DE1210475B - Thermoelectric overcurrent snap-action switch with a tension member that can be stretched by the current - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

HOIhHOIh

Deutsche KL: 21 c - 40/05 German KL: 21c - 40/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

S40470VIIId/21c
17. August 1954
10. Februar 1966S40470VIIId / 21c
17th August 1954
February 10, 1966

Die Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung eines thermoelektrischen Schnappschalters mit einem durch den Strom dehnbaren Spannglied, das auf einer dadurch umschnappbaren, vorgeformten, an einem Trägerbügel befestigten Platte angebracht ist und mittig einen Kontakt trägt, der mit einem isoliert auf dem Trägerbügel angebrachten Festkontakt zusammenarbeitet und ein zusätzliches Heizelement aufweist, nach dem Zusatzpatent 1196 758. Dieses Patent betrifft seinerseits eine Weiterbildung des thermoelektrischen Schnappschalters nach Patent 1153 815. Gemäß dem genannten Zusatzpatent ist das metallische Spannglied kanalförmig mit seitlicher Öffnung ausgebildet, und in seiner Rinne ist ein isolierter Heizdraht hohen Widerstandes zur indirekten Beheizung des Spanngliedes angebracht.The invention relates to a special design of a thermoelectric snap switch with a by the current stretchable tensioning member, which is on a thereby snap-on, preformed, on a Support bracket attached plate is attached and centrally carries a contact that insulates with one Fixed contact attached to the support bracket works together and an additional heating element has, according to the additional patent 1196 758. This patent in turn relates to a further development of the thermoelectric snap switch according to patent 1153 815. According to the additional patent mentioned the metallic tendon is channel-shaped with a side opening, and in its groove is an insulated one High resistance heating wire attached for indirect heating of the tendon.

Aufgabe der Erfindung ist, einen solchen Schalter als Uberstromschalter auszubilden. Dies geschieht dadurch, daß die Parameter des Spanngliedes und des Heizelements für dessen indirekte Beheizung so bemessen sind, daß erst bei Überstrom, nicht aber bei normalem Stromfluß ein Umschnappen der Platte erfolgt.The object of the invention is to design such a switch as an overcurrent switch. this happens in that the parameters of the tendon and the heating element for its indirect heating so are dimensioned so that only in the event of an overcurrent, but not in the event of a normal current flow, the plate snaps over he follows.

Zweckmäßig liegt das Heizelement im Nebenschluß zu dem Spannglied und den Kontakten des Schalters und wird erst bei Öffnen dieser Kontakte wirksam, und es hält dann den Schalter so lange offen, wie der Überstrom andauert.Appropriately, the heating element is shunted to the tendon and the contacts of the Switch and only takes effect when these contacts open, and it then holds the switch for so long open how the overcurrent persists.

Durch die vorliegende Erfindung wird dem Schalter nach dem genannten Zusatzpatent ein neues Anwendungsgebiet erschlossen, indem dieser als Uberstromschalter verwendbar gemacht wird, ohne daß wesentliche Änderungen im Aufbau des Schalters erforderlich sind. Dabei bleiben die Vorteile der kleinen Bauweise des Schnappschalters nach dem Hauptpatent ebenso bestehen wie die Möglichkeit, den Auslösestrom unabhängig von der Bemessung des Spanngliedes festzulegen.The present invention gives the switch according to the additional patent mentioned a new field of application tapped by making it usable as an overcurrent switch without significant changes in the structure of the switch are required. The advantages of the small design of the snap switch according to the main patent as well as the possibility of determine the tripping current independently of the dimensioning of the tendon.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing using an exemplary embodiment. It shows

F i g. 1 den Überstrom-Schnappschalter nach der Erfindung mit seinen Stromverbindungen, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 9-9 derF i g. 1 the overcurrent snap switch according to the invention with its power connections, F i g. 2 shows a section along line 9-9 of

Thermoelektrischer Uberstrom-Schnappschalter
mit einem durch den Strom dehnbaren
SpanngliedThermoelectric overcurrent snap-action switch
with one that can be stretched by the current
Tendon

Zusatz zum Zusatzpatent: 1196 758Addition to the additional patent: 1196 758

Anmelder:Applicant:

Signal-Stat Corporation,Signal-Stat Corporation,

Brooklyn, N. Y. (V. St. A.)Brooklyn, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. G. Lotterhos und Dr.-Ing. H. Lotterhos,Dr. G. Lotterhos and Dr.-Ing. H. Lotterhos,

Patentanwälte, Frankfurt/M., Annastr. 19Patent attorneys, Frankfurt / M., Annastr. 19th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

James W. Welsh, Summit, N. J. (V. St. A.)James W. Welsh, Summit, N.J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 18. August 1953
(374 920)Claimed priority:
V. St. ν. America August 18, 1953
(374 920)

F i g. 3 einen Teil der F i g. 2 in vergrößertem Maßstab,F i g. 3 part of FIG. 2 on an enlarged scale,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3.F i g. 4 shows a section along line 4-4 in FIG. 3.

In Fig. 1 bezeichnet 10 die federnde Platte, die rechteckige Form hat und mit Einprägungen 15 versehen ist, die mittig unterbrochen sind und sich nach außen nicht ganz bis zum Rand der Platte erstrecken. Diese Einprägungen dienen in bekannter Weise dazu, der Platte eine gewisse Steifigkeit zu verleihen, ihr jedoch zu erlauben, außerhalb der Einprägungen sich zu biegen. Die Platte ist so vorgeformt, daß sie leicht V-förmig gebogen ist, wobei die Diagonale 11-12 den Scheitel des V bildet. An ihren Ecken 11 und 12 ist die Platte etwas nach abwärts gebogen, und an diesen Ecken ist in den Punkten 31 und 32 ein Spannglied 40, ζ. Β. durch Punktschwedßung, befestigt. Das Spannglied ist so bemessen, daß es in kaltem Zustand die Platte 10 entgegen ihrer ursprünglichen Verformung derart gebogen hält, daß es die Form eines anderen V hat, dessen nach unten liegender Scheitel sich längs der Diagonalen 16-17 erstreckt, wie aus der Schnittzeichnung der F i g. 2 gut zu erkennen ist. Dehnt das Spannglied infolge Erwärmung sich bis zu einem vorgegebenen Betrag aus, dann schnappt die Platte 10 in ihre ursprüngliche Form zurück. Bei Erkalten des Spanngliedes schnappt sie dann wieder bei einem bestimmten WertIn Fig. 1, 10 denotes the resilient plate, which has a rectangular shape and is provided with impressions 15 which are interrupted in the middle and do not extend outwardly all the way to the edge of the plate. These indentations are used in a known manner to give the plate a certain rigidity, but to allow it to bend outside the indentations. The plate is preformed so that it is bent slightly V-shape, with the diagonal 11-12 forming the apex of the V. At its corners 11 and 12, the plate is bent slightly downwards, and at these corners there is a tension member 40, ζ at points 31 and 32. Β. fixed by point welding. The tendon is dimensioned so that it holds the plate 10 in the cold state bent against its original deformation so that it has the shape of another V, the downward apex of which extends along the diagonals 16-17, as shown in the sectional drawing of FIG F i g. 2 is easy to see. If the tendon expands as a result of heating up to a predetermined amount, then the plate 10 snaps back into its original shape. When the tendon cools down, it snaps again at a certain value

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der dabei auftretenden Verkürzung desselben in ihren erzwungenen Verformungszustand um; Die Platte 10 ist in einer Randzone, die zwischen der Zugrichtung des Spanngliedes und der Verformungsachse der Platte bei Zugbeanspruchung liegt, mit einem Trägerbügel 20 mechanisch und elektrisch leitend verbunden. . .·the resulting shortening of the same in its forced state of deformation; The plate 10 is in an edge zone between the tensile direction of the tendon and the deformation axis of the Plate is under tensile stress, mechanically and electrically conductively connected to a support bracket 20. . . ·

Die Fig. 3 und 4 zeigen in vergrößertem Maßstab die Ausbildung des Spanngliedes nach dem genannten Zusatzpatent. Wie Fig. 4 erkennen läßt, bidet das streifenförmige Spannglied 40 einen nach einer Seite offenen Kanal, in den ein isolierter Heizdraht hohen elektrischen Widerstandes 30 eingelegt ist. Die Länge dieses Heizdrahtes ist dabei von der Länge des Spanngliedes und den Parametern der Platte 10 unabhängig und lediglich nach der Größe des Widerstandes bemessen, der für den Heizkreis des Spanngliedes erforderlich oder erwünscht ist. Dementsprechend sind die Enden del-Heizdrahtes an geeigneten Stellen aus dem Spannglied herausgeführt. 3 and 4 show on an enlarged scale the formation of the clamping member according to the above Additional patent. As can be seen in FIG. 4, the strip-shaped clamping member 40 bids one after one side open channel into which an insulated heating wire of high electrical resistance 30 is inserted is. The length of this heating wire depends on the length of the tendon and the parameters of the Plate 10 is dimensioned independently and only according to the size of the resistance for the heating circuit of the tendon is required or desired. Accordingly, the ends are del heating wire guided out of the tendon at suitable points.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, trägt der Befestigungsbügel 20, durch eine Isolierschicht 23 elektrisch von Ihm getrennt, ein leitendes Band 24, auf dem ein Festkontakt 25 angeordnet ist. Dieser Festkontakt arbeitet mit einem beweglichen Kontakt 35 zusammen, der auf dem Spannglied 40 angebracht ist. Das Band 24 ist nun einerseits mit der zu überwachenden Belastung 55 verbunden, die dann an Erde gelegt ist, und andererseits im Punkt 34 an den Heizdraht des Spanngliedes 40 angeschlossen. Das andere Ende dieses Heizdrahtes ist bei 33 leitend mit der Platte 10 verbunden. Eine einpolig geerdete Stromquelle 56 ist über einen Schalter 57 mit einem freien Ende 21 des Trägerbügels 20 elektrisch verbunden. As can be seen from Fig. 1 and 2, the carries Mounting bracket 20, electrically separated from it by an insulating layer 23, a conductive tape 24, on which a fixed contact 25 is arranged. This fixed contact works with a moving contact 35, which is mounted on the tendon 40. The tape 24 is now on the one hand with the to be monitored Load 55 connected, which is then connected to earth, and on the other hand at point 34 to the Heating wire of the tendon 40 connected. The other end of this heating wire is conductive at 33 the plate 10 connected. A single-pole grounded power source 56 is via a switch 57 with a free end 21 of the support bracket 20 electrically connected.

Wie aus F i g. 2 zu erkennen ist, sind die Kontakte 25, 35 des Schalters normalerweise, d. h. bei kaltem oder nur wenig erwärmtem Spannglied 40, geschlossen, und zwar ist die Anordnung so getroffen, daß in diesem Zustand das Spannglied etwas durchbogen ist, so daß ein erhöhter Kontaktdruck erzielt wird. Der Strom verläuft dann bei geschlossenem Schalter 57 von der Batterie 56 zum Trägerbügel 20 und von diesem an dessen Verbindungsstelle mit der Platte 10 in die Platte. Von dieser fließt der Strom einerseits am Punkt 33 in den Heizdraht des Spanngliedes 40, durch diesen im Punkt 34 in das Band 24 und von dort über die Belastung 55 zur Erde. Andererseits fließt aber der Strom, und zwar dessen größter Teil, von der Platte 10 durch das mit ihr verbundene Spannglied 40 zum beweglichen Kontakt 35, und da dieser in Verbindung mit dem Festkontakt 25 steht, direkt in das Band 24 und über die Belastung zur Erde. Der Heizdraht des Spanngliedes liegt somit im Nebenschluß zu diesem Hauptstromkreis.As shown in FIG. 2 can be seen, the contacts 25, 35 of the switch are normally closed, ie when the clamping member 40 is cold or only slightly heated, and the arrangement is such that in this state the clamping member is slightly bent, so that an increased contact pressure is achieved. When the switch 57 is closed, the current then runs from the battery 56 to the support bracket 20 and from this to its connection point with the plate 10 into the plate. From this the current flows on the one hand at point 33 into the heating wire of the tensioning member 40, through this at point 34 into the band 24 and from there via the load 55 to earth. On the other hand, however, the current, and indeed most of it, flows from the plate 10 through the tensioning element 40 connected to it to the movable contact 35, and since this is connected to the fixed contact 25, it flows directly into the belt 24 and via the load to earth . The heating wire of the tendon is thus in the shunt to this main circuit.

Da der Widerstand des Heizdrahtes 30 so groß ist, reicht der ihn durchfließende Strom im allgemeinen nicht aus, das Spannglied so weit zu erwärmen, daß es sich bis zu der Länge ausdehnt, bei welcher der Schalter" in seine ursprüngliche Verformung umschnappen kann. Tritt jedoch durch Kurzschluß oder durch sonstige Umstände in der Leitung oder der Belastung erne wesentliche Erhöhung der Stromstärke auf,, dann erwärmt der stark vergrößerte StromSince the resistance of the heating wire 30 is so great, the current flowing through it is generally sufficient not enough to heat the tendon so much that it expands to the length at which the Snap the switch "back into its original shape can. However, it occurs due to a short circuit or other circumstances in the line or the Load erne substantial increase in current strength, then the greatly increased current heats up

ίο durch den Heizdraht das Spannglied 40 so stark, daß es sich so weit ausdehnt, daß die Platte 10 umschnappen kann und dabei ihre Kontakte 25,35 öffnet.
Durch das Öffnen der Kontakte 25,35 ist zwar der Hauptstromkreis unterbrochen, dafür fließt aber ein erhöhter Strom durch den Heizdraht des Spanngliedes 40, so daß das Spannglied genügend erwärmt bleibt, um ein Zurückschnappen der Platte zu verhindern und somit die Kontakte 25, 35 offenzuhalten, solange der Kurzschluß oder die sonstige Ursache für den Überstrom nicht beseitigt ist. Ist jedoch der Kurzschluß od. dgl. beseitigt und hat der den Heizdraht durchfließende Strom wieder seinen normalen Wert, dann reicht der Stromfluß durch den Heizdraht nicht mehr aus, um das Spannglied so weit zu erwärmen, daß die Platte 10 in ihrer ursprünglichen Verformung bleiben kann. Das Spannglied kühlt sich vielmehr ab, und in einem bestimmten Augenblick schnappt die Platte 10 wieder in ihre durch die Verspannung erzwungene Verformung zurück. Dabeiίο through the heating wire the tension member 40 so strong that it expands so far that the plate 10 can snap over and thereby opens its contacts 25,35.
By opening the contacts 25, 35 the main circuit is interrupted, but an increased current flows through the heating wire of the tensioning element 40 so that the tensioning element remains sufficiently heated to prevent the plate from snapping back and thus to keep the contacts 25, 35 open as long as the short circuit or other cause of the overcurrent has not been eliminated. However, if the short circuit or the like is eliminated and the current flowing through the heating wire has its normal value again, then the current flow through the heating wire is no longer sufficient to heat the tendon so much that the plate 10 can remain in its original deformation . Rather, the tendon cools down, and at a certain moment the plate 10 snaps back into its deformation forced by the tension. Included

. schließen sich die Kontakte 25, 35 von neuem, und der Schnappschalter ist nunmehr wieder in Bereitschaftsstellung, bis ein neuer Überstrom auftritt.. the contacts 25, 35 close again and the snap-action switch is now in the ready position again, until a new overcurrent occurs.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Thermoelektrischer Schnappschalter mit ■einem durch den Strom dehnbaren Spannglied, das auf einer dadurch umschnappbaren, vorgeformten, an einem Trägerbügel befestigten Platte angebracht ist, mittig einen Kontakt trägt, der mit einem isoliert auf dem Trägerbügel angebrachten Festkontakt zusammenarbeitet und ein zusätzliches Heizelement aufweist, nach Zusatzpatent 1196 758, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter des Spanngliedes (40) und des Heizelementes (30) für indirekte Beheizung so bemessen sind, daß erst bei Überstrom, nicht aber bei normalem Stromfluß, ein Umschnappen der Platte (10) erfolgt.1. Thermoelectric snap-action switch with ■ a tensioning element that can be stretched by the current, on a thereby snap-on, pre-formed plate attached to a support bracket is attached, carries a contact in the middle, which is attached to an isolated on the support bracket Fixed contact cooperates and has an additional heating element, according to additional patent 1196 758, characterized in that the parameters of the tension member (40) and the heating element (30) for indirect heating are dimensioned in such a way that they snap over only in the event of an overcurrent, but not in the event of a normal current flow the plate (10) takes place. 2. Thermoelektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (30) im Nebenschluß zu dem Spannglied (40) und den Kontakten (25, 35) des Schalters liegt und erst bei Öffnen dieser Kontakte wirksam wird und den Schalter offenhält, solange der Überstrom andauert.2. Thermoelectric snap switch according to claim 1, characterized in that the Heating element (30) in shunt with the tensioning element (40) and the contacts (25, 35) of the switch and only becomes effective when these contacts are opened and keeps the switch open as long as the overcurrent persists. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 507/257 2.66 © Bundesdruckerei Berlin609 507/257 2.66 © Bundesdruckerei Berlin