DE1265872B - Multipurpose relay with a toggle contact device controlled by a hot wire - Google Patents

Description

Mehrzweckrelais mit einer von einem Hitzdraht gesteuerten Kippkontakteinrichtung Die Erfindung betrifft ein Mehrzweckrelais mit einer von einem Hitzdraht gesteuerten Kippkontakteinrichtung, die an einem einseitig eingespannten, federnden Träger befestigt ist, wobei die Bewegung des Trägers durch die Längenausdehnung des Hitzdrahtes gesteuert wird.Multipurpose relay with a toggle contact device controlled by a hot wire The invention relates to a multipurpose relay with a hot wire controlled relay Toggle contact device attached to a spring-loaded carrier clamped on one side is, wherein the movement of the carrier is controlled by the linear expansion of the hot wire will.

Es sind bereits verschiedene Ausführungen von Relais bekannt, bei denen eine von einem Hitzdraht gesteuerte Kippkontakteinrichtung benutzt ist, die bei einer bestimmten Erwärmung des Hitzdrahtes in eine andere Schaltstellung umspringt und dabei einen Kontakt öffnet und/oder einen weiteren Kontakt schließt. Die bekannten Relais entsprechen jedoch keineswegs immer den Forderungen, die an derartige Schalter gestellt werden. So ist es beispielsweise unbefriedigend, daß diese Schalter verhältnismäßig groß sind und daß die Kippkontakteinrichtung kompliziert aufgebaut ist. Dies hat wiederum zur Folge, daß die Herstellung der Schalter entsprechend teuer ist und im Betrieb häufig Störungen auftreten, deren Behebung nicht einfach ist. Wegen dieser Nachteile haben sich Relais mit diesem Aufbau bisher nicht recht durchsetzen können.There are already different versions of relays known in which a toggle contact device controlled by a hot wire is used, the switches to a different switch position when the hot wire is heated to a certain degree and thereby opens a contact and / or closes another contact. The known However, relays by no means always meet the requirements placed on such switches be asked. For example, it is unsatisfactory that these switches are proportionate are large and that the toggle contact device is constructed in a complicated manner. this has in turn the consequence that the production of the switch is correspondingly expensive and Faults often occur during operation that are not easy to rectify. Because of these Relays with this structure have so far not been able to gain any disadvantages.

Es ist bekannt, als Kippglied ein federndes Blech oder Bimetall einzusetzen, deren Mittelteil durch Längsschlitze in drei Streifen geteilt ist, die wiederum gegeneinander verspannt sind. Diese Kippglieder erfordern jedoch zur Betätigung relativ viel Kraft. Die Bimetallglieder sind außerdem gegenüber einem Hitzdraht auch sehr träge, denn sie besitzen eine große Zeitkonstante.It is known to use a resilient sheet metal or bimetal as a tilting member, whose middle part is divided into three strips by longitudinal slits, which in turn are braced against each other. However, these toggles require actuation a lot of power. The bimetal links are also opposite to a hot wire also very sluggish, because they have a large time constant.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Relais zu schaffen, das im Aufbau verhältnismäßig einfach und somit in der Herstellung entsprechend preiswert ist und außerdem für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden kann, ohne daß dabei eine Vielzahl von verschiedenen Teilen verwendet werden muß.The present invention has set itself the task of a relay to create that is relatively simple in structure and thus in manufacture is correspondingly inexpensive and can also be used for various tasks can without the need to use a variety of different parts.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem freien Ende des Trägers ein Schaltkontakte tragendes Kippglied befestigt ist, das zwei Kontakte trägt, von denen der eine an dem freien Ende angebracht ist und infolge der Schnappwirkung des Kippgliedes als Momentschalter wirkt und der zweite außerhalb des beweglichen Teiles des Kippgliedes angebracht ist und unabhängig von dem ersten Kontakt einen Stromkreis öffnet oder schließt.According to the invention this object is achieved in that on the free At the end of the support a switch contacts carrying toggle member is attached, the two Carries contacts, one of which is attached to the free end and as a result the snap action of the toggle link acts as a momentary switch and the second outside of the movable part of the tilting member is attached and independent of the first Contact opens or closes a circuit.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der Hitzdraht an dem freien Ende eines einseitig fest eingespannten Bimetalls befestigt, wodurch entweder eine Temperaturkompensation erreicht oder das Relais gleichzeitig als überstrom-Schutz und als übertemperaturschutz ausgebildet wird. Obwohl das Relais sehr einfach aufgebaut ist, kann es dennoch durch geringfügige Änderungen in verschiedener Weise benutzt werden.According to an expedient development of the invention, the hot wire is attached to the free end of a bimetal firmly clamped on one side, whereby either temperature compensation is achieved or the relay simultaneously acts as overcurrent protection and is designed as overtemperature protection. Although the relay is very simple it can still be used in various ways with minor modifications will.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die verschiedenartige Verwendung des Relais dargestellt; F i g. 1 zeigt das Relais als Anlaßrelais für Einphasen-Induktionsmotoren; in F i g. 2 ist das Kippglied für das Relais in perspektivischer Darstellung gezeigt; F i g. 3 zeigt ein Relais, das als Temperaturschutz verwendet werden kann.In the drawing are two embodiments for the different Use of the relay shown; F i g. 1 shows the relay as a starting relay for Single phase induction motors; in Fig. 2 is the toggle element for the relay in perspective Illustration shown; F i g. 3 shows a relay used as temperature protection can be.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist ein Hitzdraht 1 im Punkt 2 fest eingespannt. Das andere Ende des Hitzdrahtes ist mit einem Träger 3 fest verbunden. Der Träger 3 ist an der anderen Seite über ein federndes Teil 4 im Punkt 5 fest gelagert. Der Träger kann auch selbst als Feder ausgebildet sein. An dem Träger 3 ist im Punkt 6 ein Kippglied 7 befestigt, das in F i g. 2 der Zeichnung in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Das Kippglied 7 besteht vorzugsweise aus einem rechteckigen Stahlblech, das durch zwei Sicken 8 und 9 verformt ist. Diese Sikken genügen, um eine Kippwirkung zu erzielen, wenn das Kippglied an dem einen Ende festgehalten wird und auf das andere Ende ein Druck ausgeübt wird. Das eine Ende des Kippgliedes trägt einen Kontakt 10, der mit einem Gegenkontakt 11 zusammenwirkt. Außerhalb des beweglichen Teiles des Kippgliedes ist ein Kontakt 12 angebracht, der mit einem Gegenkontakt 13 zusammenwirkt. Der Stromverlauf in dem Schaltgerät ist folgender: Von der Netzklemme 14 über die Hauptphase 15, über den Hitzdraht 1, das Trägerteil 3 zurück zur Netzklemme 16. Außerdem fließt von der Netzklemme 14 über die Hilfsphase 17 ein Strom über die Kontakte 10,11 und das Trägerteil 3 zurück zur Klemme 16. Beim Anlauf des Induktionsmotors wird durch den Hauptphasen- Strom der Hitzdraht 1 so weit erwärmt, daß er sich ausdehnt, wobei sich das unter Vorspannung stehende. Teil 3 in Richtung des Pfeiles 18 ausbiegt. Bei einer bestimmten Längenänderung des Hitzdrahtes, d. h. nach einer bestimmten Zeit, hat sich der Träger 3 so weit ausgebogen, daß das Kippglied 7 umspringt und dabei die Kontaktstelle 10, 11 öffnet. Dadurch wird die Hilfsphase 17 des Motors ausgeschaltet. Da der Hitzdraht 1 aber noch weiterhin vom Hauptphasenstrom des Motors durchflossen wird, wird der Hitzdraht 1 weiter aufgeheizt, und der Träger 3 lenkt sich weiter aus. Dadurch wird nach kurzer Zeit die Kontaktstelle 12 und 13 geschlossen und somit eine direkte Stromverbindung vom Punkt 2 zum Träger 3 hergestellt. Der Hitzdraht 3 wird dadurch kurzgeschlossen, d. h., er kann sich nicht weiter aufheizen. Kühlt sich der Hitzdraht nach kurzer Zeit ab, so wird die Kontaktstelle 12 und 13 wieder geöffnet, und der Hitzdraht wird erneut vom Strom durchflossen. Dadurch ist gewährleistet, daß die Kontaktstelle 10,11 während des Motorbetriebes nicht wieder geschlossen wird, d. h., daß die Hilfsphase nicht unnötig eingeschaltet wird. Wird der Motor vom Netz getrennt, z. B. durch einen vorgeschalteten Schalter 19, so erkaltet der Hitzdraht sofort, und die Schaltkontakte 10 und 11 werden wieder geschlossen, da das Kippglied 7 beim Erkalten des Hitzdrahtes durch Berührung an dem Anschlag 20 wieder in die Ausgangslage umspringt. Dadurch ist das Relais bereits nach extrem kurzer Zeit für einen neuen Motoranlauf wieder bereit. Eine Entriegelung des Relais von Hand od. dgl. ist nicht erforderlich. Die Verwendung eines solchen Relais als Anlaßrelais für Einphasen-Induktionsmotoren ist auch deshalb besonders zweckmäßig, weil das Relais für einen bestimmten Motortyp ausgelegt werden kann und für die Verwendung bei einem anderen Motortyp dem Hitzdraht 1 lediglich ein Widerstand 21 parallel geschaltet wird. Eine Änderung des Kippgliedes ist dabei nicht erforderlich. Es ist auch weiterhin ohne Bedeutung, daß der Kontakt 12, 13 als schleichender Kontakt arbeitet. Man kann den Hitzdraht von vornherein so auslegen, daß nur eine ganz geringe Spannung abfällt und die Schaltleistung für den Kontakt 12, 13 sehr gering ist, ohne daß dadurch ein Kontaktabbrand hervorgerufen wird.In the embodiment according to FIG. 1, a hot wire 1 is firmly clamped at point 2. The other end of the hot wire is firmly connected to a carrier 3. The carrier 3 is firmly mounted on the other side via a resilient part 4 at point 5. The carrier itself can also be designed as a spring. A tilting member 7 is attached to the carrier 3 at point 6, which is shown in FIG. 2 of the drawing is shown on an enlarged scale. The tilting member 7 preferably consists of a rectangular sheet steel which is deformed by two beads 8 and 9. These sikken suffice to achieve a tilting effect when the tilting member is held at one end and a pressure is exerted on the other end. One end of the tilting member carries a contact 10 which interacts with a mating contact 11 . A contact 12 , which interacts with a counter contact 13, is attached outside the movable part of the tilting member. The current flow in the switching device is as follows: From the mains terminal 14 via the main phase 15, via the hot wire 1, the carrier part 3 back to the mains terminal 16. In addition, a current flows from the mains terminal 14 via the auxiliary phase 17 via the contacts 10, 11 and the Carrier part 3 back to terminal 16. When the induction motor starts up, the main phase current heats the hot wire 1 to such an extent that it expands, with the one under tension. Part 3 bends in the direction of arrow 18. With a certain change in length of the hot wire, ie after a certain time, the carrier 3 has bent so far that the tilting member 7 jumps around and the contact point 10, 11 opens. The auxiliary phase 17 of the motor is thereby switched off. Since the main phase current of the motor continues to flow through the hot wire 1, the hot wire 1 is heated further and the carrier 3 deflects further. As a result, the contact point 12 and 13 is closed after a short time and thus a direct current connection from point 2 to carrier 3 is established. The hot wire 3 is thereby short-circuited, ie it cannot heat up any further. If the hot wire cools down after a short time, the contact point 12 and 13 is opened again and the current flows through the hot wire again. This ensures that the contact point 10, 11 is not closed again during engine operation, ie that the auxiliary phase is not switched on unnecessarily. If the motor is disconnected from the mains, e.g. B. by an upstream switch 19, the hot wire cools immediately, and the switching contacts 10 and 11 are closed again, since the toggle member 7 jumps back to the starting position when the hot wire cools by touching the stop 20. This means that the relay is ready for a new motor start-up again after an extremely short time. Unlocking the relay by hand or the like is not necessary. The use of such a relay as a starting relay for single-phase induction motors is also particularly useful because the relay can be designed for a specific type of motor and only a resistor 21 is connected in parallel with the hot wire 1 for use with a different type of motor. It is not necessary to change the tilting link. It is also irrelevant that the contact 12, 13 works as a creeping contact. The hot wire can be designed from the outset in such a way that only a very low voltage drops and the switching capacity for the contact 12, 13 is very low without causing contact erosion.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist das Relais als überlastschutz und tlbertemperaturschutz ausgebildet. Der Hitzdraht 1 ist dabei an dem freien Ende eines im Punkt 23 fest eingespannten Bimetalls 22 befestigt. Das andere Ende des Hitzdrahtes ist in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 mit einem Träger 3 verbunden, der im Punkt 5 fest eingespannt ist. An dem Träger 3 ist ebenfalls das Kippglied 7 angebracht, das einen Kontakt 10 trägt, der mit einem Kontakt 11 zusammenwirkt. Eine zweite Kontaktstelle ist hier nicht vorgesehen, es ist lediglich ein Anschlag 24 angebracht. Der Stromverlauf ist bei diesem Ausführungsbeispiel folgender: Von der Netzklemme 14 über das Bimetall 22, den Hitzdraht 1, den Träger 3, das Kippglied 7, die Kontaktstelle 10, 11, das zu schützende Gerät 25 zur Kontaktklemme 16. Wird infolge eines Defekts in dem Gerät 25 der Strom zu groß, so dehnt sich der vom Strom durchflossene Hitzdraht so weit aus, daß sich der Träger 3 in Richtung des Pfeiles 18 auslenkt und dabei das Kippglied zum Umschnappen bringt. Dabei wird die Kontaktstelle 10,11 unterbrochen, und das Gerät 25 ist somit ausgeschaltet. Erreicht die Umgebungstemperatur des Gerätes 25 einen unzulässig hohen Wert, so "biegt sich das Bimetall 22 mit seinem freien Ende in Richtung des Pfeiles 26 aus, und dadurch hat ebenfalls der Träger 3 die Möglichkeit, sich in Richtung des Pfeiles 18 auszulenken und dadurch das Kippglied zu betätigen. Beim Erkalten des Hitzdrahtes oder des Bimetalls wird das Kippglied an dem justierbaren Anschlag 27 zum Umschnappen gebracht. Statt des Anschlages 27 kann auch eine von Hand zu betätigende Drucktaste vorgesehen sein. Ein selbsttätiges Wiedereinschalten durch ein zu weites Ausbiegen des Bimetalls oder durch eine zu große Ausdehnung des Hitzdrahtes wird durch den Anschlag 24 vermieden. Ein derartig einfach aufgebautes Relais ist also gleichzeitig in der Lage, zwei Funktionen zu erfüllen, nämlich einmal die Abschaltung bei einem Über-Strom und unabhängig davon die Abschaltung bei einer Übertemperatur. Andererseits kann aber auch 'dasBimetall zur Temperaturkompensation vorgesehen sein, d. h., es ist dann so angebracht, daß es bei erhöhter Außentemperatur die Längenausdehnung des Hitzdrahtes aufhebt. Mit den gleichen Bauelementen sind also hier zwei Typen eines Relais herstellbar.In the embodiment according to FIG. 3 is the relay as overload protection and over-temperature protection. The hot wire 1 is at the free end a bimetal 22 firmly clamped at point 23. The other end of the Hot wire is in the same way as in the embodiment of FIG. 1 connected to a carrier 3 which is firmly clamped at point 5. On the carrier 3, the tilting member 7 is also attached, which carries a contact 10, which with a contact 11 cooperates. A second contact point is not provided here, only one stop 24 is attached. The course of the current is in this exemplary embodiment the following: From the network terminal 14 via the bimetal 22, the hot wire 1, the carrier 3, the toggle member 7, the contact point 10, 11, the device to be protected 25 to the contact terminal 16. If the current becomes too great as a result of a defect in the device 25, it expands the hot wire through which the current flows so far that the carrier 3 in the direction of the arrow 18 deflects and thereby causes the tilting member to snap over. It will the contact point 10,11 interrupted, and the device 25 is thus switched off. If the ambient temperature of the device 25 reaches an impermissibly high value, then "the bimetal 22 bends with its free end in the direction of arrow 26, and as a result, the carrier 3 also has the possibility of moving in the direction of the arrow 18 deflect and thereby actuate the tilting member. When the hot wire cools down or the bimetal becomes the tilting member on the adjustable stop 27 to snap over brought. Instead of the stop 27, a manually operated pushbutton can also be used be provided. Automatic restart due to bending out too far of the bimetal or excessive expansion of the hot wire is caused by the Stop 24 avoided. Such a simply constructed relay is therefore simultaneous able to fulfill two functions, namely the shutdown of one Over-current and, regardless of this, the shutdown in the event of overtemperature. on the other hand however, the bimetal can also be provided for temperature compensation, i. h., it is then attached in such a way that the linear expansion occurs when the outside temperature rises of the hot wire. So here are two types with the same components of a relay can be produced.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Mehrzweckrelais mit einer von einem Hitzdraht gesteuerten Kippkontakteinrichtung, die an einem einseitig eingespannten, federnden Träger befestigt ist, wobei die Bewegung des Trägers durch die Längenausdehnung des Hitzdrahtes gesteuertwird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende des Trägers (3) ein Schaltkontakte (10, 12) tragendes Kippglied (7) befestigt ist, das zwei Kontakte (10, 12) trägt, von denen der eine (10) an dem freien Ende angebracht ist und infolge der Schnappwirkung des Kippgliedes (7) als Momentschalter wirkt und der zweite (12) außerhalb des beweglichen Teiles des Kippgliedes (7) angebracht ist und unabhängig von dem ersten Kontakt (10) einen Stromkreis öffnet oder schließt. Claims: 1. Multipurpose relay with one of a hot wire controlled toggle contact device, which is attached to a cantilevered, resilient Carrier is attached, the movement of the carrier by the linear expansion of the hot wire, characterized in that at the free end of the Carrier (3) a switching contacts (10, 12) carrying toggle member (7) is attached, the carries two contacts (10, 12), one of which (10) is attached to the free end and acts as a momentary switch due to the snap action of the toggle member (7) and the second (12) mounted outside the movable part of the tilting member (7) is and independently of the first contact (10) opens or closes a circuit. 2. Mehrzweckrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hitzdraht an dem freien Ende eines einseitig fest eingespannten Bimetalls (22) befestigt ist. 2. Multipurpose relay according to claim 1, characterized in that the hot wire on is attached to the free end of a bimetal (22) firmly clamped on one side. 3. Mehrzweckrelais nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Hitzdrahtes (1) und des Bimetalls (22), 'daß der Hitzdraht (1) bei unzulässig hohen Strömen und das Bimetall (22) bei einer unzulässig hohen Umgebungstemperatur eine Änderung der Schalt-Stellung bewirken. 3. Multipurpose relay according to claim 1 and 2, characterized by such an arrangement of the hot wire (1) and the bimetal (22), 'that the hot wire (1) is not allowed high currents and the bimetal (22) at an impermissibly high ambient temperature cause a change in the switching position. 4. Mehrzweckrelais nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Bimetalls (22), daß dieses bei Erhöhung der Umgebungstemperatur die dadurch bedingte Längenausdehnung des Hitzdrahtes kompensiert. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 762 046; Elin-Zeitschrift, 1957, Heft 3, S. 138 bis 144.4. Multipurpose relay according to claim 1 and 2, characterized by such an arrangement of the bimetal (22) that this when the ambient temperature rises, the resulting linear expansion of the hot wire compensated. References considered: British Patent No. 762 046; Elin magazine, 1957, issue 3, pp. 138 to 144.