DE2730986A1

DE2730986A1 - Thermobimetallrelais

Info

Publication number: DE2730986A1
Application number: DE19772730986
Authority: DE
Inventors: Pavel Isaevitsch Krukover; Nikolai Konst Lemtschuschnikov; Mark Grigorievitsch Pevzner; Nikolai Ivanovitsch Pintschuk
Original assignee: NI I KT I TEPLOENERGETITSCHESK
Current assignee: NI I KT I TEPLOENERGETITSCHESK
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1978-04-20
Also published as: JPS5349285A; DE2730986C3; GB1541162A; JPS5755163B2; SE415808B; DE2730986B2; DK144256B; FR2368137A1; SU612304A1; SE7707690L; FR2368137B1; US4149138A; DK290277A

Description

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BEETZ-LAM PRECHT-BEETZ 8OOO München 22 - Steinsdorfstr. 10 TELEFON (O89) 22 72O1 - 22 72 44 - 28 591O Telex B22O48 -Telegramm Allpatent München

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. R. BEETZ sen. DIpI.-Ing. K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. BEETZ Jr. Dlpl.-Phya. U. HEIDRICH auch Rechtsanwalt Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

-27.088P

8. Juli 1977

Nauchno-Issledovatelsky i Konstruktorsko-Tekhnologichesky Institut Teploenergeticheskogo Priborostroenia - Smolensk

UdSSR

Thermobimetallrelais

Die Erfindung betrifft eine elektrische automatische Steuer- und Regeleinrichtung, insbesondere ein Thermobimetallrelais.

Ein Thermobimetallrelais dient zur Ein- und Ausschaltung eines elektrischen Stromkreises bei Abweichung der Temperatur eines zu überwachenden Mediums vom Sollwert.

Es sind Thermobimetallrelais bekannt, die eine thermobimetallische knackende (knallende) Scheibe als Fühlelement und in einem Gehäuse mit einem Außenanschlüsse aufweisenden Deckel angeordnete bewegliche und unbewegliche Kontakte

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und eine Einrichtung zur Beseitigung eines (stufenlosen) analogen (nicht digitalen) Betriebs der Scheibe enthalten (z. B. SU-Buch F. Kaschpar, Thermobimetalle in der Elektrotechnik, Verlag Gosenergoizdat, I96I, S. 326 bis 329).

Von Nachteil ist bei den genannten Relais der Umstand, daß beim Betrieb die Scheibe ihre Durchbiegung ändert und die Kontakte zu öffnen anfängt, bevor die Scheibe ihre Lage mit einem Knack geändert hat. Ein derartiges stufenloses öffnen der Kontakte bewirkt einen Kontaktabbrand und verschlechtert das Schaltvermögen des Relais.

Es ist ein verbessertes Thermobimetallrelais bekannt (vgl. GB-PS 1 133 614, Kl. HOIH 37/40, I963), das ein Metallgehäuse, einen Deckel mit an dessen Innenseite befestigten, Außenanschlüsse aufweisenden unbeweglichen Kontakten, ein "knackendes" thermobimetallisches Fühlelement mit gegenüber den unbeweglichen Kontakten angeordneten beweglichen Kontakten sowie einen im Gehäuse starr befestigten oberen und unteren Anschlag besitzt, zwischen denen der mittige Teil des 'knackenden" Fühlelementes liegt.

Beim genannten Relais ändert auch die "knackende" Scheibe ihre Durchbiegung, worauf die Kontakte stufenlos vor und nach dem Knacken des Fühlelementes sich öffnen, weshalb die Kontakte stark abgebrannt werden.

Für einen Normalbetrieb des Relais ist es nötig, das "knackende" Fühlelement so geradezubiegen, daß es die Durch biegung nicht ändert und die Kontakte bei Erwärmung nicht öffnet, bis die Knack-Temperatur, d. h. die Ansprechtemperatur, erreicht worden ist.

Ein derartiges Geradebiegen wird durch eine genaue Ausführung der Maße von Teilen des Relais, nämlich durch

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Einhaltung der Höhe vom Deckel bis zum Boden des Gehäuses, der Höhe der beweglichen Kontakte, der Hohe der unbeweglichen Kontakte, der Höhe des starren oberen Anschlages, der Höhe des starren unteren Anschlages und der Dicke des "knackenden" Fühlelementes, erzielt. Dies alles erhöht den baulichen Aufwand für das Relais beträchtlich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Thermobimetallrelais zu schaffen, bei dem dirch Änderung der Form und der Befestigung des oberen und des unteren Anschlages der Aufbau des Relais vereinfacht und dessen Zuverlässigkeit erhöht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Thermobimeta11-relais nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Lehre nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch die Lehre nach dem Patentanspruch 2.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Thermobimetallrelais gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Thermobimetallrelais im Ausgangszustand;

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A von Fig. 1; Fig. 3 ein Fühlelement des Thermobimetallrelais;

Fig. k einen Schnitt IV-IV durch das Fühlelement gemäß Fig. 3;

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Fig. 5 einen oberen Anschlag des Fühlelementes;

Fig. 6 einen Schnitt VI-Vl durch den oberen Anschlag gemäß Fig. 5;

Fig. 7 einen unteren Anschlag des Fühlelementes;

Fig. 8 einen Schnitt VIII-VIII durch den unteren Anschlag gemäß Fig. 7; und

Fig. 9 einen Schnitt durch das Thermobimetallrelais nach Ansprechen bei Erwärmung.

Das Relais enthält ein Rhombus-Form aufweisendes Metallgehäuse 1 (Fig. 1) und einen Deckel 2 des Gehäuses 1 aus Dielektrikum, in dem zwei unbewegliche Kontakte 3 befestigt sind. Von der Außenseite des Deckels 2 her sind den Kontakten 3 (Fig. 1, 2) Drähte 4 zugeführt, während der Dekkel 2 selbst im Gehäuse 1 durch Einwalzung befestigt ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein "knackendes" Thermobimetall element 5 (Fig. 1, ), 4) untergebracht, an dessen Rändern symmetrisch bewegliche Kontakte 6 befestigt sind. Das Fühlelement 5 ist in seinem mittigen Teil zwischen zwei aus einem Thermobimetallband ausgeführten Anschlägen 7, 8 einem oberen und einem unteren - eingeklemmt.

Damit das Fühlelement 5 während des Betriebs des Relais den oberen und den unteren Anschlag 7 bzw. 8 nur mit seinem mittigen Teil berührt, ist auf dem oberen Anschlag eine Konvexität (Ausbauchung) 9 (Fig. 5, 6) und auf dem unteren Anschlag 8 eine Konvexität (Ausbauchung) 10 (Flg. 7, 8) ausgeführt.

Das Relais wird folgendermaßen zusammengebaut:

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Auf dem Boden des Gehäuses 1 wird der vorher gebogene untere Anschlag 8 mit der erhabenen Seite nach oben untergebracht. Dann wird das "knackende" Fühlelement 5 mit den Kontakten 6 nach oben und von oben der vorher gebogene obere Anschlag 7 mit der erhabenen Seite nach unten angeordnet. Der obere Anschlag 7 hat etwas kleinere Abmessungen als der untere Anschlag 8, um die Kontakte 3 nicht zu schließen.

Das Fühlelement 5 und die Anschläge 7 und 8 weisen eine der Form des Gehäuses 1 ähnliche Rhombus-Form auf, weshalb die erforderliche Ausrichtung sowohl des FUhlelementes 5 als auch des oberen und unteren Anschlags 7 bzw. im Gehäuse 1 gesichert wird. Jedoch schließt das in keiner Weise die Anwendungsmöglichkeit anderer baulicher Lösungen der gegenseitigen Ausrichtung von Gehäuse, Fühlelement und Anschlägen aus. Z. B. können die runden Teile (Fühlelemente, Anschläge) Nuten und kann das Gehäuse in die Nuten hineingehende Ansätze usw. aufweisen. Nachdem im Gehäuse 1 das Fühlelement 5 und die beiden Anschläge 7, 8 untergebracht worden sind, wird der Deckel 2 des Gehäuses 1 angeordnet. Der Deckel 2 wird mittels der Kontakte jj an die Kontakte 6 des Fühlelementes 5 angedrückt und in dieser Lage im Gehäuse 1 fixiert.

Es ist erfindungswesentlich, daß die gleichnamigen Schichten des Thermobimetalls, aus dem sowohl die Anschläge als auch das Fühlelement hergestellt sind, stets auf der gleichen Seite in bezug auf den Gehäusedeckel bzw. -boden liegen müssen. Im betrachteten Beispiel sind die Kontakte bei Raumtemperatur geschlossen und öffnen sich beim Erwärmen. Die aktiven Thermobimetallschichten des unteren Anschlages, des Fühlelementes und des oberen Anschlages liegen auf der Seite des Gehäusedeckels. Falls beim Relais

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die Kontaktöffnung beim Abkühlen erfolgt, müssen sowohl das Fühlelement als auch die beiden Anschläge auf der Seite des Deckels eine passive Schicht besitzen.

Das Relais arbeitet wie folgt:

Beim Erwärmen biegt sich das Fühlelement 5 stufenlos gerade, während sich der obere Anschlag 7 streckt, wodurch er seine Durchbiegung verringert, und der untere Anschlag 8 sich biegt, wodurch er seinen Durchhang vergrößert und das Fühlelement 5 und den oberen Anschlag 7 anhebt. Deshalb bleiben die Re la is -Kontakte j5 und 6 bei gleichbleibendem Kontaktdruck praktisch geschlossen.

Nachdem das Fühlelement 5 die Ansprechtemperatur erreicht hat, ändert es mit einem Knack die Richtung seiner Durchbiegung, und die Kontakte 3 und 6 öffnen sich (Fig. 9).

Bei der anschließenden Abkühlung biegen sich das Fühlelement 5 und der untere Anschlag 8 gerade, wodurch ihre Durchbiegung abnimmt, während sich der obere Anschlag 7 biegt, wodurch seine Durchbiegung zunimmt und das Fühlelement 5 und den unteren Anschlag 7 nach unten verdrängt; die Relaiskontakte 3 und 6 bleiben offen. Nachdem das Fühlelement 5 die andere Grenze der Ansprechtemperatur erreicht hat, ändert es mit einem Knack die Richtung der Durchbiegung, und die Kontakte 3 und 6 schließen sich (Fig. 1).

Eine stufenlose Änderung des Durchhanges - Geradebiegen des Fühlelementes 5 - wird also im Laufe der gesamten Erwärmung bisfzum Knack durch eine Vergrößerung des Durchhanges des unteren Anschlages 8 und im Laufe der gesamten Abkühlung durch eine Vergrößerung des Durchhangs des oberen Anschlages 7 ausgeglichen; d. h. die Anschläge 7 und 8, zwi-

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sehen denen die Mitte des Fühlelementes 5 eingeklemmt ist, kompensieren die stufenlose Änderung des Durchhanges des Fühlelementes beim Erwärmen und Abkühlen. Ein derartiger Aufbau der Anschläge 7 und 8 gestattet, die Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit für die Relaisteile beträchtlich herabzusetzen, weil er bei der Montage das Geradebiegen des Fühlelementes um einen vorgegebenen Wert der stufenlosen Änderung des Durchhanges beim Erwärmen und Abkühlen bis zum Knack unnötig macht, was sich in den bekannten Relais durch eine genaue Herstellung der Relaisteile erreichen läßt. Außerdem verringert der erfindungsgemäße Aufbau der Anschläge die Ausschußauote bei einer erheblichen Abweichung der Maße der Relaisteile von den Sollwerten, z. B. ändert eine Abweichung der Kontakthöhe die Durchbiegung des oberen und unteren Anschlags, beeinflußt aber in keiner Weise die FunktiDnstüchtigkeit des Relais.

Das Relais eignet sich gleichermaßen für die Nutzung als Wärme-, Strom- und kombiniertes Strom-Wärmerelais, denn das knackende Fühlelement 5 spricht in gleicher Weise auf indirekte, direkte und kombinierte Erwärmung an.

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Claims

Ansprüche

Thermobimetallrelais,

mit einem Gehäuse einschließlich eines Deckels, an dem Außenanschlüsse aufweisende unbewegliche Kontakte angeordnet sind,

mit einem knackenden thermobimetallischen Fühlelement einschließlich daran gegenüber den unbeweglichen Kontakten angeordneten beweglichen Kontakten, und

mit einem oberen und einem unteren Anschlag, zwischen denen sich der mittige Teil des Fühlelementes befindet, dadurch gekennzeichnet,

daß der obere und der untere Anschlag (7; 8) gebogene Thermobimetallelemente sind, deren Krümmungsradien entgegengesetztes Vorzeichen aufweisen, und

daß die gleichnamigen Thermobimetallschichten des oberen und des unteren Anschlags (7; 8) sowie des Fühlelementes (5) auf der gleichen Seite in bezug auf den Deckel (2) bzw. den Boden des Gehäuses (1) liegen.
2. Thermobimetallrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß auf dem oberen und dem unteren Anschlag (7; 8) je eine Konvexität (9; 10) ausgeführt ist, die entgegengesetzten Seiten des mittigen Teils des Fühlelementes (5) zugewandt sind (Fig. 6, 8).

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ORIGINAL INSPECTED