DE2057003B2

DE2057003B2 - Thermostatic switch with current-isolated bimetal disc - has resting end of leaf spring contact and counter contact insulated on support

Info

Publication number: DE2057003B2
Application number: DE2057003A
Authority: DE
Inventors: Josef 7530 Pforzheim Beckmann
Original assignee: Microtherm 7530 Pforzheim GmbH
Current assignee: Microtherm 7530 Pforzheim GmbH
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2057003A1

Abstract

Thermostatic switch for electric heater has a bimetal spring disc, not under current, is inserted by its centre bore in a freely movable manner on a central pin of the support structure. This disc has two positions and exerts in one position a pressure onto the contact leaf spring. The bimetal disc is arranged on the contact leaf spring side facing the support structure, and affects the contact leaf spring prestressed against its counter contact only in its sprung-over position, while being supported on a protruding inner section of a bearing pin at two points on either side of the bearing pin. In this position it lifts the contact leaf spring from its counter contact.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Thermoschalter zur Temperaturüberwachung elektrischer Wärmegeräte, bei welchem das ruhende Ende einer Kontaktblattfeder Und deren Gegenkontakt voneinander isoliert an einem Träg^raufbau befestigt sind und eine nichtstromführende Bimetallspringscheibe über eine Mittelbohrung frei beweglich auf einen zentralen Zapfen des Trägeraufbaus gesetzt ist und in einer ihrer beiden Stellungen Druck auf die Kontaktblattfeder ausübt.The invention relates to a thermal switch for monitoring the temperature of electrical heating devices, in which the resting end of a contact leaf spring and their mating contact isolated from each other at one Support structure are attached and a non-current carrying Bimetallic spring washer freely movable via a central hole on a central pin of the support structure is set and exerts pressure on the contact leaf spring in one of its two positions.

Ein elektrischer Thermoschalter dieser Bauart wurde durch die USA.-Patentschrift 30 05 076 bekannt. Bei der bekannten Konstruktion, die als Thermostat dient, ist die Kontaktfeder auf die Bimetallscheibe zu vorgespannt und muß von dieser auf den Gegenkontakt gedrückt werden. Hierbei wird der notwendige Kontaktdruck nur durch die Bimetallscheibe aufgebracht, von deren Kraft sich die Kraft der vorgespannten Kontaktfeder wieder abzieht.An electrical thermal switch of this type was known from US Pat. No. 30 05 076. at the known construction, which serves as a thermostat, the contact spring is biased towards the bimetal disc and must be pressed by this on the mating contact. This is where the necessary contact pressure only applied by the bimetal disc, the force of which is the force of the pretensioned contact spring withdraws again.

Bei der bekannten Konstruktion ist der Kontaktdruck auch nicht annähernd konstant; er wird vielmehr in Abhängigkeit von der Änderung der Umgebungstemperatur langsam und stetig auf- bzw. abgebaut, wobei in einem Übergangsbereich sogar der Kontaktdruck Null auftreten kann. Dies ergibt sich daraus, daß die Bimetallscheibe bei Änderungen der Temperatur einen mehr oder weniger großen Vorweg zurücklegen muß, bevor sie in die kritische Lage, d. h. an den Umspringpunkt kommi.In the known construction, the contact pressure is also not nearly constant; rather he will slowly and steadily builds up or down depending on the change in ambient temperature, whereby even zero contact pressure can occur in a transition area. This follows from the fact that the bimetallic disc cover a more or less large advance in the event of changes in temperature must before they enter the critical situation, d. H. come to the jump point.

Infolge der erheblichen Schwankungen des Kontaktdruckes ist der bekannte Thermoschalter zum unmittelbaren Schalten des elektrischen Stromes eines von ihm zu überwachenden Gerätes ungeeignet. Da bei der bekannten Konstruktion ferner die mittige Abstützung der Bimetallscheibe am Kopf einer Schraube erfolgt, sind zudem erhebliche justier- und Toleranzprobleme in Kauf zu nehmen.As a result of the considerable fluctuations in the contact pressure the well-known thermal switch for the direct switching of the electrical current is one of them unsuitable device to be monitored. Since in the known construction also the central support the bimetallic disk takes place on the head of a screw, there are also considerable adjustment and tolerance problems to accept.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber ein zum unmittelbaren Schalten des Stromes der zu überwachenden Geräte geeigneter Thermoschalter der genannten Bauart von fertigungsgerechter Konstruktion.The object of the invention is a for immediate switching of the current of the devices to be monitored suitable thermal switches of the mentioned Type of construction suitable for production.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallspringscheibe auf der dem Trägeraufbau zugekehrten Seite der Kontaktblattfeder angeordnet ist und nur in ihrer umgesprungenen Lage unter Abstützung an einem vorspringenden Innenabschnitt des Lagerzapfens an zwei sich beidseitig des Lagerzapfens gegenüberliegenden Punkten auf die gegen ihren Gegenkontakt vorgespannte Kontaktblattfeder einwirkt und diese von ihrem Gegenkontakt abhebt. The solution according to the invention is characterized in that the bimetallic spring washer on the Support structure facing side of the contact leaf spring is arranged and only in its jumped position with support on a protruding inner section of the bearing pin on two on both sides of the Bearing journal opposite points on the contact leaf spring pretensioned against its mating contact acts and this stands out from their counter-contact.

Bei dieser Konstruktion sind die genannten Nachteile wirksam vermieden. Unterhalb der Ansprechtemperatur wirkt die Bimetallscheibe hier überhaupt nicht auf die Kontaktfeder ein. Der Kontaktdruck wird hier ausschließlich durch die auf den Gegenkontakt zu vorgespannte Kontaktfeder selbst bestimmt. Die beispielsweise durch eine Temperaturlaufprobe ausgelesenen und zu Gruppen zusammengefaßten Bimetallfedern können ohne Justierarbeit eingebaut und sogar bei Bedarf ausgetauscht werden.With this construction, the disadvantages mentioned are effectively avoided. Below the response temperature the bimetal disc does not affect the contact spring at all. The contact pressure is exclusive here determined by the contact spring itself, which is pretensioned towards the mating contact. The example Bimetal springs selected by a temperature test and combined into groups can be installed without any adjustment work and even replaced if necessary.

Weitere Einzelheiten mögen nun an Hand einer bevorzugten Ausgestaltung und unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert sein. Es zeigtFurther details may now be based on a preferred embodiment and with reference to FIG the figures should be explained. It shows

A b b. 1 den erfindungsgemäßen Thermoschalter in teilweise geschnittener Seitenansicht,A b b. 1 the thermal switch according to the invention in a partially sectioned side view,

A b b. 2 den Schalter der A b b. 1 von oben her,A b b. 2 the switch of A b b. 1 from above,

A b b. 3 eine teilweise geschnittene Stirnansicht.A b b. 3 is a partially sectioned end view.

Ein Isolierstoffblock 1, der nur aus dem prismenförmigen Teil Γ bestehen oder auch mit einem Befestigungsansatz 1" versehen sein kann, trägt am hinteren Ende des Teiles Γ eine erste Anschlußfahne 2 und an dessen vorderem Ende eine zweite Anschlußfahne 3, welche jeweils mit versenkten Hohlnieten 4 befestigt sein können. Gemeinsam mit der ersten Anschlußfahne 2 ist eine längliche Kontaktblattfeder 5 an ihrem hinteren Ende durch eine der Hohlnieten 4 festgesetzt. An ihrem vorderen Ende trägt die Kontaktblattfeder 5 auf ihrer Unterseite einen Kontakt 6. Der Kontakt 6 liegt im Ruhezustand des Schalters auf einem Gegenkontakt 6' auf, der aus der zweiten Anschlußfahne 3 nach oben ausgebogen ist.A block of insulating material 1, which only consists of the prism-shaped Part Γ exist or can be provided with a 1 "attachment, carries on the rear End of part Γ a first terminal lug 2 and at its front end a second terminal lug 3, each of which can be fastened with recessed hollow rivets 4. Together with the first connector flag 2, an elongated contact leaf spring 5 is fixed at its rear end by one of the hollow rivets 4. At At its front end, the contact leaf spring 5 carries a contact 6 on its underside. The contact 6 is located in the rest state of the switch on a mating contact 6 ', which from the second terminal lug 3 upwards is bent.

Unterhalb der Blattfeder 5 ist eine Bimetallspringscheibe 7 angeordnet, die mittels einer zentralen Bohrung T auf einem dem Block Γ angeformten Zapfen 8 gelagert und von einem Absatz 8' des Zapfens unterfangen ist. Der Zapfen 8' erstreckt sich noch in eine Bohrung 5' in der Kontaktblattfeder 5, deren Durchmesser genügend Spiel für den Durchtritt des Zapfens zuläßt. Auf ihrer Unterseite weist die Kontaktblattfeder 5 in ihrer Mittelachse liegende Vorsprünge 9' und 9" auf, die sich beidseitig der Bohrung 5' gegenüberlie-Below the leaf spring 5 a bimetallic spring washer 7 is arranged, which is supported by means of a central bore T on a pin 8 molded onto the block Γ and is caught by a shoulder 8 'of the pin. The pin 8 'still extends into a bore 5' in the contact leaf spring 5, the diameter of which allows enough play for the pin to pass through. On its underside, the contact leaf spring 5 has projections 9 'and 9 "which lie in its central axis and which are opposite one another on both sides of the bore 5'.

gen und als Angriffspunkte für die Bimetalispringscheibe 7 dienen.gene and serve as points of application for the bimetal spring washer 7.

Bei der hier gezeigten Bauweise des Schalters fließt der elektrische Strom nur über dit Kontaktblattfeder 5 und nicht über de Bimetallspringscheibe 7, die somit keine zusätzliche Erwärmung durch den elektrischen Strom erfährt. Die Bimetallspringscheibe 7 steht nur unter dem Einfluß des sie umgebenden Wärmemediums. Durch die freistehende Anordnung der Bimetallschnappscheibe 7 ist ein guter Konvektions- und Strahlungskontakt mit der Umgebung gewährleistet. Dies wiederum ermöglicht ein rasches Ansprechen des Schalters in den gewünschten Temperaturgrenzen.In the design of the switch shown here, the electrical current only flows via the contact leaf spring 5 and not over de bimetallic spring washer 7, which thus no additional heating by the electrical Electricity experiences. The bimetallic spring washer 7 is only under the influence of the heat medium surrounding it. The free-standing arrangement of the bimetallic snap disk 7 ensures good convection and radiation contact guaranteed with the environment. This in turn enables the Switch in the desired temperature limits.

Beim Erreichen der maximal zulässigen Temperatur springt die Bimetallschnappscheibe 7 in bekannter Weise um. Dabei legt sie sich in ihrem hinteren Abschnitt an dem hinteren Vorsprung 9' ^er Blattfeder 5 und in ihrem Zentrum auf dem Absalz 8' des Zapfens 8 an. Dadurch kommt die gesamte der Entfernung zwischen den beiden Vorsprüngen 9' und 9'' entsprechende Umwölbung der Bimetallschnappscheibe 7 an dem vorderen Vorsprung 9" der Blattfeder 5 zur Auswirkung, wodurch ein großer Schaltweg für den Kontakt 6 erzielt ist.When the maximum permissible temperature is reached, the bimetallic snap disk 7 jumps over in a known manner. In its rear section, it rests against the rear projection 9 '^ he leaf spring 5 and in its center on the desalination 8' of the pin 8. As a result, the entire bulge of the bimetallic snap disk 7 corresponding to the distance between the two projections 9 'and 9''comes into effect on the front projection 9 "of the leaf spring 5, whereby a large switching path for the contact 6 is achieved.

Die Bimetallschnappscheibe 7 kann die Form einer runden Scheibe haben, wie in A b b. 2 strichpunktiert dargestellt. Bevorzugt wird aber eine rhombusförmige Gestaltung, da diese einen schlankeren Gesamlaufbau des Schalters gestattet Auch kann die rhombusförmige Scheibe durch Eingriff ihres hinteren Endes T in eine Ausnehmung 10 des Isolierblockes 1' gegen Verdrehung auf dem Zapfen 8 festgelegt werden.The bimetallic snap disk 7 can have the shape of a round disk, as in A b b. 2 shown in phantom. However, a diamond-shaped design, as this allows a leaner Gesamlaufbau the switch Also the rhombus-shaped disc of the insulating block 1 'against rotation on the trunnion 8 can be determined by engagement of its rear end T in a recess 10 is preferred.

Da die Blattfeder 5 die Bimetallschnappscheibe 7 überfängt und der die Bimetallschnappscheibe lagernde Zapfen 8 noch in die öffnung 5' der Blattfeder eingreift, ist die Bimetallschnappscheibe 7 sicher in ihrer Position gehalten. Andererseits kann aber die Bimetailschnappscheibe 7 durch Anheben der Blattfeder 5 gegen ihre Federwirkung von dem Zapfen 8 abgehoben werden. Hierdurch is! es in einfacher Weise möglich, die Bimetallschnappscheibe auch bei fertigem Schalter auszutauschen oder umgekehrt einzusetzen, wodurch aus dem Ruhekontakt ein Arbeitskontakt gemacht werden kann.Since the leaf spring 5 overlaps the bimetallic snap disk 7 and the one overlying the bimetallic snap disk If the pin 8 still engages in the opening 5 'of the leaf spring, the bimetallic snap disk 7 is secure in its position held. On the other hand, however, the bimetail snap disk 7 by lifting the leaf spring 5 against its Spring action can be lifted from the pin 8. This is! it is possible in a simple way, the bimetallic snap disk to be exchanged even when the switch is finished or to be used the other way round, which means that the normally closed contact can be made a normally open contact.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Thermal switch for monitoring the temperature of electrical heating devices, in which the dormant The end of a contact leaf spring and its mating contact are isolated from one another on a support > au are attached and a non-current carrying bimetallic spring washer Can you move freely via a central hole on a central pin of the support structure? is set and in one of its two positions exerts pressure on the contact leaf spring, characterized in that the bimetallic lip washer (7) on the side of the contact leaf spring (5) facing the support structure (1) • et is and only in their jumped position with support on a protruding inner section of the bearing pin (8) at two opposite points on both sides of the bearing pin the contact leaf spring, which is prestressed against its mating contact (6 '), acts and this acts on it from its Counter-contact takes off.

2. Thermal switch according to claim 1, characterized by the design of the support structure as One-piece molded part (1) made of insulating material, in which the bearing pin (8) is also included.

3. Thermal switch according to claim 1 or 2, characterized in that the leaf spring (5) for formation exact points of contact with the spring washer (7) projections (9 ', 9 ") with reduced Having a distance from the spring washer.

4. Thermal switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing pin (8) for the spring washer (7) still protrudes into a hole (5 ') in the contact leaf spring (5).

5. Thermal switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spring washer (7) is designed in a rhombus shape and with one corner in a recess in the support structure (1) engages that a safeguard against rotation of the disc is formed.