Elektrisches Wärmerelais Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches
Wärmerelais mit zwei zueinander gleichlaufenden, je beiderseits starr befestigten
gebogenen Metallstreifen, von denen der eine als Temperaturausgleichstreifen und
der andere als Auslösestreifen dient. Derartige Anordnungen sind bereits bekannt,
beispielsweise zur Stromschaltung bei Blinklichtern. Dabei tragen beide Streifen
in ihrer Mitte eine aussetzende Unterbrechungsstelle zur Schaltung des Relaisstromkreises.
Bei einer solchen Einrichtung ist .der Einfluß derRaumtemperatur ausgeschaltet,
denn beide Streifen sind von vornherein nach der gleichen Richtung vorgewölbt. Erhöht
sich oder erniedrigt sich die Raumtemperatur, so führen die Kontaktstellen in der
Mitte beider Streifen die gleiche Bewegung-aus, ohne daß sich der Abstand verändert.
Wenn aber lediglich der Auslösestreifen durch den zu überwachenden Strom erwärmt
wird, so verändert sich der Abstand der Kontakte und das Relais tritt in Tätigkeit.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine L`berstromsicherung zu schaffen,
die zum Einbau in Fahrzeuge, insbesondere Luftfahrzeuge, besonders geeignet ist
und auch bei schwachen Strömen völlig betriebssicher arbeitet. Dieser Ver-,vendungszweck
fordert außer der bereits genannten-Unempfindlichkeit gegen einen Wechsel derRaumtemperatur
noch zusätzlich eine starke Einschränkung des Raum- und Gewichtsbedarfs und gleichzeitig
eine hohe Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen sowie besondere Einfachheit bei
der Handhabung bzw. beim Auswechseln.Electrical Heat Relay The invention relates to an electrical one
Heat relays with two parallel, rigidly attached on both sides
curved metal strips, one of which is used as a temperature compensation strip and
the other serves as a release strip. Such arrangements are already known
for example to switch the power to flashing lights. Both strips wear
in its center an intermittent interruption point for switching the relay circuit.
With such a device, the influence of the room temperature is eliminated,
because both strips are bulging in the same direction from the start. Elevated
or if the room temperature drops, the contact points in the
In the middle of both strips the same movement without changing the distance.
But if only the trigger strip is heated by the current to be monitored
is changed, the distance between the contacts changes and the relay is activated.
The invention is based on the idea of creating an overcurrent fuse,
which is particularly suitable for installation in vehicles, especially aircraft
and works completely reliable even with weak currents. This purpose of use
demands, in addition to the already mentioned insensitivity to a change in the room temperature
In addition, there is a strong restriction in terms of space and weight, and at the same time
high insensitivity to vibrations and particular simplicity
handling or when replacing.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder der
beiden Metallstreifen an einer besonderen Isoliertragplatte befestigt ist, die an
einem gemeinsamen Tragsockel durch Aufreihen auf zwei an dem Tragsockel angeordnete
Schrauben gelagert sind; zwischen die beiden Isoliertragplatten ist auf der einen
Schraube ein starrer und auf der anderen Schraube ein elastischer Abstandkalter
eingeschaltet.
Auf der Zeichnung bringen die Abb. i und z ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Wärmerelais. und zwar zeigen Abb. i einen Schnitt durch die
Mittelebene les Relais und Abb. = die zugehörige Seitenansieht eines Teiles davon.
Der (r`bers%rht '.falber ist in der Zeichnung das Relais gäiiy`-rheblich vergrößert
dargestellt. Zum Halten der Teile dient ein Tragkörper a, der aus nichtleitendem
Werkstoff hergestellt ist. Im Körper a sind zwei Stiftschrauben b und c befestigt.
die die das Relais bildenden Teile tragen. Auf beide Schrauben ist zunächst ein
in Abb. z in der Seitenansicht dargestellter Rahmenkörlier d aufgeschoben, der an
seinen beiden Enden Löcher d' für die Stiftschrauben b und c und in seiner Mitte
eine Aussparung d" aufweist. Über diese Aussparung ist ein Blechstreifen e in leicht
gewölbter Lage gespannt, dessen beide Enden mit dem Rahmen d durch Niete starr verbunden
sind. Der Rahmen (f besteht aus ehiein Isolierstoff von geringer Wärmeausdehnung,
beispielsweise also aus Porzellan, während für den Blechbtreifen ein Metall von
möglichst hoher Wärmeatis(Ielniung gewählt ist. Anschließend an den ersten Rahmen
(1 wird ein zweiter Rahmen f auf die Stiftschrauben b und c aufgesetzt, der in seiner
Form dem Rahmen (l gleicht und ebenfalls einen Blechstreifen g in der in der Zeichnung
angegebenen Weise trägt. Zur Herstellung des richtigen Ab-
standes sind zwischen
die beiden Rahmen d und f auf der Schraube b zwei federnde Ring-#cheiben i und auf
der Schraube c ein starres Al),-tandsröhrchen k eingeschaltet. Die Sicherung der
Teile auf der Schraube b erfolgt furch ein Federscheibenpaar in. und durch Muttern
st. während auf der Schraube c ein Abstandsröhrchen o und eine Mutter p die Sicherung
übernehmen. Der Zusammenbau der Teile ist damit beendet. Der Rahmend wird dabei
mit den entsprechenden Köpfen der Befestigungsniete des Bleches e gegen eine l etallplatte
q gedrückt, die mittels einer Schraube;- am Körper a befestigt ist. Zur Herstellung
der Stromanschlüsse dienen drei Klemmschrauben auf der Rückseite des Trägers
a, und zwar die Klemmschraube b' am Schraubenkörper b, die Klemmschraube
s am S S chraubenkörper r und die Klemmschraube c' am Schraubenkörper c.According to the invention, this object is achieved in that each of the two metal strips is attached to a special insulating support plate, which are mounted on a common support base by lined up on two screws arranged on the support base; between the two insulating support plates, a rigid spacer is switched on on one screw and an elastic spacer on the other. In the drawing, FIGS. I and z show an embodiment of the heat relay according to the invention. namely show Fig. i a section through the median plane les relay and Fig. = the associated side view of a part of it. The (r`bers% rht '.falber, the relay is shown significantly enlarged in the drawing. A support body a, which is made of non-conductive material, serves to hold the parts. Two studs b and c are fastened in the body a. A frame body d, shown in side view in Fig. A sheet metal strip e is stretched over this recess in a slightly arched position, the two ends of which are rigidly connected to the frame d by rivets. The frame (f consists of an insulating material of low thermal expansion, for example porcelain, while the sheet metal strip is made of a metal of The highest possible heat resistance is selected. Subsequently to the first frame (1, a second frame f is placed on the studs b and c, which in its shape the frame (l resembles and also carries a sheet metal strip g in the manner indicated in the drawing. To produce the correct waste object are connected between the two frames f and d on the bolt b two resilient ring cheiben # i and c on the screw a rigid Al), - switched tandsröhrchen k. The parts are secured on screw b by a pair of spring washers in and by nuts st. while on the screw c a spacer tube o and a nut p take over the security. The assembly of the parts is now complete. The frame is pressed with the corresponding heads of the fastening rivets of the sheet metal e against a metal plate q, which is fastened to the body a by means of a screw. To produce the power connections, three clamping screws are used on the back of the carrier a, namely the clamping screw b ' on the screw body b, the clamping screw s on the SS screw body r and the clamping screw c' on the screw body c.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Die Leitungen für
den zu überwachenden Strom werden an die beiden Klemmschrauben b' und c' angeschlossen.
Der Strom fließt dann von der Klemmschraube b' durch die Schraube b und wird durch
die beiden -futtern ;a und die federnden Unterlagscheiben m auf eine Metallplatte
-a übertragen. Diese ist auf die Oberfläche des Rahmens f ! aufgenietet, und zwar
an der einen Seite mit den gleichen Nieten, die auch den Blechstreifen g einspannen.
Auf diese Weise besteht eine stromleitende Verbindung zwischen der Schraube b und
dem Blechstreifen g ui i auf der anderen Seite in entsprechender@i7eise eineVerbindung
zwischen dem Blechstreifeng und der Schraube c über eine -Metallplatte h', das Abstandsröhrchen
o und die Mutter p. In der Mitte zwischen den Einspannstellen trägt der Blechstreifen
g ein Kontaktplättchen, g' und ebenso der Blechstreifen e ein Kontaktplättchen e'.
Der Abstand der beiden Blechstreifen voneinander ist so eingestellt, @iaß die beiden
Kontaktplättchen sich unter einem gewissen Druck berühren. Der Blechstreifen e steht
über die zugehörigen Befestigungsniete, über die Platte q und die Schraube r mit
einer Klemmschraube s in stromleitender Verbindung. Mittels der Schraube s w-ü d-
die Stromleitung angeschaltet, die zu dem Relai, führt, das bei einer Unterbrechung
des voni Hauptstrom abgezweigten Relaisstromes in der jeweils -gewünschten Weise
anspricht.The operation of the device is as follows: The lines for
the current to be monitored is connected to the two clamping screws b 'and c'.
The current then flows from the clamping screw b 'through the screw b and is through
the two chucks; a and the resilient washers m on a metal plate
-a transferred. This is on the surface of the frame f! riveted on, namely
on one side with the same rivets that also clamp the sheet metal strip g.
In this way there is an electrically conductive connection between the screw b and
the metal strip g ui i on the other side in a corresponding @ i7eise a connection
between the sheet metal strip g and the screw c via a metal plate h ', the spacer tube
o and the mother p. The sheet metal strip carries in the middle between the clamping points
g a contact plate, g 'and likewise the sheet metal strip e a contact plate e'.
The distance between the two metal strips is set so that the two
Contact plates touch each other under a certain pressure. The sheet metal strip e is standing
via the associated fastening rivets, via the plate q and the screw r with
a clamping screw s in a conductive connection. Using the screw s w-ü d-
the power line is switched on, which leads to the relay, which in the event of an interruption
of the relay current branched off from the main current in the desired manner
appeals to.
Für das geschilderte Relais sind die t-erschiedenen an sich bekannten
#'er,%vendung-;-möglichkeiten gegeben. Sobald im überwachten Stromkreis eine bestimmte
Stromstärke überschritten oder unterschritten wird. können durch den Relaisstrom
die ieweil: gewünschten Vorgänge ausgelöst werden. Besonders geeignet ist das Wärmerelais
zur Verwendung als Vberstromsicherung, wenn der Stromfluß nach dem Auftreten des
t'berstromes durch einfache Schalterbetätigung tt-iederhergestellt werden soll.
In diesem Fall bewirkt die Unterbrechung des Relaisstromkreises das Ausschalten
des überwachten Stromkreises, sobald der Streifen g durch den durchfließenden Strom
eine übernormale Erwärmung erfährt. Der Kontakt g' bewegt sich dann infolge der
Längenzunahme des Streifens g nach rechts und löst sich von dem Gegenkontakt e'.
Die Erwärmung durch den normalen Strom genügt nicht zu einer Trennung der Kontakte,
sondern verringert nur die Vorspannung zwischen den beider Kontakten. Die Federwirkung
der gewölbten Blechstreifen wird also zur Herstellung dieser Vorspannung ausgenutzt.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung liegt dabei darin, daß dieVorspannung in besonders
cinfacherWeise durch die Befestigungsschrauben n. genau einstellbar und nachstellbar
ist. Es besteht somit die Möglichkeit, eine einzige Sicherungsausführung für verschiedene
Stromstärken zu verwenden und sie genau auf einen beabsichtigten Wert einzustellen.
Ein weiterer Vorteil liegt in der besonderen Einfachheit fies Aufbaus unter Verwendung
einfacher und serienmäßig sehr leicht hersteilbarer Teile..
Bei
kleinen Abmessungen empfiehlt es sich selbstverständlich, für die Herstellung der
Blechstreifen einen Werkstoff zu wählen, der bei gewölbter Einspannung eine ausreichende
Steifheit besitzt, so daß bei einer bestimmten Längenausdehnung immer der gleiche
Wölbungsverlauf gesichert ist. Es hat sich dabei gezeigt, daß eine gleichmäßige
Wölbung besonders leicht erreichbar ist, wenn ein Bimetall als Werkstoff für die
Streifen angewendet wird, bei dem an der Außenseite der Wölbung ein Metall von höherer
Wärmeausdehnungsfähigkeit liegt. Die innere Spannung, die bei der Erwärmung eines
beiderseits eingespannten Bimetallstreifens auftritt, erhöht die Steifheit in der
im vorliegenden Fall gewünschten Weise. Die Verwendung von Bimetall als Werkstoff
für Auslösestreifen ist an sich bereits bekannt, in erster Reihe in solchen Fällen,
wo die Verwendung von Bimetall infolge der inneren Spannungen ' eine stärkere Bewegung
verursacht, als sie durch einfache Erwärmung eines homogenen Blechstreifens zu erreichen
ist. Außerdem ist auch bekannt, beiderseits eingespannte Bimetallstreifen zu verwenden,
um bei einer Erwärmung das Auswölben nach einer bestimmten Richtung hin- zu sichern.
Diese Wirkungen der ' Verwendung von Bimetall werden im vorliegenden Fall nicht
ausgenutzt, sondern die noch darüber hinaus gegebene Wirkung, daß bei sehr geringen
Blechdicken ein Bimetallblechstreifen infolge seiner inneren Spannung sich auf einen
möglichst gleichmäßigen Wölbungsverlauf einzustellen versucht. Damit ergibt sich
der Vorteil, daß das Wärmerelais auch zur Überwachung von schwachen Strömen verwendbar
ist, wobei der Auslös.estreifen unmittelbar von dem zu überwachenden Strom durchflossen
wird, aber mit Rücksicht auf die geringe Stromstärke nur einen sehr kleinen Querschnitt
erhalten kann, um .die für die Kontaktbewegung erforderlichen Temperaturen zu erreichen.For the relay described, the t-different ones are known per se
# 'er,% use -; - given possibilities. As soon as a certain
Amperage is exceeded or not reached. can through the relay current
the because: desired processes are triggered. The heat relay is particularly suitable
for use as an overcurrent protection, if the current flow after the occurrence of the
The overcurrent is to be restored by simply pressing a switch.
In this case, the interruption of the relay circuit causes the switch-off
of the monitored circuit as soon as the strip g through the flowing current
experiences abnormal warming. The contact g 'then moves as a result of the
The strip g increases in length to the right and separates from the mating contact e '.
The heating by the normal current is not enough to separate the contacts,
it only reduces the preload between the two contacts. The spring action
the curved sheet metal strip is therefore used to produce this prestress.
A particular advantage of the arrangement is that the bias is particularly
simply adjustable and readjustable by means of the fastening screws
is. There is thus the possibility of a single fuse design for different
To use currents and adjust them precisely to an intended value.
Another advantage lies in the particular simplicity of using the nasty structure
simple parts that are very easy to manufacture as standard.
at
Of course, it is recommended for the production of the small dimensions
Sheet metal strips to choose a material that is sufficient with arched restraint
Has stiffness, so that with a certain length expansion always the same
Curvature is secured. It has been shown that a uniform
Curvature is particularly easy to achieve if a bimetal is used as the material for the
Strip is applied, in which on the outside of the bulge a metal of higher
Thermal expansion capacity. The internal tension that occurs when warming a
occurs on both sides clamped bimetallic strip, increases the stiffness in the
desired way in the present case. The use of bimetal as a material
for trigger strips is already known per se, primarily in such cases,
where the use of bimetal due to the internal stresses' a stronger movement
than can be achieved by simply heating a homogeneous sheet metal strip
is. It is also known to use bimetal strips clamped on both sides,
in order to ensure that it bulges out in a certain direction when heated.
These effects of the 'use of bimetal are not in the present case
exploited, but the still further given effect that at very low
Sheet thickness a bimetallic sheet metal strip due to its internal tension on a
Tried to set the curvature as uniform as possible. This results in
the advantage that the heat relay can also be used to monitor weak currents
The current to be monitored flows directly through the tripping strip
is, but considering the low amperage only a very small cross-section
can be obtained in order to reach the temperatures required for the contact movement.