DE19852929C1 - Thermoschalter-Anordnung für elektromagnetische Spulen - Google Patents

Abstract

Eine Thermoschalter-Anordnung für elektromagnetische Spulen umfaßt wenigstens eine eine Wicklung (52, 54) aufweisende Spule, die einen Spulenkörper (30, 48) in der Form eines von zwei Endflanschen (36, 38; 56, 58, 60, 62) eingefaßten Wickelkern (32) aufweist, und Flachstecker (26, 28; 74, 76, 78), die mit den beiden Enden der Wicklung und/oder den Anschlüssen eines der Wicklung zugeordneten Thermoschalters (80) verbunden und in Taschen (40, 42; 64, 66) in oder an wenigstens einem Endflansch (36, 38; 56, 58, 60, 62) von dessen umlaufendem Rand her eingesteckt und arretiert sind. Die zwei Anschlußfahnen (82, 84) des Thermoschalters (80) treten von der Innenfläche des einen Endflansches (36, 60) her in die Taschen (40, 42; 64, 66) der Flachstecker (74, 78) ein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Thermoschalter-Anordnung für elektromagneti­ sche Spulen, insbesondere von Elektromotoren, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In vielen Fällen werden elektromagnetische Spulen mit Hilfe eines Thermo­ schalters, der auch als "Sicherheits-Temperaturbegrenzer" bezeichnet wird, vor Übertemperaturen in der Wicklung geschützt. Übertemperaturen in der Wicklung, des die Wicklung aufnehmenden Spulenkörpers oder etwa eines Motors in seiner Gesamtheit können zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Motors oder seiner Teile führen. Darüber hinaus bedeutet eine Überhit­ zung des Motors auch eine Brandgefahr. Daher werden die Thermoschalter an oder auf der Wicklung so angeordnet und geschaltet, daß sie bei Über­ schreiten einer vorgegebenen Temperatur den Wicklungsstrom unterbre­ chen.

Üblicherweise werden die Thermoschalter mit den Wicklungen in Reihe ge­ schaltet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Thermoschal­ ter mit einer seiner Anschlußfahnen an einen Flachstecker der Wicklung ge­ lötet wird, der am Spulenkörper befestigt ist, während das Ende des Wick­ lungsdrahtes an die andere Anschlußfahne des Thermoschalters gelötet wird. Die Herstellung der beiden Lötstellen stellt eine zeitraubende Unterbrechung der Montage der Spule dar, die die Herstellung nicht nur verzögert, sondern auch verteuert. Bei den Lötarbeiten in unmittelbarer Nähe der Wicklung kann auch Lötzinn auf die Oberfläche der Wicklung gelangen und diese beschädi­ gen, insbesondere die Isolierung der einzelnen Kupferdrähte, zumeist Kup­ ferlackdraht, beschädigen.

Die gattungsgemäße DE 90 04 943 C2 offenbart, insbesondere in Fig. 4 und 5, eine Ther­ moschalter-Anordnung für elektromagnetische Spulen mit wenigstens einer eine Wicklung aufweisenden Spule, die einen Spulenträger umfaßt, mit Flach­ steckern, die mit den beiden Enden der Wicklung verbunden sind und in Taschen in oder an dem Spulenträger von dessen umlaufenden Rand her ein­ gesteckt und arretiert sind, wobei der Thermoschalter zwei Anschlußfahnen aufweist.

Die DE 41 42 180 C1 und die DE 42 43 845 A1 zeigen weitere Be­ festigungsmöglichkeiten für Thermoschalter an Spulenkörpern. So wird ge­ mäß DE 41 42 180 C1 ein Thermoschalter in einem Einsteckschlitz über Kontaktfläche ge­ gen den Wickelkopf gepreßt, während gemäß DE 42 43 845 A1 insbesondere Fig. 2, ein Temperaturschalter in einen hohlzylindrischen Ansatz eines als Verschal­ tungsplatte ausgebildeten Basisteils eingesetzt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Vorgang der Anbringung eines Thermoschalters an einer Spule einfacher und kostengünstiger zu ge­ stalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Thermoschalter der obigen Art gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Eine erfindungsgemäße Thermoschalter-Anordnung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwei Anschlußfahnen des Thermoschalters von der Innen­ fläche des einen Endflansches her in die Taschen der Flachstecker eintreten.

Da die Flachstecker vom Rand des betreffenden Endflansches her in Ein­ schubschlitze in den Taschen eingeschoben werden und die Anschlußfahnen von der der Wicklung zugewandten Innenfläche des Endflansches in die Ta­ schen eintreten, kreuzen sich die Wege der Anschlußfahnen und Flach­ stecker unter im wesentlichen 90°. Diese Tatsache kann dazu benutzt wer­ den, daß zunächst die Anschlußfahnen und sodann die Flachstecker einge­ schoben bzw. eingedrückt werden. Dabei biegen die eindringenden Flach­ stecker die relativ biegsamen Anschlußfahnen rechtwinklig um, so daß die Anschlußfahnen festgelegt sind.

Wenn die Eintrittsöffnungen, die von der Innenfläche des Endflansches her die Verbindung zu den Einschubschlitzen der Flachstecker herstellen, in ge­ ringem Abstand zu der Umfangsfläche der Wicklung angeordnet sind, befin­ det sich der Thermoschalter nach dem Einschieben der Anschlußfahnen in diese Eintrittsöffnungen automatisch an einer Position auf oder nahe der Um­ fangsfläche der Wicklung.

Zwischen der Umfangsfläche der Wicklung und dem Thermoschalter kann eine temperaturbeständige Zwischenlage angeordnet sein, oder der Thermo­ schalter kann auch insgesamt eingehüllt werden, indem beispielsweise ein temperaturbeständiges Schlauchmaterial über den Thermoschalter gescho­ ben wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Elektromo­ tors in der Form eines Einphasen-Synchronmotors;

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Spulenkör­ perhälfte des Motors ohne Wicklung;

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung der beiden Spu­ lenkörperhälften des Motors mit Wicklung und Ther­ moschalter;

Fig. 4 ist ein senkrechter Längsschnitt durch die links in Fig. 3 gezeigte Spule im Bereich einer ersten Anschlußfah­ ne vor dem Eindrücken des Flachsteckers in eine Ta­ sche;

Fig. 5 ist ein senkrechter Längsschnitt entsprechend Fig. 3, jedoch mit einer Schnittebene, die durch eine zweite Anschlußfahne eines Thermoschalters verläuft, nach dem Einstecken des Flachsteckers;

Fig. 6 ist ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemä­ ßen Thermoschalter-Anordnung gemäß Fig. 3 bis 5.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Elektromotors 10, der in diesem Beispiel durch einen Einphasen-Synchronmotor gebildet werden soll. Der Elektromotor 10 weist einen Stator 12 in der Form eines U-förmigen Statorblechpaketes auf, das an seinem oberen, offenen Ende ein Spaltrohr 14 umgreift, in dem ein auf einer Welle befestigter Rotor drehbar gelagert ist. Da die Welle und der Rotor im Inneren des Spaltrohres liegen, sind sie in Fig. 1 nicht sichtbar. Auf der rechten Seite in Fig. 1 ist ein Lagerschild 20 angedeu­ tet, an dessen Rückseite die Welle in nicht gezeigter Weise eintritt und mit der nachgeschalteten, anzutreibenden Einrichtung, etwa einer Pumpe oder dergleichen verbunden ist.

Auf die beiden offenen oberen Enden des U-förmigen Stators 12 sind Spulen 22 aufgeschoben, die Wicklungen aus Kupferlackdraht oder dergleichen auf­ weisen, die auf Spulenkörperhälften gewickelt sind, auf die später näher ein­ gegangen werden soll. Die Spulen 22 sind im übrigen von einem Gehäuse 24 umgeben, auf das ebenfalls später noch einmal eingegangen werden soll. Aus dem Gehäuse treten zwei Flachstecker 26, 28 aus, die die Anschlüsse der Spulenanordnung zum Netz bilden.

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Spulenkörperhälfte 30 ohne Wicklung. Die Spulenkörperhälfte 30 umfaßt einen im Querschnitt rechtecki­ gen, hohlen Wickelkern 32 mit einem durchgehenden, im Querschnitt eben­ falls rechteckigen Durchlaß 34 im Inneren. Der Wickelkern 32 ist an beiden Enden begrenzt durch Endflansche 36, 38, die ebenfalls einen im wesentli­ chen rechteckigen Umriß aufweisen. Der in Fig. 2 weiter hinten liegende Endflansch 36 weist auf der in Fig. 2 verdeckten Rückseite Taschen 40, 42 auf, in die von oben in Fig. 2 senkrechte Einschubschlitze 44, 46 für Flach­ stecker eintreten, wie sie z. B. bereits in Fig. 1 unter den Bezugsziffern 26, 28 gezeigt worden sind. Die Flachstecker 26, 28 sind in zwei unterschiedlichen Formen vorhanden, auf die anschließend noch einmal eingegangen werden soll.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Spulenanordnung mit zwei Spulenkörperhälften 30, 48, die durch ein Scharnier 50 schwenkbar verbun­ den sind. Dieses Scharnier 50 ermöglicht es, die beiden Spulenkörperhälften 30, 48 in der gestreckten, koaxialen Stellung auf einen gemeinsamen Wickel­ dorn zum gemeinsamen Wickeln aufzuschieben und nach dem Wickeln in die in Fig. 3 gezeigte Stellung umzuklappen, in der sie auf dem Stator 12 mon­ tiert werden können. In Fig. 3 befinden sich auf den beiden nicht gezeigten Wickelkernen Wicklungen 52, 54 aus Kupferlackdraht oder dergleichen. Die beiden Spulenkörperhälften 30 und 48 weisen jeweils in Fig. 3 vorne liegen­ de Endflansche 56, 58 und hintere Endflansche 60, 62 auf. Entsprechend dem Endflansch 36 gemäß Fig. 2 weisen die hinteren Endflansche 60, 62 der Fig. 3 auf ihrer verdeckten Rückseite Taschen 64, 66 auf, in die vom oberen Rand her senkrechte Einschubschlitze 68, 70, 72 eintreten.

In diese Einschubschlitze sind zunächst zwei längere Flachstecker 74, 76 und im übrigen ein kürzerer Flachstecker 78 eingeschoben. Die längeren Flach­ stecker 74, 76 dienen als Anschluß der Spulenanordnung zum Netz. Der kür­ zere Flachstecker 78 ist ein Zwischenglied, das der Verbindung zwischen ei­ nem Wicklungsende und einer Anschlußfahne eines Thermoschalters 80 dient. Der Thermoschalter 80 hat gemäß Fig. 3 die Form eines flachen Qua­ ders, aus dessen einem schmalseitigen Rand zwei flache Anschlußfahnen 82, 84 austreten. Die Anschlußfahnen 82, 84 werden in Eintrittsöffnungen 86, 88 eingeschoben, die sich gemäß Fig. 2 in der Innenfläche des hinteren Endflansches 36 bzw. 60 befinden und einen Durchbruch zu den senkrechten Einschubschlitzen 44, 46 bzw. 68, 70 schaffen. Die Anschlußfahnen 82, 84 tre­ ten also quer zu den Einschubschlitzen in diese ein.

Die Schaltung ist in Fig. 3 derart ausgebildet, daß ein Ende des Wickeldrahtes mit dem kürzeren Flachstecker 78 verbunden ist, dieser eine Verbindung herstellt zu der linken Anschlußfahne 82 des Thermoschalters 80, dessen rechte Anschlußfahne 84 mit dem einen der längeren Flachstecker 74 ver­ bunden ist, und schließlich das andere, nicht dargestellte Ende des Wickel­ drahtes mit dem anderen, längeren Flachstecker 76 verbunden ist (siehe auch Fig. 6). Auf diese Weise ist der Thermoschalter 80 mit den beiden Wick­ lungen in Reihe geschaltet. Zwischen dem Thermoschalter 80 und der vorde­ ren Wicklung 52 befindet sich eine Zwischenlage 90 aus temperaturbeständi­ gem Material, das beispielsweise als Klebstreifen auf die Umfangsfläche der Wicklung 52 aufgeklebt sein kann.

Fig. 4 veranschaulicht in einem senkrechten Längsschnitt durch die linke Spulenkörperhälfte in Fig. 3 die Herstellung der Verbindung von dem Ther­ moschalter 80 zu dem kürzeren Flachstecker 78. Im einzelnen verläuft die Schnittebene der Fig. 4 durch die links in Fig. 3 liegende Anschlußfahne 82 des Thermoschalters 80. In Fig. 4 sind die bereits bisher verwendeten Be­ zugsziffern eingetragen worden. Die Anschlußfahne 82 tritt durch die Ein­ trittsöffnungen 86 in den senkrechten Einschubschlitz 68 ein, der in diesem Bereich in eine zur Rückseite des Endflansches 60 offene Ausnehmung 92 mündet. Wenn zunächst die Anschlußfahne 82 in die Eintrittsöffnung 86 ein­ geschoben wird und der Flachstecker 78 anschließend von oben nach unten in Fig. 4 eingedrückt wird, wird die Anschlußfahne 82 durch den Flach­ stecker 78 nach unten rechtwinklig umgebogen, wie in Fig. 5 am Beispiel der anderen Anschlußfahne 84 veranschaulicht wird. Die Schnittebene der Fig. 5 ist also gegenüber derjenigen der Fig. 4 geringfügig parallel versetzt.

An dem Flachstecker 74 in Fig. 5 ist, veranschaulicht, daß am vorauslaufenden Ende der Flachstecker Widerhaken 94 vorgesehen sind, die sich in der in Fig. 5 auf der Rückseite der Tasche vorgesehenen Ausnehmung 96 abspreizen und das Zurückziehen des Flachstecker 74 verhindern. Die Anschlußfahne 84 ist nach unten rechtwinklig umgebogen und wird somit zwischen dem Boden der Ausnehmung 96 und dem Flachstecker 74 festgehalten Ein Zurückziehen der Anschlußfahnen ist nach dem rechtwinkligen Umbiegen nicht mehr möglich.

Anschließend soll noch einmal auf Fig. 1 eingegangen werden. Bei der darge­ stellten Ausführungsform werden die Spulen 22 durch ein kastenförmiges Gehäuse 24 umgeben. Dieses Gehäuse 24 ist teilweise aufgebrochen darge­ stellt. Im Bereich des Thermoschalters 80 befindet sich auf der Innenseite des Gehäuses 24 eine Druckplatte 98, die den Thermoschalter 80 in defi­ nierter Weise gegen die Umfangsfläche der Spule 22 drückt. Auf diese Weise wird ein definierter Kontakt zwischen dem Thermoschalter und der Spule hergestellt, der für gleichbleibende Meßergebnisse sorgt.

Fig. 6 zeigt in einem schematischen Schaltbild die erfindungsgemäß verwirk­ lichte Reihenschaltung. Die beiden Anschlüsse der Spulenanordnung zum Netz sind die längeren Flachstecker 74, 76. Der Thermoschalter 80 ist zwi­ schen dem längeren Flachstecker 74 und dem kürzeren Flachstecker 78 ge­ schaltet, der seinerseits mit einem Ende des Wicklungsdrahtes der Wicklun­ gen 52, 54 verbunden ist.

Claims (6)

1. Thermoschalter-Anordnung für elektromagnetische Spulen mit wenig­ stens einer eine Wicklung (52, 54) aufweisenden Spule, die einen Spulenkör­ per (30, 48) in der Form eines von zwei Endflanschen (36, 38; 56, 58, 60, 62) eingefaßten Wickelkerns (32) aufweist, mit Flachsteckern (26, 28; 74, 76, 78), die mit den beiden Enden der Wicklung verbunden und in Taschen (40, 42; 64, 66) in oder an wenigstens einem Endflansch (36, 38; 56, 58, 60, 62) von dessen umlaufendem Rand her eingesteckt und arretiert sind, und mit einem der Wicklung zugeordneten, mit zwei Anschlußfahnen (82, 84) verse­ henen Thermoschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Anschlußfah­ nen (82, 84) des Thermoschalters (80) von der Innenfläche des einen End­ flansches (36, 60) her in die Taschen (40, 42; 64, 66) der Flachstecker (74, 78) eintreten.

2. Thermoschalter-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (82, 84) des Thermoschalters (80) einen für die Flachstecker (74, 78) vorgesehenen Einschubschlitz (68, 70) in den Taschen (64) kreuzen und durch Eindrücken der Flachstecker (74, 78) verformbar sind.

3. Thermoschalter-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Thermoschalter (80) und der Umfangsfläche der Wicklung (52) eine temperaturbeständige Zwischenlage (90) angeordnet ist.

4. Thermoschalter-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (90) auf die Umfangsfläche der Wicklung (52) aufge­ klebt ist.

5. Thermoschalter-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (90) aus einer Klebefolie besteht.

6. Thermoschalter-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einschubschlitze (68, 70) der Flachstecker (74, 78) in Höhe der Eintrittsöffnungen (86, 88) der Anschlußfahnen (82, 84) des Thermoschalters (80) zur Außenseite des Endflansches (36; 60) offenen Ausnehmung (92, 96) erweitern.