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Die Erfindung geht aus von einem Bimetallschutzschalter mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solcher Schalter ist in der US-PS 22 62 205 offenbart. Die den bekannten Schalter selbsttätig offen haltende, federnde Halteeinrichtung steht senkrecht auf der Breitseite des isolierenden Trägers und ist nicht selbst eine Feder, sondern gegen Federkraft axial verschieblich gelagert. Wenn der bekannte Schalter nach dem Öffnen offen gehalten werden soll, muß sich ein zur Halteeinrichtung gehörender Knopf vom Träger entfernen, und das erfordert einen gewissen Einbauspielraum. Außerdem kann es vorkommen, daß der Knopf gehindert ist, sich vom Träger zu entfernen. In diesem Fall kann der Schalter nach einem Ansprechen nicht offen gehalten werden, ist also ein Sicherheitsrisiko. Außerdem hat der bekannte Schalter durch die Art der Ausbildung und Anordnung der Halteeinrichtung relativ große Abmessungen, größere, als sie vom Schalthub gefordert wären.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Bimetallschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher durch eine einfach aufgebaute und den Schutzschalter in seinen Abmessungen nicht nennenswert vergrößernde Halteeinrichtung nach einem Ansprechen sicher offen gehalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Bimeltallschutzschalter mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße Schalter hat eine Halteeinrichtung, deren Haltearm sich beim Öffnen des Schalters nicht vom isolierenden Träger entfernt, sondern sich auf ihn zubewegt, indem er in den Zwischenraum zwischen der Kontaktfeder und dem Träger einschwenkt. Beengte Einbaubedingungen oder Druck von außen können den Haltearm deshalb keineswegs hindern, den Schalter nach einem Ansprechen offen zu halten. Erreicht wird dies durch die folgenden konstruktiven Unterschiede zu dem aus der US-PS 22 62 205 bekannten Schalter:
- - Der Kontaktarm bewegt sich nicht parallel, sondern etwa senkrecht zur angrenzenden Oberfläche des Trägers.
- - Die Halteeinrichtung ist nicht ein durch ein gesondert federbelastetes, senkrecht zur Oberfläche des Trägers bewegliches starres Teil, sondern ein selbstfedernder Haltearm, welcher sich parallel zur Oberfläche des Trägers bewegt.
- - Die Halteeinrichtung ist nicht ein axial verschiebliches Teil, sondern ein verschwenkbarer Arm.
- - Der Haltearm entfernt sich beim Sperren des Kontaktarms nicht von diesem, sondern nähert sich ihm an, weil er in den Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Kontaktarm unter letzteren einschwenkt.
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Dank dieser Ausbildung sind die erfindungsgemäßen Schalter außerordentlich kompakt und eignen sich deshalb besonders zum Einbau in kleine Geräte, z. B. Einbauthermostate, Kleinmotoren, Kleintransformatoren, Küchengeräte und dergleichen.
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Die erfindungsgemäßen Schalter eignen sich sowohl als Übertemperatur- als auch als Überstromschutzschalter. Bei Verwendung als Überstromschutzschalter besteht der Kontaktarm aus Bimetall, während bei Verwendung als Übertemperaturschutzschalter vorzugsweise unter dem Kontaktarm eine gesonderte Bimetallfeder vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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Fig. 1 ist die Aufsicht auf einen Übertemperaturschutzschalter,
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Fig. 2 ist der Schnitt A-A durch diesen Schalter,
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Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Schalters aus Fig. 1,
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Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt durch einen Überstromschutzschalter, und die
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Fig. 5-9 sind - teilweise im Schnitt - Detailansichten von Schaltern mit unterschiedlich ausgebildeten und angeordneten Haltearmen, wobei mit I jeweils die Seitenansicht und mit II die Stirnansicht bezeichnet ist.
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Der in den Fig. 1-3 dargestellte Schutzschalter spricht auf unzulässige Erhöhungen der Umgebungstemperatur an. Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Kontaktarm bzw. eine biegsame Kontaktfeder bezeichnet, die an ihrem einen Ende einen Kontaktniet 2 trägt und an ihrem gegenüberliegenden Ende gemeinsam mit einem Anschlußblech 3 an einem Ende eines elektrisch isolierenden Trägers 4 durch einen Niet 5 starr befestigt ist. Das Anschlußblech 3 und die Kontaktfeder 1 sind elektrisch leitend miteinander verbunden. In der Mitte der Kontaktfeder 1 befindet sich eine nach unten gerichtete Einbuchtung 1&min;. Am anderen Ende des Trägers 4 ist durch einen Niet 5&min; ein weiteres Anschlußblech 3&min; befestigt. Auf dem Niet 5&min; liegt bei geschlossenem Schalter der Kontaktniet 2 auf. Seitlich an der Kontaktfeder 1 ist ein elastisch biegsamer Haltearm 6 aus einem dafür geeigneten metallischen Werkstoff wie z. B. Phosphorbronze befestigt. Der Haltearm könnte aber genauso gut am Träger 4 befestigt werden. An seinem freien Ende 6&min; besitzt der Haltearm 6 eine gegen die Kontaktfeder 1 gerichtete Lasche, mit der er infolge seiner Elastizität federnd an der Seite der Kontaktfeder 1 anliegt.
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Unterhalb der Kontaktfeder 1 befindet sich im Träger 4 eine Vertiefung 4&min; , in der ein gebogener Bimetallstreifen/Bimetallelement 7 angeordnet ist. Mit seinen beiden Enden ist der Bimetallstreifen 7 fest im Träger 4 verankert und weist im Normalfall mit seinem gebogenen Mittelteil nach unten gegen den Boden der Vertiefung 4&min;.
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Wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, sucht sich der Bimetallstreifen 7 in umgekehrter Richtung, also nach oben hin durchzubiegen. Bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur kehrt sich daher die Biegung des Bimetallstreifens 7 um und dieser übt auf die Einbuchtung 1&min; Druck aus und hebt die Kontaktfeder 1 an. Damit wird auch der Kontaktniet 2 vom Niet 5&min; abgehoben. Gleichzeitig schwenkt das Ende 6&min; des federnden Haltearms 6 einwärts unter die Kontaktfeder 1, nachdem diese den Weg dazu freigemacht hat. Der Haltearm 6 hält den Schalter selbst dann noch offen, wenn die Temperatur soweit abgesunken ist, daß der Bimetallstreifen 7 wieder seine Anfangslage eingenommen hat.
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Dies stellt sicher, daß das Ansprechen des Schutzschalters auf eine unzulässig hohe Temperatur auch tatsächlich bemerkt wird. Wurde das Gerät, in dem sich der Schutzschalter befindet, untersucht und ggfs. repariert, dann drückt man den Haltearm 6 mit einer Pinzette, einem Schraubenzieher oder dergleichen nach außen, so daß die Kontaktfeder 1 wieder nach unten fallen und den elektrischen Kontakt schließen kann.
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Der in Fig. 4 dargestellte Schalter spricht auf unzulässige Erhöhungen des durch den Schalter fließenden elektrischen Stroms an. Er ist ähnlich aufgebaut wieder in den Fig. 1-3 gezeigte Schalter und deshalb sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet worden. Der wesentliche Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Schalter besteht darin, daß die Kontaktfeder 1 selbst eine Bimetallfeder ist. Ein gesonderter Bimetallstreifen als Auslöseelement fehlt. Im gezeichneten Beispiel ist die Kontaktfeder 1 nach oben konvex gebogen. Mit steigender Stromstärke wächst die in der Kontaktfeder 1 erzeugte Ohmsche Wärme an und erhöht die Temperatur der Kontaktfeder, welche sich dadurch nach unten in die entgegengesetzte Richtung durchbiegt und schließlich den Kontaktniet 2 vom Niet 5&min; abhebt und den Stromkreis unterbricht.
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Der Überstromschutzschalter besitzt ebenso wie der Übertemperaturschutzschalter einen Halterarm, der verhindert, daß der Stromkreis wieder selbsttätig geschlossen wird. Dieser Haltearm ist in Fig. 4 der Einfachheit halber weggelassen worden.
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Der Haltearm 6 muß nicht so aussehen und angeordnet sein wie im Beispiel der Fig. 1-3. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 5-9 dargestellt.
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Im Beispiel gemäß Fig. 5 verläuft seitlich neben der Kontaktfeder 1 ein Haltearm 6, der an seiner Spitze einen einwärts gerichteten Fortsatz in Gestalt eines auf dem Kopf stehenden L hat.
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Fig. 6 zeigt einen hakenförmig gebogenen Haltearm 6, der seitlich am Träger 4 angebracht ist und in einer senkrechten Ebene einfedert.
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Fig. 7 zeigt eine Anordnung ähnlich der in Fig. 6, jedoch ist hier der Haltearm 6 ganz flach.
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In Fig. 8 ist die Kontaktfeder 1 an ihrem freien Ende so nach unten abgebogen, daß das abgebogene Ende 6, welches hier den Haltearm bildet, federnd an der Stirnseite des Trägers 4 anliegt. Wenn der Schalter öffnet, wird das abgebogene Ende 6 über eine Schulter 4&min;&min; des Trägers 4 angehoben und legt sich dann gegen einen zurückversetzten Abschnitt der Stirnseite des Trägers 4 an.
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In Fig. 9 ist der Haltearm 6 als flacher Streifen an der Stirnseite des Trägers 4 befestigt und liegt mit seinem oberen Ende federnd am Ende der Kontaktfeder 1 an. Wenn die Kontaktfeder 1 angehoben wird, schwenkt der Haltearm 6 unter die Kontaktfeder 1.