-
Thermoschalter.
-
Die Erfindung betrifft einen Thermoschalter zur Temperaturuberwachung,
bei dem das ruhende Ende einer Kontaktzunge und deren Gegenkontakt voneinander isoliert
an einem Trägeraufbau befestigt sind, wobei die Kontaktzunge von einer Bimetall-Sprungscheibe
derart beaufschlagbar ist, daß sie von ihrem Gegenkontakt abhebt.
-
Ein elektrischer Thermoschalter dieser Bauart ist aus der DE-PS 20
57 003 bekannt.
-
Diese Konstruktion benötigt im Kontaktbereich zur Reduzierung von
Lichtbogenerscheinungen und daraus resultierendem Abbrand auf den Kontaktflächen
die Verwendung von Edelmetallen, was eine Verteuerung des Tnermoschalters mit sich
bringt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Kontaktbereich derart auszubilden,
daß auf die Verwendung von Edelmetallen im Kontaktbereich verzichtet werden kann,
ohne daß dort Abbrandreste in Kauf genommen werden müssen, die die Kontakteigenschaften
verschlechtern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontaktzunge
eine etwa parallel zur Achse der Bimetall-Sprungscheibe zeigende Kontaktlasche aufweist,
die bei geschlossenem Kontakt die Kontaktfläche des Gegenkontakts übergreift und
deren Ende bei offenem Kontakt nicht über der Kontaktfläche liegt.
-
Die erfindungsgemäße Lösung sieht also vor, daß die Kontaktfeder nicht
nur vom Gegenkontakt abgehoben, sondern auch seitlich vom kritischen Bereich oberhalb
der Kontaktfläche des Gegenkontakts weggezogen wird, wodurch die Ablagerung von
Abbrand im Kontaktbereich durch Lichtbogenerscheinungen vermieden wird. Durch die
bei jedem Auslösevorgang entstehende Reibung der Kontaktlasche auf der Kontaktfläche
des Gegenkontaktes wird auch ein gewisser Reinigungseffekt erzielt, durch den eventuell
entstehende Rückstände auf der Kontaktfläche beseitigt werden und somit die Kontakteigenschaften
(geringer Übergangswiderstand) über die Lebensdauer des Thermoschalters auch unter
Temperaturbelastung in etwa konstanter Qualität erhalten bleiben.
-
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Kontaktfläche
eine glatte Stirnfläche des als Anschlußfahne ausgebildeten Gegenkontaktteils ist,
daß die Kontaktlasche in ihrem diese Stirnfläche übergreifenden Teil hakenförmig
ausgebildet ist, und daß bei offenem Kontakt das Ende der Kontaktlasche über einem
oberhalb dieser Stirnfläche angeformtem Wulst liegt.
-
Durch die hakenförmige Ausbildung wird eine Umschließung der Unterkante
der Stirnfläche der Anschlußfahne erreicht, die einerseits eine sicherere Kontaktierung,
andererseits eine Verrastung der Kontaktlasche an der Anschlußfahne ermöglicht.
Dadurch ist es auch möglich, die Kontaktzunge mit einer von der Anschlußfahne weggerichteten
Vorspannung zu versehen, die zwar nicht ausreicht um die eingerastete Kontaktlasche
von der Stirnfläche der Anschlußfahne wegzuziehen, die jedoch nach der Auslösung
durch die Bimetall-Sprnngscheibe dazu beiträgt, das Ende der Kontaktlasche in eine
Endposition zu bringen, wo dieses ausreichend weit von der Stirnfläche der Anschlußfahne
entfernt ist.
-
Ein anderer Vorteil dieser hakenförmigen Ausbildung besteht darin,
daß der am Ende der Kontaktlasche liegende untere Schenkel bei gelöstem * durch
Relativbewegung
Kontakt über dem Wulst an der Anschlußfahne zu liegen
kommt, wodurch ersterer als Lichtbogenlaufschenkel, letzterer als Lichtbogenhorn
wirkt, und beide gewährleisten, daß Abbrandreste durch Lichtbogenerscheinungen in
diesem, außerhalb der als Kontaktfläche dienenden Stirnfläche der Anschlußfahne
liegenden, unkritischen Teil sich bilden können, nicht jedoch an der Stirnfläche
selbst.
-
Außerdem dient der untere Schenkel der hakenförmigen Ausbildung der
Kontaktlasche als Führungtebene, um beim Einrasten der Kontaktlasche die Vorspannung
derselben durch Aufgleiten auf den WUlst an der Stimfläche zu überwinden.
-
Durch -die Vorspannung der Kontaktzunge von der Anschlußfahne weg
ist es beim erfindungsgemßßen Thermoschalter erforderlich, zum Schliessen des Kontaktes
die Kontaktzunge manuell wieder soweit hinunter zu drücken, bis das hakenförmige
untere Ende der Kontaktlasche wieder die Stirnfläche der Anschlußfahne hintergreift
und durch die Vorspannung der Kontaktlasche dort einrastet.
-
Durch geeignete Materialwahl gemäß einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung kann erreicht werden, daß der oben erwähnte Reinigungseffekt besonders
optimiert wird, daß also durch die Gleitreibung der Kontaktlasche auf der Stirnfläche
der Anschlußfahne letztere metallisch blank gehalten wird und somit eine einwandfreie
Kontaktierung erhalten bleibt. Durch geeignete Materialwahl können auch Schweißverbindungen
und Schweißperlenbildung weitgehend verhindert werden.
-
Ein AusfUt ngsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen
näher erläutert, es zeigen: Figur 1: Einen Längsschnitt durch einen Thermoschalter
gemäß der Erfindung, Figur 2: eine Aufsicht auf den Thermoschalter gemäß Figur>1,
Figur 3: eine Darstellung des Details X in Figur 1 bei geschlossenem Kontakt, und
Figur 4: eine Darstellung gemäß Figur 3 bei offenem Kontakt.
-
Ein Isolierstoffblock 1 trägt zwei Anschlußfahnen 2,3, die jeweils
mit versenkten Hohlnieten 4 befestigt sind. Mit der Anschlußfahne 2 verbunden ist
eine Kontaktzunge 5, die im Ruhezustand des Schalters auf einem Gegenkontakt aufliegt,
wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird.
-
Unterhalb der Kontaktzunge 5 ist eine Bimetall-Sprungscheibe 6 angeordnet,
die mittels einer zentralen Bohrung 7 auf einem dem Block angeformten Zapfen 8 gelagert
und von einem Absatz 8' des Zapfens unterfangen ist. Der Zapfen 8 erstreckt sich
in eine Bohrung 5' in der Kontaktzunge 5, deren Durchmesser genügend Spiel für den
Durchtritt des Zapfens 8 läßt. Auf ihrer Unterseite weist die Kontaktzunge 5 einen
in ihrer Mittelachse liegenden Vorsprung 9 auf, der als Angriffspunkt für die Bimetall-Sprungscheibe
6 dient.
-
Beim Erreichen der maximal zulässigen Temperatur springt die Bimetall-Sprungscheibe
6 in bekannter Weise um. Dabei legt sie sich in ihrem hinteren Abschnitt an die
Kontaktzunge 5 und in ihrem Zentrum auf den Absatz 8' des Zapfens 8 an. Dadurch
kommt die gesamte Umwölbung der Bimetall-Sprungscheibe 6 an dem Vorsprung 9 der
Kontaktzunge 5 zur Auswirkung.
-
An ihrem vorderen, frei beweglichen Teil ist die Kontaktzunge nach
unten abgebogen und bildet eine Kontaktlasche 5a, die an einer Stirnfläche der als
Gegenkontakt wirkenden Anschlußfahne bei geschlossenem Kontakt anliegt. Beim dargestellten
Ausfuhrungsbeispiel ist die Stirnfläche 3a durch eine Seite einer Ausstanzung aus
der Anschlußfahne 3 gebildet.
-
Die Stirnfläche 3a der Anschlußfahne 3 ist in ihrem unteren Bereich
abgerundet, in ihrem oberen Bereich ist ein WUlst 3b angeformt, so daß das vordere
Ende der Anschlußfahne 3 einen hornförmigen Querschnitt bekommt.
-
Die Kontaktlasche 5a weist in ihrem unteren Bereich eine hakenförmige
Ausbildung auf, die von zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Schenkeln
5b,5c gebildet wird. Der obere Schenkel 5b ist um etwa 450 gegenüber der Längsachse
der Kontaktlasche 5a in Richtung zur Anschlußfahne 3 abgewinkelt, so daß er an der
Stirnfläche 3a und deren unterer Rundung anliegt bzw. diese umgreift.
-
Die Kontaktzunge 5 ist in Richtung des Pfeiles B von der Anschlußfahne
3 weg vorgespannt, die Kontaktlasche 5a in Richtung zur Achse der Bimetall-Sprungscheibe
6. Diese Vorspannungen werden in bekannter Weise dadurch erzeugt, daß die Kontaktzunge
5 gegenüber ihrem in 0 der Hohlniet 4 befestigten Bereich um einen Winkel von ca.
14 nach oben abgebogen ist, die Kontaktlasche 5a mit der Kontaktzunge 5 einen 0
Winkel von etwa 86 bildet.
-
Die Funktion des erfindungsgemäßen Tnennoschalters wird nun noch kurz
erläutert (Figuren 3 und 4): Bei geschlossenem Kontakt (Figur 3) liegt die Kontaktlasche
5a und der obere Schenkel 5b eng an der den Kontaktbereich bildenden Stirnfläche
3a der Anschlußfahne 3. Durch die beschriebenen Vorspannungen der Kontaktzunge 5
und der Kontaktlasche 5a wird eine Anpressk-ft der Kontaktlasche 5a auf die Stirnfläche
3a erzeugt, die einerseits ein sicheres Einrasten der Kontaktlasche 5a an der Anschlußfahne
3 gewährleistet, andererseits aber so bemessen ist, daß sie von der unspringenden
Bimetall-Sprungscheibe 6 überwunden werden kann, d.h., daß die Kontaktlasche 5a
dann unter der Wirkung der Kraft der Bimetall-Sprungschibe 6 nach oben weggezogen
wird, wobei der Schenkel 5b die Wirkung einer schiefen Ebene hat und das Ausrücken
des Hakens aus der Raststellung erleichtert.
-
Wenn einmal der Scheitel des Hakens (Verbindungsbereich der beiden
Schenkel 5b,5c) unter der Wirkung der Bimetall-Sprungscheibe 6 auf
die
Stirnfläche 3a aufgeglitten ist, bewirkt die Vorspannung der Kontaktlasche 5a in
Richtung des Pfeiles B die vollständige Lösung der Kontaktlasche 5a von der Stirnseite
3a und das Einrücken der Kontaktzunge 5 in die andere Endstellung, in der der Kontakt
gelöst ist (Figur 4), wobei wiederum durch die RUckstellkraft der Kontaktlasche
5a diese in eine Position zurückgezogen wird, in der der untere Schenkel 5c des
Hakens etwa über dem Wulst 3b der Anschlußfahne 3 zu liegen kommt. Eventuelle Lichtbogenerscheinungen
infolge der zwischen diesen Bereichen liegenden Spannung können sich daher nicht
auf die Kontaktfläche, die Stirnfläche 3a der Anschlußfahne 3 und die entsprechende
Kontaktfläche am Übergangsbereich zum Schenkel 5b auswirken.
-
Wenn der Kontakt wieder geschlossen werden soll, so ist dies manuell
dadurch zu bewerkstelligen, daß man von oben auf die Kontaktzunge 5 drückt, etwa
im Bereich des Vorsprungs 9, und damit die Vorspannkraft der Kontaktzunge 5 überwindet.
Dadurch gleitet der untere Schenkel 5c, der dann ebenfalls als schiefe Ebene wirkt,
auf den Wulst 3b auf und verschiebt die Kontaktlasche 5a entgegen deren Vorspannkraft
in Richtung des Pfeiles A wieder nach vorne, der Scheitel der beiden Schenkel 5b,5c
gleitet auf der Stirnfläche 3a nach unten, bis der Schenkel 5b die untere Abrundung
der Stirnfläche 3a, unterstützt von der Vorspannung der Kontaktlasche 5a wieder
hintergreift und die Kontaktlasche 5a somit wieder eingerastet ist und die in Figur
3 dargestellte Position erreicht hat, wo der Kontakt wieder geschlossen ist. Das
Gleiten des Scheitelbereichs der beiden Schenkel 5b , 5c auf der Stirnfläche 3a
kann durch geeignete Materialwahl auch dazu ausgenutzt werden, die Stirnfläche 3a
von Verunreinigungen oder Abbrandresten zu säubern und somit den Übergangswiderstand
im Kontaktbereich auf einem niedrigen Wert zu halten.
-
- Leerseite -