DE7410781U - Thermischer Mikroschalter - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen thermischen Mikroschalter mit unter Wärmeeinf luf. bev/cgbarem Bimetallschaltclemcnt.

Es ist bekannt, die mechanische Lageveränderung von Diine ta lischaltern zur Durchführung von Schaltungen auszunutzen, beispielsweise wenn es in zu schützenden Netzen zu überströmen durch Kurzschluß ori.dql. kommt. Dabei kann das Bimetallelement entweder direkt vom Strom durchflossen sein, wodurch es sich bei einem Überstrom erwörmt, es kann aber auch in der Nähe einer Wärmequelle angeordnet sein und reagiert dann auf diese oder allgemein auf Veränderung der Umgebungstemperatur. Als Folge der Erwärmung oder Abkühlung führt das Bimetallelement die

Λ 40 375 m

a - 123

18. M.Mrί 197

mechanische Bewegung durch; es ist bekannt, diese Bewegung zum Kinschalten oder Ausschalten zu verwenden.

Aufgabe der Neuerung ist es, einen thermischen Mikroschalter mit unter W.'irmeeinfIuP, bewegbarem Jiimetallschaltelement zu schaffen, der in der Lage ist, eine im wesentlichen prellfreie schnelle Umschaltung durchzuführen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem thermischen Mikroschalter und besteht erf indungsgeniciß darin, daß zur Umschaltung beiderseits der Eewegungsbahn der Kontaktstücke eines beweglichen Schaltarms ruhende Kontaktstücke vorgesehen sind und das Bimetallschaltelement als durch räumliche Verformung vorgesspannte und ein Schnappfederelement bildende ovale Scheibe ausgebildet ist, die in ihrer Mitte von einem Halter ortsfest gehalten ist.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Neuerung anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1a ein erstes Ausführungsbeispiel eines thermischen Mikroschalters in einer Seitenansicht,

Figur 1b das Ausführungsbeispiel der Figur 1 in einer Aufsicht,

A 40 375 m
a - 123
lB.Mürz 1974

Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung

einen möglichen, von dem Mikroschalter durchzuführenden Umschaltvorgang,

Figur 3 ein weiteres Ausführungsbcispiel bei verkürzter Baulänge.

In Figur 1a und 1b ist ein erstes Ausführungsbeispiol eines thermischen Mikroschalters dargestellt, v.'obei das Bimetallschaltelement als Bimetallsprungscheibe 1 ausgebildet ist. Die Bimetallsprungscheibe 1 ist in sich vorgespannt und aufgrund ihrer Form in der Lage, zwei definierte Ruhepositionen einzunehmen, wobei die eine Ruheposition in Figur 1a mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, die andere Ruheposition ist strichpunktiert.

Die Wirkung der Eimetallscheibe 1 ist so, daß sie bei einer Temperaturünderung zunächst für einen vorgegebenen Zeitraum in einer gegebenen Lage verharrt, sich in ihr jedoch in der Weise Spannungsänderungen ergeben, daß bei überschreiten eines bestimmten Temperaturpunktes ein ruckhaftes und schlagartiges Umspringen in die andere Position erfolgt..

Wie aus der Darstellung der Figur 1b ersichtlich, ist die Bitnetallscheibe als ovale Scheibe ausgebildet und weist in Längsrichtung verlaufende Erstreckungen 1a und 1b auf, dabei ist die den Schaltarmen und KontaktstücktrHgern abgewandtc Seite in einen Halter 2 des Mikroschalters fest eingespannt. Der Halter 2 kann in beliebiger geeigneter Weise am Basisteil 4 des Mikroschalters befestigt sein.

741«781iu.»

Λ 40 375 m

a - 123

18.März 1974

In ihrer Mitte ist die Eimetallsprungscheibe von einem weiteren, als Zapfen 5 ausgebildeten Halter in ihrer Höhe ortsfest gehalten, der Zapfen 5 ist am Basisteil 4 höhenverstellbar angeordnet, um so den richtigen Schaltzeitpunkt einstelisn zu können. Zu diesem Zweck v/eist der Zapfen 5 in seinem Unterbereich ein Außengewinde auf und kann in seiner Position durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben in einr- Hülse 6 am Basisteil 4 verändert werden.

; Mit dem anderen Ende 1b ist die Bimetallschoibo 1 an einen

Ouerelement oder Oucrbügcl 10 befestigt, dessen I ndi-n in j Wirkverbindung mit dem oder den SchalLnmen 11 oder II¹ stehen

j Das (juerelement 10 ist zu den L'ch.iLt.irtnon , der, lnnt. il t-if-.Hok-

' trägern und clen Kontaktstiickon i rxjl irrt a n ·ι |. I i]>Ut , Im'tit <>ii t

bevorzugt selbst aus Ir.ol icrni.it er I 11 un-l ·-. ι.·I.< π. .ir..-· ',"nriir Umschaltung. Die Verbintluna mit . Ι».·π < »ι» ι · · ί ■ ι ι r ι·ι ·-... '.|h· ^raffen , dan das £ nde Ib der l'li .<t;.i I Ir.i.'ln · 11" in ■ 1.11 ■ ■ ι ι riumi om Querelemont fret liev.-ofjl Ich , im-incli mi¹ 111 · -1 ■ ι μ ΊΓ"ΐ'.·.'η .-.-plpl.

eingreift In einer Wuitu·, .IaR ·Ι.»κ '. ιι·-ι· Ι·ι.ι > ' Ι'¹ ·\> π ι i'w qen dec t-ndoo Hi unnilLtc I Λ,,λτ hl'it . immi'Ii i-..ιι.ιΙ : ' ι |t- .In ·ί I:. Iercig dor nimotaHüclui l tu·, iiireu ΛΙ i',n: u ■,. μί· ι < ι. ίπΊ ιΐιΐ· ι iii.ii.' mit LlOÄUg Auf dt ο l-.unMl !"ifllt.-l ι ι "n|r ι , ·Ιι Ii ,.Ί.ιΙι,ίΓΗ' ..inI U hi η tor'Uv Γ t naUa M ιΐΠΜ ι i^L t . --. ι... · ι I I ■ ■'■ , ■ ι.· ι .ι .-.. ι,.ι ' ι .ιιί ι ·ιι aialon, d tu tin wtueint I ι <ht ι. nrhl .>|.-ιγ! in ι ι ι Im .hi. |.ι.·|.|ι. Kontakte¹ ·| Ia ! chao i t Iq vmi ihr. ι. < < -ι· ί.ι μπ¹ * · ι -ι > ί μ. .|.·γ cra Paattion l^at iim1 MiIi^- ·ί·»π -ιιιιΙι-ί. π inc Λι.ί i.jn ι.ι ΐπ·Μ . ii.iiit'i gelingt aa auch wur ιΙμ.ίί ϋ.Ίι.ι I t .ί. . in. π 111".1(1.,¹IiIUnMiTi Kontakt-

741978111.7.7*

A 40 375 π»

a - 123

18. März 1974 - 5'

druck bis zum Schaltzeitpunkt aufrecht zu erhalten, und zwar in beiden Schaltpositionen, die der Schaltarm 11, 11' einzunehmen in der Lage ist.

Die Ausbildung der Bimetallscheibe und ihrer Form ist so, daß die Scheibe im wesentlichen oval ist und mit ihrem einen Ende bei 1a in den Halter 2 am Basisteil 4 des Mikroschalters eingespannt ist, das andere Ende 1b weist noch eine längliche Lrstreckung 1c auf, die einstückig mit der Bimetallscheibe ausgebildet ist und in das Querelement 10 eingreift.

Wie Figur 1a und 1b genauer zeigen, sind zwei Schaltarme vorgesehen, die federnd im Halter 17 eingespannt sind und an

ve r w ι η d un <7 s s t rr ihren äußersten Endpunkten über das Querelement 10/miteinander verbunden sind; das gleichmäßige Aufliegen des Querelementes auf diesen beiden Schaltarmen 11 und 11' verhindert eine Verdrehung derselben und bewirkt die synchrone Schaltbewegung.

Die Erwärmung der Bimetallsprungscheibe 1 kann über Heizwiderstände 18 und 18' erfolgen, die unterhalb oder doch im Bereich der Bimetallscheibe 1 angeordnet sind; eine Erwärmung kann jedoch auch von einer externen Wärmequelle herrühren.

In Figur 2 ist ein mögliches Schaltschema angegeben, welches unter Verwendung des Mikroschaltors aufgebaut werden kann. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß sich auf die Doppelpoligkeit beziehende Bauelemente jeweils mit einfach gestrichenen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der einen Schaltposition fließt oin Strom von Plus entlang dorr. Pfeil 19 durch den Widerstand 18, durch den Motor 2O und

A 40 375 m

a - 123

18.März 1974

zurück zum Minuspol, bei der anderen Schaltposition fließt der Strom entlang dem Pfeil 21 unter Umgehung de; Widerstandes 18 in Gegenrichtung durch den Motor und reversiert daher den Motor; wie ersichtlich, weist eine solche Schaltung ein Schwingverhalten auf und kehrt periodisch in eine Anfangsposition zurück. Ein solches Schwingverhalten kann in geeigneter Weise ausgenutzt werden.

Die Figur 3 zeigt schließlich noch ein im wesentlichen in seiner Wirkungsweise den Figuren 1a und 1b ähnliches Ausführungsbeispiel; dabei sind die Schaltarme und die Kontaktstücktrnger auf der gleichen Seite wie die Bimotallscheibe angeordnet, jedoch außerhalb desselben, so daß der Mikroschalter für besondere Anwendungsfalle zwar etwas breiter, jedoch beträchtlich kürzer baut. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur sind gleiche Teile wie in den Figuren 1a und 1b mit gleichen Bezugszeichen versehen, die Einspannung erfolgt dabei in einem gemeinsamen, als Isolierblock ausgebildeten Halter 29.

Es gelingt mit einem solchen thermischen Mikroschalter eine einwandfreie Umschaltung zu erreichen, wobei in beiden Schaltstellungen im wesentlichen ein vorgegebener, einheitlicher Kontaktdruck vorliegt, der sich erst im Moment des Umschaltens durch das Bimetallschaltelement ändert und wobei in den jeweiligen Arbeitspositionen des oder der Schaltarme ein fester Kontaktdruck ausgeübt wird.

741β7ί1ιι.7.Η I

Claims (6)

A 40 375 m a. ·» 123 1974 Schutzansprüche :

1. Thermischer Mikroschalter mit unter Wärmeeinfluß reversibel V9rformbarem Bimetallschaltelement,d adurch gekennzeichnet / daß zur Umschaltung beiderseits der Bewegungsbahn der Kontaktstücke (12, 12 ^s) eines beweg lichen Schaltarms (11, 11') ruhende Kontaktstücke (13, 13'; 15, 15') vorgesehen sind und das Bimetallschaltelement als durch räumliche Verformung vorgespannte und ein Schnappfederelement bildende ovale Scheibe (1) ausgebildet ist, die in ihrer Mitte von einem Halter (5) ortsfest gehalten ist.

2. Mikroschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Schaltarme (11, 11') vorgesehen und an ihren Enden über ein Querelement (10) verwindungssteif miteinander verbunden sind, in dem die Birnetsllscheibe (1) angreift.

3. Mikroschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ruhenden Kontaktstücke (13, 13'; 15, 15') jeweils an einem zungenförmigen Kontaktstücktri'ger (14, 14"; 16,16') angeordnet sind, der in einem an einem Basisteil (4) befestigten Halter (17) eingespannt ist.

4. Mikroschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Höhenverstellung der Bimetallscheibe (1) ihr Halter (5) mit einem Schraubengewinde versehen und in einer Hülse (6) mit Muttergewinde am Basisteil (4) befestigt ist.

5. Mikroschalter nach einem od^r mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

Λ 40 375 m

a - 123

Ib.März 1974

I- dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Machbarschaft

der Bimetallscheibe (1) mindestens eine Wärmequelle (13)

1 angeordnet ist, die je nach der ^chnltstellunq des Mikro-

i s~*-«'!Λ*?rs ein- oder ausgeschaltet ist.

Ι?·, ^""s

6. Mikroschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Schaltarme sov;ie

•ΐ die zugeordneten Kontaktstückträger mit der Bimetallscheibe

f ; (1) in einen gemeinsamen Lagerblock (29) eingespannt sind,

ί derart, daß Bimetallscheibe (1), Schaltarme und Kontaktstück-

i träger im v;esentlichen parallel verlauf end'nebeneinander

^; angeordnet sind.