DK144929B - Snapafbryderkontaktelement - Google Patents

Description

(19) DANMARK (^)

6 (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT <n) 144929 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5131/75 (51) Int.Cl.3 H 01 H 13/38 (22) Indleveringsdag 14· nov. 1975 (24) Løbedag 14. nov. 1975 (41) Aim. tilgængelig 17· rnaj 1976 (44) Fremlagt 5 · Jul. 1 982 (86) International ansøgning nr.

(86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 16. nov. 1974, 49726/74, GB 27- mar. 1975* 12857/75* GB

(71) Ansøger RANCO INCORPORATED, Columbus, US.

(72) Opfinder Robert Francis Pure sell, GB: Avtar Singh Bhabra, GB: Gugllelrao Rossi, DE.

(74) Fuldmægtig Kontor for Industriel Eneret v. Svend Schønning.

(54) Snapafbryderkontaktelement.

Den foreliggende opfindelse angår et snapafbryderkontakt-element omfattende et buklet blad af fjedrende plademateriale med en basisdel, to arme, der strækker sig ud fra basisdelen, og en brodel, der trækker de længst væk fra bladets basisdel liggende ender af de to arme sammen, hvorved brodelen forspænder bladet og prædisponerer det til snapbevægelse mellem to forskellige konfigurationer, og en fjedrende indre tunge, som ud-ø gør en integreret del af basisdelen og strækker sig fra denne pj mellem de to arme.

'J Der kendes mange forskellige typer af snapafbryderkon- U? taktelementer, navnlig til anvendelse i termostatkontakter.

£ Kontaktelementet påvirkes i et enkelt punkt ved hjælp af et t 3 2 144929 bevægeligt operationselement, der fx er forbundet med et temperaturmålende element, såsom en væskefyldt eller luftfyldt bælg eller membran eller et bimetalelement. Kontaktelementet er forspændt på en sådan måde, at når operationselementet har 5 udført en i forvejen fastlagt bevægelse deformeres kontaktelementet med en snapvirkning fra en konfiguration til en anden, hvilket forårsager en hurtig bevægelse af en afbryderkontakt, der er forbundet med en del af kontaktelementet i en afstand fra operationselementet. Forspændingen af kontaktelementet kan 10 udføres ved hjælp af et separat fjederelement, der virker på kontaktelementet som vist i fx DE offentliggørelsesskrift nr. 2.122.829.

Det er også kendt, fx fra DE fremlæggelsesskrift nr. 1.249.376, at tilvejebringe et snapafbryderkontaktelement af 15 fjedrende plademateriale med to arme, der er forbundet med hinanden med en integreret, bugtet brodel, på en sådan måde, at kontaktelementet har en konveks eller buklet form og er forspændt til udførelse af en snapbevægelse mellem to forskellige konfigurationer. Sådanne kontaktelementer fremstilles alminde-20 ligvis af bimetal, der bøjer sig som reaktion på temperaturforandringer til fremkaldelse af en snapbevægelse af kontaktelementet ved en forud fastlagt temperatur. Det er almindeligvis vanskeligt at regulere sådanne kontaktelementers operationsegenskaber, da det punkt, hvor elementets snapbevægelse 25 finder sted, vil være fastlagt i forvejen ud fra elementets konstruktion og forspænding.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et forbedret snapafbryderkontaktelement/ som let kan tilpasses forskellige monteringsarrangementer, og som kan 30 prædisponeres til snapbevægelse med forskellige operationsegenskaber, der er i overensstemmelse med den ønskede anvendelse af kontaktelementet.

Ifølge den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt et sådant snapafbryderkontaktelement af den i indledningen 35 omhandlede art, hvilket kontaktelement er ejendommeligt ved at bladet også har en ydre tunge, som rager ud fra basisdelen i retningen modsat den indre tunge, at bladet er prædisponeret til snapbevægelse mellem de to forskellige konfigurationer ved forskydning mellem armene og den ene tunges ende, idet 3 144929 den anden tunge har en endedel tilpasset til at blive forankret til en støtte, og at dimensionerne af den til forankring tilpassede tunge er bestemt af den kraft, som skal påføres den ene tunge til effektuering af bladets snapbevægelse.

5 Konstruktionen af snapafbryderkontaktelementet ifølge opfindelsen egner sig navnlig til installation af kontaktelementet i termostatkontakter, da elementets indre og ydre tunger er forholdsvis spændingsfrie områder. Som følge heraf kan udformningen af tungerne vælges således, at de passer til en bestemt 10 installation uden at man på væsentlig måde påvirker kontaktelementets snapvirkende egenskaber.

Brodelen som trækker kontaktelementets to arme sammen kan dannes integreret med den resterende del af kontaktelemen-tet ved presning eller standsning af hele bladet i et enkelt 15 stykke fra en flad metalplade, idet forspændingen enten tilvejebringes ved den samme eller ved en senere presnings- eller standsningsoperation under dannelse af mindst en bugtning eller bøjning i brodelen på en sådan måde at enderne af de fjedrende arme trækkes sammen.

20 Det kan af fabrikationsmæssige grunde foretrækkes at til vejebringe en separat brodel, som svejses eller på anden måde forbindes med de to armes ender, mens armene er trukket sammen, for på denne måde at give forspændingen i kontaktelementet.

Den sløjfe af metalplade, der danner kontaktelementet, kan 25 være af et hvilket som helst hensigtsmasssigt fjedermetal, fx beryllium/kobber. Til visse anvendelser af temperaturfølsomme termostatkontakter kan plademetalsløjfen dannes af blmetalma-teriale.

Ved anvendelse af afbryderkontaktelementet fastgøres en 30 kontakt til en del af kontaktelementet, som udfører en snapbevægelse, når elementet ændrer sig fra den ene konfiguration til den anden. Fx kan denne kontakt være båret af brodelen eller den kan bestå af selve brodelen, idet den ene af tungerne er forankret ved anvendelse af kontaktelementet. Den anden tun-35 ge kan i dette tilfælde være indrettet til at blive flyttet ved hjælp af et bevægeligt operationselement, fx som reaktion på bevægelsen af en bælg eller membran.

I kontaktenheder, hvor kontaktelementets to arme foretager en symmetrisk bøjning ved snapbevægelse aftontaktelemen-40 tet fra den ene konfiguration til den anden, vil kontakten 4 144929 blive anbragt på eller udgøre en del af brodelen, og den vil være anbragt på kontaktelementets langsgående symmetriakse, som går gennem de to tunger.

Ved andre praktiske anvendelser kan det være fordel-5 agtigt at anvende en asymmetrisk konfiguration af kontaktelementet, hvori kontakten bære af den en af armene eller ved den ene ende af brodelen i en afstand fra kontaktelementets langsgående symmetriakse.

Det omhandlede snapafbryderkontaktelement kan være ud-10 formet således, at det omfatter en flad strimmel af fjedrende materiale beregnet til at blive fastankret i den ene ende, to arme, der er integreret med og strækker sig ud fra en del af strimlen mellem dennes ender, hvilke arme strækker sig ud over strimlens ene ende, en brodel, der forbinder enderne af de to 15 arme og spænder. armene på en sådan måde, at de kan have mindst to forskellige konfigurationer i forhold til strimlen, og en elektrisk kontakt båret af brodelen.

Opfindelsen beskrives nærmere i det følgende ved hjælp af nogle udførelseseksempler under henvisning til den rent 20 skematiske tegning, hvor fig. 1 er et plant billede af et udstanset metalstykke beregnet til dannelse af et afbryderkontaktelement ifølge en udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 er et perspektivisk billede af et afbryderkon-25 taktelement dannet af det på fig. 1 viste udstansede metalstykke , fig. 3 er et skematisk billede set fra enden i retning af pilen 3 på fig. 2, visende to yderliggående konfigurationer af afbryderkontaktelementet i en symmetrisk bøjende arbejdsmå-30 de for elementet, fig. 4 er et skematisk perspektivbillede svarende til fig. 2 af et asymmetrisk afbryderkontaktelement ifølge en yderligere udførelsesform for opfindelsen, og fig. 5 er et perspektivbillede svarende til fig. 2, 35 der viser et afbryderkontaktelement ifølge en yderligere udførelsesform for opfindelsen.

Der anvendes samme referencenumre på alle tegningerne for at vise tilsvarende dele af de viste udførelsesformer.

Kontaktelementer i de udførelsesformer ifølge opfindel-40 sen, der er vist på fig. 1 - 4, er fremstillet ved udstansning U4929 5 fra et enkelt stykke fjedrende plademetal, i disse eksempler halv-hærdet beryllium/kobber-plade med en tykkelse på 0,25 mm. Standselegemet, der er vist i plan på fig. 1 er i form af en flad sløjfe, der i den ene ende er lukket af en basisdel 1, 5 hvorfra to parallelle arme 2,3 strækker sig ud. I denne udførelsesform er de ender af de to arme 2,3, der ligger borte fra basisdelen 1, forbundet med hinanden med en integreret, dvs. i samme stykke, udformet brodel 4, der danner sløjfens anden lukkede ende. Ved udstansning af det på fig. 1 viste plademetalerone 10 punsles der et hul 5 i brodelen 4. Hullet 5 er tilpasset til at modtage en afbryderkontakt 6 (fig. 2), som fastgøres i hullet 5, fx ved nitning eller svejsning.

Afbryderkontakten 6 kan i praksis være dannet som en integreret del af brodelen 4.

15 Basisdelen 1 i den flade sløjfe er dannet med to flade tunger 7,8, der strækker sig henholdsvis ind i og ud af sløjfen fra basisdelen. Den udadrettede tunge 8 er ved denne udførelsesform udformet med en halsdel 8a med nedsat bredde og ender i sin frie ende med en større del, der har et hul 9 bereg-20 net til at modtage en fastgørelsesskrue eller stift til forankring af tungen 8 i en fast stilling ved en anvendelsesmåde for afbryderkontaktelementet.

Efter udstansning af det flade element fra et plademe-talemne som vist på fig. 1 trækkes de borte fra basisdelen 11 25 liggende ender af de fjedrende arme 2,3 sammen ved dannelsen af bugtninger 10,11 i brodelen 4 symmetrisk på hver side af det til anbringelse af kontakten beregnede hul 5. Ved på denne måde at trække enderne af de to arme 2,3 sammen, bliver basisdelen 1 forspændt og gjort konkav eller buklet på en sådan må-30 de, at kontaktelementet antager den en af to stabile konfigurationer eller stillinger. Den ene af disse stabile stillinger er vist på fig. 2. I begge disse stabile stillinger er de fjedrende arme 2,3 hele tiden i samme plan, men ligger skråt i den modsatte retning af den falde tunge 7 i forhold til begyndel-35 sesplanet for det udstansede pladernetalelement.

Ved en anvendelsesmåde for afbryderkontaktelementet i en symmetrisk udformning er den udadrettede tunge 8 forankret i et punkt på kontaktelementets langsgående symmetriakse A-A, og kontakten 6, der er båret af brodelen 4, ligger også i 6 144929 dette symmetriplan. De to ydre stillinger for kontaktelemen-tet er i så fald som vist skematisk på fig. 3, og brodelen 4 forbliver i det væsentlige parallel med basisdelens 1 tværakse.

5 De fjedrende arme 2,3 foretager snapbevægelser mellem disse to ydre stillinger som reaktion på bevægelsen af den indre tunge 7 i modsat retning af armene 2,3. Ved denne arbejdsmåde kan tungen 7 derfor være påvirket af et afbryderoperationselement, der skematisk er vist som 12 på fig. 3, og 10 som fx er forbundet med en temperaturmålende bælg eller membran eller med et bimetalbøjningselement.

Når bevægelsen af den indre tunge 7 ved påvirkning af operationselement 12 er sådan, at den bringer kontaktelementet ind i en ustabil stilling, vil der fremkomme en snapbevæ-15 gelse af kontakten 6, idet afbryderkontaktelementet skifter konfiguration eller stilling, idet kontakten 6 bringes i indgreb med en fast afbryderkontakt (ikke vist). Når tungen 7 får lov til at vende tilbage til sin oprindelige stilling (fig. 2 og 3a) foretager kontaktelementet atter en snapændring af kon-20 figurationen, hvilket forårsager en snapbevægelse af kontakten 6 væk fra den faste kontakt.

Ved en arbejdsmåde for det på fig. 2 og 3 viste afbryderkontakte lement er afbryderkontakten og den faste forankring af kontaktelementet anbragt symmetrisk på den langsgående symme-25 triakse A-A og de to fjedrende arme 2,3 i kontaktelementet udfører tilsvarende bøjningsbevægelser. Forudgående indstilling af kontaktelementets snapbevægelse fra den ene ydre stillling (fig. 3a) til den anden ydre stilling (fig. 3b) kan udføres ved at regulere mellemrummet mellem den faste kontakt og den 30 bevægelige kontakt 6 ved hjælp af en ikke vist differentiel indstillingsskrue eller kamskive, når afbryderkontakterne er adskilte, med kontaktelementet i den på fig. 3a viste stilling.

Ved et passende arrangement af kontaktelementets forankringspunkt i forhold til stillingen af kontakten 6, og ved 35 begrænsning af den indre tunges 7 afbøjning, fx ved hjælp af en indstillingsskrue eller en kamskive, er det muligt at arrangere at kontaktelementet efter ønske har en monostabil eller en bistabil arbejdsmåde. Hvis fx den indre tunge 7 frit kan bevæge sig mellem to stabile yderstillinger, som vist på 40 fig. 3a og 3b, er kontaktelementet bistabilt, da det er nød- 7 144929 vendigt at anvende en operationskraft på tungen 7 i den ene retning for at fremkalde et skift fra den på fig. 3a viste stilling til den på fig. 3b viste stilling og at anvende en operationskraft på tungen 7 i den modsatte retning for at frem-5 kalde et skift fra den på fig. 3b viste stilling til den på fig. 3a viste stilling. Hvis derimod tungen 7 i den ene yderstilling af tungen (fig. 3b) er afbøjet fra en stabil stilling, således at der udøves en fjederkraft mod operationselementet 12 imod den anden yderstilling (fig. 3a) vil kontaktelementet 10 virke monostabilt, på den måde, at når tungen 7 frigøres fra sit indgreb med operationselementet 12, vil den altid vende tilbage til den første stabile stilling, i dette eksempel den på fig. 3a viste stilling.

En alternativ udførelsesform for afbryderkontaktelemen-15 tet ifølge opfindelsen er vist skematisk på fig. 4. Denne afbryderkontakt er magen til den, der er vist på fig. 2 og 3, bortset fra, at brodelen 4 ved denne udførelsesform er dannet med en 1 enkelt deformationsbøjning 10. Afbryderkontakten 6 er anbragt på den ene ende af den ene fjedrende arm 2, eller på den ene 20 ende af broen 4, i en afstand fra kontaktelementets langsgående symmetriakse A-A. Denne asymmetriske udformning af kontaktelementet er særlig anvendelig, når en lille operationsbevægelse af temperaturmåleelementet skal udnyttes til frembringelse af en afbrydningsoperation, fx når temperaturmåleelementet er en væ-25 skefyldt, ekspanderbar bælgenhed. Afbryderoperationselementet 12 vil kunne virke på et hvilket som helst passende punkt på kontaktelementets langsgående midterlinie, i dette tilfælde på den udadrettede tunge 8. Indstilling af kontaktelementet ville fx kunne udføres ved hjælp af en indstillingsskrue eller 30 kamskive (ikke vist), der virker på enden af brodelen 4 i en afstand fra kontakten 6, til forudgående fastlæggelse af den størrelse af bevægelse af afbryderoperationselementet, der er nødvendigt for at få kontaktelementet til at virke.

Den på fig. 5 viste alternative udførelsesform for snap-35 afbryderkontaktelementet ifølge opfindelsen er fremstillet ved stansning eller presning fra en plade af fjedrende metalplade, fx halv-hærdet bery11ium/kobber-p1ade med en tykkelse på 0,25 mm. Det udstansede legeme er i form af en flad strimmel 21 med to fjedrende arme 2,3, der strækker sig derfra og er udformet i U4929 8 ét stykke denned., begrænset af en basisdel 1 af en sløjfe dannet ved hjælp af armene. Armene 2,3 strækker sig fra strimlen 21 på et sted mellem dennes ender, og enderne af armene 2,3 strækker sig ud over en tunge 7 ved den ene ende af strim-5 len 21, og armene er forbundet med hinanden med en brodel 4, der er svejset til enderne af armene 2,3 i en afstand fra basisdelen 1 under lukning af den af armene 2,3 dannede sløjfe. Brodelen 4 er dannet med eller udgør en afbryderkontakt 6, som kan være en integrerende del af brodelen 4 eller kan være fast-10 gjort til brodelen 4 fx ved nitning eller svejsning. Kontakten 6 kan være anbragt i midten af brodelen 4, som vist på fig. 5, eller den kan være anbragt ved den ene ende af brodelen 4 til dannelse af et afbryderkontaktelement analogt med den på fig.

4 viste udførelsesform.

15 Den udadrettede tunge 8 ved enden af strimlen 21 i en afstand fra brodelen 4 er dannet med et hul 9 eller et andet middel beregnet til at modtage en fastgørelsesskrue eller en nitte til forankring af tungen 8 i en fast stilling under anvendelse af afbryderkontaktelementet.

20 Efter udstansning af strimlen 21 og armene 2,3, for trinsvis fra en kontinuerlig metalstrimmel, trækkes enderne af armene 2,3 sammen og brodelen 4 svejses på enderne af armene 2,3, hvorved armene 2,3 bliver spændte. Dette forvrider strimlen 21 og armene 2,3 over i en konkav eller buklet form, 25 således at den kan antage den ene af to stabile stillinger, hvoraf den ene er vist på fig. 5, i hvilken stilling de fjedrende arme 2,3 er i det væsentlige parallelle med hinanden, men ligger skråt i forhold til strimlen 21.

Konstruktionen af afbryderkontaktelementet ifølge op-30 findelsen tillader betragtelige afvigelser med hensyn til den måde, hvorpå afbryderkontaktelementet installeres til snapafbrydningsvirkning. I den alternative arbejdsmåde af afbryder-kontaktelementet vist på fig. 4 er således den fastgjorte forankring af kontaktelementet anbragt på enden af den indadret-35 tede tunge 7 og afbrydningsoperationselementet 12 virker på den udadrettede tunge 8 eller på basisdelen 1, idet afbrydningsoperationsbevægelsen af tungen 8 i dette tilfælde er i samme retning som den resulterende bevægelse af kontakten 6.

Afbrydningskontaktelementet ifølge opfindelsen kan let U4929 9 installeres i et afbryderhus på en sådan måde, at de indstillingsorganer, der er beregnet til forudgående fastlæggelse af den bevægelse af operationselementet, der er nødvendigt for at få afbryderen til at virke, hvilket i tilfælde af en 5 temperaturreagerende afbryder repræsenterer den temperaturforskel, der er nødvendig for at få afbryderen til at virke, let kan indstilles ved et indstillingselement, som fx en skrue, der strækker sig gennem afbryderens væg, uden kritisk begrænsning af dette indstillingselements placering.

10 Ved passende valg af bredden af den halsdel 8a i den udadrettede tunge 8 er det desuden muligt at indføre en i forvejen fastlagt flexibilitetsgrad ved den vægtarm, hvormed kontaktelementet er forbundet til sit faste forankringspunkt eller til virkningspunktet for operationselementet. Længden af 15 halsdelen 8a bestemmer den effektive vægtarm, hvormed kontaktelementet er forankret eller på hvilken afbrydningsoperationselementet virker. Det er derfor muligt ved passende dimensionering af halsdelen 8a at tilvejebringe en ønsket operationskraft for afbryderkontaktelementet i det væsentlige uafhængigt 20 af kraftforskellen knyttet til skift af afbryderkontaktelementet fra en stilling til en anden, hvilket kraftforskel er et resultat af forspændingen på armene 2 og 3.

Claims (6)

144929 ίο

1. Snapafbryderkontaktelement omfattende et buklet blad af fjedrende plademateriale med en basisdel (i), to arme (2,3), der strækker sig ud fra basisdelen og en brodél (4), der trækker de længst væk fra bladets basisdel' liggende ender af de to arme sammen, hvorved brodelen forspænder bladet og prædisponerer det til snapbevægelse mellem to forskellige konfigurationer, og en fjedrende indre tunge, som udgør'en integreret del af basisdelen og strækker sig fra denne mellem de to arme, kende-10 tegnet ved, at bladet også har en ydre tunge (8), som rager ud fra basisdelen (1) 'i retningen modsat den indre tunge " (7), at bladet er prædisponeret til snapbevægelseIsen mellem de to forskellige konfigurationer ved forskydning mellem armene (2,3) og blot den ene tunges (7 eller 8) ende, idet den anden tun-15 ge (å eller 7) har en endedel tilpasset til at blive forankret til en støtte, og at dimensionerne af den til forankring tilpassede tunge er bestemt af den kraft, som skal påføres den ene tunge til effektuering af bladets snapbevægelse. 2. ' Kontaktelement ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at i det mindste basisdelen (1) og armene (2,3) er dannet af fjedrende plademetal.

3. Kontaktelement ifølge krav 1 eller 2, kendetegne t ved, at basisdelen og armene er dannet af bimetalmateriale.

4. Kontaktelement ifølge et hvilket som helst af de fore-25 gående krav, kendetegnet ved, at en afbryderkontakt (6) er båret af brodelen (4) eller udgør selve brodelen, og at den ene af tungerne (7,8) er indrettet til at kunne forankres, når kontaktelementet er i brug.

5. Kontaktelementet ifølge krav 4, kendetegnet 30 ved, at kontakten (6) bæres af den ene af armene eller ved den ene ende af brodelen (4), og at kontakten (6) er anbragt med en afstand fra den langsgående symmetriakse (A-A).

6. Kontaktelement ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at brodelen (1) er dan- 35 net i ét stykke med resten af kontaktelementet ud fra en flad plade, idet forspændingen er tilvejebragt ved dannelse af mindst en bøjning eller bugtning (10,11) i brodelen (4).