DE1021920B - Klein-Thermostat - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Für den thermischen Schutz von elektrischen Motoren ist es bekannt, Klein-Thermostaten zu verwenden, die unmittelbar in die Wicklungsköpfe der zu schützenden Maschinen eingebettet werden und die Temperatur überwachen. Diese Klein-Thermostaten, die in ihren Abmessungen außerordentlich klein sind, bestehen aus einer gewölbten kreisrunden Kippmembran, welche derart in eine mit einem Kontakt versehene Kapsel eingebaut ist, daß in der Ruhelage der Kapselboden einen Druck auf die Membran ausübt, während der Rand der Membran am Kapseldeckel anliegt. Sobald eine unzulässige Erwärmung der Wicklung erreicht wird, biegt sich die Membran des in der Wicklung eingebauten Thermostaten schnappartig durch, betätigt den Kontakt und löst den Schalter aus.

Bei den Klein-Thermostaten der erwähnten Art hat man für die Ummantelung der Kippmembran bis jetzt eine zweiteilige Kapsel verwendet, wo die zwei durch Stanzen hergestellten Teile eine gleichmäßige Wandstärke besitzen.

Dies hat aber zur Folge, daß, mit Rücksicht auf eine genügende mechanische Festigkeit, die Wanddicke so groß gewählt werden muß, daß das Umbiegen des Randes des einen Kapselteiles zum Zwecke der Zusammenhaltung der Kapselteile mit Schwierigkeiten verbunden ist und ferner ein richtiges Aufliegen des Membranrandes im Kapseldeckel nicht ohne ein Nacharbeiten des Deckels erreicht werden kann. Anderseits, bei der Verwendung von sehr dünnen Blechen für die Kapselteile, um die erwähnten Nachteile zu vermeiden, wird wieder die mechanische Festigkeit der Kapsel zu klein.

Gemäß der Erfindung werden nunmehr Boden- und Deckelteile für die Kapsel verwendet, wobei mindestens einer der Kapselteile eine gegen den Rand abnehmende Wandstärke aufweist, d. h. nicht überall die gleiche Dicke hat. Diese beispielsweise durch Drehen hergestellten Teile ergeben eine möglichst mechanisch druckfeste Kapsel, wobei aber gleichzeitig der Rand des Kapselteiles eine solch relativ kleine Wandstärke erhalten kann, daß das Umborten des Bodenrandes in einwandfreier Weise erfolgen kann und auch das richtige Aufliegen des Membranrandes ohne weiteres erreicht wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Kapsel 4-5 des Thermostaten wird aber vor allem eine solche Verringerung der Wärmekapazität desselben trotz Gewährleistung ausreichender mechanischer Festigkeit erreicht, daß der Gradient der Erwärmung praktisch fehlerfrei erfaßt wird. Dies ist vor allem sehr wichtig für den Schutz von Motoren bei Betriebsstörungen und -zuständen, wo Ströme auftreten, die ein Mehrfaches des Betriebsstromes betragen. In solchen Fällen wird nämlich die zulässige Erwärmungstempe-Klein -Thermostat

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri Sd Cie.,
Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23; Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 30. August 1952

Max Zumthor, Wettingen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

ratur der zu schützenden Wicklung sehr schnell erreicht, und infolgedessen muß der Thermostat auch innerhalb dieser Zeit seine Ansprechtemperatur erreicht haben. Diese Bedingung wird mit dem Thermostat gemäß der Erfindung ohne weiteres erfüllt.

An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert, und zwar zeigt die Figur einen Klein-Thermostaten im Schnitt.

Es bedeutet 1 eine gewölbte Kippmembran aus Bimetall, die in einer Metallkapsel, bestehend aus dem Bodenteil 2 und Deckelteil 3, eingebaut ist. In der Mitte des Kapseldeckels 3 ist ein Kontakt 4 elektrisch isoliert eingesetzt. Die beiden Teile 2, 3, d. h. der Boden und der Deckel der Kapsel sind aus gedrehten Metallscheiben hergestellt und weisen eine gegen den Rand mindestens teilweise abnehmende Wandstärke auf. Die Wandstärke der Teile 2, 3 kann entweder stetig oder stufenweise gegen den Rand abnehmen, wobei es zweckmäßig ist, wenn der Kapselboden in der Mitte eine Wandstärke hat, die ein Vielfaches derjenigen des Randes beträgt. Auf diese Weise erhält man eine mechanisch druckfeste.Kapsel, die eine sehr kleine Masse hat. Gleichzeitig wird das Umbiegen des Randes 5 des Kapselbodens beim Zusammenbau des Thermostaten infolge der sehr kleinen Wandstärke wesentlich erleichtert und das richtige Aufliegen des Membranrandes im Kapseldeckel gesichert. Zum Zwecke der Einschaltung in einen Steuerstromkreis ist der Thermostat mit zwei Ableitungen 6, 7 versehen. Die eine Ableitung 6 führt zum festen Kontakt 4, während für die lotfreie Verbindung der andern Ableitung 7 mit dem Kapselboden 2 ein Zapfen 8 vor-

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gesehen ist, um den der Ableiter gewunden und dann durch eine aufgenietete Kappe festgeklemmt wird. Der Zapfen 8 wird in einem Stück mit dem Bodenteil 2 durch Ausdrehen hergestellt.

In der Zeichnung ist der Klein-Thermostat in der Ruhestellung dargestellt, d. h. durch den Kapselboden 2 wird auf den Scheitel der kreisförmigen Membran 1 ein Druck ausgeübt. Beim Ansprechen des Thermostaten bewegt sich die Membran 1 vom Kapselboden 2 weg, und nach Erreichen der labilen Mittellage biegt sich die Kippmembran schnappartig durch, womit über den Kontakt 4 der Steuerkreis geschlossen wird. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, diesen Thermostaten im umgekehrten Sinne zu verwenden, d. h. auch als Öffnungskontakt. In beiden Fällen muß der Kontakt 4 so angeordnet sein, daß seine Kontaktfläche sich innerhalb bestimmter Endlagen befindet, so daß ein richtiges Kippen der Membran immer gewährleistet und gleichzeitig die mit Rücksicht auf die elektrische Festigkeit notwendige Überschlagsspannung erreicht wird. Die zulässigen Endlagen des festen Kontaktes sind bestimmt mit Bezug auf die Auflageebene χ des Membranrandes, und zwar einerseits in Richtung des Kapseldeckels 3 durch eine Entfernung, die der halben Membrandicke gleich ist, und anderseits in Richtung des Kapselbodens 2 durch eine Entfernung, die die halbe Tiefe der Membranwölbung in der Ruhestellung nicht überschreiten darf. In der Zeichnung ist der Kontakt 4 in einer solchen Lage gezeichnet, daß die Berührung zwischen dem Kontakt und der Mitte der gewölbten Membran 1 in einer Ebene stattfindet, wo die Entfernung α von der Auflageebene χ der Membran etwas weniger als die halbe Tiefe der Membranwölbung beträgt.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel nimmt die Wandstärke des Kapselbodens 2 gegen den Rand 5 stetig ab, während beim Kapseldeckel 3 die Wandstärke zum Teil abgestuft ist. Man kann auch z. B.

für den Deckelteil ein gestanztes kreisförmiges Blechstück verwenden, während nur der Bodenteil aus einem gedrehten Stück ungleicher Wandstärke besteht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Klein-Thermostat mit einer gewölbten kreisförmigen Kippmembran aus federndem Bimetall, welche derart in eine mit einem Kontakt versehene, aus zwei durch Umbordung zusammengehaltenen Teilen bestehende Kapsel eingebaut ist, daß in der Ruhelage der Kapselboden einen Druck auf die Membran ausübt, während der Rand der Membran am Kapseldeckel anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kapselteil (Boden bzw. Deckel) eine gegen den Rand abnehmende Wandstärke aufweist.

2. Klein-Thermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kapselteil eine stufenweise gegen den Rand abnehmende Wandstärke aufweist.

3. Klein-Thermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des umzubordenden Kapselteiles die kleinste Wandstärke aufweist.

4. Klein-Thermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapselboden einen in einem Stück mit diesem hergestellten Zapfen aufweist, der zur lotfreien Befestigung einer Ableitung dient.

5. Klein-Thermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche des festen Kontaktes in Richtung des Kapseldeckels nicht mehr als die halbe Membrandicke und in Richtung des Kapselbodens nicht mehr als die halbe Tiefe der Membranwölbung von der Auflageebene des Membranrandes entfernt liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 497 025.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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