DE2916639C2 - Spulenkörper mit einem Wärmeschutzschalter - Google Patents

Description

— daß die Ausnehmung (7) innerhalb der Wandung des Kerngehäuses (2) parallel zur Wicklungsachse (6) liegt;

— daß die Ausnehmung (7) an allen bis auf einer ihrer Seiten durch den Spulenkörper (1) selbst abgeschlossen ist;

— daß die einzige öffnung (8) der Ausnehmung (7) an einer senkrecht zur Wicklungsachse (6) stehenden Stirnseite (bei 5) des Spulenkörpers (l)vor^ isehenist:

— daß der Wärmeschutzschalter (9) an seiner Kontaktseite eine Stirnplatte (10) aufweist, durch die Anschlußzungen (16) des Wärmeschutzschalters (9) herausragen;

— und daß die Stirnplatte (10) die einzige Öffnung (8) der Ausnehmung (7), durch die der Warmeschutzschalter (9) m die Ausnehmung (7) einsteckbar ist. dichtend abschließt.

2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der dichtende Abschluß durch eine, zwischen .Stirnplatte (10) und Spulenkörper (1) angeordneu·. die Aufnehmt.ig (7) umgebende elastische Dichtung(!2)gebildet ist.

3. Spulenkörper nach Anspruc 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Warmeschutzschalter (9) in der Ausnehmung (7) einrastbar ist.

4. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschutzschalter (9) ein an die Stirnplatte (10) angeschlossenes und in die Ausnehmung (7) hineinragendes Tragelement (11) aufweist.

5. Spulenkörpei nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) in einer mit Anschlußfahnen (4) versehenen Anschlußleiste (5) des .Spulenkörpers (1) vorgesehen ist. daß die an der Stirnplatte (10) austretenden Anschlußzungen (16) starr sind und daß die Anschlußzungen (16) durch die Anschlußfahnen (4) unmittelbar kontaktierbarsind.

6. Spulenkörper nach einem ucr Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (4) in einer zur Einführungsrichtung des Wärmeschutzschalters (9) im wesentlichen senkrechten Richtung verschiebbar sind, und daß der Wärmeschutzschalter (9) in eingesetztem Zustand unter Kontaktierung der Anschlußzungen (16) durch die Anschlußfahnen (4) in der Ausnehmung(7) vemegelbar ist.

7. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (4) in der Verriegelungsstellung formschlüssig im Spulenkörper(l) einrastbar sind)^c, .-„.

Die Erfindung bcziehtsich auf einen Spulenkörper für mindestens eine Spulenwickiung mit einem Bimetall-Wärmeschutzschalter. wobei der Spulenkörper des Wärmeschutzschalters eine verschließbare Ausnehmung aufweist und der Wärmeschutzschalter zumindest in seinem in das Gehäuse ragenden Bereich offen ausgebildet ist.

Ein derartiger Spulenkörper mit ti. a. einem Bimetall-Wärmeschuuschalter ist in der US-PS 39 59 675 beschrieben. Bei diesem Spulenkörper ist seitlich an den

ίο Stirnflächen der Spulen, senkrecht zur Spulena hse am Spulenköiper. sich von der der Spulenwicklung abgewandten Seite eines Spulenflansches forterstrekkend ein Gehäuse mit einer Ausnehmung für einen Wärmeschutzschalter angebracht. Dieses Gehäuse

is besteht aus zwei separaten Kammern, wobei die eine Kammer zur Aufnahme des Wärmeschutzschalters an sich dient, während die andere Kammer zur Aufnahme eines Anschlußdrahtes dient, der das nicht vollständig geschlossene, aber doch vorhandene Metallgehäuse des Wärmeschutzschalters kontaktieren soll. Das Gehäuse zur Aufnahme des Anschlußdrahtes und des Wärmeschutzschalters weist mehrere Öffnungen auf.

Insbesondere aus Fig. 8 der US-PS 39 59 675 ist zu ersehen, daß das Gehäuse an der Einsteckseite für den Wärmeschutzschalter eine gemeinsame Öffnung der Kammer, für den Wärmeschutzschalter und der Kammer für den Kontaktdraht aufweist. Darüber hinaus weist das Gehäuse an der gegenüberliegenden Seite sowohl eine Öffnung zum Durchstecken des Kontaktdrahtes in der Kammer für den Kontaktdraht, als auch eine Öffnung der Kammer zur Aufnahme des Wärmeschutzschalters auf. Die erstgenannte Öffnung an der Einführseite des Wärmeschutzschalters muß durch eine zusätzliche separate Abdeckplatte abgeschlossen werden da der Wärmeschutzschalter selbs! nicht imstande ist. die gesamte Öffnung abzuschließen. Die letztgenannte Öffnung in der Kammer fur den Warmeschutzschalter wird offenbar überhaupt nicht abgedichtet, sondern bleibt völlig offen, da sie zum Einfuhren eines

w Stiftes zum Auswerfen des Wärmeschutzschalters aus der Kammer dient

Ein Nachteil des bekannten Spulenkörper, nach der ÜS-PS 39 59 675 hegt dann, dali der Wärmeschutzschalter bei einer auftretenden Überhitzung recht spät anspricht, da er weit ab von den stromdurthflossenen Wicklungen liegt und aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Spulenkörper bedingten langsamen Wärmeübergangs bzw der hierdurch bedingten langsamen Dispersion der Warme bis zum Warmeschutzschal ter eine außcrorden.lich große Zeit vergeht. Dies ist bei der bekannten Ausgestaltung nach der USPS 39 59 b75 in keiner Weise zu umgehen. Da aber bei Überlastung. 7.. 3. durch Blockieren. Kurzschluß usw. die Spulentemperatur sehr schnell ansteigt, ist eine totale Vernichtung bzw. Zerstörung der Wicklung bei dem bekannten Wärmeschutzschalter nicht zu vermeiden, was auch gar nicht angestrebt wird; der Warmeschuizschalter soll lediglich durch das Vorhandensem einer Tempera'.ursicherung bewirken, daß weiter entfernte Gegenstände bei einer auftretenden Überhitzung und Zerstörung der Spule nicht ebenfalls beschädigt werden.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausgestaltung nach der _% ÜS-PS 39 59 675 liegt darin, daß die Ausnehmung für den Wäfrneschützschalter in einein separaten, am Spulenkörper außeil angebrachten Gehäuse, Vorgesehen ist. Ein solches Gehäuse vergrö^ ßert den Spulenkörper, so daß dessen Anvvendungsrhögiichkeiten beschränkt werden. Schließlich ist bei dem

Gehäuse mi; dei Ausnehmung räch der US-PS 39 59 675 keine vollständige Abdichtung der Ausnehmung gegeben. Zum einen sind, wie schon oben festgestellt, offensichtlich an der der Einführöffnung gegenüberliegenden Seite weiterhin Öffnungen vorgesehen, die offensichtlich nicht abgeschlossen werden. Außerdem wird durch den Wärmeschutzschalter nicht die gesamte Öffnung des angesetzten Gehäuses verschlossen. Hierzu ist vielmehr eine separate Abdeckplatte erforderlich.

Durch die US-PS 41 12 405 ist neben der Verwendung von Sicherungen auch die Verwendung von temperaturabhängigen Stromschaltern oder ähnlichen Schutzelementen bekannt. Auch dort ist die Ausnehmung zur Aufnahme des Schutzeiementes seitlich neben der Wicklung angeordnet Es sind weiterhin zumindest zwei Seiten der Ausnehmung mit Öffnungen bzw. nicht abgeschlossenen Flächen versehen. Es besteht die Gefahr, daß durch ein nachträgliches Einführen der Schutzelemente die Spulendrähte zerstört oder beschädigt werden. Ein BimetaH-Wärmeschutzschalier ist als solcher aus der DE GM 69 27 451 bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spulenkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Vermeidung der genannten Nachteile bei geringem Platzbedarf für den Wärmeschutzschalter ohne Vergrößerung der Abmessungen des eigentlichen Spulenkörpers ein genaues und insbesondere schnelles Ansprechen des Bimetall-Wärmeschutzschalters erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem derartigen Spulenkörper gelöst durch die Kombination folgender Merkmale, daß die Ausnehmung innerhalb der Wandung des Kerngehäuses parallel zur Wicklungsachse liegt: daß die Ausnehmung an allen bis auf einer ihrer Seiten durch den Spulenkörper selbst abgeschlossen ist: daß die einzige Öffnung der Ausnehmung an einer senkrecht zur Wicklungsachse stehenden Stirnseite des Spulenkörpers vorgesehen ist: daß der Wärmcschutzschalter an seiner Kontaktseite eine Stirnplatte aufweist. du--ch die Anschlußzungen des Wärmeschutzschalters herausragen, und daß die Stirnplatte die einzige Öffnung der Ausnehmung, durch die der Wärmeschutzschalter in die Ausnehmung einsteckbar ist. dichtend abschließt.

Damit sieht die Erfindung vor. daß der Schutz des Wärmescbutzschalters vor Staub. Feuchtigkeit usw. nicht durch dessen vollständige Einkapselung, sondern vielmehr dadurch erreicht wird, daß die Ausnehmung, die im übrigen vollständig geschlossen ist. beim Einsetzen des Wärmt-schutzschalters durch dessen Gehäuse so geschlossen wird, daß der Wärmeschutzschalter a'len Umgebungseinflüssen entzogen ist. Der Wärmeschutzschalter selbst weist dabei kein geschlossenes Gehäuse mehr auf. so daß zunächst ein besserer Wärmeübergang erreicht wird Außerdem kann die lichte Weite der Ausnehmung entsprechend dem Fortfall der Gehäusewandungen des Wärmeschutzschalters geringer ausgebildet werden, so daß insgesamt eine erhebliche Verringerung der fur der Wärmeschutzschalter zusätzlichen Bauhöhe resultiert. Diese Verringerung, die in der Praxis ohne weiteres beispielsweise 1 bis 1,5 rnrii betragen kann, kommt dem verfügbaren Wickelraüm zu gute. Außerdem ergibt sich eine Kostenverringerung dadurch, daß auf eine Vollkapselung des Wärmeschutzschalters verzichtet werden kann, während für die Abdichtung zwischen diesem und der Ausnehmung kein nennenswerter Mehraufwand erfor

derlich ist.

Das Gehäuse des Wärmeschutzschalters, das erfindungsgemäß im wesentlichen nur noch ein offenes, für die Haltei-ung des Schaltmechanismus eingerichtetes Halteteil darstellt, weist vorzugsweise ein an die Stirnplaite angeschlossenes und in die Ausnehmung hineinragendes Tragelement auf. Zwischen Stirnpiatte und Spulenkörper wird eine die Ausnehmung umgebende elastische Dichtung angeordnet

Für die Fixierung des Warmeschutzschalters in der Ausnehmung bestehen verschiedene Möglichkeiten. So kann ein ausreichend fester Sitz bei guter Abdichtung ohne weiteres schon dadurch erreicht werden, daß der Wärmeschuizschalter kraft- bzw. reibungsschlüssig in die Ausnehmung eingesetzt wird. Eine wettere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den Wärmeschutzschalter mittels geeigneter, an sich bekannter Formschlußausbildungen wie Widerhaken, Rastvorsprünge usw. in der Ausnehmung einzurasten.

Hinsichtlich des elektrischen Anschlusses des Warmeschutzschalters ist eine Ausführungsform zu bevorzugen, bei der die Ausnehmung in ei„;r mit den üblichen Anschlußfahnen versehenen Anschlußle^te des Spulenkörpers vorgesehen ist (und sich selbstverständlich unter Umständen über diese hinaus in das Spuleninnere erstreckt), und bei der die an der Stirnplatte des Wärm.ichutzschalters austretenden Anschlußzungen starr sind. Dabei wird die Anordnung so getroffen, daß die Anschlußzungen durch die Anschlußfahnen unmittelbar kontaktierbar sind. Eine auch im Hinblick auf die Fixierung des Wärmeschutzschaiters besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (mindestens diejenigen, die zum elektr.schen Anschluß des Wärmeschutzschalters dienen) in einer züt Einführungsrichtung des Warmeschutzschalters im wesentlichen senkrechten Richtung verschiebbar sind und daß der Wärmeschutzschalter im eingesetzten Zustand unter Kontaktierung der Anschlußzapfen durch die Anschlußfahnen in der Ausnehmung verriegelbar ist. Mit anderen Worten ,\ erden nach dem Einsetzen des Wärmeschutzschalters in die Ausnehmung die Anschlußfahnen so eingeschoben, daß sit ein Austreten des Wärmeschutzschalters aus der Ausnehmung verhindern und zugleich in elektrischem Kontakt mit dessen Anschlußzungen stehen Um einem Herausziehen der Anschlußfahnen durch Zug an den mit diesen verbundenen Anschlußdrähten zu vermeiden, empfiehlt es sich, daß die Anschlußfahnen in der Verriegelungsstellung formschlüssig im Spulenkörper einrastbar sind.

Für die -Xusbildung des Wärmeschui/schalters selbst bestehen im einzelnen zahlreiche Möglichkeiten, wobei in aller Regel mindestens ein Bimetall-Schnappelement sowie eine feste Kon'.aktzunge vorgesehen sind, die iur^ii Kleben. Biegen. Nieten oder dgl. mit dem Tragelement verbunden sind. Eine solche einfachste Ausführungsform mit einer Kontaktzunge und einem BimetallSchnappelement läßt zwar sehr geringe Bauhöhe erreichen, auf die Ansprechgenauigkeit wirkt sich aber nachteilig aus. daß das BimetallSchnappelement dabei von eiern zuschallenden Strom durchflossen

Dem Wird bei bekannten (vgl, DE-PS 25 21802) Wärmeschutzschalterri dadurch begegnet, daß eine kartenförmige Bimetall^Schnappscheibe und als Stromüberlragungsglied eine mit der Bimetall-Schnappscheibe zehtrisch verbundene, mit einem zentralen Kontakt versehene, kalottenföfmige Feder-

Schnappscheibe von gegenüber der Bimetall-Schnappscheibe wenig geringerer Stcllkraft vorgesehen sind. Dabei fließt der zu schaltende Strom über zentralen Kontakt und Federschnappscheibe, während die Bimetall-Sehnappscheibe allein der Umschaltung dient, »

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Aufsicht auf einen Spulenkörper mit Wärmeschutzschaltei'; in

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. i in-Stirnansicht; Fig. 3 den Gegenstand der Fig. I ausschnittsweise im Längsschnitt;

Fig.4 eine andere AusführungsForm eines Wärmeschutzschallers in Aufsicht;

F i g. 5 den Gegenstand der F i g. 4 im Längsschnitt; F i g. 6 den Gegenstand der F i g. 4 im Querschnitt. Der in Fig. I dargestellte Spulenkörper I besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus dem den kleinsten Wickeldurchmesser bestimmenden Kerngehäuse 2 und ?" daran angeschlossenen, die Wicklungslänge bestimmenden Flanschen 3. An einen der Flansche 3 ist eine mit Änschlußfahnen 4 bestückte Anschlußleiste 5 angeformt. In den dadurch definierten Wickelraum kann eine (nicht dargestellte) Spulenwicklung eingebracht werden. 2>

Eine der Wandungen des Kerngehäuses 2 ist verstärkt ausgeführt und weist eine sich in Richtung der Wickellängsachse 6 erstreckende Ausnehmung 7 auf, die im Bereich der Anschlußleiste 5 eine Einführöffnung 8 aufweist und im übrigen allseitig geschlossen ist. Durch Jo die Einführöffnung 8 ist ein Wärmeschutzschalter 9 in die Ausnehmung 7 eingesetzt.

Das Gehäuse des Wärmeschutzschalters 9 ist auf eine Stirnplatte 10 und ein an die Stirnplatte 10 angeschlossenes und in die Ausnehmung 7 hineinragendes Tragelemenl 11 reduziert und in seinem in die 'Ausnehmung 7 hineinragenden Bereich offen ausgebildet. Die Ausnehmung 7 ist durch die Stirnplatte 10 geschlossen und zusätzlich durch einen Dichtring 12 aus elastischem Material abgedichtet, der die Ausnehmung «o 7 umgibt.

Die eigentliche Schalteinrichtung des Wärmeschutzschalters 9 besteht aus einer festen Kontaktzunge 13 und einem Bimetallstreifen 14. die mit dem isolierenden Tragelement 11 verbunden sind und in der dargestellten Tieftemperatur mit Kontakten 15 aneinander anliegen, so daß ein Strom durch den Schalter und damit durch die (nicht dargestellt) Spulenwicklung fließt. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur hebt der Bimetallstreifen 14 ab. so daß der Stromfluß unterbrochen wird. KontaMzunge 13 und Bimetallstreifen 14 sind mit Anschlußzungen 16 elektrisch leitend verbunden, die an der Stirnplatte 10 austreten und an deren Außenseite freiliegen. Mindestens die zum Anschluß des Wärmeschutzschalters 9 dienenden Anschlußfahnen 4 sind in der zur Einführungsrichtung des Wärmeschutzschalters und damit zur Wicklungslängsachse 6 senkrechter Richtung verschiebbar. Nach dem Einsetzen des Wärmeschutzschalters 9 in die Ausnehmung 7 werden die Anschlußfahnen 4 eingeschoben, wobei der Wärmeschutzschalter 9 unter elastischer Kompression des Dichtrings 12 verriegelt und zugleich ein unmittelbarer elektrischer Kontakt zwischen Anschlußfahnen 4 und Anschlußzungen 16 dargestellt wird. An den Anschlußfahnen 4 vorgesehene Einprägungen 17 hinterfassen im eingeschobenen Zustand die Wandung der Einführöffriung 8, so daß die Änschlußfahnen 4 gegen unbeabsichtigtes Herausziehen gesichert sind.

Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen eine andere AtisTührUilgsfofrh eines Wärmeschutzschaltcrs, die sich gegenüber der vorstehend beschriebenen dadurch auszeichnet, daß das Bimetallelement nicht von dein zu schaltenden Strom durchflossen ist. Die eigentliche Schalteinrichtung besteht hierbei aus eitler kartenförmigen Bimetall-Schnappscheibc 21 und einer als Stromübcrtragungsgiied dienenden gleichfalls kartenförmigen Feder-Schnappscheibe 22< die miteinander konzentrisch durch einen zentralen Kontakt 23 verbunden sind. Das Tragelement besieht im wesentlichen aus einem U-Profilblech 24. das zugleich zur Stromführung dieni, und aus einer aus Isoliermaterial bestehenden Verlängerung 25 der Stirnplatie 10. Der Stirnplatte 10 steht über Verlängerung 25 und U-Profilblech 24 seitlich über und ist im Einbauzustand gegenüber einen (nicht dargestellten) ^nnlrnkörnprcliirrh pinen Dichtring 12 abeedichtet. Mit der Verlängerung 25 ist eine feste Kontaktzunge 26 durch einen Niet 27 verbunden. Zur Einsparung von Bauhöhe weist der U-Steg 29 des U-Profilbleches 24 im Bereich des Niets 27 eine Ausnehmung 28 auf. so daß der Nielkopf nicht übersteht. Die Kontaktzunge 26 und einer der U-Schenkel 30 des U-Profilblechs gehen in Anschlußzungen 16 über, die durch Stanzen angeformt sind. Die vom U-Schenkel 30 ausgehende Anschlußzunge 16 ι<· dabei in eine Einsenkung 31 der Verlängerung 25 umgebogen, so daß diese im Profilinnenraum des U-Profilblechs 24 festgehalten ist. Zum gleichen Zweck sind im vorderen Bereich an die U-Schenkel angeformte Laschen 32 in entsprechende Einsenkungen der Verlängerung 25 umgebogen. Durch diese Maßnahmen wird eine extrem flache Bauweise des dargestellten Wärmeschutzschalters erreicht. Im übrigen ist die den Niet 27 umgebende Ausnehmung 28 bis unter die Federschnappscheibe 22 verlängert und zugleich erweitert, daß eine Wärmeabschirmung durch den U-Steg vermieden wird.

Die Feder-Schnappscheibe 22 liegt in der in Fig. 5 dargesteUten Tieftemperaturstellung elektrisch leitend am U-Steg an und drückt den Kontakt 23 gegen die Kontaktzunge 26. wobei die Bimetall-Schnappscheibe 21 kräftefrei ist. in dieser Stellung ist über U-Profilblech 24. Federschnappscheibe 22. Kontakt 23 und Kontaktzunge 26 ein Stromfluß möglich. Beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur schnappt die Bimetall-Schnappscheibe 21 in die (nicht dargestellte) zur Kontaktzunge 26 konkave Hochtemperaturstellung um und entfernt dabei entgegen der Wirkung der Feder-Schnappscheibe 22 den Kontakt 23 ve der Kontaktzunge 26, so daß der Stromfluß unterbrochen wird. Dabei ist die Bimetall-Schnappscheibe 21 an in die U-Schenkel 30 eingestanzten Einziehungen 33 als Widerlager abgestützt. Bei Rückkehr der Temperatur untej· den vorgegegebenen Wert lassen die inneren Kräfte der Bimetall-Schnappscheibe 21 so weit nach, bis die Feder-Schnappscheibe 22 zurückspringt und der Kontakt 23 wieder gegen die Kontakcunge 26 gedrückt wird. Das aus Bimetall-Schnappscheibe 21, Federschnappscheibe 22 und Kontakt 23 gebildete Schaltwerk ist seitlich durch die Verlängerung 25, die U-Schenkel 30 und einem am vorderen Ende des U-Stegs 29 angeformten, nach oben gebogenen Vorsprung 34 geführt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Spulenkörper für mindestens eine Spule.iwicklung mit einem BimetaH-Wärmeschutzschalter. wobei der Spulenkörper zur Aufnahme des Wärmeschutzschalters eine verschließbare Ausnehmung aufweist und der Wärmeschulzschalter zumindest in seinem in das Gehäuse ragenden Bereich offen ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,