DE977187C

DE977187C - Small thermal switch

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Publication number: DE977187C
Application number: DEO3851A
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1954-09-25
Filing date: 1954-09-25
Publication date: 1965-05-20

Description

AUSGEGEBENAM 20. MAI 1965ISSUED MAY 20, 1965

O 2851 VIII dj2i cO 2851 VIII dj2i c

Klein -ThermoschalterSmall thermal switch

Die Erfindung bezieht sich auf einen Klein-Thermoschalter, insbesondere zur Übertemperatursicherung für elektrische Geräte sowie Wicklungen von Maschinen und Transformatoren mit einer gewölbten, am Rand eines metallischen Gehäuses festgelegten Bimetallscheibe.The invention relates to a small thermal switch, especially for overheating protection for electrical devices and windings of machines and transformers with a curved, on the edge of a metallic housing fixed bimetal disc.

Die bekannten Klein-Thermoschalter für diese Zwecke, bei welchen die Bimetallscheibe im Zentrum, der Kontaktgabe dient, werden unter Bildung von Metalloxyden an den entstehenden Kontaktbrandstellen leicht zerstört; auch sind hierbei elektrische Störungen unvermeidbar.The well-known small thermal switches for this Purposes in which the bimetallic disk in the center serves to make contact, with the formation of Metal oxides easily destroyed at the contact burn points that develop; also here are electrical Disturbances inevitable.

Zur Erhöhung der Schaltleistungen und zur Vermeidung von Zerstörungs- und Anfressungserscheinungen infolge des Stromübertritts bei Kontaktgabe im Zentrum und an den Rändern der Bimetallscheibe sowie auch an den gefalzten Gehäuserändern durch Funkenbildung trägt nun gemäß der Erfindung die Bimetallscheibe einen Mittelkontakt und ist mit einer diesen mit dem ao Gehäuse verbindenden flexiblen Stromleitung zur elektrischen Entlastung versehen, wobei vorzugsweise eine sonnenradförmige Metallspinne Verwendung findet, die einerseits mit dem Kontakt der Bimetallscheibe und andererseits mit dem Gehäuse leitend verbunden ist. Somit fließt der Strom im Zustand »Ein« über den Kontakt und die gut leitende Verbindung zum Gehäuse und nicht mehr über die Bimetallscheibe. Da hierdurch die Bimetallscheibe auch von der Eigenerwärmung durch Stromwärme entlastet wird, wird eine Erhöhung der Leistung und Anspruchsgenauigkeit erzielt. Die Leistung derartiger Kleinstsicherungen gegen Übererwärmung und die Lebensdauer wird um das Viel-To increase the switching capacity and to avoid signs of destruction and scuffing as a result of the current transfer when contact is made in the center and on the edges of the bimetal disc as well as on the folded edges of the housing by spark formation, according to the invention, the bimetallic disk now has a center contact and is connected to one of these with the ao Housing connecting flexible power line provided for electrical relief, preferably a sun wheel-shaped metal spider is used, on the one hand with the contact of the Bimetal disc and on the other hand is conductively connected to the housing. Thus the current flows in the Status »On« via the contact and the highly conductive connection to the housing and no longer via the bimetal disc. As a result, the bimetallic disk is also protected from self-heating from electricity is relieved, an increase in performance and accuracy of claims is achieved. The performance such miniature fuses against overheating and the service life is

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fache erhöht. Damit können diese Klein-Thermoschalter nicht nur Schützbetätigungsspulen von einigen Watt steuern, sondern sie sind vor allem für unmittelbares Schalten von elektrischen Haushaltungsgeräten und Elektromotoren für Gleich- und - Wechselstrom verwendbar.times increased. This allows these small thermal switches Not only do they control contactor actuation coils of a few watts, but they are mainly used for direct switching of electrical household appliances and electric motors for DC and - Alternating current can be used.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Gegenkontakt am Gehäuse durch Verwendung verschieden dicker Isolierscheiben gegenüber dem Kontakt der Bimetallscheibe verstellbar sein, derart, daß die Vorspannung der Bimetallscheibe und damit der Kontaktdruck veränderlich ist.According to a further concept of the invention, the mating contact on the housing can be achieved by using insulating washers of different thicknesses can be adjusted in relation to the contact of the bimetallic washer be such that the bias of the bimetal disc and thus the contact pressure is variable is.

Durch richtige Wahl der Stärke einer unter dem vom Gehäuse isolierten Gegenkontakt angeordneten Isolierscheibe läßt sich somit der Kontaktdruck und damit die Vorspannung der Bimetallscheibe wesentlich verändern. Damit verändert sich auch die »Aus«-Schalttemperatur. Bei Erhöhung des Kontaktdruckes fällt und bei Verkleinerung steigt die »Aus«-Schalttemperatur. Es muß also bei hoher Vorspannung der Bimetallscheibe eine geringere Umgebungstemperatur vorhanden sein, um die Scheibe zum Kippen in die »Aus«-Stellung zu bringen. Analog wird die gleiche Scheibe bei geringer Vorspannung oder bei vollständig fehlender Vorspannung bei einer höheren Umgebungstemperatur in die »Aus«-Stellung umkippen.By correctly choosing the strength of one arranged under the mating contact isolated from the housing The insulating washer can thus reduce the contact pressure and thus the pretensioning of the bimetallic disk change significantly. This also changes the "Off" switching temperature. If the Contact pressure falls and when it is reduced, the "Off" switching temperature rises. So it has to be high preload of the bimetallic disk a lower ambient temperature must be present to tilt the pane in the "off" position. Analogously, the same slice is reduced with Preload or if the preload is completely absent at a higher ambient temperature Tip over to the "off" position.

Dieser Charakteristik der Bimetallscheibe entgegenkommend, kann erfindungsgemäß der staub- und flüssigkeitsdicht aufgebördelte Gehäuseoberteil eine zentrische, nach dem Gehäuseinnern ragende Wölbung besitzen, deren Wölbungstiefe veränderlich ist. Diese Wölbung wird dem gewünschten Temperaturintervall entsprechend vertieft, so daß die Bimetallscheibe auch nach dem Umkippen wieder die jeweils notwendige Vorspannung für vorbestimmte »Eine-Schalttemperaturen hat.Approaching this characteristic of the bimetal disc, according to the invention the dust-free and a liquid-tight flanged upper housing part a central, protruding towards the inside of the housing Have a curvature whose depth of curvature is variable. This bulge becomes the one you want Temperature interval deepened accordingly, so that the bimetal disc even after tipping over again the bias voltage required in each case for predetermined »on-switching temperatures Has.

Der erfindungsgemäße Klein-Thermoschalter kann zusätzlich durch Anordnung von Gegenkontakten beiderseits vom Reglerkontakt der Bimetallscheibe auch als temperaturabhängiger Umschalter verwendet werden. Zweckmäßigerweise wird man dazu die im Gehäuse angeordnete Bimetallscheibe mit beiderseits der Scheibenmitte angebrachten Hochleistungskontakten versehen.The small thermal switch according to the invention can also be arranged by the arrangement of mating contacts on both sides of the regulator contact of the bimetal disc also as a temperature-dependent switch be used. For this purpose, the bimetallic disk arranged in the housing is expediently used provided with high-performance contacts on both sides of the center of the pane.

Schließlich kann das aus Blech gefertigte Gehäuse zur Einsparung an Gewicht bei Verwendung von Berylliumkupfer aus etwa halb so starkem Material gefertigt werden. Dadurch läßt sich die gleiche axiale Belastung auf das Gehäuse untei Einsparung von etwa einem Drittel an Gewicht erzielen. Da Berylliumkupfer sich bis zu Festigkeiten wie Stahl thermisch aushärten läßt und praktisch gleiche Leitwert- und Wärmeübergangszahlen aufweist wie Kupfer, wird die Bereitschaft dieser Überwärmesicherung für die schnelle Aufnahme der Umgebungswärme infolge der geringeren Wärmekapazität noch erhöht.Finally, the housing made of sheet metal can be used to save weight made of beryllium copper from a material that is about half as strong. This allows the achieve the same axial load on the housing and save about a third in weight. Since beryllium copper can be thermally hardened to strengths like steel and has practically the same conductance and heat transfer coefficients as copper, the readiness becomes this overheat protection for the rapid absorption of the ambient heat as a result of the lower Heat capacity still increased.

Eine Ausführungsform des Klein-Thermoschalters gemäß der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Fig. ι und 2 jeweils den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Thermoschalter bei verschiedener Schaltstellung undAn embodiment of the small thermal switch according to the invention is shown for example in the drawing, namely show Fig. Ι and 2 each show the cross section through a thermal switch according to the invention with different Switch position and

Fig. 3 den Einblick in das Gehäuse von unten.3 shows a view of the housing from below.

Der untere Gehäuseteil 2 weist einen Randbord 3 auf, in dem die Kontaktscheibe 4, welche in ihrem Zentrum den Kontakt 5 trägt, liegt. Der obere Gehäuseteil 6 umschließt den Teil 2 mittels Bördelrand 7. In einem Absatz im Gehäuseteil 2 sitzt gegen das Gehäuse durch Isolierscheiben 8 elektrisch getrennt der Gegenkontakt 9 mit dem Kabelanschluß 10. Der Kabelanschluß n steht mit dem Gehäuse unmittelbar in elektrischem Kontakt.The lower housing part 2 has an edge rim 3, in which the contact disc 4, which in its Center carries contact 5, is located. The upper housing part 6 encloses the part 2 by means of a beaded edge 7. In a paragraph in the housing part 2 sits electrically against the housing through insulating washers 8 separated the mating contact 9 with the cable connection 10. The cable connection n is with the Housing in direct electrical contact.

Bei der als zulässig erachteten Temperatur kippt die Kontaktscheibe 4 von der in Fig. 1 in die in Fig. 2 gezeigte Lage. Die Kontaktes, 9 stehen somit durch den Gegendruck, der durch die unter Spannung stehende Bimetallscheibe 4 auf die Gehäuseumrandung erzeugt wird, unter Kontaktdruck aneinander. Hierbei wird der Stromkreis vom Kabelanschluß 10 über die Kontakte 9, 5 und die Arme der Metallspinne 12, 13 an den Gehäuseteil 2 zum Kabelanschluß 11 geschlossen. Die gut leitende Metallspinne 12, 13 ist einerseits mit dem Kontakt 5 der Bimetallscheibe 4 und andererseits mit dem Gehäuseteil 2 leitend verbunden. Durch diese flexible Stromleitung wird die Bimetallscheibe 4 elektrisch entlastet und eine Funkenbildung an deren Randkontaktstellen und damit eine Zerstörung des Bimetallrandes und deren gefalzte Auflage auch bei verhältnismäßig hohen Schaltleistungen vermieden. .._...... .._ . ..At the temperature considered permissible, the contact disk 4 tilts from that in FIG. 1 to that in FIG Fig. 2 position shown. The contact, 9 are thus by the counter pressure exerted by the tensioned bimetal disc 4 on the housing surround is generated, under contact pressure to each other. Here, the circuit from the cable connection 10 via the contacts 9, 5 and the Arms of the metal spider 12, 13 on the housing part 2 for the cable connection 11 are closed. The good conductive metal spider 12, 13 is on the one hand with the contact 5 of the bimetal disc 4 and on the other hand conductively connected to the housing part 2. This flexible power line creates the bimetallic disk 4 electrically relieved and a spark formation at their edge contact points and thus a destruction of the bimetal edge and its folded edition even with relatively high Switching performance avoided. .._...... .._. ..

Der zweckmäßigerweise staub- und flüssigkeitsdichte Gehäuseoberteil 6 kann eine zentrische, nach dem Gehäuseinnern ragende Wölbung 14 aufweisen. Diese Wölbung 14 ist durch Klopfen leicht veränderbar, wodurch die Vorspannung der Bimetallscheibe4 geändert und damit deren Intervall zwischen Aus- und Einschaltung beeinflußt wird.The expediently dust- and liquid-tight upper housing part 6 can be a central, according to have the interior of the housing protruding curvature 14. This bulge 14 is easy by tapping changeable, whereby the preload of the bimetallic disk4 changed and thus its interval is influenced between switching off and on.

Schließlich kann auch nach Abnehmen des Gehäuseoberteils 6 und Entnahme der Bimetallscheibe 4 der Gegenkontakt 9 am Gehäuseteil 2 durch Verwendung verschieden dicker Isolierscheiben 8 gegenüber dem Kontakts, der Scheibe4 verstellbar sein, wodurch ebenfalls die Vorspannung der Bimetallscheibe 4 und damit der Kontaktdruck veränderbar ist.Finally, after removing the upper housing part 6 and removing the bimetal disc 4 the mating contact 9 on the housing part 2 by using insulating washers 8 of different thicknesses compared to the contact, the washer 4 be adjustable, whereby also the bias of the bimetal disc 4 and thus the contact pressure is changeable.

Der Kabelanschluß 11 kann an Stelle wie hier am Gehäuseteil 2 ebensogut auch auf der entgegengesetzten Seite am Gehäuseteil 6 angebracht sein. Insbesondere kann auch der Kabelanschluß 10 zum Zweck leichterer Montage drehbar angebracht sein.The cable connection 11 can in place as here be attached to the housing part 2 just as well on the opposite side of the housing part 6. In particular, the cable connection 10 can also be rotatably attached for the purpose of easier assembly.

An Stelle nur eines Gegenkontaktes 9 kann auch beidseitig vom Kontakts der Bimetallscheibe4 je ein Gegenkontakt angeordnet sein, wodurch der Klein-Thermoschalter als Umschalter verwendbar wird.Instead of just one mating contact 9, the bimetallic disk 4 can also be used on both sides of the contact a mating contact can be arranged, whereby the small thermal switch can be used as a changeover switch will.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Small thermal switch, especially for excess temperature protection for electrical devices as well as windings of machines and trans-

Formators with a curved bimetal disc fixed on the edge of a metallic housing, characterized in that the bimetal disc (4) carries a center contact (5) and is provided with a flexible power line (12, 13) connecting this (5) to the housing (2) is.

2. Small thermal switch according to claim 1, characterized in that the connection of the contact (5) to the housing (2) via a sun wheel-shaped metal spider (12, 13) takes place.

3. Small thermal switch according to claim 2, characterized in that the mating contact (9) on the housing (2) by using insulating washers (8) of different thicknesses the contact (5) of the bimetal disc (4) is adjustable.

4. Small thermal switch according to claim 3, characterized in that for setting the bias of the bimetal disc (4) of the dust- and liquid-tight flanged upper part of the housing (6) has a central bulge (14) protruding towards the inside of the housing, whose depth of curvature is variable.

5. Small thermal switch as a temperature-dependent switch according to claims 1 to 3, characterized by the regulator contact (5) of the bimetal disc (4) on both sides Housing (2, 6) arranged mating contacts (9).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings