DE1006933B

DE1006933B - Temperature-dependent electrical switch, especially for temperature controllers

Info

Publication number: DE1006933B
Application number: DES28342A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theodor Wiedemann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-04-29
Filing date: 1952-04-29
Publication date: 1957-04-25

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind bereits elektrische Schalter mit thermischem Betätigungsorgan bekannt, die einen ortsfesten Kontaktteil und einen beweglichen Kontaktteil haben, wobei der bewegliche Kontaktteil an einem um eine feste Achse drehbarem Winkelhebel sitzt. Der Winkelhebel 5 ist über ein elastisches Glied mit einem Bimetallstreifen gekuppelt. Diese Schalter haben den Nachteil, daß bei Erwärmung des Bimetallstreifens der bewegliche Kontaktteil nicht mit einer erhöhten Geschwindigkeit in die Ausschaltstellung bewegt wird. Infolgedessen besitzen sie eine sehr kleine Schaltleistung.There are already known electrical switches with a thermal actuator that have a stationary contact part and a movable contact part, the movable contact part attached to a fixed one Axis rotatable angle lever sits. The angle lever 5 is via an elastic member with a bimetal strip coupled. These switches have the disadvantage that when the bimetallic strip is heated, the movable one Contact part is not moved into the switch-off position at an increased speed. Consequently they have a very small switching capacity.

Außerdem sind Temperaturregler bekannt, die einen einzigen federnden, ortsfest eingespannten Kontaktträger und einen starren, unbeweglichen Kontaktträger besitzen. Der federnde Kontaktträger hat eine als durchschnappende Kippfeder dienende abgebogene Zunge, die mit einem drehbar gelagerten, von einem Bimetallstreifen gesteuerten Winkelhebel zusammenwirkt. Bei Drehung des Winkelhebels verlagert sich die durchschnappende Kippfeder. Nach Überschreiten der Totpunktlage hebt sich der federnde Kontaktträger von dem starren, unbeweglichen Kontaktträger ab. Kurz vor dem Abheben besitzt der bewegliche Kontaktträger die Geschwindigkeit Null. Erst nach dem Abheben wächst die Geschwindigkeit dieses Kontaktträgers. Temperaturregler mit einer derartigen Kontaktanordnung besitzen ebenfalls eine kleine Schaltleistung. In addition, temperature regulators are known which have a single resilient, fixedly clamped contact carrier and have a rigid, immovable contact carrier. The resilient contact carrier has an as Snapping toggle spring serving bent tongue, which is rotatably mounted by a Bimetal strip controlled angle lever interacts. When the angle lever is turned, it shifts the snap spring. After the dead center position has been exceeded, the resilient contact carrier rises from the rigid, immovable contact carrier. Shortly before it takes off, the movable contact carrier has the speed zero. The speed of this contact carrier only increases after it has been lifted off. Temperature regulators with such a contact arrangement also have a small switching capacity.

Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Ausbildung von elektrischen Schaltern, insbesondere für Temperaturregler. Der erfindungsgemäße elektrische Schalter hat zwei federnde, einseitig ortsfest eingespannte, zum Schalten dienende Kontaktträger. Erfindungsgemäß ist ein von einem Betätigungsorgan gesteuerter Winkelhebel kippbar an dem einen Kontaktträger gelagert. Dieser Winkelhebel steuert erfindungsgemäß durch eine durchschnappende Kippfeder infolge des wirksamen Hebelarmes im Winkelhebel diesen Kontaktträger derart, daß in der einen Endstellung des Winkelhebels dieser Kontaktträger unter Schließen der Kontakte den anderen Kontaktträger entgegen der Eigenfederung zurückbiegt, in der anderen Endstellung je.doch entfernt von dem anderen gehalten wird, wobei beim Übergang von der Schließ- zur Offenstellung ein schnelles öffnen der Kontakte nach anfänglichem, durch Eigenfederang bedingtem Nacheilen des Korir taktträgers bis zu seinem Anschlag bewirkt wird. Der Schalter gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß im Augenblick der öffnung der Kontaktteile der sich abhebende Kontaktträger bereits eine hohe Geschwindigkeit hat. Es erfolgt die Trennung der Kontaktträger mit einer wesentlich größeren Geschwindigkeit als bei den bekannten Schaltern, so daß die Schaltleistung des Schalters gemäß der Erfindung vergrößert ist. Der TemperaturabhängigerThe invention relates to an advantageous embodiment of electrical switches, in particular for temperature regulators. The electrical switch according to the invention has two resilient, one-sided fixedly clamped, contact carriers used for switching. According to the invention is a controlled by an actuator Angle lever mounted tiltably on one contact carrier. This angle lever controls according to the invention this contact carrier by a snap-action toggle spring due to the effective lever arm in the angle lever such that in one end position of the angle lever this contact carrier is closed the contacts bends back the other contact carrier against the inherent springiness, in the other end position je.doch is kept away from the other, with a transition from the closed to the open position quick opening of the contacts after an initial lag of the Korir due to its own springiness clock carrier is effected up to its stop. The switch according to the invention has the advantage that in At the moment of opening of the contact parts, the contact carrier lifting off already has a high speed Has. The contact carriers are separated at a much greater speed than with the known switches, so that the switching capacity of the switch according to the invention is increased. Of the Temperature dependent

elektrischer Schalter,electrical switch,

insbesondere für Temperaturreglerespecially for temperature controllers

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Sieniens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Sieniens-Str. 50

Dipl.-Ing. Theodor Wiedemann, Traunstein,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Theodor Wiedemann, Traunstein,
has been named as the inventor

Schalter gemäß der Erfindung läßt sich auch mit besonders kleinen Abmessungen herstellen. Die zu bewegenden Massen sind sehr klein, so daß kleine Kräfte zu ihrer Beschleunigung ausreichen. Die Schaltbewegung erfolgt reibungslos lediglich in Form von federnden Durchbiegungen. Die erforderlichen Steuerkräfte sind infolgedessen weitgehend herabgesetzt und liegen sogar unter den damit erzielten Kräften an den Kontakten. Ein weiterer Vorzug des Schalters gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Schaltbewegung nicht bei dem Kontaktdruck Null, sondern bei einem Kontaktdruck eingeleitet wird, der beliebig gewählt werden kann und nur von der verfügbaren Steuerleistung abhängig ist. Damit ist zugleich die Standfestigkeit der Einrichtung wesentlich erhöht.Switches according to the invention can also be produced with particularly small dimensions. The ones to move Masses are very small, so that small forces are sufficient to accelerate them. the Switching movement takes place smoothly only in the form of resilient deflections. The necessary As a result, control forces are largely reduced and are even below those achieved with them Forces at the contacts. Another advantage of the switch according to the invention is that the Switching movement is not initiated at zero contact pressure, but at a contact pressure that can be chosen arbitrarily and is only dependent on the available control power. This is at the same time the stability of the device significantly increased.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 und 4 zeigen den elektrischen Schalter in seiner Seitenansicht;Figures 1 and 4 show the electrical switch in its side view;

Fig. 2 und 3 geben Einzelheiten wieder.Figures 2 and 3 give details.

Der Schalter gemäß der Erfindung besteht aus zwei federnden Kontaktträgern 1, 2, die Kontaktteile Z, 4 tragen und an ihrer einen Seite an dem Isolierkörper 5 fest eingespannt sind. Der Kontaktträger 2 ist in seiner federnden Eigenschaft weicher als der Kontaktträger 1. 6 sind Leitungszuführungen zu dem Schalter. 7 ist ein Betätigungsorgan, z. B. ein auf Wärme ansprechender Bimetallstreifen. Die Federung der beiden Kontaktträger 2,2 ist so eingestellt, daß ohne Einwirkung des Betätigungsorgans 7 die Kontaktteile 3,4The switch according to the invention consists of two resilient contact carriers 1, 2, which carry contact parts Z, 4 and are firmly clamped on one side of the insulating body 5. The contact carrier 2 is softer in its resilient property than the contact carrier 1. 6 are line feeds to the switch. 7 is an actuator, e.g. B. a bimetal strip sensitive to heat. The suspension of the two contact carriers 2, 2 is set so that, without the action of the actuating member 7, the contact parts 3, 4

•H» 505/322• H »505/322

mit ausreichendem Druck gegeneinandergepreßt werden. Der Kontaktträger 1 weist, wie die Fig. 2 zeigt, eine U-förmige Ausstanzung 8 auf, durch die eine federnde Zunge 9 gebildet ist. Diese Zunge 9 dient als durchschnappende Kippfeder. In dem durch die Ausstanzung 8 frei gewordenen Fenster des Kontaktträgers 1 ist ein Winkelhebel 10 angeordnet, der vondem Betätigungsorgan 7 gesteuert wird. Erfindungsgemäß ist dieser Winkelhebel kippbar in dem Kontaktträger 1 gelagert. Er hat die Form einer doppelarmigen Wippe und wirkt auf die Kippfeder 9 ein. Der kippbar gelagerte Winkelhebel wirkt zugleich auch auf den Kontaktträger 2 ein. Zweckmäßig ist der Kontaktträger 2, wie die Fig. 3 zeigt, ebenfalls mit einer U-förmigen Ausstanzung 11 versehen. Durch diese Ausstanzung ist eine Zunge 12 gebildet, die als Schleppfeder zwischen dem kippbaren Winkelhebel 10 und dem Kontaktträger 2 dient und beim Zurückgehen des Betätigungsorgans 7 den Winkelhebel 10 wieder in die der Einschaltstellung entsprechende Stellung drückt. Vorzugsweise ist der Kontaktträger 2 in seiner Federeigenschaft weicher als der Kontaktträger 1 ausgebildet. An dem Isolierkörper 5 sitzen noch Anschlagarme 13,14, die sich an der Außenseite der Kontaktträger 1, 2 befinden. Diese Anschlagarme sind mit Einstellschrauben 15 versehen, um die Federcharakteristik der Kontaktträger genau einzustellen. Auf den Anschlagarm 14, der die Anschläge 17 und 18 hat, wirkt noch eine Stellschraube 16 ein, um seine gesamte Lage gegenüber der Kontaktanordnung verändern zu können.pressed against each other with sufficient pressure. As shown in FIG. 2, the contact carrier 1 has a U-shaped cutout 8 through which a resilient tongue 9 is formed. This tongue 9 serves as a snap-through toggle spring. An angle lever 10, which is controlled by the actuating element 7, is arranged in the window of the contact carrier 1 that has become free through the punching 8. According to the invention, this angle lever is mounted tiltably in the contact carrier 1. It has the shape of a double-armed rocker and acts on the toggle spring 9. The tiltably mounted angle lever also acts on the contact carrier 2 at the same time. The contact carrier 2, as shown in FIG. 3, is also expediently provided with a U-shaped cutout 11. A tongue 12 is formed by this punching, which serves as a drag spring between the tiltable angle lever 10 and the contact carrier 2 and when the actuating member 7 moves back presses the angle lever 10 back into the position corresponding to the switched-on position. The contact carrier 2 is preferably designed to be softer than the contact carrier 1 in terms of its spring properties. Stop arms 13, 14, which are located on the outside of the contact carriers 1, 2, are also seated on the insulating body 5. These stop arms are provided with adjusting screws 15 in order to precisely adjust the spring characteristics of the contact carriers. An adjusting screw 16 also acts on the stop arm 14, which has the stops 17 and 18, in order to be able to change its entire position relative to the contact arrangement.

Die Wirkungsweise des elektrischen Schalters gemäß der Erfindung ist folgende: In der Fig. 1 ist der elektrische Schalter in der Einschaltstellung dargestellt. Er ist in dieser Stellung durch das Betätigungsorgan 7 unbeeinflußt. Der kippbare Winkelhebel 10 hat an dem Kontaktträger 1 eine solche Lage, daß sich die Angriffsstelle der Kippfeder 9 an dem Winkelhebel außerhalb des Kontaktträgers, und zwar auf seiner linken Seite befindet. Der Kontaktträger 12 liegt an dem Anschlag 17 des Anschlagarmes 14 an, da er von dem Kontaktträger 1 entgegen der Eigenfederung zurückgebogen wird. Erfährt das von einem Bimetallstreifen gebildete Betätigungsorgan 7 eine hinreichende Erwärmung, so legt es sich gegen den Winkelhebel 10 und dreht ihn um seine Lagerstelle in dem Kontaktträger 1. Dabei wandert die Angriffsstelle der Kippfeder 9 an dem Winkelhebel durch das Fenster des Kontaktträgers 1 hindurch. In dem Augenblick, in dem sich die Angriffsstelle in dem Fenster des Kontaktträgers befindet, setzen sich die beiden Kontaktteile 3 und 4 gemeinsam in Richtung auf den Anschlagarm 13 in Bewegung, die laufend beschleunigt wird, da die Angriffsstelle der Kippfeder 9 immer weiter rechts des Kontaktträgers 1 gelangt und damit ihre Kraftkomponente, die auf die Kontaktfeder 1 wirkt, wächst. Sobald der nacheilende Kontaktträger 2 auf den Anschlag 18 auftrifft, hört seine Bewegung und damit die des Kontaktteils 4 auf. Der Kontaktträger 1 mit seinem Kontaktteil 3 bewegt sich weiter bis zum Anschlag 15 (Fig. 4). Der Durchgang der Angriffsstelle der Kippfeder an dem Winkelhebel durch das Fenster geht plötzlich vor sich. Infolgedessen ist auch die Öffnung der beiden Kontaktteile 3, 4 außerordentlich schnell. Hat sich die Temperatur des Bimetallstreifens verringert, so bewegt sich der Bimetallstreifen zurück. Dies hat zur Folge, daß der Winkelhebel unter Wirkung der Zunge 12 an seiner Lagerstelle in dem Kontaktträger 1 zurückkippt. Sobald wieder die Angriffsstelle der Kippfeder an dem Winkelhebel auf die linke Seite des Kontaktträgers 1 gelangt ist, schließen sich die Kontaktteile des Schalters.The operation of the electrical switch according to the invention is as follows: In Fig. 1 is the electrical switch shown in the on position. It is in this position by the actuator 7 unaffected. The tiltable angle lever 10 has on the contact carrier 1 such a position that the point of attack the toggle spring 9 on the bell crank outside the contact carrier, on its left Side is located. The contact carrier 12 rests against the stop 17 of the stop arm 14, as it is of the Contact carrier 1 is bent back against the natural springiness. Find out from a bimetal strip The actuating member 7 formed is sufficiently heated, so it lies against the angle lever 10 and rotates it around its bearing point in the contact carrier 1. The point of attack of the toggle spring moves 9 on the angle lever through the window of the contact carrier 1. At the moment in which is the point of attack in the window of the contact carrier, set the two contact parts 3 and 4 moving together in the direction of the stop arm 13, which is continuously accelerated, since the point of attack of the toggle spring 9 gets further and further to the right of the contact carrier 1 and thus theirs The force component that acts on the contact spring 1 increases. As soon as the trailing contact carrier 2 is on the stop 18 hits, its movement and thus that of the contact part 4 stops. The contact carrier 1 with its contact part 3 moves further up to the stop 15 (Fig. 4). The passage of the point of application of the toggle spring on the angle lever through the Window goes on suddenly. As a result, the opening of the two contact parts 3, 4 is also extraordinary fast. If the temperature of the bimetal strip has decreased, the bimetal strip moves return. This has the consequence that the angle lever under the action of the tongue 12 at its bearing point tilts back in the contact carrier 1. As soon as the point of application of the toggle spring on the angle lever again has reached the left side of the contact carrier 1, the contact parts of the switch close.

Claims

Patent claims:

1. Temperature-dependent electrical switch, especially for temperature regulators, with two springy, Contact carriers clamped in place on one side and used for switching, characterized in that that one of an actuating member (7) controlled angle lever (10) tiltable on the one Contact carrier (1) is mounted and by a snap-action toggle spring (9) as a result of the effective Lever arm in the angle lever (10) controls this contact carrier (1) in such a way that in the one End position of the angle lever of this contact carrier (1) with the closing of the contacts other contact carrier (2) bends back against the natural springiness, in the other end position but is kept away from the other, and that in the transition from the closing to the Open position a quick opening of the contacts after an initial one caused by natural springiness Lagging of the contact carrier (2) up to a stop (18) is effected.

2. Switch according to claim 1, characterized in that on which the angle lever (10) is not A drag spring (12) is arranged on the bearing contact carrier (2), which resets the angle lever causes.

3. Switch according to claim 1, characterized in that the one provided with the drag spring (12) Contact carrier (2) is softer in its property than that provided with the toggle spring (9) Contact carrier (1).

Considered publications:
French patents nos. 973 017, 973 920.

1 sheet of drawings