DE102013022331A1 - Temperature-dependent switch - Google Patents
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Abstract
Bei einem temperaturabhängigen Schalter (10) mit einem ersten und einem zweiten Außenanschluss (11, 12), einem mit dem ersten Außenanschluss (11) elektrisch leitend verbundenen stationären Kontaktteil (15), einem mit dem stationären Kontaktteil (15) zusammenwirkenden beweglichen Kontaktteil (16), das an einem Federteil (17) befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss (12) verbunden ist und das bewegliche Kontaktteil (16) gegen das stationäre Kontaktteil (15) drückt, einem Bimetallteil (19) und einem zwischen dem Bimetallteil (19) und dem Federteil (17) angeordneten Stößel (21), drückt das Bimetallteil (19) bei Überschreiten einer Schalttemperatur den Stößel (21) gegen das Federteil (17), wodurch das bewegliche Kontaktteil (16) von dem stationären Kontaktteil (15) abhebt. Der Schalter weist ferner ein Federschnappteil (33) auf, das zumindest bei Überschreiten der Schalttemperatur den Stößel (21) gegen das Federteil (17) drückt.In a temperature-dependent switch (10) having a first and a second outer terminal (11, 12), a stationary contact part (15) electrically connected to the first outer terminal (11), a movable contact part (16) cooperating with the stationary contact part (15) ) fixed to a spring member (17) electrically conductively connected to the second outer terminal (12) and pressing the movable contact member (16) against the stationary contact member (15), a bimetal member (19) and between the bimetallic member (19) and the spring part (17) arranged plunger (21), presses the bimetal (19) when a switching temperature is exceeded, the plunger (21) against the spring member (17), whereby the movable contact part (16) of the stationary contact part (15 ) takes off. The switch further comprises a spring snap part (33) which presses the plunger (21) against the spring part (17) at least when the switching temperature is exceeded.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter mit einem ersten und einem zweiten Außenanschluss, einem mit dem ersten Außenanschluss elektrisch leitend verbundenen stationären Kontaktteil, einem mit dem stationären Kontaktteil zusammenwirkenden beweglichen Kontaktteil, das an einem Federteil befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss verbunden ist, und das das bewegliche Kontaktteil gegen das stationäre Kontaktteil drückt, einem Bimetallteil und einem zwischen dem Bimetallteil und dem Federteil angeordneten Stößel, wobei das Bimetallteil bei Überschreiten einer Schalttemperatur den Stößel gegen das Federteil drückt und dadurch das bewegliche Kontaktteil von dem stationären Kontaktteil abhebt.The present invention relates to a temperature-dependent switch having a first and a second outer terminal, a stationary contact part electrically conductively connected to the first outer terminal, a movable contact part cooperating with the stationary contact part and attached to a spring part which is electrically conductively connected to the second outer terminal is, and which presses the movable contact part against the stationary contact part, a bimetal and a arranged between the bimetallic part and the spring member plunger, wherein the bimetallic part presses the plunger against the spring member when a switching temperature is exceeded and thereby lifts the movable contact part of the stationary contact part.
Ein derartiger Schalter ist aus der
Der bekannte Schalter ist Temperaturschutzschalter, bei dem die Schaltbewegung einer Bimetallscheibe über einen Stößel auf eine stromführende Schließfeder übertragen wird, die ein bewegliches Kontaktteil trägt, das sie bei geschlossenem Schalter gegen ein stationäres Kontaktteil drückt. Stationäres Kontaktteil und Schließfeder sind jeweils mit einem Anschlussblech verbunden. Die beiden Anschlussbleche sind an einem Isolatorkörper festgelegt, aus dem sie seitlich herausragen. Der Temperaturschutzschalter weist ein flaches Gehäuse auf, aus dem die beiden Anschlussbleche als Außenanschlüsse herausragen.The known switch is a temperature protection switch, in which the switching movement of a bimetallic disc is transmitted via a plunger to a current-conducting closing spring which carries a movable contact part, which presses them when the switch is closed against a stationary contact part. Stationary contact part and closing spring are each connected to a connecting plate. The two connection plates are fixed to an insulator body, from which they protrude laterally. The temperature protection switch has a flat housing from which the two connection plates protrude as external connections.
Derartige temperaturabhängige Schalter werden in bekannter Weise dazu verwendet, elektrische Geräte vor Überhitzung zu schützen. Dazu wird der Schalter über seine beiden Außenanschlüsse elektrisch mit dem zu schützenden Gerät in Reihe geschaltet und mechanisch so an dem Gerät angeordnet, dass er mit diesem in thermischer Verbindung steht.Such temperature-dependent switches are used in a known manner to protect electrical equipment from overheating. For this purpose, the switch is electrically connected via its two external connections with the device to be protected in series and mechanically arranged on the device so that it is in thermal communication with this.
In der Ausführung eines Schalters gemäß der
Der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes fließt so durch die beiden Kontaktteile und die Federschnappscheibe in das Unterteil.The operating current of the device to be protected flows through the two contact parts and the spring snap disc in the lower part.
Der aus der
Unterhalb der Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe ist der Stromkreis geschlossen und das zu schützende Gerät wird über den Schalter mit Strom versorgt. Erhöht sich die Temperatur entweder infolge eines zu hohen Betriebsstromes oder infolge eines zu sehr aufgeheizten, zu schützenden Gerätes über einen zulässigen Wert hinaus, so verformt sich die Bimetall-Schnappscheibe, wodurch die Federschnappscheibe von ihrer ersten stabilen geometrischen Konfiguration, in der sie das bewegliche Kontaktteil gegen das stationäre Kontaktteil drückt, in ihre zweite stabile geometrische Konfiguration umspringt, in der sie das bewegliche Kontaktteil von dem stationären Kontaktteil abhebt. Der Schalter wird geöffnet und die Versorgung des zu schützenden Gerätes wird unterbrochen.Below the response temperature of the bimetallic snap disk, the circuit is closed and the device to be protected is powered by the switch with power. Increases the temperature either due to an excessive operating current or due to an overheated, protected device beyond a permissible value, so deforms the bimetallic snap disk, whereby the spring snap disk of their first stable geometric configuration in which they the movable contact part pushes against the stationary contact part, umspringt in its second stable geometric configuration in which it lifts the movable contact part of the stationary contact part. The switch is opened and the supply of the device to be protected is interrupted.
Das jetzt stromlose Gerät kann sich dann wieder abkühlen. Dabei kühlt sich auch der thermisch an das Gerät angekoppelte Schalter wieder ab, der daraufhin selbsttätig wieder schließt. Während ein derartiges Schaltverhalten zum Schutz z. B. eines Haartrockners durchaus sinnvoll sein kann, ist dies überall dort nicht erwünscht, wo sich das zu schützende Gerät nach dem Abschalten nicht automatisch wieder einschalten darf, um Beschädigungen zu vermeiden. Dies gilt z. B. für Elektromotoren, die als Antriebsaggregate eingesetzt werden.The now de-energized device can then cool down again. In this case, the thermally coupled to the device switch cools down again, which then automatically closes again. While such a switching behavior for protection z. B. a hair dryer can be quite useful, this is not desirable everywhere where the device to be protected after switching off may not automatically turn on to avoid damage. This applies z. B. for electric motors that are used as drive units.
Bei bekannten temperaturabhängigen Schaltern wird deshalb häufig ein sogenannter Selbsthaltewiderstand vorgesehen, der elektrisch parallel zu den Anschlüssen liegt, wie dies ebenfalls in der
Abweichend von der Ausführung des Schalters gemäß der
Das Schaltwerk kann auch eine Bimetall-Federzunge umfassen, wie es in der
Wenn der temperaturabhängige Schalter besonders hohe Ströme führen soll, so wird häufig ein Stromübertragungsglied in Form einer Kontaktbrücke oder eines Kontakttellers eingesetzt, das von einem Federteil bewegt wird und zwei Kontaktteile trägt, die mit zwei stationären Gegenkontakten zusammenwirken; siehe beispielsweise die
Auf diese Weise fließt der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes von dem ersten Gegenkontakt über das erste Kontaktteil in den Kontaktteller, durch diesen hindurch zum zweiten Kontaktteil und von diesem in den zweiten Gegenkontakt. Das Federteil ist somit stromlos. Es ist auch bekannt, das Federteil selbst, also beispielsweise eine Bimetall-Schnappscheibe oder eine gegen ein Bimetallteil arbeitende Federschnappscheibe als Kontaktbrücke zu verwenden, die den Betriebsstrom führt.In this way, the operating current of the device to be protected flows from the first mating contact via the first contact part into the contact plate, through it to the second contact part and from this into the second mating contact. The spring part is thus de-energized. It is also known to use the spring member itself, so for example a bimetallic snap disk or a working against a bimetal Federschnappscheibe as a contact bridge, which carries the operating current.
Die bekannten Schalter müssen dazu in der Lage sein, Motoren sowohl im Grenzbetrieb bei maximal zulässiger Leistung als auch bei blockierendem Rotor zuverlässig zu schützen. Um zu prüfen, ob der Schalter dies auch leistet, werden üblicher Weise zwei Tests durchgeführt.The known switches must be able to reliably protect motors both in the limit mode with maximum allowable power and blocking rotor. To test whether the switch does this, usually two tests are performed.
Bei dem sogennanten Heating Test wird der Motor mit maximaler Leistung betrieben, wobei weder der Stromfluss durch den Schalter noch die dabei von dem Motor auf den Schalter übertragene Hitze den Schalter öffnen darf.In the so-called heating test, the motor is operated at maximum power, wherein neither the flow of current through the switch nor the case thereby transferred from the engine to the switch heat may open the switch.
Bei dem sogenannten Locked Rotor Test dagegen wird der Motor bei blockiertem Rotor mit der Betriebsspannung verbunden, was dazu führt, dass ein Betriebsstrom durch den Motor fließt, der drei bis fünf Mal größer ist als der übliche Betriebsstrom.In contrast, in the so-called locked rotor test, the motor is connected to the operating voltage with the rotor locked, which results in an operating current flowing through the motor which is three to five times greater than the usual operating current.
Dieser hohe Strom führt natürlich auch zu einem Aufheizen des Motors und damit zu einer Temperaturerhöhung an dem Schalter. Um den Motor vor Überhitzung zu schützen, muss für eine gute thermische Ankopplung des Schalters an den Motor gesorgt werden.Of course, this high current also leads to a heating of the motor and thus to an increase in temperature at the switch. To protect the motor from overheating, it is important to ensure good thermal coupling of the switch to the motor.
Neben der guten thermischen Ankopplung muss der Schalter auch die erforderliche Zahl von Schaltzyklen erfüllen, die bei typischen Anforderungen, wie sie oben beschrieben wurden, mindestens bei 3.000 liegen sollten.In addition to good thermal coupling, the switch must also meet the required number of switching cycles, which should be at least 3,000 for typical requirements as described above.
Damit der Schalter hohe Betriebsströme führen kann, ohne dass dadurch die Bimetallscheibe bereits auf ihre Schalttemperatur aufgeheizt wird, schlägt die gattungsbildende
Die Bimetallscheibe wird zudem in einer Vertiefung an einer Außenseite des Isolatorkörpers angeordnet, um sie thermisch einerseits von der stromführenden Schließfeder zu entkoppeln und anderseits eine gute thermische Ankopplung der Bimetallscheibe an das zu schützende Gerät zu ermöglichen.The bimetallic disc is also arranged in a recess on an outer side of the insulator body to thermally decouple on the one hand from the current-carrying closing spring and on the other hand to allow a good thermal coupling of the bimetallic disc to the device to be protected.
Das in dem bekannten Schalter verwendete temperaturabhängige Schaltwerk ist prinzipiell so aufgebaut, wie ein sogenannter Thermostatschalter, der zur Regelung der Temperatur eines damit ausgestatteten Gerätes verwendet wird, beispielsweise zur Regelung der Temperatur eine Heizplatte. Beispiele derartiger Thermostatschalter finden sich in folgenden Schutzrechten:
Der aus der gattungsbildenden
Bei dem Schalter gemäß der
Versuche in den Räumen der Anmelderin haben gezeigt, dass der bekannte Schalter bei einem durch die Schließfeder fließenden Strom von 35 A im locked rotor test mit 120 VAC oft schon nach 300 Schaltzyklen nicht mehr öffnet, weil die Kontaktteile durch Lichtbogenbildung miteinander verschweißt wurden.Tests on the premises of the Applicant have shown that the known switch with a current flowing through the closing spring current of 35 A in the locked rotor test with 120 VAC often after 300 cycles no longer opens, because the contact parts were welded together by arcing.
Die
Unterhalb ihrer Schalttemperatur drückt die Bimetall-Schnappscheibe den Bolzen in Richtung von zwei stationären Gegenkontakten, an die sich die Kontaktbrücke unter der Kraft der Druckfeder anlegt, die sich anderen Endes an der Bimetall-Schnappscheibe abstützt.Below its switching temperature, the bimetallic snap disk pushes the bolt in the direction of two stationary mating contacts, to which the contact bridge applies under the force of the compression spring, which is supported on the other end of the bimetallic snap disk.
Erhöht sich die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe, so zieht diese den Bolzen von den beiden stationären Gegenkontakten weg, wobei der Bolzen dabei die Kontaktbrücke von den Gegenkontakten abhebt, so dass der Schalter geöffnet wird.Increases the temperature of the bimetal snap-action, so this pulls the bolt away from the two stationary mating contacts, the bolt thereby lifts the contact bridge of the mating contacts, so that the switch is opened.
Die
Auf der von dem Stößel abgelegenen Seite der Feder-Schnappscheibe ist eine Bimetall-Schnappscheibe angeordnet, die unterhalb ihrer Schalttemperatur lose unterhalb der Feder-Schnappscheibe liegt, so dass der Schalter geschlossen ist.On the side remote from the plunger side of the spring snap-action disc a bimetal snap-action disc is arranged, which lies below its switching temperature loosely below the spring snap-action disc, so that the switch is closed.
Erhöht sich die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe, so drückt diese gegen den Stößel und die Feder-Schnappscheibe, so dass sich die Kontaktbrücke von den stationären Gegenkontakten abhebt und die Feder-Schnappscheibe von ihrer ersten in ihre zweite mechanisch stabile Lage umschnappt. In diesem geöffneten Zustand drücken sowohl die Feder-Schnappscheibe als auch die Bimetall-Schnappscheibe die Kontaktbrücke von den stationären Gegenkontakten weg.If the temperature of the bimetal snap-action disc increases, this presses against the plunger and the spring snap-action disc so that the contact bridge lifts off from the stationary mating contacts and snaps the spring snap-action disc from its first to its second mechanically stable position. In this open state, both the spring snap-action disc and the bimetallic snap-action disc push the contact bridge away from the stationary mating contacts.
Oberhalb der Kontaktbrücke ist ein Schaltstempel vorgesehen, der über eine zweite bistabile Feder-Schnappscheibe an einem Betätigungsknopf angeordnet ist. Wenn der Betätigungsknopf in das Gehäuse des Schalters hineingedrückt wird, so drückt der Schaltstempel bei geöffnetem Schalter gegen die Kontaktbrücke. Die Stellkraft der zweiten Feder-Schnappscheibe ist geringer als die Summe der Stellkräfte der ersten Feder-Schnappscheibe und der Bimetall-Schnappscheibe, so dass beim Eindrücken des Betätigungsknopfes in das Gehäuse die zweite Feder-Schnappscheibe in ihre inaktive Position umschnappt, wenn sich die Bimetall-Schnappscheibe oberhalb ihrer Schalttemperatur befindet.Above the contact bridge, a switching punch is provided, which is arranged via a second bistable spring snap-action disc on an actuating knob. When the actuating button is pressed into the housing of the switch, the switching punch presses against the contact bridge when the switch is open. The actuating force of the second spring snap-action disc is less than the sum of the actuating forces of the first spring snap-action disc and the bimetal snap-action disc, so that when the actuating knob is pressed into the housing, the second spring snap-action disc snaps into its inactive position when the bimetal Snap disc is above its switching temperature.
Sinkt die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe wieder, so springt diese in ihre unbelastete Stellung zurück, die Kontaktbrücke wird jedoch durch die erste Feder-Schnappscheibe in geöffneter Stellung gehalten. Ein erneutes Drücken auf den Betätigungsknopf bewirkt jetzt, dass der Schaltstempel die Kontaktbrücke nach unten drückt, so dass die erste Feder-Schnappscheibe wieder in ihre erste stabile Position umspringt, in der der Schalter geschlossen ist. Die Stellkraft der zweiten Feder-Schnappscheibe muss dazu größer sein als die der ersten Feder-Schnappscheibe.If the temperature of the bimetal snap-action disc drops again, this spring returns to its unloaded position, but the contact bridge is held in the open position by the first spring snap-action disc. Pressing the operating button again now causes the switching punch to push the contact bridge down so that the first spring snap-action disc returns to its first stable position, in which the switch is closed. The force of the second spring snap-action disc must be greater than that of the first spring snap-action disc.
Aus der
Die Bimetall-Schnappscheibe ist über eine Federscheibe auf einer Schulter des Gehäuses des temperaturabhängigen Schalters festgelegt. Die Federscheibe ermöglicht ein Umschnappen der Bimetall-Schnappscheibe und dämpft die Bewegung der Bimetall-Schnappscheibe während der Umschaltvorgänge und soll den Wärmeaustausch zwischen der Bimetall-Schnappscheibe und dem Gehäuse verbessern.The bimetallic snap disk is fixed by a spring washer on a shoulder of the housing of the temperature-dependent switch. The spring washer allows snapping the bimetallic snap disk and dampens the movement of the bimetallic snap disk during the switching operations and is intended to improve the heat exchange between the bimetallic snap disk and the housing.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Schalter derart weiterzubilden, dass er bei einfachem und preiswertem Aufbau auch bei höheren Schaltströmen noch eine ausreichende Anzahl von Schaltzyklen bereitstellt.Based on this prior art, it is an object of the present invention, the aforementioned switch in such a way that it still provides a sufficient number of switching cycles with a simple and inexpensive construction even at higher switching currents.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Schalter dadurch gelöst, dass der Schalter ein Federschnappteil aufweist, das zumindest bei Überschreiten der Schalttemperatur den Stößel gegen das Federteil drückt.According to the invention this object is achieved in the switch mentioned above in that the switch has a Federschnappteil that pushes the plunger against the spring member at least when the switching temperature is exceeded.
In einem nicht zu der Erfindung zählenden Ausführungsbeispiel wird der Stößel im Gegensatz zu dem bekannten Schalter nicht nur beim öffnen des Schalters sondern auch beim Schließen des Schalters die Bewegung des Bimetallteils auf das Federteil überträgt, wird die Schließgeschwindigkeit erhöht, die erfindungsgemäß nicht mehr nur durch die Schließfeder bestimmt wird.In a not counting to the invention embodiment, the plunger is in contrast to the known switch not only when opening the switch but also when closing the switch, the movement of the bimetal on the spring member transmits, the closing speed is increased, the invention no longer only by the Closing spring is determined.
Dabei wird nicht die Lichtbogenausbildung selbst zu beeinflusst oder das Federteil umgestaltet, sondern die Schaltdynamik des bekannten Schalters wird dadurch erhöht, dass zwischen der Schließfeder und dem Bimetallteil eine Zwangskopplung bereitgestellt wird.In this case, the arc formation itself is not affected or the spring part redesigned, but the switching dynamics of the known switch is increased by providing a positive coupling between the closing spring and the bimetal part.
Diese Zwangskopplung wird auf konstruktiv einfache und preiswerte Weise dadurch erreicht, dass der Stößel nicht nur beim Öffnen in bekannter Weise eine Druckkraft von dem Bimetallteil auf das Federteil überträgt, sondern beim Schließen eine Zugkraft von dem Bimetallteil auf das Federteil überträgt.This positive coupling is achieved in a structurally simple and inexpensive way, that the plunger not only when opening in known manner transmits a compressive force of the bimetal on the spring member, but transmits a tensile force from the bimetal on the spring member when closing.
Diese Maßnahme erhöht die Schließgeschwindigkeit des Schalters, was insbesondere bei hohen geschalteten Strömen wider Erwarten den Kontaktverschleiß bereits deutlich verringert, wodurch nach Erkenntnis der Erfinder der vorliegenden Anmeldung bereits die Lebensdauer, also die Zahl der Schaltzyklen deutlich erhöht.This measure increases the closing speed of the switch, which, especially at high currents switched contrary to expectations, the contact wear already significantly reduced, which according to the inventors of the present application already the life, so the number of switching cycles significantly increased.
Von Vorteil ist dabei insbesondere, dass nicht die Stellkraft des Federteils erhöht wird, sondern durch die Bimetallscheibe eine zusätzliche Schließkraft aufgebracht wird. Auf diese Weise wird die Öffnungsgeschwindigkeit des Schalters nicht negativ beeinflusst, denn beim Öffnen muss die Bimetallscheibe lediglich nach wie vor die bisherige Schließkraft des Federteils überwinden.The advantage here is in particular that not the force of the spring member is increased, but an additional closing force is applied by the bimetallic disc. In this way, the opening speed of the switch is not adversely affected, because when opening the bimetal disc only has to overcome the previous closing force of the spring member.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben anhand der zu der vorliegenden Erfindung führenden Versuche und Überlegungen erkannt, dass unter bestimmten Bedingungen auf die Zwangskopplung zwischen dem Stößel und dem Federteil verzichtet werden, ohne dass alle oben genannten Vorteile verloren gehen.The inventors of the present application have recognized, based on the experiments and considerations leading to the present invention, that under certain conditions the positive coupling between the plunger and the spring part is dispensed with, without losing all the advantages mentioned above.
Wenn lediglich das Federschnappteil und das Bimetallteil mit dem Stößel verbunden sind, bleibt der Vorteil der erhöhten Öffnungsgeschwindigkeit erhalten. Beim Schließen des Schalters wird der Stößel durch die kombinierte Wirkung von Federschnappteil und Bimetallteil zudem so schnell zurückgezogen, dass die Schließgeschwindigkeit gegenüber dem aus der
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben ferner anhand der zu der Erfindung führenden Versuche und Überlegungen erkannt, dass unter bestimmten Bedingungen auch auf die Zwangskopplung zwischen dem Stößel und dem Federschnappteil sowie dem Bimetallteil verzichtet werden kann, ohne dass alle oben genannten Vorteile verloren gehen.The inventors of the present application have further recognized, based on the experiments and considerations leading to the invention, that under certain conditions, the positive coupling between the plunger and the spring snap part and the bimetallic part can be dispensed with without losing all the above-mentioned advantages.
Wenn das zusätzliche Federschnappteil vorgesehen ist, so bleibt der Vorteil der erhöhten Öffnungsgeschwindigkeit erhalten. Beim Schließen des Schalters wird der Stößel durch die Wirkung des Federschnappteil auf das Bimetallteil zudem so schnell zurückgezogen, dass die Schließgeschwindigkeit gegenüber dem aus der
Diese Maßnahme ist insofern ungewöhnlich, als der bekannte Schalter ja bereits ein Federteil aufweist, das in bekannter Weise gegen die Kraft des Bimetallteils arbeitet. Erfindungsgemäß wird jetzt zusätzlich ein Federschnappteil vorgesehen, um die Dynamik des Schaltvorganges weiter zu erhöhen.This measure is unusual in that the known switch already has a spring part which operates in a known manner against the force of the bimetallic part. According to the invention, a spring snap part is now additionally provided in order to further increase the dynamics of the switching process.
Dies führt dazu, dass der neue Schalter auch bei hohen Schaltströmen die erforderliche Anzahl an Schaltzyklen übersteht Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.As a result, the new switch survives the required number of switching cycles even at high switching currents. The object underlying the invention is completely solved in this way.
Vorzugsweise sind das Federschnappteil und das Bimetallteil an einem ersten Ende des Stößels und das Federteil an einem zweiten Ende des Stößel angeordnet, wobei weiter vorzugsweise das Federschnappteil und das Bimetallteil so mit dem Stößel verbunden sind, dass sie auf den Stößel Druck- und Zugkräfte übertragen, weiter vorzugsweise weist der Stößel einen Schaft auf, der an seinem ersten Ende einen verjüngten Abschnitt aufweist, der einen gegenüber dem verjüngten Abschnitt verbreiterten Kopf trägt, wobei auf dem verjüngten Abschnitt das Bimetallteil und das Federschnappteil mit ihrem jeweiligen Durchgangsloch derart angeordnet sind, dass das Bimetallteil und das Federschnappteil mit Spiel zwischen dem Kopf und dem Schaft gehalten werden.Preferably, the spring snap part and the bimetal part are arranged at a first end of the plunger and the spring part at a second end of the plunger, wherein more preferably the spring snap part and the bimetallic part are connected to the plunger so that they transmit compressive and tensile forces on the plunger, more preferably, the plunger has a shank having at its first end a tapered portion which carries a widened relative to the tapered portion head, wherein on the tapered portion of the bimetallic element and the Federschnappteil are arranged with their respective through hole such that the bimetal and the spring snap part are held with play between the head and the shaft.
Diese Maßnahmen führen wie die oben diskutierte, beidseitige Zwangskopplung des Stößels auch noch zu einer verbesserten Schaltdynamik, so dass die Anzahl der Schaltzyklen erhöht wird.These measures, like the double-sided positive coupling of the tappet discussed above, also lead to improved switching dynamics, so that the number of switching cycles is increased.
Der verjüngte Abschnitt kann mit dem Kopf oder dem Schaft einstückig ausgebildet sein, wobei entweder der verjüngte Abschnitt in ein in dem Schacht vorgesehenes Sackloch eingesetzt wird oder der Kopf auf den verjüngten Abschnitt aufgesetzt wird. Der Kopf kann auch als Niet ausgebildet sein, dessen Bolzen in ein in dem verjüngten Abschnitt vorgesehenes Sackloch eingesetzt wird.The tapered portion may be integrally formed with the head or shaft, either inserting the tapered portion into a blind hole provided in the shaft or seating the head on the tapered portion. The head may also be formed as a rivet, the bolt is inserted into a provided in the tapered portion blind hole.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das Bimetallteil zwischen dem Stößel und dem Federschnappteil angeordnet ist.It is preferred if the bimetallic part is arranged between the plunger and the spring snap part.
Hier ist von Vorteil, dass das Federschnappteil außen an dem Bimetallteil liegt und dieses schützt.The advantage here is that the spring snap part is located on the outside of the bimetal and this protects.
Alternativ ist es bevorzugt, wenn das Federschnappteil zwischen dem Stößel und dem Bimetallteil angeordnet ist.Alternatively, it is preferred if the spring snap part is arranged between the plunger and the bimetal part.
Hier ist zum einen von Vorteil, dass das außen liegende Bimetallteil thermisch gut an ein zu schützendes Gerät angekoppelt werden kann, wobei ferner von Vorteil ist, dass auch ohne Zwangskopplung zwischen Stößel und Bimetallteil sowie Federschnappteil das Bimetallteil das in Richtung Stößel über ihm liegende Federschnappteil beim Öffnen des Schalters sehr schnell zum Umschnappen bringt.Here, on the one hand, it is advantageous that the outer bimetallic part can be thermally coupled well to a device to be protected, wherein it is also advantageous that the bimetallic part is also in the direction of the plunger without forced coupling between plunger and bimetal part and spring snap part When the switch is opened, the spring snap part above it quickly snaps into place.
Unter einem „Federschnappteil” wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Federteil verstanden, das zwei stabile geometrische Konfigurationen aufweist, wie dies für Federschnappscheiben bei temperaturabhängigen Schaltern allgemein bekannt ist. Durch das Bimetallteil wird das Federschnappteil von seiner einen in Richtung auf die andere geometrisch stabile Konfiguration gedrückt, bis das Federschnappteil dann schlagartig vollständig umspringt.In the context of the present invention, a "spring snap part" is understood to mean a spring part which has two stable geometric configurations, as is generally known for spring snap disks in the case of temperature-dependent switches. Through the bimetal part, the spring snap part is pressed from its one towards the other geometrically stable configuration until the spring snap part then abruptly completely recoils.
Der Schalter kann jeweils mit einem Heizwiderstand für definiertes stromabhängiges Schalten und ggf. zusätzlich mit einem Selbsthaltewiderstand versehen sein, damit der geöffnete Schalter nicht abkühlt und selbsttätig wieder schließt.The switch can each be provided with a heating resistor for defined current-dependent switching and possibly additionally with a self-holding resistor, so that the open switch does not cool and automatically closes again.
Weiter ist es bevorzugt, wenn das Bimetallteil als längliche Zunge ausgebildet ist, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten jeweils zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen, weiter vorzugsweise das Federschnappteil als längliche Zunge ausgebildet ist, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten jeweils zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen, weiter vorzugsweise das Bimetallteil als Bimetall-Scheibe ausgebildet ist, die an ihren Rand zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen, weiter vorzugsweise das Federschnappteil als Feder-Schnappscheibe ausgebildet ist, die an ihren Rand zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen.Further, it is preferred if the bimetallic part is formed as an elongated tongue, which is arranged at its opposite narrow sides between two abutments, which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger, further preferably the Federschnappteil is formed as an elongated tongue which at their opposite narrow sides respectively is arranged between two abutments, which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger, more preferably the bimetallic part is formed as a bimetallic disc, which is arranged at its edge between two abutments which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger, further preferably the spring snap part as a spring Snap disc is formed, which is arranged at its edge between two abutments which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger.
Diese Maßnahmen betreffen die möglichen Ausgestaltungen von Federschnappteil und Bimetallteil als längliche Zunge oder Scheibe. Wobei unter einer „Scheibe” im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein allgemein rundes, kreisrundes, ovales oder abgerundetes Teil verstanden wird.These measures relate to the possible embodiments of Federschnappteil and Bimetallteil as elongated tongue or disc. Wherein a "disk" in the context of the present invention, a generally round, circular, oval or rounded part is understood.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn der erste und zweite Außenanschluss an einem Isolatorkörper festgelegt sind, wobei vorzugsweise der erste und der zweite Außenanschluss als erstes bzw. zweites Anschlussblech ausgebildet sind, die beiden Anschlussbleche aus dem Isolatorkörper herausragen, und der Isolatorkörper in einem Gehäuse angeordnet ist, weiter vorzugsweise das Federteil einen ersten und einen zweiten Schenkel aufweist, das bewegliche Kontaktteil an dem ersten Schenkel befestigt ist, der zweite Schenkel elektrisch mit dem zweiten Anschlussblech verbunden ist, und der Stößel zwischen dem ersten Schenkel und dem Bimetallteil angeordnet ist, weiter vorzugsweise das Gehäuse eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die über Schmalseiten miteinander verbunden sind, und das Gehäuse an einer seiner Schmalseiten eine Öffnung aufweist und mit dieser Öffnung auf den Isolatorkörper gesteckt ist, weiter vorzugsweise die beiden Schenkel zum Unterbrechen einer leitenden Verbindung zwischen den beiden Anschlussblechen von dem Stößel auseinandergebogen werden, weiter vorzugsweise der zweite Schenkel an dem zweiten Anschlussblech anliegt, weiter vorzugsweise der Isolatorkörper aus zwei Teilkörpern zusammengesetzt ist, und die beiden Anschlussbleche zwischen den beiden Teilkörpern liegen.In general, it is preferred if the first and second external connection are fixed to an insulator body, wherein preferably the first and the second external connection are formed as first and second connection plates, the two connection plates protrude from the insulator body, and the insulator body is arranged in a housing Preferably, the spring part has a first and a second leg, the movable contact part is attached to the first leg, the second leg is electrically connected to the second connection plate, and the plunger is arranged between the first leg and the bimetallic part, more preferably the Housing has a top and a bottom, which are connected to each other via narrow sides, and the housing has on one of its narrow sides an opening and is plugged with this opening on the insulator body, more preferably the two legs for breaking a conductive connection between the two connecting plates are bent apart from the plunger, more preferably the second leg rests against the second connecting plate, further preferably, the insulator body is composed of two partial bodies, and the two connecting plates between the two partial bodies.
Ferner ist es bevorzugt, wenn das Bimetallteil in einer Vertiefung an einer Außenseite des Isolatorkörpers angeordnet ist, weiter vorzugsweise das Federschnappteil in einer Vertiefung an einer Außenseite des Isolatorkörpers angeordnet ist, und schließlich in der Vertiefung ein von außen eingesetzter Ring vorgesehen ist, der als Widerlager für das Federschnappteil und/oder das Bimetallteil dientFurther, it is preferred if the bimetallic part is arranged in a recess on an outer side of the insulator body, more preferably the Federschnappteil is disposed in a recess on an outer side of the insulator body, and finally in the recess is provided an externally inserted ring serving as an abutment for the spring snap part and / or the bimetallic part is used
Diese Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil, sie führen zu einem kompakten preiswerten Schalter.These measures are constructively advantageous, they lead to a compact low-cost switch.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
In
Das Schaltwerk
Das Federteil
Das Schaltwerk
In an sich bekannter Weise drückt das Bimetallteil
Das Bimetallteil
Der Stößel
Der Schaft
In dem in
Die Schmalseiten
Beim Überschreiten seiner Schalt- oder Ansprechtemperatur klappt das Bimetallteil
Sinkt die Temperatur des Bimetallteils
Parallel zu dem Bimetallteil
Das Federschnappteil
Das Federschnappteil
Das Umspringen des Federschnappteils
Da das Federschnappteil
Der Schalter
Das Federteil
Beim Zusammenbau des Schalters
Der Isolatorkörper
Das Bimetallteil
In die Vertiefung
Zwischen den Widerlagern
Der Stößel
Nach dem Zusammenbau verläuft der Stößel
Der Kopf
Der erste Schenkel
Auf diese Weise sind erster Schenkel
Wird der Stößel
In
Der Schalter
Obwohl also der Kopf
Das Federteil
Beim Schließen des Schalters
Dabei wird das Federteil
Bei dem Schalter
Weil bei dem Schalter
Beim Zusammenbau wird zunächst der Isolatorkörper
Der Stößel
Bei dem Schalter
Obwohl beide Köpfe
Wenn sich die Temperatur des Bimetallteils
Das Federteil
Beim Schließen des Schalters
Dabei wird das Federteil
Bei dem Schalter
Weil bei dem Schalter
Zunächst wird der Isolatorkörper
Danach wird der Stößel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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