DE7920923U1

DE7920923U1 - Thermischer Zeitschalter

Info

Publication number: DE7920923U1
Application number: DE7920923U
Authority: DE
Original assignee: LIMITOR AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Current assignee: LIMITOR AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Priority date: 1979-07-21
Filing date: 1979-07-21
Publication date: 1979-10-25
Also published as: FR2462013B1; DE3128090C2; DE3128090A1; FR2462013A1

Description

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Beschreibung:

Die Erfindung befaßt sich mit thermischen Zeitschaltern, bestehend aus einem Bimetalltemperaturschalter und einem elektrischen Widerstand, der das Bimetallelement des Bimetalltemperaturschalteri beheizt.

Ziel der Erfindung ist ein sehr kleiner und preiswerter, mit nur geringer Heizleistung arbeitender Zeitschalter.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch einen Zeitschalter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Dieser Zeitschalter eignet sich für einfache Anwendungen, in denen der Widerstand im Normalbetriebszustand permanent von Strom durchflossen wird. Eine Störung des Normalbetriebszustandes kann in einem Absinken bzw. Ausbleiben des Stromes oder auch in einem Ansteigen des Stromes, der durch den Dickschichtwiderstand fließt, bestehen. Im ersten Fall wird der Zeitschalter so ausgelegt, daß die Schalttemperatur des Bimetallelements unter der Normalbetriebstemperatur liegt, während sie im zweiten Fall über der Normalbetriebstemperatur liegt. In beiden Fällen erfolgt das Umschalten als Reaktion auf die Betriebsstörung mit einer zeitlichen Verzögerung, die von der thermischen Trägheit der Schalterkomponenten, insbesondere des Dickschichtwiderstandes, des Gehäuses und des Bimetallelements abhängt.

Wegen der nur geringen Wärmeentwicklung des Dickschichtwiderstandes werden auch bei permanenter Widerstandsheizung die Temperaturen auf ein verhältnismäßig niedriges und problemloses Niveau begrenzt. Um dennoch den Bimetalltemperaturschalter hinreichend zuverlässig betreiben zu können, muß dieser hinreichend klein sein und eine gute Wärmeübertragung ermöglichen. Die Wahl eines flachen Kunststoffgehäuses für den Bimetalltemperaturschalter, auf dessen einer Breitseite sich der Dickschichtwiderstand befindet, geht aus von der Erkenntnis, daß zwar das Kunststoffgehäuse ein schlechter Wärmeleiter ist, daß aber die geringe Wärmekapazität des Kunststoffgehäuses wichtiger ist, wenn es darum geht, trotz geringer Wärmezufuhr oder bei Abkühlung des Schalters die Schalttemperatur nicht zu langsam zu erreichen.

Die in den Ansprüchen 2 bis 5 beschriebenen Merkmale haben sämtlich das Ziel, den Wärmeübergang vom Dickschichtwiderstand auf das Bimetallelement zu verbessern und dessen Ansprechsgeschwindigkeit zu erhöhen. Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 3 wird das Bimetallelement von der Kontaktfeder, welche eine verhältnismäßig große Wärmekapazität besitzt, thermisch weitgehend entkoppelt; die thermische Trägheit der Kontaktfeder beeinflußt das Ansprechverhalten des Bimetallelements nur noch gering.

Unter einer Schnappscheibe versteht man ein in eine gekrümmte Form geprägtes Bimetallelement, welches bei Überschreiten oder Unter-

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schreiten seiner Schalttemperatur abrupt seine Krümmung von konkav zu konvex oder umgekehrt wechselt.

Unter der aktiven Seite des Bimetallelements wird die Seite verstanden, die aus dem Material mit dem größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Wendet man diese Seite der Wärmequelle zu, so wird mit ihr bevorzugt jene Seite erwärmt, welche in •rster Linie für das Ändern der Krümmung verantwortlich ist.

Ein transparentes oder transluzentes Gehäuse empfiehlt sich, wenn auch Wärmestrahlung nennenswert zur Erwärmung bzw. Abkühlung des Bimetallelements beitragen soll.

Im einfachsten Falle klebt man den Dickschichtwiderstand, der üblicherweise in Gestalt einer dünnen beschichteten Sinterkeramikplatte vorliegt, mit der beschichteten Seite außen auf das Gehäuse des gekapselten Bimetalltemperaturschalters auf. Besonders kompakt und robust ist jedoch ein Zeitschalter, bei dem der Dickschichtwiderstand im Gehäuse auf der Gehäuseinnenwand angebracht ist. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß man mit äußerst geringer Wärmeerzeugung im Dickschichtwiderstand arbeiten kann und daß Schwankungen der Umgebungstemperatur in ihrem Einfluß auf das Ansprechverhalten des Zeitschalters herabgesetzt sind.

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Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beiden beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung des Zeitschalters, und

Fig. 2 ist ein senkrecht durch die Breitseiten des Gehäuses gelegter Längsschnitt durch den Zeitschalter.

Der Zeitschalter besteht aus einem in ein Gehäuse 8 gekapselten Bimetalltemperaturschalter und einen Dickschichtwiderstand 12, der mit seiner mit der Widerstandsbahn beschichteten Seite mit einer Breitseite des Gehäuses 8 verklebt is.t. In Fig. 1 sind die Enden der zur Widerstandsbahn führenden Leiterbahn auf dem plattenförmigen Träger des Dickschichtwiderstandes zu sehen; si.e sind über zwei Lötpunkte 14 mit elektrischen Zuleitungen 15 verbunden.

Das Gehäuse 8 besteht aus formbeständigem, transparentem Kunscstoff, vorzugsweise aus Polyäthylenterephtalat. Auf der vom Dickschichtwiderstand 12 entfernt liegenden Gehäuseinnenseite (Breitseite) verläuft eine elektrische Zuleitung 3 zum unbeweglichen Kontaktstück 4. Über der Zuleitung 3 ist etwa in der Gehäusemitte die Kontaktfeder 1 mit dem beweglichen Kontaktstück 2 an ihrer Spitze angeordnet. Die Kontaktfeder 1 und die Zuleitung 3 werden

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durch zwei in das Gehäuse 8 eingeschobene Füllstücke 6 und 7 aus Kunststoff eingespannt und auf Distanz gehalten. Die Gehäusecffnung, welche an dem von den Kontaktstücken 2 und 4 entfernten Gehäuseende liegt, ist durch eine Gießharzmassa 9 ausgefüllt, durch die die beiden Zuleitungen 10 zum Bimetalltemperaturschalter herausgeführt sind.

Aus der Kontaktfeder 1 sind zwei Laschen 11 ausgestanzt und hakenförmig nach oben gebogen. Sie halten zwischen sich eine Bimetallschnappscheibe 5, die lose auf der Außenseite der Kontaktfeder 1 liegt und damit nur durch die obere transparente Gehäusewand von der beschichteten Seite des Dickschichtwiderstandes 12 getrennt ist.

Der Zeitschalter läßt sich sehr kompakt herstellen. Bewährte Abmessungen sind: Länge 15-20 mm, Breite 5-8 mm, Dicke ca. 3 mm.

Claims

PATENTANWALT^ . ." : '. DR. RUDOLF BAUER blPL.-lWd. HdLM-CJT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER WESTLICHE 28-31 (AM LEOPOLDPLATZ) D-753O PFORZHEIM, (WEST-germany) 'S (O72SI) 102200770 10. Juli 1979 III/K Firma Lind tor AG, CH-8022 Zürich (Schweiz) "Thermischer Zeitschalter" Ansprüche;

1. Therrdschor Zeitschalter, bestehend aus einem Bimetalltemperatu_-schalter und einem dessen Bimetallelement beheizenden elektrischenWiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand ein Dickschichtwiderstand (12) ist tnd daß der Bimetalltemperaturschalter ein in ein flaches Kunststoffgehäuse (8) gekapselter Schalter ist, auf dessen einer Breitseite der Diclcschichtwiderstand (12) aufgebracht ist.

2. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bimetallelement (5) des Schalters auf der dem

Dickschichtwiderstand (12) zugewandten Seite des Schalters befindet.

3. Zeitschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (1) des Schalters einseitig im

Gehäuse (8) eingespannt ist und das Bimetallelement (5) in Gestalt einer Schnappscheibe lose zwischen Laschen (11), Haken oder dergl. Halterungen auf der nach außen gewandten Seite der Kontaktfeder (1) gehalten ist.

4. Zeitschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Seite des Bimetallernents zum Dickschichtwiderstand weist.

5. Zeitschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) bei außen auf dem Gehäuse (8) angeordnetem

Dickschichtwiderstand (12) transparent oder translucent ist.