NL7906345A - Thermische uitschakelaar en werkwijze voor het monteren van een aantal van deze uitschakelaars. - Google Patents

Description

49 256/Li/Le - 1 -

Kenneth E. Beswick Limited, Frome, Somerset, Groot Brittannië

Thermische uitschakelaar en werkwijze voor het monteren van een aantal van deze uitschakelaars

De uitvinding heeft betrekking op een thermische uitschakelaar voor het openen van een elektrische stroomkring, die reageert opeen buitensporige temperatuurstijging, die « ; met de· door deze uitschakelaar beveiligde stroomkring ge- ; t . . - - j 5.’ paard gaat en betreft eveneens een werkwijze voor het mon- teren van êên of een aantal van deze uitschakelaars.

Thermische uitschakelaars van dit type zijn bekend, waarbij twee contacten onder voorspanning naar de normaal open stand staan, welke contacten in de gesloten s-^tand wor- 10. den gehouden door een element, dat uit een zodanig thermoplastisch materiaal is vervaardigd, dat het bij een tevoren bepaalde temperatuur zodanig wordt vervormd of samenklapt, dat het toelaat, dat de contacten hun normaal open stand innemen. Deze uitschakelaars helben een isolerend huis, hetwelk 15. uit twee delen bestaat, waarvan het ene deel is voorzien van een verhoogd gebied, hetwelk de vorm van een plat ijzer heeft, rondom welk ijzer twee verende contacten zijn aangebracht, die in gespannen toestand met elkander worden gehouden met het gebogen einde van het ene contact, hetwelk 20. over het einde van het andere contact is gehaakt. De contacten worden door een hol cilindrisch thermoplastisch element samengehouden, hetwelk op zijn plaats wordt gehouden, doordat het in een gevormde hoek van een ander verhoogd gedeelte van het eerste huisdeel rust. Het tweede huisdeel 25. wordt door een klinknagel of bout, die door de beide huisde-len gaat op zijn plaats over het eerste deel gehouden, teneinde de contacten en het thermoplastische element op te sluiten.

Het monteren van deze bekende uitschakelaars brengt enige problemen met zich mede. In de eerste plaats bestaat 30. het probleem van het monteren van de verende contacten in gespannen toestand en met hun einden met elkander in aanra- 790 6 3 45 * - 2 - 4 king zijnd in het eerste huisdeel en het zodanig op zijn plaats brengen van het thermoplastische element, dat de con-tacteinden met elkander in aanraking blijven en alle onderdelen op hun plaats houden, wanneer het tweede huisdeel over 5. en vast aan het eerste huisdeel wordt bevestigd. Bovendien moeten, wanneer de beide huisdelen zijn gemonteerd nog een speciale klinkbewerking uitgevoerd worden om deze beide huisdelen vast aan elkander te bevestigen.

Een oogmerk van de uitvinding is een thermische uitscha- 10. kelaar van het in het voorgaande beschreven type te leveren, die de fabricage en montage daarvan, die de noodzakelijkheid van een klinkbewerking vermijdt en die zichzelf meer geschikt leent voor het vervaardigen als massaprodukt. Het is eveneens een oogmerk van de uitvinding om een eenvoudigere fabricage-15. en montagemethode van een dergelijke uitschakelaar te leveren.

Deze oogmerken worden bij de uitschakelaar volgens de uitvinding bereikt, doordat hij een hol huis uit electrisch isolerend materiaal heeft, dat van een toegangsopening is voorzien, waarbij een paar contactorganen door deze toe- 20. gangsopening met hun binneneinden in dit huis steken, welke contactorganen met elkander in aanraking worden gehouden door een element, dat uit een zodanig materiaal is vervaardigd, dat het bij een tevoren bepaalde temperatuur vervormd of slap wordt en het toestaat:, dat de contacten van de uitscha-25. kelaar worden geopend, waarbij een plug van isolerend materiaal in de huisopening tussen deze contacten zit, een en ander zodanig, dat de huisopening is gesloten en de contacten in een toestand zijn gespannen, dat zij zich van elkander kunnen bewegen.

30. , Bij voorkeur zijn volgens de uitvinding de binneneinden I van de contacten met elkander in aanraking via een gebogen of haakvormig eindgedeelte van eencfer contacten, hetwelk over een eindgedeelte van het andere contact ligt, welke eind-gedeelten met hun oppervlakken met elkander in aanraking 35. zijn.

De isolerende plug kan volgens de uitvinding met een 790 63 45 4 - 3 _ Λ snapfitting in het holle huis passen. Hiertoe kunnen de plug en het huis zijn voorzien van een of meer samenwerkendejuit-steeksels en verdiepingen, die in elkander snappen, wanneer de plug geheel in het huis is gestoken.

5. Het huis kan uit isolerend materiaal bestaan, hetwelk doorschijnend kan zijn, zodat de stand, waarin zich de contacten bevinden, zichtbaar is.

Het inwendige einde van het huis kan naar een verdiept j gedeelte hellen, zodat het bij een tevoren bepaalde tempera- 10.'' tuur vervormbare of smeltbare element zich automatisch naar de juiste plaats in het huis beweegt.

Een gunstige uitvoeringsvorm van de uitschakelaar volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de contacten van schouders zijn voorzien, diemet het einde van het huis in 15. aanraking komen en de volledig ingeschoven stand vand e contacten bepalen. Volgens de uitvinding kan de. plug aan tegenover elkander liggende randen zijn voorzien van terugspringende of dergelijke delen en de contacten zijn voorzien van naar binnen uitgevoerde delen, die in of achter de terugspringende 20. of dergelijke delen grijpen.

Het vervormbare of samenklapbare element kan volgens de uitvinding uit een thermoplastisch of ander isolerend materiaal met een klein smelttraject bestaan.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze 25. voor het monteren van een uitschakelaar volgens de uitvinding, welke werkwijze wordt gekenmerkt, doordat zij de stappel omvat van het toepassen van een hol lichaam, hetwelk uit elekectrisch isolerend materiaal bestaat en een opening heeft, die toegang geeft tot het inwendige van het huis, van het 30. aanbrengen van een thermoplastisch of smeltbaar element in een tevoren bepaalde stand in het huis, van het zodanig aanbrengen van een paar contactorganen, dat deze door de opening in het huis uitsteken, waarbij de binneneinden van deze in het huis liggende contacten met elkander in aanraking komen, 35. van het zodanig aanbrengen van een der contactorganen tegen het thermoplastisch of smeltbaar element, dat dit de binnen- 790 63 45 4 » - 4 ~ einden met elkander in aanraking houden en van het instellen • van een plug van isolerend materiaal in de opening van het huis tussen de contactorganen, teneinde deze opening te sluiten en de contactorganen onder voorspanning naar hun open 5. stand te brengen.

De uitvinding maakt het mogelijk een aantal uitschake-laars volgens de uitvinding in éénjenkele montageserie te monteren. Dit kan volgens de uitvinding worden bereikt, doordat een aantal isolerende huizen op een tevoren bepaalde afstand 10, van elkander worden aangebracht, waarna een thermoplastisch of smeltbaar element in elk van deze huizen wordt aangebracht en eenzelfde aantal paren contacten en pluggen op dezelfde tevoren bepaalde afstand worden a*"angebracht, welke aantallen paren contacten tegelijkertijd door de huisopeningen in de 15. huizen worden gebracht en waarna het aantal pluggen in de huizen wordt gedrukt.

De huizen, de contacten en de pluggen kunnen op een bepaalde afstand van elkander liggend in stripvorm worden vervaardigd en aldus worden toegepast bij de montage van de uit-20. schakelaars. Nadat een thermoplastisch of smeltbaar element in elk huis van een strip van isolerende huizen is gebracht, wordt een strip contacten in de huizen gestoken, waarbij de binneneinden d aarvan met elkander inaanraking zijn en waarbij het einde van een deacontacten in elk huis tegen het bij-25. behorende element ligt. Hierna worden de pluggen van de strip tegelijkertijd in de openingen van de huizen gestoken, waardoor het aantal uitschakelaars is gemonteerd. Tenslotte kunnen de metalen strips en de uit kunststof bestaande verbindingen worden afgebroken of doorgesneden, teneinde de strook 30. .uitschakelaars in afzonderlijke uitschakelaars te scheiden.-iDesgewenst kan, terwijl de uitschakelaars nog door middel van uit kunststof bestaande verbindingsdelen zijn verbonden, doch nadat de metalen stroken, die de contacten met elkander verbinden, zijn verwijderd, de serie uitschakelaars als ëén 35. geheel worden getest.

De uitvinding zal in het navolgende worden toegelicht « 790 6 3 45 * 5 ...

___[ ^ ê aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld een uitvoeringsvorm van de uitschakelaar volgens de uitvinding is weergegeven.

In de tekening toont; 5. fig. 1 in perspectief de onderdelen van een miniatuur thermische uitschakelaar volgens de uitvinding voor het monteren daarvan; fig. 2 een doorsnede volgens de lijn II-II in fig. 3 en i. fig. 3 een doorsnede volgens de lijn III-III in fig. 2.

10.' 1 ; : De in de tekening weergegeven uitschakelaar heeft een hol huis 1, hetwelk uit isolerend materiaal is vervaardigd, een paar verende contactorganen 2,3, een thermoplastisch element 4 in de vorm van een cilindrisch element en een plug 5, die eveneens uit isolerend materiaal is vervaardigd. Het huis 15. 1 kan uit doorschijnende of doorzichtige kunststof zijn ver vaardigd. Het huis heeft in bovenaanzicht een rechthoekige vorm en heeft aan een van zijn einden een opening 6, die toegang tot het inwendige van het huis geeft. De contacten 2,3 zijn uit dunne metalen stroken geperst en steken door de 20. opening in het huis uit, waarbij hun binneneinden, die in het huis zitten, met elkander in aanraking zijn. Het binneneind-gedeelte 7 van het contact 2 is nagenoeg volgens een rechte hoek ten opzichte van het aangrenzende deel van het contact omgebogen en haakt over het aangrenzende gebogen eindgedeelte 25. 8 van het contact 3, zodat er een oppervlak-oppervlakcontact tussen de einden v^-an de contacten aanwezig is. De binnenein- — den van de contacten worden met elkander in aanraking gehouden door het element 4, hetwelk in een geschikt gevormde verdieping 9 in de binnenzijde van het gesloten einde van het 30. huis zit. Het binneneinde van het huis helt naar de verdieping, zodat het element 4 automatisch uit zichzelf op zijn juiste plaats komt, wanneer het door de opening 6 in het huis wordt geworpen.

De contacten 2,3 worden op hun plaats gehouden en worden 35. zodanig verend door de plug 5 voorgespannen, dat zij de neiging hebben_van elkander af te bewegen, wanneer de plug in de 790 6 3 45 - 6 _ Λ huisopening 6 tussen de contacten wordt gestoken en deze opening sluit. De plug kan uit kunststof zijn vervaardigd en heeft in bovenaanzicht enigszins de vorm van een plat strijkijzer. De neus 12 van de plug zit in het huis en heeft aan 5. elk van de tegenover elkander liggende zijden een klein uitsteeksel of uitspringend deel 13, die in daarmede samenwerkende verdiepte gedeelten 14 in het binnenoppervlak van het huis zijn aangebracht en voor het in zijn stand vergrendelen v-^an de plug dienen. Het binnenoppervlak van het huis is 10. voorzien van invoergroeven 15, die de uitsteeksels in de verdiepte gedeelten geleiden, wanneer de plug in het huis wordt gestoken. Deze groeven worden door op de plug aangebrachte ribben 16 gesloten. Het huis en de plug hebben samenwerkende, afgeschuinde vlakken 17,18, die met elkander in aanraking ko-15. men, wanneer de plug op zijn plaats snapt, zodat de huisopening effectief is afgesloten.

De contacten 2,3 zijn van schouders 19 voorzien, die met het einde van het huis in aanraking komen, teneinde de volledig ingestoken stand vancfe contacten vast te leggen. Ten-20. einde te beletten, dat de contacten uit het huis worden getrokken is de plug aan twee tegenóver elkander liggenden randen voorzien van terugspringende of dergelijke delen 20, die met naar binnen gevormde delen 21 van de contacten in aanra-· king komen. De buiteneinden van de contacten zijn van openin-25, gen 22 voorzien en dienen als aansluitklemmen, waarmede de einden van de uitsparing in de electrische stroomkring worden verbonden.

Hoewel de opening 6 in het huis bevredigend door de plug 5, de contacten 2,3 en de afgeschuinde vlakken 17,18 zijn af-30. gedicht, kan, indien een extra afdi-chting wordt verei—st, i een afdichtmateriaal met een lage viscositeit in de groef 23 worden gebracht, die zich rondom deze huisopening uitstrekt en voor dit doel tussen de plug en het huis is aangebracht.

Het element 4 is van een thermoplastisch materiaal, bij 35. voorbeeld polystyreen, gemaakt, hetwelk een klein smelttra-ject heeft. Tijdens het ingeschakeld zijn van de uitschake- 790 63 45 _ 3 _ Λ laar blijven de mechanische eigenschappen van het thermoplastische materiaal van het element nagenoeg ongewijzigd tot aan het laagste einde van het smelttraject, waarna bij een verdere kleine toename in temperatuur, zijn mechanische eigen- 5. schappen zodanig afnemen, dat het element zacht wordt en samenklapt onder de werking van het veercontact 2, hetwelk naar de stand beweegt, die in fig. 2 met een stippellijn is weergegeven. Wanneer de tevoren bepaalde werktemperatuur is be-{ reikt, kunnen de contacten 2,3 van elkander weg springen, 10; f waardoor de electrische keten, waarin de uitschakelaar is ge-, schakeld, wordt geopend. Wanneer de contacten van elkander zijn afbewogen is er een grote luchtspleet tussen deze contacten, teneinde een boogvorming zo klein mogelijk te maken.

De temperatuur, waarbij de uitschakelaar in werking komt, kan 15, worden gewijzigd door het element 4 uit andere materialen te vervaardigen, Wanneer de uitschakelaar eenmaal in werking is gekomen, kan het niet meer opnieuw worden gebruikt, zodat het dus geschikt is om gebruikt te worden in toestellen, die aan internationaal vastgelegde veiligheidseigenschappen moe-20. ten voldoen. Het element heeft een lage warmtecapaciteit, waardoor het een daaraan beantwoordende grote warmtegevoelig-heid heeft.

De in het voorgaande beschreven uitschakelaar wordt met zijn huis in verticale stand gemonteerd. In het huis wordt 25. een element 4 gebracht, hetwelk tengevolge van het hellende binneneinde 11 van het huis zich automatisch in de juiste _ stand in de verdieping 9 plaatst. Hierna worden de twee verende contactorganen 2,3 in een V-vorm in het huis gebracht, waarbij het buitenoppervlak van het gedeelte 8 van het con-30. tact 3 tegen het binnenoppervlak van het gebogen eindgedeelte 7 van het contact 2 rust. Het buitenoppervlak van het binneneinde 7 van het contact 2 ligt tegen het element 4. De schouders 19 van de twee contacten begrenzen de mate tot hoever de binneneinden van de contacten in het huis kunnen worden 35. gestoken. Vervolgens wordt de plug 5 in de huisopening 6 tussende contacten 2,3 gestoken en, wanneer de neus 12 van 790 83 45 * — 8 _ de plug in de opening 6 tussen, deze contacten wordt gedrukt, worden de contacten daardoor zodanig naar buiten vervormd, dat zij in een zodanige toestand worden voorgespannen, dat zij de nei^ging hebben zich verend van elkander af te bewe- 5. gen, waarbij dit echter door het element 4 wordt belet. Wanneer de plug volledig is ingebracht, snappen de uitsteeksels 13 in de verdiepingen 14 in het binnenoppervlak van het huis, teneinde de plug op zijn plaats te houden en te beletten, dat hij tijdens het gebruik van de uitschakelaar uit het 10. huis beweegt.

De constructie van de uitschakelaar en de wijze van het monteren daarvan zijn bijzonder geschikt om een groot aantal uitschakelaars in ëén enkele montageserie te monteren. Volgens een uitvoeringsvoorbeeld van eendergelijke montageserie 15. zijn de huizén 1 van de uitschakelaars in een strook of strip van vijf of tien door verbindingsdelen van kunststof met elkander verbonden en op een tevoren bepaalde afstand van elkander liggend, vervaardigd. De pluggen 5 zijn op dezelfde wijze in strook- of stripvorm vervaardigd. De contacten 2,3 zijn 20. uitgeponst, warmte-behandeld' en \an een metalen overtrek voorzien in strippen van tien contacten, die aan een ”rail" zijn bevestigd, zodat elke strip bestaande uit een groep van ti^en contacten, die op een afstand van elkander liggen, die met die van de huizen en pluggen correspondeert, kunnen wor-25. den gegrepen.

Voor het monteren van de uitschakelaars wordt een strip van tien, of worden twee strips van vijf huizen in een mon-tagehouder met de huisopeningen 6 naar boven a angebracht. Hierna worden tien thermoplastische elementen 4 in de respec-30. tieve huizen 1 gebracht, die, zoals in het voorgaande is be-j schreven, automatisch op de juiste plaats komen. Vervolgens wordt een strook van tien contacten of worden twee stroken elk v*-an vijf contacten 2 in een houder aangebracht, en met hun einden in de huizen gestoken, hetgeen eveneens voor de 35. contacten 3 geschiedt. In deze montagefase rusten de contacten 2 met hun binneneinden op de elementen 4 en elk paar 790 63 45 _ 9 _ contacten 2,3 in een V-vorm aangebracht met het buitenoppervlak 8 van het contact 3 tegen het binnenoppervlak van het einde 7 van het contact 2 rustend. De contacten zijn dan nog niet onder spanning. Een strook van tien of twee stroken van 5. vijf pluggen worden, hierna in een houder aangebracht en met behulp v an deze houder worden deze pluggen in de huizen gedrukt, totdat de uitsteeksels in de daarbij behorende uitsteeksels snappen en de pluggen in hun stand vergrendelen, j Gedurendejdeze. montagestap worden de contacten 2,3 v^ervormd 10.' r en gespannen, zodat het einde 7 van elk contact 2 tegen het bijbehorende element 4 drukt, hetgeen belet, dat de twee contacten van elkander afspringen, De groep gemonteerde uit-schakelaars kan nu als één geheel uit de houder worden genomen en de metalen rails, die de contacten met elkander ver-15. binden, kunnen worden weggebroken. Daar de uitschakelaars dan nog door de uit kunststof bestaande verbindingsorganen tussen de pluggen en de huizen met elkander verbonden zijn, is het mogelijk een groep in éën enkele bewerking v66r het scheiden van de verbindingsorganen te testen.

20. Hoewel in het voorgaande bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven is het duidelijk, dat taltijke wijzigingen daarvan mogelijk zijn, zonder het gebied van de uitvinding te verlaten.

-Conclusies 790 6 3 45

Claims (13)

1. Thermische uit schakel aar. voor. het openen van een elec- trische stroomkring, die reageert . op een buitensporige temperatuurstijging, die met de. .door. dez e uits chakel aar beveiligde stroomkring gepaard gaat,' met het kenmerk, ^ 5. dat hij een hol huis. uit electrisch isolerend materiaal heeft, dat van een toegangsopening is. voorzien, waarbij een , paar contactorganen door deze toegangsopening. met hun binneneinden in dit huis steken, welke contactorganen met elkander in aanraking worden gehouden door een element, dat uit een 10. zodanig materiaal is vervaardiggd, dat het bij een tevoren bepaalde temperatuur vervormd of slap wordt en het toestaat, dat de contacten van de uitschakelaar worden geopend, waarbij een plug van isolerend materiaal in de huisopening tussen deze contacten zit, een en ander zodanig, dat de huisope-15. ning is gesloten en de contacten in een toestand zijn gespannen, dat zij zich van elkander kunnen bewegen .

2. Thermische uitschakelaar volgens conclusie l, m e t het kenmerk, dat de binneneinden van de contacten met elkander in aanraking zijn via een gebogen of haakvormig 20. eindgedeelte van een der contacten, hetwelk over een eindge-deelte van het andere contact ligt, welke eindgedeelten met hun oppervlakken met elkander in aanraking zijn.

3. Thermische uitschakelaar volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de isolerende plug met een snap- 25. fitting in het holle huis past.

4. Thermische uitschakelaar volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de plug en het huis zijn voorzien 1 van een of meer samenwerkende uitsteeksels en verdiepingen, die in elkander snappen, wanneer de plug geheel in het huis 30. is gestoken.

5. Thermische, uitschakelaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het huis uit 790 63 45 -11- " - isolerend bij voorkeur doorschijnend isolerend materiaal is vervaardigd.

6. Thermische uitschakelaar volgens eender voorgaande conclusies, m et het kenmerk, dat het inwendige 5, einde van het huis helt naar. een verdiept gedeelte, zodat het element zich automatisch naar. de juiste plaats beweegt.

7. Thermische uitschakelaar. volgens een der voorgaande con-, c.lusies,.m e t het kenmerk ,;.dat de contacten : i van schouders zijn voorz-ien, die met het einde van hethiis in , 10. aanraking komen en de volledig ingeschoven stand van de contacten bepalen.

8. Thermische uitschakelaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de plug aan tegenover elkander liggende randen is voorzien van terugsprin- 15. gende of dergelijke delen en de contacten zijn voorzien van naar binnen uitgevoerde delen, die in of achter de teru^-g-springende of dergelijke delen grijpen.

9. Thermische uitschakelaar volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het element uit 20. een thermoplastisch of ander materiaal met een klein smelt-traject bestaat.

10. Werkwijze voor het monteren van een uitschakelaar volgais een der voorgaande conclusies, m e t h e t kenmerk, zij dat /de stappen omvat van het toepassen van een hol lichaam, _ 25. hetwelk uit electrisch isolerend materiaal bestaat en een * opening heeft, die toegang geeft tot het inwendige van het huis, van het aanbrengen van een thermoplastisch of smeltbaar element in een tevoren bepaalde stand in het huis, van het zodanig aanbrengen van een paar contactorganen, dat deze 30. door de opening in het huis uitsteken, waarbij de binneneindoi van deze in het huis liggende contacten met elkander in aanraking komen, van het zodanig aanbrengen van een der contactorganen tegen het thermoplastisch of smeltbaar element, dat dit de binneneinden met elkander in aanraking houden 790 63 45 f _ 12 _ en van het instellen van een plug van isolerend materiaal in de opening van het huis tussen de contactorganen, teneinde deze opening te sluiten en de contactorganen onder voorspan-ning naar hun open stand te brengen. 5.

11. Werkwijze volgens conclusie 10. voor het monteren van een aantal thermische, uitschakelaars. volgens een der* voorgaande conclusies , met het k e n m e r k , dat een aantal isolerende huizen op een tevoren bepaalde afstand van elkan-; der worden aangebracht, waarna een thermoplastisch of smelt- 10. baar element in elk van deze huizén wordt aangebracht en eenzelfde aantal paren contacten en pluggen op dezelfde tevoren bepaalde afstand worden aangebracht, welke aantallen paren contacten tegelijkertijd door de huisopeningen in de huizen worden gebracht en waarna het aantal pluggen in de huizen 15. wordt gedrukt.

12. Werkwijze volgens conclusie 11,met het kenmerk, dat de huizen, de contacten en de pluggen op een bepaalde afstand van elkander in stripvorm worden toegepast en de gemonteerde uitschakelaars van de strippen in afzon- 20. derlijke uitschakelaars worden gescheiden.

13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12,met het kenmerk , dat de aantallen huizen of contacten en/of pluggen voor het monteren van de uitschakelaars na elkander in een beweegbare houder worden gebracht. 790 6 3 45