DE3810516A1 - Elektrothermische sicherungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrothermische Sicherungs­ vorrichtung, wie sie in der Industrie im allgemeinen zum Zweck der Sicherung verschiedener Apparate vor Stromüber­ schuß und zur Überwachung der Betriebstemperatur Verwen­ dung finden.

Es sind bereits verschiedene Arten von elektrothermischen Sicherungsvorrichtungen bekannt, einige von einfacher, an­ dere von komplizierter Bauart, bestehend im allgemeinen aus einem Hauptisolatorträger, einem mit dem jeweiligen Verbindungsendstück verbundenen Festkontakt, einem Träger­ element eines beweglichen Kontaktes, der selbst mit einem Anschlußstück verbunden ist und betätigt wird durch eine wärmeempfindliche Bimetallfeder, welche sich bei Erwärmung verformt und durch ihre Elastizität bei Abkühlung ihre ur­ sprüngliche Form wieder annimmt.

Der Gegenstand der Erfindung zielt darauf ab, einen kon­ kreten Typ einer elektrothermischen Sicherungsvorrichtung weiterzuentwickeln, welcher aus einer Bimetallfeder und einem auf einem Höcker des Isolatorträgers frei angebrach­ ten beweglichen Kontaktelement besteht.

Derartige Vorrichtungen sind in der spanischen Patent­ anmeldung Nr. 86 02 691 desselben Anmelders beschrieben. Diese bereits bekannten Vorrichtungen zeigen einige Mängel in ihrer Funktionsweise, die eine Folge von An­ ordnung und Aufbau der Bestandteile sind, aus denen sie zusammengesetzt sind, wobei es bis jetzt weder ge­ lungen ist, eine einfache und korrekte Montage des Festkontaktes zu erreichen, noch in den Vorrichtungen die notwendige Parallelität zwischen Bimetallfeder und beweglichem Kontaktelement herzustellen. Auch ist bis­ her kein guter elektrischer Kontakt zwischen dem beweg­ lichen Kontaktelement und seinem Verbindungsendstück erreicht worden, wobei ebenfalls ein Problem die Stabi­ lität bei der Montage der Bimetallfeder darstellt.

Mit dieser Erfindung soll eine Beseitigung dieser Nach­ teile erreicht werden, wobei die Funktionsweise der Vor­ richtung in bemerkenswerter Weise verbessert werden soll, ohne daß ein komplizierter Aufbau verwendet wird. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeich­ net.

Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung besteht darin, das bewegliche Kontaktelement mit seitlichen Vertiefungen zu versehen, gegen welche sich die Bimetallfeder so ab­ stützt, daß sie zu dem genannten Kontaktelement parallel liegt. Das Kontaktelement ist an dem jeweiligen Anschluß­ stück nicht nur mit einem an sich bekannten Niet fest ver­ bunden, sondern auch mittels einiger elektrischer Schweiß­ punkte, welche einen perfekten elektrischen Kontakt zwi­ schen Kontaktelement und Anschlußstück herstellen. Die erwähnte Parallelität zwischen Kontaktelement und Bimetall­ feder erzeugt eine Konstanz im Frequenzgang der elektro­ thermischen Vorrichtung, die im allgemeinen Voraussetzung ist für eine Funktionsweise bei vorgegebenen Ansprechzei­ ten und Wirkungsdauer im Fall einer festgelegten Strom­ stärke.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Vor­ richtung besteht darin, den Festkontakt an sein Anschluß­ stück direkt anzukoppeln, das heißt, der Kontakt selbst wirkt als Niet, wobei der Nietkopf in eine Vertiefung des Anschlußstücks eingreift, welches auf beiden Seiten seines Festkontaktaufnahmebereiches jeweils elastische Finger aufweist, die sich gegen den Hauptisolatorträger abstützen und als Spannelement wirken, um die Dickenab­ weichungen des perforierten Teils des genannten Trägers dort, wo der Festkontakt montiert wird, zu kompensieren.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Bimetallfeder von einem Höcker des Hauptträgers mittels einer sehr nahe am Ansatz des beweglichen Kontaktelementes ausgeführten Öffnung erfaßt wird, so daß zusammen mit der Anbringung des gewölbten Endes der Bimetallfeder an dem ebenfalls gewölbten, auf dem Hauptträger in der genannten Ansatzzone vorgesehenen Stufenboden eine drehfeste Montage der Bimetallfeder er­ möglicht wird.

Weitere Merkmale der Erfindung, wie die Anwesenheit eines Verstärkungsfingers bei der Montage des Anschlußstücks des Festkontakts auf den Hauptträger und die Anbringung einer Spannfeder am äußeren Ende des Höckerkörpers des Isolatorträgers, sind der nachfolgenden detaillierten Be­ schreibung zu entnehmen, und zwar in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren, die ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung darstellen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen elektrother­ mischen Sicherungsvorrichtung,

Fig. 2 eine entlang der Linie II-II von Fig. 1 geschnit­ tene Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig. 3 eine Bodenansicht der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 4 eine auseinandergezogene, perspektivische Dar­ stellung der Vorrichtung von Fig. 1, wobei das Anschlußstück vom Festkontakt getrennt ist, und

Fig. 5 eine längs der Linie V-V in Fig. 4 geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung.

Die elektrothermische Sicherungsvorrichtung besteht aus einem isolierenden Hauptträger 1 geeigneter dielektri­ scher und mechanischer Festigkeit, der auf seiner Ober­ seite eine Vertiefung 2 aufweist, aus der mittig ein halbkugelförmiger Höcker 3 herausragt, und einem zwi­ schen diesem und einer vom isolierenden Hauptträger 1 gebildeten Stufe 4 befindlichen weiteren Höcker 5, des­ sen Körper gegen die Stufe 4, bezogen auf das Anschluß­ stück oder den Kopf 5′ des Höckers 5, exzentrisch ist.

An dem Kopf 5′ des Höckers 5 ist eine Bimetallfeder 6 mittels geeigneter Öffnung frei aufgesteckt, und auf ihr ist ein bewegliches Kontaktelement 7 angeordnet, wel­ ches an einem seiner Enden mittels einem Niet 8 auf der Stufe 4 des Hauptträgers befestigt ist. Mit diesem Niet 8 ist gleichzeitig ein entsprechendes Anschlußstück 9 an dem Kontaktelement befestigt. Anschlußstück und Kontakt­ element sind zusätzlich untereinander mittels Schweiß­ punkten 10 verbunden, um untereinander einen guten elek­ trischen Kontakt zu erreichen.

Das bewegliche Kontaktelement 7 weist an seinem äußeren freien Ende eine kugelförmige Mulde 12 auf, gegen die bei Auftreten von zu hohen elektrischen Stromstärken die Bimetallfeder drückt, wobei die Wirkung dieses Druckes die Trennung des beweglichen Kontaktes 13 von dem am Hauptträger und an seinem Anschlußstück 15 befestigten festen Kontakt 14 verursacht.

Dieser feste Kontakt 14 weist in Axialrichtung einen gestuften Körper auf, der mit einem in einer Öffnung 16 des genannten Anschlußstückes eingesetzten Hals verbun­ den ist, der in einer Mulde 17 des Anschlußstücks sitzt. Der feste Kontakt 14 steckt in einer Bohrung 18 des Hauptträgers, wobei die Befestigung zwischen dem festen Kontakt, dem Anschlußstück und dem Hauptträger mittels Vernietung des äußersten Endes 19 des genannten Fest­ kontakthalses erreicht ist.

Das Anschlußstück 15 dieses festen Kontaktes 14 ist in einer Vertiefung 20 auf der Rückseite des Hauptträgers gelagert und ist im Kopf 15′, in dem der feste Kontakt 14 befestigt ist, mit seitlichen und in bezug auf den Haupt­ träger elastischen Zapfenlagern 21 versehen, die als Spannvorrichtung dienen, um Dickenabweichungen in der Boh­ rung 18, in der der feste Kontakt befestigt ist, auszu­ gleichen. Das Anschlußstück des festen Kontaktes weist insbesondere dann, wenn diese Vorrichtung nicht einge­ kapselt wird, auf seinem Zwischenstück ein weiteres Ver­ stärkungslager 22 auf, das von einem Vorsprung 23 am seitlichen Rand des Hauptträgers 1 umgriffen wird.

Außerdem ist vorgesehen, daß das Verstärkungslager 22 an den Hauptträger 1 angekoppelt wird, wobei es eine Boh­ rung 28 (Fig. 4 und 5) durchdringt, die in einer am Rand des Hauptträgers vorgesehenen Vertiefung 29 angebracht ist, wo das genannte Lager sich an einem inneren Vor­ sprung 30 der Vertiefung festhakt. Damit bleibt der Trä­ gerrand aus einem Stück bestehen, und die Kapselöffnung, in die die Vorrichtung eingebaut wird, bleibt vollkommen abgeschlossen.

Auf dem exzentrischen Körper des Höckers 5 ist vorteil­ hafterweise eine Spiralfeder 24 angeordnet, die bei der Herstellung des Kontaktes zwischen der Bimetallfeder 6 und dem beweglichen Kontaktelement 7 unterstützend wirkt. In diesem Endbereich verlängert sich die Bimetallfeder unter Bildung eines Federauges 25, um ein gutes Stütz­ lager für die Feder zu bilden.

Die Stufe 4 des Hauptträgers weist auf ihrem Boden eine bogenförmige Ausbildung auf, in die das jeweilige Ende der Bimetallfeder 6 eingepaßt ist, so daß zusammen mit dem benachbarten Ende des Kopfes 5′ die drehfeste Monta­ ge der Bimetallfeder in ihrer Horizontalebene sicherge­ stellt ist.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Tatsache, daß das bewegliche Kontaktelement 7 auf jeder Seite des Höckers 5 jeweils nach innen gerichtete Vertiefungen 26 aufweist, die sich auf der Bimetallfeder abstützen, um die Parallelität des Kontaktelementes zu ihr aufrechtzu­ erhalten.

Der Hauptträger 1 enthält auf beiden Seiten jeweils Aus­ sparungen 27, damit bei der Unterbringung der Vorrich­ tung in einer Kapsel diese mit dem Körper durch Einschie­ ben der beiden inneren Vorsprünge der Kapsel, die generell aus einem Isoliermaterial wie z.B. Plastikmaterial herge­ stellt ist, in den genannten Aussparungen fest verbunden wird.

Im Falle der Verwendung dieser Vorrichtung als Sicherung gegen Wirkungen der Umgebungstemperatur, die nicht durch elektrischen Strom verursacht wird, kann auf die Spiral­ feder 24 verzichtet werden.

Claims (4)

1. Elektrothermische Sicherungsvorrichtung, bestehend aus einem elektrisch isolierenden Hauptträger, der einen Höcker aufweist, einem festen Kontakt, einem beweglichen Kontaktelement und einer mit dem beweglichen Kontaktele­ ment verbundenen Bimetallfeder, welche auf dem Höcker auf dem Hauptträger angeordnet ist, wobei zwischen Haupt­ träger und Bimetallfeder gegebenenfalls eine Spannfeder anordbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit dem beweglichen Kontaktelement (7) ver­ bundenen Bimetallfeder (6) auf der einen und anderen Seite, bezogen auf den Höcker (3), auf welchem die Bi­ metallfeder (6) angeordnet ist, jeweils nach innen ge­ richtete Vertiefungen (12) ausgestaltet sind, die auf der Bimetallfeder (6) ruhen, um die Parallelität dersel­ ben mit dem beweglichen Kontaktelement (7) aufrechtzu­ erhalten, wobei das bewegliche Kontaktelement (7) in seinem Anschlußbereich an vorbestimmten Punkten (10) mit dem Kopf des entsprechenden Anschlußstückes verschweißt ist, um einen guten elektrischen Kontakt herzustellen. 2. Elektrothermische Sicherungsvorrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zum festen Kontakt (14) gehörende Anschlußstück (9) auf den jeweiligen Seiten seines Kopfes, wo dieser Kon­ takt (14) befestigt ist, Zapfenlager (21) aufweist, die in bezug auf den Hauptträger (1) elastisch sind und als Spannvorrichtung wirken, um die Dickenabweichungen der Bohrung (28) des Hauptträgers (1), auf dem der feste Kon­ takt (14) befestigt ist, auszugleichen und dessen An­ schlußstück (9), vor allem, wenn diese Vorrichtung nicht eingekapselt wird, auf seinem Zwischenstück ein weiteres Verstärkungslager (22) aufweist, das einen Vorsprung (23) des seitlichen Randes des Hauptträgers (1) ergreift.

3. Elektrothermische Sicherungsvorrichtung nach An­ spruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Kontakt (14) einen axial gestuften Körper aufweist, dessen geringer Durchmesserbereich der im Kopf des Anschlußstücks (15) vorgesehenen Montageöffnung (16) entspricht, wobei das äußere Ende (19) des gestuften Kör­ pers vernietet ist und eine im Kopf koaxial zur Montage­ öffnung (16) ausgeführte Mulde (17) besetzt.

4. Elektrothermische Sicherungsvorrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Höcker (3) des Hauptträgers (1), auf welchem die Bi­ metallfeder (6) durch eine nahe am Ansatz des beweglichen Kontaktelementes (7) befindliche Bohrung (28) angebracht ist, als exzentrischer Körper ausgebildet ist, um die auf dem Höcker (3) angebrachte Feder weiter gegen den Ansatz­ bereich des beweglichen Kontaktelementes (7) zu verschie­ ben, wobei der Hauptträger (1) in diesem Bereich eine bo­ genförmige Stufe (4) aufweist, an welche das jeweilige Ende der Bimetallfeder (6) zur drehfesten Montage ange­ paßt ist.

5. Elektrothermische Sicherungsvorrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zwischenstück des zum festen Kontakt (14) gehö­ renden Anschlußstücks (9) ein Verstärkungslager (22) vor­ gesehen ist, das mit dem Hauptträger (1) verbunden ist, indem es sich durch eine Bohrung (28) erstreckt, die in einer nahe am Trägerrand vorgesehenen Vertiefung (29) an­ gebracht ist, und sich an einem inneren Vorsprung (30) dieser Vertiefung (29), die der Bohrung (28) entspricht, festhakt.