DE19547528C2

DE19547528C2 - Bimetalltemperaturschalter

Info

Publication number: DE19547528C2
Application number: DE19547528A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Takeda
Original assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Current assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2015-12-09
Also published as: GB2295925B; GB9524939D0; GB2295925A; US5757262A; JPH08161989A; CN1098529C; CN1161487A; DE19547528A1; JP2791384B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bimetalltemperaturschalter mit einem Gehäuse, in dem eine feststehende Platte, die einen festen Kontaktpunkt hat, eine federnde Platte, die einen beweglichen Kontaktpunkt trägt und eine Bimetallplatte, die an ihrem einen Ende in Eingriff mit der federnden Platte ist, angeordnet sind, wobei sich die Bimetallplatte so verbiegt, daß der bewegliche Kontaktpunkt von dem festen Kontaktpunkt getrennt wird, wenn die Temperatur über eine vorbestimmte Temperatur steigt.

Bimetalltemperaturschalter sind aus aus dem Patent Abstract of Japan, 1-211 821, E-848, 20. November 1989, Vol. 13 Nr. 518 und aus der DE-36 04 021 C2 bekannt.

Die Bimetalltemperaturschalter bestehen aus einem Gehäuse, in dem ein fester Kontakt- und ein beweglicher Kontaktpunkt vorgesehen sind.

Bei beiden Entgegenhaltungen befinden sich die beweglichen Kontaktpunkte direkt am Bimetall.

Hingegen zeigt die US-PS-4620175 einen Bimetalltemperaturschalter, bei dem federnde Platte und Bimetall getrennte Bauteile darstellen.

Ebenfalls einen Bimetalltemperaturschalter mit getrennten Bauteilen von federnder Platte und Bimetall zeigt das Patent Abstract of Japan, 6-119 859, E-1583, 26. Juli 1994, Vol. 18, Nr. 397.

Ein Bimetalltemperaturschalter gemäß dieser Schrift ist in den Fig. 6 bis 11 dargestellt.

Fig. 6 ist der Querschnitt eines Bimetalltemperaturschalters gemäß diesem Stand der Technik.

Fig. 7 ist eine horizontale Ansicht einer Bimetallplatte.

Fig. 8 ist eine horizontale Ansicht einer federnden Platte des Bimetalltemperaturschalters.

Fig. 9 ist eine horizontale Ansicht einer feststehenden Platte des Bimetalltemperatur schalters.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bimetalltemperaturschalters der Fig. 6 mit einem Querschnitt nahe der Stelle, wo federnde Platte und Bimetallplatte miteinander in Eingriff sind.

Fig. 11 zeigt eine Vorderansicht des Bimetalltemperaturschalters der Fig. 10.

Eine feststehende Platte 1 hat einen festen Kontaktpunkt 2. Die federnde Platte 3 hat einen beweglichen Kontaktpunkt 4. Der feste Kontaktpunkt 2 und der bewegliche Kontaktpunkt 4 sind so angeordnet, daß sie einander berühren. Das eine Ende 3a der federnden Platte 3 ist derart gebogen, daß eine Bimetallplatte 5 mit der federnden Platte in Eingriff steht. Die federnde Platte 3, die Bimetallplatte 5 und die feststehende Platte werden unter Verwendung eines Distanzhalters 6 und eines Befestigungsteiles 7 fixiert. Die einzelnen Bauteile sind in einem Gehäuse 8 angeordnet, wobei die Öffnung des Gehäuses 9 mit Kunstharz ausgefüllt ist.

Der elektrische Strom fließt zuerst durch die feststehende Platte 1, dann durch den festen Kontaktpunkt 2, den beweglichen Kontaktpunkt 4 und zuletzt durch die federnde Platte 3. Wenn die Temperatur über eine vorbestimmte Temperatur steigt, verbiegt sich die Bimetallplatte derart, daß die federnde Platte sich so verformt, daß die Kontaktpunkte sich voneinander trennen.

Im allgemeinen werden für das Gehäuse 8 Materialien ausgewählt, die in einem bestimmten Temperaturbereich wärmebeständig sind, und zwar in dem Bereich, in dem die Bimetallplatte arbeiten und entsprechend ihre Form ändern kann.

Es ergeben sich keine Probleme dadurch, daß die Umgebungstemperatur des Bimetalltemperaturschalters allmählich die vorbestimmte Temperatur übersteigt.

Ein Bimetalltemperaturschalter kann auch als Stromunterbrecher verwendet werden, um die Stromversorgung im Falle eines Überstroms abzuschalten. Bei Auftreten eines Überstroms heizt sich die federnde Platte durch ihren elektrischen Widerstand selbst auf. Dies führt dann auch zu einer Temperaturerhöhung der Bimetallplatte. Wenn die Temperatur über eine vor bestimmte Temperatur steigt, arbeitet die Bimetallplatte und verformt die federnde Platte. Als Resultat, wenn der elektrische Strom den vorbestimmten Wert übertrifft, trennt sich der bewegliche Kontaktpunkt vom festen Kontaktpunkt.

Wenn der Überstrom extrem groß ist, kann es möglich sein, daß die Temperatur der federnden Platte schon den Schmelzpunkt des Materials des Gehäuses überstiegen hat, wenn die Temperatur der Bimetallplatte die vorbestimmte Temperatur erreicht, um entsprechend ihre Form zu ändern. Da aber ein Bimetalltemperaturschalter eine in sich geschlossene Struktur aufweist, wird sich die Temperatur im Inneren des Schalters überaus schnell erhöhen.

Wenn die federnde Platte mit hoher Temperatur das Gehäuse berührt, schmilzt dieses. Und nach dem Abkühlen und Erstarren kann sich die federnde Platte nicht von der Innenseite des Gehäuses trennen, wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Bimetalltemperaturschalter zu schaffen, der eine in sich geschlossene Struktur aufweist und bei dem der Kontakt der federnden Platte mit der Innenseite des Gehäuses vermieden weden kann, auch wenn ein extrem großer Strom durch die federnde Platte fließt.

Gelöst wird diese Aufgabe für einen gattungsgemäßen Bimetalltemperaturschalter mit dem Kennzeichen des Patentanspruchs.

Wenn ein extrem großer Strom durch die federnde Platte fließt, steigt die Temperatur der federnden Platte infolge ihres elektrischen Widerstands überaus schnell an. Die Temperatur der Bimetallplatte steigt durch Wärmeleitung oder Wärmestrahlung der federnden Platte. Die Bimetallplatte verformt sich und berührt den ausgebuchteten Abschnitt, und zwar bevor die federnde Platte den inneren Abschnitt des Gehäuses berühren kann. Als Resultat hiervon berührt die federnde Platte dann nicht den inneren Abschnitt des Gehäuses.

Im allgemeinen hat das Material des Gehäuses bei der Betriebstemperatur der Bimetallplatte eine gewisse Temperaturbeständigkeit, so daß die Innenseite des Gehäuses nicht aufgeweicht werden kann und der Bimetalltemperaturschalter normal arbeiten kann.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Bimetalltemperaturschalters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bimetalltemperaturschalters der Fig. 1, wobei ein Querschnitt an einer Stelle gezeigt ist, wo die federnde Platte und die Bimetallplatte miteinander in Eingriff sind.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Bimetalltemperaturschalters der Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bimetalltemperaturschalters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die einen Querschnitt an einer Stelle zeigt, wo federnde Platte und Bimetallplatte miteinander in Eingriff sind.

Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht des Bimetalltemperaturschalters der Fig. 4.

Die Fig. 1, 2, 3 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren haben die Teile, die denen des Bimetalltemperaturschalters nach dem Stand der Technik in den Fig. 6-11 entsprechen, dieselben Bezugsziffern.

Bei dieser ersten Ausführungsform sind die Ausbuchtungen 8a, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, in den oberen Ecken der Innenseite des Gehäuses angeordnet. Der Abstand zwischen den Ausbuchtungen ist größer als die Breite der Bimetallplatte 5. Die Dicke der Ausbuchtungen 8a beträgt mindestens 0,3 mm.

Wenn sich die Bimetallplatte 5 verformt und die federnde Platte 3 sich zu einem inneren Abschnitt des Gehäuses bewegt (in Fig. 1, 2, 3, biegen sich beide nach oben), berührt die Bimetallplatte 5 die Ausbuchtungen 8a bevor die federnde Platte 3 einen inneren Abschnitt des Gehäuses 8 berührt. In diesem Moment trennt sich dann der bewegliche Kontaktpunkt 4 vom festen Kontaktpunkt 2. Als Folge hiervon wird der elektrische Stromfluß unterbrochen, die Erwärmung wird gestoppt, die Temperatur der federnden Platte 3 beginnt zu sinken und der Bimetalltemperaturschalter arbeitet normal weiter.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den Fig. 1, 2 in der Gestaltung der Ausbuchtung an der Innenseite des Gehäuses 8.

In dieser Ausführungform ist der ausgebuchtete Abschnitt als Bogen 8b ausgebildet, wobei die Wanddicke vergrößert wurde. Die Ecken an der Innenseite des Gehäuses sind keine Winkel, sondern entsprechen einer Kurve.

Auch in dieser Ausführungsform berührt die Bimetallplatte 5 einen Abschnitt des Bogens 8b, wenn sich die Bimetallplatte 5 verformt und die federnde Platte 3 sich zu einem inneren Abschnitt des Gehäuses 8 bewegt (in den Fig. 1, 2 biegen sich beide nach oben), bevor die federnde Platte 3 einen inneren Abschnitt des Gehäuses 8 berührt. In diesem Moment trennt sich dann der bewegliche Kontaktpunkt 4 vom festen Kontaktpunkt 2, um den elektrischen Stromfluß abzuschalten. Dementsprechend wird die Erwärmung gestoppt und die Temperatur der federnden Platte 3 beginnt zu sinken; der Bimetalltemperaturschalter arbeitet normal.

Ein erfindungsgemäßer Bimetalltemperaturschalter arbeitet auch im Fall eines extrem großen elektrischen Stroms sicher, da die federnde Platte nie an der Innenseite des Gehäuses festgehalten wird.

Claims

1. Bimetelltemperaturschalter mit einem Gehäuse (8), in dem eine feststehende Platte (7), die einen festen Kontaktpunkt (2) hat, eine federnde Platte (3), die einen beweglichen Kontakt punkt (4) trägt und eine Bimetallplatte (5), die an ihrem einen Ende in Eingriff mit der federn den Platte (3) ist, angeordnet sind, wobei sich die Bimetallplatte (5) so verbiegt, daß der be wegliche Kontaktpunkt von dem festen Kontaktpunkt getrennt wird, wenn die Temperatur über eine vorbestimmte Temperatur steigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) an seiner, der feststehenden Platte (7) gegenüberliegenden Innen seite mindestens einen ausgebuchteten Abschnitt (8a, 8b) aufweist, an den die Bimetall platte (5) während des Verbiegens zur Anlage kommt.