DE1176237B - Bimetallschaltvorrichtung mit kurzschliess-barem Bimetallglied - Google Patents
Bimetallschaltvorrichtung mit kurzschliess-barem BimetallgliedInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H61/00—Electrothermal relays
- H01H61/04—Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is only heated directly
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: H 02 c
Deutsche Kl.: 21c-40/05
Nummer: 1176 237
Aktenzeichen: T18699 VIIId/21 c
Anmeldetag: 18. Juli 1960
Auslegetag: 20. August 1964
Die Erfindung betrifft eine Bimetallschaltvorrichtung, insbesondere für Hilfsphasenschaltung, mit
einem Ruhekontaktpaar und einem Arbeitskontaktpaar, die bei Temperaturanstieg nacheinander so betätigt
werden, daß in einem Zwischenstadium beide Kontaktpaare offen sind und im Endzustand das
sonst stromdurchflossene Bimetallglied kurzgeschlossen ist.
Die Anlaßwicklung von Elektromotoren ist im allgemeinen aus einem feinen, einen hohen Widerstand
aufweisenden Draht hergestellt und kann einen ständigen Stromfluß nur kurze Zeit aushalten. Es ist
deshalb wichtig, daß eine Schutzvorrichtung vorhanden ist, die es verhütet, daß die Anlaßwicklung über
einen längeren Zeitraum hinweg vom Strom durchflössen wird. Es muß ferner die Möglichkeit ausgeschlossen
sein, daß die Anlaßwicklung zu einem unerwünschten Zeitpunkt wieder erregt wird. Aber
auch bei anderen Anwendungsfällen, bei denen ein Verbraucher neben einem anderen nur kurzzeitig
Strom erhalten soll, kann ein solches Thermorelais verwendet werden.
Es sind schon Schalter bekanntgeworden, bei denen der Schaltvorgang darauf beruht, daß Bimetallstreifen
leicht durchgebogen in einer Halterung eingespannt werden. Erwärmen sich diese und
überschreiten die sogenannte Schnappspannung, so schnappen sie in ihre andere stabile Lage. Diese
Schalter haben eine ständige flexible Zuleitung zum beweglichen Kontakt des Bimetallgliedes. Diese Zuleitung
arbeitet nur über eine begrenzte Zeit zuverlässig, da ihre Dauerwechselfestigkeit, besonders infolge
der schnappenden Arbeitsweise des Relais, begrenzt ist. In manchen Schaltstellungen wird nur die
Hälfte der Bimetallstreifenlänge von Strom durchflössen, und die Streifen liegen völlig ausgestreckt in
dem Gehäuse.
Ferner sind Schalter bekanntgeworden, bei denen ein zweischenkliger Bimetallstreifen einen getrennnten
Schalter betätigt. Bei diesem Schalter liegt der Kontakt, welcher die Schenkel kurzschließt, weit von
der Stelle entfernt, an der beide Schenkel verbunden sind. Außerdem ist zur eigentlichen Abschaltung
der Hilfsphase ein gesonderter Schalter notwendig. Die Anordnung hat einen großen Raumbedarf. Der
Kurzschluß der Schenkel geschieht an zwei Klemmen durch den obenerwähnten Kontakt. Damit genau
gleichzeitig beide Klemmen vom Kontakt berührt werden, muß die Anordnung justiert werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Thermorelais zu schaffen, das diese Nachteile
dadurch vermeidet, daß der bewegliche Kontakt des Bimetallschaltvorrichtung mit kurzschließbarem
Bimetallglied
Anmelder:
Texas Instruments Incorporated, Dallas, Tex.
(V. St. A.)
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Höger, Dr.-Ing. E. Maier
und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,
Patentanwälte, Stuttgart S, Uhlandstr. 16
und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,
Patentanwälte, Stuttgart S, Uhlandstr. 16
Als Erfinder benannt:
James Alfred Bagnall, Dearborn, Mich.,
Walter Herman Moksu, Attleboro, Mass.
(V. St. A.)
James Alfred Bagnall, Dearborn, Mich.,
Walter Herman Moksu, Attleboro, Mass.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29.JuIi 1959 (830407)
die beiden Enden des zweischenkligen Bimetallgliedes
kurzschließenden Arbeitskontaktpaares auf einem federnden Kontaktträger angebracht ist und
durch das Bimetallglied in an sich bekannter Weise gesteuert wird, während der bewegliche Kontakt des
Ruhekontaktpaares an der Verbindungsstelle der Schenkel angebracht ist. Man erhält somit eine Konstruktion,
die frei von beweglichen Anschlüssen ist. Die Länge der Bimetallstreifen ist dabei gleich ihrer
wirksamen Länge, und es ist deshalb möglich, einen Miniaturschalter zu schaffen.
Zweckmäßig ist, wenn die zwischen den Enden und dem mittleren Bereich liegenden Teillängen des
Bimetallgliedes verschieden große Widerstände haben. Dadurch erreicht man, daß das Bimetallglied
zu sich selbst parallele Bewegungen macht, obwohl die Teillängen von verschieden starken Strömen
durchflossen werden. Vorteilhaft ist, wenn der Kontaktträger und das Bimetallglied U-förmig ausgebildet
sind. Damit ist eine raumsparende Konstruktion möglich.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
409 657/405
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Thermorelais gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne Deckel,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie3-3 der Fig. 2,
F i g. 4 eine Draufsicht auf ein Thermorelais nach einer zweiten Ausführungsform ohne Deckel,
F i g. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der F i g. 4, wobei Teile des Gehäuses abgebrochen sind,
bzw. 58 bezeichnet sind. Das Thermoglied 50 ist ebenfalls im wesentlichen U-förmig (s. insbesondere
Fig. 1) und hat Schenkel60 und 62 (s. insbesondere
die Fig. 1, 3 und 7). Der Schenkel 62 ist elektrisch
mit seinem einen Ende 63 an das Anschlußstück 28, und zwar an dessen unterer Seite, angeschlossen und
ruht auf der Schulter 22 des Gehäuses 12 (s. insbesondere F i g. 3). Ein Ende 61 des Schenkels 60 ist
elektrisch mit dem Anschlußstück 26 an dessen
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie6-6 der Fig. 5, io unterer Seite verbunden und ruht auf der Schulter
F i g. 7 eine schaubildliche Ansicht eines Thermo- 20 des Gehäuses 12 (s. insbesondere F i g. 3). Die
gliedes für die Ausführungsformen nach F i g. 3, und 4 bis 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform
ohne Deckel,
Fig. 9 einen Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 8,
Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 12-12 der Fig. 9,
Fig. 11 eine schaubildliche Ansicht eines Thermogliedes
des Thermorelais gemäß Fig. 9,
Fig. 12 einen Schnitt nach Linie 14-14 der Fig. 11,
Fig. 13 eine Schaltung für die Relais nach Fig. 1
bis 3 mit einem mit einer Anlaßwicklung versehenen Elektromotor,
Fig. 14 eine Schaltung entsprechend Fig. 13 in
Verbindung mit dem Thermorelais nach Fig. 4 bis 7.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform eines Thermorelais
anderen Enden der beiden Schenkel 60 und 62 treffen sich an einem schleifenartigen Zwischenteil 64.
Ein Kontakt 66 ist elektrisch mit dem Zwischenteil 64 mit der oberen Fläche des Thermogliedes 50 verbunden.
Dieser Kontakt wird mit dem Kontakt 34 entsprechend der Bewegung des Thermogliedes 50
bei einer bestimmten Temperatur und bestimmten Stromverhältnissen zusammen. Die Kontakte 34 und
zo 66 sind normalerweise geschlossen und sind üblicherweise die Anlaßkontakte eines Einphasenmotors.
Wenn die Kontakte 34 und 66 durch die Bewegung des Thermogliedes 50 geöffnet sind, kann
die untere Fläche des Zwischenteiles 64 gegen das Überbrückungsorgan 40 anliegen, um so die Kontakte
32 und 46 bei einer weiteren Bewegung des Thermogliedes 50 zu schließen.
Das Überbrückungsorgan 40 ist mit einer aus
elektrisch isolierendem Material bestehenden Lage
gemäß der Erfindung dargestellt, das als Ganzes mit 3° 68 versehen, die sich entlang einem Teil der oberen
10 bezeichnet ist. Das Thermorelais 10 weist ein Ge- Fläche unmittelbar unter der unteren Oberfläche des
häuse 12 auf, das aus elektrisch isolierendem Kunst- Zwischenteiles 64 des Thermogliedes 50 erstreckt
stoff bestehen kann. Das Gehäuse 12 ist mit einer (s. insbesondere F i g. 2).
Vielzahl von senkrechten, mit offenen Enden ver- In der Schaltung nach Fig. 13 ist das Thermo-
sehenen Schlitzen 14, 16 und 18 versehen, die nach 35 relais zusammen mit einem Motor dargestellt, der
außen offen sind (s. insbesondere F i g. 2 und 3), eine Anlaßwicklung 70 und eine Hauptwicklung 72
und es hat ferner eine Vielzahl von Schultern 20, 22, hat.
und 24 neben diesen Schlitzen. In diese Schlitze und In Fig. 13 ist das Anschlußstück26 des Thermo-
Schultern passen elektrisch leitende Anschlußstücke relais 10 mit L 2 verbunden. Das Anschlußstück 30
26, 28 und 30 und sind dort festgehalten. Das An- 40 ist in Reihe mit der Anlaßwicklung 70 und das An
schlußstück 26 weist einen stationären elektrischen Kontakt 32 auf, der auf der oberen Fläche elektrisch
leitend befestigt ist. Das Anschlußstück 30 trägt einen festen elektrischen Kontakt 34, der in elektrischer
Verbindung mit dem Anschlußstück ist.
Das Thermorelais 10 weist ferner ein elektrisch leitendes Überbrückungsorgan 40 auf, das ein U-förmiges
Glied hat (s. insbesondere F i g. 1), das einen Schenkel 42 aufweist, der elektrisch, wie bei 42 α anschlußstück
28 in Reihe mit der Hauptwicklung 72 angeordnet. Die normalerweise geschlossenen Anlaßkontakte
34 und 66 sind in Reihe mit der Anlaßwicklung 70 über das Anlaßstück 30 geschaltet.
Die Schenkel 60 und 62 des Thermogliedes 50 liegen in Reihe mit der Hauptwicklung 72 über das
Anschlußstück 28, und die normalerweise offenen Überbrückungskontakte 32 und 46 sind im Nebenschluß
zu den Schenkeln 60 und 62 angeordnet, und
gedeutet, mit dem Anschlußstück 28 verbunden ist, 50 damit sind die Überbrückungskontakte 32 und 46
während der andere Schenkel 44 einen elektrischen ebenfalls in Reihe mit der Hauptwicklung 72 über
Kontakt 46 trägt, der mit dem Kontakt 32 zusam- das Anschlußstück28 angeordnet. Wie in Fig. 13
menwirkt. Die Kontakte 32 und 46 sind normaler- dargestellt, führt das Thermoglied 50 sowohl den
weise offen. Der Schenkel 42 hat einen abgebogenen Anlaßwicklungsstrom als auch den Hauptwicklungs-Teil
43, der mit dem unter einer Federspannung 55 strom, wenn die Anlaßkontakte 34 und 66 geschlosstehenden
Schenkel 44 zusammenwirkt, um so den sen sind. In diesem Zustand führt der Schenkel 60
Kontakt 46 normalerweise außer Berührung mit dem des Thermogliedes 50 ebenfalls den Anlaß- und
Kontakt 32 zu halten. Hauptwicklungsstrom und der Schenkel 62 nur den
Das Thermorelais 10 hat fernerhin ein auf Wärme Hauptwicklungsstrom. Wenn die Anlaßkontakte 34
ansprechendes Thermoglied 50, das aus Bimetall ge- 60 und 66 getrennt werden und die Nebenschlußkonbildet
sein kann, das zwei Schichten 52 und 54 auf- takte 32 und 46 offen sind, führen beide Schenkel
des Thermogliedes 50 lediglich den Hauptwicklungsstrom.
Die Wirkungsweise des Thermorelais 10 ist im
führungsformen des Thermorelais nach den Fig. 1 65 wesentlichen wie folgt. Wenn der Stromkreis unter
bis 3 verwendet. Das Thermoglied 50 ist in Seiten- Spannung steht, wird das Thermoglied 50 sowohl
vom Anlaß- als auch vom Hauptwicklungsstrom erwärmt,
und wenn der Motor seine normale Ge
weist, wobei die Schicht 52 den höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten
hat. Das in Fig. 7 schaubildlich dargestellte Thermoglied wird in allen Ausansicht
gemäß Fig. 2 und 7 U-förmig und weist einen oberen und einen unteren Teil auf, die mit 56
schwindigkeit erreicht, bewegt sich das Thermoglied
50 entsprechend der Wärme, wie sie durch den Anlaß- und Hauptwicklungsstrom erzeugt ist, nach
unten (gemäß Fig. 2). Hierdurch werden die normalerweise
geschlossenen Kontakte 34 und 66 geöffnet, und die Anlaßwicklung wird innerhalb der erforderlichen
sehr kurzen Zeit, bis der Motor seine Geschwindigkeit erreicht hat, abgeschaltet. Danach
wird das Bimetall des Thermogliedes weiter erwärmt, und zwar durch den weiter hindurchfließenden
Hauptwicklungsstrom, und bewegt sich weiter nach unten, wie dies am besten aus F i g. 2 erkennbar ist.
Wenn das Thermoglied 50 seine Abwärtsbewegung fortsetzt, kommt es in Berührung mit dem isolierten
Teil 68 des Überbrückungsorgans 40 und bringt die normalerweise offenen Kontakte 32 und 46 in Berührung,
wodurch das Thermoglied 50 überbrückt und damit gegen Überhitzung gesichert wird. Nach
dem Schließen der Nebenschlußkontakte 32 und 46, wodurch der Hauptwicklungsstrom nicht mehr durch
das Thermoglied 50 fließt, kühlt das Thermoglied 50 ab, bewegt sich gemäß Fig, 2 nach oben und gestattet
nun eine Öffnung der Nebenschlußkontakte 32 und 46 unter der Federwirkung des Schenkels 44 des
Überbrückungsorgans 40. Dies bewirkt, daß der Hauptwicklungsstrom erneut durch das Thermoglied
fließt und dieses wieder erwärmt. Diese weitere Erwärmung verursacht nun eine Bewegung des
Thermogliedes 50 in einer Richtung, um die Nebenschlußkontakte 46 und 32 zu schließen, bevor das
Thermoglied 50 sich genügend abgekühlt und so weit nach oben bewegt hat (s. F i g. 2), um die Anlaßkontakte
34 und 66 zu schließen. Diese Pendelwirkung setzt sich so lange fort, als der Motor unter
Spannung steht. Die Nebenschlußkontakte 32 und 46 sind bei ihrem Pendeln zwischen der Offen- und Geschlossenstellung
bei offenen Anlaßkontakten 34 und 66 in der Weise wirksam, daß das Thermoglied 50 auf einer niedrigeren Temperatur gehalten
wird, die etwas oberhalb der Rückstelltemperatur der Vorrichtung liegt (dies ist die Temperatur, bei
der das Thermoglied 50 ein Schließen der Anschlußkontakte 66 und 34 zur Wiedererregung der Anlaßwicklung
gestattet),
Wenn sich ein Oxydfilm auf den Nebenschlußkontakten 32 und 46 gebildet hat, setzt das Thermoglied
in diesem Zustand seinen Druck gegen das Überbrückungsorgan fort und verstärkt diesen Druck
noch (s. insbesondere Fig. 3). Da der Angriffspunkt der Kraft des Thermogliedes 50 bei seinem Druck
gegen das Überbrückungsorgan 40 exzentrisch in bezug auf die Kontakte 32 und 46 ist (s. insbesondere
Fig. 3), ergibt sich eine Drehung des Kontaktes46
relativ zum Kontakt 32. Durch diese Drehung wird der Oxydfilm aufgebrochen, und es ergibt sich so
eine vorteilhafte reibende und reinigende Wirkung an den Kontakten.
Die beschriebenen Thermorelais können so gebaut sein, daß sich eine rasche Rückstellung dadurch ergibt,
daß das Thermoglied auf eine hohe Betriebstemperatur kalibriert wird. Durch die Kalibrierung
des Thermogliedes 50 auf eine hohe Betriebstemperatur wird das Arbeiten des Relais relativ unabhängig
von kleineren Änderungen der äußeren Temperatur gemacht. Das Thermoglied 50 hat eine U-förmige
Gestalt (s. insbesondere Fig. 2 und die Teile 56 und 58), es gestattet, den Schalter insgesamt
wesentlich kleiner zu bauen und ergibt ferner eine im wesentlichen größere Thermowirkung, als man sie
erhalten würde, wenn das Thermoglied ein gerader, einseitig eingespannter Bimetallstreifen in einem
Schalter von der gleichen Größe wäre. Ein einseitig eingespanntes Thermoglied mit der gleichen Thermowirkung
wie das U-förmige Thermoglied 50 würde einen Schalter von einer wesentlich größeren Bauart
erfordern, als dies bei dem U-förmigen Thermoglied 50 der Fall ist.
Ein weiterer Vorteil des Thermogliedes 50 gegenüber einem einseitig eingespannten Bimetallstreifen
von gleicher Länge besteht darin, daß der erstere den gleichen elektrischen Widerstand wie der letztere
aufweist, jedoch in viel kleineren miniaturisierten Schaltern verwendet werden kann.
Das Überbrückungsorgan 40 gestattet es infolge seiner U-förmigen Gestalt, den Schalter klein zu
bauen, und dieses Überbrückungsorgan ist ferner empfindlicher und spricht leichter auf die Bewegung
des Thermogliedes 50 an. Es erfordert ferner eine geringe Therrnokraft, um ein Schließen der normalerweise
offenen Kontakte 32 und 46 zu bewirken. Die kombinierten Längen der Schenkel 42 und 44
ergeben einen langen Schwenkarm um den Schwenkpunkt an der Verbindung des Schenkels 42 mit dem
Anschlußstück 28.
In den F i g. 4 bis 6 und 14 ist eine weitere Ausführungsform des Thermorelais gemäß der Erfindung
dargestellt.
Das Thermorelais 100 ist mit einem Gehäuse 12', einem Deckel 80' und Anschlußstücken 26' und 28'
ausgestattet, die in den Schlitzen 14' und 16' und den Schultern 20' und 22' des Gehäuses 12' angeordnet
bzw. durch diese gehalten sind. Das Anschlußstück 26' weist einen elektrischen Kontakt 32' auf.
Das Thermorelais 100 hat ein leitendes U-förmiges Überbrückungsorgan 40', das elektrisch an einem
Ende 42 α mit dem Anschlußstück 28' verbunden bzw. auf ihm befestigt ist und einen elektrischen
Kontakt 46' trägt, der mit dem Kontakt 32' zusamsammenwirkt. Die Kontakte 32' und 46' stellen das
normalerweise offene Paar von Nebenschlußkontakten dar. Das Überbrückungsorgan 40' hat ebenfalls
eine elektrisch isolierende Schicht 68' (s. insbesondere F i g. 5). Das Thermorelais 100 ist ferner mit
dem gleichen auf Wärme ansprechenden Thermoglied 50 versehen, wie in Fig. 1 bis 3, und weist
einen Anschlußkontakt 66 auf. Die Schicht 52 hat die höhere Ausdehnung.
Das Thermorelais 100 weist ferner ein leitendes Anschlußstück 102 auf, das sich in einem Schlitz
104 erstreckt, und ist an Schultern 106 befestigt. An
der oberen Fläche des Anschlußstückes 102 (s. insbesondere Fig. 5) ist in elektrischer Verbindung ein
die äußere Temperatur kompensierendes Thermoglied 110 befestigt, das im folgenden als »Kompensationsglied«
bezeichnet wird. Das Kompensationsglied 110 kann aus Bimetall hergestellt sein, wobei
die Schicht 112 die hohe und die Schicht 114 die niedrige Wärmeausdehnung hat. Das Glied 110 hat
einen elektrischen Widerstand, der kleiner als der des Thermogliedes 50 ist, derart, daß es praktisch
durch den hindurchfließenden Strom thermisch nicht beeinflußt wird. Das Kompensationsglied 110 ist mit
seinem einen Ende 116 am Anschlußstück 102 befestigt und trägt neben seinem anderen Ende einen
Kontakt 34', der mit dem Kontakt 66 zusammenwirkt, der vom Thermoglied 50 getragen wird. Ein
Teil 118 des Gliedes 110, der sich über den elektrischen Kontakt 34' hinaus erstreckt, kann gegen
einen Anschlag 119 anliegen, der am Gehäuse 12' angeordnet ist (s. insbesondere Fig. 5), derart, daß
bei extrem hohen äußeren Temperaturen sich die Anlaßkontakte 34' und 66 trennen, bevor die Nebenschlußkontakte
45' und 32' sich schließen.
In der Schaltung gemäß Fig. 14 ist das Thermorelais
100 zusammen mit einem Motor dargestellt,
Ein Ende 361 des Schenkels 360 ist elektrisch mit der unteren Seite des Anschlußstückes 326 verbun-
bezeichnet sind. Das Thermoglied 350 ist ferner auch gemäß F i g. 8 U-förmig und weist Schenkel 360 und
362 auf. Die Schenkel 360 und 362 sind getrennt ausgebildet und überlappen sich an einem Ende, wo
sie miteinander verbunden sind (s. insbesondere Fig. 11), so daß sich ein Zwischenteil364 ergibt.
Der Zwischenteil 364 trägt einen elektrisch leitenden Kontakt 366, der mit dem Kontakt 334 zusammenwirkt.
Der Schenkel 362 ist mit einem Ende 363
der eine Hilfs- oder Anlaßwicklung 70' und eine io elektrisch mit dem Anschlußstück 328 an seiner
Hauptwicklung 72' hat. Unterseite verbunden und ruht auf einer Schulter
In Fig. 14 ist das Anschlußstück26'des Thermo- 322 des Gehäuses312 (s. insbesondere Fig. 10).
relais 100 mit L 6 verbunden. Das Anschlußstück
102 ist in Reihe mit der Anlaßwicklung 70' und das
Anschlußstück 28' in Reihe mit der Hauptwicklung 15 den und ruht auf einer Schulter 320 des Gehäuses 72' angeordnet. Die normalerweise geschlossenen 312 (s. insbesondere F i g. 10). Anlaßkontakte 34' und 66 sind in Reihe mit der An- Die beiden Schenkel 360 und 362 können aus Bi-
102 ist in Reihe mit der Anlaßwicklung 70' und das
Anschlußstück 28' in Reihe mit der Hauptwicklung 15 den und ruht auf einer Schulter 320 des Gehäuses 72' angeordnet. Die normalerweise geschlossenen 312 (s. insbesondere F i g. 10). Anlaßkontakte 34' und 66 sind in Reihe mit der An- Die beiden Schenkel 360 und 362 können aus Bi-
laßwicklung 70' über das Kompensationsglied 110 metall geformt sein und beispielsweise zwei Schichund
das Anschlußstück 102 angeschlossen. Die ten 352 und 354 und 353 und 355 von ungleichem
Schenkel 60 und 62 des Thermogliedes 50 liegen in 20 Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei die
Reihe mit der Hauptwicklung 72'über das Anschluß- Schichten 352 und 353 die höheren Ausdehnungsstück 28', und die normalerweise offenen Neben- koeffizienten haben. Die Schichten 354 und 355 sind
schlußkontakte 32' und 46' sind im Nebenschluß zu die eine niedrige Ausdehnung aufweisenden Seiten,
den Schenkeln 60 und 62 angeordnet, und damit lie- Die Schenkel 360 und 362 sind aus Bimetall von
gen die Nebenschlußkontakte 32' und 46' ebenfalls 25 ungleichem elektrischem Widerstand. Der Schenkel
in Reihe mit der Hauptwicklung 72' über das An- 360 kann einen höheren oder niedrigeren Widerschlußstück
28'. stand als der Schenkel 362 haben.
Die Wirkungsweise des Thermorelais 100 ist im Bei geschlossenen Anlaßkontakten 334, 366 führt
wesentlichen die gleiche, wie sie im Zusammenhang das Thermoglied 350 im Schenkel 362 sowohl den
mit dem Thermorelais 10 beschrieben wurde, jedoch 30 Anlaß- als auch den Hauptwicklungsstrom, sein
mit dem nachfolgend erwähnten Unterschied. Schenkel 360 ist jedoch nur vom Hauptwicklungs-
Das Glied 110 hat die Wirkung, die Stellung des strom durchflossen. Die Schenkel 360 und 362 des
Kontaktes 34' entsprechend den Änderungen der Thermogliedes 350 sollen in Reihe mit der Hauptäußeren Temperatur so zu ändern, daß das Thermo- wicklung 372 über das Anschlußstück 326 und die
glied 50 den Anlaßstromkreisschalter in der gleichen 35 Nebenschlußkontakte 332 und 346 im Nebenschluß
Zeit öffnet, ohne Rücksicht auf die äußere Tempera- zu den Schenkeln 360 und 362 liegen. Damit sind
tür. Das Kompensationsglied 110 kann sich in der die Nebenschlußkontakte 332 und 346 ebenfalls in
gleichen Richtung wie das Thermoglied 50 bei Ände- Reihe mit der Hauptwicklung 372 über das Anrungen
der äußeren Temperatur abbiegen. Da das schlußstück 326 angeordnet. Die normalerweise geGlied 110 praktisch durch den hindurchfließenden 40 schlossenen Kontakte 334 und 366 liegen elektrisch
Strom nicht beeinflußt wird, wird eine Relativbewe- in Reihe mit der Anlaßwicklung 370 über das Angung
zwischen dem Thermoglied 50 und dem Korn- schlußstück 330.
pensationsglied 110 zur öffnung der Anlaßkontakte Da der Schenkel des Thermogliedes, der an die
34' und 66 nur durch den durch das Thermoglied Stromquelle angeschlossen ist, sowohl den Anlaß-50
hindurchfließenden Strom bewirkt. Das Kompen- 45 als auch den Hauptwicklungsstrom führt und der
sationsglied 110 ist im besonderen von Vorteil bei andere Schenkel nur den Hauptwicklungsstrom
Relais mit einer niedrigen Arbeitstemperatur. führt, ergibt sich eine ungleiche Erwärmung der
In den F i g. 8 bis 12 ist eine weitere Ausfüh- Schenkel, wenn der elektrische Widerstand in beiden
rungsform des Thermorelais gemäß der Erfindung Schenkeln der gleiche ist. Eine derartige ungleiche
dargestellt. Das Thermorelais 300 ist im wesent- 50 Erwärmung kann nun ein unerwünschtes Ergebnis
liehen gleich dem Thermorelais 10 nach Fig. 1 bis 3 insofern haben, als der stärker erwärmte Schenkel
und weist Teile auf, die im wesentlichen identisch sich in einer solchen Richtung bewegen kann, daß
mit den entsprechenden Teilen des Relais nach die Anlaßkontakte geöffnet werden, während der
F i g 1 bis 3 sein können. andere Schenkel, der etwas kühler ist, eine solche
Das Thermorelais 300 hat ein Gehäuse 312, einen 55 Bewegung zu verhindern versucht, dergestalt, daß
Deckel 380, Anschlußstücke 326, 328 und 330, sta- sich eine Verdrehung ergibt, wodurch ein rasches
tionäre elektrische Kontakte 332 und 334, ein Über- Unterbrechen der Anlaßkontakte verhindert wird,
brückungsorgan 340, einen elektrischen Kontakt 346 Andere Nachteile, die sich aus der ungleichen Er-
und eine elektrisch isolierende Schicht 368, die alle wärmung der Schenkel 360 und 362 ergeben können,
im wesentlichen identisch mit den entsprechenden 60 bestehen in der möglichen Bildung von lokalisierten
Teilen des Thermorelais 10 sind oder sein können. heißen Stellen, die ein Ausbrennen des Thermo-
Das Thermorelais 300 ist ferner mit einem gliedes350, die Bildung von Spannungskonzentra-Thermoglied
350 ausgestattet. Dieses entspricht im tionen und sogar die Trennung der Schichten hervorwesentlichen
dem Thermoglied 50 des Thermorelais rufen könnten. Durch Änderung der Widerstände der
10. Das Thermoglied 350 hat eine U-förmige Ge- 65 beiden Schenkel entsprechend dem Unterschied der
stalt (s. Fig. 11) und hat, wie aus der perspektivi- hindurchfließenden Ströme ist es möglich, eine
sehen Darstellung hervorgeht, einen oberen und gleichmäßige Erwärmung im ganzen Thermoglied zu
einen unteren Teil, die allgemein mit 356 und 358 erreichen, wenn die Anlaßkontakte geschlossen wer-
den. Hierdurch werden die möglichen Nachteile vermieden, wie sie oben im einzelnen erwähnt sind.
Claims (7)
1. Bimetallschaltvorrichtung, insbesondere für Hilfsphasenabschaltung, mit einem Ruhekontaktpaar
und einem Arbeitskontaktpaar, die bei Temperaturanstieg nacheinander so betätigt werden,
daß in einem Zwischenstadium beide Kontaktpaare offen sind und im Endzustand das sonst
stromdurchflossene Bimetallglied kurzgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
bewegliche Kontakt (46) des die beiden Enden des zweischenkligen Bimetallgliedes (50) kurzschließenden
Arbeitskontaktpaares (46, 32) auf einem federnden Kontaktträger (40) angebracht ist und durch das Bimetallglied (50) in an sich
bekannter Weise gesteuert wird, während der bewegliche Kontakt (66) des Ruhekontaktpaares (34,
66) an der Verbindungsstelle (64) der Schenkel (52) angebracht ist.
2. Bimetallschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den
Enden (61, 63) und dem mittleren Bereich (64) liegenden Teillängen (60, 62) des Bimetallgliedes
(50) verschieden große Widerstände haben.
3. Bimetallschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger
(40) und das Bimetallglied (50) U-förmig ausgebildet sind.
4. Bimetallschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger
(40) innerhalb des Bimetallgliedes (50) angeordnet ist.
5. Bimetallschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in an sich bekannter Weise das Bimetallglied (50) exzentrisch auf den Kontaktträger
(40) wirkt.
6. Bimetallschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kontaktträger (40) im wesentlichen mit seinem U quer zum U des Bimetallträgers (50)
angeordnet ist.
7. Bimetallschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Anschlußstück (28) mit dem festen Ende des Kontaktträgers (40) und zwei weitere Anschlußstücke (26, 30) mit den stationären
Kontakten (32, 34) fest verbunden sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 839 221;
französische Patentschrift Nr. 965 147;
USA.-Patentschrift Nr. 2754 392.
Deutsche Patentschrift Nr. 839 221;
französische Patentschrift Nr. 965 147;
USA.-Patentschrift Nr. 2754 392.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 657/405 8.64 © Bundesdruckerei Berlin
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