essentially the simplicity of the construction Structure, in the space-saving arrangement, which is due to the flat, parallel to a carrier body arranged bimetal strips is given, and

in der über weite Bereiche möglichen Verstellbarkeit der Ansprechwerte.in the wide range of possible adjustability of the response values.

Die Stromzufuhr bei direkter Beheizung des Bimetallstreifens kann über die Schneidlager erfolgen, sie kann über den Festkontakt und ein Schneidlager oder aber auch wie bei einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes über die Kontakte von je an einem Ende des Bimetallstreifens befestigten Kontaktarm erfolgen.The power supply with direct heating of the bimetal strip can be done via the cutting bearings, it can be via the fixed contact and a cutting bearing or, as in a further embodiment of the subject matter of the invention, via the contacts done by contact arm attached to one end of the bimetal strip.

Die großen beim Durchschnappen des Bimetallstreifens von einer Endstellung in die andere auftretenden Kräfte lassen sich durch ein Ubertragungsorgan auch zusätzlich zur Steuerung anderer mechanischer Vorgänge, z. B. zusätzlicher Schaltvorgänge, wie Getriebeumschaltungen u. dgl., ausnutzen.The big ones that occur when the bimetallic strip snaps through from one end position to the other In addition to controlling other mechanical forces, a transmission element can also be used to control other mechanical forces Operations, e.g. B. take advantage of additional shifts, such as gear changes and the like.

Durch mechanische Formgebung des Bimetallstreifens ist es möglich, eine bevorzugte Schaltstellung bei der Ausgangstemperatur zu erreichen.By mechanical shaping of the bimetallic strip, it is possible to find a preferred switching position at the starting temperature.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere für Bimetallschalter eignet, bei denen eine Umschaltung zwischen zwei Festkontakten erfolgen soll, kann die Kontaktfeder mit dem Bimetallstreifen aus einem Stück bestehen.According to a further embodiment of the invention, which is particularly useful for bimetal switches The contact spring can be suitable for switching between two fixed contacts consist of one piece with the bimetal strip.

Dies kann einmal ein V-förmig gebogener Bimetallstreifen sein, dessen einer Schenkel als Kontaktfeder dient. Andererseits kann aber auch von einem oder beiden Enden des Bimetalls ein seitlich herausragender Arm ausgehen, der als Kontaktfeder dient. Schließlich kann die Kontaktfeder noch aus Bimetall bestehen und mit dem eingespannten Bimetallstreifen so verbunden sein, daß die Seiten größerer Ausdehnung von einander abgewandt sind. Dies hat zur Folge, daß bei Erwärmung der Kontaktdruck größer wird und im Abschaltmoment seinen größten Wert erreicht, wodurch die Schaltleistung vergrößert wird.This can be a V-shaped bent bimetal strip, one leg of which acts as a contact spring serves. On the other hand, one or both ends of the bimetal can also protrude laterally Extend arm that serves as a contact spring. Finally, the contact spring can also consist of bimetal and be connected to the clamped bimetallic strip so that the sides of greater extent of facing away from each other. This has the consequence that when heated, the contact pressure is greater and im Shut-off torque reaches its greatest value, whereby the switching capacity is increased.

An Hand der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele sei die Erfindung näher beschrieben. InThe invention will be described in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. In

Fig. 4 ist ein Thermobimetallschalter gemäß der Erfindung dargestellt;Fig. 4 shows a bimetallic thermal switch according to the invention;

Fig. 5 zeigt eine Ausführung mit Kontaktfedern an beiden Enden des Bimetallstreifens;Fig. 5 shows an embodiment with contact springs at both ends of the bimetallic strip;

Fig. 6 und 7 zeigen Ausführungen, bei denen der Bimetallstreifen und die Kontaktfeder aus einem Stück gebogen bzw. gestanzt ist.Fig. 6 and 7 show embodiments in which the bimetallic strip and the contact spring from one Piece is bent or punched.

In Fig. 4 ist ein Schneidlager 6 auf der Grundplatte 5 starr befestigt. Das zweite Schneidlager 7 ist in der öffnung 9 der Grundplatte beweglich, Die in der Lasche 10 angebrachte Stellschraube 11 gestattet es, das Lager um den Drehpunkt 8 zu verstellen. Damit kann der Bimetallstreifen 1, an dessen einem Ende die Kontaktfeder 2 befestigt ist, vorgespannt werden. Am Ende der Kontaktfeder ist der Kontakt 3 angebracht, der an dem Festkontakt 4 anliegt.In FIG. 4, a cutting bearing 6 is rigidly attached to the base plate 5. The second cutting bearing 7 is movable in the opening 9 of the base plate. The adjusting screw 11 fitted in the bracket 10 allows the bearing to be adjusted about the pivot point 8. The bimetallic strip 1, at one end of which the contact spring 2 is attached, can thus be pretensioned. At the end of the contact spring, the contact 3 is attached, which rests against the fixed contact 4.

Wird nun das Bimetall erwärmt, so versucht sich der Bimetallstreifen zu strecken, wird jedoch zunächst durch die Schneidlager in der Ausgangsstellung festgehalten. Erst nach Erreichen einer bestimmten Temperatur klappt der Bimetallstreifen durch und öffnet den Kontakt. Die Einstellvorrichtung erlaubt es, die Ansprechtemperatur in sehr weiten Grenzen einzustellen. Durch eine entsprechende Auswahl des Bimetalls und durch Einstellung der Stellschraube kann erreicht werden, daß der Bimetallstreifen einmal bei einer geforderten Temperatur den Kontakt öffnet und bei einer anderen Temperatur wieder schließt. Weiterhin ist es möglich, durch eine geeignete Vorspannung des Bimetallstreifens einen gewünschten Ansprechwert,zu erreichen, jedoch den Rückfall, also das Wiederschließen des Kontaktes, zu verhindern.If the bimetal is now heated, the bimetal strip tries to stretch, but is initially held in the starting position by the cutting bearings. Only after reaching a certain Temperature folds through the bimetal strip and opens the contact. The adjustment device allows it is necessary to set the response temperature within very wide limits. By selecting the Bimetal and by adjusting the adjusting screw can be achieved that the bimetal strip once the contact opens at a required temperature and closes again at a different temperature. It is also possible, by means of a suitable pretensioning of the bimetallic strip, to obtain a desired one Response value, but to prevent the fallback, i.e. the reclosing of the contact.

Ein weiterer Vorteil der Anordnung liegt darin begründet, daß bei geeigneter Auswahl des Bimetall-Streifens der spezifische Widerstand so groß sein kann, daß selbst bei kleinen Stromstärken eine indirekte Heizung nicht erforderlich ist.Another advantage of the arrangement is that given a suitable selection of the bimetal strip the specific resistance can be so great that even with small currents an indirect Heating is not required.

In Fig. 5 ist 1 der Bimetallstreifen, 2 und 3 die Kontaktfedern, die an ihren Enden die Kontakte 4 und 5 tragen. Diese liegen in Ruhezustand an den Festkontakten 6 und 7 an. Bei Ansprechen des Relais werden beide Kontakte geöffnet.In FIG. 5, 1 is the bimetallic strip, 2 and 3 are the contact springs with the contacts 4 at their ends and 5 wear. In the idle state, these are applied to the fixed contacts 6 and 7. When the relay responds both contacts are opened.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der der Bimetallstreifen 1 und die Kontaktfeder 2 aus einem Stück gebogen sind, was fertigungstechnisch von Vorteil sein kann.Fig. 6 shows an arrangement in which the bimetallic strip 1 and the contact spring 2 are made from one piece are bent, which can be advantageous in terms of production technology.

In Fig. 7 ist ein Bimetallstreifen 1 mit zwei Kontaktfedern 2 und 3 dargestellt, der ganz aus einem Stück gestanzt ist. Bei dieser Anordnung derKontaktfedern ist es möglich, diese als Umschaltkontakte zu benutzen, wenn die Kontaktstellen 4 und 5 auf der Ober- und Unterseite der Kontaktfedern angebracht sind.In Fig. 7, a bimetal strip 1 is shown with two contact springs 2 and 3, which consists entirely of one Piece is punched. With this arrangement of the contact springs it is possible to use these as changeover contacts if the contact points 4 and 5 are on the The top and bottom of the contact springs are attached.

Claims

Patent claims:

1. Electrical thermal bimetallic switch with a thermal, made of a bimetal strip existing snap member, characterized in that the snap member with its two front ends is clamped under preload between two cutting edge bearings and on one or both Each end has a further contact-bearing bimetal strip.

2. thermal bimetal switch according to claim 1, characterized in that in the relaxed state the bimetallic strip and the contact spring are arranged in a V-shape to one another.

3. thermal bimetallic switch according to claim 1 and 2, characterized in that a solid and an adjustable, movable, preferably resilient cutting bearing is provided.

4. thermal bimetal switch according to claim 1 to 3, characterized in that both ends of the bimetallic strip are carriers of a contact spring and the power supply with direct heating takes place via the movable contacts of the contact spring.

5. thermal bimetal switch according to claim 1 to 4, characterized in that bimetal strips and contact spring are punched or bent from one piece.

6. thermal bimetallic switch according to claim 1 to 5, characterized in that one is also made of bimetal contact spring so with the actual clamped between the cutting bearings Bimetallic strip is connected that the sides of greater extent facing away from each other are.

1 sheet of drawings