CZ299264B6

CZ299264B6 - Elektrické spínací zarízení

Info

Publication number: CZ299264B6
Application number: CZ20023331A
Authority: CZ
Inventors: Stenzel@Udo
Original assignee: Thermostat-Und Schaltgerätebau Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2000-04-08
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2008-05-28
Also published as: EP1273020B1; ATE370512T1; EP1273020A1; ES2290135T3; PT1273020E; DE50112864D1; DE10017592C1; WO2001078098A1

Abstract

Elektrické spínací zarízení (1), zejména regulátoru teploty, omezovace teploty, je provedeno se spínacím kontaktním ústrojím (2) obsahujícím pevný kontakt (3) a pohyblivý kontakt (4), s nastavovacím elementem (6) pro prevádení pohyblivého kontaktu (4) spínacího kontaktního ústrojí (2) ze zavrené polohy do otevrené polohy a naopak, s prenášecím elementem (10) majícím na alespon jednom konci kužel (11, 11') a usporádaným ve vybrání (12, 12') pružného elementu (5) spojeného s pohyblivým kontaktem (4) a/nebo nastavovacího elementu (6), a s upevnovacím ústrojím (13), v nemž jsou upevneny pevný kontakt (3), pružný element (5) a nastavovací element(6). Vybrání (12, 12') pro uložení kužele (11, 11') má takové rozmery, že je ve smeru odstávání nastavovacího elementu (6) nebo pružného elementu (5)od upevnovacího ústrojí (13) vetší než kolmo k tomuto smeru odstávání.

Description

(57) Anotace:

Elektrické spínací zařízení (1), zejména regulátoru teploty, omezovače teploty, je provedeno se spínacím kontaktním ústrojím (2) obsahujícím pevný kontakt (3) a pohyblivý kontakt (4), s nastavovacím elementem (6) pro převádění pohyblivého kontaktu (4) spínacího kontaktního ústrojí (2) ze zavřené polohy do otevřené polohy a naopak, s přenášecím elementem (10) majícím na alespoň jednom konci kužel (11,

1T) a uspořádaným ve vybrání (12, 12') pružného elementu (5) spojeného s pohyblivým kontaktem (4) a/nebo nastavovacího elementu (6), a s upevňovacím ústrojím (13), v němž jsou upevněny pevný kontakt (3), pružný element (5) a nastavovací element (6). Vybrání (12, 12') pro uložení kužele (11, 1T) má takové rozměry, že je ve směru odstávání nastavovacího elementu (6) nebo pružného elementu (5) od upevňovacího ústrojí (13) větší než kolmo k tomuto směru odstávání.

ů)

Ί2.

Elektrické spínací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká elektrického spínacího zařízení, zejména regulátoru teploty, omezovače teploty, se spínacím kontaktním ústrojím obsahujícím pevný kontakt a pohyblivý kontakt, s nastavovacím elementem pro převádění pohyblivého kontaktu spínacího kontaktního ústrojí ze zavřené polohy do otevřené polohy a naopak, s přenášecím elementem majícím na alespoň jednom konci kužel a uspořádaným ve vybrání pružného elementu spojeného s pohyblivým kontaktem a/nebo nastavovacího elementu, a s upevňovacím ústrojím, na němž jsou upevněny pevný kontakt, pružný element a nastavovací element.

Dosavadní stav techniky

Taková spínací zařízení sestávají v podstatě ze spínacího kontaktního ústrojí provedeného s pevným kontaktem a s pohyblivým kontaktem. Aby se pohyblivý kontakt spínacího kontaktního ústrojí mohl přemístit ze zavřené polohy do otevřené polohy a naopak, je zde upraven nastavovací element. Vazba pohyblivého kontaktu na pohyb nastavovacího elementu se provádí pomocí přenášecího elementu, který může být vytvořen například jako přenášecí kolík. Přenášecí element má na alespoň jednom konci kužel, který je uspořádán ve vybrání pružného elementu spojeného s pohyblivým kontaktem a/nebo v nastavovacím elementu. Všechny uvedené díly jsou uspořádány na upevňovacím ústrojí.

Jedno takové elektrické spínací zařízení je známé například ze spisu DE 37 35 334. U tohoto známého spínacího zařízení jsou podélný bimetalový pásek a zaskakovací pružina, na níž je upevněn pohyblivý kontakt, uspořádány v podstatě paralelně. Vykonávají-li oba tyto díly sdružený výkyvný pohyb, uskuteční se mezi ovládacím elementem, pružným elementem a přenášecím elementem ve tvaru kolíku posun na způsob paralelogramu. Přitom dojde ke sklopnému pohybu kuželových konců přenášecího elementu v jim přiřazených vybráních, což je spojeno s ne nepodstatným třením kuželů v těchto vybráních. Toto tření se však ukázalo nevýhodným pro spínací funkci a zejména pro rozdíly ve spínání takových spínacích zařízení.

Ze spisu DE 82 15 108 Ul je známý spínač regulátoru teploty, který má mezi bimetalovým páskem a kontaktní pružinou přenášecí element, jehož oba konce jsou provedeny ve tvaru kužele. Vybrání v bimetalovém pásku určené pro vložení kuželového konce přenášecího elementu je provedeno jako kruhové, což je opět spojeno se vznikem tření kuželového konce v tomto vybrání.

Zařízení určené pro tepelnou ochranu motoru, známé ze spisu US 5,121,095 A, obsahuje přenášecí kolík, který prochází pohyblivým kontaktním dílem. Otvor provedený za tím účelem v tomto kontaktním dílu má čtvercový tvar. Přenášecí kolík je v tomto čtvercovém otvoru pevně fixován.

Existovaly rovněž i snahy vytvořit pro minimalizování tření konce přenášecího elementu nikoli ve tvaru kužele, nýbrž ve tvaru břitu, a umístit tyto konce v příslušně provedených vybráních. To však znamená, že přenášecí element musí být při montáži ustaven do správné polohy kolem své podélné osy, což montáž prodraží.

Úkolem vynálezu proto je dosáhnout zlepšené spínací funkce takových spínacích zařízení.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje elektrické spínací zařízení, zejména regulátoru teploty, omezovače teploty, se spínacím kontaktním ústrojím obsahujícím pevný kontakt a pohyblivý kontakt, s nastavovacím elementem pro převádění pohyblivého kontaktu spínacího kontaktního ústrojí ze zavřené polohy do otevřené polohy a naopak, s přenášecím elementem majícím na alespoň jednom konci kužel a uspořádaným ve vybrání pružného elementu spojeného s pohyblivým kontaktem a/nebo nastavovacího elementu, a s upevňovacím ústrojím, na němž jsou upevněny pevný kontakt, pružný element a nastavovací element, podle vynálezu, jehož podstatou je, že vybrání pro uložení kužele má takové rozměry, že je ve směru odstávání nastavovacího elementu nebo pružného elementu od upevňovacího ústrojí větší než kolmo k tomuto směru odstávání.

Další výhodná provedení vynálezu jsou uvedena ve vedlejších patentových nárocích.

Jádro vynálezu spočívá v tom, že jedno vybrání, popřípadě obě vybrání, v němž je vložen nebo v nichž jsou vloženy kužel nebo kužely přenášecího elementu, je nebojsou ve směru odstávání nastavovacího elementu, popřípadě pružného elementu, od upevňovacího ústrojí větší než kolmo k tomuto směru odstávání.

Tím se dosáhne toho, že kruhový nebo ve sklopené poloze příslušný mírně eliptický průřez kužele již nedosedá na kruhový okraj vybrání, nýbrž s výhodou dojde ke vzniku bodového uložení kuželových bočních ploch na bočních okrajích vybrání provedených jako podélný otvor, elipsa nebo obdélníkový otvor, takže při provádění sklopného pohybu mezi přenášecím elementem a ovládacím elementem, popřípadě pružným elementem, se potlačí tření mezi kuželovými plochami a okraji vybrání, v nichž jsou uloženy kužely. Uložení kuželů ve vybráních je srovnatelné s otočným uložením kolem osy otáčení, přičemž tato osa otáčení prochází oběma body dosednutí kuželových ploch na boční okraje vybrání.

Vybrání mohou být vytvořena buď jako podélný otvor nebo obdélníkové otvory nebo jako vybrání eliptického tvaru.

Je-li rozdíl mezi příslušnými rozměry ve směru podélné osy a příčné osy vybrání, respektive u podélného otvoru rozdíl mezi délkou a šířkou vybrání, větší než možná odchylka od výrobní tolerance přenášecího elementu nebo jeho kuželů od kruhového průřezu, je zajištěno, že tyto odchylky od výrobní tolerance nijak nezmaří dosažení požadovaného účinku snížení tření vytvořením vybrání ve tvaru podélného otvoru.

V podstatě protilehlé bodové dosednutí kuželových ploch na boční okraje podélných otvorů může být s výhodou vytvořeno jako kluzné, to znamená, že dosednutí se může vychylovat podél bočních okrajů, jestliže části kuželových ploch vytvořené kolmo k nim by při relativně silném náklonu mezi nastavovacím elementem a přenášecím elementem přesto naběhly na konce podélných otvorů. Přenášecí element bude přitom v podélném otvoru po prvním spínacím cyklu zpravidla hledat střední polohu, která je prakticky bez tření.

Je-li vybrání vytvořeno ve tvaru elipsy, bude přenášecí element v důsledku síly pružného elementu, působící mezi ním a bočními okraji vybrání, hledat nejširší místo elipsy jako úložný bod. Dojde-li potom ke sklopnému pohybu mezi ovládacím elementem a přenášecím elementem, budou se kuželové plochy jakoby odvalovat po bočních okrajích eliptického vybrání, což je rovněž spojeno se vznikem jen velmi malého tření.

-2CZ 299264 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky elektrické spínací zařízení s bimetalovým páskem v natažené poloze (spínací kontakt je spojen), obr. 2 schematicky bokorys elektrického spínacího zařízení z obr. 1 s bimetalovým páskem v zahnuté poloze (spínací kontakt je rozpojen), obr. 3 schematicky poměry uložení kužele podle dosavadního stavu techniky a obr. 4 schematicky poměry uložení kužele podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Elektrické spínací zařízení I, znázorněné na obr. 1 a 2, obsahuje spínací kontaktní ústrojí 2 sestávající z pevného kontaktu 3 a z pohyblivého kontaktu 4, který je upevněn na pružném elementu 5 ve formě kontaktní pružiny.

Aby se pružný element 5 ve formě kontaktní pružiny vykyvoval, a tím spínací kontaktní ústrojí 2 rozpojovalo a spojovalo, je použit nastavovací element 6 ve formě bimetalového pásku 7, jehož výkyvný konec 8 je pohybově sdružen s volným koncem 9 pružného elementu 5 prostřednictvím přenášecího elementu J_0. Přenášecí element J_0 je u znázorněného příkladného provedení vytvořen jako přenášecí kolík, který má na obou koncích kužely 11, 11které jsou uspořádány ve vybráních 12, .12' bimetalového pásku 7, popřípadě pružného elementu 5.

Na obr. 1 a obr. 2 je dále znázorněno upevňovací ústrojí 13 sestávající z nad sebou uspořádaných izolačních kotoučů, v němž jsou upevněny pevné konce pružného elementu 5 a bimetalového pásku 7, jakož i pevný kontakt 3, připojovací kontakty 14 a nosné rameno 15 pro nastavovací ústrojí 16.

Obr. 3 znázorňuje poměry v oblasti uložení kužele 11 podle dosavadního stavu techniky. Obr. 3a znázorňuje v půdorysu bimetalový pásek 7. Vybrání 12, v němž je uložen kužel 11, je kruhové. To znamená, že oba okraje 20 viditelné na obr. 3b dosedají na plochy kužele 11 a způsobují vznik tření, když se úhel α sklonu zvětší.

U příkladného provedení vynálezu, znázorněného na obr. 4, je vybrání vytvořeno jako obdélníkové vybrání, přičemž kruhový kužel 11 proto dosedá jen na boční okraje 25 vybrání 12, zatímco podélné okraje 26 zůstávají volné. Znakem vynálezu je, že vybrání 12 je ve směru 27 podélného rozložení bimetalového pásku 7 provedeno větší než ve směru k němu příčném. Kromě vytvoření jako obdélníkový otvor, který je znázorněn na obr. 4, připadá v úvahu i vytvoření vybrání 12, 12' ve tvaru podélného otvoru nebo elipsy.

Poměr délky D k šířce d vybrání 12, _12', respektive poměr délky D v podélné ose a šířky d v příčné ose vybrání 12, 12' ve tvaru elipsy nebo podélného otvoru vyhovuje přibližně vztahu cos tz ’

-3 I přičemž a je úhel, který svírá podélná osa kuželů 11, ii' s kolmicí k ploše proložené vybráním 12, J2', když se bimetalový pásek 7 vychýlí.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY i() 1. Elektrické spínací zařízení (1), zejména regulátoru teploty, omezovače teploty, se spínacím kontaktním ústrojím (
2) obsahujícím pevný kontakt (
3) a pohyblivý kontakt (
4), s nastavovacím elementem (6) pro převádění pohyblivého kontaktu (4) spínacího kontaktní15 ho ústrojí (2) ze zavřené polohy do otevřené polohy a naopak, s přenášecím elementem (10) majícím na alespoň jednom konci kužel (11, 1Γ) a uspořádaným ve vybrání (12, 12') pružného elementu (5) spojeného s pohyblivým kontaktem (4) a/nebo nastavovacího elementu (6), a s upevňovacím ústrojím (13), v němž jsou upevněny pevný kontakt (3), pružný element (5) a nastavovací element (6), vyznačující se tím, že vybrání (12, 12) pro uložení kužele (11, 1 Γ) má takové rozměry, že je ve směru odstávání nastavovacího elementu (6) nebo pružného elementu (5) od upevňovacího ústrojí (13) větší než kolmo k tomuto směru odstávání.

30 2. Elektrické spínací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nastavovací element (6) je o sobě známým způsobem vytvořen jako bimetalový pásek (7), který je svým upevňovacím koncem uspořádán v upevňovacím ústrojí (13) a na svém výkyvném konci (8) je opatřen vybráním (12), v němž je uložen kužel (11) přenášecího elementu (10).

35 3. Elektrické spínací zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že pružný element (5) spolupracující s pohyblivým kontaktem (4) je vytvořen jako podélná kontaktní pružina, která je na svém výkyvném volném konci (9) spojena s výkyvným koncem (8) bimetalového pásku (7) a pro uložení kužele (11') přenášecího elementu (10) je opatřena vybráním (12').

40 4. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že vybrání (12, 12) v nastavovacím elementu (6) a/nebo pružném elementu (5) je vytvořeno jako podélný otvor.
5. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků laž3, vyznačují45 cí se t í m , že vybrání (12, 12') jsou vytvořena jako obdélníkový otvor.
6. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že vybrání (12, 12') jsou vytvořena jako elipsa.

-4CZ 299264 B6
7. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že rozdíl mezi rozměry vybrání (12, 12 ) ve směru podélné osy a rozměry vybrání (12, 12) ve směru příčné osy vybrání (12, 12'), respektive u podélného otvoru rozdíl mezi délkou (D) a šířkou (d) vybrání (12, 12'), je větší než možná odchylka od výrobní tolerance přenášecího elementu (10) nebo jeho kuželů (11, 11') od kruhového průřezu.
8. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kuželové plochy dosedají na boční okraje (25) vybrání (12, 12') v podstatě bodově.
9. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že v podstatě protilehlé bodové dosednutí kuželových ploch na boční okraje (25) vybrání (12, 12') je vytvořeno kluzně podél bočních okrajů (25).
10. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že boční okraje (25) vybrání (12, 12 ) jsou vytvořeny jako kluzné okraje, zejména jsou vyhlazeny.
11. Elektrické spínací zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že poměr délky (D) k šířce (d) vybrání (12, 12'), respektive poměr délky (D) v podélné ose a šířky (d) v příčné ose vybrání (12, 12'), vyhovuje přibližně vztahu přičemž a je úhel, který svírá plocha vybrání (12, 12') s podélnou osou přenášecího elementu (10).