DE1078212B

DE1078212B - Temperature dependent electrical switch

Info

Publication number: DE1078212B
Application number: DEW21822A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Alfred William Mason
Original assignee: Wilkinson Sword Ltd; Graviner Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Wilkinson Sword Ltd; Graviner Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1956-08-04
Filing date: 1957-09-04
Publication date: 1960-03-24
Also published as: BE560761A; CH340886A; GB820742A; FR1182162A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen temperaturabhängigen elektrischen Schalter, der aus einem Gehäuse mit Grundblech, einem mit beiden Enden an dem Grundblech befestigten und im mittleren Teil von dem Grundblech abgebogenen ersten Blechstreifen, einem in seinem mittleren Teil an dem mittleren Teil des ersten Blechstreifens befestigten und von diesem weggebogenen zweiten gekrümmten Blechstreifen und einem an dem zweiten Streifen mit beiden Enden befestigten geraden Streifen besteht, wobei das Grundblech und der gerade Streifen einen wesentlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die beiden gekrümmten Streifen aufweisen. Bei ansteigender Temperatur wird sich der gerade Streifen in Richtung nach dem Grundblech bewegen und dabei zwei elektrische Kontaktglieder verbinden.The invention relates to a temperature-dependent electrical switch, which consists of a Housing with base plate, one attached with both ends to the base plate and in the middle part first sheet metal strip bent from the base plate, one in its middle part on the middle one Part of the first sheet metal strip attached and bent away from this second curved sheet metal strip and a straight strip attached to the second strip at both ends, wherein the base plate and the straight strip have a much higher coefficient of thermal expansion than have the two curved stripes. When the temperature rises, the will straighten Move the strip towards the base plate and connect two electrical contact members.

Es ist bekannt, bei elektrischen Schaltern mehrere temperaturabhängige Betätigungselemente hintereinander anzuordnen, um dadurch den mit nur einem einzigen Betätigungselement möglichen Schaltweg zu vervielfachen oder die Schaltzeit entsprechend zu verkürzen. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß das zweite Kontaktglied als einseitig eingespannte Feder ausgebildet ist, die mit ihrem freien Ende ein Tragglied des ersten Kontaktgliedes mindestens teilweise umfaßt. Die Erfindung ist weiterhin durch ein Verbindungsmittel zwischen dem geraden Streifen und der einseitig eingespannten Feder gekennzeichnet, das die beiden Kontaktglieder in räumlichem Abstand voneinander hält, bis der gerade Streifen sich bei einer bestimmten Temperatur dem Grundblech so weit genähert hat, daß beide Kontaktglieder sich berühren können.It is known to have several temperature-dependent actuating elements one behind the other in electrical switches to be arranged in order to thereby the switching path possible with only a single actuating element multiply or shorten the switching time accordingly. In contrast, the invention consists in that the second contact member is designed as a spring clamped on one side, which with its free end a Support member of the first contact member at least partially comprises. The invention is further through a Connecting means marked between the straight strip and the spring clamped on one side, that keeps the two contact members at a spatial distance from each other until the straight strip is at a certain temperature has approached the base plate so far that both contact members touch can.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden beschrieben. In der Zeichnung istAn embodiment of the invention is described below. In the drawing is

Fig. 1 die Seitenansicht eines Schalters im Schnitt undFig. 1 is a side view of a switch in section and

Fig. 2 die Draufsicht auf den Schalter nach Fig. 1.FIG. 2 shows the plan view of the switch according to FIG. 1.

Der Schalter besteht aus einem rechteckigen Metallgehäuse 10 mit nach beiden Seiten von dem Grundblech 10 & ausgehenden Ansätzen 10 a zum Befestigen des Schalters. In dem Gehäuse ist ein aus vier Blechstreifen 11, 12, 13, 14 zusammengesetzter temperaturempfindlicher Vervielfältiger angeordnet und mit beiden Enden des untersten Streifens 11 an gegenüberliegenden Endpunkten des Grundblechs 10 & befestigt. Der unterste Streifen 11 ist leicht nach oben hochgebogen und in der Mitte mit dem mittleren Teil des im entgegengesetzten Sinne gekrümmten nächsten Streifens 12 verbunden. Der oberste Streifen 13 ist von dem zweiten Streifen 12 weggekrümmt. Zwischen die beiden Streifen 12 und 13 ist ein vierter Streifen 14 eingeschoben, und alle drei Streifen 12, 13, 14 sind an den Endpunkten untereinander verbunden. Der Temp eraturabhängiger elektris eher
SchalterThe switch consists of a rectangular metal housing 10 with on both sides from the base plate 10 & outgoing lugs 10 a for attaching the switch. A temperature-sensitive multiplier composed of four sheet metal strips 11, 12, 13, 14 is arranged in the housing and is fastened with both ends of the lowermost strip 11 at opposite end points of the base plate 10 &. The lowermost strip 11 is slightly bent upwards and connected in the middle to the middle part of the next strip 12, which is curved in the opposite direction. The topmost strip 13 is curved away from the second strip 12. A fourth strip 14 is inserted between the two strips 12 and 13, and all three strips 12, 13, 14 are connected to one another at the end points. The temperature-dependent electricity rather
counter

Anmelder:
Wilkinson Sword LimitedApplicant:
Wilkinson Sword Limited

undand

Graviner Manufacturing Company Limited, LondonGraviner Manufacturing Company Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. K. Hoffmeister, Patentanwalt,
Hannover, Königstr. 23Representative: Dr.-Ing. K. Hoffmeister, patent attorney,
Hanover, Königstr. 23

Geoffrey Alfred William Mason, Bedfont, MiddlesexGeoffrey Alfred William Mason, Bedfont, Middlesex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor

vierte Streifen 14 ist gerade, etwas stärker als die übrigen Streifen und besteht aus einem Metall mit relativ hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten, während die Streifen 11, 12 und 13 nur einen niedrigen oder vernachlässigbaren Wärmeausdehnungskoeffizienten haben.fourth strip 14 is straight, slightly stronger than the other strips and is made of a metal with relatively high coefficient of thermal expansion, while the strips 11, 12 and 13 only have a low one or have negligible coefficients of thermal expansion.

Die Befestigung der Streifen 11 bis 14 untereinander und an dem Gehäuse-Grundblech erfolgt vorzugsweise durch Buckelschweißung, wobei in die Streifen Buckel oder Warzen eingeprägt werden, die die Durchführung der Schweißung vereinfachen. Auf Wunsch kann auch ein Schweiß verfahren innerhalb einer Schutzgasatmosphäre angewandt werden.The strips 11 to 14 are fastened to one another and to the housing base plate preferably by projection welding, with projections or warts being embossed into the strips simplify the welding process. If desired, a welding process can also be carried out inside a protective gas atmosphere can be applied.

Der oberste Blechstreifen 13 trägt ein kurzes Querstück 15 mit einem in eine Bohrung 15 α eingelassenen Isolierknopf 16. Das Gehäuse 10 ist oben durch einen Deckel 17 aus einem nichtleitenden Kunstharz oder keramischen Werkstoff abgeschlossen. Der Deckel ist als Klemmenträger mit zwei elektrischen Kontakten 18, 19 und den zugehörigen Anschlußklemmen 20, 21 ausgebildet. Der Kontakt 19 besteht aus einer mittels eines Nietes 22 am Deckel 17 einseitig eingespannten Feder, wobei der Niet 22 gleichzeitig zum Befestigen der Anschlußklemme 21 in Form einer Kontaktfahne auf der Oberseite des Deckels und zum Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen Kontaktfeder 19 und Fahne 21 dient.The uppermost sheet metal strip 13 carries a short cross piece 15 with one embedded in a bore 15 α Isolation button 16. The housing 10 is at the top by a cover 17 made of a non-conductive synthetic resin or ceramic material completed. The cover is a terminal carrier with two electrical contacts 18, 19 and the associated terminals 20, 21 formed. The contact 19 consists of a means a rivet 22 on the cover 17 clamped on one side spring, the rivet 22 for fastening at the same time the terminal 21 in the form of a contact lug on the top of the cover and for making the electrical connection between contact spring 19 and flag 21 is used.

Der Kontakt 18 am anderen Ende des Klemmenblocks besteht aus einem Gewindestift mit unterem Pilzkopf 18a und durchdringt mit seinem Schaftteil ohneThe contact 18 at the other end of the terminal block consists of a threaded pin with a mushroom head at the bottom 18a and penetrates with its shaft part without

909· 767/307909 · 767/307

Kontaktgabe eine Öffnung 19 a im freien Ende der Kontaktfeder 19. Mit seinem Gewindeteil ist er in einen nicht gezeichneten Gewindeeinsatz im Deckel 17 eingeschraubt und kann durch Drehen des Gewinde-Stiftes auf Kontaktgabe mit der Feder 19 eingestellt werden. Zur Erzielung eines Punkt- oder Linienkontaktes ist die Feder 19 mit einer querverlaufenden Aufwölbung 19 b nach unten versehen. Eine Isolierscheibe 23 oder ein anderes Isoliermittel ist an der Unterseite des Pilzkopfes 18a befestigt, um bei zu weit nach unten durchgeschraubtem Kontakt 18 eine elektrische Berührung mit dem Blechstreifen 13 zu verhindern. Die Anschlußklemme 20 hat ebenfalls die Form einer L-förmigen Kontaktfahne, deren am Deckel 17 anliegender Schenkel tellerartig aufgewölbt und mit einer Gewindebohrung zur Aufnahme des Gewindestiftes 18 versehen ist. Die beim Festschrauben bewirkte Verformung der Kontaktfahne 20 ergibt eine Sicherung des Gewindestiftes 18 gegen Lösen infolge von Erschütterungen usw., wodurch die Einstellung des Schalters beeinträchtigt würde.Contacting an opening 19 a in the free end of the contact spring 19. Its threaded part is screwed into a threaded insert (not shown) in the cover 17 and can be set to make contact with the spring 19 by turning the threaded pin. To achieve point or line contact, the spring 19 is provided with a transverse bulge 19 b downwards. An insulating washer 23 or some other insulating means is attached to the underside of the mushroom head 18a in order to prevent electrical contact with the sheet metal strip 13 if the contact 18 is screwed through too far. The connecting terminal 20 also has the shape of an L-shaped contact lug, the leg of which resting on the cover 17 is arched like a plate and is provided with a threaded hole for receiving the threaded pin 18. The deformation of the contact lug 20 caused when screwing tightly secures the threaded pin 18 against loosening as a result of vibrations, etc., which would impair the setting of the switch.

Unterhalb der gewünschten Betriebstemperatur, die beispielsweise bei Verwendung eines Kunstharzdeckels 17 zwischen —60 und +100⁰C betragen und bei Verwendung eines Keramikdeckels noch höhere Werte haben kann, liegt der an dem Blechstreifen 13 befestigte Isolierknopf 16 im Mittelpunkt der Kontaktfeder 19 an und hebt diese aus dem Berührungsbereich mit dem Kontaktknopf 18a heraus. Mit steigender Temperatur dehnt sich das Grundblech 10 & des Gehäuses stärker aus als der untere Blechstreifen 11, dessen Krümmung dadurch abgeflacht wird. In gleicher Weise dehnt sich auch der gerade Streifen 14 stärker aus als die Streifen 12 und 13, zwischen denen er angebracht ist. Dies wirkt sich in einer Ver-Schiebung des Isolierknopfes 16 auf dem Streifen 13 in Richtung nach dem Grundblech aus, wodurch auch die Kontaktfeder 19 sich nach unten bewegen und schließlich bei Erreichung der eingestellten Betriebstemperatur von oben an den Pilzkopf 18a des Kontaktes 18 anlegen kann.Below the desired operating temperature, which are, for example, when using a synthetic resin cover 17 between -60 and +100 ⁰ C, and may have even higher values when using a ceramic lid, the secured to the sheet metal strip 13 insulating knob is 16 at the center of the contact spring 19 and lifts this out of the contact area with the contact button 18a. As the temperature rises, the base sheet 10 & of the housing expands more than the lower sheet metal strip 11, the curvature of which is thereby flattened. In the same way, the straight strip 14 also expands more than the strips 12 and 13 between which it is attached. This has the effect of shifting the insulating button 16 on the strip 13 in the direction of the base plate, whereby the contact spring 19 can also move downwards and finally come into contact with the mushroom head 18a of the contact 18 from above when the set operating temperature is reached.

Durch die Ausbildung des Gehäuses 10 selbst als temperaturempfindliches Glied wird ein sehr schnelles Ansprechen des Schalters auf Temperaturänderungen erreicht.By designing the housing 10 itself as a temperature-sensitive member, a very fast one Response of the switch to temperature changes achieved.

An Stelle der in dem Ausführungsbeispiel verwendeten vier können auch nur drei oder beliebig mehr Blechstreifen verwendet werden.Instead of the four used in the exemplary embodiment, only three or as desired can also be used more metal strips can be used.

Claims

Patent claims:

1.Temperature-dependent electrical switch, consisting of a housing with a base plate, one attached with both ends to the base plate and in the middle part of the base plate bent first sheet metal strip, one in its middle part on the middle part of the first sheet metal strip attached and bent away from this second curved sheet metal strip, a straight strip attached to the second strip at both ends, the base plate and the straight strip has a much higher coefficient of thermal expansion than that have two curved strips, so that the straight strip is under the action of Temperature increases moved towards after the base plate, a first electrical Contact member and a second electrical contact member, characterized in that the second contact member (19) is designed as a spring clamped on one side, which with its free End comprising a support member of the first contact member (18) at least partially, and characterized by a connecting means (13, 15, 16) between the straight strip (14) and the one-sided clamped Spring (19) that keeps the two contact members at a spatial distance from each other, until the straight strip (14) meets the base plate (10) at a certain temperature has approximated that both contact members can touch.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the connecting means between the straight strip and the spring clamped on one side contains an insulating member that is centered on a third curved strip is attached which is on top of that of the second curved strip arranged opposite side of the straight strip and with its ends on the straight Strip is attached, with the insulating member at a central part of the cantilevered Spring is applied.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the free end of the one-sided clamped spring to achieve a point or line contact with a transverse Bulge is provided.

4. Switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that a contact member with a threaded part screwed into the switch housing is provided, by means of which the Normal position of the contact member with respect to the other contact member changed by turning can be, with the line connection to the contact member by means of a contact lug, one leg of which rests against the switch housing and the threaded part of the in a threaded hole Receives contact member, this leg due to its flat arched shape Contact member secures vibration-proof when screwing on.

5. Switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first contact member one seated on a shaft and on the underside with the second contact member in Has contact stepping mushroom head.

6. Switch according to claim 5, characterized in that the mushroom head on the top is isolated.

Considered publications:
German Patent No. 558 579;
LTSA. Patent Nos. 1,177,000, 1,834,375.

1 sheet of drawings