CH354822A - Switching device with bimetal switch - Google Patents

Switching device with bimetal switch

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CH354822A
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CH
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switching device
bimetal
dependent
contact
switch
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German (de)
Inventor
Ellenberger Jakob
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Ellenberger & Poensgen
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    • H01H71/10Operating or release mechanisms
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    • H01H73/26Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism having electrothermal release and no other automatic release reset by tumbler

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

  

      Schaltvorrichtung        mit        BimetaUschalter       Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvor  richtung mit     Bimetallschalter,    die sowohl auf von  aussen zugeführte Wärme als auch auf infolge elek  trischer     Überbeanspruchung    erzeugte Wärme an  spricht und deren     Bimetallschalter    einen mit einem  Kontakt versehenen     Bimetallstreifen    aufweist, dessen  Kontakt sich bei Überstrom bzw. bei zu starker Er  hitzung von einem Gegenkontakt abhebt.  



  Es sind     Bimetallschalter    dieser Art bekanntgewor  den, die z. B. zum Schutz von Elektromotoren ver  wendet werden. Bei diesen     bekannten        Bimetallschal-          tern    erhält der     Bimetallstreifen    eine gewisse Vor  spannung, mit der er sich an den Gegenkontakt an  legt, so dass bei Erwärmung dieses     Bimetallstreifens     erst diese     Vorspannung    überwunden werden muss,  damit sich sein Kontakt vom Gegenkontakt abhebt.

    Bei grossen Betriebsströmen und entsprechend gro  ssen Überströmen muss dieser     Bimetallstreifen    kräftig  dimensioniert und stark vorgespannt werden, damit  erst bei diesen grossen Überströmen die Trennung  der Kontakte und damit die Abschaltung des gesam  ten Motorstromkreises erfolgt. Die Herstellung sol  cher stark vorgespannter     Bimetallstreifen    bereitet ver  ständlicherweise sehr grosse Schwierigkeiten. Ausser  dem muss für jede Stromstärke ein gesonderter Bi  metallschalter mit einem entsprechend dimensionier  ten     Bimetallstreifen    vorgesehen werden.

   Diese Schwie  rigkeiten werden gemäss der Erfindung dadurch be  hoben, dass der Gegenkontakt an dem freibeweg  lichen Arm einer     haarnadelförmig    gebogenen,     nicht     aus Bimetall bestehenden Blattfeder angeordnet ist  und der frei bewegliche Arm dieser Blattfeder unter       Vorspannung    mit seinem Gegenkontakt an dem Kon  takt des     Bimetallstreifens    bzw.

       beim    und nach dem  Trennen der Kontakte an einem verstellbaren An  schlag     anliegt.       Bei dieser Ausbildung des     Bimetallschalters     braucht der     Bimetallstreifen    keine     Vorspannung    mehr  aufzuweisen, da die notwendige     Vorspannung    in der       haarnadelförmig    gebogenen Blattfeder liegt. Er kann  in einfacher Weise gerade ausgebildet sein. Der er  findungsgemässe     Bimetallschalter    hat also den Vor  teil, dass er in einfacher Weise und billig hergestellt  werden kann.

   Infolge seines einfachen     Aufbaues    be  sitzt er eine grosse     Betriebssicherheit.    Dadurch, dass  die     Vorspannung    der Blattfeder mit     Hilfe    des ver  stellbaren Anschlages eingestellt werden kann, ist es  möglich, den     erfindungsgemässen        Bimetallschalter    für  verschiedene Überstromstärken bzw. für verschiedene       Erhitzungsgrade    zu verwenden.  



  An Hand der Figuren sei die Erfindung an einem  Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:       Fig.    1 eine schematische Ansicht des gesamten  Schaltaggregates,       Fig.    2 eine Draufsicht auf     Fig.    1 bei der Unter  bringung der Schaltaggregate in einem Gehäuse,       Fig.    3 einen Schnitt durch     Fig.    2 nach der Linie       in-1,11,          Fig.    4 einen Schnitt durch     Fig.    2 nach der Linie       IV-IV,

            Fig.    5     einen    Schnitt durch die     Fig.    2 nach der       Linie        V-V    mit aufgestecktem Deckel,       Fig.    6 die perspektivische Ansicht eines geschlos  senen Gehäuses mit seitlich herausragenden An  schlussfahnen,       Fig.7    eine Ansicht wie     Fig.    6 mit durch den  Deckel herausragenden Lappen und       Fig.    8 ein Schaltungsbeispiel.  



  In den     Fig.    1 bis 4     sind    ein sowohl auf von  aussen zugeführte Wärme als auch infolge elektrischer  Überspannung erzeugte Wärme ansprechender Schal  ter 1 und ein     Anlaufphasenschalter    2 in dem Unter-      teil 3     eines    Gehäuses untergebracht. Es kann mit  einem solchen Schaltaggregat die Hilfsphase für einen  Motor gleichzeitig geschaltet werden, so dass ein  automatisches Anlaufen eines Motors gewährleistet  ist, nachdem beispielsweise der Grund für eine Über  lastung oder eine unzulässige Erhitzung desselben  in Fortfall gekommen ist. Vorteilhaft sind die beiden  Schalter in einem einzigen Gehäuse untergebracht,  da hierdurch erheblich an Platz gespart wird.  



  Der     thermische        überstromschalter    1 besteht aus  einem     Bimetallstreifen    4, auf dem eine Heizwicklung  5 aufgebracht ist, die von dem Bimetall durch die  Isolierschicht 6 getrennt ist. Der     Bimetallstreifen    4  wird über die Strombrücke 7 von der     Anschlussfahne     8 aus gespeist. Sein Strom geht durch den Kontakt  kopf 9 zu dem Kontaktkopf 10, der an einer Feder  11 angebracht ist, die den Kontaktkopf 10 federnd  gegen den am     Bimetallstreifen    4 vorgesehenen Kon  taktkopf 9 drückt.

   Diese Feder ist, wie die Figuren  zeigen, vorteilhaft als     Haarnadelfeder    ausgebildet,  da sie dann trotz genügender Elastizität leicht im  Gehäuse des Schalters unterzubringen ist, das hierfür  eine Aussparung aufweisen kann. Durch eine An  schlagschraube 12 wird die Bewegung der Haarnadel  feder 11 begrenzt. Diese Anschlagschraube kann in  den     Anschlusslappen    13 eingeschraubt sein. Es ist  insbesondere aus     Fig.    3 ohne weiteres ersichtlich, dass  beim Durchbiegen des     Bimetallstreifens    4 in Rich  tung des     Pfeiles    14 der Kontaktkopf 10 dem Kon  taktkopf 9 folgt, bis sich die     Haarnadelfeder    11 an  die Schraube 12 legt.

   Erst dann tritt ein Öffnen zwi  schen den beiden Kontakten ein.  



  Über die Brücke 7 kann mit diesem Schalter der       Anlaufphasenschalter    2 gekuppelt und im gleichen  Gehäuseunterteil 3 untergebracht sein. Dieser Schalter  besteht wie das Ausführungsbeispiel ebenfalls aus       einem        Bimetallstreifen    15, der durch die Isolier  schicht 16 getrennt die     Heizwicklung    17 trägt. Er ist  ebenfalls an der     Anschlussfahne    8 angeschlossen. Der  Strom fliesst über die     Anschlussfahne    18 mit dem  Kontaktkopf 20.

   Es ist     vorteilhaft,    zu dem Kontakt  kopf 19 einen Gegenkontakt 21 vorzusehen, der sich  bei einer     Durchbiegung    des     Bimetallstreifens    15 an  den Kontaktkopf 22 anlegt und den Heizstromkreis  bzw. das Bimetall vor Überheizung schützt.  



  Bei dem in den     Fig.    1 bis 5 dargestellten Aus  führungsbeispiel sind die     Anschlussfahnen    8, 13 und  18 waagrecht herausgedrückt. Sie können jedoch  auch, wie bei 23, 24 und 25 gezeigt, nach oben ab  gewinkelt sein. Die     Fig.    6 und 7 zeigen diese beiden       Ausführungsformen    mit den     Anschlussfahnen.     



  Im Gehäuseunterteil ist eine Rippe 26 vorge  sehen, durch welche die beiden Schalter 1 und 2  voneinander getrennt sind. Auf diese Rippe kann  sich eine am Deckel 27 vorgesehene Rippe 28 ab  stützen, so dass eine völlige Trennung der beiden  Schaltaggregate erreicht ist. Eine solche Anordnung  verhindert eine Beschädigung, die durch die Funken  bildung an einem Schalter für das andere Schalt  aggregat möglich ist.    Um das Gehäuse auch auf runden Aussenflächen  aufsetzen zu können, sind zweckmässig die seitlichen  Gehäusewandungen 3 nach unten     verlängert.     



  Die     Anschlussfahnen    8, 13, 18 können entweder  zwischen Deckel 27 und Gehäuseunterteil 3 heraus  ragen, wobei die Aussparung für den Durchtritt der       Anschlussfahnen    vorteilhaft im Gehäusesockel ange  ordnet     sind,    da dieser an sich bereits ein komplizier  teres Werkzeug als der Deckel erfordert. Sie kön  nen aber auch senkrecht abgewinkelt und durch den  Deckel des Gehäuses geführt sein, wie     Fig.    7 zeigt.  



  Eine beispielsweise Schaltung ist in der     Fig.    8  dargestellt, die ohne weitere Erklärung verständlich  ist und in der die     Hauptphasenwicklung    mit 29 und  die     Hilfsphasenwicklung    mit 30 bezeichnet sind.



      Switching device with bimetallic switch The invention relates to a Schaltvor direction with bimetal switch, which responds to both externally supplied heat and heat generated as a result of electrical overstress and whose bimetal switch has a bimetal strip provided with a contact, the contact of which is in the event of overcurrent or lifts off from a mating contact in the event of excessive heating.



  There are bimetal switches of this type are known to the z. B. be used to protect electric motors ver. In these known bimetal switches, the bimetal strip receives a certain bias voltage with which it rests against the mating contact, so that when this bimetal strip is heated this bias voltage must first be overcome so that its contact is lifted from the mating contact.

    In the case of large operating currents and correspondingly large overcurrents, this bimetal strip must be dimensioned and strongly preloaded so that the contacts are only separated and the entire motor circuit is switched off when these large overcurrents occur. The production of such strongly biased bimetallic strips is understandably very difficult. In addition, a separate bimetal switch with a correspondingly dimensioned bimetal strip must be provided for each current intensity.

   According to the invention, these difficulties are overcome in that the mating contact is arranged on the freely movable arm of a hairpin-shaped bent leaf spring that is not made of bimetal and the freely movable arm of this leaf spring is pretensioned with its mating contact at the contact of the bimetal strip or

       when and after separating the contacts against an adjustable stop. With this design of the bimetallic switch, the bimetallic strip no longer needs to have any bias, since the necessary bias is in the leaf spring, which is bent in the shape of a hairpin. It can be designed straight in a simple manner. The bimetal switch according to the invention so has the advantage that it can be produced easily and cheaply.

   Due to its simple structure, it has a high level of operational reliability. Because the bias of the leaf spring can be adjusted with the aid of the adjustable stop, it is possible to use the bimetal switch according to the invention for different overcurrent strengths or for different degrees of heating.



  The invention is explained using an exemplary embodiment on the basis of the figures. 1 shows a schematic view of the entire switching assembly, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 when the switching assemblies are placed in a housing, FIG. 3 is a section through FIG. 2 along the line in-1,11, 4 shows a section through FIG. 2 along the line IV-IV,

            Fig. 5 is a section through FIG. 2 along the line VV with the cover attached, Fig. 6 is a perspective view of a closed housing with laterally protruding connection lugs, Fig. 7 is a view like FIG. 6 with protruding tabs through the cover 8 shows a circuit example.



  1 to 4, a switch 1 responding to both externally supplied heat and heat generated as a result of electrical overvoltage and a start-up phase switch 2 are accommodated in the lower part 3 of a housing. With such a switching unit, the auxiliary phase for a motor can be switched at the same time, so that an automatic start-up of a motor is guaranteed after, for example, the reason for an overload or inadmissible heating of the same has ceased to exist. The two switches are advantageously accommodated in a single housing, as this saves a considerable amount of space.



  The thermal overcurrent switch 1 consists of a bimetal strip 4 on which a heating winding 5 is applied, which is separated from the bimetal by the insulating layer 6. The bimetallic strip 4 is fed from the connecting lug 8 via the current bridge 7. Its current goes through the contact head 9 to the contact head 10, which is attached to a spring 11 which presses the contact head 10 resiliently against the contact head 9 provided on the bimetal strip 4.

   As the figures show, this spring is advantageously designed as a hairpin spring, since it can then easily be accommodated in the housing of the switch, which can have a recess for this purpose, despite sufficient elasticity. By a stop screw 12, the movement of the hairpin spring 11 is limited. This stop screw can be screwed into the connection tab 13. It is particularly evident from FIG. 3 that when the bimetal strip 4 is bent in the direction of the arrow 14, the contact head 10 follows the contact head 9 until the hairpin spring 11 rests against the screw 12.

   Only then does the two contacts open.



  The start-up phase switch 2 can be coupled to this switch via the bridge 7 and housed in the same lower housing part 3. Like the exemplary embodiment, this switch also consists of a bimetal strip 15, which carries the heating coil 17 separated by the insulating layer 16. It is also connected to terminal lug 8. The current flows via the connection lug 18 to the contact head 20.

   It is advantageous to provide a mating contact 21 for the contact head 19, which rests against the contact head 22 when the bimetal strip 15 is bent and protects the heating circuit or the bimetal from overheating.



  In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the connection lugs 8, 13 and 18 are pushed out horizontally. However, as shown at 23, 24 and 25, they can also be angled upwards. FIGS. 6 and 7 show these two embodiments with the connection lugs.



  In the lower housing part, a rib 26 is easily seen through which the two switches 1 and 2 are separated from each other. A rib 28 provided on the cover 27 can be supported on this rib, so that a complete separation of the two switching units is achieved. Such an arrangement prevents damage that is possible due to the formation of sparks on a switch for the other switching unit. In order to be able to place the housing on round outer surfaces as well, the side housing walls 3 are expediently extended downwards.



  The connection lugs 8, 13, 18 can either protrude between the cover 27 and the lower housing part 3, the recess for the passage of the connection lugs being advantageously arranged in the housing base, since this already requires a more complicated tool than the cover. But you can also be angled vertically and passed through the cover of the housing, as shown in FIG.



  An example circuit is shown in FIG. 8, which can be understood without further explanation and in which the main phase winding is denoted by 29 and the auxiliary phase winding by 30.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Schaltvorrichtung mit Bimetallschalter, die sowohl auf von aussen zugeführte Wärme als auch auf infolge elektrischer Überbeanspruchung erzeugte Wärme an spricht und deren Bimetallschalter einen mit einem Kontakt versehenen Bimetallstreifen aufweist, dessen Kontakt sich bei Überstrom bzw. bei zu starker Er hitzung von einem Gegenkontakt abhebt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkontakt an dem frei beweglichen Arm einer haarnadelförmig gebogenen, PATENT CLAIM Switching device with a bimetal switch that responds to both externally supplied heat and heat generated as a result of electrical overstressing and whose bimetal switch has a bimetal strip provided with a contact, the contact of which stands out from a counter-contact in the event of an overcurrent or excessive heating, characterized in that the mating contact on the freely movable arm of a hairpin-shaped curved, nicht aus Bimetall bestehenden Blattfeder angeordnet ist und der frei bewegliche Arm dieser Blattfeder unter Vorspannung mit seinem Gegenkontakt an dem Kontakt des Bimetallstreifens bzw. beim und nach dem Trennen der Kontakte an einem verstellbaren Anschlag anliegt. UNTERANSPRÜCHE 1. Schaltvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der verstellbare Anschlag aus einer Schraube besteht. 2. Schaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ausser dem Bimetallschalter ein Anlaufphasenschalter vorgesehen ist. 3. not made of bimetal leaf spring is arranged and the freely movable arm of this leaf spring rests under bias with its mating contact on the contact of the bimetal strip or on an adjustable stop when and after the contacts are separated. SUBClaims 1. Switching device according to claim, characterized in that the adjustable stop consists of a screw. 2. Switching device, characterized in that in addition to the bimetal switch, a start-up phase switch is provided. 3. Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Anlaufphasenschal- ter ebenfalls als Bimetallschalter ausgebildet ist und zu beiden Seiten des Bimetallstreifens Gegenkontakte trägt. 4. Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Schalter in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind, das für die Aufnahme der haarnadelförmig gebogenen Blatt feder eine entsprechend nach aussen abgedeckte Aus sparung im Boden besitzt. 5. Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Deckel in seinem Inneren eine Rippe aufweist, die mit einer Rippe korrespondiert, die zwischen den beiden Schaltele menten liegt. 6. Switching device according to dependent claim 2, characterized in that the starting phase switch is also designed as a bimetal switch and has mating contacts on both sides of the bimetal strip. 4. Switching device according to dependent claim 2, characterized in that the two switches are housed in a single housing which has a correspondingly outwardly covered recess in the floor for receiving the hairpin-shaped bent leaf spring. 5. Switching device according to dependent claim 2, characterized in that the lid has a rib in its interior, which corresponds to a rib which is between the two Schaltele elements. 6th Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die seitlichen Gehäuse wandungen nach unten verlängert sind. 7. Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Anschlussfahnen zwi schen Deckel und Gehäuse herausragen. B. Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Aussparungen für den Durchtritt der Anschlussfahnen im Gehäusesockel an geordnet sind. 9. Schaltvorrichtung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Anschlussfahnen senk rechte Abwinklungen aufweisen, die durch den Dek- kel des Gehäuses geführt sind. Switching device according to dependent claim 2, characterized in that the side walls of the housing are extended downwards. 7. Switching device according to dependent claim 2, characterized in that the connecting lugs protrude between the cover and the housing. B. Switching device according to dependent claim 7, characterized in that the recesses for the passage of the terminal lugs are arranged in the housing base. 9. Switching device according to dependent claim 7, characterized in that the connection lugs have perpendicular bends which are guided through the cover of the housing.
CH354822D 1956-07-19 1957-07-09 Switching device with bimetal switch CH354822A (en)

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