CN112017920B - 过载保护组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于保护过压保护结构元件的过载保护组件，其包括至少一个过压保护结构元件、两个用于将过压保护结构元件联接到待保护的电流‑或信号路径处的联接元件，带有电流引导元件的支承部和至少一个执行机构，第一联接元件包括热敏接触元件，至少一个过压保护结构元件在第一位置中以其第一极经由热敏接触元件与支承部连接，第二极经由第二联接元件与支承部的电流引导元件相连接，该至少一个过压保护结构元件在热超载的情况中可通过至少一个执行机构被带到第二位置中，在其中经由热敏接触元件的电气接触被中断。过载保护组件的特征在于，第二联接元件构造和布置成使得其实现过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动。

Description

过载保护组件
技术领域
本发明由一种用于保护过压保护结构元件的过载保护组件出发，过载保护组件包括至少一个过压保护结构元件、两个用于将过压保护结构元件联接到待保护的电流-或信号路径处的联接元件、带有电流引导元件的支承部和至少一个执行机构。其中，第一联接元件包括热敏接触元件。该至少一个过压保护结构元件在第一位置中以其第一极经由热敏接触元件与支承部连接成使得经由热敏元件建立与待保护的电路的电气连接。此外，过压保护结构元件的第二极经由第二联接元件与支承部的电流引导元件相连接。在过压保护结构元件热超载的情况中，过压保护结构元件可通过至少一个执行机构被带到第二位置中，在其中经由热敏接触元件的电气接触被中断。
背景技术
几十年来过压保护组件在不同的实施变体中被使用于保护电气电路、设备、机器和装置。根据应用情况和保护级别，过压保护组件在此具有不同的过压保护结构元件和不同的结构形式。作为过压保护结构元件，不仅可使用过压限制的结构元件如压敏电阻，而且可使用过压接通的结构元件如火花间隙，或者气体填充的过压放电器以及这些结构元件的组合。
这样的过压保护结构元件的超负荷可导致其在其额定运行范围之外工作。在受损构件处例如由于构件绝缘强度降低引起的功率转化那么会导致不允许的变热。假如不防止结构元件的不允许的变热，则会导致完全损毁构件且由此导致损坏周围的材料和装置、产生烟气或者导致火灾危险。因此常见的是，使这种类型的结构元件关联有温度保险装置，以便在变热的情况中实现结构元件的切断。
由DE 20 2011 110 007 U1已知将过压保护结构元件(其尤其可以是压敏电阻)布置在支承部上，其中，过压保护结构元件的两个联接元件相应地经由热敏的钎焊连接部与在支承部上的电流引导元件且由此与待保护的电路相连接。由于过压保护结构元件的热过载，焊料连接部熔融，并且过压保护结构元件通过执行机构(其尤其是弹簧元件)被带到第二位置中。在该第二位置中，两个联接元件与电流引导元件的电气连接被断开，使得结果是过压保护结构元件与电路分离。
发明内容
由该现有技术出发，本发明的目的在于说明一种过载保护组件，其特别简单地构造并且确保可靠的分离。
在带有如下特征的过载保护组件中，即，
用于保护过压保护结构元件的过载保护组件，其包括至少一个过压保护结构元件、两个用于将所述过压保护结构元件联接到待保护的电流-或信号路径处的联接元件、带有电流引导元件的支承部和至少一个执行机构，其中，第一联接元件包括热敏接触元件，其中，至少一个所述过压保护结构元件在第一位置中以其第一极经由所述热敏接触元件与所述支承部连接成使得经由所述热敏接触元件能够建立与待保护的电路的电气连接，其中，所述过压保护结构元件的第二极经由第二联接元件与所述支承部的电流引导元件连接，并且其中，至少一个所述过压保护结构元件在热超载的情况中能够通过至少一个所述执行机构被带到第二位置中，在其中经由所述热敏接触元件的电气接触被中断，其特征在于，所述第二联接元件构造和布置成使得其实现所述过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动，
该目的由此实现，即第二联接元件构造和布置成使得其实现过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动。
根据本发明看出，在过载的情况中过压保护结构元件与待保护的电路的特别简单且可靠的分离可由此实现，即仅断开在过压保护结构元件与电路之间的电气接触，而经由第二联接元件的机械接触继续保持。为此第二联接元件构造和布置成使得其实现过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动。例如第二联接元件为此可在过压保护结构元件的运动期间执行形状变化。
过载保护组件的根据本发明的实施方案具有优点，即过压保护结构元件在第二位置中也与支承部经由第二联接元件机械连接，使得过压保护机构元件在一侧分离之后不是不受控制地在周围环境中(例如在壳体中)运动。
就此而言，根据本发明的过载保护组件具有热分离设备，其确保过压保护结构元件与待保护的电路的可靠的电气分离以及过压保护结构元件的定义的定位和运动。
在本发明的框架中，支承部尤其构造成电路板，使得电流引导元件是电路板的印制导线(Leiterbahnen)。
特别优选地，热敏接触元件构造成低温焊料，其在热负载的情况中自一定的温度起熔化或软化。而第二联接元件可例如经由标准焊料连接部与支承部或者说支承部的电流引导元件或者说印制导线相连接。由此可确保，经由第二联接元件的接触在热敏接触元件熔化或变软的情况中也保持存在。
根据过载保护组件的一设计方案，第二联接元件构造和布置成使得其支持过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动。例如第二联接元件为此在第一位置中具有机械预应力。
根据下一设计方案如果至少一个执行机构设计和布置成使得其使至少一个过压保护结构元件沿着支承部的表面运动，是有利的。优选地，执行机构使过压保护结构元件大致平行于表面运动。该设计方案尤其鉴于第二联接元件的构造是有利的，因为从第一位置到第二位置中的直线运动的实现可能性能够通过压缩或拉伸联接元件特别容易地实现。然而同样可考虑的是，过压保护结构元件可通过至少一个执行机构垂直于支承部的表面亦或相对于其倾斜地运动。
根据过载保护组件的一构造方案，第二联接元件和执行机构布置在过压保护结构元件的相对而置的侧处。然而同样可考虑的是，第二联接元件和执行机构布置在过压保护结构元件的相同的侧处。
除了用于建立过压保护结构元件与待保护的电路的电气连接的第二联接元件之外，根据另一实施变体存在至少一个另外的机械联接元件，经由其使过压保护结构元件与支承部相连接。该至少一个另外的机械联接元件同样构造成使得其例如通过形状变化实现、优选地支持过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动。例如机械联接元件可与第二电气联接元件相同地来构造。特别优选地，机械联接元件构造和布置成使得其支持过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的定义的、优选地一致的运动。
该至少一个执行机构优选地构造为弹簧元件、尤其为压力弹簧或牵引弹簧。假如弹簧元件布置成使得弹簧力平行于支承部的表面地作用，则可特别容易地实现过压保护结构元件沿着表面的移动。
根据一特别优选的设计方案，存在至少一个保持元件，其使过压保护结构元件大致保持在第二位置中。如果说过压保护结构元件大致保持在第二位置中，则以此表示，过压保护结构元件不是必须通过保持元件刚性地固定，而是允许较小的位置变化。然而优选的是，如果过压保护结构元件通过至少一个保持元件固定在第二位置中。
在特别优选的设计方案中，第二联接元件和/或执行机构构造为保持元件。对此第二联接元件可构造为可弯曲的联接元件，其优选地具有至少一个弯曲部或两个弯曲部。
根据下一设计方案，可弯曲的联接元件具有大量弯曲部，使得联接元件至少逐段弹簧式地构造。根据该实施方案从第一位置到第二位置中的运动的公差优选地通过压缩或拉伸弹簧式地构造的区段实现。第二联接元件可例如构造为柔性的绞线(Litze)、为柔性的板件或者为牵引弹簧元件或压力弹簧元件。
特别优选地，第二联接元件自身构造为执行机构。在该情况中，能够以有利的方式省去附加地作为执行机构起作用的结构元件。同样可考虑的是，第二联接元件构造为第二执行机构，即附加于第一执行机构。
另一有利的设计方案的特征在于，至少局部地在第二联接元件与支承部之间布置(优选地可移动的)绝缘部。绝缘部尤其确保，通过过压保护结构元件的运动或者说第二联接元件的形状变化，第二联接元件与在第二位置中裸露的第一联接元件或者说热敏接触元件不具有接触。
根据一有利的设计方案，该至少一个过压保护结构元件在第一位置中在(优选地由于至少一个执行机构和/或由于第二联接元件引起的)机械预应力下布置在支承部上。假如热敏接触元件由于热超载熔化，则过压保护结构元件直接运动到第二位置中，由此中断经由热敏接触元件的电气接触。
过压保护结构元件和支承部优选地至少部分布置在壳体中，其中，存在显示器件，其位置显示出过压保护结构元件布置在第一还是在第二位置中。为此在壳体中布置有视窗，使得显示器件至少在过压保护结构元件的一个位置中可从壳体的外部识别。
特别优选地，显示器件(例如以有色标记的形式)布置在过压保护结构元件处并且/或者显示器件作为单独的构件与过压保护结构元件相连接。在最简单的情况中，显示器件由过压保护结构元件自身构造。
根据一设计方案，通过过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动使显示器件同样地运动。假如壳体具有视窗，其中，显示器件的运动可通过视窗察觉，可从外部轻易地检测到分离的过压保护结构元件。
根据另一构造方案，过载保护组件具有两个过压保护结构元件，其中，第二过压保护结构元件也经由两个另外的联接元件布置在支承部上。第二过压保护结构元件的第一联接元件同样包括热敏接触元件。第二过压保护结构元件在此在第一位置中以其第一极经由热敏接触元件与支承部连接成使得经由热敏接触元件建立与待保护的电路的电气连接。第二过压保护结构元件的第二极经由第二联接元件与支承部的电流引导元件相连接，其中，第二过压保护结构元件在热超载的情况中可通过执行机构被带到第二位置中，在其中经由热敏接触元件的电气接触被中断。第二联接元件在此构造和布置成使得其实现过压保护结构元件从第一位置到第二位置中的运动。支承部和两个过压保护结构元件在此至少部分布置在壳体中，其中，存在显示器件，通过其位置可从壳体外部识别出，至少一个过压保护结构元件是否布置在第二位置中。
根据前述包括两个过压保护结构元件的过载保护组件的一设计方案，显示器件构造为滑动部(Schieber)，一旦过压保护结构元件中的一个由于热超载被带到第二位置中时该滑动部运动。假如壳体具有视窗，则显示器件或者说滑动部优选地布置成使得当两个过压保护结构元件中的至少一个从第一运动到第二位置中时，滑动部被推到视窗前面。附加地，根据另一设计方案滑动部具有另一固定设备，其在第二位置中防止过压保护结构元件运动返回到第一位置中。
附图说明
详细地，当前存在大量设计和改进根据本发明的过载保护组件的可能性。对此联系附图参照优选实施例的接下来的说明。在附图中：
图1以剖面图示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件第一实施例，
图2以剖面图示出了在第二位置中的根据图1的过载保护组件，
图3以从上面的视图示出了在第一位置中的第一实施例，
图4以从上面的视图示出了在第二位置中的第一实施例，
图5示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第二实施例，
图6示出了在第二位置中的第二实施例，
图7示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第三实施例，
图8示出了在第二位置中的第三实施例，
图9示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第四实施例，
图10示出了在第二位置中的第四实施例，
图11示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第五实施例，
图12示出了在第二位置中的第五实施例，
图13示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第六实施例，
图14示出了在第二位置中的第六实施例，
图15示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第七实施例，
图16示出了在第二位置中的第七实施例，
图17示出了根据本发明的过载保护组件的第八实施例，
图18示出了在第一位置中的根据本发明的过载保护组件的第九实施例，
图19示出了在第二位置中的第九实施例。
具体实施方式
图1以剖面图示出了用于保护过压保护结构元件2的过载保护组件1的第一实施例。过载保护组件1包括过压保护结构元件2，其经由第一联接元件3并且经由第二联接元件4与布置在支承部5(其此处构造为电路板)上的电流引导元件电气连接。
第一联接元件3在示出的实施例中包括热敏接触元件6。详细地，在图1中所示出的热敏接触元件6设计为低温焊料并且就此而言形成过压保护结构元件2的热分离部位。在热超载的情况中，热敏接触元件6熔融，由此断开由接触元件6形成的机械连接。
此外存在以压力弹簧的形式的执行机构7，其中，执行机构7在所示出的第一位置中在相对于壳体8的机械预应力下装配。假如通过热敏接触元件6建立的机械连接松开，则执行机构7将过压保护结构元件2沿着支承部5的表面移动到第二位置中。这在图2中示出。
第二联接元件4经由标准焊料连接部与支承部5相连接。此外，第二联接元件4逐段弹簧式地构造。第二联接元件4和作为执行机构7起作用的压力弹簧彼此相对而置地布置在过压保护结构元件处。
图2中的图示示出了过压保护结构元件2的第二位置。在该位置中，经由热敏接触元件6的电气连接由于过压保护结构元件2的移动而中断。第二联接元件4由于过压保护结构元件2的运动已变形，详细来说，联接元件4的弹簧式地构造的部分被压缩。因此第二联接元件4在第二位置中也与支承部5和过压保护结构元件2相连接。
因此过载保护组件1的所示出的设计方案具有优点，即不仅在运动期间而且在第二位置中经由第二联接元件4存在过压保护结构元件2与支承部5的机械连接，由此一方面可确保从第一位置到第二位置中的定义的运动，并且由此进一步保证，在断开经由热敏接触元件6的机械连接之后过压保护结构元件2不是不受控制地在壳体8中运动。
图3和4以从上面的视图示出了在第一位置中和在第二位置中的热过载保护组件1的第一实施例。第二联接元件4在所示出的实施例中布置成使得其在中间与执行机构7相对而置地布置在过压保护结构元件2处。就此而言可确保，过压保护结构元件2执行从第一位置到第二位置中的直线运动。
在过载保护组件1的在图5中示出的第二实施例中，除了第二联接元件4之外存在另一机械联接元件9，其使得过压保护结构元件2与支承部5机械连接。不同于在图1至4中示出的实施例，第二联接元件4和执行机构7布置在过压保护结构元件2的相同侧上。在第二位置中，第二联接元件与前面的图示相反地拉伸而不是压缩。不可见的是，热断开部位同样如在第一实施例中那样大致在中间地布置在过压保护结构元件下面。这同样适用于所有其它实施例。为了使移动始终直线地且不歪斜地进行，将支持过压保护结构元件2的运动的机械联接元件9同样布置在与第二联接元件4和执行机构7相同的侧上。
在图7和8中示出了在第一位置中(图7)和在第二位置中(图8)的热过载保护组件1的另一实施例。在所示出的实施例中，热联接元件4构造为柔性的绞线。
图9和10示出了热过载保护组件1的第四实施例，在其中第二联接元件4构造为有弹性的板件，其在第二位置中被压缩。此外，第二联接元件4本身构造为牵引弹簧元件并且就此而言构造为执行机构7，使得能够以有利的方式省去另一执行机构元件7。
在图11和12中示出的第五实施例中，第二联接元件4构造为压力弹簧元件并且就此而言同样构造为执行机构7。
在图13和14中示出的实施例中，在构造为压力弹簧的第二联接元件4与支承部5之间附加地布置有绝缘部10，其中，绝缘部10尤其在图14中示出的第二位置中防止联接元件4与第一联接元件3或者说热敏接触元件6处于电气接触。
图15和16示出了过载保护组件1的下一实施例，其中，执行机构7构造为牵引弹簧。
热过载保护组件1的在图17中示出的第八实施例具有两个过压保护元件2，其相同地经由两个联接元件3,4布置在支承部5上。两个过压保护结构元件2布置在壳体8中。壳体8具有视窗11，其中，第一过压保护结构元件2在第二位置中布置在视窗11前面。就此而言可在壳体8的外部识别，何时第一过压保护结构元件2由于热超载运动。
对此扩展地，在图18和19中示出的实施例具有以滑动部的形式的显示器件12，其中，当两个过压保护结构元件2中的至少一个从第一运动到第二位置中时，滑动部被推到视窗11前面。附加地，滑动部具有另一固定设备13，其在第二位置中防止过压保护结构元件2运动返回到第一位置中。
附图标记清单：
1 过载保护组件
2 过压保护结构元件
3 第一联接元件
4 第二联接元件
5 支承部
6 热敏接触元件
7 执行机构
8 壳体
9 机械联接元件
10 绝缘部
11 视窗
12 显示器件
13 固定设备。

Claims (15)

1.用于保护过压保护结构元件(2)的过载保护组件(1)，其包括至少一个过压保护结构元件(2)、两个用于将所述过压保护结构元件(2)联接到待保护的电流-或信号路径处的联接元件(3,4)、带有电流引导元件的支承部(5)和至少一个执行机构(7)，其中，第一联接元件(3)包括热敏接触元件(6)，其中，至少一个所述过压保护结构元件(2)在第一位置中以其第一极经由所述热敏接触元件(6)与所述支承部(5)连接成使得经由所述热敏接触元件(6)能够建立与待保护的电路的电气连接，其中，所述过压保护结构元件(2)的第二极经由第二联接元件(4)与所述支承部(5)的电流引导元件连接，并且其中，至少一个所述过压保护结构元件(2)在热超载的情况中能够通过至少一个所述执行机构(7)被带到第二位置中，在其中经由所述热敏接触元件(6)的电气接触被中断，其特征在于，所述第二联接元件(4)构造和布置成使得其实现所述过压保护结构元件(2)从第一位置到第二位置中的运动，并且
其中，所述支承部(5)由电路板形成，使得所述电流引导元件是所述电路板的印制导线。
2.根据权利要求1所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述第二联接元件(4)构造和布置成使得其支持所述过压保护结构元件(2)从第一位置到第二位置中的运动。
3.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，至少一个所述执行机构(7)设计和布置成使得其使至少一个所述过压保护结构元件(2)沿着所述支承部(5)的表面运动。
4.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述执行机构(7)构造成弹簧元件。
5.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，存在至少一个保持元件，其使得所述过压保护结构元件(2)在热超载之后大致保持在第二位置中。
6.根据权利要求5所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述第二联接元件(4)和/或所述执行机构(7)构造为保持元件。
7.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述第二联接元件(4)构造为可弯曲的联接元件。
8.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述第二联接元件(4)构造为柔性的绞线和/或为柔性的板件和/或为牵引弹簧元件和/或为压力弹簧元件。
9.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述第二联接元件(4)构造为执行机构(7)。
10.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，至少一个所述过压保护结构元件(2)在机械预应力下布置在第一位置中。
11.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述过压保护结构元件(2)和所述支承部(5)至少部分布置在壳体(8)中，其中，存在显示器件(12)，通过其位置能够从所述壳体(8)的外部识别出，所述过压保护结构元件(2)布置在第一还是第二位置中。
12.根据权利要求11所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述显示器件(12)布置在所述过压保护结构元件(2)处并且/或者所述显示器件(12)作为单独的构件与所述过压保护结构元件(2)相连接。
13.根据权利要求1或2所述的过载保护组件(1)，其特征在于，第二过压保护结构元件经由两个另外的联接元件(3,4)布置在所述支承部(5)上，其中，所述第二过压保护结构元件的第一联接元件(3)包括热敏接触元件(6)，其中，所述第二过压保护结构元件在第一位置中以其第一极经由所述热敏接触元件(6)与所述支承部(5)连接成使得经由所述热敏接触元件(6)建立与待保护的电路的电气连接，其中，此外所述第二过压保护结构元件的第二极经由所述第二联接元件(4)与所述支承部(5)的电流引导元件相连接，其中，所述第二过压保护结构元件在热超载的情况中能够通过执行机构(7)被带到第二位置中，在其中经由所述热敏接触元件(6)的电气接触被中断，其中，所述第二联接元件(4)构造和布置成使得其实现所述过压保护结构元件(2)从第一位置到第二位置中的运动，其中，所述支承部(5)和第一过压保护结构元件和所述第二过压保护结构元件至少部分布置在壳体(8)中，并且其中，存在显示器件(12)，其中，通过所述显示器件的位置能够在所述壳体(8)的外部识别出，至少一个过压保护结构元件(2)是否布置在第二位置中。
14.根据权利要求4所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述执行机构(7)构造成压力弹簧或者牵引弹簧。
15.根据权利要求7所述的过载保护组件(1)，其特征在于，所述可弯曲的联接元件具有至少一个弯曲部。
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