-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter
mit einem Gehäuse,
an dem ein fester erster und zumindest ein zweiter Gegenkontakt
vorgesehen sind, sowie mit einem in dem Gehäuse angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk,
das eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Gegenkontakten
herstellt, wobei der Schalter mit einer Selbsthaltefunktion versehen
ist, wobei ein bistabiles Federteil mit zwei temperaturunabhängigen,
stabilen, geometrischen Konfigurationen vorgesehen ist, das in seiner
zweiten Konfiguration den Schalter im Sinne der Selbsthaltefunktion
geöffnet
hält, das
Schaltwerk das bistabile Federteil, an dem ein mit dem festen ersten
Gegenkontakt zusammenwirkendes bewegliches Kontaktteil angeordnet
ist, und ein bistabiles Schnappteil aufweist, das in Abhängigkeit
von seiner Temperatur auf das bistabile Federteil einwirkt und dadurch
das bewegliche Kontaktteil von dem festen ersten Gegenkontakt abhebt
und somit elektrisch von diesem trennt, wobei das bistabile Federteil
in seiner ersten Konfiguration das bewegliche Kontaktteil zumindest auf
das feste erste Kontaktteil zu drückt, und in seiner zweiten
Konfiguration das bewegliche Kontaktteil zu dem festen ersten Gegenkontakt
beabstandet hält.
-
-
Ein
aus der
EP 0 858 090
A2 bekannter Schalter besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse aus
Isoliermaterial, in das ein temperaturabhängiges Schaltwerk eingesetzt
ist. Das Schaltwerk umfasst als Federteil eine Federscheibe, die
etwa mittig einen beweglichen Kontakt trägt, an dem ferner als bistabiles
Schnappteil eine Bimetall-Schnappscheibe
angeordnet ist.
-
Das
bewegliche Kontaktteil arbeitet mit einem festen ersten Gegenkontakt
zusammen, der innen an dem Deckelteil des Gehäuses als Deckelelektrode vorgesehen
ist.
-
An
der Federscheibe ist seitlich ein Halteansatz vorgesehen, der mittels
eines Zapfens auf einer an dem Unterteil des Gehäuses vorgesehenen Bodenelektrode
befestigt ist, die als zweiter Gegenkontakt wirkt. Bodenelektrode
und Deckelelektrode weisen dabei jeweils einen Außenanschluss
auf, in den das abisolierte Ende eines Anschlussdrahtes eingelegt
ist.
-
In
Abhängigkeit
von der Temperatur der Federscheibe liegt das bewegliche Kontaktteil
an dem festen ersten Gegenkontakt an, so dass über den festen ersten Gegenkontakt,
das bewegliche Kontaktteil, die Federscheibe, den Halteansatz und
den zweiten Gegenkontakt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
den beiden Außenanschlüssen hergestellt
wird.
-
Erhöht sich
die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe über ihre Ansprechtemperatur hinaus,
so springt sie von ihrer konvexen in eine konkave Form um, in der
sie sich mit ihrem Rand an dafür
vorgesehenen Schultern und Anschlägen im oberen Gehäuseteil
abstützt,
wobei sie das bewegliche Kontaktteil gegen die Kraft der Federscheibe
von dem festen ersten Gegenkontakt abhebt. Dazu ist es erforderlich,
dass die Bimetall-Schnappscheibe die Federscheibe durchdrückt, so
dass auch diese von ihrer konvexen in die konkave Form übergeht.
-
Sinkt
die Temperatur wieder unter die Ansprechtemperatur ab, so springt
die Bimetall-Schnappscheibe in ihre konvexe Form zurück, was
es der Federscheibe ermög licht,
ebenfalls ihre Ausgangsform anzunehmen und das bewegliche Kontaktteil
wieder gegen den festen ersten Gegenkontakt zu drücken.
-
Die
DE 199 19 648 A1 beschreibt
ebenfalls gattungsgemäße temperaturabhängige Schaltwerke, bei
denen eine Federscheibe und eine Bimetall-Schnappscheibe über ein
bewegliches Kontaktteil zu einer unverlierbaren Einheit zusammengefügt sind.
-
Aus
der
DE 21 21 802 A ist
es bekannt, derartige Schaltwerke in ein verkapseltes Gehäuse einzusetzen,
so dass sie einen druckfesten temperaturabhängigen Schalter bilden, der über das
leitende Gehäuseoberteil
sowie das leitende Gehäuseunterteil
kontaktiert wird. Gehäuseunterteil
und Gehäuseoberteil
wirken als erster bzw. zweiter Gegenkontakt und sind durch eine
Isolationsfolie voneinander getrennt.
-
Aus
der
DE 197 27 197 ist
ferner ein gattungsgemäßer Schalter
bekannt, bei dem die Federscheibe als bewegliches Kontaktteil eine
Kontaktbrücke
trägt,
die unterhalb der Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe
von der Federscheibe gegen die beiden Gegenkontakte gedrückt wird,
die nebeneinander an dem Deckel des Gehäuses angeordnet sind. Diese
Schalter sind für
hohen Stromfluss ausgelegt, arbeiten aber ansonsten wie die oben
diskutierten Schalter.
-
Die
insoweit beschriebenen temperaturabhängigen Schalter und Schaltwerke
dienen dazu, ein elektrisches Gerät vor zu hoher Temperatur zu
schützen.
Zu diesem Zweck wird der Versorgungsstrom für das zu schützende Gerät durch
den temperaturabhängigen
Schalter bzw. das temperaturabhängige Schaltwerk
geleitet, wobei der Schalter bzw. das Schaltwerk thermisch an das
zu schützende
Gerät angekoppelt
sind. Bei einer durch die Sprungtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe
vorgegebenen Ansprechtemperatur öffnet
das jeweilige Schaltwerk dann den Stromkreis, indem das bewegliche
Kontaktteil von dem festen Gegenkontakt bzw. die Kontaktbrücke von
den beiden Gegenkontakten abgehoben wird.
-
Bei
allen insoweit beschriebenen Schaltwerken ist von Vorteil, dass
der abzuschaltende Strom nicht unmittelbar über die Bimetall-Schnappscheibe fließt, sondern über das
Federteil bzw. die Kontaktbrücke
geleitet wird. Auf diese Weise wird die Eigenerwärmung der Bimetall-Schnappscheibe
reduziert, obwohl immer noch durch die Eigenerwärmung des Federteiles bzw.
der Kontaktbrücke
Hitze im Inneren der Schalter entsteht, so dass zusätzlich zu
der von außen
zugeführten
Wärme des
zu schützenden
Gerätes
auch diese Eigenerwärmung
das Schaltverhalten mit beeinflusst.
-
Während bei
den insoweit beschriebenen Schaltern und Schaltwerken diese Eigenerwärmung häufig unerwünscht ist,
sind auch Schalter bekannt, bei denen zusätzlich ein Reihenwiderstand
vorgesehen ist, der sich durch den fließenden Strom des zu schützenden
Gerätes
in definierter Weise erwärmt. Bei
zu hohem Stromfluss heizt sich dieser Widerstand so weit auf, dass
die Sprungtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe erreicht wird. Neben
der Überwachung
der Temperatur des Gerätes
kann auf diese Weise auch der fließende Strom mit überwacht werden,
der Schalter hat also eine definierte Stromabhängigkeit.
-
Damit
ein derartiger Schalter nach dem Abkühlen des Gerätes bzw.
des Reihenwiderstandes nicht wieder schließt, ist es ferner bekannt,
parallel zu dem temperaturabhängigen
Schaltwerk einen weiteren Widerstand, vorzugsweise einen PTC-Widerstand vorzusehen,
der bei geschlossenem temperaturabhängigem Schaltwerk durch dieses
elektrisch kurzgeschlossen ist. Wenn das Schaltwerk jetzt öffnet, übernimmt
der Parallelwiderstand einen Teil des bisher fließenden Stromes
und erwärmt
sich dabei so weit, dass er hinreichend Wärme erzeugt, um die Bimetall-Schnappscheibe
auf einer Temperatur zu halten, die oberhalb der Ansprechtemperatur
liegt. Dieser Vorgang wird Selbsthaltung genannt, er verhindert,
dass sich ein temperaturabhängiger
Schalter unkontrolliert wieder schließt, wenn das zu schützende Gerät sich wieder
abgekühlt
hat.
-
Bei
allen insoweit diskutierten Konstruktionen ist von Nachteil, dass
sich ein Schalter ohne Selbsthaltefunktion nach Abkühlung wieder
schließt, so
dass für
viele Anwen dungsfälle
eine Selbsthaltefunktion durch einen gesondert vorzusehenden Parallelwiderstand
realisiert werden muss, was konstruktiv aufwändig und kostenintensiv ist.
-
Ein
weiterer Nachteil besteht bei den bekannten Schaltern mit Selbsthaltefunktion
darin, dass der Schalter sich selbsttätig zurücksetzt, wenn der Strom durch
den Schalter für
eine hinreichende Zeitspanne unterbrochen wird, dass er aber geöffnet bleibt,
wenn die Zeitspanne nicht zum Abkühlen ausreicht. Mit anderen
Worten, ein bekannter Schalter mit Selbsthaltefunktion kann weder
vorhersehbar und definiert im geöffneten
Zustand gehalten noch vorhersehbar und definiert in den geschlossenen
Zustand zurückgesetzt
werden.
-
Der
aus der eingangs erwähnten
DE 25 44 201 A1 bekannte
temperaturabhängige
Schalter bleibt auch nach dem Zurückschnappen der Bimetall-Schnappscheibe
in der geöffneten
Position, er kann lediglich mit Hilfe eines Rückstellstiftes wieder in den
geschlossenen Zustand überführt werden,
der zusätzlich
bei dem bekannten Schalter vorgesehen ist.
-
Eine ähnliche
Konstruktion offenbart das
DE 86
25 999 U1 , auch hier ist an dem Schalter ein gesonderter
Rückstellstift
vorhanden, der nach dem Öffnen
des Schalters benötigt
wird, um diesen in seinen geschlossenen Zustand zurückzuführen.
-
Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, den eingangs erwähnten
temperaturabhängigen
Schalter derart weiterzubilden, dass er auf konstruktiv einfache
Weise mit einer rückstellbaren
Selbsthaltfunktion versehen werden kann.
-
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei dem eingangs erwähnten
temperaturabhängigen Schalter
dadurch gelöst,
dass das bistabile Schnappteil derart ausgelegt ist, dass es sich
bei Abkühlung
unter Raumtemperatur derart verformt, dass es derart auf das bistabile
Federteil einwirkt, dass dieses aus seiner zweiten Konfiguration
in die erste Konfiguration zurückspringt.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen
gelöst.
-
Derartige „bistabile" Federscheiben lassen sich
durch an sich bekannte Präge-
und Wärmebehandlungsverfahren
aus an sich ebenfalls bekannten Federscheiben herstellen, wie sie üblicherweise
bei temperaturabhängigen
Schaltern verwendet werden. Derartige Federscheiben werden üblicherweise durch
Kaltverformung des Materials hergestellt, wodurch im Material hohe
Spannungskräfte
entstehen. Im Anschluss werden die kaltverformten Scheiben hohen
Temperaturen ausgesetzt, wodurch sich die Spannungen abbauen und
bei entsprechender Vorprägung
und Temperaturbehandlung die erfindungsgemäß ausgenutzte Bistabilität auftritt,
die temperaturunabhängig
ist.
-
Die
mit diesem bistabilen Federteil ausgestatteten neuen Schalter sind
rückstellbar
ausgebildet, so dass sie nach dem Öffnen zwar zuverlässig geöffnet bleiben,
durch geeignete Manipulation von außen aber wieder in den geschlossenen
Zustand überführt werden
können.
Der neue Schalter muss also nach dem Ansprechen nicht ausgetauscht
werden, was erhebliche Einsparungen nicht nur bei den Materialkosten
sondern insbesondere beim Arbeitsaufwand mit sich bringt.
-
Das
bistabile Federteil, also insbesondere die bistabile Federscheibe,
wird dazu bspw. mit einer derartigen Vorspannung ausgestattet, dass
sie eine hinreichende Vibrationsfestigkeit aufweist, um ein Rückspringen
in die erste Konfiguration bei im Einsatz üblichen Erschütterungen
zu vermeiden. Andererseits wird die Vorspannung so eingestellt,
dass eine gezielte Erschütterung
oder ein von außen
unmittelbar auf die bistabile Federscheibe auszuübender Druck den Rücksprung
in die erste Konfiguration auslöst.
-
Das
bewegliche Kontaktteil kann dabei lediglich mit dem festen ersten
Gegenkontakt zusammenwirken oder als Kontaktbrücke ausgebildet sein, die beide
Gegenkontakte miteinander verbindet.
-
Das
bistabile Schnappteil ist erfindungsgemäß derart ausgelegt, dass es
bei Erwärmung über seine
Ansprechtemperatur hinaus das bistabile Federteil aus dessen erster
in dessen zweite Konfiguration drückt, wobei das bistabile Schnappteil
weiter derart ausgelegt ist, dass es sich bei Abkühlung unter Raumtemperatur
derart verformt, dass es derart auf das bistabile Federteil einwirkt,
dass dieses aus seiner zweiten Konfiguration in die erste Konfiguration zurückspringt.
-
Dabei
ist von Vorteil, dass der neue Schalter zunächst einmal so arbeitet wie übliche Schalter, durch
Temperaturerhöhung
springt das bistabile Schnappteil von seiner beispielsweise konvexen
in seine entgegengesetzte, also konkave Form um und übt dabei
einen derartigen Druck auf das bistabile Federteil aus, dass dieses
aus seiner ersten Konfiguration, in der es das bewegliche Kontaktteil
gegen den ersten festen Gegenkontakt drückt, in die zweite Konfiguration
umspringt, in der es das bewegliche Kontaktteil zu dem ersten festen
Gegenkontakt beabstandet hält,
so dass der Schalter geöffnet
ist.
-
Wenn
sich jetzt die Temperatur des zu überwachenden Gerätes wieder
normalisiert, so springt zwar das bistabile Schnappteil zurück in die
Ausgangslage, das bistabile Federteil bleibt jedoch in seiner zweiten
Konfiguration, aus der es beispielsweise durch mechanische Manipulation
in die erste Konfiguration zurückgebracht
werden kann.
-
Das
bistabile Schnappteil ist jedoch jetzt erfindungsgemäß derart
ausgelegt, dass es sich bei weiterem Abkühlen unter die Raumtemperatur
noch stärker
konvex ausbildet und dabei auf das bistabile Federteil einen derartigen
Druck ausübt,
dass dieses wieder in seine erste Konfiguration zurückspringt. Dieses
Abkühlen
kann beispielsweise durch Kältespray
bewirkt werden.
-
Damit
steht jetzt ein Schalter zur Verfügung, der bei konstruktiv sehr
einfachem Aufbau nach dem Öffnen
zunächst
geöffnet
bleibt, aber dennoch durch starkes Abkühlen, wieder in den geschlossenen
Zustand versetzt werden kann, so dass er wiederverwendbar ist.
-
In
einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn das bewegliche Kontaktteil
unverlierbar an dem bistabilen Federteil gehalten ist, wobei vorzugsweise das
bistabile Schnappteil eine Bi- oder Trimetallschnappscheibe ist,
die über
das bewegliche Kontaktteil gestülpt
ist, wobei ferner vorzugsweise das bistabile Federteil eine Federscheibe
ist, die etwa zentrisch das bewegliche Kontaktteil trägt und sich
in ihrer ersten Konfiguration mit ihrem Rand an dem zweiten Gegenkontakt
abstützt.
-
Bei
diesen Maßnahmen
ist von Vorteil, dass sich ein sehr einfaches Schaltwerk realisieren
lässt, wie
es beispielsweise aus der eingangs erwähnten
DE 21 21 802 A bekannt ist.
Die wesentlichen Teile dieses Schaltwerkes sind unverlierbar miteinander verbunden,
wobei sich wegen der Ausbildung des bistabilen Schnappteiles sowie
des bistabilen Federteiles jeweils als Scheibe auch eine einfache
Montage ergibt, denn das Schaltwerk zentriert sich in dem Gehäuse sozusagen
selbst.
-
Weiter
ist es bevorzugt, wenn das bistabile Federteil sich in seiner zweiten
Konfiguration an dem bistabilen Schnappteil oder einem Gehäusevorsprung
derart abstützt,
dass das bewegliche Kontaktteil zu dem festen ersten Gegenkontakt
beabstandet gehalten wird, wobei vorzugsweise das bistabile Schnappteil
gegen ein gegenüber
dem festen ersten Gegenkontakt isoliertes Teil, vorzugsweise eine
Isolierfolie, gedrückt
wird, wenn das bistabile Federteil sich in seiner zweiten Konfiguration
befindet.
-
Diese
Maßnahme
ist konstruktiv von Vorteil, denn sie ermöglicht einen geometrisch einfachen Aufbau
des neuen Schalters, der zugleich für die entsprechende Isolation
sowie dafür
sorgt, dass die beweglichen Teile in den einzelnen Schaltzuständen fixiert
gehalten werden.
-
Weitere
Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten
Zeichnung.
-
Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 den
neuen Schalter in einem sehr schematisierten, prinzipiellen Längsschnitt,
in geschlossenem Zustand;
-
2 den
neuen Schalter in einer Darstellung wie 1, jedoch
in geöffnetem
Zustand;
-
3 den
neuen Schalter in einer Darstellung wie 1, jedoch
im Selbsthaltezustand;
-
4 den
neuen Schalter in einer Darstellung wie 3, jedoch
mit stark abgekühlter
Bimetall-Schnappscheibe;
-
5 ein
zweites Ausführungsbeispiel
des neuen Schalters in einem sehr schematisierten, prinzipiellen
Längsschnitt,
in geschlossenem Zustand;
-
6 den
Schalter aus 5 im geöffneten Selbsthaltezustand
bei hoher Temperatur; und
-
7 den
Schalter aus 6 bei wieder abgesenkter Temperatur.
-
1 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
durch einen temperaturabhängigen
Schalter 10 in stark schematisierter Darstellung. Der Schalter 10 umfasst
ein Gehäuse 11 mit
einem topfartigen Unterteil 12 sowie mit einem dieses verschließenden Deckelteil 14.
Unterteil 12 und Deckelteil 14 sind in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
aus einem leitfähigen
Metall gefertigt und durch Isolierscheiben 15a, 15b elektrisch
voneinander getrennt.
-
In
dem Gehäuse 11 ist
ein temperaturabhängiges
Schaltwerk 16 angeordnet, das ein Federteil in Form einer
Federscheibe 17 aufweist, die unverlierbar ein bewegliches
Kontaktteil 18 trägt. Über das Kontaktteil 18 ist
ein bistabiles Schnappteil in Form einer Bimetall-Schnappscheibe 19 gestülpt, die
in dem in 1 gezeigten Schaltzustand kräftefrei
ist.
-
Die
Federscheibe stützt
sich mit ihrem Rand 21 innen am Boden 22 des Unterteils 12 ab
und drückt
dabei das bewegliche Kontaktteil 18 gegen einen festen
Gegenkontakt 23, der innen an dem Deckelteil 14 vorgesehen
ist. Der Boden 22 wirkt als zweiter Gegenkontakt.
-
Das
Unterteil 14 weist einen umgebördelten Rand 24 auf,
durch den das Deckelteil 14 unter Zwischenlage der Isolierscheiben 15a und 15b unverlierbar
an dem Unterteil 12 gehalten wird.
-
Aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
ist die 1 genauso wie die nachstehend
diskutierten Figuren als eine Art Explosionszeichnung dargestellt, zwischen
den einzelnen Teilen des Schalters 10 sind also Abstände und
Zwischenräume
gezeigt, die im endgültig
montierten Zustand nicht vorhanden sind.
-
Unterteil
12 und
Deckelteil
14 sind elektrisch leitend und wirken über ihre
Außenflächen
25,
26 als Außenanschlüsse des
Schalters, die beliebig kontaktiert werden können. Es können bspw. Anschlusslitzen
angelötet
werden, wie dies aus der eingangs erwähnten
DE 21 21 802 A bekannt ist.
-
Die
Darstellung des Schalters in 1 und den
weiteren Fig. ist lediglich schematisch, um das Funktionsprinzip
darzustellen. Bei einem Funktionsmuster ist bspw. zur Vermeidung
von Spannungsüberschlägen insbesondere
auf hinreichende Abstände
zwischen den elektrisch leitenden Flächen zu achten, was aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt ist.
-
In
dem in 1 gezeigten geschlossenen Zustand ist die Bimetall-Schnappscheibe 19 kräfte- und
stromfrei. Der Strom fließt
von dem Unterteil 12 über
die Federscheibe 17 und das bewegliche Kontaktteil 18 zu
dem festen ersten Gegenkontakt 23 und von dort in das Deckelteil 14,
wenn der neue Schalter 10 in den Versorgungskreislauf eines
zu schützenden
elektrischen Gerätes
eingeschaltet ist.
-
Erhöht sich
nun die Temperatur des Schalters 10, der in thermischem
Kontakt mit dem zu schützenden
elektrischen Gerät
steht, über
die Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe 19 hinaus,
so springt diese von ihrer in 1 gezeigten konvexen
Konfiguration in die in 2 gezeigte konkave Konfiguration
um. Dabei drückt
die Bimetall-Schnappscheibe 19 mit ihrem Rand 28 gegen
die Isolierscheibe 15b, die auf einer Schulter 29 des
Unterteiles 12 aufliegt, wo sie durch den Bördelrand 24 sowie
das Deckelteil 14 fest gehalten wird.
-
In
dieser konkaven Konfiguration drückt
die Bimetall-Schnappscheibe 19 jetzt so auf die Federscheibe 17,
dass diese in 2 nach unten gedrückt wird,
wodurch das bewegliche Kontaktteil 18 von dem festen ersten
Gegenkontakt 23 abgehoben wird. Der Schalter 10 ist
somit geöffnet,
der Stromfluss also unterbrochen.
-
Insoweit
entspricht der Aufbau und die Funktion des beschriebenen Schalters
10 beispielsweise dem
aus der eingangs erwähnten
DE 21 21 802 A bekannten
Schalter.
-
Bei
dem neuen Schalter ist jedoch die Federscheibe 17 als bistabile
Federscheibe ausgebildet, sowohl die in 1 gezeigte
erste Konfiguration als auch die in 2 gezeigte
zweite Konfiguration sind temperaturunabhängige stabile Lagen der Federscheibe 17.
Mit anderen Worten, unabhängig
von der eigenen Temperatur der Federscheibe 17 ist diese sowohl
in der konvexen Konfiguration der 1 als auch
in der konkaven Konfiguration der 2 stabil, sie
springt also nicht von sich von der einen in die andere Konfiguration über.
-
Derartige „bistabile" Federscheiben 17 werden
durch bekannte Präge-
und Wärmebehandlungsverfahren
aus üblichen
Federscheiben hergestellt, wie sie ansonsten auch bei temperaturabhängigen Schaltern
verwendet werden. Durch entsprechende Kaltverformung des Materials
und anschließendes
Erwärmen
auf hohe Temperaturen wird die erfindungsgemäß ausgenutzte Bistabilität eingestellt, die
temperaturunabhängig
ist.
-
Die
Konsequenz aus diesem bistabilen Verhalten der Federscheibe 17 ist
in der 3 zu erkennen, die einen Schaltzustand zeigt,
bei dem die Temperatur des Schalters 10 wieder abgekühlt ist,
so dass die Bimetall-Schnappscheibe 19 wieder ihre konvexe
Konfiguration eingenommen hat. Die bistabile Federscheibe 17 ist
jedoch in ihrer zweiten, konkaven Konfiguration geblieben, so dass
das bewegliche Kontaktteil 18 nach wie vor zu dem festen
ersten Gegenkontakt 23 beabstandet ist. Der Schalter 10 bleibt
also trotz Abkühlung
und Rückspringen
der Bimetall-Schnappscheibe 19 in geöffnetem Zustand.
-
Auf
diese Weise realisiert die bistabile Federscheibe 17 eine
Selbsthaltefunktion für
den neuen Schalter 10, die im Stand der Technik bisher
immer durch Parallelwiderstände
realisiert wurde.
-
In
der in 3 gezeigten Konfiguration stützt sich die bistabile Federscheibe 17 mit
ihrem Rand 21 an dem Rand 28 der Bimetall-Schnappscheibe 19 ab, die
an der Isolierscheibe 15b anliegt, so dass das Schaltwerk 16 gegenüber dem
Deckelteil 14 isoliert ist.
-
Zur
Rückstellung
des Schalters 10 ist die Bimetall-Schnappscheibe 19 so
ausgelegt, dass sie sich in ihrer in 1 und 3 gezeigten
konvexen Form noch stärker
krümmt,
wenn sie deutlich unter Raumtemperatur abgekühlt wird. Dies kann beispielsweise
dadurch gezielt erfolgen, dass der Schalter 10 mit Kältespray
angesprüht
wird.
-
Die
weitere Krümmung
der Bimetall-Schnappscheibe 19 sorgt dafür, dass
sich ihr Rand 28 weiter nach unten bewegt, wie dies in 4 gezeigt
ist.
-
In
dieser Tieftemperaturstellung stützt
sich die Bimetall-Schnappscheibe 19 jetzt mit ihrem mittleren
Bereich an der Isolierscheibe 15b ab und drückt mit
ihrem Rand 28 den Rand 21 der bistabilen Federscheibe 17 auf
den Boden 22 des Unterteiles 12, was dazu führt, dass
die bistabile Federscheibe 17 schließlich wieder in ihre erste
Konfiguration gemäß 1 zurückspringt,
so dass der Schalter 10 wieder geschlossen wird.
-
Der
Schalter 10 aus den 1 bis 4 weist
also eine durch die bistabile Federscheibe 17 realisierte
Selbsthaltefunktion auf, er schließt also nicht wieder automatisch,
wenn die Temperatur des zu schützenden
Gerätes
wieder absinkt, nachdem sie zuvor die Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe 19 überstiegen
hatte.
-
Der
Schalter 10 bleibt jedoch nicht zwingend dauerhaft geöffnet, durch
Abkühlen
kann er vielmehr zurückgesetzt
werden, so dass er erneut verwendet werden kann.