DE4321960A1

DE4321960A1 - Thermischer Schalter

Info

Publication number: DE4321960A1
Application number: DE4321960A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Morbitzer
Original assignee: Electrovac AG
Current assignee: Electrovac AG
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1994-01-20
Also published as: FR2693838A1; GB9313625D0; IT1264906B1; GB2269480A; ITMI931497A1; ITMI931497A0

Description

Die Erfindung betrifft einen thermischen Schalter mit einem von einem Thermo-Bimetall element mit Schnappwirkung gebildeten Temperaturfühler, der über ein Übertragungsglied mit einem Kontaktsystem in Verbindung steht.

Thermische Schalter dieser Bauart sind an sich bekannt. Bei Verformung des Temperatur fühlers durch steigende Temperatur wird das Übertragungsglied in Richtung des Kontakt elementes bewegt und verformt dabei dieses derart, daß eine Unterbrechung des Stromkreises durch Öffnung der Kontakte eintritt. Wenn die Temperatur sinkt, tritt eine Abkühlung des Temperaturfühlers ein, das Übertragungsglied bewegt sich nunmehr in Richtung Temperatur fühler, die Kontakte schließen sich und der Stromkreis ist wieder geschlossen.

Für viele Anwendungen ist es wünschenswert, daß bei einer bestimmten Temperatur der Stromkreis unterbrochen wird und daß selbst bei der darauffolgenden Abkühlung kein Schließen der Kontakte erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen als Schutzschalter arbeitenden thermischen Schalter vor zusehen, der eine dauernde Trennung der Kontakte nach dem Öffnen bei steigender Tempe ratur sicherstellt und auch bei darauffolgender Abkühlung in der Offenstellung verbleibt.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß eine mit dem Übertragungsglied zusammenwir kende Klemmsperre vorgesehen ist.

Die Erfindung ist weiters dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmsperre eine Basisfläche und an diese anschließend ein oder mehrere zungenförmige Elemente aufweist, wobei das oder die zungenförmigen Elemente am Übertragungsglied angreifen.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile sind in den Ansprüchen 3 bis 13 gekenn zeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der ange schlossenen Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen thermischen Schalter; Fig. 2 eine Unteransicht des erfindungsgemäßen thermischen Schalters gemäß Fig. 1; Fig. 3 schematische Darstellungen verschiedener Klemmelemente im Querschnitt; und Fig. 4 verschiedene Aus führungsformen von Klemmelementen in Draufsicht.

Der in Fig. 1 dargestellte thermische Schalter 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, vorzugsweise aus Keramik, einer im Bodenbereich des Gehäuses angeordneten tellerförmigen Thermo-Bimetallscheibe 3 und beidseitig am Gehäuse angeordnete Stromzuführungen 4, welche mit dem Kontakt 6a und einem den Kontakt 6b tragenden Kontaktträger 5 in Verbin dung stehen. Die Thermo-Bimetallscheibe 3 trägt ein Übertragungsglied 7, welches im we sentlichen gegenüber dem verformbaren Kontaktträger 5 mittig angeordnet und verschiebbar geführt ist. Innerhalb des Gehäuses 2 bzw. am Gehäuse ist ein Klemmelement 8 angeordnet, welches mit dem Übertragungsglied 7 derart in Kontakt steht, daß es bei Verformung (in Fig. 1 strichliert dargestellt) der Thermo-Bimetallscheibe 3 durch Erhitzen eine Bewegung des Übertragungsgliedes in Richtung des Kontaktträgers 5 leicht zuläßt, hingegen nach Abkühlen der Thermo-Bimetallscheibe ein Zurückgleiten des Übertragungsgliedes sicher verhindert. Dadurch bleiben die Kontakte 6a, 6b dauerhaft unterbrochen. Das Klemmelement selbst be steht aus einer Basisfläche 9, über welche die Befestigung im Schalter erfolgt, und ein an diese anschließendes zungenförmiges Element 10, welches am Übertragungsglied 7 angreift und damit dessen Bewegung freigibt bzw. verhindert.

Fig. 2 zeigt eine Unteransicht des erfindungsgemäßen thermischen Schalters, wobei das Klemmelement 8 mit einem zweigeteilten zungenförmigen Element 10 dargestellt ist, und das zungenförmige Element zwei räumlich voneinander getrennte Laschen 10a, 10b aufweist, welche mit den äußeren Bereichen des Übertragungsgliedes 7 in Kontakt stehen. Die Basis fläche 9 kann durch Schweißen, Klemmen, Nieten oder Schrauben mit der Stromzuführung 4, oder aber auch mit dem Gehäuse 2 verbunden sein. Die Fig. 4a-g zeigen verschiedene Ausfüh rungsformen des Klemmelementes, wobei die Basisfläche 9 in Form eines das Übertragungs glied 7 umfassenden Ringes ausgebildet ist und außer in Fig. 4c, welche nur an einer Seite des Übertragungsgliedes wenigstens ein zungenförmiges Element aufweist, an beiden Seiten des Übertragungsgliedes ein zungenförmiges Element angeordnet ist. Die in den Fig. 4a bis 4g dargestellten Klemmelemente können insbesondere im Übergangsbereich vom zungenförmi gen Element zur z. B. ringförmigen Basisfläche biegeweiche Stellen 11 bzw. Querschnitts schwächungen 12, wie z. B. runde, ovale, oder eckige Löcher aufweisen, die dazu dienen, ein erleichtertes Nachgeben des Elementes bei der Bewegung des Übertragungsgliedes bei an steigender Temperatur in Öffnungsrichtung der Kontakte zu ermöglichen. Eine in Fig. 4d dargestellte Verjüngung des zungenförmigen Elementes im Übergangsbereich erfüllt densel ben Zweck.

Die Fig. 4g zeigt ein ebenfalls Laschen aufweisendes zungenförmiges Element, wobei die La schen dabei jedoch an ihren äußeren Enden zusammenlaufen und am Übertragungsglied nur jeweils mit einer Spitze angreifen. Eine derartige Ausführung ist dann günstig, wenn eine be sonders schockfeste Sperrwirkung erzielt werden soll.

Das Übertragungsglied selbst kann an seinen mit dem zungenförmigen Element in Kontakt stehenden Flächen glatt ausgeführt sein, wobei die Klemmwirkung dabei durch den Winkel der beiden Flächen zueinander reguliert wird, oder aber es weist eine die Klemmwirkung be günstigende Oberfläche auf. Beispielsweise kann eine derartige Oberfläche durch Sandstrah len aufgerauht oder auch mit kleinen Hartstoffpartikeln beschichtet sein (Fig. 3d). Weiters kann das Übertragungselement wenigstens eine Raste oder gegebenenfalls auch eine feine Zahnung aufweisen, in welche das Klemmelement eingreift und dadurch nur eine Bewegung in einer Richtung zuläßt (Fig. 3b).

Das laschenförmige Element kann auch ein beispielsweise in seinem Kontaktbereich abge rundeter Hebel (Fig. 3c) oder eine Feder (Fig. 3e) sein. Diese Feder kann dann, beispielsweise wie in Fig. 3f dargestellt, in eine Nut des Gehäuses eingelegt werden.

Das in den Fig. 4 dargestellte Klemmelement ist als Klemmscheibe ausgebildet. Das ver wendete Material muß nicht zwingend ein Federmaterial sein, sondern es sollte die Restelasti zität eines beliebigen biegsamen Materials genügen. Die zungenförmigen Elemente können bei diesen Ausführungen vorgebogen sein, müssen allerdings nicht. Auch das Klemmelement ist an seiner Oberfläche durch z. B. Sandstrahlen aufgerauht oder aber auch mit kleinen Parti keln versehen. Als Beschichtungsmaterial für das Klemmelement ist ebenso wie für das Übertragungsglied SiC, SiO₂, Al₂O₃ usw. vorgesehen. Die Oberflächen können allerdings auch durch Beizen aufgerauht werden.

Claims

1. Thermischer Schalter mit einem von einem Thermo-Bimetallelement mit Schnappwir kung gebildeten Temperaturfühler, der über ein Übertragungsglied mit einem Kontakt system in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Über tragungsglied (7) zusammenwirkende Klemmsperre (8) vorgesehen ist.

2. Thermischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm sperre (8) eine Basisfläche (9) und an diese anschließend ein oder mehrere zungenför mige Elemente (10a, 10b) aufweist, wobei das oder die zungenförmigen Elemente am Übertragungsglied (7) angreifen.

3. Thermischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Klemmsperre (8) mit ihrer Basisfläche (9) am Gehäuse (2) des ther mischen Schalters (1) angeordnet ist.

4. Thermischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Klemmsperre (8) mit ihrer Basisfläche (9) an der Grundplatte oder einem Kontaktteil angeordnet ist.

5. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmsperre (8), vorzugsweise im Übergang vom zungenförmigen Element (10) zur Basisfläche (9), biegeweiche Stellen (11) bzw. Querschnittsschwächungen (12) aufweisen.

6. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfläche (9) und das zungenförmige Element (10) über ein Gelenk mitsam men verbunden sind.

7. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zungenförmige Element in Richtung Kontaktsystem zeigt.

8. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmsperre (8) durch ein Federelement, wie z. B. eine Blattfeder gebildet ist.

9. Thermischer Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder mit ihrem einen Ende in einer Öffnung des Gehäuses angeordnet ist und das andere Ende mit dem Übertragungsglied (7) zusammenwirkt.

10. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (7) eine aufgerauhte, vorzugsweise sandgestrahlte Oberflä che aufweist.

11. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (7) wenigstens eine Raste aufweist.

12. Thermischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied im Eingriffsbereich mit der Klemmsperre eine feine Zah nung aufweist.

13. Thermisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zungenförmige Element der Klemmsperre an einer Seite des Übertragungsglie des angreift.

14. Thermisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfläche der Klemmsperre das Übertragungsglied umfaßt und an jeder Seite des Übertragungsgliedes mit diesem ein zungenförmiges Element zusammenwirkt