DE1640990C - Selbsttätiger Schalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen Sciialter mit einem im eingeschalteten Zustand an einem Gegenanschlag gegen eine Rückstellkraft einrastenden, einen Kontakt berührenden, stromdurchflossenen Bimetallstreifen, der durch seine durch den Strom bewirkte Erwärmung die Einrastung löst.

Ein derartiger Schalter ist aus der deutschen Patentschrift 157 801 bekannt. Bei diesem Schalter ist der Bimetallstreifen an einer Seite eingespannt und durch seine andere Seite mit einer Aussparung ρ igen die Biegungsspannung des Bimetallstreifens an einem federbelasteten Verriegelungstcil derart arreiiert, daß er sich nur durch eine Erhöhung der Biegespannung gegen den Widerstand des Verricgelungstciles löst. Dadurch herrscht zwischen dem Bimetallstreifen und dem Verriegelungsteil im eingeschalteten Zustand ein verhältnismäßig hoher Druck, so daß zum Ausschalten eine verhältnismäßig große Reibung überwunden werden muß, die auf Grund äußerer Einflüsse sehr verschieden sein kann. Zu diesen äußeren Einflüssen zählen z.B. Verschmutzungen, Feuchtigkeit und öl. Ferner ist der Schalter gegen Erschütterungen sehr empfindlich. Wenn der Bimetallstreifen im eingeschalteten Zustand etwa die Hälfte der Grenztemperatür bzw. der Grenzbiegespannung erreicht hat, genügt schon eine geringe Erschütterung, um den unter Spannung stehenden Bimetallstreifen aus der Arretierung springen zu lassen. Schließlich weist dieser bekannte Schalter nur eine einzige Schaltstellung auf.

Durch die deutsche Patentschrift 1 152 470 ist ein "instufiger Schalter mit einem stromdurchflossenen Bimetallstreifen bekannt, der mit einer Heizwicklung umgeben und an einem Klappanker eines Elektromagneten befestigt ist. Beim Anziehen des Klappanker durch den Elektromagneten wird ein die Heizwicklung enthaltender Stromkreis geschlossen, wodurch sich der Bimetallstreifen durchbiegt und ah einer bestimmten Durchbiegung einen Kontakt tv.ätist der den Heizstrom unterbricht. Ferner ist aus α er deutschen Patentschrift 901 828 ein Schalter bekanni. bei dem der Bimetallstreifen eine Arretierung für eine unter Federspannung stehende Einrastklinke ist. uie mit Teilen verbunden ist, die einen Stromkreis schloßen. Derartige selbsttätige Schalter sind verhältnis-.I-ßig aufwendie.

Aufgabe der Erfindung isi es, einen einfachen. eher arbeitenden, selbsttätigen Schalter zu schal!,·: der zwei verschieden lange Einschahzeiten aufwel·-;

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch -. löst, daß zwei miteinander verbundene Bimetalle r. fen in einander parallelen Bahnen gegen eine Fe^,: kraft bewegbar sind und jeder Bimetallstreifen ^. Fahne für je eine Nase als Gegenanschlag besitz!. Uu: in Bewegunsrichtung der Bimetallstreifen gegenein-:· der versetzt sind und Kontakte darstellen, und d.-¹, die Bimetallstreifen durch die Erwärmung quer >U: genannten Bewegungsrichtung derart biegbar s.r.J daß sie sich bei vorbestimmter Erwärmung aus der· Bereich der Nase heraus bewegen.

Der enindungsf-mäße Schalter besitzt die Vorteile, daß der den Schalter Betätigende die Wahl /wischen zwei verschieden langen Einschaltzeiten ha; und der erfindungsgemäße Schaltergegen Verschmutzungen und Erschütterungen unempfindlich ist, da ik-r Bimetallstreifen während der Erwärmung vor der Losung der Einrastung eine Strecke en'lang der Gegen anschlage zurücklegt und in Richtung der zurückzulegenden Strecke nicht unter Spannung steht.

In einer Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor. daß die Bimetallstreifen an einem drehbar gelagerten Betätigungselement befestigt sind. Dabei kann am Betätigungselement eine die Federkraft bewirkende Feder befestigt sein, die eine Anschlußklemme des Schalters mit den Bimetallstreifen elektrisch verbindet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele nach der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Schalter im Längsschnitt in Aus-Stellung,

Fig.2 einen Schalter nach Fig. 1 in Ein-Stellun«,

Fig. 3 einen Schalter nach Fig. 2 im Schnitt in Sicht der Pfeile 3-3,

Fig. 4 einen Schalter nach Fig. 1 im Schnitt in Sicht der Pfeile 4-4 mit gestrichelt eingezeichneten Einstellungen und

F i g. 5 bis 7 einen Schalter in einer zu den F i g. 1 bis 3 unterschiedlichen Ausführungsform.

Der in der Zeichnung dargestellte Schalter besteht aus einem offenen, quaderförmigen Kunststoffgehäuse 11 mit den Längswänden 12, den Querwänden 13 und dem Boden 14. Die öffnung des Gehäuses 11 wird im Betrieb von einem gegossenen Betätigungselement 15 verschlossen. Das Betätigungselement 15 ist symmetrisch aufgebaut und besitzt an den gegenüberliegenden Längsseiten zwei kurze, aus einem Stück mit dem Betätigungselement bestehende Ansätze 16, die in vertikalen Langlöchern 17 der Längswände 12 des Gehäuses Il eingesetzt sind. Die Ansätze 16 werden durch in den Langlöchern 17 cinge-

setzte Federn 18 gegen das obere Ende der Langlöcher 17 gedrückt. In dieser Anordnung kann das Betätigungselement 15 in bezug auf das Gehäuse 11 hin- und herbewegt werden und zusätzlich so weit vertikal, wie es die Federn 18 erlauben.

In dem Boden 14 des Gehäuses Il sind ein Paar leitende Klemmen 19, 21 verankert. Die Klemme 19 ist aus flachem Material und besitzt einen Teil 19«, der nach oben durch den Boden in das Gehäuse 11 hineinragt und an einer Querwand anliegt. Ein anderer Teil 19 b dieser Klemme, der nach unten aus dem Boden 14 herausragt, kann an eine Leitung angeschlossen werden. Die andere Klemme 21 besitzt einen Teil 21 a, der nach oben aus dem Boden 14 hervorragt, und einen Teil 21 b, der ähnlich dem Teil 19 b nach unten aus dem Boden herausragt und für den Anschluß eines zweiten Leiters zur Verfügung steht. Der Teil 21 α der Anschlußklemme ist gespalten. Die gespaltenen Teile sind nach entgegengesetzten Seiten in Richtung auf die Seitenwände des Gehäuses 11 abgebogen. Die abgebogenen Teile sind als Nasen 22, 23 ausgebildet, die an ihrer Vorderseite eine Anlagestelle haben und sich nach hinten verjüngen. Sie sind mit vertikalem Abstand parallel zum Boden 14 angeordnet.

Das Betätigungselement 15 weist zwei nach unten gerichtete parallele Ansätze 24 auf, die zwischen sich einen Kanal 25 bilden, in dem das Knie der Feder 26 befestigt ist. Die Feder 26 besitzt einen Arm 26 λ, der auf einer Seite der Drehachse des Betätigungselementes 15 an der Unterseite des Betätigungselementes 15 anliegt. Mit einem zweiten Arm 26 b, der in das Gehäuse 11 hineinragt, liegt die Feder an dem Teil 19« der Klemme 19 auf der gegenüberliegenden Seite der Drehachse des Betätigungselementes 15 an. Die Feder

26 </ird in dem Kanal 25 durch einen leitenden Niet

27 befestigt, der durch die Ansätze 24 hindurchgesteckt ist. Der Niet 27 dient fernem zur Befestigung von zwei Bi-Metallstrcifen 28, 29, an den entsprechenden Ansätzen 24. Die Bi-Metallstreifen 28, 29 verlaufen parallel zu den Längswänden 12 und auf den Boden 14 des Gehäuses 11 zu. Sie stehen über den Niet 27 und di*. Feder 26 in leitender Verbindung mit der Klemme 19. Die Bi-Metallstreifen 28, 29 weisen an ihren freien End?n nach innen gerichtete Fahnen 31,32 zur Arretierung an den Nasen 22, 23 auf. Die Bi-Meta'lstreifen sind £.0 angeordnet, daß sie sich bei Erhitzung voneinander weg auf die Längswände 12 zu bewegen und sich damit aus der Arretierung lösen.

Der Schalter arbeitet folgendermaßen: Die Klemmen 19, 21 liegen in einem Stromkreis, der für eine vorgegebene Zeit mit Energie versorgt werden soll. In der in Fig. 1 und 5 dargestellten Ausstellung des Schalters wird das Betätigungselement 15 durch die Feder 26 in einer Stellung gehalten, in der die Bi-Metallstreifen 28, 29 an im Gehäuse 11 befestigte, nichtleitende Anschläge 33 (F i g. 4) anliegen. In dieser Stellung ist der an den Anschlußklemmen 19,21 angeschlossene Stromkreis nicht geschlossen. Um nun durch den Stromkreis Energie fließen zu lassen, wird das Betätigungselement 15 gegen die Kraft der Feder "»6 «ekippt Dabei werden die Bi-Metallstreifen 28. 29 beim Passieren der Nasen 22, 23 mit ihren Fahnen 31, 32 nach außen gebogen. Am Ende der Kippbewegung des Betätigungselementes 15 liegt die Fahne 32 des Bi-Metallstreifens 29 an der Nase 22 an und stellt die elektrische Verbindung zwischen der Klemme 21 und dem Bi-Metallstreifen 29 her. Damit ist der Stromkreis über die Klemme 19, die Feder 26. den Niet 27, den Bi-Metallstreifen 29 und die Anschlußklemme 21 geschlossen. Solange nun über den Bi-Metallstreiien 29 Strom fließt, wird dieser aufgeheizt und verlegt sich in Richtung auf die Längswand 12. Die Aui:uizung und damit die Verbiegung des Bi-Metallstivih _ilS dauert so lance an, bis dieser sich mit der Fahr,, 32 aus der Arretierung an der Nase 22 löst. Nach L/-, η der Fahne 32 aus der Aretiening an der Nas, 22 drückt die Feder 26 u«s Betätigungselement 2- m Richtung der Ausstellung. Die Bewegung des V, ü- «Hineselementes 15 dauer aber nur so lange an. h .ic Fahne 31 des Bi-Metallstreifens 28 an der Nase X -. .:<■-retiert wird. In dieser Stellung wird der an den k . _:11. men 19, 21 angeschlossene Stromkreis über Jen Bi-Metailstreifen 28 geschlossen. Der Bi-Metal! ;oifen 28 heizt sich nun so lange auf, bis ei sich au Jer Arretieruni löst und in die Ausstellung zurück!. ■. im. Der Schalter schaltet sich also nach einer vorgc.· Oenen Zeit selbsttätig aus. Diese Zeit hängt von der Summe der Zeiten ab, in denen die Bi-Metal'iM;- \n 28, 29 aufgeheizt werden.

Sofern eine Handausschaltung des Schalte: erwünscht ist, wird das Betätigungselement 15 nau unten geeen die kraft der Feder 18 gedruckt, so 11 die Fahnen 31. 32 der Bi-Metallstreifen 28, 29 unter den Nasen 22, 23 hinweggleiten und eier Schalter 1·:, die Ausstellung zurückkehrt.

In e'ner in den Fig. 5 bis7 dargestellten alleren Ausfühiiingsform des Schalters fehlen die Fed.-n 18. Der Durchmesser der Ansätze 16 an dem Betätigungselement 15 und die lichte Weite der Löcher 17 in den Längswänden 12 des Gehäuses 11 sind gegenüber den entsprechenden Teilen des Schalters nach den Fig. 1 bis 4 vergrößert. Bei dieser anderen Ausführung iorm ist zwischen dem Betätigungselement 15 und dem Boden 14 des Gehäuses 11 eine geschlitzte Platte 34 angeordnet. Die Platte 34 ist an einem Ende 35 an einer Querwand 13 des Gehäuses 11 angelenkt, während das andere Ende der Platte 34 durch eine Feder 36 gegen das Betätigungselement 15 gedrückt wird. Die Platte 34 bildet ein Paar quer und mi' Abstand zueinander angeordneter Mulden 37, in der die Ansätze 16 gelagert sind. Die Bi-Metallstreifen 28, 29 ragen durch den Schlitz in der Platte 34. Sofern eine Handausschdltung des Schalters erwünscht ist, wird das Betätigungselement 15 zur Verschwenkung der Platte 34 gegen die Kraft der Feder 36 hinuntergedrückt, so daß die Fahnen 31, 32 der Bi-Metallstreifen 28, 29 unter den Nasen 22, 23 hinwegglcitcn können and der Schalter durch die Kraft der Feder 26 in seine Ausstellung zurückkehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätiger Schalter mit einem im eingeschalteten Zustand an einem Gegenanschlag gegen eine Rückstellkraft einrastenden, einen Kontakt berührenden, siromdurchflossenen Bimetallstreifen, der durch seine durch den Strom bewirkte Erwärmung die Einrastung löst, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander verbundene Birne. ...streifen (28, 29) in einander parallelen Bahnen gegen eine Federkraft bewegbar sind und jeder Bimetallstreifen (28, 29) eine Fahne (31, 32) für je eine Nase als Gegeninschlag (22, 23) besitzt, die in Bewegungsrichtung der Bimetallstreifen (28, 29) gegeneinander versetzt sind und Kontakte darstellen, und daß die Bimetallstreifen (28, 29) durch die Erwärmung quer zur genannten Bewegungsrichtung derart biegbar sind, daß sie sich bei vorbestimmier Erwärmung aus dem Bereich der Nase (22, 23) heraus bewegen.

2. Selbsttätiger Schalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallstreifen (28, 29) an einem drehbar gelagerten Betätigungselement (15) befestigt sind.

3. Selbstf'iger Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Betätigungselement (15) eine die Federkraft bewirkende Feder (26) befestigt ist, die eine Klcnme (19) des Schalters mit den Bimetallstreifen (28, 29) elektrisch verbindet.