CN112542350A - 温控开关 - Google Patents

Abstract

一种温控开关，具有固定的第一和第二接触部和温控开关机构，其具有可动的接触构件。温控开关机构具有温控翻转部件，当超过切换温度时，其从低温几何构型翻转变为高温几何构型，在随后低于回切温度时，再次从高温几何构型翻转恢复为低温几何构型。温控翻转部件从低温几何构型翻转变为高温几何构型的过程将开关机构从第一开关位置转到第二开关位置。设置闭合锁止件，其防止打开一次的开关重新闭合，使闭合锁止件将开关机构保持在第二开关位置中。闭合锁止件具有可熔化的介质，其当开关的温度超过介质的熔化温度时熔化，当开关机构处于第二开关位置中时，在熔化的状态下与开关机构的一部分发生接触，接下来，当开关的温度低于介质的熔化温度时，再次固化且由此使开关机构止动于第二开关位置中。

Description

温控开关

技术领域

本发明涉及一种温控开关，具有固定的第一和第二接触部以及温控开关机构，该温控开关机构具有可移动的接触构件。开关机构在其第一开关位置中，将接触构件压向第一接触部，并且在此经由接触构件在两个接触部之间建立导电连接。开关机构在其第二开关位置中，使接触构件与第一接触部保持间隔，从而中断两个接触部之间的导电连接。温控开关机构具有温控翻转部件，当超过切换温度时，该翻转部件从其低温几何构型翻转变为其高温几何构型，并且在随后低于回切温度时，再次从其高温几何构型翻转恢复为其低温几何构型。温控翻转部件从其低温几何构型翻转变为其高温几何构型的过程将开关机构从其第一开关位置转到其第二开关位置，从而断开开关。在根据本发明的开关中，还设置有闭合锁止件，该闭合锁止件防止打开一次的开关重新闭合，在该开关中，闭合锁止件将开关机构保持在其第二开关位置中。

背景技术

由DE 10 2018 100 890 B3已知一种此类的开关。

这种温控开关以已知的方式用于保护电气设备免于过热。为此，开关与要保护的设备及其电源电压串联电连接，并且在机械上以如下方式布置在所述设备上，使得温控开关与所述设备保持热耦联。

温控开关机构负责使开关的两个固定的接触部在低于开关机构的响应温度时，相互电连接。因此，电路在低于响应温度时闭合，并且要保护的设备的负载电流可以流经开关。

如果温度升高超过允许值，则开关机构将可移动的接触部件从配对接触部上抬起，从而断开开关，并中断要保护的设备的负载电流。这时断电的设备可以再次冷却。在此，与设备热耦合的开关也会再次冷却，然后开关实际上会自主地再次闭合。

但是，在由DE 10 2018 100 890 B3已知的开关中，闭合锁止件使得：在冷却状态下不会发生回切，使得要保护的设备在断电后不能自动再次接通。闭合锁止件机械地止动开关机构，以使开关机构在一次断开后就不能再次闭合，即使出现强烈的振动或温度波动也不能再次闭合。

这是一种安全功能，例如适用于用作驱动总成的电动机。由此，特别是会避免损坏设备，甚至避免伤害使用该设备的人员。

基于这种开关特性，这种一次断开后不再闭合的开关也称为一次(性)开关。

不言而喻，“断开”开关应理解为是指将开关的两个接触部之间的导电连接中断，而不是机械意义上的打开开关壳体。

从DE 10 2013 101 392 A1中已知这种类型的另一种开关。该开关具如下的温控开关机构，该温控开关机构具有温控双金属翻转盘和双稳态弹簧盘，所述双稳态弹簧盘承载可移动的接触部件或电流传输构件。当双金属翻转盘被加热到高于其响应温度的温度时，双金属翻转盘会克服弹簧盘的力地将接触部或电流传输构件从一个或多个配对接触部上抬起，从而将弹簧盘压入其稳定的第二构型中，在第二构型中，开关机构处于其高温状态。

如果开关进而还有双金属翻转盘再次冷却，则双金属翻转盘跳回到其低温状态。然而，双金属翻转盘基于这种结构不能以其边缘被支撑在支座上，从而弹簧盘保持在稳定的第二构型中，在该第二构型中，开关断开。

在一次断开后，开关即使再次冷却也仍保持在其断开位置。但是，本申请人公司的测试表明，从DE 10 2013 101 392 A1已知的开关在强烈的机械振动情况下会再次闭合，因此从安全角度考虑，在某些应用情况下可能无法最佳使用。

还已知的是，为此类温控开关设有所谓的自保持电阻器，该自保持电阻器相对于两个配对接触部并联，从而当开关断开时，自保持电阻器承受一部分负载电流。在该自保持电阻器中会产生欧姆热量，该欧姆热量足以使翻转盘保持高于其响应温度。

但是，所谓的自保持功能仅在电气设备仍处于接通状态期间才有效。一旦设备从供电电路上切断，就不再有电流流过温控开关，从而自保持功能取消。当再次接通电气设备时，开关会因此再次处于闭合状态，从而设备可能再次加热，这可能导致后续损坏。

在由DE 10 2007 042 188 B3和DE 10 2013 101 392 A1已知的开关中避免了上述问题，在该开关中，自保持功能不是以电的方式实现，而是通过受温度控制地具有两个稳定的几何构型的双稳态弹簧部件来实现，如其在以上引用的出版文献中所述那样。

与此相反，翻转盘是双稳态翻转盘，其受温度控制地占据高温构型或低温构型。

在开头提到的DE 10 2007 042 188 B3中，弹簧盘是圆形的弹簧翻转盘，接触构件居中地固定在该翻转盘上。接触部件例如是可移动的接触部件，该可移动的接触部件被弹簧翻转盘压向固定的第一接触部，该第一接触部布置在已知开关的壳体的盖的内侧上。弹簧翻转盘以其边缘被压向壳体下部件的内底部上，该内底部用作第二接触部。通过这种方式，自导电的弹簧翻转盘在两个配对接触部之间建立导电连接。

双金属翻转盘在其低温状态松弛地放置在接触部件上。如果双金属翻转盘的温度升高，双金属翻转盘跳变到其高温状态，在该高温状态，双金属翻转盘的边缘在内部压在壳体的上部件上，从而将其中心压到弹簧翻转盘上，使弹簧翻转盘从其稳定的第一构型跳到稳定的第二构型，由此，可移动的接触部件从固定的接触部抬起，并且开关断开。

当开关的温度再次冷却时，双金属翻转盘再次跳回到其低温状态。在此，双金属翻转盘以其边缘与弹簧翻转盘的边缘相贴合，并且以其中心与壳体的上部件相贴合。然而，双金属翻转盘的致动力不足以使弹簧翻转盘跳回到其第一构型。

仅通过开关的强烈冷却才使双金属翻转盘进一步弯曲，以使双金属翻转盘最终可以将弹簧翻转盘的边缘以如下程度向下压到下部件的内底部上，从而使弹簧翻转盘再次跳回到其第一构型并再次闭合开关。

由DE 10 2007 042 188 B3已知的开关在打开一次之后一直保持打开，直到其冷却到低于室温的温度为止，为此例如可以使用冷喷雾。

尽管此开关在许多应用情形中都满足相应的安全要求，但是已经发现，在极少数情况下，通过将双金属翻转盘在壳体的上部件和弹簧翻转盘的边缘之间的夹紧，还是会发生弹簧翻转盘不希望的回弹。

从DE 10 2013 101 392 A1中还已知的是，使用例如以接触板形式的电流传输构件作为可移动的接触构件，该接触构件由弹簧翻转盘承载。现在，壳体的盖的内侧上布置两个固定的接触部，其中，通过接触板与这两个接触部的贴合在这两个接触部之间建立导电连接。

在该开关中，弹簧翻转盘以其边缘固定在壳体的下部件上，而双金属翻转盘设置在弹簧翻转盘和下部件的内底部之间。

在双金属翻转盘的响应温度以下，弹簧翻转盘将接触板压向两个固定的接触部。如果双金属翻转盘跳到其高温状态，则双金属翻转盘以其边缘压向弹簧翻转盘，并以其中心将弹簧翻转盘从上部件上拉离，从而使接触板与两个配对接触部脱离贴合。为了使这一点在几何上可行，接触板、弹簧翻转盘和双金属翻转盘通过在中心延伸的铆钉防脱失地相互连接。

当双金属翻转盘的温度再次下降时，双金属翻转盘虽然跳回到其低温状态，但是弹簧盘仍保持其所占据的构型，因为双金属翻转盘缺少针对其边缘的支座，从而电流传输构件不再会压到两个固定的接触部上。

因此，这种开关基于其结构而具有自保持功能。但是，在强烈的机械振动情况下，在少数情况下，弹簧翻转盘也可能发生不希望的回弹。

DE 25 44 201 A1还公开了一种温控开关，其具有设计为接触桥形件的电流传输构件，其中，该接触桥形件通过闭合弹簧压到两个固定的配对接触部上。接触桥形件通过操纵螺栓与温控开关机构发生接触，该温控开关机构由双金属翻转盘和弹簧盘组成，两者都在其边缘被夹紧。

与从DE 10 2007 042 188 B3中已知的开关一样，在该开关中，弹簧盘和双金属翻转盘都是双稳态的，双金属翻转盘受温度控制的而弹簧盘是不受温度控制的。

如果双金属翻转盘的温度升高，则双金属翻转盘将弹簧盘推入其第二构型，在第二构型中，双金属翻转盘将操作螺栓压向接触桥形件，并且将接触桥形件克服闭合弹簧的作用力从固定的配合接触部上抬起。

即使当双金属翻转盘冷却下来时，弹簧盘仍保持该第二构型，并使已知的开关克服闭合弹簧的力保持打开状态。

现在可以从外部通过按钮将压力施加到接触桥形件上，以便通过操作螺栓将弹簧盘推回到其稳定的第一构型。

除了非常复杂的构造之外，该开关一方面还具有以下缺点：在断开状态下，弹簧盘克服闭合弹簧的力将接触桥形件从配对接触部上抬起，从而处于第二构型的弹簧盘必须可靠地克服闭合弹簧的力。但是，由于在闭合状态下的闭合弹簧负责使接触桥形件紧贴在配合接触部上，因此在第二种构造中需要具有非常高稳定性的弹簧盘。

由DE 86 25 999 U1已知另一种具有三开关位置的开关。在该已知的开关中，设置有在一侧被夹紧的弹簧舌片，该弹簧舌片在其自由端部上具有可移动的接触部件，该可移动的接触部件与固定的配对接触部相配合。

在该弹簧舌片上形成有圆顶，该圆顶通过也固定在弹簧舌片上的双金属板被压成其第二构型，在第二构型中将可移动的接触部件与固定的配对接触部间隔开。

在这种开关中，圆顶必须克服在一侧被夹紧的弹簧舌片的闭合力，使可移动的接触部件与固定的配对接触部保持间隔，从而处于其第二构型中的圆顶必须施加很高的致动力。

因此，已知的开关具有上面已经讨论的缺点，即必须克服高的致动力，这导致高的生产成本和在冷却状态中的不可靠状况。

开头提到的由DE 10 2018 100 890 B3已知的开关与提到的其他开关相比具有机械上最稳定的闭合锁止件。基于通过闭合锁止件实现的开关机构的机械止动，几乎排除了在开关一次断开后意外回切。

然而，已经表明，由DE 10 2018 100 890 B3已知的闭合锁止件制造起来相对复杂，因此开关的生产成本相对较高。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的在于，对开头提到的开关以如下方式加以改进，使其能够更简单且因此成本更低的制造，并且即使在开关的冷却状态下以及在强烈振动的情况下，也可以确保电路的可靠中断。

根据本发明，该目的在上述类型的开关中以如下方式实现，即，闭合锁止件具有可熔化的介质，该可熔化的介质被设计成当开关的温度超过介质的熔化温度时熔化，并且在熔化状态下，当开关机构处于第二开关位置时，与开关机构的一部分发生接触，然后再次凝固，从而在开关的温度再次降至介质的熔化温度以下时，将开关机构止动在其第二开关位置中。

因为该闭合锁止件类似于由DE 10 2018 100 890 B3已知的开关那样来止动开关机构，所以即使发生强烈的机械振动，该开关机构也无法在一次打开后再次闭合。通过止动温控开关机构，也就成功止动了该开关，这在本发明的上下文中同义地使用。因此，防止了根据本发明的开关的回切。

然而，与从DE 10 2018 100 890 B3已知的开关相反，根据本发明的开关机构不是以机械的方式通过卡位来止动。取而代之的是，开关机构的止动借助可熔化的介质来实现，该介质在开关机构的第二开关位置(断开位置)与开关机构发生接触，并在开关冷却至介质的熔化温度以下时固化。

由于介质的固化，在开关机构的一部分与其中布置有开关机构的开关壳体的一部分之间产生了附着连接、特别优选是材料锁合的连接。一旦介质凝固，开关机构便附着在开关壳体的一部分上。然后，开关机构就无法再移动了。

虽然温控翻转部件在达到或低于其回切温度时会试图恢复到其低温几何构型，并再次将可移动的接触部件压向第一接触部以建立两个接触部之间的导电连接。然而，通过在开关机构的一部分与开关壳体的一部分之间的固化介质实现的附着的或材料锁合的连接，防止开关机构重新闭合。

就制造技术而言，以这种方式产生的闭合锁止件很容易制造。从已知的这种温控开关出发，仅须在合适的部位上布置可熔化的介质，当开关机构处于其第二开关位置时，该介质与开关机构的一部分发生接触。可熔化的介质应该适合于通过自身固化而在开关机构的所述部分和开关壳体的所述部分之间产生附着连接。

额外需要提供的可熔化的介质的材料成本以及将这种可熔化的介质布置在开关内部的制造成本非常低。

从而完全实现了上述目的。

根据一种优选构造方案，当开关机构处于其第二开关位置时，可熔化的介质被设置成以熔化状态与开关机构的可移动的接触构件发生接触。特别优选地，一旦开关的温度下降到介质的熔化温度以下并且介质凝固，可熔化的介质特别优选地设置成在开关机构的可移动的接触构件与壳体的一部分之间建立附着的或材料锁合的连接。

这样做的优点是，可移动的接触构件通常设计成实心构件，从而非常适合于通过首先熔化然后凝固的介质与壳体的一部分连接。由于可移动的接触构件特别是在其底侧通常为与壳体的这种附着的或材料锁合的连接提供非常大的抓合面，因此可以通过附着的或材料锁合的连接产生机械上非常稳定的闭合锁止。

例如可以设置为，将可熔化的介质存储在布置于壳体中的储器中。

还可以设置为，当温控翻转部件从其低温几何构型翻转变为其高温几何构型和并且开关机构由其第一开关位置进入第二开关位置时，可熔化的介质被储存在储器中，可移动的接触构件与所述储器发生接触。

这样的储器例如可以通过凹部、基本上钵形的容纳部或布置在开关内部的简单的容器来实现。

将可熔化的介质存储在这样的储器中的优点在于，介质在熔化之后不会在开关内流散，进而可能损害开关的其他组件。此外，这种储器的优点在于，可熔化的介质的位置可以相对于开关机构精确地对准，从而可以确保：可移动的接触构件在开关机构的第二开关位置中，与储器或位于其中的可熔化的介质发生接触。

在另一优选的构造方案中设置为，壳体具有由上部件封闭的下部件，固定的第一接触部或两个固定的接触部中的每一个布置在上部件的内侧，并且储器以如下方式布置在下部件中，使得当温控翻转部件从其低温几何构型翻转变成其高温几何构型并且接通机构从其第一开关位置进入其第二开关位置时，可移动的接触构件以其背离上部件的底侧与介质发生接触。为此目的，储器特别优选地布置在可移动的接触构件下方的下部件的内底面上。

这样做的优点是以节约占位的方式安置储器和储存在其中的可熔化的介质，因为对于这种类型的常规开关，本来在下部件中就要有足够的空间。在迄今为止已知的大多数开关中，当达到温控翻转部件的切换温度时，可移动的接触构件本来就朝着下部件的内底面移动。因此，在开关机构的第二开关位置中，可移动的接触部件自动地与熔化的介质接触，并在介质凝固后保持粘附到壳体的下部件上。

根据一个构造方案，储器直接集成到下部件的内底面中。例如，可以将用作可熔化的介质的接收槽的封闭型廓加工到内底面中。储器也可以由从内底面突出的卷边部形成，该卷边部形成围绕可熔化的介质的闭合的、例如圆形的型廓。

根据另一实施方式，储器具有容器，该容器与下部件型面锁合地、力锁合地和/或材料锁合地连接。

容器例如可以是一种嵌体，该嵌体被插入到壳体的下部件中并且被与内底面熔焊、钎焊或粘接。替代地或附加地，容器可以与下部件的内底面嵌接或者通过夹紧固定在下部件的内底面上。

可熔化的介质优选是焊料。可熔化的介质特别优选是软焊料。但是原则上可以使用硬焊料。

焊料的使用具有如下特别的优点，即，焊料在开关机构的所述部分与壳体的所述部分之间建立了机械上极其稳定的材料锁合的连接，这两部分通过焊料相互连接。

根据一种构造方案，介质或焊料的熔化温度高于温控翻转部件的回切温度或者说回弹温度。

这样做的优点是，在温控翻转部件达到其回切温度时使接触构件再次试图运动到固定的第一接触部上进而将开关闭合之前，将开关机构在其第二开关位置中止动的、用作闭合锁止件的材料锁合的连接已经冷却并因此固化。

当达到回切温度时，由固化的介质产生的、将开关机构保持在其第二开关位置中的材料锁合的连接阻止温控翻转部件从其高温构型翻转变回其低温构型。

此外优选地，可熔化的介质或焊料的熔化温度低于温控翻转部件的切换温度。

这样做的优点是，当达到切换温度时使开关机构通过温控翻转部件从其第一开关位置移动到其第二开关位置，并且与可熔化的介质或金属发生接触时，介质或焊料已经熔化。由于然后断开开关，因此开关的温度进而还有可熔化的介质或焊料的温度也下降，从而介质或焊料可以再次固化并在开关机构和开关壳体之间建立上述的材料锁合的连接。

然而，介质或焊料的熔化温度不必一定低于温控翻转部件的切换温度。介质或焊料的熔化温度也可以略高于温控翻转部件的切换温度，例如在开关的过冲温度范围内游移。“过冲温度”通常是开关断开后，开关通常最大增加到的温度或温度范围。通常，在开关断开后，即便是开关已经断开，温度仍会超过一些，因为开关被要保护的设备的残留热量继续加温。

如果介质或焊料的熔化温度在该过冲温度的范围内游移，则虽然当开关机构翻转到其第二开关位置时，与介质或焊料接触时，介质或焊料尚未熔化，但随后介质或焊料熔化，从而当开关以及随后介质或焊料随后再次冷却至低于介质或焊料的熔化温度的温度时，也可以建立前述的材料锁合的连接。

根据另一种构造方案设置为，开关机构具有不受温度控制的弹簧部件，该弹簧部件与可移动的接触部件连接，当超过切换温度时，温控翻转部件作用于弹簧部件上并且由此将可移动的接触部件从第一接触部抬离。在此特别优选的是，弹簧部件是具有两个不受温度控制的稳定的几何构型的双稳态弹簧部件。

如果弹簧部件被设计为双稳态弹簧盘，则优选地，弹簧盘在其稳定的第一构型中将可移动的接触构件压向第一接触部，并且在其稳定的第二构型中使可移动的接触构件与第一接触部间隔开。这样做的优点是，在开关的闭合状态下(在开关机构的第一开关位置中)，弹簧盘产生闭合力，从而在可移动的接触构件和第一接触部之间实现接触压力。这减轻了温控翻转部件的机械负载，这对温控翻转部件的使用寿命和温控翻转部件的响应温度(切换温度)的长期稳定性产生积极影响。

如果将弹簧部件设计为具有两个不受温度控制的、稳定的几何构型的双稳态弹簧盘，则这具有附加优点，即双稳态弹簧盘在断开后将开关保持在断开的状态中。即使在开关冷却到回切温度之后，温控翻转部件然后又想翻回到其低温构型时，除上述闭合锁止件外，弹簧盘也将开关保持在其断开状态中。

在这种情况下，甚至介质或焊料的熔化温度可能低于温控翻转部件的回切温度。如果已经断开的开关(开关机构处于第二开关位置)冷却至回切温度，则由于介质或焊料尚未固化，因此尚未激活闭合锁止件。但是，双稳态弹簧部件仍将开关保持在断开状态。如果开关然后进一步冷却至介质或焊料的熔化温度，则闭合锁止件最终也会被激活。

在后一种情况下，优选的是，温控翻转部件固定在可移动的接触构件上，但是在其低温几何构型中则悬空地挂在壳体内部，而不支撑在壳体或开关的其他部分上。

由于处于低温构型中的温控翻转部件不能支撑在壳体或开关的任何其他部分上，因此温控翻转部件不能产生将可移动的接触部件压向第一接触部的闭合力。闭合力由不受温度控制的弹簧部件产生。如果开关的温度以及因此温控翻转部件的温度升高到高于其切换温度，则温控翻转部件会翻转变为其高温构型，而在该温度构型中，温控翻转部件可以支撑在不受温度控制的弹簧部件上或开关的其他部分上，从而可以断开开关。如果在开关接近冷却到回切温度以下时，温控翻转部件恢复到其低温构型，则温控翻转部件可以说翻转“进入悬空”，因此开关不会再次闭合。然后，双稳态弹簧部件将开关保持在其断开位置。另外，一旦达到其熔化温度的介质或焊料发生固化，闭合锁止件就起作用。

温控翻转部件优选设计为双稳态的双金属或三金属翻转盘。

根据一种构造方案，优选地，可移动的接触部件包括与第一接触部相配合的可移动的接触部件，并且弹簧部件与第二接触部相配合，进一步优选地，弹簧部件至少以其第一几何构型通过其边缘与第二接触部保持电连接。

由DE 10 2018 100 890 B3、DE 10 2007 042 188 B3或DE 10 2013 101 392 A1原则上已知这种构造。这种构造意味着温控翻转部件在开关的任何位置都不承受温度负荷，而是要保护的电气设备的负载电流流过弹簧部件。

在替代实施例中，可移动的接触构件包括与两个接触部相配合的电流传输构件。

此处的优点是，该开关可以传导比从DE 10 2007 042 188 B3中已知的开关更高的电流。当开关闭合状态下，布置在接触构件上的电流传输构件负责实现两个接触部之间的电短路，从而不仅温控翻转部件还有温控弹簧部件不再由负载电流流过，如从DE 102013 101 392 A1中原则上已经知晓那样。

不言而喻，前面提到的特征和下面将要说明的特征不仅能够以各自指定的组合使用，还能够以其他组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

在附图中示出本发明的实施例，并且在下面的说明中对其进行详细阐释。其中：

图1示出处于其低温状态的根据本发明的开关的第一实施例的示意性剖视图；

图2示出处于其高温状态的根据本发明的开关的图1所示的第一实施例的示意性剖视图；

图3示出处于其低温状态的根据本发明的开关的第二实施例的示意性剖视图；以及

图4示出于其高温状态的根据本发明的开关的图3中所示的第二实施例的示意性削视图。

具体实施方式

在图1中，以示意性侧剖图示出开关10，所述开关在俯视图中是旋转对称地设计，并且优选地具有圆形形状。

开关10具有壳体12，在壳体中布置有温控开关机构14。壳体12包括钵状的下部件16和上部件18，上部件18通过弯曲的或卷边的边缘20保持在下部件16上。

在图1所示的第一实施例中，下部件16和上部件18均由导电材料制成，优选地由金属制成。在下部件16和上部件18之间布置有间隔环22，该间隔环在中间放有绝缘膜24的情况下承载上部件18，并使上部件18与下部件16间隔开。

绝缘膜24负责使上部件18与下部件16电绝缘。绝缘膜24还提供机械密封，该机械密封防止液体或污物从外部进入壳体内部。

由于在该实施例中，下部件16和上部件18均由导电材料制成，所以可以通过下部件和上部件的外部面建立与要保护的电气设备的热接触。外部面还用于开关10的外部电连接。

如图1所示，在上部件18的外侧，还可以设置另一个绝缘层26。

开关机构14具有不受温度控制的弹簧部件28和温控翻转盘30。弹簧部件28优选构造为双稳态弹簧盘。因此，该弹簧盘28具有两个不受温度控制的稳定的几何构型。在图1中，示出其第一构型。温控翻转盘30优选地设计为双金属翻转盘。双金属翻转盘30具有两个温控构型、即高温几何构造和低温几何构造。在开关机构14的图1中所示的第一开关位置中，双金属翻转盘30处于其低温几何构型中。

弹簧盘28以其边缘32放置在下部件16中形成的环绕肩部34上，并被夹紧在该肩部34与间隔环22之间。相反，双金属翻转盘30在其图1中所示的低温构型中悬空地挂着。其边缘36悬挂地挂着，并且不以该边缘支撑在壳体12的一部分或开关10的其他部分上。

弹簧盘28以其中心40固定在开关机构14的可移动的接触构件42上。双金属翻转盘30以其中心44也固定在可移动的接触构件42上。在开关10的图1和2所示的实施例中，可移动的接触构件42为此具有环46，所述环包围可移动的接触构件42。该环46优选地被压紧到可移动的接触构件42上。该环具有环绕肩部47，翻转盘30以其中心44放置在该环绕肩部上。弹簧盘28被夹紧在环40和接触构件42的上部加宽部分之间。通过这种方式，温控开关机构14是接触构件42、弹簧盘28和双金属翻转盘30构成的不可脱失的单元。当安装开关10时，开关机构14可以作为单元直接嵌入下部件16中。

可移动的接触部件42在其上侧具有可移动的接触部件38。可移动的接触部件38与固定的配对接触部48相配合，该配对接触部布置在上部件18的内侧。该配对接触部48在此也称为固定的第一接触部。下部件16的外侧用作固定的第二接触部50。

在图1所示的位置，开关10处于其低温状态下，其中，不受温度控制的弹簧盘28处于其第一构型，而温控翻转盘30处于其低温构型。在此，弹簧盘28将可移动的接触部件38压向固定的第一接触部48。因此，在根据图1的开关10的闭合的低温状态下，在固定的第一接触部48和固定的第二接触部50之间经由可移动的接触构件42和弹簧盘28建立导电连接。可移动的接触部件38和固定的第一接触部48之间的接触压力由不受温度控制的弹簧盘28产生。然而，温控双金属翻转盘30在这种状态下几乎不受应力。

如果要保护的设备的温度进而还有开关10和布置在其中的双金属翻转盘30的温度升高到翻转盘30的切换温度或高于该切换温度，则双金属翻转盘从图1中所示的凸形的低温构型翻转变成其在图1所示的凹形的高温构型。在该翻转过程中，双金属翻转盘30以其边缘36支撑在开关10的一部分上，在这种情况下，支撑在弹簧盘28的边缘32上。再次，双金属翻转盘30以其中心44向下拉动可移动的接触构件42并且将可移动的接触部件38从固定的第一接触部48上抬起。由此，弹簧盘28同时在其中心40处向下弯曲，从而弹簧盘28从其如图1所示的稳定的第一几何构型翻转变成其在图1中示出的稳定的第二几何构型。图2示出开关10的的高温状态，其中，开关是断开的。因此，电路被中断。

当要保护的设备进而还有包括双金属翻转盘30的开关10然后再次冷却时，当达到回切温度时，弹簧盘30翻转变为其低温状态，例如在图1所示那样。如果双金属翻转盘30在该低温状态不能撑在开关10的一部分上，则双金属翻转盘可以说是翻转“进入悬空”。由于不受温度控制的弹簧盘28的双稳态性，开关10本来就会保持断开。

然而，不必一定是上述情况，因为下部件16的内底部也可以如图1所示稍微沿侧向向上拉，如在图1中用虚线53表示那样。双金属翻转盘30能够以其边缘36放置在该拉高的内底部53上。同样可能的是，双金属翻转盘30以其低温状态放置在下部件16中类似于弹簧盘28所安置的肩部34的肩部上。在这些情况下，双金属翻转盘30从其高温状态向低温状态的翻回导致开关10再次闭合，其中，双金属翻转盘30使可移动的接触构件42再次向上移动，而可移动的接触部件38与固定的第一接触部48发生接触。

无论双金属翻转盘30是否能够以其低温状态支撑在开关10的一部分上，在根据本发明的开关10中，本来就通过闭合锁止件51来防止所述的回切过程。该闭合锁止件51由可熔化的介质54实现，可熔化的介质布置在下部件16的内底面56上。可熔化的介质优选是焊料，特别优选是软焊料。该焊料54优选地被存储在布置于内底面56上和/或集成到内底面中的储器或容器中。

一旦开关10的温度达到或超过该介质或焊料54的熔化温度，则可熔化的介质或焊料54熔化。如果焊料54然后在该熔化状态下与开关机构14的一部分接触，并且然后再次固化，当开关10以及焊料54再次冷却至低于焊料54熔化温度的温度时，固化的焊料实现在开关机构14的在熔化状态下与焊料接触的部分和开关10的下部件16之间的材料锁合的或至少附着的连接。

在此处所示的实施例中，一旦开关10当达到切换温度时断开，并且开关机构14借助双金属翻转盘30进入其第二开关位置中(如图2所示那样)，则可移动的接触构件42就与焊料54接触。在这种情况下，可移动的接触构件42的底侧55与焊料54接触。优选的是，当开关机构14到达第二开关位置时，可移动的接触构件42至少部分地以其底侧55沉入充满焊料54的储器52中。然后，焊料54应该已经熔化。因此，优选地选择如下的焊料54，其熔化温度低于双金属翻转盘30的切换温度或处于双金属翻转盘30的切换温度的范围内。然而，原则上，焊料54的熔化温度也可以比双金属翻转盘30的切换温度稍高，因为即使在开关断开并且电路中断之后，开关10通常也会稍微继续加热。在此，被说成是所谓的温度过冲。

最迟在达到所谓的过冲温度之后，被保护的设备以及开关10通常再次冷却。一旦在冷却过程中，低于焊料54的熔化温度，既而固化。然后，可移动的接触构件42的底侧55牢固地附着在下部件16的内底面56上。因此，闭合锁止件51被激活。

即使当开关10冷却到双金属翻转盘30的回切温度时，双金属翻转盘也试图恢复到其低温状态，但是这随后由闭合锁止件51阻止，该闭合锁止件使可移动的接触构件42保持在其在图2中所示的位置中。即使双金属翻转盘30在翻转回到其低温状态时可以支撑在拉高的内底部53上或支撑在开关10的另一部分上时，由凝固的焊料54实现的闭合锁止件51也阻止开关10回切。但是，在这种情况下，焊料54的熔化温度应该选择得高于双金属翻转盘30的回切温度，因为在这种情况下已经必须激活闭合锁止件(即，焊料一定已经变冷)，之后，双金属翻转盘30从其高温状态翻转回到其低温状态。

当开关机构14处于其第二开关位置时，用于闭合锁止件51的焊料54原则上也可以与开关机构14的另一部分接触，例如与双金属翻转盘30接触。然而，借助于焊料54在可移动的接触构件42和壳体12的下部件16之间建立材料锁合的连接具有以下优点：可移动的接触构件42是相对较大且稳定的构件，该构件为这种材料锁合的连接提供很大的抓合面。另外，在下部件16的内底面56上提供用于安装这样的储器52足够的空间。

能够以各种方式制造其中优选存储焊料54的储器52。这种储器可以是内底面56中的简单凹部或孔。同样，储器52例如可以设置为圆形卷边，其布置在内底面56的上侧或引入到内底面56中，并形成封闭的型廓，焊料54存储在该型廓中。但是，原则上，也可以将单独的器皿或圆周壁部(例如环)作为单独的构件置入开关10的壳体12中，并将该构件与内底面56力锁合地、型面锁合地或材料锁合地连接。

介质54不必一定是焊料。它也可以是其他的可熔化的材料或粘合剂，其在开关机构14的第二开关位置中在开关机构14的一部分与壳体12的一部分之间建立附着式连接。

图3和图4示出根据本发明的开关10’的第二实施例。图3示出开关10’的闭合状态，其中，开关机构14’处于其第一开关位置中。图4示出开关10’的断开状态，其中，开关机构处于其第二开关位置。

图3和图4所示的第二实施例与图1和图2所示的第一实施例不同之处主要在于壳体12’的结构和开关机构14’的结构。然而，闭合锁止件51也由可熔化的介质54实现，该可熔化的介质优选地布置在下部件16’的内底面56’上的储器52中，并且在开关机构14’的第二开关位置中，负责实现接触构件42’和下部件16’之间的材料锁合或至少是附着式的连接，从而防止开关10’回切。

在图3和图4所示的第二实施例中，下部件16’还是由导电材料制成。另一方面，扁平构造的上部件18’在此由电绝缘材料制成。该上部件通过弯曲边缘20’保持在下部件16’上。

在这里，在上部件18’和下部件16’之间还设置有间隔环22’，该间隔环使上部件18’相对于下部件16’保持间隔。上部件18’在其内部58上具有固定的第一接触部48’和固定的第二接触部50’。接触部48’和50’被设计为铆钉，该铆钉穿过上部件18’延伸并且在外部终止于头部60、62中，所述头部用于开关10’的外部连接。

在此，可移动的接触构件52’包括电流传输构件64，在此电流传输构件设计为接触板，接触板的上侧被涂覆有导电涂层，使得其在图3所示的与接触部48’和50’贴合中，负责实现在两个接触部48’和50’之间提供导电连接。电流传输构件64通过也被认为是接触构件42’的一部分的铆钉66与弹簧盘和双金属翻转盘30连接。该铆钉66在开关机构14’的第二开关位置中，以其底部55与可熔化的介质或焊料接触(见图4)，从而当介质或焊料54凝固时，如前所述，在可移动的接触构件42’和开关10’的下部件16’之间建立材料锁合的连接，从而即使在达到或低于回切温度时也阻止开关10’重新闭合。

图3和图4所示的开关结构的主要优点在于，与图1和图2所示的开关的实施例相反，这里电流既不通过弹簧盘28也不通过双金属翻转盘30在开关的闭合状态下流过。电流仅从第一外部接线端60经由固定的第一接触部48’、电流传输构件64和固定的第二接触部50’流到第二外部接线端62。

Claims (16)

1.一种温控开关(10)，所述温控开关具有固定的第一和第二接触部(48、50)以及温控开关机构(14)，所述温控开关机构具有能够移动的接触构件(42)，其中，开关机构(14)在其第一开关位置中，将接触构件(42)压向第一接触部(48)，并且经由接触构件(42)在两个接触部(48、50)之间建立导电连接，并且开关机构在其第二开关位置中，使接触构件(42)与第一接触部(48)保持间隔，从而中断两个接触部(48、50)之间的导电连接，温控开关机构(14)具有温控翻转部件(30)，当超过切换温度时，所述温控翻转部件从其低温几何构型翻转变为其高温几何构型，并且在随后低于回切温度时，再次从其高温几何构型翻转恢复为其低温几何构型，温控翻转部件(30)从其低温几何构型翻转变为其高温几何构型的过程将开关机构(14)从其第一开关位置转到其第二开关位置，从而断开开关(10)，并且设置有闭合锁止件(51)，所述闭合锁止件防止打开一次的开关(10)重新闭合，方式为，闭合锁止件将开关机构(14)保持在其第二开关位置中，闭合锁止件(51)具有能够熔化的介质(54)，所述介质被设计为，当开关(10)的温度超过介质(54)的熔化温度时熔化，并且当开关机构(14)处于其第二开关位置中时，在熔化的状态下与开关机构(14)的一部分发生接触，并且接下来，当开关(10)的温度再次低于介质(54)的熔化温度时，再次固化并且由此使开关机构(14)止动于其第二开关位置中。

2.根据权利要求1所述的温控开关，其中，所述开关(10)具有壳体(12)，并且能够熔化的介质(54)被设计为，当开关(10)的温度在超过介质(54)的熔化温度之后再次低于所述熔化温度时，在开关机构(14)的所述一部分与壳体(12)的一部分之间建立附着的或材料锁合的连接，所述连接将开关机构(14)止动于其第二开关位置中。

3.根据权利要求2所述的温控开关，其中，能够熔化的介质(54)保存在布置于壳体(12)中的储器(52)中。

4.根据权利要求1所述的温控开关，其中，能够熔化的介质(54)被设计为，当开关机构(14)处于其第二开关位置中时，在熔化的状态下，与能够移动的接触构件(42)发生接触。

5.根据权利要求3所述的温控开关，其中，壳体(12)具有被上部件(18)封闭的下部件(16)，在上部件(18)的内侧上布置有固定的第一接触部(48)或两个固定的接触部(48’、50’)中的每一个，并且储器(52)以如下方式布置在下部件(16)中：使得当温控翻转部件(30)从其低温几何构型翻转变成其高温几何构型并且将开关机构(14)从其第一开关位置送入其第二开关位置中时，能够移动的接触构件(42)以其背向上部件(18)的底侧(55)与介质(54)发生接触。

6.根据权利要求5所述的温控开关，其中，储器(52)在能够移动的接触构件(42)下方布置在下部件(16)的内底面(56)上。

7.根据权利要求6所述的温控开关，其中，储器(52)具有容器，所述容器以力锁合、型面锁合和/或材料锁合与下部件(16)连接。

8.根据权利要求1所述的温控开关，其中，能够熔化的介质(54)是焊料。

9.根据权利要求1所述的温控开关，其中，介质(54)的熔化温度高于温控翻转部件(30)的回切温度。

10.根据权利要求1所述的温控开关，其中，介质(54)的熔化温度低于温控翻转部件(30)的切换温度。

11.根据权利要求1所述的温控开关，其中，开关机构(14)具有温控弹簧部件(28)，所述温控弹簧部件与能够移动的接触构件(42)连接，其中，温控翻转部件(30)当超出切换温度时作用于弹簧部件(28)，并且由此将能够移动的接触构件(42)从第一接触部(48)上抬离。

12.根据权利要求11所述的温控开关，其中，弹簧部件(28)是具有两个温控的、稳定的几何构型的双稳态弹簧部件(28)。

13.根据权利要求2所述的温控开关，其中，温控翻转部件(30)固定设置在能够移动的接触构件(42)上，但是在其低温几何构型中则悬空地挂在壳体(12)的内部，而不支撑在壳体(12)上或者支撑在开关(10)的其余部分上。

14.根据权利要求1所述的温控开关，其中，温控翻转部件(30)是双稳态或三稳态翻转盘。

15.根据权利要求11所述的温控开关，其中，能够移动的接触构件(42)包括与第一接触部(48)相配合的、能够移动的接触部件(38)，并且弹簧部件(28)与第二接触部(50)相配合。

16.根据权利要求1所述的温控开关，其中，能够移动的接触构件(42’)包括与两个接触部(48’、50’)相配合的电流传输构件(64)。

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