DE1167942B

DE1167942B - Wechselstrom-Schnappschalter, insbesondere fuer Waermefuehlerbetaetigung

Info

Publication number: DE1167942B
Application number: DES64802A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Feld
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1959-09-07
Filing date: 1959-09-07
Publication date: 1964-04-16

Description

Wechselstrom-Schnappschalter, insbesondere für Wärmefühlerbetätigung In der Elektrotechnik, insbesondere bei temperaturgeregelten elektrischen Wärinegeräten, liegt vielfach die Aufgabe vor, verhältnismäßig starke Ströme über kleine Kontakte häufig zu schalten. Dabei zeigt sich in vielen Fällen- an den Kontakten eine störende Kraterbildung, welche die Kontakte zerstört.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die störende Kraterbildung bei derartigen Kontakten zu vermeiden. Dabei wird die Erkenntnis zugrunde gelegt, daß eine ausgesprochene »Fußpunktbildung« des Lichtbogens, d. h. ein Stehen des Lichtbogens über längere Zeit an der gleichen Stelle, verhindert werden muß. Bei Schaltern. mit schwenk- oder verschiebbaren Kontaktglieder ist es bereits bekannt, den Kontaktabstand während der für die Lichtbogenbeanspruchung maßgebenden Zeit verhältnismäßig klein zu halten und danach schneller oder durch eine Schnappbewegung zu vergrößern, diese Zeit ist aber von der Betätigungsgeschwindigkeit abhängig und nur bei schneller Betätigung auf dem gewünschten Wert zu halten. Als Mittel zur Lösung der Aufgabe, die gleiche Wirkung bei langsamer (Fühler-) Betätigung zu erreichen, wird gemäß der Erfindung bei einer Schnappfeder der Kontaktabstand nach Beginn des Schnappvorganges selbsttätig möglichst klein gehalten, und zwar etwa für die Zeit, in welcher der Lichtbogen bei normaler Strombelastung bestehen kann (z. B. maximal 10 msec bei 50 Periodennetzen und ohmscher Belastung. Wie eingehende Versuche bewiesen haben, wird dadurch eine Zerstörung der Kontakte durch Kraterbildung weitgehend verhindert. Diese Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme ist wahrscheinlich so zu erklären, daß die Luft zwischen den Kontakten sich bei kleinem Kontaktabstand sehr schnell erwärmt und den Lichtbogen zum Kontaktrand hin treibt.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstrom-Schnappschalter, insbesondere für Wärmefühlerbetätigung, dessen für den Festkontakt und die Schnappeinrichtung gemeinsamer Träger gegen einen Anschlag federnd gehalten ist, und besteht darin, daß der Träger durch die Betätigungskraft vor dem öff- nen der Kontakte etwas gegen die Kraft der Tragfeder verdreht und bei Beginn der Kontaktöffnung durch den Wegfall bzw. die Umkehr der Kraft der Schnappfeder etwas in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, so daß der Festkontakt dem beim öffnungsvorgang nicht mehr formschlüssig mit dem Träger verbundenen beweglichen Kontakt je nach Abstimmung der Federkräfte und der Massen unter zunächst verlangsamter Vergrößerung des Kontaktabstandes ein kurzes Stück nachfolgt.
Es wird dadurch erreicht, daß der Kontaktabstand auch dann nur während der für die Lichtbogenbeanspruchung maßgebenden Zeit verhältnismäßig klein bleibt, wenn das Stellglied seine Kraft oder Lage nicht mehr verändert.
Es sind zwar z. B. durch einen Bimetallstreifen steuerbare elektrische Schnappschalter, insbesondere für Temperaturregler, mit anschlagfreinachfederndem Gegenkontakt bekannt, bei denen aber eine zweckmäßige Abstimmung, um eine optimale Nacheilung der Gegenkontakte zu erreichen, nicht vorgesehen ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ,aus der Beschreibung des in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Sprungschalters. Dabei sitzt der bewegliche Kontakt 1 auf einer einseitig eingespannten Feder 2, von der ein Zungenteil 3 unter Biegung in eine Einkerbung 20 des Schalthebels 4 derart eingespannt ist, daß eine Komponente der durch die Krümmung hervorgerufenen Kraft den beweglichen Kontakt 1 gegen den festen Kontakt 5 drückt. Die ganze Anordnung ist an einem gemeinsamen Träger 6 befestigt, der durch die Feder 7 elastisch gehalten und gegen die Spitze 10 der einstellbaren Anschlagschraube 8 gedrückt ist. Bei geschlossenen Kontakten 1 und 5 wird der Verbraucher R an das Wechselstronmetz 220 V angelegt.
Die Wirkungsweise des in der Zeichnung dargestellten Sprungschalters ist die folgende: Der Kontaktvorgang wird dadurch eingeleitet, daß durch die Durchbiegung des Bimetallstreifens 11 über den Nocken 12 eine schalterbetätigende Kraft 9 auf den Hebel 4 ausgeübt wird. Solange die Einkerbung 20 die Totpunktlage nicht erreicht hat, d. h. solange die Öffnungsbewegung der Kontakte noch nicht eingesetzt hat, wird der Träger 6 mit der daran befestigten Schalteinrichtung um die Spitze 10 der Anschlagschraube 8 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. Außer der Verdrehung des Hebels 4 durch die Kraft 9 zum Zweck der eigentlichen Schalterbetätigung erfolgt also noch eine Verdrehung des Gesamtaufbaues.
Wenn die schalterbetätigende Kraft 9 die Einkerbung 20 bis kurz vor die Totpunktlage, gedrückt hat, setzt die öffnung der Kontakte ein, und der Träger 6 mit der daran befestigten Schalteinrichtung dreht sich im Uhrzeigersinn zurück. Diese Rückdrehung ergibt sich aus der Entlastung des Bimetalls infolge der Kontaktöffnung und damit der Verkleinerung seines Kraftmomentes um Punkt 10.
Der Rückdrehung des Aufbaues braucht der bewegliche Kontakt nicht gleichphasig zu folgen, da er nicht mehr formschlüssig, sondern nur über die Federkraft mit ihm in Verbindung steht.
Wenn das Trägheitsmoment des Aufbaues um Punkt 10 und die Masse des Kontaktes 1 sowie die Federkräfte und Abmessungen zweckmäßig abgestimmt werden, läßt sich erreichen, daß der Kontakt 5 der Drehbewegung nur zögernd folgt, so daß zu Beginn der Öffnungszeit der Kontaktabstand langsamer ansteigt als ohne die erfindungsgemäße Maßnahme. Die kontaktzerstörende Kraterbildung durch den unvermeidlichen Lichtbogen wird dadurch weitgehend verhindert.
Der erfindungsgemäße Sprungschalter ist nicht nur für temperaturgeregelte elektrische Wärinegeräte, sondern auch in anderen Fällen anwendbar, in denen starke Ströme über verhältnismäßig kleine Kontakte häufig geschaltet werden.

Claims

Patentanspruch: Wechselstrom - Schnappschalter, insbesondere für Wärmefühlerbetätigung, dessen für den Festkontakt und die Schnappeinrichtung gemeinsamer Träger gegen einen Anschlag federnd gehalten ist, dadurch g e ke nn ze i c hn e t, daß der Träger (6) durch die Betätigungskraft (9) vor dem öffnen der Kontakte etwas gegen die Kraft der Tragfeder (7) verdreht und bei Beginn der Kontaktöffnung durch den Wegfall bzw. die Umkehr der Kraft der Schnappfeder (3) etwas in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, so daß der Festkontakt (5) dem beim öffnungsvorgang nicht mehr formschlüssig mit dem Träger verbundenen beweglichen Kontakt (1) je nach Abstimmung der Federkräfte und der Massen unter zunächst verlangsamter Vergrößerung des Kontaktabstandes ein kurzes Stück nachfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 933; französische Patentschrift Nr. 1102 610; USA.-Patentschriften Nr. 2 228 523, 2 330 506, 2 452 508, 2 773 956, 2 899 512.