DE1126012B

DE1126012B - Elektrischer Bimetall-Schnappschalter als Motorschutzschalter, insbesondere fuer Kleinkaeltemaschinen

Info

Publication number: DE1126012B
Application number: DED32781A
Authority: DE
Inventors: Bent Lauritsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-04
Filing date: 1960-03-04
Publication date: 1962-03-22
Also published as: GB938340A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Bimetall-Schnappschalter als Motorschutzschalter, insbesondere für Kleinkältemaschinen, der sowohl auf die Motortemperatur als auch auf die Temperatur einer vom Motorstrom durchflossenen Heizwicklung anspricht.

Eine bekannte Ausführung dieser Art verwendet eine Bimetallsprungscheibe, die von der einen Seite durch die Wärmestrahlung eines zu überwachenden Motors oder seines Gehäuses beziehungsweise einer ihn umschließenden Kapsel und von der anderen Seite durch eine Heizwicklung beeinflußt wird, die vom Motorstrom durchflossen ist. Diese Scheibe ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Kontakten ausgerüstet, die mit feststehenden Kontakten zusammenwirken. Hierbei können leicht die erforderlichen Isolierabstände gewahrt werden, ohne daß die Scheibenabmessung zu groß wird. Nachteilig bei diesen Scheiben ist aber vor allen Dingen, daß sie für die erforderliche Ausschalttemperatur und für die Temperaturdifferenz, die zum Wiedereinschalten führt, vorgeformt sein müssen, sich damit also keine späteren Einstellmöglichkeiten für diese Temperatur-Ansprechwerte ergeben. Ähnliche Überlegungen gelten für einen anderen Schnappschalter mit einer durch Stanzen erzeugten, den Kontakt tragenden Mittellasche. Auch bei dieser Konstruktion muß das Blech der Scheibe vorgeformt sein.

Des weiteren sind Schnappschalter mit einer Omega-Feder bekannt, bei denen ein Bimetallstreifen auf das eine Ende der Omega-Feder wirkt, während das andere Ende dieser Feder durch ein kompliziertes Gestänge aus Hebeln und Feder abgestützt ist.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß ein dreieckförmig ausgebildetes und an seiner Grundfläche befestigtes Bimetallelement mit zwei annähernd seitenparallelen Ausnehmungen versehen ist, die in eine breitere Ausnehmung für eine an sich bekannte Omega-Feder einmünden, wobei die Fläche des außerhalb der seitenparallelen Ausnehmungen liegenden Teils des Bimetallelements klein ist gegenüber der Fläche des innerhalb liegenden Teils.

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, ein einziges flaches Bimetallelement so mit Ausnehmungen und einer Omega-Feder zu versehen, daß ein Sprungschalter entsteht. Das eigenartige daran ist, daß für diesen Sprungschalter außer dem einzigen Bimetallelement und der Omega-Feder keine weiteren beweglichen Teile erforderlich sind. An sich biegt sich ein Bimetallelement gleichmäßig in einer Richtung aus. Für einen Sprungschalter dagegen müssen zwei Teile vorhanden sein, die eine unterschiedliche Auslenkung haben, weil ja sonst gar kein Umschnappen der Omega-Elektrischer Bimetall-Schnappschalter

als Motorschutzschalter,
insbesondere für Kleinkältemaschinen

Anmelder:

Danfoss ved. Ing. M. Clausen,
Nordborg (Dänemark)

Vertreter: Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Marbachweg 320

Bent Lauritsen, Nordborg (Dänemark),
ist als Erfinder genannt worden

Feder erfolgen kann. Bei dem Schalter nach der Erfindung erfolgt dagegen eine unterschiedliche Auslenkung der äußeren und inneren Teile des Bimetallelements trotz gleicher Temperaturbeeinflussung. Dies beruht auf mehreren Faktoren. Wegen der größeren Fläche des Innenteils erwärmt sich dieses schneller.

Die Außenteile haben, bezogen auf ihre Masse, eine demgegenüber relativ große Abstrahlungsoberfläche. Außerdem hat das Mittelstück wegen seiner großen Breite und wegen der Anlenkung über eine relativ große Grundfläche eine wesentlich größere Federkraft als die schmaleren Außenteile. Die Bewegung des Bimetallschalters wird daher im wesentlichen vom Mittelteil bestimmt, während die Außenteile in dieser Hinsicht von untergeordneter Bedeutung sind. Nicht zuletzt kann man auch einen Heizkörper sehr genau auf den mittleren Teil ausrichten, wobei der beeinflußte Teil der Außenstege relativ klein ist.

Es ist zwar auch schon ein Sprungschalter mit einem dreieck- oder trapezförmigen Bimetallelement bekannt. Dieses ist aber an der Spitze des inneren Teils montiert, so daß die durch den Schlitz erzielte Unterteilung nichts anderes bewirkt als eine Verdopplung der für die Ausbiegung zur Verfügung stehenden Strecke.

209 520/337

Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn die bewegliche Zunge zwischen den schlitzartigen Ausnehmungen trapezförmig ausgebildet ist.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung steht die Mittellinie des dreieckförmigen Bimetallelements schräg zur Längswand des Schaltergehäuses und ist auf eine Ecke des Gehäuses gerichtet. Außerdem ist an der Grundfläche des dreieckförmigen Bimetallelements ein Fortsatz vorgesehen. Infolge der Schrägstellung des Bimetallelements gewinnt man auch bei sehr kurzem Gehäuse noch genügend freien Platz, um in günstigster Weise die mechanische Befestigung des Bimetallelements und den elektrischen Anschluß für die Stromzuführung an dem Fortsatz anzubringen.

Insbesondere kann der Fortsatz ein an die Grundfläche des dreieckigen Bimetallelements anschließendes Dreieck sein, dessen eine freie Kante parallel zur Gehäusequerwand verläuft. Ein solches Element kann sehr einfach in ein rechteckiges Gehäuse eingeführt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in der von der Mittelachse des dreieckförmigenBimetallelements getroffenen Geihäueeecke ein Einstellmittel für die Temperaturdifferenz und mit Abstand davon am Träger für den feststehenden Kontakt ein Einstellmittel für die Ausschalttemperatur vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform des Bimetallelements, Fig. 2 einen Schalter mit eingebautem Bimetallelement, von der offenen Oberseite her gesehen,

Fig. 3 den Schalter nach Fig. 2, von der Seite her gesehen, und

Fig. 4 den Schalter nach Fig. 2, von vorn gesehen. Das in Fig. 1 veranschaulichte Bimetallelement 1 hat Dreieckform, wobei zwei schlitzförmige gleich lange Ausnehmungen 2 etwa parallel zu den Seitenflächen verlaufen und in eine größere Ausnehmung 3 einmünden. Zwischen den beiden schlitzartigen Ausnehmungen 2 befindet sich die trapezförmige Zunge 4. An die gestrichelt veranschaulichte Grundfläche 5 des Dreiecks schließt sich ein dreieckiger Fortsatz 6 an, der ein Loch 7 zur Einführung einer Befestigungsschraube und ein weiteres Loch 8 zum Anbringen der Stromzuführung aufweist. Zu beachten ist, daß eine einzige Befestigungsschraube genügt, weil das Bimetallelement mit der Außenseite des Fortsatzes 6 im Gehäuse geführt ist. An dem dem Fortsatz 6 gegenüberliegenden Ende des Bimetallelements 1 befindet sieh der Kontakt 9 an einem Endteil 10, welcher über Stege 11 mit der Grundfläche des Dreiecks verbunden ist.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen den Schalter gemäß der Erfindung in seinem Gehäuse 12. Das Gehäuse besitzt eine zum zu überwachenden Motor beziehungsweise zu der Kompressorkapsel hin offene Seite. Als Auflagefläche für das Bimetallelement dient ein dreieckfÖrmiger Absatz 13, in welchen die Befestigungsschraube 14, die durch das Loch 7 gesteckt ist, greift. Der Absatz 13 endet mit Abstand von der einen Längsseitenwand des Gehäuses 12, damit die Anschlußstelle 8 für die Stromzuführung von beiden Seiten zugänglich ist.

In die Ausnehmung 3 des Bimetallelements ist eine an sich bekannte Omega-Feder 15 eingespannt, die je nach der Auslenkung der Zunge 4 den Kontakt 9 entweder gegen den festen Kontakt 16 oder gegen die Spitze der Einstellschraube 17 andrückt. Der feste Kontakt 16 sitzt an einem Winkelarm 18, der mittels einer Einstellschraube 19 in seiner Höhe verstellbar ist. Man kann daher mit der Einstellschraube 19 die Ausschalttemperatur und mit der Einstellschraube 17 die Temperaturdifferenz einstellen. Außerdem ist der Abstand zwischen den beiden Einstellschrauben so groß, daß im abgeschalteten Zustand kein Überschlag erfolgt.

Eine frei tragende spiralförmige Heizwicklung 20 liegt direkt unter der trapezförmigen Zunge 4. Das äußere Ende der Spirale ist direkt mit dem Punkt 8 des Bimetallelements verbunden. Das innere Ende ist mit dem Anschluß 21 verschweißt. Der Strom kann weiter über das Bimetallelement 1, die Kontakte 9 und sowie den Winkelarm 18 laufen, von welchem er über die Anschlußfahne 22 abgenommen werden kann.

Biegt die Bimetallzunge wegen Erwärmung von der offenen Seite her nach oben, so bewegt sich die Dreieckspitze 10 sprungartig nach unten, bis sie gegen die Einstellschraube 17 anschlägt. Da dadurch der Stromkreis unterbrochen ist, kühlt das Aggregat und damit auch das Bimetallelement allmählich ab, bis es wieder in seine Einschaltstellung zurückkehrt, worauf der Motor wieder anlaufen kann.

Startet der Motor beispielsweise mit blockiertem Rotor, wird also der Anlaßstrom für längere Zeit zu groß, wird die Zunge 4 sehr stark von der Heizwicklung 20 aus erwärmt, so daß das Bimetallelement in der vorher beschriebenen Weise ausschaltet. Der Schutzschalter hat also zwei Funktionen, er überwacht die Motortemperatur und den Motorstrom.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Bimetall-Schnappschalter als Motorschutzschalter, insbesondere für Kleinkältemaschinen, der sowohl auf die Motortemperatur als auch auf die Temperatur einer vom Motorstrom durchflossenen Heizwicklung anspricht, da durch gekennzeichnet, daß ein dreieckförmig ausgebildetes und an seiner Grundfläche befestigtes Bimetallelement mit zwei annähernd seitenparallelen Ausnehmungen versehen ist, die in eine breitere Ausnehmung für eine an sich bekannte Omega-Feder einmünden, wobei die Fläche des außerhalb der seitenparallelen Ausnehmungen liegenden Teils des Bimetallelements klein ist gegenüber der Fläche des innerhalb liegenden Teils.

2. Elektrischer Motorschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Zunge zwischen den schlitzartigen Ausnehmungen trapezförmig ausgebildet ist.

3. Elektrischer Motorschutzschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie des dreieckförmigen Bimetallelements schräg zur Längswand des Schaltergehäuses steht und auf eine Ecke des Gehäuses gerichtet ist und daß an der Grundfläche des dreieckförmigen Bimetallelements ein Fortsatz vorgesehen ist.

4. Elektrischer Motorschutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz ein an die Grundfläche des dreieckförmigen Bimetallelements anschließendes Dreieck ist, dessen eine freie Kante parallel zur Gehäusequerwand verläuft.

5. Elektrischer Motorschutzschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der von der Mittelachse des dreieckförmigen Bi-

metallelements getroffenen Gehäuseecke ein Einstellmittel für die Temperaturdifferenz und mit Abstand davon am Träger für den feststehenden Kontakt ein Einstellmittel für die Ausschalttemperatur vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Schweizerische Patentschrift Nr. 251 998; britische Patentschriften Nr. 677161, 657 434; USA.-Patentschrift Nr. 2 781484.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen