DE1965503B2 - Verfahren zur justierung eines thermischen schalters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung thermisches Relais mit einer als Wärmeglied dienen-

eines thermischen Schalters mit einem aus einem den, nicht abwickelbaren Scheibe aus Bimetall be-

Thermobimetallelement mit Schnappwirkung gebil- 30 kanntgeworden, bei dem die Justierung durch Ver-

deten Temperaturfühler, der über ein Übertragungs- drehen eines die Bimetallscheibe tragenden Gehäu<\e-

glied mit einem Kontaktsystem in Verbindung steht. teiles vorgenommen wird.

Sie bezieht sich vor allem auf die Justierung von Durch die deutsche Patentschrift 819 706 wurde thermischen Schaltern in Form von Temperaturreg- eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der eine Bimetalllern, Temperaturbegrenzern oder Sicherheitstempe- 35 kalotte in einem Säulengestell in Schlitzen gelagert raturbegrenzern nach VDE 0631 bzw. ÖVE 42, die ist. Zur Justierung ist hierbei das Übertragungsglied als Temperaturfühler ein Thermobimetallelement mit als Justienchraube ausgebildet.
Schnappwirkung benutzen. Hierfür werden im allge- Durch die britische Patentschrift 304 724 ist ein meinen gewölbte Thermobimetallplatten mit kreis- thermischer Schalter bekanntgeworden, dessen Geförmiger Berandung oder über einen Teil ihrer Breite 40 häuse mit Öffnungen versehen ist, um das Bimetallwellenförmig verformte Thermobimetallstreifen her- element direkt der zu erfassenden Temperatur ausangezogen, die eine Schnappwirkung aufweisen, wenn zusetzen. Zur Justierung sind auch in diesem Falle Wölbung bzw. Wellung ein gewisses Mindestmaß Gewinde vorgesehen.

übersteigt. Die bekannten Justiermethoden weisen erhebliche

Ist h ein Maß für die Wölbung bzw. Weliung eines 45 Nachteile auf. Teils erfordern sie im Hinblick auf die

schnappenden Thermobimetallelementes bei der Tem- engen Toleranzen eine umfangreiche Lagerhaltung,

peratur T, so bezeichnet man die Funktion h = /(7) teils ist, insbesondere für sehr kleine Thermoschalter,

als Arbeitskennlinie. Die Schnappwirkung beruht dar- nicht die erforderliche Genauigkeit gegeben,

auf, daß die Arbeitskennlinie in einem bestimmten Das Ziel der Erfindung besteht darin, daß der

Temperaturbereich einen fallenden Verlauf aufweist, 50 thermische Schalter ohne Einhaltung extremer Ge-

d. h., der Differentialquotient ^- negativ ist nauigkeit fertiggestellt und dann erst in einfacher

, t ι ticm.ai^uuuci.i _dr uegauv isL. _m^ rascher Weise die genaue Justierung durchgeführt

Der Vorteil der Anwendung von Thermobimetall- werden kann.

elementen mit Schnappwirkung ist darin zu erblicken, Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen eines Schal-

daß Temperaturfühler und Momentschaltmechanis- 55 ters, dessen das Kontaktsystem tragende Bauteile mit

mus in einem Bauteil vereinigt sind, wodurch eine den das Thermobimetallelement tragenden Bauteilen

einfache und billige Konstruktion des Thermoschal- über parallel zu der Verbindungslinie der Kontakte

ters möglich wird. Solche Schalter können mit fest verlaufende Stege verbunden sind, der Kontaktab-

eingestellten Schalttemperaturen arbeiten, die in die- stand durch mechanische Verformung dieser Stege

sem Falle durch die beiden Extrema der Arbeits- 60 eingestellt.

kennlinie gegeben sind. Es ist aber auch möglich, die Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil

Schalttemperaturen derart zu regeln, daß die Aus- auf, daß die Stege nach erfolgter Endmontage so

biegung des Bimetallelementes durch Anschläge be- lange verformt werden, bis der Kontaktabstand den

grenzt ist, wobei man den fallenden Bereich der richtigen Wert erreicht hat, was auf irgendeine be-

Arbeitskennlinie ausnützt. 65 kannte Weise, z. B. optisch, kontrolliert werden kann.

Es sind grundsätzlich zwei Ausführungsformen Ein wesentlicher Vorteil liegt auch darin, daß ein

thermischer Schalter unter Verwendung schnappen- unbeabsichtigtes Verstellen während nachfolgender

der Bimetallelemente bekannt. In dem einen Fall ist Arbeitsgänge vermieden wird. Ferner können die

Einzelteile des thermischen Schalters mit wesentlich Auch ein Thermoschalter mit einer in Fig. 7 voll größeren Toleranzen als bisher üblich ausgeführt gezeichneten Arbeitskennlinie 14, die erhalten wird, werden. wenn dh relative Lage Bimetallelement—Kontakt-Vorteilhafterweise wird die mechanische Verfor- system der in Fig. 6 gezeigten Lage JJ entmung so durchgeführt, daß sie durch Quetschung der 5 spricht, wäre schlecht Wohl ist die geforderte ÜberStege erfolgt. Schlagsspannung zwischen geöffneten Kontakten er-

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden füllt, der Thermoschalter schaltet aber schleichend

an Hand der Zeichnung näher erläutert. aus, mit allen nachteiligen Folgen, wie z. B. Funk-

F i g. 1 zeigt eine bekannte gewölbte Thermobi- störung und vorzeitiger Abnutzung der Kontakte,

metallplatte mit kreisförmiger Berandung im Schnitt io Die in Fig. 7 strichliert dargestellte Arbeitskenn-

nachderLiniel-IderFig. 2, linie 16 des Thermobimetallelementes ist die eines

Fig.2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge- guten Thermoschalters. Dem entspricht die Lage 17

stellte Thermobimetallplatte, in F i g. 6. Einerseits ist der Abstand zwischen den

Fig.3 einen Thermobimetallstreifen, der über geöffneten Kontakten vor dem Schließen groß genug,

einen Teil seiner Breite wellenförmig verformt ist, im 15 andererseits schaltet der Schalter plötzlich aus. Alle

Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 4, Lagen zwischen 18 und 19 erfüllen diese Bedingung.

F i g. 4 eine Draufsicht, Der Abstand zwischen 18 und 19 liegt in der Größen-

Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau eines thermischen Ordnung von 0,1 mm, für kleine Thermoschalter oft Schalters mit schnappendem Bimetallelement im erheblich darunter. Aus dem oben Gesagten ist erSchnitt 20 sichtlich, daß die richtige Zuordnung des Kontakt-

F i g. 6 die Arbeitskennlinie eines freien Thermo- abstandes zu der thermischen Bewegung des Bi-

bimetallelementes, metallelementes für eine einwandfreie Funktion des

F i g. 7 Arbeitskennlinien von in thermische Schal- Thermoschalters unerläßlich ist.

ter eingebauten Thermobimetallelementen, Bei den eingangs dargelegten Justierverfahren wur-

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIIl-VIII der 25 den entweder Übertragungsglieder 11 (Fig. 5) in ver-

F i g. 9 eines thermischen Schalters und schiedenen. eng abgestuften Längen vorrätig gehal-

F i g. 9 eine Seitenansicht dieses Schalters. ten, die Wölbungshöhe jedes einzelnen Thermobi-

Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten gewölb- metallelementes sowie das korrespondierende Maß

ten Thermobimetallplatte mit kreisförmiger Beran- des jeweiligen Kontaktsystems gemessen und aus den

dung, wobei das die Wölbung bezeichnende Maß Ii 30 Übertragungsgliedern jenes mit der richtigen Länge

für eine bestimmte Temperatur T eingezeichnet ist, ausgewählt, oder es wurde die Justierung durch Ver-

ist die Arbeitskennlinie, wie sie beispielsweise in biegen des Trägers 20 (Fig. 5) des Schaltkontaktes 7

Fig. 6 dargestellt ist, durch die Funktion h = /(Γ) bzw. der Kontaktfeder 8 durchgeführt,

gegeben. Der in den Fig. 3 und 4 gezeigte Thermo- Demgegenüber wird nun die Justierung durch Ver-

bimetallstreifen weist zwei äußere gewellte Streifen 1 35 formung des Gehäuses 4 durchgeführt. Diese Ver-

und einen inneren nicht gewellten Streifen 2 auf. formung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß

F i g. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines ther- die Seilenteile des Gehäuses etwa durch seitlichen

mischen Schalters mit schnappendem Bimetallele- Druck in der Richtung der Pfeile 21, 22 verbogen

ment. Der Isolierkörper 3 ist mit dem Gehäuse 4 oder mit Hilfe eines Quetschwerkzeuges gequetscht

verbunden. Durch ihn sind Stromzuführungen 5, 6 40 werden. Im ersten Fall kann der Abstand der Kon-

hindurchgeführt, wobei die Stromzuführung 5 den takte 7, 9 verringert, im zweiten Fall vergrößert wer-

einen Schaltkontakt 7 trägt und die Stromzuführung 6 den.

mit einer Kontaktfeder 8 verbunden ist, die den ande- Einen dafür besonders geeigneten thermischen

ren Schaltkontakt 9 trägt. Das Thermobimetallele- Schalter zeigen die F i g. 8 und 9. Der Isolierkörper

ment 10 wirkt über ein isolieiendes Ubcrtragungs- 45 23 trägt die Stromzuführungen 24, 25 und den festen

glied 11 auf die Kontaktfeder 8. Der Abstand zwi- Kontakt 26. Die Kontaktfeder 27 trägt den Kontakt

sehen Thermobimetallelement und Kontaktsystem 28 und ist mit dem Isolierkörper 23 und der einen

muß für ein einwandfreies Funktionieren des Ther- Stromzuführung 25 mit Hilfe eines Niets 29 verbun-

moschahers in engen Grenzen gehalten werden. den. Der Isolierkörper 23 ist seinerseits mit dem Ge-

F i g. 6 zeigt die Arbeitskennlinie des freien Ther- 50 häuse 30 verbunden, das der Aufnahme des Thermomobimetallelementes und F i g. 7 die Arbeitskenn- bimetallelementes 31 mit Schnappwirkung dient. In linien desselben in einen Thermoschalter eingebauten der gezeichneten Ausführung ist es eine gewölbte Bimetallelementes bei verschiedenen relativen Lagen Bimetallplatte etwa nach F i g. 1 und 2. Diese Bides Bimetallelementes gegenüber dem Kontaktsystem. metallplatte 31 wirkt über das Übertragungsglied 32

Es zeigt die F i g. 7 eine strichliert dargestellte Ar- 55 auf die Kontaktfeder 27. Das Gehäuse 30 weist Aus-

beitskennlinie 12, die erhalten wird, wenn die relative nehmungen 33 auf, so daß der Abstand zwischen

Lage Bimetallelement-Kontaktsystem auf den den Kontakten 26 und 28 durch Verformung des

Wert 13 nach F i g. 6 eingestellt ist. Ein solcher Ther- Gehäuses im Bereich der Stege 34 nach erfolgtem

moschalter wäre schlecht, da der Kontaktabstand zu Zusammenbau eingestellt werden kann. Mit dieser

klein ist für die Gewährleistung der in den einschlä- 60 Verformung kann, je nach Notwendigkeit, eine Ver-

gigen Vorschriften vorgeschriebenen Mindestüber- größerung oder Verkleinerung des Maßes 35 und

Schlagsspannung zwischen geöffneten Kontakten, damit auch des Kontaktabstandes herbeigeführt wer-

z. B. 500 V. den.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ι 2 das Bimetallelement stromdurchflossen und die dar- Patentansprijche: aus resultierende Joulesche Wärme für den Schalteffekt maßgebend, im anderen Fall ist das Bimetall-

1. Verfahren zur Justierung eines thermischen element nicht oder nur unwesentlich im Neben-Schalters mit einem aus einem Thermobimetall- 5 schluß vom Strom durchflossen und wirkt auf em element mit Schnappwirkung gebüdeten Tempe- getrenntes Kontaktsystem. Die Erfindung bezieht sich raturfühler, der über ein Übertragungsglied mit vor allem auf Schalter der zweitgenannten ArL
einem Kontaktsystem in Verbindung steht, da- Diese Thermoschalter bestehen im allgemeinen durchgekennzeichnet daß bei Vorliegen aus einem Isolierkörper, auf dem das Kontaktsystem eines Schalters, dessen das Kontaktsystem (7, 9, io mit den Stromzuführungen aufgebaut ist, einem Ge-26, 28) tragende Bauteile (3, 8, 20, 23) mit den häuse, das der Aufnahme des Thermobimetalleledas Thermobimetallelement (10, 31) tragenden mentes dient und mit dem Isolierkörper verbunden Bauteilen (4, 30) über parallel zu der Verbin- ist, dem Thermobimetallelement und einem Überdungslinie der Kontakte (7, 9 bzw. 26, 28) ver- tragungsglied zwischen Thermobimetallelement und laufende Stege (34) verbunden sind, der Kontakt- 15 dem Kontaktsystem. Um ein einwandfreies Arbeiten abstand durch mechanische Verformung dieser des Kontaktsystems (ζ. Β keine schleichende Kon-Stege (34) eingestellt wird. taktgabe) zu gewährleisten, bedarf es einer genauen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Justierung, zumal die Abstände der Kontakte sehr kennzeichnet, daß die Verformung durch Quet- klein sind und in der Größenordnung von 0,1 mm schung der Stege (34) erfolgt. 20 liegen.

Bei den bekannten thermischen Schaltern erfolgt die Justierung entweder durch Einsetzen von Übertragungsgliedern verschiedener, eng abgestufter Län-

gen, durch Verbiegen des Kontaktträgers bzw. der

25 Kontaktfedern oder durch Verdrehen als Gegenkontakt ausgebildeten Kontaktschrauben.

Durch die deutsche Patentschrift 588 077 ist ein