DE102006056608A1 - Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung - Google Patents

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DE102006056608A1
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Yu Tsung-Mou Pan-Chiao
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Yu Tsung-Mou Pan-Chiao
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
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    • H01H85/10Fusible members characterised by the shape or form of the fusible member with constriction for localised fusing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H85/02Details
    • H01H85/04Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperatursicherungsschutzeinrichtung und setzt ein Heizschmelzmetall ein, um zwei Klemmen innerhalb eines Schaltkreises, die voneiander getrennt sind, miteinander zu vernieten, um die beiden Klemmen elektrisch aneinander anzuschließen und den Schaltkreis zu vervollständigen. Es besteht ein Abstand zwischen den freien Enden der beiden Klemmen, wenn keine äußere Kraft einwirkt. Wenn eine elektrische Überlastung oder ein Schaltungshochtemperaturereignis eintritt, schmilzt das Heizschmelzmetall und bricht, wodurch die freien Enden der beiden Klemmen voneinander gelöst werden und dementsprechend der Schaltkreis in den "AUS"-Status überführt wird.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Temperatursicherung-Schutzeinrichtung, welche ein Heißschmelzmetall einsetzt für die aneinander Ankopplung zweier getrennter Klemmen in einem Schaltkreis, um die beiden Klemmen in dem Schaltkreis elektrisch aneinander anzuschließen, wobei das Heißschmelzmetall unter Erhitzung und einer erhöhten Temperatur bricht und die Schaltung in den "AUS"-Status überführt wird.
  • 2. Stand der Technik
  • Elektrizität ist zu einem wesentlichen Bestandteil der modernen Gesellschaft geworden, die unser gesamtes Leben umgibt. IT-Industrie, Hausbereich, Transport, Erziehung, Unterhaltung usw. hängen alle in sehr starkem Maße von der Elektrizität ab. Dementsprechend ist die sichere Benutzung von Elektrizität von immer stärkerem, vitalem Interesse für die Bevölkerung.
  • Allgemein gesagt befindet sich der Gesamtschaltkreis, der im Allgemeinen einen Hauptschalter umfasst in dem "EIN-Status" innerhalb einer elektrischen Anlage. Während einer elektrischen Überlastung, eines Kurzschlusses oder eines Schaltungsübertemperaturzustandes schmilzt die Sicherung, oder der Schaltungsunterbrecher springt heraus, um die Sicherheit des elektrischen Systems zu gewährleisten.
  • Darüber hinaus befinden sich mehrere Zweigschaltkreise in der Gesamtschaltung und weisen zusätzliche Schalter auf zur Steuerung der jeweiligen Schaltkreise in den "EIN"-Status oder "AUS"-Status. Um die Sicherheit während des Betriebes zu erhöhen, besitzen viele Schalter auch die Fähigkeit, automatisch auszuschalten, wenn eine Überlastung oder ein Hochschaltungstemperaturzustand eintritt, um das Risiko eines elektrischen Feuers zu verhindern aufgrund der Möglichkeit, dass die Reaktionszeit der Sicherung oder des Schaltkreisunterbrechers nicht ausreicht.
  • Neben dem Einsatz von Sicherungen, Schaltern oder Schaltungsunterbrechern bei Gesamtnetzen oder Zweigschaltungen, wie sie zuvor erwähnt wurden, werden zum Schutz der Schaltung, wenn eine Überlastung eingetreten ist, bei manchen elektrischen Produkten, wie etwa teuren elektronischen Produkten, Datenverarbeitungsausrüstungen oder elektrischen Heizgeräten, Temperaturerfassungsstromunterbrecher eingesetzt für den Schaltungsschutz. Wenn bei dem zuvor erwähnten Geräten der Gesamtschaltkreis überlastet ist oder die Temperatur zu hoch ansteigt, wird die Leistung abgeschaltet mit Hilfe von Zwischentemperaturerfassungseinrichtungen derart, dass individuelle elektrische, elektronische oder andere Ausrüstungen geschützt werden und vor Zerstörungen sicher sind, wobei dementsprechend eine Überlastung oder eine zu hohe Temperatur in den Zweigschaltkreisen verhindert werden kann in dem Ausmaß, dass andere elektrische Einrichtungen in den Gesamtschaltkreis nicht mehr arbeiten können.
  • Ein herkömmlicher Temperaturerfassungsstromunterbrecher, der an individuellen elektronischen Produkten installiert ist, besitzt den folgenden Aufbau (dargestellt in den 1 und 2):
    Er besitzt eine Kontaktfeder 201, welche eine gekrümmte Form besitzt und ihre Form verändert, so dass sie sich in eine entgegengesetzte Richtung aus dem ursprünglichen Zustand auslenkt, so dass sie sich hierdurch zurück biegt, wenn sie erhitzt wird. Ein Ende der Kontaktfeder 201 steht in starrer Befestigung mit einer ersten Klemme 202. Das andere Ende der Kontaktfeder 201 ist ein freies Ende und die Anordnung am freien Ende trägt einen ersten Leiterpunkt 203. Die Befestigungsanordnung an der zweiten Klemme 204 ist mit einem zweiten Leiterpunkt 205 versehen, welcher den ersten Leiterpunkt 203 entspricht. Wenn sich im Einsatz die Kontaktfeder 201 in Richtung auf die zweite Klemme 204 biegt, um einen Kontakt herzustellen zwischen dem ersten Leiterpunkt 203 am freien Ende der Kontaktfeder 201 und dem zweiten Kontaktpunkt 205 der zweiten Klemme, wird der Stromkreis geschlossen (entsprechend der Darstellung in 1). Wenn eine elektrische Überlastung eintritt, deformiert sich die Kontaktfeder 201 und biegt sich in entgegen gesetzter Richtung aus ihrem ursprünglichen Status heraus und wird dementsprechend aufgrund der hohen Temperatur abgelenkt, so dass der erste Kontaktpunkt 203 am freien Ende der Kontaktfeder 201 sich trennt von dem zweiten Leiterpunkt 205, was dazu führt, dass der Schaltkreis sich in einem "AUS"-Status befindet entsprechen der Darstellung in 2, um somit in der Lage zu sein, das elektrische Produkt an der Zerstörung zu hindern. Der herkömmliche Temperaturerfassungsstromunterbrecher besitzt jedoch einige Nachteile, die nachfolgend aufgeführt werden:
    • a) Während der Herstellung der Kontaktfeder 201 ist es unmöglich sicherzustellen, dass jede Kontaktfeder 201 die gleiche Dicke, den gleichen Krümmungsgrad sowie die gleichen strukturellen Charakteristika aufweist. Dementsprechend ist die Reaktionstemperatur, bei welcher die Kontaktfeder 201 sich in die entgegen gesetzte Richtung aus ihrem ursprünglichen Zustand ausbiegt, aufgrund der hohen Temperatur schwierig zu steuern und die Reaktionstemperaturtoleranz ist sehr groß.
    • b) Die Krümmung oder das Ausmaß der Deformation der Kontaktfeder, wenn sie sich in die entgegen gesetzte Richtung ausbiegt, wie dies durch die hohe Temperatur verursacht wird, ist relativ niedrig und vermag elektronische Produkte nicht rechtzeitig vor einer Beschädigung während einer augenblicklichen elektrischen Überlastung zu schützen.
    • c) Die Kontaktfeder 201 deformiert sich nicht immer in der angestrebten Art und Weise, um den Schutzmechanismus zu schalten, während einer augenblicklichen elektrischen Überlastung, da sie sich möglicherweise nicht rechtzeitig vollständig biegt/auslenkt und somit in einem elektrische leitendem Status verbleibt mit der Berührung der Klemmen, so dass die hohe Schaltkreistemperatur zu gefährlichen Betriebsbedingungen führt für individuelle elektronische Produkte und den Gesamtschaltkreis.
    • d) Wenn die Überlastung eintritt, kann sich die Kontaktfeder 201 biegen oder teilweise auslenken, um zu springen, wenn sie heiß ist, so dass dann der Schaltkreis wieder geschlossen wird, wenn die Kontaktfedertemperatur sich absenkt. Das wiederholte "EIN"- und "AUS"-Schalten kann Funken erzeugen und dementsprechend eine Gefahr darstellen. Wegen des wiederholten "EIN"- und "AUS"-Schaltens der elektrischen Versorgung können elektronische und elektrische Einrichtungen einem instabilen elektrischen Strom ausgesetzt werden, was dazu führt, dass diese Einrichtungen beschädigt werden oder unfähig sind, einen normalen Betrieb zu leisten, während eine Reduktion der Lebensdauer oder sogar ein mögliches vollständiges Versagen eintreten kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend darin, eine Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile der herkömmlichen Temperaturerfassungsstromunterbrecher für ein individuelles elektronisches Produkt, bei welchem sich der Reaktionstemperaturwert für die Stromabschaltung genau und wirksam einstellen lässt, behebt, während verhindert werden soll, dass die Kontaktfeder zurückspringt, um den Stromkreis auf unterschiedliche Art und Weise wieder zu schließen, was dementsprechend zu einem instabilen Betrieb und einer geringeren Lebensdauer der elektronischen Produkte führen kann, wie auch sogar zur vollständigen Zerstörung.
  • Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird. Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung bereitgestellt, welche ein Heißschmelzmetall einsetzt, welches mit zwei getrennten Klemmen des Schaltkreises vernietet und dementsprechend verbunden wird, um diese elektrisch aneinander anzuschließen. Wenn keine äußere Kraft einwirkt, liegt zwischen den beiden Enden der beiden Klemmen ein Abstand vor. Während einer elektrischen Überlastung oder einem Hochschalttemperaturereignis bricht das Heißschmelzmetall und die beiden freien Enden der beiden Klemmen werden damit voneinander gelöst, so dass dementsprechend der Schaltkreis sich in einen "AUS"-Status überführt. Dies führt dazu, dass eine elektrische Einsatzsicherheit garantiert ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Charakteristika eines Heißschmelzmetalls einzusetzen, welches ein bestimmtes Abschmelzen und Brechen sicherstellt, um damit zu gewährleisten, dass sich der Schaltkreis vollständig in dem "Aus"-Status befindet, ohne dass man sich um die Gefahr von Temperaturfluktuationen sorgen muss oder dass die Kontaktfeder hin und her zurückschlägt und somit den Schaltkreis wieder und wieder schließt. Dies führt dazu, dass die elektrische Einsatzsicherheit garantiert ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das Nietverfahren unter Einsatz eines Heißschmelzmetalls für die Verbindung der beiden getrennten Klemmen des Schaltkreises Vorteile besitzt, nämlich dahingehend, dass es einen einfacheren Aufbau besitzt, eine verbesserte Herstellbarkeit, reduziertes Volumen sowie Kosteneffektivität.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird dem Sachverständigen auf diesem Gebiet deutlicher durch das Studium der nachfolgenden detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei sind:
  • 1 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des "EIN"-Status eines herkömmlichen Schaltkreisschutzmechanismus;
  • 2 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des "AUS"-Status des herkömmlichen Schaltkreisschutzmechanismus;
  • 3 eine Explosionsquerschnittsansicht unter Wiedergabe einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des Brechens des Heißschmelzmetalls während einer elektrischen Überlastung oder eines Hochschaltungstemperaturereignis mit der Trennung der freien Enden der beiden Klemmen voneinander und der Ausbildung der Schaltung zu ihrem "AUS"-Status.
  • Eine perspektivische Ansicht einer weiteren Form des Heißschmelzmetalls gemäß der Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
  • 7 eine perspektivische Montageansicht der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 8 eine Explosionsquerschnittsansicht unter Wiedergabe einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 9 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des Brechens des Heißschmelzmetalls während einer elektrischen Überlastung oder eines Hochtemperaturereignisses mit der Trennung der freien Enden der beiden Klemmen voneinander und dem Übergang des Schaltkreises in den "AUS"-Status;
  • 11 eine perspektivische schematische Ansicht unter Wiedergabe einer anderen Ausbildungsform des Heißschmelzmetalls gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 12 eine perspektivische Montageansicht der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 13 eine perspektivische Explosionsansicht unter Wiedergabe einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 14 eine perspektivische Montageansicht unter Wiedergabe der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
  • 16 eine Querschnittsmontageansicht des Brechens des Heißschmelzmetalls während einer elektrischen Überlastung oder eines Hochtemperaturschaltungsereignisses unter Trennung der freien Enden der beiden Klemmen voneinander, wobei der Schaltkreis in den "AUS"-Status übergeht.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen die 3 und 4 eine Explosionsquerschnittsansicht sowie eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 5 ist eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des Brechens des Heißschmelzmetalls während einer elektrischen Überlastung oder eines Hochschaltkreistemperaturereignisses unter Trennung der freien Enden der beiden Klemmen voneinander mit dem Übergang in den "AUS"-Status. Die Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst zwei Klemmen 11, 12 sowie ein Heißschmelzmetall 13. Eine Befestigungsanordnung für die beiden Klemmen 11, 12 wird in einem Schaltkreis vorgesehen und die freien Enden der beiden Klemmen 11, 12, die in einem Abstand von ΔS1 gehalten werden, wenn keine äußere Form einwirkt, und sie besitzen eine Durchgangsöffnung 111, 121, die jeweils durchgriffen werden kann. Die Durchgangsöffnungen können einen geschlossenen oder offenen Aufbau besitzen und mindestens eine Klemme der beiden besteht aus einem elastischen elektrisch leitenden Material, welches Federcharakteristika besitzt.
  • Das Heißschmelzmetall ist streifenförmig ausgebildet und besitzt die Eigenschaften des Brechens, wenn es erhitzt wird oder sich bei einer erhöhten Temperatur befindet. Die Heißschmelzmetallzusammensetzung kann entsprechend den Erfordernissen der Heißschmelzmetallbrechtemperatur geändert werden. Der mittlere Abschnitt des Heißschmelzmetalls 13 kann zumindest einen konkaven Halsbereich 131 besitzen, wobei der Querschnitt des Halsbereiches 131 kleiner ist als der Querschnitt der anderen Abschnitte.
  • Bei der Montage wird das Heißschmelzmetall 13 von entsprechender Länge durch die Durchgangsöffnungen 111, 121 der freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 hindurch geführt. Dann werden unter Einsatz des Nietverfahrens beide Enden des Heißschmelzmetalls gestaucht, so dass sie sich vergrößern. Das Heißschmelzmetall koppelt dann die freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 sicher aneinander, welche getrennt voneinander sind und einander nicht berühren, wobei eine elektrische Verbindung besteht. Es liegt nach wie vor ein Abstand ΔS2 zwischen den beiden Enden der beiden Klemmen 11, 12 vor, welcher geringer ist als der Abstand ΔS1 (entsprechend der Darstellung in 4).
  • Wenn eine Überlastung oder ein Hochschaltungstemperaturereignis eintritt, wird das Heißschmelzmetall 13 erhitzt, um eine vorbestimmte Temperatur zu erreichen. Da der konkave Halsabschnitt 131 den geringsten Querschnitt und die höchste Temperatur aufweist, wird er zuerst brechen und schmelzen, so dass die beiden Klemmen 11, 12 voneinander gelöst werden und der Schaltkreis in einen "AUS"-Status übergeht.
  • Es soll nunmehr auf 6 Bezug genommen werden, die eine andere Form des Heißschmelzmetalls 14 wiedergibt, wobei ein Ende eine vergrößerte Kappenform aufweist und der Mittelabschnitt mindestens einen konkaven Halsbereich 141 aufweist, welcher den gleichen Effekt besitzt, wie dies im Zusammenhang mit 3 illustriert wurde.
  • Die 8 und 9 zeigen eine Explosionsquerschnittsansicht bzw. eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des Brechens des Heißschmelzmetalls während einer elektrischen Überlastung oder eines Hochschaltungstemperaturereignisses unter Trennung der freien Enden der beiden Klemmen voneinander, wobei der Schaltkreis in einen "AUS"-Status überführt wird. Das Hauptbetriebsprinzip dieser Ausführungsform ist ähnlich demjenigen, wie es bei der ersten zuvor erwähnten Ausführungsform beschrieben wurde.
  • Die Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung umfasst zwei Klemmen 11, 12 sowie ein Heißschmelzmetall 13. Die Befestigungsanordnung für die beiden Klemmen 11, 12 wird innerhalb des Schaltkreises eingerichtet und zwischen den freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 wird ein Abstand ΔS3 eingehalten, wenn keine äußere Kraft einwirkt, wobei jeweils eine Durchgangsöffnung 111, 121 für den Durchgriff ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnungen können eine geschlossene oder geöffnete Ausgestaltung besitzen und mindestens eine der beiden Klemmen besteht aus einem elastischen elektrisch leitenden Material, um ihr somit Federcharakteristika zu übertragen, oder es wird eine elastische Einheit (in den Zeichnungen nicht wiedergegeben) an einer der beiden Klemmen montiert, wobei zumindest die Elastizität der elastischen Einheit eingesetzt wird, um eine Trennungselastizität zwischen den freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 aufrechtzuerhalten.
  • Das Heißschmelzmetall ist streifenförmig ausgebildet und besitzt die Charakteristika des Brechens, wenn es erhitzt wird oder eine erhöhte Temperatur einnimmt. Die Heißschmelzmetallzusammensetzung kann geändert werden entsprechend den Erfordernissen der Heißschmelzmetallbrechtemperatur.
  • Bei der Montage wird das Heißschmelzmetall 15 mit der geeigneten Länge durch die Durchgangsöffnungen 111, 121 der freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 hindurch geführt. Anschließend wird das Nietverfahren eingesetzt, um die Enden des Heißschmelzmetalls 15 zu stauchen und sie damit zu vergrößern, während das Heißschmelzmetall 15 nieder gehalten wird, um die freien Enden der beiden Klemmen 11, 12, die voneinander getrennt sind, elektrisch aneinander anzuschließen. Die freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 stoßen nach innen aneinander an, während eine nach außen gerichtete Trennelastizität zwischen den beiden vorgesehen ist (siehe 9).
  • Es soll nun auf 12 Bezug genommen werden, wobei die 12 eine perspektivische Montageansicht der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Es soll nun auf 11 Bezug genommen werden. 11 zeigt eine weitere Form des Heißschmelzmetalls 16 der zweiten Ausführungsform, wobei ein Ende eine vergrößerte Kappenform besitzt und die Montage Art und Weise ist die gleiche wie bei dem Heißschmelzmetall 13 in 8.
  • Wenn eine elektrische Überlastung oder ein Hochschaltungstemperaturereignis eintritt, schmilzt und bricht das Heißschmelzmetall 15, wenn die Solltemperatur erreicht ist. Die freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 verlieren die Niethaltekraft, die durch das Heißschmelzmetall 15 gegeben wird, und werden voneinander getrennt infolge der entgegengesetzten Kraft aufgrund der Elastizität, wodurch sie voneinander gelöst werden, und die Schaltung geht in den "AUS"-Status (in 10 dargestellt) über.
  • Die 13 bis 15 sind eine perspektivische Explosionsansicht, eine perspektivische Montageansicht bzw. eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 16 ist eine Montagequerschnittsansicht unter Wiedergabe des Brechens des Heißschmelzmetalls, während einer elektrischen Überlastung oder eines Hochtemperaturschaltungsereignisses, wobei die Trennung der freien Enden der beiden Enden der beiden Klemmen voneinander eintritt und die Schaltung in einen "AUS"-Status übergeht. Das Hauptbetriebsprinzip diese Ausführungsform ist ähnlich demjenigen, wie es anhand der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde.
  • Die Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst zwei Klemmen 11, 12, ein Heißschmelzmetall 17 sowie eine elastische Verbindungseinheit 18. Die Befestigungsanordnung für die beiden Klemmen 11, 12 wird in einem Schaltkreis aufgebaut und mindestens ein freies Ende der beiden Klemmen besitzt eine Durchgangsöffnung 121 für den Durchgriff. Bei dieser Ausführungsform befindet sich die Durchgangsöffnung 121, welche einen offenen oder geschlossenen Aufbau besitzen kann, am freien Ende der ersten Klemme 12. Das freie Ende der zweiten Klemme 11 besitzt ein Haltestück 112 und zwischen den beiden freien Enden der beiden Klemmen 11, 12 ist ein Abstand ΔS4 gehalten, wenn keine äußere Kraft aufgebracht wird.
  • Das Heißschmelzmetall 17 ist streifenförmig ausgebildet und besitzt die Charakteristika des Brechens, wenn es erhitzt oder auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird. Das Heißschmelzmetall 17 kann an einem Ende eine vergrößerte Kappenform besitzen, wobei die Zusammensetzung geändert werden kann entsprechend den Anforderungen, um unterschiedliche Heißschmelzmetallbrechtemperaturen zu ermöglichen.
  • Die elastische Verbindungseinheit 18 wird eingesetzt zum Verbinden der beiden Klemmen 11, 12, um diese elektrisch miteinander zu verbinden. Die elastische Verbindungseinheit 18 besteht aus einem leitenden Material und umfasst zwei Anschlussschienen 181, 182. Zumindest ein Ende der beiden Verbindungsschienen trägt eine offene Durchgangsöffnung für einen Durchgriff. Bei dieser dritten Ausführungsform befindet sich die offene Durchgangsöffnung 1810 an dem Ende der ersten Verbindungsschiene 181. Die zweite Verbindungsschiene 182 besitzt eine Streifenform.
  • Bei der Montage wird das Heißschmelzmetall 17 mit einer entsprechenden Länge durch die offene Durchgangsöffnung 1810 am Ende der ersten Verbindungsschiene 181 sowie die Durchgangsöffnung 121 am freien Ende der ersten Klemme 12 hindurchgeführt. Durch Einsatz des Nietverfahrens werden beide Enden des Heißschmelzmetalls 17 gestaucht, so dass die beiden Enden sich vergrößern und das freie Ende der ersten Klemme 12 wird mit der ersten Verbindungsschiene 181 der elastischen Verbindungseinheit 18 verbunden. Zusätzlich wird die zweite Verbindungsschiene 182 der elastischen Verbindungseinheit 18 gegen die erste Verbindungsschiene 181 gedrückt, um eine feste Passung zu erzielen. Das Befestigungsteil 112 am freien Ende der zweiten Klemme 11 kommt zum Einsatz, um das Ende der zweiten Verbindungsschiene 182 durch Herumliegen um eine feste Passung eine Ankopplung aneinander zu erzielen. Beide Klemmen 11, 12 sind dann elektrisch angeschlossen und die Enden der beiden Verbindungsschienen 181, 182 der elastischen Verbindungseinheit 18 stoßen aneinander an, um eine elastische nach außen gerichtete Kraft zu erzeugen (entsprechend der Darstellung in 16).
  • Wenn unter Bezugnahme auf 15 ein Überlastung- oder ein Schaltungshochtemperaturereignis eintritt, schmilzt das Heißschmelzmetall 17 und bricht, wenn die Solltemperatur erreicht wird. Die erste Verbindungsschiene 181 der elastischen Verbindungseinheit 18 verliert die Vernietungskraft, die durch das Heißschmelzmetall 17 erzeugt wird, und die beiden Klemmen 11, 12 werden voneinander getrennt durch den Einsatz der nach außen gerichteten elastischen Kraft, wodurch sie voneinander gelöst werden und die Schaltung in einen "AUS"-Status überführt wird (entsprechend der Darstellung in 16).
  • Auf der Basis der voranstehenden Ausführungen lassen die beschriebenen Ausführungsformen modularer Konstruktion und dynamischer Beziehungen eine Vielzahl praktischer Effekte zu wie auch neue Ausgestaltungen, die dem Sachverständigen auf diesem Gebiet zur Verfügung stehen.
  • Zusammenfassend wird bei einer Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung ein Heißschmelzmetall eingesetzt zum Vernieten der Verbindung zweier Klemmen, die voneinander getrennt sind, so dass die beiden Klemmen elektrisch leitend miteinander verbunden werden und der Kreislauf geschlossen wird. Es besteht ein Abstand zwischen den freien Enden der beiden Klemmen, wenn keine äußere Kraft aufgebracht wird. Wenn eine elektrische Überlastung oder ein Schaltungshochtemperaturereignis eintritt, wird das Heißschmelzmetall erhitzt, um zu schmelzen und zu brechen, wodurch dann die beiden freien Enden der beiden Klemmen voneinander gelöst werden, so dass damit der Schaltkreis in einen "AUS"-Status überführt wird.
  • Es soll an dieser Stelle nochmals ausdrücklich angegeben werden, dass es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und es leuchtet dem Sachverständigen auf diesem Gebiet ein, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er durch die beigefügten Ansprüche gesteckt ist.

Claims (20)

  1. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gekennzeichnet durch: zwei Klemmen (11, 12) sowie ein Heißschmelzmetall (13), wobei eine Befestigungsanordnung für die beiden Klemmen (11, 12) in einem Schaltkreis ausgebildet ist und eine Durchgangsöffnung (111, 121) an jedem der freien Enden der beiden Klemmen (11, 12) für einen Durchgriff ausgebildet ist, während ein Abstand (ΔS1) zwischen den beiden freien Enden der Klemmen (11, 12) ausgebildet ist, wenn keine äußere Kraft anliegt, und wobei das Heißschmelzmetall (13) streifenförmig ausgebildet ist und Brechcharakteristika beim Erhitzen oder unter erhöhter Temperatur besitzt, während bei der Montage das Heißschmelzmetall (13) die Durchgangsöffnungen (111, 121) an den freien Enden der beiden Klemmen (11, 12) durchgreift und endseitig vernietet ist derart, dass das Heißschmelzmetall (13) die freien Enden der beiden Klemmen (11, 12), die voneinander getrennt sind, aneinander befestigt und elektrisch miteinander verbindet, wobei die freien Enden der beiden Enden (11, 12) durch den Abstand (ΔS1) voneinander getrennt sind.
  2. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (111, 121) der beiden Klemmen (11, 12) eine geschlossene Struktur aufweisen.
  3. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (111, 121) der beiden Klemmen (11, 12) offene Strukturen besitzen.
  4. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Klemmen (11, 12) aus ei nem elastischen elektrisch leitenden Material besteht derart, dass die Klemme eine Elastizität besitzt.
  5. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Heißschmelzmetalls (13) auf die erforderliche Heißschmelzmetallbrechtemperatur einstellbar ist
  6. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt des Heißschmelzmetalls (13) einen verjüngten Halsteil (131) aufweist.
  7. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Heißschmelzmetalls (13) eine vergrößerte Kappenform besitzt.
  8. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gekennzeichnet durch: zwei Klemmen sowie ein Heißschmelzmetall, wobei eine Befestigungsanordnung für die beiden Klemmen innerhalb eines Schaltkreises angeordnet ist und eine Durchgangsöffnung an jedem freien Ende der beiden Klemmen für den Durchgriff ausgebildet ist, während ein Abstand zwischen den beiden Klemmen besteht, wenn keine äußere Kraft einwirkt, und wobei das Heißschmelzmetall streifenförmig ausgebildet ist und unter Erhitzung oder erhöhter Temperatur bricht, wobei bei der Montage das Heißschmelzmetall die beiden Durchgangsöffnungen an den freien Enden der beiden Klemmen durchgreift und endseitig vernietet ist zur Befestigung und elektrischer Verbindung der freien Enden der beiden getrennten Klemmen miteinander, während die freien Enden nach innen aneinander anliegen und unter einer nach außen gerichteten elastischen Kraft stehen.
  9. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen der beiden Klemmen eine geschlossene Struktur besitzen.
  10. Temperatursicherungs-Schutzreinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen der beiden Klemmen eine offene Struktur besitzen.
  11. Temperatursicherungs-Schutzreinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Klemmen aus einem elastischen, elektrisch leitenden Material bestehen zur Übertragung einer Elastizität auf die Klemme.
  12. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Klemmen eine elastische Einheit (18) trägt zur Übertragung einer entgegen gesetzten elastischen Kraft auf die freien Enden der beiden Klemmen.
  13. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Heißschmelzmetalls auf die erforderliche Heißschmelzmetallbruchtemperatur abstimmbar ist.
  14. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Heißschmelzmetalls eine vergrößerte Kappenform besitzt.
  15. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gekennzeichnet durch zwei Klemmen, ein Heißschmelzmetall sowie eine elastische Verbindungseinheit, wobei eine Befestigungsanordnung für die beiden Klemmen innerhalb eines Schaltkreises ausgebildet ist und ein Abstand gehalten wird zwischen den beiden Enden der beiden Klemmen, wenn keine äußere Kraft einwirkt, während mindestens ein freies Ende der beiden Klemmen eine Durchgangsöffnung für einen Durchgriff aufweist, und wobei das Heißschmelzmetall streifenförmig ausgebildet ist und Brechcharakteristika aufweist im erhitzten Zustand oder unter erhöhter Temperatur, während die elastische Verbindungseinheit, welche zwei Verbindungsschienen umfasst, die beiden Klemmen miteinander verbindet und elektrisch aneinander anschließt, wobei mindestens ein Ende der beiden Verbindungsschienen eine offene Durchgriffsöffnung aufweist und bei der Montage eine vorbestimmte Länge des Heißschmelzmetalls die offene Durchgriffsöffnung am Ende der ersten Verbindungsschiene sowie die Durchgangsöffnung am freien Ende der ersten Klemme durchgreift, wobei durch Vernietung die beiden Enden des Heißschmelzmetalls aufgestaucht werden und das freie Ende der ersten Klemme mit der ersten Verbindungsschiene der elastischen Verbindungseinheit verbindet, während die zweite Verbindungsschiene der elastischen Verbindungseinheit gegen die erste Verbindungsschiene zur festen Ankopplung aneinander gepresst ist und beide Klemmen einen elektrischen Anschluss miteinander bilden, während die beiden Enden der Verbindungsschienen der elastischen Verbindungseinheit aneinander anliegen unter Aufrechterhaltung einer nach außen gerichteten Kraft.
  16. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der zweiten der beiden Klemmen ein Befestigungsteil trägt, die zweite Verbindungsschiene der elastischen Verbindungseinheit streifenförmig ausgebildet ist und die zweite Verbindungsschiene der elastischen Verbindungseinheit gegen die erste Verbindungsschiene drückbar ist, wobei das Befestigungsteil der zweiten Klemme um das Ende der zweiten Verbindungsschiene herumgelegt ist.
  17. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgriffsöffnung der ersten der beiden Klemmen eine geschlossene Struktur aufweist.
  18. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgriffsöffnung der ersten der beiden Klemmen eine offene Struktur aufweist
  19. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Heißschmelzmetalls auf die vorbestimmte Heißschmelzmetallbruchtemperatur abstimmbar ist.
  20. Temperatursicherungs-Schutzeinrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindungseinheit aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist.
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