DE4308539A1 - Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines Thermobimetallelementes - Google Patents
Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines ThermobimetallelementesInfo
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- H01H37/20—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature by varying the position of the thermal element in relation to switch base or casing
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Über
tragung der Bewegung eines Thermobimetallelementes auf einen
Schaltmechanismus mit einem in einem Lagerbock geführten Be
tätigungsglied in Form eines zweiarmigen Hebels, dessen eines
Ende mittelbar oder unmittelbar in dem Bewegungsbereich des
Thermobimetallelementes hineinreicht und dessen gegenüber
liegendes Ende direkt oder über ein Zwischenglied auf den
Schaltmechanismus wirkt.
Einrichtungen der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise als
Baugruppen in Motorschutz- und Leistungsschaltern sowie in
Drucküberwachungsschaltern von Kompressoranlagen bekannt.
Insbesondere werden sie hier eingesetzt, um mit ihrer Hilfe
innerhalb des Drucküberwachungsschalters eine Motorschutz
einrichtung für den elektrisch betriebenen Kompressormotor zu
realisieren. Hierzu werden die einzelnen, üblicherweise drei
Stromphasen, zur Versorgung des Kompressormotors über ein von
Strom durchflossenen Draht spiralförmig umgebenes Thermobime
tallelement geleitet. Thermobimetallelement und Draht sind an
einem Ende miteinander verbunden, die übrige Oberfläche des
Thermobimetallelementes ist vom Draht durch eine elektrisch
isolierende Schicht getrennt. Bei Stromfluß durch den spiral
förmig gewickelten Draht wird dieser erwärmt und heizt
wiederum das Thermobimetallelement auf. Aufgrund seines
physikalischen Aufbaus verformt sich das Thermobimetall
element infolge der Aufheizung in eine definierte Richtung.
Bei einer festgelegten Grenzstromstärke ist diese Verformung
so groß, daß direkt oder indirekt die Bewegung des Thermobi
metallelementes auf ein Betätigungsglied wirkt, welches diese
Bewegung wiederum auf einen Schaltmechanismus überträgt, der
den Kompressormotor elektrisch vom Netz trennt.
Bei der Realisierung von Motorschutzeinrichtungen der obenbe
schriebenen Art tritt die Schwierigkeit auf, daß der Schalt
punkt für die festgelegte Grenzstromstärke nur bei einer be
stimmten Umgebungstemperatur exakt eingehalten werden kann.
Erhöht sich die Umgebungstemperatur der Motorschutzein
richtung, so wird das Thermobimetallelement ebenfalls diese
Umgebungstemperatur annehmen. Die Temperaturerhöhung führt
folglich bereits zu einer leichten Verformung des Thermo
bimetallelementes, infolge dessen ist die notwendige Rest
verformung bis zum Kontakt mit dem Betätigungsglied kleiner
und die hierfür notwendige Stromstärke im stromdurchflossenen
spiralförmigen Leiter nicht mehr so hoch wie bei einer
niedrigeren Umgebungstemperatur der Einrichtung.
Bei Motorschutzeinrichtungen der obenbeschriebenen Art be
steht oftmals die Notwendigkeit, die Schutzeinrichtung in Ab
hängigkeit vom verwendeten Kompressortyp auf unterschied
liche Grenzstromstärken einzustellen. Dies geschieht in her
kömmlicher Weise dadurch, daß der Auslöseweg bis zur Bewegung
des Betätigungsgliedes durch ein Schneckengetriebe in Verbin
dung mit einem Hebelmechanismus variiert wird. Diese Art der
Einstellung besitzt den Nachteil, daß sie baulich kompliziert
und infolge von immer vorhandenem Spiel des Schneckenge
triebes mit Toleranzproblemen behaftet ist, d. h. ein einmal
eingestellter Auslöseweg wird sich nach mehrmaliger Betä
tigung der Motorschutzeinrichtung unter Umständen so ver
ändern, daß eine Auslösung der Motorschutzeinrichtung bei
einer niedrigeren oder höheren Grenzstromstärke als der
ursprünglich eingestellten erfolgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die
Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines Thermobi
metallelementes so zu gestalten, daß bei verschiedenen Grenz
stromstärken eine hohe Reproduzierbarkeit des einmal einge
stellten Wertes in Verbindung mit einer konstruktiv einfachen
Bauweise gewährleistet ist. Außerdem soll die Einrichtung
sicherstellen, daß unterschiedliche Umgebungstemperaturen
keinen Einfluß auf den Auslösezeitpunkt einer mit Thermobi
metallelementen realisierten Schalteinrichtung haben.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines Thermobime
tallelementes auf einen Schaltmechanismus so gestaltet ist,
daß das Betätigungsglied als Bimetall ausgeführt ist, der
Lagerbock federnd aufgehängt ist und sich an einer verstell
baren schrägen Ebene abstützt.
Die Verwendung des Bimetalls als Betätigungsglied bewirkt,
daß sich das Betätigungsglied aufgrund seiner nunmehr spe
ziellen physikalischen Eigenschaft bei einer Erhöhung der
Umgebungstemperatur so verformt, daß sich der Auslöseweg bis
zur Bewegung des Betätigungsgliedes durch das Thermobi
metallelement oder einen zwischengeschalteten Schaltschieber
derart vergrößert, daß der durch den Stromfluß hervorgerufene
Verformungsweganteil am Gesamtauslöseweg gleichbleibt. Auf
diese Weise ist eine sichere Funktion der Thermo
bimetallauslösung beispielsweise als Baugruppe einer oben
beschriebenen Motorschutzeinrichtung bei allen in der Praxis
auftretenden Umgebungstemperaturen gewährleistet.
Die erfindungsgemäße federnde Aufhängung des Lagerbocks für
das Betätigungsglied in Verbindung mit der Abstützung an
einer verstellbaren schrägen Ebene bewirkt, daß der Lagerbock
in jeder möglichen Position der verstellbaren schrägen Ebene
zwischen ihrer Maximal- und Minimalstellung immer kraft
schlüssig an dieser anliegt. Eine Veränderung der Position
der schrägen Ebene führt unmittelbar und ohne Verlust durch
eventuell vorhandenes Spiel zu einer entsprechenden Ver
änderung der Position des Lagerbocks und folglich der
Position des im Lagerbock geführten Betätigungsgliedes, was
eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Auslöseweges für das
Thermobimetallelement bewirkt. Diese vorteilhafte Bauweise
der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt es zu, kundenseitig
gewünschte unterschiedliche Grenzstromstärken einer bei
spielsweise angeschlossenen Motorschutzeinrichtung durch Än
dern der Position der verstellbaren Ebene auf einfachste Art
und Weise zu definieren.
Spezielle Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind
Merkmale von Unteransprüchen.
Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, den Lager
bock aus Federblech herzustellen und ihm eine U-förmige
Form mit zwei sich gegenüberliegenden Schenkeln und einem sie
verbindenden Steg zu geben. Der eine Schenkel des Lagerbocks
wird an seinem freien Ende fest mit einem Teil des umgebenden
Gehäuses verbunden.
Der gegenüberliegende Schenkel stützt sich aufgrund der
Lagerung des Lagerbocks im Gehäuse durch Federkräfte kraft
schlüssig an der verstellbaren schrägen Ebene ab. Diese Bau
weise zeichnet sich besonders durch ihren platzsparenden
Aufbau, aber auch infolge der einteiligen Konstruktion des
Lagerbocks durch einen geringen Herstellungspreis aus.
Der Steg zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Lager
bocks ist mit einem Durchbruch zur Aufnahme des Betä
tigungsgliedes versehen und besitzt einen federnden Haken,
der gegen das Betätigungsglied drückt, sobald das Betäti
gungsglied bei der Montage im Bezug auf den Lagerbock in eine
fest vorbestimmte richtige Position gelangt ist. Durch diese
Ausgestaltung von Lagerbock und Betätigungsglied wird der
Montageaufwand der erfindungsgemäßen Einrichtung erheblich
reduziert. Es fallen keine Justierarbeiten an, gleichzeitig
ist sichergestellt, daß Betätigungsglied und Lagerbock immer
in eine fest vorbestimmte Position zueinander gelangen.
Um den Platzbedarf der erfindungsgemäßen Einrichtung so
gering wie möglich zu halten, sieht eine spezielle
Ausgestaltung vor, die verstellbare schräge Ebene an einer
Stirnfläche eines drehbaren Zylinders anzubringen. Der
Zylinder ist mit Hilfe einer umlaufenden Nut im Gehäuse ge
lagert, die Drehung des Zylinders bewirkt eine Auf- und Ab
bewegung des anliegenden Lagerbocks und folglich des im Steg
des Lagerbocks festgelegten Betätigungsgliedes. Diese Ausge
staltung ist insbesondere für eine einfache und schnelle
Positionsänderung des Betätigungsgliedes von Vorteil.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird
im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher be
schrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung als
Baugruppe als Motorschutzeinrichtung,
Fig. 2 räumliche Darstellung der erfindungsge
mäßen Einrichtung aus Fig. 1,
Fig. 3 Teilschnittbild gemäß Schnitt B-B aus
Fig. 2.
Das in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Ausführungsbei
spiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Übertragung der
Bewegung eines Thermobimetallelementes ist im oberen Bereich
einer in Fig. 1 dargestellten Schaltkammer 50 eines Druck
schalters angeordnet. In der Schaltkammer 50 ist eine Motor
schutzeinrichtung 40 zum Überlastungsschutz eines an der
Schaltkammer 50 angeschlossenen Kompressormotors integriert.
Die Motorschutzeinrichtung 40 beinhaltet drei bewickelte
Thermobimetallelemente 41, 42 und 43, die freien Enden der
Thermobimetallelemente 41, 42, 43, wirken gemeinsam auf einen
Schaltschieber 44. Das obere Ende des Schaltschiebers 44 ist
in einem Abstand A unterhalb eines Betätigungsgliedes 2 der
erfindungsgemäßen Einrichtung 1 angeordnet und in vertikaler
Richtung verschiebbar. Das Betätigungsglied 2 besitzt eine
längliche, streifenartige Form und ist als Bimetall aus
geführt. Das Betätigungsglied 2 ist in etwa mittig durch
einen Lagerbock 3, der eine im wesentlichen U-förmige Form
mit zwei unterschiedlich langen Schenkeln 4 und 5 und einen
zwischen den beiden Schenkeln angeordneten Verbindungssteg 6
besitzt, gehalten. Das nicht über dem Schaltschieber 44
angeordnete zweite freie Ende des Betätigungsgliedes 2 liegt
auf der Schaltwippe 7 auf, die zu einem hier nicht näher dar
gestellten Schaltmechanismus gehört, der wie die Einrichtung
1 ebenfalls im oberen Bereich der Schaltkammer 50 angeordnet
ist. Wird der Schaltmechanismus über die Schaltwippe 7 an
gesteuert, so bewirkt er, daß über einen zweiten Schalt
schieber 45 elektrische Kontakte 46, 47 getrennt werden, was
wiederum zu einer Abtrennung des Kompressormotors vom Strom
netz führt. Der Schenkel 5 des Lagerbocks 3 stützt sich mit
seinem freien Ende an einem Zylinder 8 ab, der an seiner
Unterseite eine schräg verlaufende Kontaktfläche 9 besitzt.
Die räumliche Darstellung in Fig. 2 macht deutlich, daß der
Zylinder 8 eine umlaufende Nut 10 besitzt, mit deren Hilfe er
drehbar im Gehäuse 51 der Schaltkammer 50 gelagert ist. An
der der Kontaktfläche 9 gegenüberliegenden Stirnfläche be
sitzt der Zylinder eine Werkzeugaufnahme 12, die eine Drehung
des Zylinders 8 durch Einstecken der Schaftspitze eines
Schraubendrehers erleichtert.
Der Schenkel 4 des Lagerbocks 3 besitzt an seinem freien Ende
eine U-förmige Umkantung 13, die einen Steg 52 des Schalt
kammergehäuses umgreift. Unter dem Schenkel 4 des Lagerbocks
3 befindet sich ein viereckiger Durchbruch 53 im Gehäuse der
Schaltkammer 50. Der Durchbruch 53 gestattet somit eine
Abwärtsbewegung des Lagerbocks 3, wobei die Kante 54 des
Durchbruchs 53 auf den Schenkel 4 eine entgegengesetzt nach
oben gerichtete Gegenkraft ausübt. Diese Gegenkraft sorgt
dafür, daß der Lagerbock 3 mit seinem Schenkel 5 kraft
schlüssig an der Kontaktfläche 9 anliegt. Eine Drehung des
Zylinders 8 führt also infolge der Abschrägung der Kontakt
fläche 9 zu einer Änderung der Position des Lagerbocks im
Bezug auf das feststehende Gehäuse.
Der Verbindungssteg 6 des Lagerbocks 3 besitzt in seiner
Mitte einen Durchbruch 14, in dem das Betätigungsglied 2 ge
halten ist. Unterhalb des Betätigungsgliedes 2 besitzt der
Lagerbock 3 zwei in Längsrichtung des Schenkels 4 parallel
zueinander verlaufende Einschnitte 15 und 16, durch die eine
federnde Lasche 17 gebildet ist. Wie aus Fig. 3 deutlich
wird, drückt die federnde Lasche 17 von unten gegen das
Betätigungsglied 2. An der Oberseite besitzt das Betätigungs
glied 2 zwei vorstehende, dreieckförmige Vorsprünge 19 und
20, die eine Nut 18 quer zur Längsachse des Betätigungs
gliedes 2 bilden. Diese Nut 18 gewährleistet eine fest
definierte Position des Betätigungsgliedes 2 im Bezug auf den
Lagerbock 3. Bei der Montage des Betätigungsgliedes 2 im
Lagerbock 3 ist es nur erforderlich, das Betätigungsglied
soweit durch den Durchbruch 14 zu schieben, bis der Verbin
dungssteg in die Nut 18 zwischen den Vorsprung 19 und 20 des
Betätigungsgliedes 2 einrastet. Die in der Schaltkammer 50
integrierte Motorschutzeinrichtung 40 hat die Aufgabe, eine
Abschaltung des Kompressormotors bei einer bestimmten Grenz
stromstärke zu gewährleisten. Ist diese Grenz- oder Über
laststromstärke erreicht, so haben sich die Thermobi
metallelemente 41, 42, 43 so stark verformt, daß der durch
die freien Enden der Thermobimetallelemente bewegte Schalt
schieber 44 mit dem Betätigungsglied 2 der erfindungsgemäßen
Einrichtung in Kontakt kommt, dieses nach oben bewegt und das
Betätigungsglied 2 aufgrund seiner Lagerung im Lagerbock 3
eine Druckbewegung auf die Schaltwippe 7 ausübt. Der in Fig.
1 eingezeichnete Abstand A kennzeichnet den Verschiebeweg des
Schaltschiebers 44 bis zum Erreichen der Überlaststromstärke
bei einer gewissen Umgebungstemperatur, beispielsweise 20°C.
Ist der Druckschalter einer erhöhten Umgebungstemperatur von
beispielsweise 50°C ausgesetzt, so bewirken die infolge der
Temperaturerhöhung von 30° leicht verformten Thermobimetall
elemente 41, 42, 43 eine Aufwärtsbewegung des Schaltschiebers
44. Da die physikalischen Eigenschaften des Betätigungs
gliedes 2 durch seine Ausführungsform als Bimetall denen der
Thermobimetallelemente 41, 42, 43 entsprechen, bewegt sich
das freie Ende des Betätigungsgliedes 2, das sich über dem
Schaltschieber 44 befindet ebenfalls nach oben, wodurch der
Abstand A auch bei einer Umgebungstemperaturerhöhung auf
beispielsweise 50°C den nahezu gleichen Wert besitzt wie bei
einer Umgebungstemperatur von 20°C. Die Berührung zwischen
Schaltschieber 44 und Betätigungsglied 22 erfolgt also
unabhängig von der Umgebungstemperatur immer erst dann, wenn
sich der Schaltschieber 44 um den Abstand A nach oben bewegt
hat, wobei der festgelegte Abstand A einer bestimmten
Grenzstromstärke entspricht.
Soll die Grenzstromstärke infolge der Verwendung eines
anderen Kompressormotortyps herauf- oder herabgesetzt werden,
so ist der Wert des Abstandes A zu vergrößern oder zu ver
kleinern. Dies geschieht durch Drehung des Zylinders 8, durch
die der Lagerbock 3 und mit ihm das Betätigungsglied 2 in
eine höhere oder tiefere Position gebracht wird. Auf diese
Weise läßt sich die Motorschutzeinrichtung 40 auf einfachste
Weise unter Verwendung des gleichen Druckschalters 50 an
unterschiedliche Kompressormotortypen anpassen.
Claims (8)
1. Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines
Thermobimetallelementes auf einen Schaltmechanismus mit einem
in einem Lagerbock geführten Betätigungsglied in Form eines
zweiarmigen Hebels, dessen eines Ende mittelbar oder un
mittelbar in den Bewegungsbereich des Thermobimetallele
mentes hineinreicht und dessen gegenüberliegendes Ende direkt
oder über ein Zwischenglied auf den Schaltmechanismus wirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (2) als Bi
metall ausgeführt ist, der Lagerbock (3) federnd aufgehängt
ist und sich an einer verstellbaren Ebene (9) abstützt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Lagerbock (3) aus Federblech hergestellt ist und
zwei Schenkel (4, 5) mit einem sie verbindenden Steg (6)
besitzt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der eine Schenkel (4) des Lagerbocks (3) an seinem
freien Ende fest an einem Gehäusebauteil (52) angeordnet ist
und daß der zweite Schenkel (5) des Lagerbocks (3) sich an
der schrägen Verstellebene (9) abstützt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (6) zwischen den beiden
Schenkeln (4, 5) des Lagerbocks (3) einen Durchbruch zur
Aufnahme des Betätigungsgliedes (2) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Betätigungsglied (2) mit dem Steg (6) des
Lagerbocks (3) durch eine Rastverbindung verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die verstellbare schräge Ebene (9) durch die
abgeschrägte Stirnfläche eines drehbaren Zylinders (8)
gebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der drehbare Zylinder (8) durch eine umlaufende Nut
(10) in einem Gehäuseteil (51) gelagert ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Lagerbock (3) mit den Schenkeln (4, 5) und dem
Steg (6) eine U-förmige Gestalt aufweist.
Priority Applications (1)
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DE19934308539 DE4308539B4 (de) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines Thermobimetallelementes |
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DE19934308539 DE4308539B4 (de) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines Thermobimetallelementes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4308539A1 true DE4308539A1 (de) | 1994-09-22 |
DE4308539B4 DE4308539B4 (de) | 2006-01-26 |
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ID=6483063
Family Applications (1)
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DE19934308539 Expired - Fee Related DE4308539B4 (de) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Einrichtung zur Übertragung der Bewegung eines Thermobimetallelementes |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4308539B4 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004090923A1 (de) * | 2003-04-11 | 2004-10-21 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Energiesteuergerät |
CN108520848A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-11 | 佛山市高明欧电子制造有限公司 | 一种远程电流温度控制器 |
CN108615656A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-02 | 佛山市高明欧电子制造有限公司 | 一种防低温自动接通远程电流温度控制器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1538425A1 (de) * | 1966-04-29 | 1969-11-06 | Danfoss As | Bimetall-Thermoausloeser |
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1993
- 1993-03-17 DE DE19934308539 patent/DE4308539B4/de not_active Expired - Fee Related
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CN108520848A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-11 | 佛山市高明欧电子制造有限公司 | 一种远程电流温度控制器 |
CN108615656A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-02 | 佛山市高明欧电子制造有限公司 | 一种防低温自动接通远程电流温度控制器 |
CN108615656B (zh) * | 2018-06-11 | 2023-09-01 | 佛山市高明欧一电子制造有限公司 | 一种防低温自动接通远程电流温度控制器 |
CN108520848B (zh) * | 2018-06-11 | 2023-09-01 | 佛山市高明欧一电子制造有限公司 | 一种远程电流温度控制器 |
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DE4308539B4 (de) | 2006-01-26 |
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