ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ С ВОЗВРАТНОЙ КНОПКОЙ Российский патент 2009 года по МПК H01H37/54 

Описание патента на изобретение RU2371801C1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим устройствам, служащим для защиты электрических цепей от перегрузок, в частности кнопочным термобиметаллическим предохранителям, предназначенным для защиты от перегрузок бортовых электрических цепей автомобилей, бытовой техники, а также устройств аналогичного назначения.

Из литературных источников известна конструкция термобиметаллического устройства с возвратной кнопкой [1], у которого последовательно с биметаллическим диском включен нагревательный элемент из нихрома. Подобные конструкции относятся к устройствам, обеспечивающим защиту электрических цепей при коммутации токов от 2 до 4 А. Недостатком данной конструкции является сложность конструкции и технологии изготовления.

Известна конструкция термобиметаллического предохранителя с принудительным возвратом кнопкой [2], выбранная в качестве прототипа и которая состоит из пластмассового корпуса, в котором смонтированы два электропроводящих вывода с закрепленными на них неподвижными контактами, возвратной кнопки с пружиной, термобиметаллического диска с закрепленными на нем двумя подвижными контактами. Термобиметаллический диск в свою очередь механическим способом закреплен на регулировочном винте.

Такая конструкция защитного устройства электрических цепей от перегрузок имеет ряд недостатков.

Контактное давление между коммутируемыми контактами создается за счет перемещения винта с закрепленным на нем биметаллическим диском, т.е. только за счет упругих свойств диска, что делает подбор и регулировку необходимого контактного давления и соответственно температурного порога срабатывания диска затруднительным и трудоемким. Закрепление термобиметаллического диска на регулировочном винте также представляет собой трудоемкую и ответственную операцию, т.к. не допускается зажатие диска или его заклинивание на винте.

В конструкции прототипа для устранения вращения диска на регулировочном винте во время работы устройства и обеспечения ориентации подвижных контактов относительно неподвижных биметаллические диски штампуют не круглыми, а со специальными выступами, входящими в направляющие корпуса. Подобные конструкции биметаллических элементов, отличные от круглого диска, затрудняют процесс их специальной «формовки», т.е. придание чувствительным элементам четко определенного радиуса кривизны. Этот недостаток существенно влияет на стабильность выходных параметров устройства.

Техническим результатом является создание конструкции термобиметаллического предохранителя с возвратной кнопкой, обеспечивающей повышение надежности изделия в эксплуатации и технологичность в производстве.

В предлагаемом устройстве указанные недостатки устраняются тем, что биметаллический предохранитель с возвратной кнопкой, содержащий электроизоляционный корпус, два электрических вывода с неподвижными контактами, биметаллический чувствительный элемент с двумя подвижными контактами, возвратную пружину и регулировочный винт, выполнен так, что на чувствительном биметаллическом элементе в виде круглого диска с центральным отверстием закреплены с помощью контактной сварки два подвижных контакта, выступающих за пределы диска и входящих в пазы корпуса, что препятствует вращению диска вокруг оси винта и обеспечивает ориентацию подвижных контактов относительно неподвижных контактов, возвратная пружина при этом непосредственно контактирует с биметаллическим чувствительным элементом, создавая контактное давление между подвижными и неподвижными контактами, и одновременно служит для возврата кнопки.

На фиг.1, 2 (поз.7, 8, 9 не показаны) представлена конструкция устройства термобиметаллического предохранителя.

Предлагаемое устройство содержит электроизоляционный корпус 1, в котором зафиксированы два электрических вывода 2 с закрепленными на них неподвижными контактами 3, по центру корпуса установлен регулировочный винт 4, на выступе которого свободно базируется своим центральным отверстием термобиметаллический чувствительный элемент 5, выполненный в виде диска, подвижные контакты 6, закрепленные на диске и своими выступающими частями входящие в пазы корпуса, возвратную пружину 7, прижимающую биметаллический элемент, кнопку 8, крышку 9.

Устройство работает следующим образом. При протекании тока срабатывания через чувствительный элемент 5 он нагревается до критической температуры, происходит щелчок и мгновенное размыкание контактов. Чувствительный элемент заранее отформован таким образом, чтобы после щелчка температура возврата его в исходное положение была ниже температуры окружающей среды. Возврат контактов в замкнутое положение происходит после нажатия на кнопку 8.

Конструкция устройства позволяет применить термобиметаллический чувствительный элемент в виде круглого диска с центральным отверстием. Подобная конфигурация биметаллического элемента наиболее оптимальна для выполнения технологической операции формовки и соответственно значительно увеличивает процент выхода годных дисков и обеспечивает стабильность работы предохранителя.

В предлагаемой конструкции не требуется выполнения операции механического закрепления биметаллического диска на винте, при которой не допускается зажатие или заклинивание диска.

Конструкция устройства выполнена таким образом, что возвратная пружина помимо функции возврата кнопки в исходное состояние непосредственно оказывает усилие на термобиметаллический чувствительный элемент. Таким образом, подбирая жесткость пружины и дополнительно используя регулировочный винт, можно плавно и в широких пределах производить регулировку контактного давления между контактами, тем самым обеспечивая необходимый температурный порог срабатывания предохранителя.

Испытания образцов кнопочных предохранителей в составе автомобильных цепей спецмашин «ЗиЛа» показали их надежность и стабильность в эксплуатации.

Источники информации

1. К.Д.Тимошенков, В.Н.Минаев, С.Я.Гордиенко «Приборы контроля и регулирования температуры с термобиметаллическим диском». М.: Машиностроение, 1982 г. (стр.9-10, рис.6б).

2. Автотракторное электрооборудование, приборы и автоэлектроника. Номенклатурный каталог. ФГУП «НИИАЭ» М., 2000 г. (стр.187; предохранитель термобиметаллический с принудительным возвратом кнопкой 29.3722 и модификации, ТУ 37.003.1415-92).

Похожие патенты RU2371801C1

название год авторы номер документа
ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ 1992
  • Певзнер Марк Григорьевич
RU2043673C1
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ 1992
  • Баженов В.С.
RU2006097C1
Автоматический выключатель 1987
  • Москвитин Николай Васильевич
SU1495873A1
Механизм включения для автоматического выключателя 1981
  • Москвитин Николай Васильевич
SU964783A1
ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЕ РЕЛЕ 2004
  • Ерова Валентина Николаевна
  • Мандравин Виктор Евграфович
  • Самарин Евгений Витальевич
  • Турханова Алевтина Максимовна
  • Яковлев Сергей Капитонович
RU2313153C2
Безопасная штепсельная розетка 1983
  • Бессмольный Владимир Лаврентьевич
SU1134980A1
Температурное реле 1983
  • Лозовой Владимир Михайлович
  • Геркалюк Александр Васильевич
  • Риман Яков Семенович
  • Шелехов Николай Фомич
SU1091243A1
РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ 1994
  • Воеводин Николай Алексеевич
  • Тарасов Владимир Николаевич
  • Горьков Юрий Евгеньевич
RU2097823C1
ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ 2006
  • Китаев Владимир Николаевич
  • Китаева Елена Николаевна
RU2322726C1
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ 2001
  • Канунников В.Л.
  • Бессонов Л.Г.
  • Воробьев М.Е.
  • Ишков П.Н.
  • Быков В.Н.
  • Седых С.К.
RU2192684C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 371 801 C1

Реферат патента 2009 года ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ С ВОЗВРАТНОЙ КНОПКОЙ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим устройствам, служащим для защиты электрических цепей от перегрузок, в частности кнопочным термобиметаллическим предохранителям. Техническим результатом является повышение надежности изделия в эксплуатации и технологичность в производстве. Устройство содержит электроизоляционный корпус (1), в котором зафиксированы два электрических вывода (2) с закрепленными на них неподвижными контактами (3), по центру корпуса установлен регулировочный винт (4), на выступе которого свободно базируется своим центральным отверстием термобиметаллический чувствительный элемент (5), выполненный в виде диска, подвижные контакты (6), закрепленные на диске и своими выступающими частями входящие в пазы корпуса, возвратную пружину (7), прижимающую биметаллический элемент, кнопку (8), крышку (9). При протекании тока срабатывания через чувствительный элемент (5) он нагревается до критической температуры, происходит щелчок и мгновенное размыкание контактов. Чувствительный элемент заранее отформован таким образом, чтобы после щелчка температура возврата его в исходное положение была ниже температуры окружающей среды. Возврат контактов в замкнутое положение происходит после нажатия на кнопку 8. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 371 801 C1

Термобиметаллический предохранитель с возвратной кнопкой, содержащий электроизоляционный корпус, два электрических вывода с неподвижными контактами, биметаллический элемент с двумя подвижными контактами, возвратную пружину и регулировочный винт, отличающийся тем, что на чувствительном биметаллическом элементе, выполненном в виде круглого диска с центральным отверстием, закреплены с помощью контактной сварки два подвижных контакта, выступающих за пределы диска и входящих в пазы корпуса, что препятствует вращению диска вокруг оси винта и обеспечивает ориентацию подвижных контактов относительно неподвижных контактов, при этом возвратная пружина непосредственно контактирует с биметаллическим чувствительным элементом, создавая контактное давление между подвижными и неподвижными контактами, и одновременно служит для возврата кнопки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2371801C1

Автотракторное электрооборудование, приборы и автоэлектроника
Номенклатурный каталог
ФГУП «НИИАЭ»
- М., 2000, с.187
Термовыключатель 1974
  • Смирнов Николай Викторович
SU511641A1
Биметаллический датчик-реле температуры 1988
  • Буянов Борис Викторович
  • Бочкарников Николай Дмитриевич
  • Майсоценко Валерий Степанович
SU1597954A1
US 5685481 A, 11.11.1997
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба 1920
  • Богач Б.И.
SU11A1

RU 2 371 801 C1

Авторы

Володин Александр Васильевич

Бессер Игорь Владимирович

Даты

2009-10-27Публикация

2008-03-19Подача