DE1195394B - Thermoelektrischer Schnappschalter mit dehnbarem Spannglied - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H02c

Deutsche Kl.: 21c -40/05

Nummer: 1195 394

Aktenzeichen: S 46026 VIII d/21 c

Anmeldetag: 17. Oktober 1955

Auslegetag: 24. Juni 1965

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung des thermoelektrischen Schnappschalters nach Patentanmeldung S 40465 VIII d/21 c (deutsche Auslegeschrift 1183 573), der seinerseits eine besondere Ausbildung des thermoelektrischen Schnappschalters nach dem deutschen Patent 1153 815 ist.

Gegenstand des Hauptpatents ist ein thermoelektrischer Schnappschalter mit einem durch den Strom dehnbaren Spannglied, das auf einer dadurch umschnappbaren, vorgeformten, an einem Trägerbügel befestigten Platte angebracht ist und mittig einen Kontakt trägt. Dieser Schalter ist nach der Zusatzpatentanmeldung S 40465 VIII d/21 c derart ausgebildet, daß der Kontakt des Spanngliedes mit einem isoliert auf dem stromleitenden, abgewinkelten Trägerbügel angebrachten Gegenkontakt zusammenarbeitet.

Soll ein solcher Schalter als Blinkgeber, z.B. zur Richtungsanzeige bei Kraftfahrzeugen, verwendet werden, dann ist es in an sich bekannter Weise erforderlich, mittels eines Hilfskontaktes einen besonderen Stromkreis zu steuern, der eine Kontrollampe einschaltet, die das ordnungsgemäße Arbeiten der Blinkvorrichtung am Schaltbrett des Wagens zu überwachen gestattet.

Zu diesem Zweck ist gemäß der vorliegenden Erfindung an dem Spannglied der Platte außer dem Hauptkontakt ein federnder Kontaktarm durch Schweißen od. dgl. befestigt, dessen freies Ende einen Kontakt trägt, der mit einem auf der Grundplatte des Schalters angebrachten festen Gegenkontakt zusammenarbeitet. Dieser federnde Arm erstreckt sich zweckmäßig in Richtung des Spanngliedes nach außen, und der am freien Ende des Armes angebrachte Kontakt und sein Gegenkontakt sind so angeordnet, daß sie miteinander in Berührung kommen, bevor das Spannglied sich so weit ausgedehnt hat, daß die Platte in ihre Normallage umschnappt. Dabei wird vorteilhaft der federnde Kontaktarm durch das Umschnappen der Platte elastisch so weit vorgespannt, daß die Kontakte weiterhin geschlossen bleiben und sich erst öffnen, wenn nach Abschalten des gesamten Schalterstromkreises das Spannglied sich auf die Temperatur der Umgebung abgekühlt hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der F i g. 1 bis 7, die eine typische Ausführungsform der Erfindung zeigen, näher beschrieben. Dabei stellt dar

Fig. 1 die Schnappplatte des Schalters in perspektivischer Ansicht,

Fig.2 eine Ansicht des Schalters nach der Erfindung, teilweise im Schnitt,

Thermoelektrischer Schnappschalter mit
dehnbarem Spannglied

Zusatz zur Zusatzanmeldung:
S 40465 VIII d/21 c—
Auslegeschrift 1183 573

Anmelder:

Signal-Stat Corporation,

Brooklyn, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

James W. Welsh, Summit, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 8. April 1955 (500 087)

F i g. 3 eine Seitenansicht des Schalters der F i g. 2, im rechten Winkel zu dieser gesehen,

F i g. 4 bis 7 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Schalters in verschiedenen Betriebszuständen.

F i g. 1 zeigt die bei dem vorliegenden Schalter verwendete federnde Platte mit Spannglied und Plattenträger, die gemäß dem Hauptpatent 1153 815 ausgebildet ist. Die aus federndem Material bestehende rechteckige Platte 10 weist Einprägungen auf, die längs einer Diagonale der Platte verlaufen, jedoch die Mitte der Platte und deren Ecken frei lassen. Die Platte ist derart vorgeformt, daß sie im unverspannten Zustand ein umgekehrtes V bildet, dessen Spitze die Einprägungen 15 bilden. Die in Verlängerung der Einprägungen liegenden Ecken 11 und 12 sind nach unten abgebogen, und zwar in der gleichen Richtung, in der sich die Mittelzone der Platte unter Zugspannung vorwölbt. An diesen abgebogenen Ecken ist bei 31 und 32 das Spannglied befestigt, das aus einem bei Erwärmung sich ausdehnenden Draht oder Band aus Widerstandsmaterial

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besteht. Die Platte ist an einem mehrfach abgewinkelten Plattenträger 20 befestigt, und zwar an einer Randzone der Platte in einem Punkt, der zwischen der Zugrichtung des Spanngliedes und der Verformungsachse 16-17 der Platte bei Zugbeanspru- S chung liegt. Zur Befestigung dient z. B. ein Niet 41, der zugleich eine Kontaktfahne 42 trägt.

Auf dem Spannglied ist mittig, wie aus F i g. 2 erkennbar ist, ein Kontakt 35 befestigt, der entsprechend der Zusatzpatentanmeldung S 40465 VIIId/ 21c mit einem isoliert auf dem Plattenträger angebrachten Festkontakt 25 zusammenarbeitet. Dieser Festkontakt 25 wird von einem leitenden Band 24 getragen, das gegenüber den Träger 20 durch einen Isolierstreif en 23 elektrisch isoliert ist. Ein leitender Streifen 43 führt von dem leitenden Band 24 zu einem Niet 34 an der Lagerplatte 40, der seinerseits mit einer Kontaktfahne 33 zum Anschluß an den Stromkreis verbunden ist.

Die Arbeitsweise des thermischen Schnappschalters ist die folgende: Wenn das Spannglied 30 von Strom nicht durchflossen und demgemäß kalt ist, hat die Platte 10 entgegen ihrer ursprünglichen Verformung eine Biegung nach unten um eine quer zur Zugrichtung des Spanngliedes in Richtung der Diagonale 16-17 verlaufende Achse. Dabei sind die Kontakte 25, 35 geschlossen. Dehnt sich das Spannglied infolge der Erwärmung durch einen hindurchfließenden Strom aus, dann schnappt die Platte infolge Nachlassens der Zugspannung bei einem bestimmten Grad der Dehnung des Spanngliedes in ihre ursprüngliche Verformung zurück. Sie bildet dann ein umgekehrtes V, dessen Scheitel längs der Diagonale 31-32 verläuft. Infolge der besonderen Wahl des Befestigungspunktes des Trägerbügels öffnen sich dabei die Kontakte 25, 35, wodurch, wie nachstehend näher erläutert ist, der Stromfluß durch das Spannglied unterbrochen wird, so daß dieses sich so weit abkühlen kann, daß es die Platte wieder entgegen ihrer ursprünglichen Verformung in den erzwungenen Zustand umschnappen läßt und dabei wieder die Kontakte 25, 35 schließt.

Wie die F i g. 2 und 3 erkennen lassen, ist in Ausführung der vorliegenden Erfindung an dem Spannglied 30 zusätzlich ein federnder Kontaktarm 65 durch Schweißen od. dgl. befestigt, der an seinem freien Ende einen Kontakt 60 trägt. Dieser Kontakt 60 arbeitet mit einem festen Gegenkontakt 55 zusammen, dessen Träger mittels eines Niets 37 zusammen mit einer Kontaktfahne 36 an der Lagerplatte 40 befestigt ist.

Wie F i g. 4 erkennen läßt, ist der Kontakt 25 des Schalters an eine einseitig geerdete Batterie 44 angeschlossen, während die Platte 10 über ihren Trägerbügel 20, einen Schalter 45 und eine Leitung 46 an die Signallampen SL-I und SL-2 angeschlossen ist. Sind in kaltem Zustand des Spanngliedes die Kontakte 25, 35 miteinander in Berührung, dann fließt bei geschlossenem Schalter 45 ein Strom von der Batterie 44 über diese beiden Kontakte, das Spannglied 30, von diesem an den Punkten 31 und 32 in die Platte 10 und von dieser über den Trägerbügel 20, den Schalter 45, die Leitung 46 und die einander parallelgeschalteten Signallampen SL-I, SL-2 zur Erde. Die Parameter des Schalters und die Winkelstellung des Kontaktarmes 65 sind dabei so gewählt, daß der am Ende des Kontaktarmes angebrachte Kontakt 60 zunächst außer Berührung mit seinem festen Gegenkontakt 55 ist. Bei zunehmender Erwärmung des Spanngliedes durch den durchfließenden Strom dehnt sich das Spannglied aus, die Platte 10 verflacht sich, und wie F i g. 5 zeigt, kommen die Kontakte 60, 55 miteinander in Berührung, während das Kontaktpaar 25, 35 noch geschlossen ist. Es fließt nun auch ein Strom von der Batterie 44 über die Kontakte 25, 35, das Spannglied 30, den Kontaktarm 65, die Kontakte 60, 55 und die Kontrolllampe Pl zur Erde. Die Kontrollampe leuchtet auf und zeigt an, daß der Schalter und die Signallampen zuverlässig arbeiten.

Sollte aber bei der in F i g. 4 dargestellten Stellung des Schalters nur eine der beiden Signallampen SL-I oder SL-2 brennen, dann würde der durch das Spannglied 30 fließende Strom nicht genügen, das Spannglied so weit zu erwärmnen, daß die in der Platte aufgespeicherte kinetische Energie die Platte zum Umschnappen bringt. Da außerdem die Entfernung der Kontakte 60, 55 so eingestellt ist, daß diese offen bleiben, erhält die Kontrollampe Pl keinen Strom, was dem Fahrer anzeigt, daß die Signallampen nicht richtig brennen.

Bei weiterer Erwärmung des Spanngliedes schnappt die Platte in ihren ursprünglichen, vorgeformten Zustand um, wobei die Kontakte 25, 35 getrennt werden. Wie F i g. 6 zeigt, bleiben dabei die Kontakte 55, 60 geschlossen und wird der federnde Kontaktträger 65 stark durchgebogen. Die Kontrollampe Pl erlischt jedoch gleichzeitig mit den Signallampen SL-I, SL-2, denn durch das Öffnen der Kontakte 25, 35 wird der die Lampen speisende Stromkreis unterbrochen. Zugleich wird auch der das Spannglied erwärmende Stromkreis unterbrochen, so daß das Spannglied sich abkühlen kann. Infolge der im Spannglied aufgespeicherten Restwärme dehnt sich aber das Spannglied nicht so weit aus, daß sich der Kontakt 60 von seinem Festkontakt 55 abhebt. Infolge der Bemessung der Schalterparameter bleiben vielmehr diese beiden Kontakte auch noch geschlossen, wenn die Platte in ihren erzwungenen Zustand umschnappt und die Hauptkontakte 25, 35 schließt, wie aus Fig.7 zu ersehen ist, die der Fig.5 entspricht. Durch das Schließen der Kontakte 25, 35 wird wiederum der Stromkreis für die Signallampen, die Kontrollampen und das Spannglied geschlossen, und das Spiel beginnt von neuem. Erst wenn durch öffnen des Schalters 45 der Schnappschalter völlig von seiner Speisequelle getrennt wird und damit kein periodisches Schalten mehr stattfindet, kann sich das Spannglied 30 so weit abkühlen, daß der in F i g. 4 gezeigte Zustand eintritt, bei dem die Kontakte 55, 60 geöffnet sind.

Die Erfindung macht somit in einfacher Weise von der Schnappbewegung der Platte 10 Gebrauch, um eine einfache und billige Anordnung für die Bestätigung einer Kontrollampe zu schaffen, die allen Anforderungen genügt, die an eine Kontrollampenanordnung einschließlich der Anzeige von Stromausfällen zu stellen sind. Darüber hinaus weist die Anordnung den Vorteil auf, daß sie im Falle eines Kurzschlusses in einer der Signallampen oder der Kontrollampen eine Stromunterbrechung bewirkt. Denn wenn ein solcher Kurzschluß eintritt, erhitzt sich das Spannglied 30 in beschleunigter Weise und unterbricht damit schnell durch Öffnen der Kontakte 25, 35 den Stromkreis des Schnappschalters. Infolgedessen können die Schnappschalter und die mit ihm

verbundenen Stromkreiselemente auch bei Kurzschluß nicht ausbrennen.

Selbstverständlich kann der Schalter nach der Erfindung in seinem Bau und in der Schaltungsanordnung in Einzelheiten von dem im Ausführungsbeispiel Dargestellten abweichen, sofern nur der Grundgedanke der Anordnung gewahrt bleibt, wie er in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist.

Claims (4)

Patentansprüche: IO

1. Thermoelektrischer Schnappschalter mit einem durch den Strom dehnbaren Spannglied, das auf einer dadurch umschnappbaren, vorgeformten, an einem Trägerbügel befestigten Platte angebracht ist und mittig einen Kontakt trägt, der mit einem isoliert auf dem stromleitenden, abgewinkelten Trägerbügel angebrachten Festkontakt zusammenarbeitet, nach Patentanmeldung S 40465 VIIId/ 21c, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spannglied (30) außer dem Kontakt (35) ein federnder Kontaktarm (65) durch Schweißen od. dgl. befestigt ist, dessen an seinem freien Ende angeordneter Kontakt (60) mit einem auf der Grundplatte des Schalters angebrachten festen Gegenkontakt (55) zusammenarbeitet.

2. Thermoelektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Arm (65) sich in Richtung des Spanngliedes (30) nach außen hin erstreckt.

3. Thermoelektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am freien Ende des Armes (65) angebrachte Kontakt (60) und sein Gegenkontakt (55) so angeordnet sind, daß sie miteinander in Berührung kommen, bevor das Spannglied (30) sich so weit ausgedehnt hat, daß die Platte (10) in ihre Normallage umschnappt.

4. Thermoelektrischer Schnappschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Umschnappen der Platte (10) der federnde Kontaktarm (65) elastisch so weit vorgespannt wird, daß die Kontakte (60, 55) weiterhin geschlossen bleiben und sich erst öffnen, wenn nach Abschalten des gesamten Schalterstromkreises das Spannglied (30) sich auf die Temperatur der Umgebung abgekühlt hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 299 562, 2 615106.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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