DE1219579B - Thermoschutzschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

Deutsche Kl.: 21 c - 69

Nummer: 1219 579

Aktenzeichen: T 21905 VIII b/21 c

Anmeldetag: 5. April 1962

Auslegetag: 23. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermoschutzschalter.

Bei Thermoschutzschaltern ist es bereits bekannt, in einem Gehäuse ein auf Wärme ansprechendes Bimetallschnappglied zu verwenden, das einen beweglichen Kontakt trägt, der seinerseits mit einem stationären, am Gehäuse befestigten Kontakt zusammenwirkt. Das Gehäuse besteht dabei üblicherweise aus einem Hauptteil mit Boden und einem Deckel. Im Hauptteil selbst sind das Schnappglied ίο und eine zum Erwärmen des letzteren dienende Heizwicklung fest angebracht. Ein Auswechseln dieser Wicklung, beispielsweise wegen Versagens oder um die Charakteristik des Thermoschalters zu ändern, ist in diesem Fall nur durch Fachpersonal und unter erneuter Kalibrierung möglich.

Um nun das Auswechseln der Heizwicklung zu erleichtern, ist bei einer anderen bekannten Konstruktion die Heizwicklung im Boden des Gehäuses fest angeordnet. Bei Aufstecken des Bodens durchdringen Anschlußstücke der Heizwicklung den Dekkel und ragen über diesen hinaus. Im Abstand hiervon sind außerhalb des Bodens die Anschlußstücke von zwei stationären Kontakten angeordnet, die mit dem als Brücke wirkenden Schnappglied zusammenarbeiten. Zwar kann hierdurch rasch das gewünschte Heizelement montiert werden und so ein Schalter der gewünschten Art aus einer Anzahl von genormten Lagerteilen zusammengebaut werden, doch ist es noch erforderlich, die Anschlußstücke der Heizwicklung und der stationären Kontakte elektrisch, üblicherweise durch Verlöten, in der richtigen Weise miteinander zu verbinden. Ein solcher Vorgang erfordert ein geschultes Personal, ganz abgesehen von der Gefahr einer unzulässagen Erwärmung des Schalters beim Löten oder einer schlechten Lötstelle. Außerdem benötigen diese Verbindungsstellen Raum und befinden sich ungünstigerweise außerhalb des Gehäuses.

Hier schafft die Erfindung bei Thermoschutzschaltern mit einem Gehäuseteil, in dem ein auf Wärme ansprechendes Bimetallschnappglied angeordnet ist, das mindestens einen mit einem Festkontakt zusammenwirkenden beweglichen Kontakt betätigt und auf das ein in einem getrennten Gehäusedeckel angeordnetes Heizelement einwirkt, dadurch Abhilfe, daß das Heizelement an seinem einen Ende einen federnden Kontaktarm aufweist, der bei aufgesetztem Deckel gegen einen Kontaktansatz anliegt, der in leitender Verbindung mit dem Festkontakt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Thermoschutzschalter

Anmelder:

Texas Instruments Incorporated,

Dallas, Tex. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger

und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,

Patentanwälte, Stuttgart, Uhlandstr. 16

Als Erfinder benannt:
Henry David Epstein,
Cambridge, Mass. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 18. April 1961 (103 945)

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Schaltbaugruppe eines Thermoschutzschalters,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 eine Untersicht auf die Schaltgruppe gemäß Fig. 1,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine Heizbaugruppe des Thermoschutzschalters,

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 eine Untersicht auf die Heizbaugruppe gemäß F i g. 4,

F i g. 7 eine Draufsicht auf eine zweite Heizbaugruppe nach F i g. 6,

F i g. 8 eine Ansicht der den Schalter bildenden Baugruppen,

F i g. 9 eine Draufsicht auf den Thermoschutzschalter in zusammengebautem Zustand,

Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 der Fig. 9,

Fig. 11 einen Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 10,

F i g. 12 ein Schaltschema des Thermoschutzschalters nach den Fig. 1 bis 11 in Verbindung mit einem Elektromotor mit Hilfsphase.

In der Zeichnung, insbesondere in den F i g. 8 bis 10, ist der Thermoschutzschalter dargestellt und als Ganzes mit 10 bezeichnet. Der Thermoschutzschalter 10 kann in Reihe sowohl mit der Hauptwicklung als auch der Hilfswicklung eines Elektromotors mit Hilfsphase angeschlossen werden, um

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so einen Vollschutz für die Hilfswicklung und die eine gewölbte, bimetallische und mit Schnappwir-

Hauptwicklung sowohl getrennt als auch gemein- kung arbeitende Scheibe. Die Betätigung eines der-

sam vorzusehen, wenn Bedingungen auftreten, die artigen, mit Schnappwirkung arbeitenden Thermo-

eine Überhitzung und ein Ausbrennen der Wick- gliedes ist an sich bekannt,

lungen verursachen könnten. 5 Das Thermoglied 66 hat eine zentrale Öffnung,

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, weist der Thermo- die eine Einstellschraube 68 durchdringt. Das Therschutzschalter 10 drei getrennte Baugruppen auf, die moglied 66 ist in bekannter Weise auf der Einstellbequem in einem entsprechenden Vorratskasten auf- schraube 68 lose zwischen Schultern oder Anbewahrt und rasch zu einem betriebsfähigen Schalter schlagen, wie beispielsweise den Schultern 70 und zusammengebaut werden können. io dem Endstück 72, gehalten.

Die drei Baugruppen des Schalters 10 bestehen Wie F i g. 1 zeigt, ist das Thermoglied 66 im Ge-

aus einer Schaltgruppe, die als Ganzes mit 20 be- häuse 22 geführt und wird nach dem Einbau gegen

zeichnet ist, und zwei Heizbaugruppen, die als Verdrehung durch eine Nase 78 am Gehäuse gehin-

Ganzes mit 100 bzw. 200 bezeichnet sind. dert, die gegen die Wände 74, 76 des Gehäuses an-

In den F i g. 1 bis 3 ist die Schaltbaugruppe 20 15 schlägt. Die Schraube 68 ist in ein Gewindeloch 80

dargestellt. Diese weist ein Gehäuse 22 aus elektrisch des Gehäuses 22 eingeschraubt (insbesondere F i g. 2).

isolierendem Material auf, das beispielsweise aus Nach diesem Zusammenbau ist eine Drehung zwi-

einem verformbaren, gieß- oder spritzbaren Phenol- sehen dem Thermoglied und dem Gehäuse verhin-

harzmaterial oder einem keramischen Material be- dert, doch ist noch eine Drehung zwischen dem

steht. Das Gehäuse 22 hat ein Paar von trogartigen 20 Thermoglied 66 und der Einstellschraube 68 möglich.

Ausnehmungen 24 und 26, die durch die Wände 28, Daher kann die Schraube 68 zur Einstellung der

30 und 32, 34 des Gehäuses gebildet sind. Die Betriebstemperatur des Thermogliedes 66 ohne

Wand 34 des Gehäuses 22 ist mit einem offenen Ein- Drehung des Thermogliedes gedreht werden. Die

schnitt 36 versehen, in dem ein L-förmiges, elek- Einstellschraube 68 ist mit einem Schlitz 82 ver-

trisch leitendes Anschlußstück 38 eingesetzt ist. Das 25 sehen, der sich der Ausnehmung 26 des Gehäuses 22

Gehäuse 22 hat ferner einen Schlitz 40, in den der zu öffnet und in den ein Werkzeug zur Drehung der

kurze Schenkel' des Anschlußstückes 38 eingreift, Schraube 68 eingesetzt werden kann,

auf dem beispielsweise durch Schweißen ein elek- Wie aus F i g. 3 hervorgeht, hat das Gehäuse 22

,irischer Kontakt 42. befestigt ist (insbesondere an seiner Zwischenwand eine Vielzahl von offenen

Fig. 2). 30 Löchern 84, um so den Wärmeübergang zum

Die Schaltbaugruppe 20 weist ferner einen zweiten Thermoglied 66 txl verbessern.

elektrischen Kontakt 44 auf, der beispielsweise durch In Fig. 4 bis 6 ist die Heizbaugruppe 100 dar-

Schweißen an einem Schenkel 46 eines L-förmigen gestellt. Die Heizbaugruppe 100 weist einen napf-

Anschlußstückes 48 befestigt ist. Das L-förmige An- artigen Deckel 102 auf, der aus elektrisch isolieren-

schlußstück 48 weist einen kurzen Schenkel 50 auf, 35 dem Material besteht, beispielsweise aus einem ver-

der nach oben in die Ausnehmung 24 im wesent- formbaren, wärmehärtenden Harzmaterial oder einem

liehen senkrecht zum Schenkel 46 hineinragt (s. ins- keramischen Material. Der Deckel 102 weist einen

besondere Fig. 2 und 11). Der Schenkel 50 des Raum 104 auf (s. insbesondere Fig. 5), der durch

elektrisch leitenden Anschlußstückes 48 weist eine die Wände 106, 108, 110 und 112 definiert ist. Der

obere Fläche 52 auf, die vorzugsweise mit einer 40 Abstand zwischen den inneren Oberflächen der

Lage aus Silber od. dgl. versehen ist, so daß sich eine Wände 106, 108, 110, 112 ist etwas größer als der

gute elektrische Berührungsfläche ergibt. Abstand zwischen den äußeren Oberflächen der

Das Gehäuse 22 hat. ferner einen Schlitz 54, der Wände 32, 34 und 28, 30 der Schaltbaugruppe 20,

einen Schenkel 56 eines zweiten Anschlußstückes so daß auf die letztere der Deckel 102 satt aufge-

aufnimmt, das als Ganzes mit 58 bezeichnet ist. Wie 45 setzt werden kann (s. insbesondere Fig. 10).

aus Fig. 2 und 11 hervorgeht, ist der Schenkel 56 Die Heizbaugruppe 100 weist eine Heizvorrich-

des Anschlußstückes 58 elektrisch, beispielsweise tung auf, die aus den Anschlußstücken 114, 116 und

durch Schweißen, mit dem Kontakt 44 über den einem elektrischen Heizelement 120 besteht. Das

Schenkel 46 des Anschlußstückes 48 verbunden. elektrische Heizelement 120 gibt seine Wärme vor-

Wie aus Fig. 11 hervorgeht, weist das Anschluß- 50 zugsweise durch Strahlung ab und ist so angeordnet, stück 58 ein langes Mittelteil 57 auf, das mit dem daß der Wärmeübergang zum Thermoglied 66 günstig Schenkel 56 einstückig ist und sich im wesentlichen ist, wenn der Schalter zusammengebaut ist. In dierechtwinkelig zu diesem und quer zum Gehäuse 22 sem Zustand ist das Heizelement 120 thermisch erstreckt. Am Ende des Mittelteiles 57 ist ein abge- dicht neben dem Thermoglied 66 angeordnet, so bogenes Endteil 59 angeordnet, das sich im wesent- 55 daß sich ein unmittelbarer Wärmeübergang ergibt, liehen senkrecht zu diesem erstreckt. Das Endteil 59 Das Heizelement 120 ist, wie bei derartigen EIeweist ähnlich wie der kurze Schenkel 50 am freien menten üblich, aus einem einen hohen elektrischen Ende eine Fläche 60 auf (ähnlich der Fläche 52), die Widerstand aufweisenden Material hergestellt und innerhalb der Ausnehmung 26 des Gehäuses 22 an- kann erhebliche Wärmemengen infolge des durchgeordnet und vorzugsweise mit einer Lage aus einem 60 fließenden Stromes erzeugen.

gutleitenden Material, wie beispielsweise Silber, be- Die freien Enden 122, 124 des Heizelementes 120

legt ist. sind elektrisch mit den elektrisch leitenden An-

Die beiden in der Ausnehmung 24 angeordneten schlußstücken 114 bzw. 116, beispielsweise durch Kontakte 42 und 44 wirken mit einem Paar von im Schweißen, verbunden (s. insbesondere Fig. 6). Der Abstand angeordneten Kontakten 62 und 64 zu- ⁶5 Deckel hat ein Paar von angeformten, in den Raum sammen, die auf einem mit Schnappwirkung arbei- 104 hineinragenden, zylindrischen Vorsprüngen 126 tenden Thermoglied 66 befestigt und mit diesem und 128 (s. insbesondere Fig. 5 und 6). Die einelektrisch verbunden sind. Das Thermoglied 66 hat zelnen Anschlußstücke 114 und 116 sind jeweils mit

einem Paar von mit ihnen aus einem Stück bestehenden Backen 130, 130 versehen, die sich in den betreffenden Vorsprung einklemmen und so ein unbeabsichtigtes Zurückziehen des Anschlußstückes verhindern, wenn das Anschlußstück in die Lage gemäß F i g. 5 gedrückt wird. Der Deckel 102 hat ferner einen offenen Einschnitt 113, in den der äußere Teil des Anschlußstückes 114 eingesetzt ist. Das Heizelement 120 und die Anschlußstücke 114, 116 können als getrennte Unterbaugruppe in Massenfertigung hergestellt und rasch und einfach am Deckel 102 montiert werden.

Die Windungen des Heizelementes 120 erstrecken sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Deckels 102 und reichen bis dicht an die Innenflächen der Wände 110, 112 des Deckels, so daß bei Befestigen der Heizbaugruppe 100 in ihrer endgültigen zusammengebauten Lage in bezug auf die Schaltbaugruppe 20 das Heizelement 120 zwischen den äußeren Kanten der Wände 28 und 30 der Schaltbaugruppe 20 festgeklemmt ist und der Deckel einen festen Träger für das Heizelement bildet (s. insbesondere Fig. 11).

Das Anschlußstück 116 ist aus elektrisch leitendem Federmaterial hergestellt und weist einen abgebogenen Federarm 132 auf, der sich vom Heizelement 120 weg zu bewegen versucht (s. insbesondere Fig. 11). Die äußere Fläche des Federarmes 132 ist vorzugsweise mit einem Überzug aus einem gut leitenden elektrischen Material, wie beispielsweise Silber, überzogen, so daß sich eine gute, einen niedrigen Widerstand aufweisende elektrische Verbindung mit der Oberfläche 52 des Anschlußstückes 48 ergibt. Wenn die Baugruppen 20 und 100 in endgültiger Lage zusammengebaut sind (s. insbesondere Fig. 11), so trifft die untere Fläche des Federarmes 132 gegen die Fläche 52 des Schenkels 50 des Anschlußstückes 48 an und drückt sich federnd dagegen. In diesem zusammengebauten Zustand wird der Federarm 132 gegen seine Federkraft abgebogen (wodurch er aus der gestrichelten Lage in die ausgezogene Lage gemäß Fig. 11 bewegt wird) und ergibt so eine federnde, lösbare, einen niedrigen Widerstand aufweisende elektrische Verbindung zwischen dem Anschlußstück 48 und dem Anschlußstück 116. Diese federnde, lösbare, elektrische Verbindung zwischen den Anschlußstücken 116 und 48 ist in vorteilhafter Weise einfach und billig und erfordert kein Löten und Schweißen der Teile beim Zusammenbau des Schalters. Hierdurch werden alle die Gefahren ausgeschaltet, die der Kalibrierung des Thermogliedes 66 während des Zusammenbaues drohen und dann auftreten können, wenn die Teile zusammengeschweißt oder zusammengelötet werden. Ein weiterer Vorteil der Aufsteckkonstruktion und der elektrischen Federverbindung zwischen den Teilen besteht darin, daß keine besonderen Werkzeuge und kein Schweißen beim Zusammenbau der Schalter erforderlich ist.

Wie aus F i g. 4, 5 und 10 hervorgeht, ist an der Außenseite des Deckels 102 eine Längsnut 140 und eine Rastausnehmung 142 vorgesehen, in die ein Schenkel 151 einer Federklammer 150 eingreift (s. Fig. 10 und 11). Die Federklammer 150 weist ein Paar von federnden Schenkeln 151, 153 auf und dient dazu, die Baugruppen 100, 20 und 200 in endgültig zusammengebautem Zustand und in ihrer Betriebslage zusammenzuhalten, so daß sich dann der auf Wärme ansprechende Schalter 10 ergibt, wie er in Fig. 10 dargestellt ist. Die Schenkel 151, 153 weisen je einen Rastknopf 152 in der Nähe der freien Enden auf, die in die Rastausnehmungen 142 einschnappen. Die obere Fläche der Federklammer 150 ist in zusammengebautem Zustand gemäß Fig. 10 im wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Deckels 102.

In F i g. 7 ist die Heizbaugruppe 200 dargestellt.·

ίο Diese stimmt im wesentlichen mit der Heizbaugruppe 100 überein, wobei gleiche Teile durch Hinzufügung eines Striches gekennzeichnet sind. Die Heizbaugruppe 200 unterscheidet sich grundsätzlich von der Heizbaugruppe 100 durch ihr Heizelement.

Der Widerstandsdraht des Heizelementes 220 hat eine andere Form und Länge, so daß sich ein unterschiedlicher elektrischer Widerstand ergibt, wenn die Heizelemente 120 und 220 aus einem Draht mit dem gleichen Durchmesser und Material hergestellt sind.

Die freien Enden 222 und 224 des Heizelementes 220 sind elektrisch mit den Anschlußstücken 114' und 116' verbunden, wie dies im Zusammenhang mit der Heizbaugruppe 100 beschrieben wurde. Am Deckel 102' ist ebenfalls eine sich längs erstreckende Längsnut und eine Rastausnehmung entsprechend 140, 142 der F i g. 4 zur Aufnahme des anderen Schenkels 153 der Klammer 150 vorgesehen (s. insbesondere F i g. 10).

Der Federam 132' der Heizbaugruppe 200 liegt gegen die Fläche 60 des Endteiles 59 des Anschlußstückes 58 an, so daß sich eine federnde elektrische Verbindung ergibt, wenn die Baugruppe 200 auf der Schaltbaugruppe 20 gemäß F i g. 10 und 11 montiert wird, wobei diese Verbindung ähnlich der Verbindung zwischen der Oberfläche 52 und dem Federarm 132 ist.

Die Deckel 102 und 102' sind austauschbar. Damit kann ein genormter Deckel 102 verwendet werden, und die Baugruppen 100 und 200 werden dadurch gebildet, daß die entsprechenden Heizelemente auf den Vorsprüngen 126 und 128 des betreffenden Deckels montiert werden.

Wie aus F i g. 8 und 10 hervorgeht, werden die Baugruppen zur Bildung des Schalters 10 rasch und leicht dadurch zusammengebaut, daß die Baugruppe 100 auf die Schaltbaugruppe 20 zum Verschließen der Ausnehmung 24 und die Baugruppe 200 um das andere freie Ende des Gehäuses 22 der Schaltbaugruppe 20 zum Verschließen der Ausnehmung 26 aufgesteckt werden, wie dies besonders deutlich in den F i g. 8 und 10 dargestellt ist. Anschließend wird die Klammer 150 in die Nuten 114 und 114' der Baugruppen 100 und 200 so weit eingeschoben, bis die Rastknöpfe 152 der Schenkel 151, 153 in die Rastausnehmungen 142 und 142' der Baugruppen 100 bzw. 200 einschnappen, so daß nun die Baueinheiten in zusammengebautem Zustand zusammengehalten sind. In zusammengebautem Zustand sind die Wärmeübertragungen von den Heizelementen 120 und 220 zum Thermoglied 66 günstig. Die Öffnungen 84 im Gehäuse 22 erleichtern die Weitergabe der durch das Heizelement 220 erzeugten Wärme zum Thermoglied 66. Wie dargestellt, sind die Heizelemente 120 und 220 jeweils vollständig auf der betreffenden Seite des Thermogliedes 66 angeordnet und ergeben eine gute Wärmeübertragung zum Thermoglied 66 und damit ein rasches Ansprechen desselben. Wie Fig. 11 zeigt, sind die Wände28

und 30 der Schaltbaugruppe 20, die das Heizelement 120 halten, von einer solchen. Höhe, daß das Thermoglied 66 beim Umschnappen und Öffnen der Kontakte aus der gestrichelten Linie gemäß F i g. 2 nicht in Berührung mit dem Heizelement 120 kommt und so kernen unerwünschten Kurzschluß verursachen kann. Die Deckel 102 und 102' (s. insbesondere Fig. 10) decken nach dem Befestigen am Gehäuse 22 die offenen Seiten der Einschnitte 36, 113, 113' ab und schließen diese, um so das Innere des Schalters gegen Eintreten von Schmutz, Abfallstücken u. dgl. zu schützen.

Zwar sind die Heizelemente 120 und 220 schlangenförmig dargestellt und bestehen aus Runddraht, doch können diese auch einen anderen Querschnitt, beispielsweise einen rechteckigen oder polygonalen, haben oder als Streifen, Band od. dgl. ausgebildet sein. Die Heizelemente 120 und 220 können auch dadurch gebildet sein, daß entsprechendes Material auf Isolierplatten abgelagert wird, beispielsweise in Art einer gedruckten Schaltung oder einer Vakuumablagerung oder einer plattierten Konstruktion.

Der oben beschriebene thermostatische Schalter 10 ist im besonderen zum Zusammenbau in Motorreparaturwerkstätten geeignet. Elektromotoren der verschiedenen Hersteller sind auch bei gleichen Leistungsangaben nicht vollkommen gleich. Aus diesem Grunde erforderten bisher die einzelnen Herstellertypen einen besonders ausgebildeten und eingestellten Schutz, der den betreffenden 'Wärmebedingungen angepaßt war. Dieses Anpaßverfahren war technisch schwierig und zeitraubend und konnte in Reparaturwerkstätten nur unter unwirtschaftlichen Bedingungen durchgeführt werden, wenn an einem ursprünglich ungeschützten Motor eine Schutzvorrichtung angebracht werden sollte. Ferner konnten bisher nur Hersteller von Motoren oder Motorschutzvorrichtungen mit Hilfe der notwendigen Prüfausrüstung die Anpassung der Schutzvorrichtungen an den betreffenden Motor vornehmen. Es ist nun möglich, in Reparaturwerkstätten oder kleinen Motorherstellerwerkstätten Motorschutzvorrichtungen rasch und wirtschaftlich zusammenzubauen und den speziellen Motoren dadurch anzupassen, daß die entsprechenden Baugruppen 20, 100 und 200 gemäß der Wärmecharakteristik der zu schützenden Motorwicklungen ausgewählt werden, wobei die Wahl entsprechend der Größe und dem Material des in den Motorwicklungen verwendeten Drahtes getroffen wird. Dabei können die Teile in einem entsprechenden Reparaturkasten angeordnet sein, der beispielsweise verschiedene Schaltbaugruppen 20 (die sich gegeneinander in der Bemessung und Kalibrierung des Thermoelementes 66 unterscheiden) und eine Auswahl von verschiedenen Heizbaugruppen 100 und 200 verschiedener Abmessungen (oder verschiedener elektrischer Widerstände) enthalten kann. Mit einem solchen Reparaturkasten können nun in der Reparaturwerkstätte die richtigen Teile ausgewählt und so zusammengebaut werden, daß die Schutzvorrichtung den betreffenden Erfordernissen angepaßt ist.

Im allgemeinen wird eine begrenzte Zahl von Drahtgrößen und Materiahen bei den Hilfswicklungen verwendet. Es ist daher möglich, die Reparaturwerkstatt mit Tabellen zu versehen, auf denen die Heizbaugruppen 100, die Schaltbaugruppen 20 (mit den entsprechend bemessenen Thermogliedern 62) und die Heizbaugruppen 200 angegeben sind, wie sie bei einem bestimmten Motor mit einer bestimmten Haupt- und Hilfswicklung entsprechend einer bestimmten Drahtgröße und einem bestimmten Drahtmaterial verwendet werden können. Die Wahl der Heizbaugruppe 100 wird auf der Basis der Drahtgröße und des Materials der Hilfswicklung durchgeführt, um so eine vorbestimmte Beziehung zu dieser Wicklung herzustellen. Die Wahl der Schaltbaugruppe 20 und der Heizbaugruppe 200

ίο wird auf der Basis der Drahtgröße und des Materials der Motorhauptwicklung durchgeführt, so daß sich so eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Heizelement 220 und der Hauptwicklung ergibt. Wenn also eine Reparatur vorgenommen werden soll, müssen zum Herstellen einer angepaßten Schutzvorrichtung entsprechend einem bestimmten Motor folgende einfache Schritte durchgeführt werden:

1. Es muß die Größe des Materials und des Drahtes der verschiedenen Motorwicklungen festgestellt werden.

2. Es muß die richtige Schaltbaugruppe 20 entsprechend dem Material und der Größe der Hauptwicklung des Motors ausgewählt werden.

3. Es muß die richtige Heizbaugruppe 100 ausgewählt werden, um eine bestimmte Beziehung zwischen dem Heizelement und der Hilfswicklung des Motors festzulegen.

4. Es muß die richtige Heizbaugruppe 200 ausgewählt werden, um eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Heizelement und der Hauptwicklung des Motors festzulegen.

5. Anschließend müssen die ausgewählten Baugruppen 100, 20 und 200 zusammengebaut und durch eine Klammer 150 zusammengehalten werden.

Dadurch, daß die Schaltbaugruppe 20 und die Heizbaugruppen 100 und 200 auf Grund der Drahtgrößen der Motorwicklungen ausgewählt werden, wird in vorteilhafter Weise die Notwendigkeit beseitigt, ein großes Lager an Schutzvorrichtungen in einer Reparaturwerkstätte vorrätig zu halten, und es kann nun in günstiger Weise die Anpassung einer Motorschutzvorrichtung an einen bestimmten Motor vorgenommen werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, teure und umständliche Prüfeinrichtungen zu verwenden, wie dies bisher erforderlich war.

In dem Schaltschema nach Fig. 12 ist der Thermoschutzschalter 10 beispielsweise in einem Stromkreis eingebaut, der einen Motor 300 mit einer Hilfswicklung 302 (mit SW bezeichnet) und einer Hauptwicklung 304 (mit MW bezeichnet) aufweist. Eine Leitung L₁ einer Energiequelle ist über einen Leiter 306 mit dem Anschlußstück 38 verbunden. Die andere Seite L₂ der Energiequelle ist über einen Leiter 308 mit einer gemeinsamen Anschlußstelle der Hilfswicklung 302 und der Hauptwicklung 304 verbunden. Das andere Ende der Hilfswicklung 302 ist über einen Leiter 310 mit einem üblichen, schematisch bei 312 angedeuteten Hilfswicklungsschalter und dann über einen Leiter 314 mit dem Anschlußstück 114 der Heizbaugruppe 100 verbunden. Das andere Ende der Hauptwicklung 304 ist elektrisch über einen Leiter 316 mit dem Anschlußstück 114' der Heizbaugruppe 200 verbunden.

Nach Durchführung dieser Anschlüsse ergibt sich, daß der Strom in der Hilfsleitung von L₂ über den

Leiter 308, die Hilfswicklung 302, den Leiter 310, den Schalter 312, den Leiter 314, das Anschlußstück 114, das Heizelement 120, das Anschlußstück 116, den Federarm 132, das Anschlußstück 48 (über die elektrische Verbindung zwischen dem Federarm 132 und der Fläche 52), den Kontakt 44, den Kontakt 64, das Thermoglied 66, den Kontakt 62, den Kontakt 42, das Anschlußstück 38 und den Leiter 306 zu L₁ der anderen Seite der Energiequelle fließt. Der Strom durch die Hauptwicklung 304 fließt von der Leitung JL₂ über den Leiter 308, die Hauptwicklung 304, den Leiter 316, das Anschlußstück 114', das Heizelement 220, das Anschlußstück 116', den Federarm 132', die Oberfläche 60 des Anschlußstückes 58, das Anschlußstück 58, den Kontakt 44, den Kontakt 64, das Thermoglied 66, den Kontakt 62, den Kontakt 42, das Anschlußstück 38 und über den Leiter 306 zurück zu L₁, der anderen Seite der Energiequelle.

Aus obigem ergibt sich, daß das Heizelement 120 elektrisch in Reihe mit der Hilfswicklung und das Heizelement 220 elektrisch in Reihe mit der Hauptwicklung 304 angeordnet ist. Die Betätigung des Thermoschutzschalters 10 in dem Stromkreis nach F i g. 12 ist nun wie folgt:

Unter normalen Betriebsbedingungen des Motors 300 reicht die Wärme, die durch den durch das Thermoglied 66 und die Heizelemente 120 und 220 fließenden Strom erzeugt wird, nicht aus, um die Temperatur des Thermogliedes 66 so weit anzuheben, daß dieses umschnappt, um die elektrischen Kontakte 42, 62 und 44, 64 zum Abschalten des Motors zu öffnen. Wenn jedoch der Motor einer oder mehreren außergewöhnlichen Bedingungen unterworfen wird, so beeinflußt der hohe Strom in der Hilfswicklung, der Hauptwicklung oder in beiden die betreffenden Heizelemente 120 und 220 und außerdem das Thermoglied 66 derart, daß das letztere die Stromkreise der beiden Wicklungen öffnet. Hierdurch werden die Motorwicklungen gegen Überhitzung geschützt. Eine solche Bedingung tritt dann auf, wenn der Motor läuft, die Hilfswicklung abgeschaltet ist und dann der Motor überlastet wird, oder wenn der Motor festsitzt und lediglich die Hauptwicklung eingeschaltet ist (was dann eintreten kann, wenn der Schalter 312 oder ein Umkehrschalter nicht richtig arbeitet). In all diesen Fällen wird der hohe Strom in der Hauptwicklung 304 die Temperatur des Heizelementes 220 erhöhen, und die Wirkung des Heizelementes 220 auf das Thermoglied 66 ergibt entsprechend der Kalibrierung des Thermogliedes 66 eine Bewegung des letzteren, wodurch der Stromkreis der Wicklungen geöffnet wird, bevor diese beschädigt werden.

Der auf Wärme ansprechende Schalter gemäß der Erfindung kann außer zum Schutz von Motorstromkreisen gemäß F i g. 12 auch in anderen Anwendungen verwendet werden. Beispielsweise kann der Schalter gemäß der Erfindung bei umschaltbaren Motoren, Motoren mit Zweifachspannung, anderen elektrischen Motoren oder sonstigen Energieübertra-

gungsvorrichtungen mit einer, zwei oder mehr als zwei Wicklungen verwendet werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Thermoschutzschalter mit einem Gehäusehauptteil, in dem ein auf Wärme ansprechendes Bimetallschnappglied angeordnet ist, das mindestens einen mit einem Festkontakt zusammenwirkenden beweglichen Kontakt betätigt und auf das ein in einem getrennten Gehäusedeckel angeordnetes Heizelement einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (120) an seinem einen Ende einen federnden Kontaktarm (132) aufweist, der bei aufgesetztem Deckel (102) gegen einen Kontaktansatz (50) anliegt, der in leitender Verbindung mit dem Festkontakt (44) ist.

2. Thermoschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, auf den Boden des Gehäusehauptteiles (22) aufsetzbarer Deckel (102') vorgesehen ist, der ebenfalls ein Heizelement (220) trägt, an dessen einem Ende ein federnder Kontaktarm (132') angeordnet ist, der bei aufgesetztem zweitem Deckel (102') gegen einen Kontaktansatz (58) anliegt, der in leitender Verbindung mit einem Festkontakt (42) ist.

3. Thermoschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein oder beide federnden Kontaktarme (132, 132') im wesentlichen quer zur Achse des Bimetallschnappgliedes (66) erstrecken.

. 4. Thermoschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein, vorzugsweise beide federnden Kontaktarme (132, 132') federnd gegen eine Stirnfläche (52, 59) des jeweiligen Kontaktansatzes (50, 58) anliegen.

5. Thermoschutzschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Deckel (102, 102') im wesentlichen gleich sind und vorzugsweise mit einem Umfangsrand das Gehäusehauptteil (22) umfassen.

6. Thermoschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäusehauptteil (22) mit dem Bimetallschnappglied (66) und mindestens ein, vorzugsweise beide Deckel (102, 102') zusammen mit ihren Heizelementen (120, 220) in sich geschlossene Baueinheiten (20, 100, 200) bilden.

7. Thermoschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäusehauptteil (22) und ein bzw. beide Deckel (102, 102') durch eine gemeinsame, beispielsweise U-förmige Klammer (150) leicht lösbar zusammengehalten sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1719 863;
USA.-Patentschriften Nr. 2 892 910, 2 891124,
2771528, 2488049, 2317831, 2199388, 1448240.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen