DE1918377C

DE1918377C - Thermal relay

Info

Publication number: DE1918377C
Authority: DE
Inventors: Horst 7120 Bietigheim Bersch (verstorben); Berner, Joachim, 7140 Ludwigsburg
Original assignee: SWF-Spezialfabrik für Autozubehör Gustav Rau GmbH, 7120 Bietigheim
Publication date: 1972-02-03

Description

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Die Erfindung betrifft ein Thermorelais mit einem lenkung des Steuerbimetalls der Widerstandswert desThe invention relates to a thermal relay with a steering of the control bimetal of the resistance value

über eine Heizwicklung beheizten Schaltbimetall, Regelwiderstandes einstellbar ist. Die Steuerung ist dessen Heizspannung über ein von derselben Speise- dabei vorzugsweise so gewühlt, daß bei zunehmendervia a heating coil heated switch bimetal, control resistor is adjustable. The controls are whose heating voltage over one of the same feeder is preferably churned in such a way that with increasing

spannung gespeistes Steuerbimetall mit Heizwicklung Speisespannung über die größere Auslenkung desvoltage fed control bimetal with heating winding feed voltage over the larger deflection of the

beeinflußbar ist. 5 Steuerbimetalls der Schleifer in Richtung zunehmen-can be influenced. 5 control bimetal of the grinder increasing in the direction

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 825 203 der Widerstand am Regelwiderstand verstellbar ist. ist ein temperaturabhängiger Zeitschalter bekannt, Ein Spannungsanstieg der Speisespannung führt bei dem durch eine in die Speiseleitung der Heiz- dann zu keiner höheren Heizleistung für das Schaltwicklung des Schaitbimetalls eingeschaltete Regel- bimetall. Es kann sogar in einfacher Weise eine einrichtung die Speisespannung für das Schaltbimetall io Überkompensation erreicht werden,
beeinflußt wird. Die Regeleinrichtung besteht aus Um eine konstante Schaltzeit zu erreichen, ist die einem in Selbstunterbrecherschaltung arbeitenden Steuerung so festgelegt, daß die Widerstandsände-Steuerbimetail mit einer Heizwicklung und einem rung des Regelwiderstandes pro Längeneinheit und Bimetall-Schaltkontakt, der als Ruhekontakt in die die Auslenkung des Steuerbimetalls so aufeinander Speiseleitung des Schaltbimetalls eingeschaltet ist. 15 abgestimmt sind, daß die Heizspannung an derBy the German utility model 1 825 203 the resistance at the rheostat is adjustable. a temperature-dependent time switch is known, a voltage rise in the supply voltage leads to the control bimetal switched on in the supply line of the heating then no higher heating power for the switching winding of the switch bimetal. It can even be achieved in a simple way a device for the supply voltage for the switching bimetal io overcompensation,
being affected. The control device consists of In order to achieve a constant switching time, the control operating in a self-interrupter circuit is set in such a way that the resistance elements control bimetallic with a heating coil and a ration of the variable resistor per unit length and bimetallic switch contact, which acts as a break contact in the deflection of the control bimetal so the feed line of the switching bimetal is switched on to each other. 15 are matched that the heating voltage at the

Dieser bekannte Zeitschalter schaltet in Abhängig- Heizwicklung des Schaltbimetalls unabhängig von keit von der Temperatur einer Vorrichtung oder der Größe der Speisespannung konstant bleibt,
eines Mediums einen Stromkreis nach einer bestimm- Nach einer weiteren Ausgestaltung des neuen ten Zeit. Je n^;edriger die Temperatur ist, um so Thermorelais ist vorgesehen, daß über einen zusätzlänger, und je höher sie ist, um so kürzer ist die ao liehen, dem Regelwiderstand parallelgeschalteten Schaltzeit. Nach dem Überschreiten einer vorgegebe- Einstellwiderstand die Größe der Heizspannung und nen Höchsttemperatur macht das Steuerbimetall das damit die Größe der Schaltzeit des Schaltbimetalls Schaltmetall überhaupt unwirksam. einstellbar ist.This well-known time switch switches depending on the heating winding of the switching bimetal remains constant regardless of the speed of the temperature of a device or the size of the supply voltage,
of a medium a circuit after a certain- After a further embodiment of the new th time. Each n ^; The lower the temperature, the more thermal relay is provided that an additional longer, and the higher it is, the shorter is the ao borrowed switching time connected in parallel to the variable resistor. After exceeding a given setting resistance, the size of the heating voltage and the maximum temperature, the control bimetal makes the switching metal with it the size of the switching time of the switching bimetal ineffective at all. is adjustable.

Wie die USA.-Patentschrift 2 733 315 zeigt, ist Sind in einer Steuerschaltung mehrere Thermoauch ein Thermostat mit Bimetallstreifen bekannt, 25 relais eingesetzt, dann kann der Aufwand für die die in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur Spannungsstabilisierung dadurch reduziert werden, einen Stromkreis ein- und ausschalten. Dabei sind daß der durch das Steuerbimetall gesteuerte Regelvorzugsweise zwei Bimetallstreifen verwendet, die widerstand als Vorwiderstand für mehrere parallelunterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind. Zur geschaltete Heizwicklungen verschiedener Schalt-Beschleunigung der Schaltvorgänge können den 30 bimetalle geschaltet ist.As US Pat. No. 2,733,315 shows, if several thermostats with bimetallic strips are known in a control circuit, 25 relays are used, then the effort for stabilizing the voltage depending on the ambient temperature can be reduced by switching a circuit on and off turn off. In this case, the rule controlled by the control bimetal preferably uses two bimetallic strips which are exposed as a series resistor for several parallel different temperatures. The 30 bimetallic switches can be used for switched heating coils with different switching acceleration of the switching processes.

Bimetallstreifen noch zisätzli. '.ie Heizwicklungen Werden zur Erzielung einer großen SchaltzeitBimetal strips still extra. The heating coils are used to achieve a long switching time

zugeordnet werden, die in dem gesteuerten Strom- mehrere Thermorelais in Reihe betrieben, wobei derare assigned, which operate several thermal relays in series in the controlled current, whereby the

kreis als Stromwicklungen eing&schleift sind. Dem Kontakt eines Schaltbimetalls jeweils die Heizwick-circle as current windings are looped in. The contact of a bimetal switch has the heating coil

eigentlichen Schaltbimetall ist dabei ein Steuer- lung des nachfolgenden Thermorelais ausschaltet,the actual switching bimetal is a control of the subsequent thermal relay switches off,

bimetall zugeordnet, das in Abhängigkeit von seiner 35 dann genügt es, dem Schaltbimetall des letztenassigned bimetal, which depending on its 35 then suffices, the switching bimetal of the last

Umgebungstemperatur direkt die Heizwicklung des Thermorelais der Reihe einen Regelwiderstand mitAmbient temperature directly the heating coil of the thermal relay in the series with a rheostat

Schaltbimetalls verändert und damit eine Beschleuni- Steuerbimetall zuzuordner,,Switching bimetallic changed and thus an acceleration control bimetal to be assigned,

gung des Schaltvorganges bewirkt. Da das Steuerbimetall bei großen Schwankungencauses the switching process. As the control bimetal with large fluctuations

Es werden vielfach Thermorelais benötigt, die eine der Umgebungstemperatur bereits selbsttätig eine von der Speisespannung unabhängige Schaltzeit auf- 40 Temperaturkompensation durch Änderung des Vorweisen. Bekannte Thermorelais sehen zu diesem Widerstandes der Heizwicklung des Schaltbimetalls Zweck Spannungsstabilisierungsschaltungen vor, die durchführt, braucht zur vollständigen Temperaturais Regeleinrichtung arbeiten und eine konstante kompensation des neuen Thermorelais nur noch dem Heizspannung für die Heizwicklung des Schalt- Schaltbimetall ein entsprechendes Mittel, z. B. ein bimetalls liefern. Wie insbesondere dem deutschen 45 Kompensations-Bimetall, zugeordnet zu werden.
Gebrauchsmuster 1825 203 zu netnehmen ist, wer- Die Erfindung wird an Hand eines in der den dafür elektronische Bauelemente, z. B. Zener- Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines dioden, eingesetzt. Derartige Regeleinrichtungen Thermorelais nach der Erfindung näher erläutert,
erhöhen den Energiebedarf für ein Thermorelais An die Klemmen 10 und 11 des in einem Gehäuse ganz beträchtlich und erfordern je nach gewünschter 50 22 untergebrachten Thermorelais wird die Speise-Heizspannung mehrere in Reihe geschaltete Regel- spannung Uv angeschaltet. Diese Speisespannung bauelemente. kann großen Schwankungen unterliegen, wenn sie Es i-.it Aufgabe der Erfindung, ein Thermorelais z. B. der Batterie eines Kraftfahrzeuges entnommen mit einem über eine Heizwicklung beheizten Schalt- wird. Mit dem Anschalten der Speisespannung Uv bebimetall so auszugestalten, daß es ohne teure elek- 55 ginnt die Schaltzeit, die beendet wird, wenn das Schalt-Ironischc Regelbauelemente und ohne wesentliche bimetall 16 mit dem Gegenkontakt 17 in elektrische Erhöhung des Leistungsbedarfes eine von der Größe Verbindung kommt. Dies wirkt sich in einer niederder Speisespannung unabhängige Schaltzeit aufweist. ohmigen Verbindung der Klemmen 23 und 24 aus. In many cases, thermal relays are required that automatically set a switching time that is independent of the supply voltage, depending on the ambient temperature. Known thermal relays see this resistance of the heating coil of the switching bimetal purpose before voltage stabilization circuits, which carries out, needs to work for a complete temperature control device and a constant compensation of the new thermal relay only the heating voltage for the heating coil of the switching bimetal a corresponding means, z. B. deliver a bimetal. How to be assigned in particular to the German 45 compensation bimetal.
Utility model 1825 203 is to be taken. B. Zener drawing illustrated embodiment of a diode used. Such control devices thermal relays according to the invention explained in more detail,
increase the energy requirement for a thermal relay. Several series-connected control voltages Uv are connected to the terminals 10 and 11 of the in a housing quite considerably and require, depending on the desired 50 22 housed thermal relay. This supply voltage components. can be subject to large fluctuations when it i-.it the object of the invention to provide a thermal relay z. B. the battery of a motor vehicle is removed with a heated via a heating coil switching. When the supply voltage Uv is switched on, bebimetall should be designed in such a way that the switching time begins without expensive electronics and is ended when the switching ironic control components and without a substantial bimetal 16 with the counter contact 17 in electrical increase in the power requirement have a connection of the size comes. This has the effect of having a switching time that is independent of the supply voltage. ohmic connection of terminals 23 and 24.

Das Thermorelais mit einem Über eine Heiz- Die Speisespannung Uv liegt direkt an der Heizwicklung beheizten Schaltbimetall, dessen Heiz- 60 wicklung 14 des Steuerbimetalls 18, 19. An dem spannung Über ein von derselben Speisespannung Steuerbimetali ist der Schleifer 20 des Regelwidergespeistes Steuerbimetall mit Heizwicklung beein- Standes 21 angebracht. Je nach Größe der Speiseflußbar ist, ist nach der Erfindung dadurch gekenn- spannung Uv wird das Steuerbimetall 18, 19 mehr zeichnet, daß die Heizwicklung des Schaltbimetalls oder weniger nach rechts ausgelenkt, wobei der über einen Regelwiderstand an die Speisespannung 65 Schleifer 20 mitgefUhrt und die Größe des Vorwider· angeschaltet ist, dessen Schleifer direkt mit dem Standes 21 verändert wird. Bei zunehmender Speise-Steuerbimetall gekoppelt ist, und daß in Abhängigkeit spannung Uv nimmt mit der steigenden Auslenkung von der Größe der Speisespannung Über die Aus- des Steuerbimetalls 18. 19 der Widerstandswert desThe thermal relay with an a heater The supply voltage Uv is right on the heating coil heated Schaltbimetall whose heating 60 winding 14 of the Steuerbimetalls 18, 19. At the voltage over one of the same supply voltage Steuerbimetali the wiper 20 of the control cons-powered Steuerbimetall with heating coil impressive - Stand 21 attached. According to the invention, depending on the size of the supply flow , the control bimetal 18, 19 is characterized by the characteristic voltage Uv that the heating winding of the switching bimetal is deflected to the right or less The size of the Vorwider is switched on, the grinder of which is changed directly with the stand 21. With increasing feed control bimetal is coupled, and that as a function of voltage Uv increases with the increasing deflection of the size of the feed voltage

Vorwiderstandes 21 zu. Die Folge davon ist, daß die den Klemmen 12 und 13 der Heizwicklung 15 des Schaltbimetalls 16 zugeführte Heizspannung Uk konstant bleibt. Die Widerstandsänderung des Regelwiderstandes 21 und die bei erhöhter Speisespannung Uv auftretende Auslenkung des Steuerbimetalls 18, 19 sind dabei aufeinander abgestimmt. Die Heizwicklung 15 des Schaltbimetalls 16 wird also unabhängig von den Schwankungen der Speisespannung Uv stets eine konstante Heizspannung Uk zugeführt, die eine konstante Schaltzeit gewährleistet,Series resistor 21 to. The consequence of this is that the heating voltage Uk supplied to the terminals 12 and 13 of the heating winding 15 of the switching bimetal 16 remains constant. The change in resistance of the regulating resistor 21 and the deflection of the control bimetal 18, 19 that occurs when the supply voltage Uv is increased are matched to one another. The heating winding 15 of the bimetal 16 is therefore always supplied with a constant heating voltage Uk regardless of the fluctuations in the supply voltage Uv , which ensures a constant switching time.

Da der Regelwiderstand 21 als Vorwiderstand zur Heizwicklung 15 des Schaltbimetalls 16 geschaltet ist, bleiben die Stabilisierungsverluste im Heizkreis des Schaltbimetalls 16 klein. Der Leistungsbedarf für die Heizwicklung 14 des Steuerbimetalls 18, 19 ist klein und fällt nicht ins Gewicht.Since the control resistor 21 is connected as a series resistor to the heating winding 15 of the switching bimetal 16, the stabilization losses in the heating circuit of the switching bimetal 16 remain small. The power requirements for the The heating coil 14 of the control bimetal 18, 19 is small and does not matter.

Wird der Heizwicklung 15 des Schaltbimetalls 16 eine unterschiedliche Heizspannung zugeführt, dann ändert sich auch die Schaltzeit o™.s Thermorelais, ao Wird dem Regelwiderstand 21 ein zusätzlicher Einstellwiderstand parallel geschaltet, dann kann mit der Größe des Widerstandes dieses Einstellwiderstandes die Größe der Heizspannung UJk verändert und eingestellt werden. Der Einstellwiderstand ist als Poten- »5 tiometer geschaltet und ist mit der Klemme 13 und dem Schleifer 20 bzw. der Klemme 11 verbunden.If the heating winding 15 of the switching bimetal 16 is supplied with a different heating voltage, the switching time also changes o ™ .s thermal relay, ao If an additional setting resistor is connected in parallel with the control resistor 21, then the size of the heating voltage UJk can be changed with the size of the resistance of this setting resistor and adjusted. The setting resistor is connected as a potentiometer and is connected to terminal 13 and the wiper 20 or terminal 11.

Werden über eine Steuerschaltung mehrere, auch verschiedene Thermorelais gesteuert, dann kann der Regelwiderstand 21 mit dem Steuerbimetall 18, 19 auf die Strom- und Spannungsverhältnisse der nachgeschalteten, parallelgeschalteten Heizwicklungen der verschiedenen Schaltbimetalle, d. h. Thermorelais, abgestimmt werden.If several, even different, thermal relays are controlled via a control circuit, then the Variable resistor 21 with the control bimetal 18, 19 on the current and voltage ratios of the downstream, parallel-connected heating coils of the various switching bimetals, d. H. Thermal relay, be matched.

Wird eine große Schaltzeit durch die Reihenschaltungen von mehreren Thermorelais erzeugt, dann genügt es, wenn das letzte Thermorelais der Reihe mit einem Steuerbimetall versehen wird. Das vorgeordnete Thermorelais schaltet dann über einen Kontakt die Speisespannung Uv an die Klemmen 10 und 11 des stabilisierten Thermorelais. Mit dem Schließen des Kontaktes aus dem Schaltbimetall 16 und dem Gegenkontakt 17 ist die Schaltzeit beendet. Bei großen Schwankungen der Umgebungstemperatur wird das Steuerbimetall 18, lü> bereits seine Lage zum Regelwiderstand 21 ändern und so selbsttätig durch Änderung des Widerstandswertes eine Temperaturkompensation ausführen. Soll das Thermorelais vollständig temperaturkompensiert werden, dann muß nur noch das Schaltbimetall mit Kommen- '° sationsmitteln, z. B. einem Kompensationsbimetall, ausgerüstet werden.If a long switching time is generated by connecting several thermal relays in series, it is sufficient if the last thermal relay in the series is provided with a control bimetal. The upstream thermal relay then switches the supply voltage Uv to terminals 10 and 11 of the stabilized thermal relay via a contact. When the contact from the switching bimetal 16 and the mating contact 17 closes, the switching time is ended. In the event of large fluctuations in the ambient temperature, the control bimetal 18 will change its position in relation to the control resistor 21 and thus automatically perform temperature compensation by changing the resistance value. If the thermal relay is to be fully temperature compensated, then only the switching bimetal with Kommen '° sationsmittel, z. B. a compensation bimetal, are equipped.

Claims

Patent claims:

1. Thermal relay with a bimetal switch heated via a heating coil, the heating voltage of which can be influenced via a hay bimetal with heating coil fed by the same supply voltage, characterized in that the heating coil (12, 13) of the bimetal switch (15, 16) via a control resistor (21) is connected to the supply voltage (Uv) , the wiper (210) of which is directly coupled to the control bimetal (18, 19), and that the resistance value is dependent on the magnitude of the supply voltage (Uv) via the deflection of the control bimetal (18, 19) of the rheostat (21) is adjustable.

2. Thermal relay according to claim 1, characterized in that with increasing supply voltage (Uv) over ^i; e greater deflection of the control bimetal (18, V3) of the wiper (20) can be adjusted in the direction of increasing resistance at the control resistor (21).

3. Thermal relay according to one of claims 1 and 2, characterized in that the change in resistance of the variable resistor (21) per unit length and the deflection of the control bimetal (15, 16) are coordinated so that the heating voltage (Uk) on the heating winding (15 ) of the switching bimetal (16, 17) is constant regardless of the size of the supply voltage (Uv).

4. Thermal relay according to one of claims 1 to 3, characterized in that the size of the heating voltage (Uk) and thus the size of the switching time of the switching bimetal (15, 16) can be adjusted via an additional setting resistor connected in parallel to the control resistor (21).

5. Thermal relay according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rule contradiction (21) as a Vorwitierstand for several parallel-connected heating windings of various types Switching bimetals is switched.

6. Thermal relay according to one of claims 1 to 5, characterized in that with several Switching bimetals operated in series the last switching bimetal of the series a control bimetal associated with rheostat.

7. Thermal relay according to one of claims 1 to 6, characterized in that for temperature compensation only means corresponding to the switching bimetal are allocated.

1 sheet of drawings