DE102011009042A1 - Thermal fuse - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Temperatursicherung sowie die Verwendung eines thermischen Auslöseelements zur Herstellung einer Temperatursicherung. Die Temperatursicherung verfügt hierbei über ein thermisches Auslöseelement, das bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur zerplatzt, wobei infolge des Zerplatzens eine elektrisch leitende Verbindung unterbrochen wird.The invention relates to a thermal fuse and the use of a thermal release element for producing a thermal fuse. The temperature fuse has a thermal release element which bursts when a predetermined temperature is reached, with an electrically conductive connection being interrupted as a result of the burst.
Description
Die Erfindung betrifft eine Temperatursicherung sowie die Verwendung eines thermischen Auslöseelements zur Herstellung einer Temperatursicherung.The invention relates to a thermal fuse and the use of a thermal tripping element for producing a thermal fuse.
Temperatursicherungen sind allgemein bekannt. Sie dienen zur Abschaltung eines Stromkreises bei zu hoher Temperatur. Hierbei unterscheidet man rückstellbare und nicht rückstellbare Temperatursicherungen. Letztere verfügen häufig über schmelzende Lötverbindungen. Eine derartige Temperatursicherung ist in
Eine andere, ebenfalls nicht rückstellbare Temperatursicherung beschreibt
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Temperatursicherung auch für höhere Stromstärken bereitzustellen, die möglichst einfach herstellbar ist und zuverlässig auslösen soll.Object of the present invention is therefore to provide a thermal fuse for higher currents, which is as easy to produce and should trigger reliable.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch, dass die Temperatursicherung über ein thermisches Auslöseelement verfügt, das bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur (Auslösetemperatur) zerplatzt, wobei infolge des Zerplatzens eine elektrisch leitende Verbindung unterbrochen wird.According to the solution of the problem is achieved in that the thermal fuse has a thermal tripping element that bursts when a predetermined temperature (trip temperature) is reached, as a result of the bursting an electrically conductive connection is interrupted.
Eine solche Temperatursicherung hat den Vorteil, dass das Auslöseelement separat, relativ einfach und in verschiedenen Abmessungen und Ausführungsformen hergestellt werden kann. Geeignete Auslöseelemente sind zum Beispiel Auslöseglieder für Sprinkler, wie sie in
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem thermischen Auslöseelement um eine Glasampulle handelt. Eine solche Glasampulle kann, wie andere Auslöseelemente auch, mit einer Sprengflüssigkeit gefüllt sein, wie sie typisch für Auslöseglieder von Sprinklern ist. Eine bevorzugte Sprengflüssigkeit ist ebenfalls in
Die Auslösetemperatur lässt sich insbesondere durch die Füllmenge an Sprengflüssigkeit bestimmen. Dabei ist die Auslösetemperatur frei wählbar und liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 40 und 250°C.The release temperature can be determined in particular by the amount of explosive liquid. The triggering temperature is freely selectable and is preferably in a range between 40 and 250 ° C.
Das erfindungsgemäße thermische Auslöseelement bietet den Vorteil, eine sehr konkrete Auslösetemperatur zu ermöglichen. Bis zur Auslösung bleibt das Auslöseelement praktisch unverändert. Bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur erfolgt die Auslösereaktion dann sehr schnell und genau, d. h. innerhalb eines engen Toleranzbereiches, so dass keine Temperaturübergangsbereiche entstehen, innerhalb derer eine Auslösung nicht sichergestellt ist.The thermal tripping element according to the invention offers the advantage of enabling a very specific triggering temperature. Until the release, the trigger element remains virtually unchanged. Upon reaching the predetermined temperature, the triggering reaction then takes place very quickly and accurately, i. H. within a narrow tolerance range, so that no temperature transition areas arise within which a tripping is not ensured.
Bevorzugte Auslöseelemente sind Glasampullen mit einem Durchmesser von 2 bis 5 mm und einer Länge von 10 bis 20 mm. Darüber hinaus bieten Glasampullen den Vorteil, dass sie einen stabilen Körper mit einer geschlossenen Oberfläche aufweisen. Eine Glasampulle ist chemisch resistent und ändert ihre Form und Eigenschaften auch über die Zeit nicht. Sie kann dauerhaft hohe axiale Kräfte von z. B. 1000 N und mehr aufnehmen. Wenn sie zerplatzt, erfolgt dies schlagartig, präzise und irreversibel. Übergangsformen, die eine Stromunterbrechung in kritischen Situationen verhindern würden, kommen bei Glasampullen praktisch nicht vor. Eine Glasampulle ist elektrisch nicht leitend. Sie erlaubt jederzeit eine visuelle Kontrolle der technischen Funktionsfähigkeit der Temperatursicherung.Preferred triggering elements are glass ampoules with a diameter of 2 to 5 mm and a length of 10 to 20 mm. In addition, glass ampoules offer the advantage of having a stable body with a closed surface. A glass ampoule is chemically resistant and does not change its shape and properties over time. You can permanently high axial forces of z. B. 1000 N and more record. If it bursts, it is abrupt, precise and irreversible. Transitional forms that would prevent a power interruption in critical situations are virtually non-existent with glass ampoules. A glass ampule is electrically non-conductive. It allows a visual check of the technical functionality of the temperature fuse at all times.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei Anschlusselemente mit Kontaktgliedern verbunden sind, wobei das eine Kontaktglied von dem Auslöseelement gegen das andere Kontaktglied gedrückt wird. Dabei ist das eine Kontaktglied federnd ausgebildet. Zerplatzt das Auslöseelement, federt das eine Kontaktglied zurück, so dass der Kontakt zwischen beiden Kontaktgliedern unterbrochen wird. Der Anpressdruck, mit dem das eine Kontaktglied von dem Auslöseelement gegen das andere Kontaktglied gedrückt wird, kann über eine Verstelleinrichtung einstellbar sein. Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass Anschlusselemente und Kontaktglieder ohne Weiteres auch für hohe Stromstärken ausgelegt sein können.According to a further embodiment of the invention, it is provided that two connection elements are connected to contact members, wherein the one contact member is pressed by the trigger element against the other contact member. In this case, the one contact member is resilient. If the trigger element bursts, the one contact member springs back, so that the contact between the two contact members is interrupted. The contact pressure, with which the one contact member is pressed by the trigger element against the other contact member, can be adjustable via an adjusting device. In addition, there is the advantage that connecting elements and Contact members can be readily designed for high currents.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Auslöseelement mit einer elektrischen Leiterbahn versehen, die vorzugsweise aus Metall besteht. Dabei ist die Leiterbahn entweder auf der Oberfläche des Auslöseelements angebracht oder teilweise in die Wand des Auslöseelements eingelassen. Bei einem Zerplatzen des Auslöseelements kommt es dann zwangsläufig zu einem Zerreißen der Leiterbahn, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird.According to another embodiment of the invention, the triggering element is provided with an electrical conductor track, which preferably consists of metal. In this case, the conductor track is either mounted on the surface of the triggering element or partially embedded in the wall of the triggering element. When the triggering element bursts, the conductor track will be torn, which will interrupt the circuit.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Auslöseelement Kontaktkappen angebracht. Die Kontaktkappen sind elektrisch leitend und bestehen vorzugsweise aus Metall. An den Kontaktkappen können Anschlusselemente angebracht sein. Andererseits ist es möglich, die Kontaktkappen so auszubilden, dass die Temperatursicherung von einem Sicherungsträger, beispielsweise einem üblichen Klemmsicherungsträger, aufgenommen werden kann. An den Kontaktkappen sind dann keine Anschlusselemente angebracht. Die Anschlusselemente sind in diesem Falle mit dem Sicherungsträger verbunden.According to another embodiment of the invention contact caps are attached to the trigger element. The contact caps are electrically conductive and are preferably made of metal. At the contact caps connecting elements may be attached. On the other hand, it is possible to design the contact caps in such a way that the thermal fuse can be accommodated by a fuse carrier, for example a conventional terminal fuse carrier. At the contact caps then no connection elements are attached. The connection elements are connected in this case with the fuse carrier.
Ist ein elektrischer Leiter vorgesehen, der die beiden Kontaktkappen verbindet, hat es sich bewährt, den elektrischen Leiter mittels eines Halteelements an dem Auslöseelement anzubringen. Dies gilt insbesondere im Falle eines federnden Leiters, der beim Zerplatzen des Auslöseelements in seine Ausgangsform zurückspringt und dadurch den Stromkreis unterbricht.If an electrical conductor is provided which connects the two contact caps, it has proven useful to attach the electrical conductor by means of a holding element on the trigger element. This is especially true in the case of a resilient conductor, which springs back to its original shape when bursting of the trigger element and thereby interrupts the circuit.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Auslöseelement in einem Metallgehäuse angeordnet ist, wobei ein bewegliches Schaltglied vorgesehen ist, das Anschlusselemente über das Metallgehäuse verbindet. Das Auslöseelement drückt hierbei über das Schaltglied auf eine Feder. Nach dem Zerplatzen des Auslöseelements wird das Schaltglied von dem mit dem Schaltglied in Kontakt stehenden Anschlusselement getrennt, wodurch auch hier der Stromkreis unterbrochen wird.A further embodiment of the invention provides that the triggering element is arranged in a metal housing, wherein a movable switching member is provided which connects connecting elements via the metal housing. The triggering element presses on the switching element on a spring. After the bursting of the trigger element, the switching element is disconnected from the connecting element in contact with the switching element, whereby also here the circuit is interrupted.
Schließlich ist vorgesehen, dass das Auslöseelement in einem Gehäuse derart angeordnet ist, dass es auf ein Kontaktelement drückt, das Anschlusselemente verbindet. Die Anschlusselemente befinden sich hierbei auf derselben Seite des Gehäuses und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Das Kontaktelement kann mit einem Kontaktring versehen sein, der für eine leitende Verbindung der Anschlusselemente sorgt. Eine derartige Temperatursicherung ist leicht handhabbar. Sie ermöglicht insbesondere eine einfache Bedienung der Stellschraube, mit der der Druck auf das Auslöseelement einstellbar ist.Finally, it is provided that the triggering element is arranged in a housing such that it presses on a contact element which connects connecting elements. The connection elements are in this case on the same side of the housing and are substantially parallel to each other. The contact element may be provided with a contact ring, which ensures a conductive connection of the connection elements. Such a thermal fuse is easy to handle. In particular, it allows easy operation of the adjusting screw, with which the pressure on the trigger element is adjustable.
Mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines thermischen Auslöseelements zur Herstellung einer Temperatursicherung ist eine zuverlässige Möglichkeit gegeben, Temperatursicherungen auslösesicher und zugleich temperaturgenau auszubilden.With the use according to the invention of a thermal tripping element for producing a temperature fuse, a reliable option is given for designing thermal fuses to be reliable in triggering and at the same time accurate in temperature.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments. It shows:
In
Wie in
Nach der Ausführungsform gemäß
Die Ausführungsform gemäß
Gemäß
Bei der in
Schließlich ist gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Auslöseelementtriggering element
- 2ab2ab
- Anschlusselementconnecting element
- 3ab3ab
- Anschlusselementconnecting element
- 4ab4ab
- Anschlusselementconnecting element
- 5ab5ab
- Anschlusselementconnecting element
- 6ab6 ab
- Anschlusselementconnecting element
- 7ab7 ab
- Kontaktgliedcontact member
- 88th
- Verstelleinrichtungadjustment
- 99
- Leiterbahnconductor path
- 1010
- Oberflächesurface
- 1111
- Wandwall
- 12ab12ab
- KontaktkappeContact cap
- 1313
- Leiterladder
- 1414
- Halteelementretaining element
- 1515
- Metallgehäusemetal housing
- 1616
- Schaltgliedswitching element
- 1717
- Gehäusecasing
- 1818
- Kontaktelementcontact element
- 1919
- Kontaktringcontact ring
- 2020
- EndeThe End
- 2121
- Verstellschraubeadjusting
- 2222
- Schultershoulder
- 23ab23ab
- EndeThe End
- 24ab24ab
- Durchbrechungperforation
- 2525
- Federfeather
- 2626
- Federfeather
- 2727
- Stößeltappet
- 28 28
- Verstellschraubeadjusting
- 2929
- Sicherungsträgerfuse carrier
- 30ab30 ab
- Anschlusselementconnecting element
- 3131
- Klemmeinrichtungclamper
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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