DE1182731B - Elektrischer Waermeschutzschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Ki.: H02d

Deutsche Kl.: 21c-69

Nummer: 1182731

Aktenzeichen: T 20194 VIII b/21 c

Anmeldetag: 24. Mai 1961

Auslegetag: 3. Dezember 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Schutz eines durch Erwärmung gefährdeten Gerätes oder Bauteils, z. B. einer Motorwicklung, mit einem elektrischen Wärmeschutzschalter, dessen wärmeempfindliches Kontakt- oder Kontaktbetätigungsorgan dem Einfluß der Temperatur des zu schützenden Teils ausgesetzt ist und dessen wenigstens teilweise von gut wärmeleitendem Metall umschlossenes Gehäuse mit dem zu schützenden Teil in Berührung steht.

Bekannte Schutzschalter oder Thermostate sind in dieser Weise bereits angeordnet und so ausgebildet worden, daß ein schneller und wirksamer Wärmeübergang von dem zu schützenden Gerät oder Bauteil auf die Schutzanordnung erfolgt. Dieser Übergang ist aber nur dadurch sichergestellt, daß der Schutzschalter in die zu schützende Wicklung eingebaut ist. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß der Schutzschalter bereits bei der Herstellung der Wicklung eingefügt werden muß. Ein nachträglicher Einbau oder eine Reparatur ist ausgeschlossen.

Andere bekannte Schutzschalter lassen sich zwar nachträglich an eine Motorwicklung anbringen, stehen dann aber mit ihrem Schaltergehäuse nicht in dem notwendigen innigen Kontakt mit der Wicklung. Das Schaltergehäuse der bekannten Einrichtung besteht überdies aus Isoliermaterial und kann allein deshalb nicht als Wärmeleiter benutzt werden. Der Wärmeübergang erfolgt von dem zu schützenden Bauelement über einen rohrförmigen Fühler, der in die Wicklung eingesteckt werden muß. Auf diese Weise entsteht keine zuverlässige Halterung des Schutzschalters, die Wicklungen können beschädigt werden und der erstrebte Schutz kann nicht mit ausreichender Sicherheit geboten werden.

Alle Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das Gehäuse des Schutzschalters mit einer federnden Halteklammer ausgestattet ist, welche die Festlegung des Schutzschalters an einem Festpunkt ermöglicht und so gestaltet ist, daß sie in der Einbaustellung die Metallwand des Schutzschalters an die Außenseite des zu schützenden Teils federnd andrückt.

Man erzielt einen einfachen Aufbau und eine große Zuverlässigkeit in der Schutzwirkung. Der thermische Kontakt mit der Motorwicklung ist jederzeit gewährleistet. Die an den Wicklungen abgetastete Temperatur wird unverzüglich dem Schutzschalter mitgeteilt. Eine nachträgliche Anbringung des Schutzschalters ist möglich, ohne daß die Gefahr besteht, die empfindlichen Wicklungen mechanisch zu beschädigen.

Elektrischer Wärmeschutzschalter

Anmelder:

Tecumseh Products Company, Tecumseh, Mich.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1960 (32 455)

Um den Schutzschalter in der Nähe des zu schützenden Teils günstig anschließen zu können, hat die Halteklammer vorteilhafterweise Bügelform. Darüberhinaus wird vorgeschlagen, die Halteklammer aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit zu fertigen. Dadurch wird der unmittelbare Wärmeübergang zwischen Wicklung und Schutzschalter nicht durch die Aufhängung beeinflußt.

Die Erfindung läßt sich beispielsweise an hermetisch gekapselten Kompressoreinheiten verwirklichen, bei denen der elektrische Antrieb innerhalb der hermetisch geschlossenen Abkapselung untergebracht ist. Zahlreiche andere Anwendungsbeispiele sind möglich. In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt und wird nachstehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise Schnittdarstellung eines hermetisch abgeschlossenen Kompressors nach einer Ausführungsmöglichkeit im Sinne der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Motors und der Motorschutzeinrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 die Vorderansicht einer Motorschutzeinrichtüng und der zugehörigen Halteorgane,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Motorschutzeinrichtung und der Halteorgane gemäß Fig. 3,

F i g. 5 eine Unteransicht der Motorschutzeinrichtung und der Halteorgane nach Fig. 3,

F i g. 6 eine teilweise Schnittdarstellung einer wärmeempfindlichen Vorrichtung,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung nach Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung nach Linie 8-8 der Fig. 6.

Gemäß Fig. 1 ist der Schutz bei einem kleinen Elektromotor vorgesehen, welcher Teil einer Kom-

409 730/336

pressoreinheit ist, die allgemein mit 10 bezeichnet Fläche 32 des Gehäuses 22 in Berührung und ist. Die Kompressoreinheit 10 besteht aus einem wärmeleitendem Kontakt mit der Motorwicklung 17 hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 12 und einem gehalten wird, welche geschützt werden soll. Der Motor, der allgemein mit dem Bezugszeichen 14 Abstand zwischen dem Rohr 21 und der Motorbezeichnet ist. Der Motor 14 besteht aus einem 5 wicklung 17 (F i g. 2) ist derart, daß die Halte-Rotor 15, einem Stator 16 und wenigstens einer klemme 28 vorgespannt und nach oben abgelenkt Wicklung 17, die mittels der mit 20 bezeichneten wird, wie dies am besten aus der gestrichelten Dar-Motorschutzeinrichtung geschützt werden soll. Die stellung in Fig. 3 erkennbar ist. Infolge ihrer Kompressoreinheit 10 enthält außerdem ein Rohr- Vorspannung bringt die Halteklemme 28 die wärmesystem 21, welches neben dem Motor 14 angeordnet io empfindliche Schalteinrichtung 20 in feste Anlage ist. Das Rohrsystem 21 kann beispielsweise aus und festen Kontakt mit der Motorwicklung. Es ist einem Saugrohr bestehen, wie noch genauer be- somit ersichtlich, daß die Halteklemme 28 nach schrieben werden soll; das Rohr 21 dient gleich- ihrer Anbringung an dem Rohr 21 um den Punkt 33 zeitig als Träger für die Anbringung des Motor- (Fig. 3) verschwenkt wird, und zwar gegen die Schutzschalters 20. 15 Schutzeinrichtung 20. Die dadurch bewirkte Vor-

Wie F i g. 3 bis 5 der Zeichnung erkennen lassen, spannung hat zur Folge, daß der Schutzschalter 20

ist der Motorschutzschalter 20 in einem Gehäuse 22 in feste Anlage an der Motorwicklung kommt. Diese

aus wärmeleitendem Material, z. B. Kupfer oder Anordnung gewährleistet eine zuverlässige Anbrin-

Stahl, eingeschlossen. In dem Gehäuse 22 ist eine gung des Schutzschalters, wobei sich wärmeleitende

auf Wärme ansprechende elektrische Schalteinrich- 20 Gehäuse in gutem thermischen Kontakt mit der

tung untergebracht, welche elektrisch in dem Strom- Motorwicklung befindet und eine Vibration und un-

kreis der Wicklung 17 eingefügt werden kann, so erwünschte bzw. unbeabsichtigte Verschiebung des

daß die Wicklung gegen zu hohe Temperaturen ge- Schutzschalters verhindert bzw. weitgehend verrin-

schützt ist, die durch Überstrom oder andere Ur- gert ist.

sachen bedingt sein kann. Der elektrische Anschluß 25 Die wärmeempfindliche Schutzeinrichtung kann innerhalb des Stromkreises kann durch Zuführungen als hermetisch geschlossener wärmeempfindlicher 24 und 26 erfolgen. Das Gehäuse22 ist mit einer Schalter ausgebildet sein, wie es in Fig. 6 bis 8 federnden Halteklemme ausgestattet, welche allge- veranschaulicht ist. Wie F i g. 6 bis 8 zeigen, besteht mein mit 28 bezeichnet ist. Die federnde Halte- der wärmeempfindliche Schalter 20 aus einem allklemme 28 ist an einem Ende bei 29 mit einer 30 gemein rechtwinkligen becherförmigen Gehäuseteil Abbiegung versehen. Der abgebogene Teil 29 ist 22, der aus einem Material hoher Leitfähigkeit, z.B. durch Schweißung (Fig. 5) fest an das Ge- z.B. Kupfer oder Stahl, gefertigt ist. Das offene häuse 22 angeschlossen. Das andere freie Ende der Ende des Gehäuses 22 ist mittels eines Kopfstücks federnden Halteklemme 28 ist als offener Federring oder eines Deckels 40 verschlossen; dazu sind die 30 ausgebildet, der insbesondere aus Fig. 4 er- 35 Flansche42 und 44 der beiden Gehäuseteile dicht kennbar ist. Der Federring 30 der Halteklemme 28 miteinander verbunden, z. B. durch Schweißung, braucht nicht rund zu sein oder in einem geraden wodurch ein hermetisch dichtes Gehäuse geschaffen Schaft auszulaufen, vielmehr kann der Teil 30 be- wird. Die Glaseinsätze 46 sind zwischen dem Dekliebig gestaltet sein, und zwar zweckmäßig so, daß kelteil 40 und den Zuführungen 24 und 26 einer der Form desjenigen Teils angepaßt ist, an wel- 40 geschmolzen und halten auf diese Weise die Zuchem er lösbar angeklemmt oder angebracht werden führungen 24 und 26 innerhalb der Deckelöffnungen soll. Der Federring 30 ist mit einer abgebogenen 48 und 50, und zwar unter dichtem Abschluß.
Zunge 31 versehen, wodurch die Anbringung der In dem Gehäuse des wärmeempfindlichen Schal-Halteklemme an einem Tragteil, z. B. an dem Rohr ters 20 ist ein becherförmiges Teil 52 aus geeigne-21, erleichtert ist, wie dies aus F i g. 1 und 2 ersieht- 45 tem Material, zweckmäßig verformbarem elektrisch Hch ist. Für die Anbringung der Schutzeinrichtung isolierendem Material, untergebracht. Durch Löcher 20 an dem Rohr 21 ist es daher lediglich erforder- in dem becherförmigen Teil 52 sind zwei Bolzen 54 lieh, den Federring 30 auf das Rohr aufzubringen, und 56 hindurchgeführt, welche verbreiterte Köpfe indem die Zunge 31 von dem geraden Schaft 29 α aufweisen. Der Bolzen 54 ist an einem Ende an der Halteklemme 28 weggedrückt wird; die Halte- 50 einen Streifen 60 angeschweißt, der Bolzen 56 ist in klemme läßt sich dann leicht und rasch auf das entsprechender Weise mit dem Streifen 62 verbun-Rohr 21 aufsetzen. den. Die Streifen 60 und 62 sind an die Zuführun-

Die federnde Halteklemme 28 besteht Vorzugs- gen 26 und 24 angeschweißt; auf diese Weise werweise aus einem Material geringer Wärmeleitfähig- den das becherförmige Teil 52 und die daran ankeit, so daß die Wärmeableitung von dem wärme- 55 geschlossenen Teile innerhalb des Gehäuses des empfindlichen Schalter 20 an das Trag- oder Stütz- wärmeempfindlichen Schalters 20 gehalten, und glied weitgehend verhindert wird. Die Art der jeder der Bolzen 54 und 56 ist mit der zugehörigen Anbringung der Halteklemme an dem Gehäuse 22 Zuführung 26 und 24 elektrisch verbunden. An dem und an dem Tragglied sorgt weiterhin dafür, daß der entgegengesetzten Ende sind die Bolzen 54 und 56 Wärmeübergang zwischen dem Schalter 20 und dem 60 als feste Kontakte 74 und 76 ausgebildet. In eine Tragglied auf ein Mindestmaß verringert wird. Es Bohrung 79 des becherförmigen Teils 52 ist ein besteht zwischen der Halteklemme und dem Ge- Gewindeschaft 80 eingeschraubt, welcher in der jehäuse ein äußerst geringer Flächenkontakt; das weils eingerichteten Lage mit dem Teil 52 mittels gleiche gilt für den Kontakt zwischen dem Feder- einer Gegenmutter 82 verbunden ist. Der Gewindering 30 und dem Tragglied 21, so daß auch hier die 65 bolzen 80 ist am Ende bei 84 abgesetzt und greift Wärmeübertragung sehr gering ist. frei durch eine Öffnung 86 in der wärmeempfind-

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß nach Anbringung liehen Einrichtung90 hindurch. Die Einrichtung90

des Federringes 30 auf dem Rohr 21 die äuß liegt frei zwischen einem Flansch 92 und einem

vernieteten Teil 94 des Bolzens 80. Die Einrichtung 90 besteht in an sich bekannter Weise aus zwei oder mehr Lagen oder Komponenten mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoeffizient, so daß sie bei Erwärmung auf eine vorbestimmte Temperatür aus einer ersten Stabilitätslage in eine zweite Stabilitätslage überspringt und nach Wiederabkühlung auf eine vorbestimmte Temperatur in die erste Stabilitätslage zurückspringt. Das thermostatische Federgebilde 90 ist elektrisch leitend; seine Beweglichkeit ist temperaturabhängig.

Das temperaturabhängige Gebilde 90 trägt zwei Kontakte 100 und 102, welche die mit den festen Kontakten 74 und 76 zusammenarbeitenden beweglichen Kontakte bilden. Wenn das Gebilde 90 sich in der ersten Stabilitätslage befindet, stehen die Kontakte 100 und 102 mit den Kontakten 74 und 76 in Berührung (Fig. 8); wenn dagegen das Gebilde 90 die zweite Stabilitätslage einnimmt, so sind die Kontakte 100 und 102 von den Kontakten ao 74 und 76 entfernt, wie dies in Fig. 8 gestrichelt veranschaulicht ist. Das wärmeempfindliche Gebilde 90 ist auf gegenüberliegenden Seiten mit ohrförmigen Ansätzen 106 und 107 ausgestattet, welche gemäß Fig. 6 lose in Ausschnitte 109 und 110 as eingreifen, welche an dem becherförmigen Teil 52 vorgesehen sind; dadurch wird eine wesentliche Drehbewegung des wärmeempfindlichen Gebildes 90 um den Bolzen 80 verhindert.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß die Erfindung eine rasche aber einfache und billige Installation und Montage einer Schutzeinrichtung an einem Motor od. dgl. ermöglicht, wobei die Schutzeinrichtung eine feste Lagerung erhält und ein guter Wärmeübergang zu dem zu schützenden Teil bzw. zu der zu schützenden Motorwicklung zustande kommt. Die federnde Halteklemme 28 gibt der Schutzeinrichtung eine sehr vorteilhafte Vorspannung und gewährleistet dadurch eine feste Anlage der Schutzeinrichtung an dem Motor bzw. an der Motorwicklung. Außerdem ermöglicht die Lösbarkeit der Halterung die Entfernung der Schutzeinrichtung, falls ein Ersatz erforderlich ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Schutz eines durch Erwärmung gefährdeten Gerätes oder Bauteils, z. B. einer Motorwicklung, mit einem elektrischen Wärmeschutzschalter, dessen wärmeempfindliches Kontakt- oder Kontaktbetätigungsorgan dem Einfluß der Temperatur des zu schützenden Teils ausgesetzt ist und dessen wenigstens teilweise von gut wärmeleitendem Metall umschlossenes Gehäuse mit dem zu schützenden Teil in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Schutzschalters mit einer federnden Halteklammer ausgestattet ist, welche die Festlegung des Schutzschalters an einem Festpunkt ermöglicht und so gestaltet ist, daß sie in der Einbaustellung die Metallwand des Schutzschalters in die Außenseite des zu schützenden Teils federnd andrückt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklammer Bügelform hat und am freien Ende für den Anschluß an einen in der Nähe des zu schützenden Teils liegenden Bauteil eingerichtet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklammer aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 878 528;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1058 606;
schweizerische Patentschrift Nr. 319 008;
britische Patentschrift Nr. 567 019.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 730/336 11.64 © Bundesdruckerei Berlin