DE1023116B - Temperaturabhaengiger elektrischer Kleinstschalter, insbesondere zum Einbau in Wicklungen von elektrischen Geraeten - Google Patents

Description

Die Erfindung geht darauf aus, einen Wärmeschalter zu schaffen, der einerseits so klein ist, daß man ihn in die Wicklung eines elektrischen Gerätes, z. B. eines Elektromotors, einbauen kann, und dessen Erwärmung andererseits der des zu schützenden Teiles möglichst ohne Verzögerung folgt und der bei kleinen Schaltwegen große Schaltleistungen ausführen kann. Hierfür ist anzustreben, daß die Wärmekapazität des Schalters und der Wärmeübergangswiderstand zu dem den Schalter betätigenden Bimetallstreifen möglichst klein sind. Der erste Faktor ist durch die geforderte Schaltleistung nach unten begrenzt, der zweite durch die erforderliche elektrische Isolation. Außerdem ist eine geringe Wärmekapazität des Schalters, insbesondere bei elektrischen Maschinen, deshalb erforderlich, um die örtliche Temperaturabsenkung, die vom Verhältnis der Wärmekapazität des Schalters zu der des zu schützenden Teiles abhängig ist, möglichst gering zu halten.

Die bisher bekannten Kleinstwärmeschalter (Knopfthermostate) enthalten als Temperaturmeßglied und gleichzeitig als Schaltelement eine gewölbte Bimetallscheibe, die beim Erwärmen bzw. Wiederabkühlen in dem Augenblick, an dem der Punkt größter Spannung überschritten wird, plötzlich nach der anderen Seite hin umschlägt und dadurch eine Momentschaltung bewirkt. Erfahrungsgemäß treten aber bei diesen Schaltern auch bei günstigster Einbauweise, z. B. in die Wicklungen von elektrischen Maschinen selbst, unerwünscht große Temperaturunterschiede auf, so daß ein Schaden entstehen kann, bevor der Schalter anspricht. Dies kommt daher, daß einerseits die Größe der mechanischen Schaltarbeit für die Momentschaltung bei dieser Ausführung einen bestimmten Mindestwerkstoffaufwand erfordert, dem eine entsprechende Wärmekapazität zugeordnet ist. und daß andererseits für den Wärmeübergang nur eine Berührungslinie am Scheibenrand zur Verfügung steht. Außerdem liegt bei derartigen Schaltern die Rückschalttemperatur erheblich unter der Abschalttemperatur, was zur Folge hat, daß die durch den Schalter geschützte Vorrichtung länger, als es ihr Temperaturzustand verlangt, außer Betrieb gesetzt wird.

Es sind ferner Wärmeschalter bekanntgeworden, die aus einem evakuierten Glasrohr bestehen, in dem ein Bimetallkontakt angeordnet ist. Derartige Schalter ermöglichen zwar größere Schaltleistungen, haben aber ebenfalls den Nachteil, daß der Wärmeübergangswiderstand zum Meßglied sehr hoch ist und die Wärmekapazität einen zu hohen Wert hat.

Es ist ferner auch ein Wärmeschalter bekanntgeworden, der aus einem Bimetallkontakt besteht, der in einem metallischen, gut wärmeleitenden Gehäuse

Temperaturabhängige!· elektrischer

Kleinstschalter,

insbesondere zum Einbau in Wicklungen von elektrischen Geräten

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Heinrich Haas, Bad Neustadt/Saale,
ist als Erfinder genannt worden

angeordnet ist und dessen Bimetallstreifen in unmittelbarer Verbindung mit dem Gehäuse steht. Bei diesem Wärmeschalter ist an dem Schaltergehäuse ein Wärmeleiter angebracht, der die Wärme nach dem Schaltergehäuse bzw. dem Bimetallkontakt hinleiteu soll. Ein solcher Wärmeschalter ist für die Überwachung der Wicklungen von elektrischen Geräten nicht geeignet, da es bei ihm viel zu lange dauert, bis die Wärme zu dem Bimetallkontakt gelangt und dieser dadurch zum Ansprechen gebracht wird.

Außerdem ist ein solcher Wärmeschalter räumlich so groß, daß man ihn nicht in Wicklungen von elektrischen Geräten einbauen kann, was unbedingt notwendig ist, wenn der Schalter ohne Verzögerung ansprechen soll.

Diese Nachteile der bekannten Schalter werden bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Schalter dadurch vermieden, daß das Metallgehäuse zur Erzielung einer geringen Wärmekapazität bezüglich seiner Masse dadurch möglichst klein gehalten ist, daß es aus einem rohrförmigen, z. B. aus Silber hergestellten und in an sich bekannter Weise evakuierten Gehäuse besteht, in dessen einem, vorzugsweise eingezogenen Ende der Bimetallstreifen befestigt und dessen anderes Ende durch ein Isolierstück verschlossen ist, durch das ein Metalldraht luftdicht hindurchgeführt ist, der an seinem inneren Ende den Gegenkontakt trägt. Ein solcher Schalter hat den Vorteil, daß er infolge seiner äußerst geringen Wärmekapazität praktisch ohne Verzögerung anspricht und

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nach dem Absinken der Temperatur wieder ohne Verzögerung zurückschaltet. Außerdem bewältigt er infolge der Evakuierung seines Gehäuses verhältnismäßig große Schaltleistungen. Dabei läßt er sich wegen seiner Kleinheit ohne weiteres in die Wicklungen von elektrischen Geräten an einer beliebigen Stelle einbauen, so daß die Temperatursteigung unmittelbar an der Entstehungsstelle der Wärme erfaßt werden kann.

Erfmdungsgemäß ist ferner der isoliert angeordnete Gegenkontakt zwecks Einstellung des Schalters auf verschiedene Temperaturen mittels einer gegenüber dem Gegenkontakt isolierten, vakuumdicht verkittbaren Justierschraube verstellbar. Zu diesem Zweck ist vorteilhaft die Einrichtung so getroffen, daß die Justierschraube in dem Metallgehäuse sitzt und auf ein an dem ebenfalls beweglich gelagerten Gegenkontakt angebrachtes Isolierplättchen drückt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Wärmeschalters ao im Längsschnitt in erheblich vergrößertem Maßstal) dargestellt. 1 ist ein aus Silber od. dgl. bestehendes Röhrchen, in dessen einem zusammengezogenem Ende ein Bimetallstreifen 2 befestigt ist, der in axialer Richtung bis etwa in die Mitte des Röhrchens hineinragt und auf der Oberseite ein Kontaktplättchen 3 trägt. Das andere Ende des Röhrchens 1 ist durch ein Isolierstück 4 luftdicht verschlossen. Durch das Isolierstück 4 ist ein Metalldrahtstück 5 ebenfalls luftdicht hindurchgeführt, dessen äußeres aus dem Isolierstück heraus ragen des Ende zu einer Lötöse 6 gebogen ist. An dem inneren Ende des Drahtstückes 5 ist ein Gegenkontakt 7 befestigt, der dem Kontakt 3 gegenüberliegt. An dem Ende des Drahtstückes 5 ist ferner auf der dem Gegenkontakt 7 entgegengesetzten Seite ein Isolierplättchen 8 angebracht, das an der Justierschraube 9 anliegt, die in die Wandung des Schaltrohres 1 eingeschraubt und nach dem Justieren luftdicht verkittet ist. Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Justierschraube in das evakuierte Schaltrohr 1 kann der Abstand des Gegenkontaktes 7 von dem Kontakt 3 größer oder kleiner eingestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Ansprechtemperatur des Wärmeschalters kleiner oder größer einzustellen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Temperaturabhängiger elektrischer Kleinstschalter, insbesondere zum Einbau in Wicklungen von elektrischen Geräten, bestehend aus einem Bimetallkontakt, der in einem metallischen, gut wärmeleitenden Gehäuse angeordnet ist und dessen Bimetallstreifen in unmittelbarer Verbindung mit dem Gehäuse steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse zur Erzielung einer geringen Wärmekapazität bezüglich seiner Masse dadurch möglichst klein gehalten ist, daß es aus einem rohrförmigen, z. B. aus Silber hergestellten und in an sich bekannter Weise evakuierten Gehäuse besteht, in dessen einem, vorzugsweise eingezogenem Ende der Bimetallstreifen befestigt und dessen anderes Ende durch ein Isolierstück verschlossen ist, durch das ein Metalldraht luftdicht hindurchgeführt ist, der an seinem inneren Ende den Gegenkontakt trägt.

2. Kleinstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt zwecks Einstellung des Schalters auf verschiedene Temperaturen mittels einer gegenüber dem Gegenkontakt isolierten, vakuumdicht verkittbaren Justierschraube verstellbar ist.

3. Kleinstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschraube in dem Metallgehäuse sitzt und auf ein an dem ebenfalls beweglich gelagerten Gegenkontakt angebrachtes Isolierplättchen drückt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 881 969, 828 876.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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