DE901073C

DE901073C - Elektrischer Schnappschalter, insbesondere Waermeschalter

Info

Publication number: DE901073C
Application number: DEG7666A
Authority: DE
Inventors: Harry C Swan
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1950-12-15
Filing date: 1951-12-15
Publication date: 1954-01-07
Also published as: DE1674630U; FR1046340A; GB696269A; US2616005A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, der eine Anzahl elektrischer Stromkreise in Abhängigkeit von dem in ihnen fließenden Strom schaltet.

Die Erfindung¹ hat sich die Aufgabe gestellt, einen temperaturgesteuerten! Schalter zu schaffen, der beispielsweise zur Steuerung von Einphaseninduktionsmotoren verwendbar ist und so gedrängt gebaut werden kann, daß er sich in das Motorgehäuse einbauen läßt.

Allgemein läßt sich die Erfindung als¹ ein elektrischer Schalter kennzeichnen, insbesondere- als Wärmeschalter, der mehrere elektrische Stromkreise ein- und ausschalten kann, in denen die beweglichen Kontakte gesondert montiert sind und individuell von federnden Kippspannwerken gesteuert werden, die alle ein (gemeinsames Sprunigglied für die Betätigung der Kontakte enthalten. Dieses als Anschlaghebel ausgebildete Sprungglied' wird durch eine Feder in die eine seiner End-Stellungen gedrängt; seine Stellung relativ zu der oder jeder Totpunktstellung dagegen wird von einem sich bei Erwärmung ausdehnendien elektrischen Leiter gesteuert, dessen eines Ende im Gestell festliegt, während sein anderes Ende mit dem Ansdhlaghebel oder Sprungglied verbunden ist, und der in einem Stromkreis mit den Schalterkontakfen liegt, so daß das Maß seiner jeweiligenAusdehnung durch den in ihm fließenden Strom bestimmt wird. Das Sprungglied wird gegen die Wirkung seiner

Feder durch die mechanische Spannung¹ des Leiters bewegt, wenn sich dieser bei Verringerung des Stromdurchgangs abkühlt, während eine Verstärkung des Stromdurchgangs eine Ausdehnung des Leiters herbeiführt, die ihrerseits wieder ein Herumwerfen des Sprunggliedes durch die Feder in die andere Richtung ermöglicht. Die Hubgrenzen dies Sprunggliedes¹ liegen zu beiden Seiten der Totpunktstellung(en) der verschiedenen' die Kontakte ίο steuernden Kippspannwerke.

Die Kontakte sitzen vorzugsweise an elastischen

Streifen, Blättern oder Zungen, die miit einem Ende an einem gemeinsamen festen Halter befestigt sind und in der Nähe ihrer Befestigungsstelle Durchbräche aufweisen, um dem Sprungglied bei seinen Schaltbewegungen freien Durchgang zu gewähren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in

den Zeichnungen beschrieben und dargestellt.

Fig. ι ist eine Draufsicht auf den Schalter, bei der beide Kontakte !geschlossen sind;

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, bei der jedoch einer der Kontakte geöffnet ist;

Fig. 3 ist ebenfalls eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, bei· der beide Kontakte geöffnet sind; Fig. 4 ist eine Ansicht des einen Endes des Schalters·;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des Schalters, beider die Isolierplatte entfernt ist; Fig. 6 ist eine Ansicht des Schalters in. der in Fig. 4 angegebenen Pfeilrichtung 6.

Der Schalter ist auf einer Grundplatte 20· au;» isolierendem Material montiert, auf der zwei stationäre Kontakte 21 und 22 montiert sind. Der eigentliche Schaltermechanismus besteht aus¹ einem festen, im allgemeinen kanalförmigen Rahmen 23, der oben einen Stegteil 24 und zwei Seitenstützen 25 und 26 aufweist, aus denen die Lappen 27 und 28 herausgebildet sind, die durch die Isolierplatte 20 hindurchgehen und so verdreht sind, daß sie den Rahmen im der Isolierplatte 20 befestigen. Zwei lappenartige Ansätze 30 und 31 sind' von dem Steg 24 rechtwinklig abgebogen. An dem Ansatz 30 sind zwei biegsame Kontaktzungen 32 und 33, und eine Blattfeder 34 mit einem Niet 35 befestigt. An ihrem freien Ende trägt die Kontaktzunge 32 einen Kontakt 37, der mit dem festen Kontakt 21 zusammenwirkt. In ähnlicher Weise trägt die Kontaktzunge 33 an ihrem freien Ende einen Kontakt 38, der mit dem festen Kontakt 22 zusammenwirkt. Die Blattfeder 34, die an dem Ansatz 30 zwischen den beiden Kontaktzungen 3,2 und 33 eingespannt ist, hält einen Anschlaghebel, das Sprungglied 40, das mit seiner Kante in den Schlitzen 41 und 42 der Kontaktzungen 32 und 33 liegt (s. Fig. 5). Das Sprungglied 40 ist an der Feder 34 mit dem an ihm ausgebildeten Vorsprung 43 befestigt, der durch einen Schlitz in der Feder 34 hindurchgeht und dann umgebogen ist. An dem Sprungglied 40 ist ein Ende eines elektrischen Leiters 50, der sich bei Erwärmung ausdehnt, so befestigt, daß Leiter 50 und Sprungglied 40 leitend verbunden sind. Das andere Ende des Leiters^ 50 ist an einer Vorrichtung befestigt, durch die seine Spannung reguliert werden kann, und die an dem Ansatz 31 befestigt ist, gegen die er isoliert ist. Die Feder 34 drückt gegen das Sprungglied 40 und wirkt dem mechanischen Zug des Leiters 50 entgegen.

An dem vom Niet 35 abgewendeten Ende des Sprunggliedes 40· sind zwei nebeneinanderliegende Rasten 55 und' 56 ausgebildet. Dieses mit den Rasten versehene Ende des Sprunggliedes 40 ragt rechtwinklig zur allgemeinen Ebene der geschlitzten Kontaktzungen 32 und 33: durch diese hindurch. In der Nähe des Kontaktes 37 ist aus der Kontäktzunge 32 ein federnder Finger 60 herausgearbeitet. Dieser Finger 60 ist so lang, daß er, wenn sein freies Ende in der Raste 56 liegt, unter federnder Vorspannung leicht gebogen wird, so daß er die Kontaktzunge von einer Tötpunktlage aus nach der einen oder anderen Seite drückt. Die Kontaktzunge 33 weist einen ähnlichen federnden Finger 6a auf, der mit seinem freien Ende in der Raste 55 liegt.

Wenn das Sprungglied 40 sich in der in Fig. 1 dangestellten Lage befindet, liegen -die Rasten 55 und 56 zu den Kontaktzungen 32 und 33 in einer solchen Lage, daß der auf die Kontaktzungen ausgeübte Drude ihre Kontakte 37 und 38 mit den festen· Kontakten 21 und 22 in Anlage hält.

Diese Stellung bleibt so lange bestehen, wie der Leiter 50· verhältnismäßig kalt ist und seine nor-•male Länge besitzt.

Wenn nun der Strom durch den Leiter 50 und die von den Kontakten 3,7 und 38 hergestellten Stromkreise, nämlich durch das Sprungglied 40· und die Finger 60 und 61 fließt, wird der Leiter 50 erwärmt und längt sich, so daß die Feder 34 das Sprungglied 40 im der Darstellung nach Fig. 1 entgegen dem Urzeigersinn bewegen kann. Sobald sich das· Sprungglied 40· so weit bewegt hat, daß die Raste 56 in einer Linie mit der Kontäktzunge 32 liegt, befindet sich 'der Finger 60 in der Totpunktlage.

Durch fortgesetzten Stromdurdhgang und daraus resultierende weitere Erwärmung 'dehnt sich der Leiter 50 weiter aus; dadurch wird die Wirkung des federnden' Fingers· 60 umgekehrt, die Kontaktzunge 32 schnappt über, und die Kontakte 3(7 und 21 werden getrennt (s. Fig. 2). Ein andern Rahmen 23 vorgesehener Anschlag 65 begrenzt die Bewegung der Kontaktzunge 32. Der in dem durch die Kontakte 37 und 21 kontrollierten Stromkreis fließende Strom wird auf diese Weise unterbrochen, aber durch den Leiter 50 fließt immer noch der Strom des durch die Kontakte 38 und 22 geschlossenen Kreises·. Die Stärke dieses Stromes mag gerade ausreichen), den Leiter 50 auf seiner derzeitigen Temperatur zu halten^ so daß er sich nicht weiter ausdehnt und der Stromfluß 'durch, die Kontakte 38 und 22 aufrechterhalten bleibt.

Wenn jedoch der Stromfluß durch: die Kontakte 38 und 22 wächst, dehnt sich der Leiter 50 weiter aus. Die Feder 34 kann infolgedessen das Sprungglied 40 in der Darstellung nach Fig. 1 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn bewegen, so daß auch die andere Raste 55 durch die Totpunktlage für den Finger 61 hindurchgeht, die Kontaktzunge 33

umschnappt und die Kontakte 38 und 22 geöffnet werden. Damit sind beide Stromkreise unterbrochen (s. Fiig. .31).

Die an. der Kontaktzunge 33 ausgebildete vordere feste Verlängerung 66, die sich normalerweise außer Eingriff mit der Kontaktzunge 32 befindet, liegt nun an dieser Kontaktzunge an, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist.

Wenn der dehnbare Leiter 50 sich nun abkühlt und zusammenzieht, wird das Sprungglied 40 gegen die Vorspannung der Feder 34 bewegt und dreht sich in der Darstellung nach den Fig. 1, 2 und 3 im Uhrzeigersinn. Zunächst werden, die Raste 56 und der Finger 60 auf die andere Seite des entspredhenfden Kontaktblattesi 32 bewegt, so daß er die Tendenz hat, die Kontakte 37 und 21 wieder zu schließen. Die Kontaktzunge 32 liegt jedoch nun an der festen Verlängerung 66 der Kontaktzunge 33, die ihrerseits von dem federnden Finiger 61 noch in

ao der öffnungssteMung gehalten wird.

Während sich das Sprungglied 40· unter dem Zug der Verkürzung des Leiters 50 weiter im Uhrzeigersinn bewegt, läßt allmählich die durch den Fingeroi auf das .Kontaktfolatt 313 wiirkende Kraft nach. Die einander entgegenwirkenden Kräfte der beiden Finiger 60 und 61 (gleichen sich in einer bestimmten Stellung des Sprunggliedes 40 aus, worauf beide Kontaktzungen 32 und 33 gleichzeitig zurückschniappen, so daß sich die Kontakte 37, 21 und 38, 22 gleichzeitig wieder schließen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elektrischer Schnappschalter, insbesondere Wärmeschalter, mit einer Mehrzahl zusammenwirkender Kontaktpaare, wobei einer der Kontakte eines jeden Kontaktpaares feststeht, während der andere Kontakt jedes¹ Paares auf je einer besonderen beweglichen Kontaktzunge angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß je eine federnde Strebe oder ein Finger (60, 61) mit ihrem einem Ende fest an der ihr zugeordneten Kontaktzunge (32, 33) sitzt, während ihr anderes Ende sich unter Spannung an einem gemeinsamen, beweglichen Anschlaghebel oder Sprungglied (40) kippspannwerkartig abstützt, wobei eine Feder (34) das Sprungglied (40) in einer Richtung drückt und ein sich bei- Erwärmung ausdehnender Leiter (50) in den Stromkreis der bewaglichen Kontakte (3_f7, 38) eingefügt ist, dessen eines Ende fest verankert und (dessen anderes Ende an dem Sprumgglied (40) in der Weise befestigt ist, daß hierdurch die durch die Feder (34) bewirkte Bewegung des Sprunggliedes durch eine Totpunktlage hindurchgesteuert wird.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (Rasten 55, 56) für die federnden Streben oder Finger (60, 61) am Anschlaghebel¹ (40) einen gewissen Abstand voneinander haben, so daß S¹I¹Ch das erste Kontaktpaar (37,21) früher öffnet als das¹ zweite (38, 22).
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch· !gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (32, 33) mit ihrem von den Kontakten (37, 38) abgewendeten Ende gemeinsam (bei 30) eingespannt sind.
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch τ, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprungglied (40) von einem federnden Element (34) gehalten wird, das gleichzeitig eine federnde Befestigung¹ für das Sprungglied bildet und eine darauf wirkende Federkraft ausübt.
5. Elektrischer Schalter nach: Anspruch 3. und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (32, 33) und die das Sprungglied (40) haltende Feder (34) gemeinsam (bei: 30) eingespannt sind.
6. Elektrischer Schalter nach einem 'der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (32, 33) dicht beieinander liegen und mit Schlitzen (41) versehen sind, in denen sich das. Sprungglied (40) quer zu ihnen bewegen kann.
7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich nach der öffnung beider Kontaktpaare die Kontaktzunge (33) des zweiten Kontaktpaares mit einer Verlängerung (66) gegen die Kontaktzunge (3,2) des ersten Paares legt und dadurch eine gleichzeitige Schließung beider Kontaktpaare (37, 21 und 38, 22) gewährleistet.
8. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (32, 33) elektrisch leitend ausgebildet und an das elektrisch leitfähige Sprungglied (40) angeschlossen sind, das seinerseits mit dem sich bei Erwärmung ausdehnenden Leiter (50) in elektrischer Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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