DE1690302B2 - Thermostatischer schalter - Google Patents

Description

•,mg mit der Schnappscheibe sind. Die Halterung T Schnappscheibe lediglich am Rand ergibt eine Ljjjimale Wärmeübertragung zur Halterurg. Eine ra- -heAbkühlung der Heizscheibe v, \su dadurch verändert, daß diese nur an der Schnappscheibe zentral befestigt und diese letztere nur am Rand gehalten ist. Bei geöffneten Kontakten behält daher die Heizcheibe und mit ihr die Schnappscheibe ihre Wärme rhältnismäüig \_m^ _{was zu e}j_ner entsprechend lan_en Öffnungszeit der Kontakte führt Da jedoch die beiden Scheiben bei geschlossenen Kontakten verhältnismäßig dicht beieinander sind, ergibt sich zusätzlich auch ein rasches öffnen der Kontakte.

In der nachfolgenden Beschreibung ist im Zusammenhang mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigt

ρ i e. 1 einen Längsschnitt durch den *hermostatichen Schalter in Kontaktschließstellung nach Linie 1-1 der F i g- 2,
ρ i e 2 einen Querschniit nach Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit dem Schalter in Kontaktoffenstellung.

Mit 1 ist eine aus Metall gebildete Grundplatte bezeichnet, an der drei Anschlußstücke 3 angeordnet sind die Isolierabdichtungen 5 durchgreifen, die beispielsweise aus Glas sein können. Mit der Grundplatte 1 ist, beispielsweise durch Schweißen, ein aus Metall gebildeter Deckel 7 verbunden. Die Grundplatte 1 und der Deckel 7 bilden eine hermetisch abgedichtete Kammer zur Aufnahme der Schalterteile.

Die Anschlußstücke 3 sind mit je einem stationären Kontakt 9 innerhalb der Kammer verbunden. Um die Kontakte herum ist ein aus keramischem, isolierendem Material gebildetes Isolierstück in Form eines Napfes 11 mit einem Boden 13 und einem nach oben ragenden, zylindrischen Mantel 15 angeordnet. Drei öffnungen 17 am Boden nehmen jeweils die oberen Enden der Anschlußstücke 3 und gegebenen- * "- die von diesen getragenen stationären Kon-

scheibe 37 und im wesentlichen parallel hierzu, wodurch die Wärmeübertragung durch Strahlung pegümtigt wird. Am Boden der Heizscheibe 39 sind drei bewegliche Kontakte 43 befestigt, die mit den drei stationären Kontakten 9 innerhalb des Naples J1 zusammenwirken. Die aus der Heizscheibe 39, de* Schnappscheibe 37 und dem Träger 19 bestehende Baugruppe kann nach unten zu dadurch ^ve^^tei" werden, daß die Einstellschraube 23 so weit gedrettf wird, bis die beweglichen Kontakte 43 die stationären Kontakte 9 berühren. Eine zusätzliche ^Abw.f^^ts" einstellung dient dazu, den Kontaktdruck zu ^er.^no&^e" und eine zu- oder abnehmende, nach unten gerichtete Krait auf die Lappen 40 der Schnappscheibe 37 zmzuüben, um diese unter Spannung zu setzen und damit die Vorrichtung für eine Schnappwirkung bei der gewünschten Temperatur zu kalibneren. Wie in F i g. 1 dargestellt, ist die Schnappscheibe 37 in kaitem Zustand normalerweise nach unten gebogen. Ihre Schicht mit einem relativ hohen Warmeausaennungskoeffizienten ist die obere, und ihre Schicht mit einem relativ niedrigen ^Wärme^^usdehn""£^k^_;·"; zienten ist die untere. Da die Schnappscheibe dünn ist, sind diese Schichten in der Zeichnung emgeze.ch-

net. ,,„.·, a λ™ Paare von

Zwar sind drei Anschlußstucke und drei P^re von Kontakten für einen Drehstrommotor dagesteUt doch können auch zwei oder mehr als drei Kontakte verwendet werden.

Die Wirkungsweise ist nun>«: folg E,wird von der Stellung der Teile gemäß F1 g. 1 aus^J» und angenommen daß die Wicklung eines^irn S em geschalteten Drehstrommotors totueswdse der stücken 3 verbunden ist, wobei ^v°™|^*™ ganze Schalter in einer wirksamen scherbeziehung zu den Motortetlen rteht scheibe 39 bildet die gemeinsame Verb Stemanschlusses der dre, "^ tors und .st daher von den
durchflos.n.^ _{Laufbedingungen des}

Heu gJ

schwenkbar mit einer als Einstelleinrichtung die- unten gebogenen

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29 im Boden des Napfes H. Der Trager 19 hat V.d«^dsheiiung durch

Ä^rSnd^BSS Schnappscheibe bezeichnet, die in üblicher Weise zur Erreichung einer Schnappwirkung gebogen .st. Diese Schnappscheibe hat am Rand gabelart.ge Lappen 40, du ch die, wie bei 41 angedeutet, zur Aufnahme der Haken du ch 33 eine Ausnehmung haben. Die Lappen« and un- 60 platte ^ terhalb des Haltcringes 35 angeordnet. Die Schnapp- hohung der

-sehe,. »

^S _{zusätzlich h}

^ _der |_{chalter mit} der Grund_{iert ist}. Damit wird die Er- ]^ _{der Schnap}pscheibe 37 wc-I^ _{hinaus beschle}u„,gl, die

ist dicht neben der allgemeinen Ebene der Schnapp-

Heizscheibe 39 und ferner auch deren bewegliche Kontakte 43 mit, so daß der Stromkreis geöffnet wird. Beim Abkühlen tritt eine umgekehrte Wirkung ein, so daß dann der Stromkreis wieder geschlossen wird.

Die anfängliche Kalibrierung wird in der geschlossenen Lage des Schalters dadurch bewirkt, daß die Einstellschraube 23 gedreht wird, um so den Träger 19 nach unten zu ziehen, wodurch der Kontaktdruck erhöht wird. Hierdurch wird eine Aufwärtskraft auf die Mitte der Schnappscheibe 37 erzeugt. Die sich so ergebende, nach unten gerichtete Kraft auf die Randslücke der Schnappscheibe 37 spannt diese, ohne daß sie jedoch zum Schnappen kommt. Die Einstellung wird so durchgeführt, daß die Schnappwirkung zum Öffnen der Kontakte bei der gewünschten Temperatur eintritt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Ansprechen des Schalters zum öffnen der Kontakte wegen der guten Wärmeübertragung zwischen der Heizscheibe 39 und der Schnappscheibe 37 sehr rasch vor sich geht. Im Gegensatz zu den bekannten thermostatischen Schutzschaltern führt hier die Schnappscheibe keinen Strom. Die Scheibe braucht daher auch nicht den Uberlastungsstrom aufzunehmen, der bisher eine unerwünschte Wirkung insofern hatte, als die Scheibe verfärbt wurde, so daß die Wärmeabsorption durch Strahlung unH hierdurch die Arbeitskalibrierung entsprechend verändert wurde. Außerdem wird die Lebensdauer der Schnappscheibe erhöht. Die von der Schnappscheibe aufgenommene Wärme rührt lediglich her:

1. von der äußeren Erwärmung, beispielsweise durch die von den Molorteilen kommende Wärme,

2. von der beträchtlichen leitenden Erwärmung, die über den Niet 42 von der widerstandserwärmten Heizscheibe 39 kommt, und

3. von der Erwärmung durch Strahlung und Konvektion unter der Wirkung der Heizscheibe 39.

Als Ergebnis spricht der Schalter zum Schließen der Kontakte sehr rasch an. Zusätzlich ist eine sehr erwünschte Eigenschaft vorhanden, nämlich eine verhältnismäßig lange AUS-Zeit, weil eine rasche Abkühlung der Schnappscheibe 37 durch die Wärme verlangsamt wird, die die Schnappscheibc durch Wärmeleitung von der Heizscheibe 39 während der Abkühlung der letzteren erhält. Hierdurch wird ein übermäßiges Pendeln vermieden, während der Motor noch zu heiß ist. Eine typische Motorschutzwirkung ergibt eine EIN-Zeit von 10 Sekunden und eine AUS-Zeit von 300 Sekunden. Die Lebensdauer der Schnappscheibe ist deswegen wesentlich vergrößert, weil auch eine kräftige Lichtbogenbildung die Schnappscheibe nicht mehr erodieren und eine Veränderung der Schalttemperatur eintreten kann. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Heizscheibe 39 eine Abschirmung zwischen der Schnappscheibe und den Kontakten bildet. Außerdem schirmt der Napf II die Gehäuseteile 1 und 7 gegen schädigende Wirkungen durch Lichtbogenbildung ab.

Anstatt der gebogenen Schnappscheibe 37 können auch andere Schnappelemenle verwendet werden, beispielsweise verschiedene Formen von thermostatisch wirkenden Platten. Auch die Heizscheibe 39 kann andere Formen haben.

Zwar kann der Schalter im besonderen günstig als Motorschutzschalter verwendet werden, doch ist er ohne weiteres auch für andere Zwecke brauchbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Thennostatischer Schalter, bei dem ein vom Schalterstrom durchflossenes Heizglied mit einem vorzugsweise federnden, thermostatisch wirkenden Schnappglied mechanisch zu gemeinsamer Bewegung gekoppelt ist und einen beweglichen Kontakt trägt, der mit einem stationären Kontakt zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizglied als Heizscheibe (39) ausgebildet ist, im Randbereich mit diesem bewegliche Kontakte (43) trägt, die mit stationären Kontakten (9) zusammenwirken und zentral mittels eines metallischen Niets (42) am Schnappglied (37) gehalten ist, und daß das Schnappglied in an sich bekannter Weise als Schnappscheibe (37) ausgebildet und am Scheibenrand gehalten ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Schnappscheibe (37) an einem Träger (19) befestigt ist, der seinerseits mittels einer Einstellvorrichtung (23) etwa senkrecht zu den stationären Kontakten verstellbar angeordnet ist, und daß die Einstellvorrichtung (23) eine den Träger (19) haltende Einstellschraube aufweist, deren Achse etwa parallel zu der Kontaktrichtung verläuft.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) sternförmig ausgebildet i"=t und über Finger (31) am Rand der Schnappscheibe (37) angreift.

4. Schalter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Niet (42) mit der Einstellschraube (23) fluchtet.

5. Schalter mit einem Gehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (23) von außen her in das Gehäuse (1,7) eingeschraubt ist.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1,7) Anschlußstücke (3) hat, die am Gehäuse befestigt sind und jeweils einen stationären, im Innern des Gehäuses (1,7) angeordneten Kontakt (9) tragen.

7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1,7) ein Isolierstück (11) vorgesehen ist, innerhalb dessen Mantel (15) die Kontakte (9,43) angeordnet sind.

8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstück ein Napf (11) ist, dessen Boden (13) die Anschlußstücke (3) und/ oder die stationären Kontakte (9) durchdringen.

9. Schalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt der geöffneten Kontakte (9,43) sich innerhalb des Napfes (11) befindet.

10. Schaller nach einem der Ansprüche? bis9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (23) eine öffnung des Bodens (13) des Isolierstückes (11) durchdringt.

11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Schnappscheibe (37) und die Heizscheibe (39) im wesentlichen parallel zueinander in kleinem Abstand angeordnet und durch den Niet (42) gut wärmeleitend miteinander verbunden sind.

Die Erfindung betrifft einen thermostatischen Schalter, bei dem ein vom Schalterstrom durchflossenes Heizglied mit einem vorzugsweise federnden, thermostatisch wirkenden Schnappglied mechanisch zu gemeinsamer Bewegung gekoppelt ist und einen beweglichen Kontakt trägt, der mit einem stationären Kontakt zusammenwirkt

Es ist bereits ein thennostatischer Schalter bekannt, der eine Heizplatte aufweist, deren eines Ende an einem Gehäuse befestigt ist und deren anderes Ende einen mit einem stationären Kontakt zusammenwirkenden Kontakt trägt Dieser letztere ist als Niet ausgebildet und stellt eine mechanische Verbindung mit einer Schnappscheibe dar, deren Mitte auf einer festen Säule befestigt ist. Das dem Niet entgegengesetzte Ende der Schnappscheibe ruht auf einem Druckstück, das mit dem Gehäuse verbunden ist. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß die bei Öffnen und Schließen der Kontakte auftretenden Lichtbogen über den Nietkontakt auf die Schnappscheibe wirken und damit deren Charakteristik um« entsprechender Verschiebung der Schaltwerte des Schalters ändern. Außerdem wird ein Teil der Wärme an das Gehäuse abgeleitet, so daß sich eine verhältnismäßig rasche Abkühlung und eine entsprechend kurze Wiedereinschaltzeit ergibt (USA.-Pateni;»chrift2 199 638).

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion eines thermostatischen Schalters ist ein schalen artiges Untergehäuse vorgesehen, das einen mittleren stationären Kontakt trägt. Dieser wirkt mit einem beweglichen Kontakt zusammen, der mittig an einer Heizscheibe und einer Schnappscheibe angeordnet ist und diese beiden Scheiben in Form eines Niets zusammenhalt. Bei geöffneten Kontakten liegt die Schnappscheibe voll gegen ein entsprechendes schalenartiges Obergehäuse an, und die beiden vorgenannten Scheiben sind mit ihren Randbereichen durch einen Klammerring mit den Gehäuseteilen und diese miteinander verbunden. Auch hier ist der Nachteil vorhanden, daß Lichtbogen beim öffnen und Schließen der Kontakte die Schnappscheibe erreichen und verändern können. Die Anlage der Schnappscheibe gegen das Obergehäuse bei geöffneten Kontakten ergibt eine rasche Abkühlung und damit eine bei dieser Konstruktion erwünschte rasche Wiedereinschaltung und ein rasches Schließen der durch Umschnappen der erwärmten Schnappscheibe geöffneten Kontakte (USA.-Patentschrift 3 096 417).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Schnappscheibe gegen Veränderung durch Lichtbogen zu schützen und, was häufig erwünscht ist, ein rasches Wiedereinschalten der durch Erwärmung der Schnappscheibe geöffneten Kontakte zu verhindern und damit die Öffnungszeiten des Schalters entsprechend zu verlängern. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Schalter gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Heizglied als Heizscheibe ausgebildet ist, im Randbereich mit diesem bewegliche Kontakte trägt, die mit stationären Kontakten zusammenwirken und zentral mittels eines metallischen Niets am Schnappglied gehalten ist, und daß das Schnappglied in an sich bekannter Weise als Schnappscheibe ausgebildet und am Scheibenrand gehalten ist. Dadurch ist die Schnappscheibe und die Heizscheibe lediglich zentral durch den Niet verbunden. Weit entfernt hiervon trägt die Heizscheibe am Rand die beweglichen Kontakte, die ohne Verbin-