DE2645663A1 - Vorrichtung zur thermischen betaetigung von schaltern o.dgl. - Google Patents
Vorrichtung zur thermischen betaetigung von schaltern o.dgl.Info
- Publication number
- DE2645663A1 DE2645663A1 DE19762645663 DE2645663A DE2645663A1 DE 2645663 A1 DE2645663 A1 DE 2645663A1 DE 19762645663 DE19762645663 DE 19762645663 DE 2645663 A DE2645663 A DE 2645663A DE 2645663 A1 DE2645663 A1 DE 2645663A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bimetal element
- bimetal
- sections
- support
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims 2
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/02—Details
- H01H37/10—Compensation for variation of ambient temperature or pressure
Landscapes
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Description
TECHNAR INCORPORATED, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates California, 205 North Second Avenue, Arcadia r
California 91006 (V. St. A.)
Vorrichtung zur thermischen Betätigung von Schaltern o. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur thermischen Betätigung mit einem länglichen Bimetallelement
zur Verwendung als Schalter, Relais o. dgl.
In der für den gleichen Anmelder veröffentlichten DT-OS 24 56 733 sind mehrere Ausführungen von thermisch betätigbaren,
mit einem Bimetallelement ausgerüsteten Schalteinrichtungen beschrieben worden. Das darin benutzte Bimetallelement
ist als flache Blattfeder ausgebildet und longitudinal so komprimiert, daß sie eine S-förmige Gestalt
annimmt und als Übertotpunkt- bzw. bistabiles Schaltelement arbeitet. Durch Beheizen des Bimetallelementes
wird erreicht, daß es von dem einen stabilen Zustand in den anderen überspringt. Damit diese Vorrichtung
gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur un-
DKS/ig
709816/0856
empfindlich wird, hat man die unterschiedlichen Metalle
über ein Stück der Länge des Elementes hinweg vertauscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige thermische Betätigungsvorrichtung mit einem Bimetallelement
zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der Kompensation gegenüber Umgebungstemperaturschwankungen, und
dies unter Aufrechterhaltung der Schnappfeder-Charakteristik.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den anliegenden Patentansprüchen 1, 8 und 15 gelöst.
Zusammengefaßt besteht die erfindungsgemäße Lösung bei einer Ausführungsform darin, daß das Bimetallelement zumindest
an einem Ende fest und freitragend eingespannt und am anderen Ende entweder ebenfalls fest eingespannt
oder auslenkbar unterstützt ist. Die Halterungen bewirken eine Kompression in dem Element, so daß es sich
verkrümmt. Durch festes Einspannen von mindestens einem Ende erreicht man, daß der Mittelabschnitt des Bimetallelementes
über einen Totpunkt umschnappen kann, wenn selektiv auf einen Längenabschnitt des Bimetallelementes
Wärme Übertragen wird. Dadurch wird das Element selbstkompensierend gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur
ohne Vertauschung seiner unterschiedlichen Metalle.
Bei einer Alternativausführung besteht das Bimetallelement aus zwei parallelen Bimetallstreifen, die gegeneinander
thermisch isoliert, aber in einer Weise miteinander' verbunden sind, daß aufgrund von Umgebungstemperaturänderungen
versetzende Kräfte entstehen. Durch Beheizen von einem der Abscnnitte wird die Vorrichtung ausgelöst.
-*- 26A5663
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1
und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel in
einer geschnittenen Seitenansicht
und einer Draufsicht,
Fig. 3 eine Einzeldarstellung eines Heizelementes/
Fig. 4
und 5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer geschnittenen
Seitenansicht und einer Draufsicht,
Fig. 6 eine aufgeschnittene Seitenansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels,
Fig. 7
und 8 noch ein anderes Ausführungsbeispiel
in einer geschnittenen Seitenansicht
und einer Draufsicht,
Fig. 9
und 10 wieder ein anderes Ausführungsbeispiel
in einer geschnittenen Seitenansicht
und einer Draufsicht,
Fig. 11
und 12 noch ein anderes Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Seitenansicht
und in einer Draufsicht, und
Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel in geschnittener Seitenansicht.
Zu dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gehört ein aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten
Isoliermaterial geformtes Relais-Gehäuse 10, welches innen in Verbindung mit einem abnehmbaren Deckel 12 eine
vollständig abgeschlossene Kammer bildet. Auf einem angeformten Absatz 14 sind innerhalb dieser Kammer zwei
parallele Bimetallelemente 16 und 18 mittels je einer
Schraube bzw. eines Nietes 20 freitragend in der Weise
709816/0856
festgespannt, daß ihre äußeren Enden sich frei aufwärts und abwärts bewegen lassen. Die beiden äußeren Enden der
Bimetallelemente 16 und 18 sind durch eine separate oder integral angeformte Brücke 22 fest miteinander verbunden.
Ein beiderseits vorspringender beweglicher Kontakt 24 ist an der Brücke 22 befestigt und liegt einerseits
einem mittels eines Stützbügels 30 am Deckel 12 befestigten Festkontakt 28 und andererseits einem mittels eines
anderen Stützbügels 36 am Gehäuseboden befestigten zweiten Festkontakt 34 gegenüber. Beide Festkontakte 28 und
34 sind mit je einer durch die Gehäusewand nach außen geführten Anschlußfahne 32 bzw. 38 elektrisch verbunden.
Zwischen den äußeren Enden der Bimetallelemente 16 und
18 einerseits und einer an die gegenüberliegende Endwand des Gehäuses 10 angeformten Leiste 44 andererseits sind
zwei vorgespannte Bügelfedern 40 und 42 eingesetzt, welche die Bimetallelemente unter eine Longitudxnalspannung
se-tzen und somit bewirken, daß die Elemente ausgelenkt
werden. Auf dem einen oder beiden Bimetallelementen ist ein Heizelement 46 befestigt, welches vorzugsweise die
in Fig. 3 separat dargestellte Gestalt hat und dem ähnlich ist/ welches in der eingangs erwähnten DT-OS beschrieben
ist. Bei diesem Heizelement ist auf einem sehr dünnen flexiblen Isolier-Substrat 48 nach Art einer gedruckten
Leiterplatte serpentinenförmig ein Leitungszug 50 aufgedampft oder in einer anderen bekannten Technik aufgetragen.
Dieser Leitungszug 50 verbindet als Strompfad zwei integrale oder angesetzte Anschlüsse 52 und 54. Verwendet
man gemäß Fig. 3 eine Mittelanzapfung 56, dann erhält man einen reduzierten Innenwiderstand und kann das Heizelement
46 mit verschiedenen Heizstufen betreiben. Das Heizelement 46 ist beispielsweise direkt auf das Bimetallelement aufgeklebt,
und seine elektrischen Anschlüsse sind über elektrische Leitung, η an externe Anschlußfahnen 58 angeschlos-
709816/08S6
Da die beiden Bimetallelemente 16 und 18 mit vertauschter
Metallpaarung eingebaut sind, biegen sie sich bei Temperaturänderungen in entgegengesetzten Richtungen
durch. Weil ihre äußeren Enden über die Brücke 22 fest miteinander verbunden sind, ist die sich unter dem
Einfluß von Umgebungstemperaturänderungen ergebende Auswanderung der Brücke 22 gleich Null. Heizt man nur
das eine der beiden Bimetallelemente 16 oder 18, dann
führt die Brücke 22 eine Bewegung aus, und beide Bimetallelemente bewegen sich gemeinsam in eine Richtung,
welche die Federn spannt. Sobald die Bügelfedern 40 und 42 ihren Totpunkt überschreiten, schnappt der Schalter
um.
Die Ausführung von Fig. 4 und 5 hat ein S-förmiges Bimetallelement
64, ähnlich dem aus der erwähnten DT-OS. Die ein Relais bildende Betätigungsvorrichtung besitzt
ein Gehäuse 60 mit abnehmbarem Deckel 62, und gemäß Fig. 5 ist das Bimetallelement 64 vorzugsweise H-förmig
gestaltet und aus zwei separaten T-Abschnitten 66 und 68 zusammengesetzt. Die beiden integral angeformten mittleren
Arme 70 beider Abschnitte sind übereinandergelegt und bei 72 vernietet oder in anderer Weise fest und elektrisch
leitend miteinander verbunden. Die beiden T-Abschnitte 66 und 68 sind mit vertauschten Metallpaarungen
zusammengesetzt, d.h., z.B. liegt bei dem Abschnitt 66 das Metall mit dem größeren Ausdehnungskoeffizienten
oben und beim Abschnitt 68 unten. Tritt somit eine Änderung in der Umgebungstemperatur auf, dann biegen sich
die beiden Abschnitte in entgegengesetzten Richtungen durch.
Die entgegengesetzten landen der beiden T-Abschnitte 66
709816/0856
4©
und 68 des Bimetallelementes 64 greifen in Schlitze 74 bzw. 76 an den entgegengesetzten Enden des Gehäuses
60 ein, und die Gesamtlänge der Bimetallabschnitte ist größer als der Abstand zwischen den Schlitzen 74 und
76, so daß das Bimetallelement nur verspannt bzw. komprimiert in die Schlitze einsetzbar ist. Dabei biegt
sich das Bimetallelement entweder gemäß Fig. 6 zu einem Bogen oder gemäß Fig. 4 S-förmig durch. Bevorzugt
ist die S-förmige Ausbiegung, weil diese eine reproduzierbare kontrollierte Umschnapp-Charakteristik ergibt.
Bei der Konfiguration von Fig. 6 benutzt man vorzugsweise zusätzliche Elemente wie Stützlaschen 74' und 76',
welche sich elastisch nach außen biegen lassen und die Schnappwirkung steuern. Beiden Konfigurationen ist jedoch
die Übertotpunkt-Wirkung gemeinsam. Freilich ist die S-förmige Anordnung von Fig. 4 unstabil, und nur dadurch
funktionsfähig, daß man den Bewegungsbereich des Wirkpunktes in der Mitte begrenzt. Hierzu benutzt man
zwei zu entgegengesetzten Seiten des beweglichen Mittelkontaktes 72 fest angebrachte Festkontakte 78 und 80,
die jeweils mittels eines geeigneten Bügels 82 bzw. 86 am Deckel 62 bzw. Gehäuseboden befestigt und mit je
einer durch das Gehäuse nach außen geführten Anschlußfahne 84 bzw. 88 elektrisch verbunden sind. Als elektrische
Anschlüsse für den beweglichen Mittelkontakt 72 dienen zwei integrale Fahnen 90 und 92 an beiden Enden
des T-Abschnitts 68 des Bimetallelementes 64, die wiederum über je eine flexible Leitung mit je einem Außenanschluß
94 bzw. 96 verbunden sind. Die Umschaltung erfolgt durch separates Aufheizen jedes Beines des Bimetallelementes
mittels eines Heizelementes 98, welches mit Außenanschlüssen 100 verbunden ist.
Wegen der gegensätzlichen Schichtung der beiden Bimetallabschnitte
66 und 68 ergibt sich im Betrieb bei einer
709816/0856
Änderung der Umgebungstemperatur keine Lageänderung des Kontaktes 72. Beheizt man jedoch das eine Bein des Abschnitts
68 durch Heizelement 98, dann springt der bewegliche Kontakt 72 vom Festkontakt 80 auf den Festkontakt 78 über. Da sich das federnd vorgespannte Bi- metallelement
64 bei Anlage am Festkontakt 78 oder am anderen Festkontakt 80 in einem niedrigeren Energiezustand
befindet, findet eine Schnapp- bzw. Sprungaktion statt. Wenn ein Strom durch den Bimetallabschnitt 68
fließt, kann die Strombelastung zu einer Aufheizung des Bimetallelementes führen. Ist die Strombelastung
groß, dann kann sie die Vorrichtung störend beeinflussen. In einem solchen Falle ist es nützlich, eine Ausgangsleitung
direkt an den Mittelabschnitt des Bimetallelementes anzuschließen. In anderen Fällen kann die interne
Aufheizung durch den Laststrom vorteilhaft ausgenutzt werden, beispielsweise zur Erzeugung eines Halteeffektes,
um den Schalter in geschlossener Stellung zu halten und das Heizelement auszuschalten. Man kann die
interne Beheizung auch zur Stromkreisunterbrechung ausnutzen, beispielsweise in der Weise, daß eine Stromüberlastung
das Bimetallelement so weit aufheizt, daß die Vorrichtung selbsttätig umschaltet und den belastenden
Stromkreis unterbricht.
Wie schon erwähnt, unterscheiden sich die Ausführungen von Fig. 4 und 6 nur durch die Durchbiegungsform des eingespannten
Bimetallelementes, von oben gesehen entsprechen sie beide im wesentlichen der Darstellung von Fig. 5. Beheizt
man den einen Abschnitt des Bimetallelementes von Fig. 6 in gleicher Weise wie zuvor in Verbindung mit
Fig. 4 beschrieben, dann wird das Bimetallelement 64' so weit verformt, bis sein Mittelabschnitt überspringt
und sich gegen den gegenüberliegenden Festkontakt legt. Grundsätzlich ist bei beiden Ausführungen von Fig. 4 und
709816/0856
6 das Bimetallelement in zwei distingierte Abschnitte unterteilt, welche Änderungen in der Umgebungstemperatur
wirksam auskompensieren.
Ein anderes Prinzip zur Kompensation von Umgebungstemperaturänderungen
bei thermischen Schnappschaltern kommt in den Ausführungen der Fig. 7 bis 13 zur Anwendung. Bei
diesen Ausführungen ist nämliuh mindestens das eine Ende des Bimetallelementes nach Art eines frei tragenden Aus-legers
fest auf einer Auflagefläche festgespannt. In diesem Sinne ist bei der Ausführung von Fig. 7 und 8 ein
streifenförmiges Bimetallelement 124 mittels Schrauben oder Nieten auf einem Absatz 122 eines Gehäuses 120 befestigt.
Das äußere Ende des Bimetallelementes 124 liegt auslenkbar an einer Stützlasche 128 an, die gemäß Fig.
eine öffnung besitzt, durch die ein vom freien Ende des Bimetallelementes 124 ausgehender Kontaktabschnitt 130
hindurchragt, welcher einen beweglichen Kontakt 132 trägt, der entweder an einem Festkontakt 134 oder 136
anliegt, je nach dem, ob das Bimetallelement in Fig. 7 seine mit durchgehenden Linien oder seine mit unterbrochenen
Linien dargestellte Position einnimmt. Bei einer bestimmten Umgebungstemperatur kann das Bimetallelement
124 entweder zwei stabile Positionen einnehmen, oder aber permanent in eine der beiden Positionen vorgespannt bleiben,
wenn man das Bimetallelement an seinem fest eingespannten Ende entsprechend vorbiegt. An einer der beiden
Positionen A oder B oder an beiden Positionen kann ein Heizelement 140 an der Oberfläche des Bimetallelementes
124 befestigt sein. An Position A zugeführte Wärme läßt den Bimetallstreifen eine seiner beiden Positionen einnehmen,
während bei B zugeführte Wärme der entgegengesetzten Position bzw. Lage führt. Auf diese Weise kann
man die Vorrichtung von Fig. 7 und 8 als Verriegelungsschalter betreiben, der jede seiner beiden stabilen Endlagen
dadurch beibehalten kann, daß man entweder bei Po-
709816/08SS
sition A oder bei Position B dem Bimetallelement Wärme zuführt. Wird alternativ dazu der Bimetallstreifen in
seine eine oder andere Lage vorgebogen oder in anderer Weise vorgespannt, dann kann man ihn durch Wärmezufuhr
oder Wärmeentzug an der einen oder anderen der beiden Positionen A oder B dazu bringen, abwechselnd zwischen
seinen beiden Endlagen umzuschnappen.
Bei der Ausführung von Fig. 9 und 10 sind beide Enden
des streifenförmigen Bimetallelementes 142 auf je einer Endseite des Gehäuses 148 auf einem Absatz 144 bzw. 146
festgeklemmt, und ein beweglicher Mittelkontakt 150 liegt in der einen Endlage an einem Festkontakt 152 und
in der anderen, strichpunktiert dargestellten Endlage an einem zweiten Festkontakt 154 an. An einer oder an
allen drei Positionen A, B und C sind Heizelemente 156 an der Oberfläche des Bimetallelementes befestigt. Beheizt
man die Positionen A oder C, dann bewegt sich das Bimetallelement gegen den einen Festkontakt, und wenn
man Position B beheizt, springt er auf den entgegengesetzten Festkontakt um. Auch in diesem Fall kann man
das Bimetallelement gegenüber dem einen oder anderen Festkontakt dauerhaft vorspannen, indem man das Bimetallelement in der Nähe des Befestigungsabsatzes leicht
dauerhaft verbiegt.
Das Ausführungsbeispxel von Fig. 11 und 12 unterscheidet sich gegenüber dem von Fig. 9 und 10 lediglich in der
Hinsicht, daß sein Bimetallelement durch die Festkontakte verspannt und S-förmig gewölbt ist. Auch hier kann man
das mit 142' bezeichnete Bimetallelement durch angesetzte
Heizelemente 156 an die Positionen A, B und/oder C beheizen; Erwärmung bei A oder C läßt das Bimetallelement gegen
den einen Festkontakt schnappen, während bei B zugeführte Wärme das Umschnappen in die entgegengesetzte
Endlage zur Folge hat.
709816/0856
Bei sämtlichen Ausführungen der Fig. 7 bis 12 sind die
Bimetallelemente durchgehend gleichförmig aufgebaut, d.h. die verschiedenen Metalle ihrer Metallpaarung nehmen
durchgehend jeweils die eine Seite des Elementes ein, sie sind nicht vertauscht wie bei der bereits mehrfach
erwähnten DT-OS. Die neuen Bimetallelemente verhalten sich bei Umgebungstemperatur-Änderungen selbstkompensierend,
weil dadurch, daß das eine Ende fest eingespannt und das andere Ende ebenfalls entweder fest eingespannt
oder drehbar gelagert ist, die Mitte des Bimetallelementes die Tendenz hat, sich gegenüber dem bzw.
den eingespannten Ende(n) in entgegengesetzter Richtung zu bewegen. In den Positionen A, B und C gleichförmig
zugeführte Wärme führt zu keiner Verschiebung der Bimetallelement-Mitte in Bezug auf ihre beiden Endlagen.
Dagegen führt selektives Beheizen entweder an den Enden oder in der Mitte des Bimetallelementes zum Wechsel der
jeweils zuvor eingenommenen Endlage.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 13 ist ein Bimetallelement
170 einseitig auf einem Absatz 172 festgeklemmt,
und sein entgegengesetztes Ende liegt am freien Ende einer Lasche 174 an, die ihrerseits mit ihrem anderen Ende
176 ebenfalls auf dem Absatz 172 befestigt ist. Das abgewinkelte freie Ende der Lasche 174 trägt einen beweglichen
Kontakt 178, der zwischen zwei Festkontakten 180 und 182
hin- und herbewegbar ist. Das Bimetallelement 170 ist in Längsrichtung vorgespannt und dadurch verkrümmt, wie Fig.
13 zeigt. Ein in der Nähe seines eingespannten Endes an
dem Bimetallelement 170 befestigtes Heizelement 184 dient dazu, das Bimetall durch Erwärmung zu verbiegen und dadurch
die Lasche 174 zum Umschnappen zu veranlassen. Die Kompensation von Umgebungstemperaturänderungen kann
hier in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 erfolgen, indem man zwei parallele Bimetallelemente
709816/0856
so anordnet, daß sie sich bei Erwärmung nach entgegengesetzten Richtungen durchbiegen, während ihre Enden
fest miteinander verbunden sind.
Alle zuvor beschriebenen thermisch betätigbaren Birne tallschalter
springen bei gesteuerter Wärmezufuhr schlagartig von einer vorbestimmten Lage in eine andere
Lage um. Alle Betätigungsvorrichtungen sind somit Schnapp- bzw. Sprungkontakte, die außerdem noch Umgebungstemperaturänderungen
kompensieren. Alle Betätigungsvorrichtungen lassen sich durch selektive Wärmezufuhr
in jede ihrer beiden Endlagen bringen und sind dadurch als logische Schaltelemente brauchbar. Zwar
sind sämtliche Bimetallelemente mit einheitlicher Breite dargestellt, die Breite läßt sich aber auch verändern,
wenn man in Längsrichtung der streifenförmigen Elemente modifizierte Biegecharakteristiken haben will.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung thermisch auslösbare Betätigungsvorrichtungen, die als Relais, Blitzauslöser, Unterbrecher oder dergleichen verwendbar sind
und in denen ein Bimetallelement durch Beheizen oder Abkühlen in Abhängigkeit von einem elektrischen Widerstandsheizelement und/oder dem durch das Bimetallelement fliessenden
Laststrom bewegbar ist. Bei einer Ausbildung der Erfindung wird die Kompensation der Umgebungst'emperaturänderungen
dadurch erzielt, daß man das Bimetallelement an einem Ende fest einspannt und am anderen Ende entweder
ebenfalls fest einspannt oder drehbar lagert und das Element in Längsrichtung verspannt, so daß es sich kurvenförmig
ausbiegt. Fügt man dem Bimetallelement am Ende.; selektiv Wärme zu, dann erfolgt eine sprungartige Formänderung
des Elementes zwischen zwei festen Endlagen. In einer Alternativform der Erfindung sind zwei parallele Bimetallelemente
so miteinander verbunden, daß Umgebungstempera-
709816/0856
turänderungen kompensiert werden, während natürlich die sprungartige Formänderung aufgrund selektiv zugeführter
Wärme erhalten bleibt.
709816/0856
Claims (17)
1.J Vorrichtung zur thermischen Betätigung von Schaltern
o. dgl., mit einem länglichen Bimetallelement, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei dem Bimetallelement (16, 1£;
64; 124; 142; 170) das gleiche Metall in Längsrichtung durchgehend über die gleiche Seite des Elementes erstreckt,
daß das Element an seinem einen Ende über eine bestimmte Strecke hinweg an einer ersten Stützeinrichtung (z.B. 14)
fest eingespannt ist und an seinem anderen Ende in der Weise an einer zweiten Stützeinrichtung (z.B. 40, 42)
anliegt, daß das Element einer Longitudinalkompression unterworfen ist und daß Heizeinrichtungen (z.B. 46; 98;
140; 156; 184) zur selektiven Übertragung von Wärme auf unterschiedliche Längenabschnitte des Bimetallelementes
vorhanden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Heizeinrichtungen Mittel zum Erzeugen einer
Temperaturdifferenz zwischen dem unmittelbar der ersten
Stützeinrichtung benachbarten Abschnitt und dem zwischen beiden Stützeinrichtungen liegenden Abschnitt des Bimetallelementes
gehören.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement an der zweiten Stützeinrichtung
(40, 42; 76; 76'; 128; 176) schwenkbar anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement an der zweiten Stützeinrichtung
(146) über ein Stück seiner Länge hinweg fest eingespannt ist, so daß beide Enden des Bimetallelementes
(142; 142') nach Art eines eingespannten Stabes verankert sind.
7Ö9818/ÖSS6
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Heizelement (z.B. 46) die Temperatur über
höchstens ein Drittel der Länge des Bimetallelementes in der Nähe seines fest eingespannten Endes um-einen
Differenzbetrag gegenüber der Temperatur der restlichen Länge des Elementes verändert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (156) die Temperatur in der
Nähe beider Stützeinrichtungen um einen Differenzbetrag gegenüber der Temperatur im Mittelabschnitt des Bimetallelementes
verändert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zwischen den beiden Stützeinrichtungen (144,
146) befindende Abschnitt des Bimetallelementes zu einer unstabilen S-Form komprimiert ist und daß eine Begrenzereinrichtung
(152', 154') so positioniert ist, daß
die seitliche Bewegung des Bimetallelementes begrenzt und ein umspringen in eine stabile Form verhindert wird.
8. Vorrichtung zur thermischen Betätigung, mit einem Rahmen und einem Bimetallelement, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bimetallelement (z.B. 64) mindestens zwei oder mehr längliche Bimetallabschnitte (66, 68) hat, die an
einem Zwischenpunkt ihrer Länge kräftemäßig miteinander kommunizieren, daß die länglichen Bimetallabschnitte an
beiden Enden so mittels Stützeinrichtungen (74, 76; 74',
76') erfaßt sind, daß sie beide longitudinal komprimiert und in ihrer Gestalt deformiert werden, und daß mittels
einer Heizeinrichtung (98) zumindest auf einen der Abschnitte Wärme übertragen wird, um diesen Abschnitt in
Richtung auf eine Position mit höherer Kompression zu verbiegen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der länglichen Abschnitte durch
die Stützeinrichtungen drehbar abgestützt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bimetallelement (64) H-förmig ausgebildet ist, wobei die Abschnitte (66, 68) zwei im wesentlichen
parallele Seiten bilden und durch eine Einrichtung im Mittelabschnitt ihrer Länge fest miteinander
verbunden sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte (66,: 68) aus Bimetall bestehen und ihre unterschiedlichen Metalle
vertauscht angeordnet sind, so daß sich die Abschnitte im Verlauf ihrer Länge bei Temperaturänderungen in entgegengesetzten
Richtungen verbiegen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bimetallabschnitte durch die Stützeinrichtungen in eine unstabile S-Form komprimiert
sind und daß voneinander entfernte Begrenzereinrichtungen (82, 86) so positioniert sind, daß sie zumindest
einen der Abschnitte berühren, dadurch die seitliche Bewegung des Elementes begrenzen und verhindern, daß es in
einen stabilen Formzustand umspringt.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis
12, dadurch gekennzeichnet/ daß mindestens ein elektrischer Kontakt (72) mit dem Bimetallelement beweglich angeordnet
und festen elektrischen Kontakten (78, 80) gegenüberliegend angeordnet ist, so daß durch Bewegen des· Bimetallelementes
elektrische Stromkreise geschlossen werden, wenn die Kontakte durch Bewegung der thermischen Betätigungsvorrichtung
zusammengebracht werden.
709816/0856
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtungen (74, 76; 74", 76') nicht leitend, und
die Abschnitte (66, 68) des Bimetallelementes leitend sind; und daß die beweglichen Kontakte (72)
elektrisch mit dem Bimetallelement verbunden sind, so daß letzteres einen elektrischen Strompfad für
die beweglichen Kontakte bildet.
15. Vorrichtung zur thermischen Betätigung,mit einem
federelastischen Bimetallelement, welches an im Verlauf seiner Längsrichtung voneinander entfernten Punkten
an Stützeinrichtungen verankert ist, die das Element unter Longitudinalspannung halten, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bimetallelement zwei parallele, kräftemäßig miteinander kommunizierende Abschnitte
(z.B. 16, 18) bildet, die eine Kompensation von Änderungen
der Ungebungstemperatur bewirken, und daß einer der beiden Abschnitte selektiv mittels einer Einrichtung
beheizbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verankerungseinrichtung an dem einen Punkt bezüglich der Länge des Bimetallelementes eine Federeinrichtung
(z.B. 40) enthält, welche eine Kraft auf das Element tiberträgt, die auf die Stützeinrichtung an dem
anderen Punkt gerichtet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verankerungseinrichtung an dem einen Punkt im Längsverlauf des Bimetallelementes ein schwenkbar
mit demselben verbundenes scharnierartiges Element enthält, welches um eine Achse verdrehbar ist, die sich
im wesentlichen in einer Ebene befindet, welche durch die beiden Enden des Bimetallelementes definiert ist.
104 % M*
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/622,024 US4088976A (en) | 1975-10-14 | 1975-10-14 | Thermally operated bimetal actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2645663A1 true DE2645663A1 (de) | 1977-04-21 |
Family
ID=24492626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762645663 Withdrawn DE2645663A1 (de) | 1975-10-14 | 1976-10-09 | Vorrichtung zur thermischen betaetigung von schaltern o.dgl. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4088976A (de) |
| JP (1) | JPS5253277A (de) |
| CA (1) | CA1069568A (de) |
| DE (1) | DE2645663A1 (de) |
| FR (1) | FR2328274A1 (de) |
| GB (1) | GB1542318A (de) |
| IT (1) | IT1104628B (de) |
| SE (1) | SE422509B (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2904105A1 (de) * | 1978-02-16 | 1979-08-23 | Technar Inc | Thermisch betaetigbare schalteinrichtung |
| FR2462013A1 (fr) * | 1979-07-21 | 1981-02-06 | Limitor Ag | Interrupteur thermique temporise |
| DE3430155A1 (de) * | 1984-08-16 | 1986-02-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Indirekt beheiztes bimetall |
| DE4336073A1 (de) * | 1993-10-22 | 1995-04-27 | Abb Patent Gmbh | Thermischer Überstromauslöser für ein elektrisches Schaltgerät |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434414A (en) | 1980-08-04 | 1984-02-28 | Technar, Inc. | Snap-acting thermal relay |
| US4414519A (en) * | 1982-03-10 | 1983-11-08 | Allied Corporation | Temperature-sensitive relay |
| JPH01128329A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Sanken Air Packs Kk | 超小形バイメタル式サーモスタット |
| JP2585148B2 (ja) * | 1991-04-05 | 1997-02-26 | ウチヤ・サーモスタット株式会社 | フィルム状発熱体内蔵型サーモスタット |
| GB9109316D0 (en) * | 1991-04-30 | 1991-06-19 | Otter Controls Ltd | Improvements relating to electric switches |
| JP2585164B2 (ja) * | 1992-07-07 | 1997-02-26 | ウチヤ・サーモスタット株式会社 | サーモプロテクタ |
| JPH11353992A (ja) * | 1998-04-07 | 1999-12-24 | Yamada Electric Mfg Co Ltd | サーマルプロテクタ |
| JP2003062798A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-03-05 | Advantest Corp | アクチュエータ及びスイッチ |
| US20030075992A1 (en) * | 2001-10-19 | 2003-04-24 | Kouns Heath Elliot | Utilizing feedback for control of switch actuators |
| US7034375B2 (en) * | 2003-02-21 | 2006-04-25 | Honeywell International Inc. | Micro electromechanical systems thermal switch |
| JP2005235446A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Uchiya Thermostat Kk | 安全装置 |
| DE102007005135A1 (de) * | 2007-02-01 | 2008-08-07 | Siemens Ag | Elektromechanisches Schaltgerät zum Schutz von elektrischen Leitungen bzw. Verbrauchern und Verwendung einer thermischen Ankopplung in einem elektromechanischen Schaltgerät |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1492844A (en) * | 1921-05-26 | 1924-05-06 | Gen Electric | Thermostatic circuit controller |
| US1881919A (en) * | 1930-05-29 | 1932-10-11 | Arthur L Patton | Thermostat |
| GB403857A (en) * | 1933-05-01 | 1934-01-04 | Johan Eric Carlsson | Thermal relay |
| US2113227A (en) * | 1935-07-22 | 1938-04-05 | John S Bokeeno | Thermostatic control |
| US2284383A (en) * | 1939-01-12 | 1942-05-26 | William B Elmer | Thermostatic control device |
| GB564991A (en) * | 1942-03-02 | 1944-10-23 | Chicago Flexible Shaft Co | Thermostat |
| US2390947A (en) * | 1940-04-01 | 1945-12-11 | Chicago Flexible Shaft Co | Compensating thermostat |
| US2336408A (en) * | 1940-09-30 | 1943-12-07 | Honeywell Regulator Co | Thermostat |
| GB574372A (en) * | 1944-01-03 | 1946-01-02 | Geoffrey Laurence Woolnough | Improvements in thermally-operated electric relays and switches |
| US2486714A (en) * | 1947-08-26 | 1949-11-01 | Sunbeam Corp | Compensating thermostat |
| DE1066672B (de) * | 1955-11-16 | 1959-10-08 | ||
| DE1008423B (de) * | 1956-03-22 | 1957-05-16 | Stotz Kontakt Gmbh | Fuer die stufenlose Regulierung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeraete, insbesondere Kochplatten, bestimmter Bimetall-Energieregler |
| US2905790A (en) * | 1957-03-25 | 1959-09-22 | White Rodgers Company | Space thermostat with adjustable anticipator |
| US3019319A (en) * | 1959-08-03 | 1962-01-30 | Cherry Electrical Prod | Thermal snap-action switch |
| NL282262A (de) * | 1961-11-08 | |||
| US3842382A (en) * | 1973-07-19 | 1974-10-15 | Technar Inc | Electro-thermal relay actuator |
-
1975
- 1975-10-14 US US05/622,024 patent/US4088976A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-10-04 SE SE7610970A patent/SE422509B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-10-07 CA CA262,958A patent/CA1069568A/en not_active Expired
- 1976-10-09 DE DE19762645663 patent/DE2645663A1/de not_active Withdrawn
- 1976-10-12 FR FR7630633A patent/FR2328274A1/fr active Granted
- 1976-10-13 GB GB7642488A patent/GB1542318A/en not_active Expired
- 1976-10-13 IT IT69469/76A patent/IT1104628B/it active
- 1976-10-14 JP JP51122374A patent/JPS5253277A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2904105A1 (de) * | 1978-02-16 | 1979-08-23 | Technar Inc | Thermisch betaetigbare schalteinrichtung |
| FR2462013A1 (fr) * | 1979-07-21 | 1981-02-06 | Limitor Ag | Interrupteur thermique temporise |
| DE3430155A1 (de) * | 1984-08-16 | 1986-02-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Indirekt beheiztes bimetall |
| DE4336073A1 (de) * | 1993-10-22 | 1995-04-27 | Abb Patent Gmbh | Thermischer Überstromauslöser für ein elektrisches Schaltgerät |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5253277A (en) | 1977-04-28 |
| SE7610970L (sv) | 1977-04-15 |
| FR2328274A1 (fr) | 1977-05-13 |
| FR2328274B1 (de) | 1981-11-27 |
| CA1069568A (en) | 1980-01-08 |
| GB1542318A (en) | 1979-03-14 |
| IT1104628B (it) | 1985-10-21 |
| SE422509B (sv) | 1982-03-08 |
| US4088976A (en) | 1978-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3411275C2 (de) | ||
| DE2645663A1 (de) | Vorrichtung zur thermischen betaetigung von schaltern o.dgl. | |
| EP0994498B1 (de) | Schalter mit einem Isolierstoffträger | |
| EP1295307A1 (de) | Bistabiler elektrischer schalter und relais mit einem solchen | |
| DE3411273C2 (de) | Leistungsschalter | |
| DE3122758A1 (de) | Betaetigungsschalter | |
| DE2456733A1 (de) | Thermoelektrische betaetigungsvorrichtung fuer ein relais | |
| EP0994497B1 (de) | Schalter mit einem Isolierstoffträger | |
| DE3739806C2 (de) | ||
| DE2917557A1 (de) | Waermeschutzschalter | |
| DE1924701C3 (de) | Vorrichtung zur Betätigung eines Schalters mit einem zwei in Abstand voneinander befindliche Schenkel aufweisenden Bimetallblech | |
| DE1284515B (de) | Elektrisches Relais | |
| DE3111901A1 (de) | Unterbrecherschalter, insbesondere ueberlastschalter | |
| DE2502579C2 (de) | Druckknopfbetaetigter ueberstromschalter mit thermischer ausloesung | |
| DE1127435B (de) | Mikro-Schnappschalter | |
| DE1161974B (de) | Durch einen Bimetallarm betaetigter Schnappschalter | |
| DE3587064T2 (de) | Thermostat. | |
| DE3219368A1 (de) | Elektrischer leistungsschalter mit elektromagnetisch wirkendem ausloesemechanismus | |
| DE1197539B (de) | Elektrischer Kipphebelselbstschalter | |
| DE3008756C2 (de) | Verriegelungsvorrichtung für eine Haushaltsmaschine o.dgl. | |
| DE2450742C2 (de) | Elektrischer Schalter | |
| DE1513242B2 (de) | Überstromschutz-Schnappschalter | |
| EP0373544A2 (de) | Verzögerungsrelais | |
| DE2613767A1 (de) | Temperaturregler | |
| DE889637C (de) | Elektrischer Schalter, insbesondere fuer Temperaturregler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: EISENFUEHR, G., DIPL.-ING. SPEISER, D., DIPL.-ING. |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01H 37/52 |
|
| 8126 | Change of the secondary classification |
Free format text: G12B 1/02 H01H 71/14 |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |