DK144256B - Bimetalrelae - Google Patents

Description

(19) DANMARK ^ lAfejÉ] W (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT ου 144256Β

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 2902/77 (51) Int.CI.3 H 01 H 37/5A

(22) Indleveringsdag 29· jun. 1977 (24) Løbedag 29- jun, 1977 (41) Aim. tilgængelig 1 6. apr. 1978 (44) Fremlagt 25· jan. 1982 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 15· okt. 1976, 2410852, SU

(71) Ansøger ,NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKY I KONSTRUKTORSKO-TEKHNOLOGICHESKY

INSTITUT TEPLOENERGETICHESKOGO FRIBOROSTROENIA, 9 Smolensk, SU.

(72) Opfinder Mark Grigorievich Pevzner, SU: Nikolai Inanovich

Pinchuk, SU: Pavel Isaevich lOrukover, SU: m. fl.

(74) Fuldmægtig Internationalt Patent-Bureau.

(54) Bimet air else.

Opfindelsen angår et bimetalrelæ, der kan benyttes til automatisk overvågning og styring af elektrisk udstyr.

Termiske bimetalrelæer anvendes for at slutte og bryde elektriske kredsløb, når temperaturen af det medium, der er under overvågning, afviger fra en forudbestemt værdi.

Der kendes et termisk bimetalrelæ med en føler, der er fremstillet som en bimetal-snapskive, og med bevægelige og faste kontakter CO beliggende inde i et hus med et låg, som er forsynet med ydre tilled- (X) ninger, og en mekanisme til at eliminere den analoge, eller gradvise, ^ bevægelse af snapskiven.

Et sådant relæ har den ulempe, at udbøjningen af snapskiven va- ut rierer under operationens forløb, så relæet har tendens til at åbne * Ω 144256 2 kontakterne, før skiven ændrer sin tilstand med snapvirkning. Følgelig bliver kontaktåbningen gradvis, hvilket fører til kontaktbrænding og nedsætter relæets evne til at kommutere strøm.

Der kendes et mere forfinet bimetalrelæ, som omfatter et metalhus, et låg med faste kontakter, der er forsynet med ydre tilledninger og er fastgjort til lågets indre overflade, et snapvirkende, termisk følsomt bimetalelement med bevaagelige kontakter anbragt overfor de faste kontakter og med øvre og nedre understøtninger, som er stift monteret inde i huset, så at midten af den snapvirkende føler er beliggende derimellem. Udbøjningen af det snapvirkende element i dette relæ ændres også, hvorfor kontakterne åbner gradvis enten før eller efter, at føleren har snappet. Følgelig udsættes kontakterne for stærk brænding.

Korrekt operation af relæet kan fås ved at rette den snapvirkende føler således ind, at udbøjningen forbliver konstant og ikke åbner kontakterne, når føleren opvarmes, inden temperaturen når snapniveauet, dvs. under operationstemperaturen.

Den nødvendige retten ind kan fås ved at fremstille relædelene med stor præcision. Herved skal følgende dimensioner være præcise: Højden fra låget til husets bund, højden af de faste kontakter, højden af den stive øvre understøtning, højden af den stive nedre understøtning og tykkelsen af den snapvirkende føler. Dette fører imidlertid til, at relækonstruktionen bliver væsentligt kompliceret.

Opfindelsen går ud på at tilvejebringe et bimetalrelæ, som har enklere konstruktion og forbedret pålidelighed, opnået ved ændring af formen og den måde, hvorpå de øvre og nedre understøtninger er arrangeret.

Dette opnås med et bimetalrelæ, der omfatter et hus med et låg, som har faste kontakter fastgjort til indersiden, og som er forsynet med ydre tilledninger, et snapvirkende,termisk følsomt bimetalelement, som har bevægelige kontakter, der er beliggende overfor de faste kontakter, en øvre og en nedre understøtning anbragt således, at midten af den snapvirkende føler er beliggende mellem understøtningerne, hvilket relæ ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at 'den øvre og den nedre understøtning er fremstillede som bøjede bimetalplader, hvis krumninger er modsat orienterede, medens tilsvarende lag af det bimetal, der anvendes til den øvre og den nedre understøtning samt til føleelementet er beliggende på samme side i forhold til enten låget eller husets bund.

Den øvre og den nedre understøtning er fortrinsvis forsynet med 3 144256 fremspring·, så at føleelementet kun rører den øvre og den nedre understøtning med den midterste del under relasoperationen.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et snit gennem et bimetalrelæ ifølge opfindelsen i kold tilstand, fig. 2 det i fig. 1 viste relæ, set i retningen af pilen A, fig. 3 det følsomme element i bimetalrelæet ifølge opfindelsen, fig, 4 et snit efter linjen IV-IV i det følsomme element, der er vist i fig. 3, fig. 5 en øvre understøtning af det følsomme element, fig, 6 et snit efter linjen VI-VI i den øvre understøtning, der er vist i fig. 5, fig. 7 en nedre understøtning af det følsomme element, fig. 8 et snit efter linjen VIII-VIII i den nedre understøtning, der er vist i fig. 7, og fig. 9 et snit gennem bimetalrelæet ifølge opfindelsen efter at dette har virket som følge af opvarmning.

Det på tegningen viste relæ har et metalhus 1 med rombeform og med et låg 2 af isolerende materiale, hvilket låg har to faste kontakter 3. Forbindelsesledere 4 er fastgjort til kontakterne 3, der er ført igennem til den ydre overflade af låget 2, som er fastgjort til huset 1 ved valsning. Inde i huset 1 findes et snapvirkende føleelement 5, der er fremstillet som en bimetalstrimmel, jf. fig. 1, 3 og 4. Dette element har bevægelige kontakter 6, der er fastgjort symmetrisk til elementets ender. Føleelementet 5 er fastgjort på en sådan måde, at dets midterste del holdes mellem to understøtninger 7 og 8, der er fremstillet af bimetalstrimler.

For at få føleelementet 5 til at berøre den øvre og den nedre understøtning henholdsvis 7 og 8 alene med den midterste del under relæets operation, er den øvre understøtning 7 forsynet med et fremspring 9, se fig. 5 og 6, medens den nederste understøtning 8 er forsynet med et andet fremspring 10, se fig. 7 og 8.

Relæet samles på følgende måde. Den forudbøjede nedre understøtning 8 anbringes på bunden af huset 1, så at siden med fremspringet vender opefter. Det snapvirkende føleelement 5 anbringes med sine kontakter 6 vendende opefter. Oven på dette anbringes den forudbøjede øvre understøtning 7 med siden, hvor fremspringet findes, vendende nedefter. Størrelsen af den øvre understøtning 7 er noget mindre end størrelsen af den nedre understøtning for ikke at kort- 144256 4 slutte kontakterne 3.

Føleelementet 5 og understøtningerne 7 og 8 har rombeform svarende til formen af huset 1, hvorved både føleelementet 5 og understøtningerne 7 og 8 kan anbringes i huset på den ønskede måde. Andre måder til at opnå det ønskede indbyrdes arrangement af huset, føleelementet og understøtningerne er imidlertid også mulige. For eksempel kunne kugle- eller cirkelformede dele anvendes som føleelement og understøtninger, hvilke dele er forsynet med furer, medens huset har flige, som indgriber med furerne, osv. Efter at føleelementet 5 og de to understøtninger 7 og 8 er anbragt inde i huset 1, fastgøres låget 2 på huset. Kontakterne 3 på låget 2 presses mod kontakterne 6 på føleelementet 5, og i denne position fastgøres låget til huset 1.

Det skal specielt bemærkes, at tilsvarende lag af det bimetal, der anvendes til at danne både understøtningerne og føleelementet, skal arrangeres således, at de vender mod samme side enten af husets låg eller af husets bund. I den viste relækonstruktion er kontakterne lukkede ved stuetemperatur og åbne, når relæet er opvarmet. De aktive lag af bimetallet, der anvendes til at fremstille den nedre understøtning, føleelementet og den øvre understøtning, er beliggende, så de vender mod husets låg. I tilfælde af et relæ, hvis kontakter skal åbne, når relæet afkøles, er de passive lag af føleelementet og de to understøtninger beliggende vendende mod låget.

Relæet virker på følgende måde. Når relæet opvarmes, begynder føleelementet 5 gradvis at rette sig ud. Samtidigt retter den øvre understøtning 7 sig ud, så at dens udbøjning nedsættes, medens den nedre understøtning 8 bøjer sig og forøger sin udbøjning, så at føleren 5 og den øvre understøtning 7 løftes. Følgelig forbliver relækontakterne 3 og 6 sluttede med praktisk taget uændret kontakttryk .

Så snart føleelementet når operationstemperaturen, vil det ændre retningen af udbøjningen med en snapvirkning, og kontakterne 3 og 6 vil åbne, jf. fig. 9.

Efterfølgende afkøling vil forårsage, at føleelementet 5 og den nedre understøtning 8 retter sig ud, idet udbøjningerne formindskes, medens den øvre understøtning 7 vil bøjes, så at udbøjningen stiger for at presse føleelementet 5 og den nedre understøtning 7 nedefter. Følgelig vil relaskontakterne 3 og 6 forblive åbne. Så snart føleelementet 5 når den anden operationstemperaturgrænse, vil det skifte sin udbøjningsretning med snapvirkning, og kontakterne 3 c 144256

D

og 6 yil slutte, jf. fig. 1.

Herved kompenseres den gradvise ændring af udbøjningen, dvs. udretningen af føleelementet 5 under opvarmningsprocessen ind til snapvirkningen, ved forøgelsen af den nedre understøtnings udbøjning, og under afkølingsprocessen kompenseres den af forøgelsen i den øvre understøtnings udbøjning. Med andre ord kompenserer understøtningerne 7 og 8, som fastholder midten af føleelementet 5, for gradvise variationer af føleelementets udbøjning, både når det opvarmes og afkøles. Denne konstruktion af understøtningerne 7 og 8 muliggør, at man i væsentlig grad kan nedsætte kravene til nøjagtigheden af relædelene, idet det bliver unødvendigt at rette føleelementet ind under samle-proceduren for at tage hensyn til en forudbestemt værdi af den gradvise ændring af udbøjningen, når relæet opvarmes eller afløles, inden det reagerer ved snapvirkning. I kendte relækonstruktioner fås den samme Virkning ved at fremstille relædelene med stor nøjagtighed. Endvidere nedsætter understøtningskonstruktionen i relæet ifølge opfindelsen antallet af færdige dele, som må kasseres, fordi deres dimensioner afviger væsentligt fra de foreskrevne. For eksempel vil en uoverensstemmelse i højden af kontakterne i relæet ifølge opfindelsen ændre udbøjningen af den øvre og den nedre understøtning uden at hindre relæet i at fungere, som det skal.

Relæet ifølge opfindelsen er lige egnet som temperaturfølsomt relæ, som strømfølsomt relæ og som en blanding af både strømfølsomt og temperaturfølsomt relæ, idet det følsomme, snapvirkende element 5 vil reagere på samme måde både overfor indirekte og direkte opvarmning.