DE2001096C

DE2001096C - Thermal switch

Info

Publication number: DE2001096C
Application number: DE19702001096
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. Wien Kutzelnigg
Original assignee: Electrovac, Fabrikation Elektrotechnischer Spezialartikel Gmbh, Wien
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1970-01-12
Publication date: 1973-08-09

Description

Die Erfindung betrifft einen thermischen Schalter, der eine als Temperaturfühler dienende, insbesondere mit einem Sprungschaltwerk zur Herbeiführung einer Momentschaltung in Verbindung stehende, gewölbte, insbesondere aus einer Kugelflache gebildete Thcrmobimctallplattc mit stetiger Verformung aufweist.The invention relates to a thermal switch, which serves as a temperature sensor, in particular arched, arched, in particular thermal metal plate formed from a spherical surface with constant deformation.

Die bisher bekannten Schalter dieser Art bestehen im allgemeinen aus einem Isolierkörper, auf dem ein Kontaktsystem mit den Stromzuführungcn aufgebaut ist. einem mit dem Isolierkörper verbundenen Gehäuse, das der Aufnahme des Thermobimetallfühlers dient, dem Thermobimetallfühler selbst, einem Sprungschaltwerk zur Erzielung der Momentschaltung und einem Einstell- und Hebelsystem. Der Fühler wirkt über das Hebelsystem auf das Sprungschaltwerk. The previously known switches of this type generally consist of an insulating body on which a Contact system with the Stromzufführungcn is built. a housing connected to the insulating body, which is used to accommodate the bimetal thermo sensor, the bimetal thermo sensor itself, a Snap-action mechanism to achieve instantaneous switching and an adjustment and lever system. The feeler acts on the snap-action switch mechanism via the lever system.

Die bekannten Thermobimetallfühlcr weisen den Nachteil auf, daß sie für thermische Schalter mit einstellbaren Schalttemperaturen nur mit einem verhältnismäßig großen Aufwand herangezogen werden können, zumal das Arbeitsvermögen (Kraft mal Weg) dieser bekannten Thermobimetallfühler für kleine Thermoschalter mit hoher Schaltleistung oft zu gerinn im.The known Thermobimetallfühlcr have the disadvantage that they are adjustable for thermal switches Switching temperatures can only be used with a relatively large amount of effort can, especially since the work capacity (force times distance) of this well-known thermal bimetal sensor for small Thermal switches with high switching capacity often coagulate in the.

Die Empfindlichkeit (kleine Schalttemperaturdiiferenz) und Schaltleistung eines thermischen Schalters hängen vom Arbeitsvermögen ab.The sensitivity (small switching temperature difference) and switching capacity of a thermal switch depend on the work capacity.

Es wird daher ein möglichst großes Arbeitsvermögen des Thermobimetallfühlers, bezogen auf eine bestimmte Baugröße des thermischen Schalters, angestrebt. It is therefore the greatest possible working capacity of the thermal bimetallic sensor, based on a certain size of the thermal switch aimed at.

Es ist bekannt, daß durch die richtige Anpassung des Fühlers über ein Hebelsystem an das- Sprungschaltwerk die aus einem gegebenen Volumen Thermobimetall herausholbare Arbeit optimal wird. Es ist ferner bekannt, daß diese optimale Arbeit eines gegebenen Bimetallvolumens, bezogen auf den gleichen Temperaturunterschied, von der Bimetallsorte und vor allem von einem Formfaktor abhängt. Dieser Formfaktor ist beispielsweise für eine kreisförmige Bimetallplatte um 27°o und für eine Bimetallspirale um 33° 0 günstiger als für einen Bimetallstreifen.It is known that through the correct adjustment of the sensor via a lever system to the snap switch the work that can be extracted from a given volume of thermal bimetal is optimal. It is also known that this optimal work of a given bimetal volume, based on the same Temperature difference, depends on the type of bimetal and, above all, on a form factor. This The form factor is, for example, 27 ° o for a circular bimetal plate and for a bimetal spiral 33 ° 0 cheaper than for a bimetal strip.

Das Ziel der Erfindung besteht vor allem darin. die Nachteile der bekannten Schalter zu vermeiden und aus einem gegebenen Thenr.obimetaUvokime' ein möglichst großes Arbeitsvermögen herauszuholen Der vorliecender Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß es"dieses Arbeitsvermögennur in einem bestimmten Temperaturbereich bedarf Hat der Thermobimetalifühler also eine solche Form daß er bei Temperaturen weit ab von diesem Temperaturbereich Arbeit speichert und dann in diesen: Bereich vermehrt abgibt, so steht im interessierende;! Temperaturbereich ein höheres Arbeitsvermögen zu: Verfügung.The aim of the invention is above all. to avoid the disadvantages of the known switches and from a given Thenr.obimetaUvokime ' to get the greatest possible amount of work out The idea on which the present invention is based is that "this work capacity is only In a certain temperature range, the thermobimetal sensor has such a shape that it stores work at temperatures far from this temperature range and then in these: The area is increasing, so it says in the interesting ;! Temperature range a higher working capacity to: Disposal.

Erfindungsgemäß ist die Thermobimeiallplatte zu salzlich zu ihrer rein vom thermobimcialHschen Prir, zip herrührenden Bombierung gewölbt, wobei die aK Abstand des am weitesten entfernten RandpunktL-einer Begrenzungsfläche von der Tangentialebene im Mittelpunkt an diese Begrenzungsfläche gerechneie Gesamtwölbungshöhe bei einer Temperatur von >')'" C oberhalb und bis auf das Vorzeichen unterhalb der durch lie Planheit der Thermobimetallplatte definierten Temperatur das 0.3- bis l.Ofache der Dicke de: Therm >bimctallplatte beträgt, wobei 0 der 1.4fache Kehr\v:rt des Produktes aus der spezifischen Ausbieguni und dem Quadrat des Verhältnisses des Durchmessers bzw. der längsten Diagonale zur Dicke der Thermobimetailplatte ist.According to the invention, the thermal bimetal plate is curved too much to its camber, which originates purely from the thermobimcial principle, where the aK distance of the most distant edge point L of a boundary surface from the tangential plane in the center of this boundary surface corresponds to the total camber height at a temperature of >')'" C. Above and, apart from the sign below, the temperature defined by the flatness of the thermal bimetal plate is 0.3 to 1.0 times the thickness of the thermal bimetal plate, where 0 is 1.4 times the reverse of the product of the specific deflection and the square is the ratio of the diameter or the longest diagonal to the thickness of the thermal bimetail plate.

Vor eilhafterweise ist die Wölbung der Thermobimetallplatte in Form eines Ausschnittes aus einer tiiipscid-. Paraboloid- oder Hyperboloidfläche gebildet. In a hurry, the curvature of the thermal bimetal plate in the form of a section from a tiiipscid-. Paraboloid or hyperboloid surface formed.

FJm andere zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Wölbung der Thermobimetailplatte in Form eines Ausschnittes aus zwei aneinatidergrenzenden Kegelflächen mit unterschiedlichem öffnungswinkel gebildet ist.Another expedient further development of the invention is that the curvature of the thermal bimetail plate in the form of a section of two adjacent conical surfaces with different shapes opening angle is formed.

Ein Ausfühmngsbeispiel nach den Ansprüchen wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.An exemplary embodiment according to the claims is explained in more detail below with reference to the drawings explained.

Fig. 1 zeigt Arbeitskennlinien bekannter thermischer Schalter und eines thermischen Schalters nach den Ansprüchen,Fig. 1 shows operating characteristics of known thermal Switch and a thermal switch according to claims,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 3,Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 3,

F i g. 3 die Draufsicht auf einen thermischen Schalter undF i g. 3 the plan view of a thermal switch and

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2.Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig. 2.

LJm den Unterschied zwischen dem erfindungs-LJm the difference between the inventive

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_Fi „ ι bei der der Differentialquotient _dr m einem _TnerTnobimetallplaue Dt. _Fi "ι in which the differential quotient _dr m a _TnerTn obimetallplaue Dt.

^immten Temperaturbereich negauv ^ liertcr Teil der Kurve). Die Arbertstennhme dadurch zwei sogenannte Schnappstd en 3 5 aut oe deren Erreichen der Thcrmobimetallfuhler schlag _mm in the middle temperature range negated part of the curve). The Arbertstennhme thereby two so-called snap stops 3 5 after they reach the thermal bimetallic sensor stroke _mm

= 4^C unterhalt, der^durch die Temperatur^n 7|^ a das ist das ü 4. ι Fühler gegcbuK= 4 ^ C entertain, the ^ by the Temperature ^ n 7 | ^ a that is the 4th ι Sensor

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d. h.. sie weicht nicht mehr als z. B. 5°d. h .. it does not give way more than z. B. 5 °

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Thermal switch, which has a thermo-bimetallic plate with continuous deformation, which serves as a temperature sensor, in particular with a snap-action switch mechanism for bringing about a momentary switching, in particular formed from a spherical surface, characterized in that ίο the bimetallic plate (17) in addition to its pure from the thermo-bimetallic principle is arched, the total arch height calculated as the distance of the most distant edge point of a boundary surface from the tangential plane in the center to the same boundary surface at a temperature of ti C above and up to the sign below that due to the flatness of the niobimetallic plate defined temperature is 0.3-: iis 1.0 times the thickness of the thermal bimetallic plate, where 0 is 1.4 times the reciprocal value de = product of the specific deflection and the square of the ratio of the diameter or the longest diagonal to the thickness the thermal bimetal plate is.

2. Thermal switch according to claim 1, characterized in that the curvature of the Thermobimetallplatie (17) in the form of a cutout is formed from an ellipsoid, paraboloid or hyperboloid surface.

3. Thermal switch according to claim 1, characterized in that the curvature of the Thermal bimetallic plate (17) in the form of a section of two adjacent conical surfaces is formed with a different opening angle.