DE102012112207B3 - Temperaturabhängiger Schalter - Google Patents

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Abstract

Ein temperaturabhängiger Schalter mit einem Gehäuse (2), das ein Deckelteil und ein Unterteil aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (2) angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk, das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei an einer Oberseite (25) des Gehäuses (2) vorgesehenen Außenanschlüssen herstellt oder öffnet, ist mit einem Abschirmgehäuse (41) aus elektrisch leitfähigem, metallischem Werkstoff versehen, in den das Gehäuse (2) mit seiner Unterseite (24) zuerst eingesetzt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter mit einem Gehäuse, das ein Deckelteil und ein Unterteil mit einer umlaufenden Wand und einer Unterseite aufweist, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk, das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei an dem Gehäuse vorgesehenen Außenanschlüssen herstellt oder öffnet.
  • Ein derartiger Schalter ist bspw. aus der DE 103 01 803 A1 bekannt.
  • Der bekannte temperaturabhängige Schalter dient in an sich bekannter Weise dazu, die Temperatur eines Gerätes zu überwachen. Dazu wird er bspw. über eine seiner Außenflächen in thermischen Kontakt mit dem zu schützenden Gerät gebracht, so dass die Temperatur des zu schützenden Gerätes die Temperatur des Schaltwerks beeinflusst.
  • Der Schalter wird über die an seine Außenanschlüsse angelöteten Anschlussleitungen elektrisch in Reihe in den Versorgungsstromkreis des zu schützenden Gerätes geschaltet, so dass unterhalb der Ansprechtemperatur des Schalters der Versorgungsstrom des zu schützenden Gerätes durch den Schalter fließt.
  • Der bekannte Schalter weist ein tiefgezogenes Unterteil auf, in dem eine innen umlaufende Schulter vorgesehen ist, auf der ein Deckelteil aufliegt. Das Deckelteil wird durch einen hochgezogenen und umgebördelten Rand des Unterteils fest auf dieser Schulter gehalten.
  • Da Deckelteil und Unterteil aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt sind, ist zwischen ihnen noch eine Isolierfolie vorgesehen, die sich parallel zu dem Deckelteil erstreckt und seitlich nach oben hochgezogen ist, so dass der umgebördelte Rand unter Zwischenlage der Isolierfolie auf das Deckelteil drückt.
  • Das temperaturabhängige Schaltwerk umfasst hier eine Feder-Schnappscheibe, die das bewegliche Kontaktteil trägt, sowie eine über das bewegliche Kontaktteil gestülpte Bimetallscheibe. Die Feder-Schnappscheibe trägt ein so genanntes bewegliches Kontaktteil, das die Federscheibe gegen ein stationäres Kontaktteil innen an dem Deckelteil drückt.
  • Mit ihrem Rand stützt sich die Feder-Schnappscheibe im Unterteil des Gehäuses ab, so dass der elektrische Strom von dem Unterteil durch die Feder-Schnappscheibe und das bewegliche Kontaktteil in den stationären Kontakt und von da in das Deckelteil fließt.
  • Als erster Außenanschluss dient eine Kontaktfläche, die mittig auf dem Deckelteil angeordnet ist. Als zweiter Außenanschluss dient eine auf dem umgebördelten Rand des Unterteils vorgesehene Kontaktfläche. Beide Außenanschlüsse liegen hier also auf der Oberseite des bekannten Schalters. Es ist aber auch möglich, den zweiten Außenanschluss nicht an dem Rand sondern seitlich an dem stromführenden Gehäuse anzuordnen.
  • Andererseits ist es aus der DE 198 27 113 C2 bekannt, an der Feder-Schnappscheibe eine so genannte Kontaktbrücke anzubringen, die von der Feder-Schnappscheibe gegen zwei an dem Deckelteil vorgesehene stationäre Kontakte gedrückt wird. Der Strom fließt dann von dem einen stationären Kontakt durch die Kontaktbrücke in den anderen stationären Kontakt, so dass die Feder-Schnappscheibe selbst nicht vom Betriebsstrom durchflossen wird.
  • Diese Konstruktion wird insbesondere dann gewählt, wenn sehr hohe Ströme geschaltet werden müssen, die nicht mehr problemlos über die Federscheibe selbst geleitet werden können.
  • In beiden Konstruktionsvarianten ist für die temperaturabhängige Schaltfunktion eine Bimetallscheibe vorgesehen, die unterhalb ihrer Sprungtemperatur kräftefrei in dem Schaltwerk einliegt, wobei sie geometrisch zwischen dem Kontaktteil bzw. der Kontaktbrücke und der Feder-Schnappscheibe angeordnet ist.
  • Erhöht sich jetzt die Temperatur der Bimetallscheibe infolge einer Temperaturerhöhung bei dem zu schützenden Gerät über die Sprungtemperatur hinaus, so verändert die Bimetallscheibe ihre Konfiguration und drückt mit ihrem Rand gegen ein Widerlager, das in der Regel an dem Deckelteil vorgesehen ist. Dabei drückt die Bimetallscheibe mit ihrem zentrischen Bereich gegen die Feder-Schnappscheibe und hebt so das bewegliche Kontaktteil von dem stationären Kontakt bzw. das Stromübertragungsglied von den beiden stationären Kontakten ab, so dass der Schalter öffnet und das zu schützende Gerät abgeschaltet wird und sich nicht weiter aufheizen kann.
  • Bei diesen Konstruktionen ist die Bimetallscheibe unterhalb ihrer Sprungtemperatur mechanisch kräftefrei gelagert, wobei die Bimetallscheibe auch in keinem Fall zur Führung des Stromes eingesetzt wird.
  • Dabei ist von Vorteil, dass die Bimetallscheiben eine lange mechanische Lebensdauer aufweisen, und dass sich der Schaltpunkt, also die Sprungtemperatur der Bimetallscheibe, auch nach vielen Schaltspielen nicht verändert.
  • Sofern geringere Anforderungen an die mechanische Zuverlässigkeit bzw. die Stabilität der Sprungtemperatur tolerierbar sind, kann die Bimetallscheibe auch die Funktion der Feder-Schnappscheibe mit übernehmen, so dass das Schaltwerk nur eine Bimetallscheibe umfasst, die dann das bewegliche Kontaktteil oder das Stromübertragungsglied trägt und im geschlossenen Zustand des Schalters auch den Strom führt.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, derartige Schalter mit einem Parallelwiderstand zu versehen, der parallel zu den Außenanschlüssen geschaltet ist. Dieser Parallelwiderstand übernimmt bei geöffnetem Schalter einen Teils des Betriebsstroms und hält den Schalter auf einer Temperatur oberhalb der Sprungtemperatur, so dass sich der Schalter nach dem Abkühlen nicht automatisch wieder schließt. Derartige Schalter nennt man selbsthaltend.
  • Weiter ist es bekannt, derartige Schalter mit einem Vorwiderstand auszustatten, der von dem durch den Schalter fließenden Betriebsstrom durchflossen wird. Auf diese Weise wird in dem Vorwiderstand eine ohmsche Wärme erzeugt, die proportional zum Quadrat des fließenden Stroms ist. Übersteigt die Stromstärke ein zulässiges Maß, so führt die Wärme des Vorwiderstandes dazu, dass das Schaltwerk geöffnet wird.
  • Auf diese Weise wird ein zu schützendes Gerät bereits dann von seinem Versorgungsstromkreis abgeschaltet, wenn ein zu hoher Stromfluss zu verzeichnen ist, der noch gar nicht zu einer übermäßigen Erhitzung des Gerätes geführt hat.
  • Alle diese verschiedenen Konstruktionsvarianten lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Schalter realisieren, insbesondere kann die Bimetallscheibe die Funktion der Feder-Schnappscheibe mit übernehmen.
  • Statt einer in der Regel runden Bimetallscheibe kann auch eine einseitig eingespannte Bimetallfeder verwendet werden, die ein bewegliches Kontaktteil oder eine Kontaktbrücke trägt.
  • Aus der DE 195 17 310 A1 ist ein zu dem aus der eingangs erwähnten DE 103 01 803 A1 vergleichbar aufgebauter temperaturabhängiger Schalter bekannt, bei dem das Deckelteil jedoch aus einem Kaltleitermaterial gefertigt ist und ohne Zwischenlage einer Isolierfolie auf einer innen umlaufenden Schulter des Unterteils aufliegt, auf die sie durch den umgebördelten Rand des Unterteils gedrückt wird.
  • Als erster Außenanschluss dient ein außenliegender Kopf eines mittig in dem Deckelteil sitzenden Niets, dessen innen liegender Kopf als fester Gegenkontakt dient. Als zweiter Außenanschluss dient auch hier eine auf dem umgebördelten Rand des Unterteils vorgesehene Kontaktfläche.
  • Auf diese Weise ist der Kaltleiterdeckel elektrisch parallel zu den beiden Außenanschlüssen geschaltet, so dass er dem Schalter eine Selbsthaltefunktion verleiht.
  • Bei dem aus der oben erwähnten DE 198 27 113 C2 bekannten temperaturabhängigen Schalter mit Kontaktbrücke ist das Deckelteil ebenfalls aus Kaltleitermaterial gefertigt, so dass er ebenfalls eine Selbsthaltefunktion aufweist. An dem Deckelteil sind hier zwei Nieten angeordnet, deren außenliegende Köpfe die beiden Außenanschlüsse bilden, und deren innenliegende Köpfe als stationäre Kontakte mit der Kontaktbrücke zusammenwirken.
  • Bei den bekannten Schaltern müssen die Außenanschlüsse und die elektrisch leitenden Teile des Gehäuses nach dem Anlöten von Anschlussleitungen noch elektrisch isoliert werden.
  • Als Isolation und als Druckschutz werden die bekannten Schalter daher häufig in Umgehäuse oder Schutzkappen eingesetzt, die dem mechanischen und/oder elektrischen Schutz dienen und häufig das Gehäuse zugleich vor dem Eintrag von Verunreinigungen schützen sollen. Beispiele hierfür finden sich beispielsweise in dem DE 91 02 841 U1 , dem DE 92 14 543 U1 , der DE 37 33 693 A1 und der DE 197 54 158 .
  • Andererseits ist es bekannt, von oben, also von der Anschlussseite her auf die Schalter Anschlusskappen aufzusetzen, um für einen definierten Außenanschluss und die Abdichtung des Gehäuses zu sorgen. Beispiele hierfür finden sich beispielsweise in der DE 10 2005 001 371 B4 oder der DE 10 2009 030 353 B3 .
  • Ferner ist es aus der DE 41 43 671 A1 bekannt, die Außenanschlüsse mit einem Einkomponenten-Duroplast zu umspritzen. Aus der DE 10 2009 039 948 ist es bekannt, Anschlussfahnen mit einem Epoxidharz zu vergießen.
  • Aus der DE 24 42 397 A1 ist eine iosolierkappe für einen temperaturabhängigen Schalter bekannt, die als becherartiges Umgehäuse ausgebildet ist und passend von unten auf das Gehäuse des temperaturabhängigen Schalters so aufgeschoben wird, dass oben an das Schaltergehäuse angelötete Litzen nach oben aus der Kappe herausführen. Die Öffnung der Kappe wird dann durch eine Gießharz-Abdeckung verschlossen. Die Kappe besteht aus Kunststoff und dient der elektrischen Isolation des Schalters, dessen Unterteil aus Metall besteht.
  • Die Verwendung von Umgehäusen oder Anschlusskappen wird jedoch häufig als konstruktiv zu aufwendig und bezüglich der thermischen Anbindung an das zu schützende Gerät als unbefriedigend empfunden.
  • Aus der DE 10 2011 016 896 B3 ist ein temperaturabhängiger Schalter mit einer Bimetallscheibe, einem Isolatorkörper sowie Außenanschlüssen und einem Gehäuse bekannt, in das die Bimetallscheibe und der Isolatorkörper eingesetzt sind. Das Gehäuse kann aus ferromagnetischem Stahl hergestellt werden, um das Schaltwerk mechanisch abzuschirmen.
  • Aus der US 4,503,414 A ist ein temperaturabhängiger Schalter mit einem bei einer vorbestimmten Temperatur schmelzenden und dadurch eine elektrische Ableitstrecke unterbrechenden Schmelzmaterial bekannt. Diese Schmelzverbindung ist zusammen mit Abstandshaltern in einem Abschirmtopf angeordnet.
  • Obwohl die insoweit beschriebenen Schalter sich im Alltagseinsatz bewährt haben und bezüglich der Funktionsweise viele Vorteile aufweisen, wird aktuell immer wieder über Funktionsprobleme gerade bei lose eingelegten Bimetallscheiben und über unerwünschte Lichtbögen beim Öffnen der Schalter berichtet. Diese Effekte deuten auf Probleme mit der elektromagnetischen Abschirmung hin.
  • Entsprechende Untersuchungen in der Firma des Anmelders lassen sich so deuten, dass die Effekte auf Änderungen in den elektromagnetischen Eigenschaften der geschützten Geräte beruhen, die heute von den Bedingungen abweichen, für die bestehenden Schalter ursprünglich ausgelegt wurden.
  • Die elektromagnetische Umgebung, der die Schalter im Einsatz ausgesetzt sind, scheint sich insbesondere durch geänderte Zusammensetzungen der Zuleitungen, Wicklungen, Wicklungsbleche etc. verändert zu haben.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei dem bekannten Schalter auf konstruktiv einfache und preiswerte Weise die oben erwähnten Probleme zu beseitigen, zumindest zu verringern..
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs erwähnten Schalter dadurch gelöst, dass er einen Abschirmtopf aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff aufweist, in den das Gehäuse mit seiner Unterseite zuerst eingesetzt ist.
  • Durch den zusätzlichen Abschirmtopf, der lediglich von unten auf einen Schalter beliebiger Bauart aufgesetzt wird, wird nach Erkenntnis des Erfinders auf konstruktiv einfache und preiswerte Weise für einen erheblich verbesserten Schutz auch bestehender Schalter vor elektromagnetischen Feldern gesorgt.
  • Es bedarf nämlich nach Erkenntnis des Erfinders weder des Austausches des üblichen, in der Regel aus Messing gefertigten Gehäuses durch ein besser abschirmendes Gehäuse, beispielsweise aus Stahl, noch eines den Schalter vollständig umgebenden Abschirmgehäuses, um einen bestehenden Schalter so zuverlässig vor den Auswirkungen elektromagnetischer Felder zu schützen, dass er nach wie vor in die Wicklungen von Motoren oder Transformatoren eingebaut werden kann, bei denen sich die elektromagnetischen Umgebungsbedingungen verändert haben.
  • Selbst wenn das Deckelteil des Gehäuses aus einem Kaltleitermaterial besteht, ist bei den üblichen Abmaßen von temperaturabhängigen Schaltern kein zusätzlicher Metalldeckel erforderlich, der Abschirmtopf reicht überraschender Weise als zusätzlicher Schutz aus, obwohl er die Oberseite des Schalters nicht bedeckt.
  • Der Erfinder ist also gerade nicht den Weg gegangen, das Gehäuse selbst zu modifizieren oder den Schalter in ein diesen von allen Seiten umgebendes Abschirmgehäuse einzusetzen.
  • Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat vielmehr erkannt, dass durch einen von unten auf das Gehäuse aufgesetzten Abschirmtopf die Wirkung von elektromagnetischen Feldern ganz verhindert oder zumindest verringert wird.
  • Der Abschirmtopf kann dabei mechanisch an dem Gehäuse gehalten werden, beispielsweise durch Crimpen, Klemmen oder Umbördeln eines hochgezogenen Randes des Abschirmtopfes auf die Oberseite des in den Abschirmtopf eingesetzten Schalters. Der Abschirmtopf kann alternativ oder zusätzlich auch durch geeignete Harze oder Silikon mit der Oberseite des Schalters verbunden werden.
  • Von besonderem Vorteil ist dabei, dass bestehende temperaturabhängige Schalter weiter verwendet werden können, sie müssen nicht neu entwickelt oder umkonstruiert werden. Es ist lediglich erforderlich, den bekannten Schalter in den erfindungsgemäß vorgesehenen Abschirmtopf einzusetzen. Der Abschirmtopf vergrößert die geometrischen Abmaße der Schalter nur geringfügig, so dass sie mit aufgesetztem Abschirmtopf weiterhin so verbaut werden können wie ohne den Abschirmtopf.
  • Unter einem Abschirmtopf wird erfindungsgemäß folglich ein nach oben offener Übertopf verstanden, der aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Werkstoffes, aus dem er gefertigt ist, für eine Abschirmung des in ihn aufgenommen temperaturabhängigen Schalters gegen elektromagnetische Felder sorgt. Als Werkstoffe kommen insbesondere elektrisch leitfähige Metalle und Metalllegierungen in Frage.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Abschirmtopf aus Stahl gefertigt ist.
  • Als Stähle kommen dabei insbesondere warm- oder kaltgewalzte Tiefziehstähle in Frage, die ohne Beschichtung oder mit einer Oberflächenveredelung versehen eingesetzt werden. Die Abschirmtöpfe werden insbesondere aus Feinblechen der Sorte DC geformt.
  • Das elektrisch leitende Unterteil des Gehäuses bestehender temperaturabhängiger Schalter ist in der Regel aus Messing gefertigt, weil Messing ein Werkstoff ist, der sich aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften gut verarbeiten lässt. Diese Unterteile sind konstruktiv anspruchsvoll, sie weisen Schultern etc. auf und müssen sehr maßhaltig gefertigt werden, damit die Schaltfunktion des temperaturabhängigen Schaltwerkes garantiert wird.
  • Zudem sind die Unterteile für die thermische Anbindung an das zu schützende Gerät verantwortlich, weshalb Messing wegen seiner guten elektrischen und damit auch thermischen Leitfähigkeit bevorzugt ist.
  • Ferner ist zu bedenken, dass temperaturabhängige Schalter sehr kleine Abmaße aufweisen, die Unterteile der Gehäuse haben beispielsweise einen Durchmesser von 8 bis 10 mm und eine Gesamthöhe von 4 bis 6 mm. Derart kleine Unterteile lassen sich aus Stahl, einem Werkstoff, der eine sehr gute elektromagnetische Abschirm vermittelt, nur mit sehr viel größerem Aufwand und damit erheblich höheren Kosten herstellen als aus Messing.
  • Obwohl aus Stabilitätsgründen und wegen der guten elektromagnetischen Abschirmung Schalter mit Stahlgehäuse auch Vorteile aufweisen, haben sie den nicht zu unterschätzenden Nachteil der hohen Fertigungskosten, insbesondere wenn bei kleinen Dimensionen dennoch eine hohe Maßhaltigkeit gefordert ist.
  • Ein Abschirmtopf aus Stahl ist dagegen sehr einfach aufgebaut, er besteht bevorzugt aus einer umlaufenden Wand, die oben eine Einstecköffnung begrenzt und unten durch einen Boden abgeschlossene ist. Diese einfache Struktur lässt sich auch aus Stahl sehr preiswert herstellen. Zudem können nach Erkenntnis des Erfinders die Dicken von umlaufender Wand und Boden sehr gering gehalten werden, ohne dass der Abschirmeffekt sich verschlechtert.
  • Die Dicken von Wand und Boden liegen dabei im Bereich von 0,1 bis 03 mm. Derart dünne Wände und Böden sorgen zudem für eine gute Wärmeanbindung des mit dem Abschirmtopf ausgestatteten Schalters an das zu schützende Gerät.
  • Obwohl erfindungsgemäß ein zusätzlicher Abschirmtopf aus Stahl eingesetzt wird, sind die Kosten für einen derart ausgestatteten Schalter nur unwesentlich gegenüber den Kosten für den Schalter allein erhöht und immer noch niedriger, als wenn der Schalter ein Stahlgehäuse aufweisen würde. Hinzu kommt, dass keine neuen Schalter entwickelt, getestet und approbiert werden müssen, die bestehenden Schalter können weiterhin verwendet werden
  • Der Abschirmtopf aus Stahl schützt den darin aufgenommen Schalter aber nicht nur vor elektromagnetischen Feldern, er sorgt auch für einen mechanischen Schutz, wie ihn das Gehäuse aus Messing nicht gewährleisten kann.
  • Selbstverständlich werden die Vorteile des Abschirmtopfes aus Stahl auch bei temperaturabhängigen Schaltern verwirklicht, deren Gehäuse aus einem andere Werkstoff als Messing bestehen, beispielsweise aus einem Isolierstoff oder einem Blech gefertigt sind. Hier wirkt sich die durch den Abschirmtopf vermittelte Druckstabilität besonders vorteilhaft aus.
  • Ein erfindungsgemäß mit einem Abschirmtopf aus Stahl ausgestatteter temperaturabhänggier Schalter, vereinigt somit die Vorteile des üblichen, preiswert und maßhaltig herzustellenden Gehäuses und des Stahlgehäuses, ohne die hohen Kosten zu verursachen, die mit einem Stahlgehäuse verbunden sind.
  • Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Abschirmtopf eine Einstecktiefe aufweist, die zumindest der Höhe des Gehäuses zwischen Oberseite und Unterseite entspricht, vorzugsweise zumindest um 10% größer ist als diese Höhe.
  • Hier ist von Vorteil, dass der mechanische Schutz nicht nur gegen Belastungen von der Seite her sondern auch gegen Krafteinwirkungen von der Oberseite oder der Unterseite her wirkt. Der Überstand des Abschirmtopfes verleiht also noch besseren mechanischen Schutz. Auch die Abschirmwirkung wird durch diese Maßnahme noch einmal verbessert.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn der Abschirmtopf eine umlaufende Wand aufweist, die oben eine Einstecköffnung begrenzt und unten durch einen Boden abgeschlossen ist, wobei vorzugsweise die umlaufende Wand mit ihrem oberen Rand auf die Oberseite des Gehäuses zu umgebogen ist.
  • Hier ist von Vorteil, dass das Gehäuse durch den umgebogenen Rand mechanisch in dem Abschirmtopf gehalten wird, wobei der Rand zusätzlich für einen mechanischen Schutz des Deckelteils sorgt, was besonders vorteilhaft ist, wenn das Deckelteil aus Isolierstoff oder Kaltleitermaterial gefertigt ist.
  • Allgemein ist es bevorzugt, wenn die beiden Außenanschlüsse mit Anschlussleitungen versehen sind, die oben aus dem Abschirmtopf herausführen, wobei vorzugsweise Kontaktwinkel mit ihren kurzen Schenkeln an den Außenanschlüssen befestigt sind, und an ihren langen Schenkeln die Anschlussleitungen befestigt sind. Weiter vorzugsweise sind die langen Schenkel auf die kurzen Schenkel umgebogen.
  • Diese Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil, denn sie ermöglichen einen einfachen Einbau des Gehäuses in den Abschirmtopf. Nachdem die Kontaktwinkel mit noch hochstehenden langen Schenkeln an den Anschlussflächen befestigt und die Anschlussleitungen an den langen Schenkeln befestigt wurden, wird das so mit Anschlussleitungen konfektionierte Gehäuse, in dem selbstverständlich auch das temperaturabhängige Schaltwerk schon verbaut ist, von oben in den Abschirmtopf eingesetzt.
  • Weil die Anschlussleitungen noch senkrecht nach oben weisen, kann der obere Rand der umlaufenden Wand des Abschirmtopfes auf einfache Weise nach innen gebogen werden, um das Gehäuse mechanisch zu fixieren. Erst jetzt werden die langen Schenkel auf die kurzen Schenkel umgebogen, so dass die Anschlussleitungen seitlich von dem Schalter wegführen, wie es für die meisten Applikationen erforderlich ist.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn auf der Oberseite ein Elektroisoliermaterial, vorzugsweise ein Silikonkleber, Einkomponenten-Duroplast oder ein Harz, insbesondere eine Zusammensetzung mit einem Epoxydischen Harz aufgebracht ist, wobei das Elektroisoliermaterial zumindest die beiden Außenanschlüsse abdeckt und den Abschirmtopf mit dem Gehäuse verbindet.
  • Bei dieser Maßnahme ist von Vorteil, dass der Abschirmtopf nicht bzw. nicht ausschließlich rein mechanisch sondern auch/nur stoffschlüssig an dem Gehäuse gehalten wird. Er wird sozusagen automatisch bei dem Aushärten des Elektroisoliermaterials an dem Gehäuse festgelegt. Das Elektroisoliermaterial, das vorzugsweise ein Silikonkleber, Einkomponenten-Duroplast oder ein Gießharz wie Epoxydisches Harz ist, deckt dabei zumindest die Außenanschlüsse des Schalters sowie die ggf. noch freien abisolierten Enden der Anschlussleitungen ab.
  • Der Silikonkleber oder das Harz bietet ferner eine Zugentlastung für die an die Außenanschlüsse oder die Schenkel der Kontaktwinkel angelöteten Anschlussleitungen, wenngleich ein Silikonkleber nicht für den Grad an Stabilität sorgt wie ein Epoxidharz. Dennoch wird durch das Elektroisoliermaterial für eine weiter verbesserte mechanische Stabilität und Druckverträglichkeit des neuen Schalters sowie für einen verbesserten elektrischen und mechanischen Schutz des Deckelteiles gesorgt. Der Schalter kann folglich auch dann in eine Wicklung einer Spule eingewickelt werden, wenn das Deckelteil aus einem Kaltleitermaterial besteht.
  • Der mit dem Abschirmtopf versehene Schalter kann dann nachträglich noch in eine Kappe aus einem Schrumpfschlauchmaterial eingebracht werden, um den Schalter insgesamt nach außen zu isolieren, wie es bspw. aus der DE 19 05 153 bekannt ist, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
  • Vor diesem Hintergrund betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Abschirmtopf für den neuen Schalter, wobei der Abschirmtopf mit einer umlaufenden Wand versehen ist, die oben eine Einstecköffnung begrenzt und unten durch einen Boden abgeschlossen ist, wobei der Abschirmtopf aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl besteht.
  • Der neue Abschirmtopf weist die oben im Zusammenhang mit dem neuen Schalter beschriebenen Merkmale auf, wobei er als gesondert verkehrsfähiges Teil einem Hersteller der temperaturabhängigen Schalter über Dritte zugeliefert werden kann.
  • Insgesamt betrifft die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zur Endmontage eines temperaturabhängigen Schalters, mit den Schritten:
    • a) Bereitstellen eines temperaturabhängiger Schalters mit einem Gehäuse, das ein Deckelteil und ein Unterteil aufweist, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk, das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei an dem Schalter vorgesehenen Außenanschlüssen herstellt oder öffnet,
    • b) Verbinden von je einer Anschlussleitung mit einem der Außenanschlüsse,
    • c) Einsetzen des Schalters mit der Unterseite zuerst in den neuen Abschirmtopf, so dass die Anschlussleitungen nach oben aus dem Abschirmtopf herausführen,
    • d) Aufbringen eines Elektroisoliermaterials auf die Oberseite des Gehäuses, so dass das Elektroisoliermaterial zumindest die an der Oberseite vorgesehenen Außenanschlüsse bedeckt, und
    • e) Aushärtenlassen des Elektroisoliermaterials.
  • Mit dem neuen Verfahren können vorkonfektionierte Schalter, bei denen also das Schaltwerk in dem Gehäuse verbaut wurde, jederzeit mit Anschlussleitungen versehen und danach mit einem Abschirmtopf ausgestattet werden, so dass sie dann bspw. in Wicklungen von Transformatoren eingewickelt werden können.
  • Wegen des Elektroisoliermaterials auf der Oberseite des Gehäuses können bei diesem Einwickeln verwendete Öle oder ausgasende Flüssigkeiten nicht in das Innere des Schalters diffundieren oder kriechen, so dass der Schalter nicht nur mechanisch stabil sondern auch gegenüber der Umgebung hervorragend abgedichtet ist.
  • Das neue Verfahren sowie der neue Abschirmtopf können bei Schaltern beliebiger Konstruktion eingesetzt werden, wobei Änderungen an den Schaltern selbst nicht erforderlich sind.
  • In den nachstehenden Ausführungsbeispielen sind beispielhaft drei Schaltertypen gezeigt, die jeweils ein topfartiges Unterteil mit einer Wand aufweisen, deren Rand nach innen umgebördelt ist, um das Deckelteil auf einer Schulter des Unterteils zu fixieren.
  • In dem Deckelteil ist zumindest ein Außenanschluss für eine Anschlussleitung vorgesehen, wobei der andere Außenanschluss entweder auch an dem Deckelteil vorgesehen ist, wenn das temperaturabhängige Schaltwerk einen Kontaktteller trägt, oder aber der Rand selbst oder der Boden bzw. eine Wand des elektrisch leitenden Unterteils teilweise als weiterer Außenanschluss ausgebildet sein kann.
  • Derartige Schalter werden von der Firma des Anmelders vielfach vertrieben, sie können mit einem Deckelteil aus Kaltleitermaterial oder mit einem Deckelteil aus Isolierstoff oder mit einem Deckelteil aus elektrisch leitendem Material ausgestattet sein, wobei jeweils entsprechende Isoliermaßnahmen vorgesehen sind, damit kein Kurzschluss zwischen elektrisch leitenden Teilen entsteht, der die Funktionsweise des Schalters beeinträchtigt.
  • Auf diese bestehenden Schalter wird jetzt erfindungsgemäß bei Bedarf ein in seiner Geometrie an die jeweilige Schaltertype angepasster Abschirmtopf aufgesetzt, der den aufgenommen Schalter effektiv vor der Wirkung elektromagnetischer Felder schützt.
  • Bei dem Verfahren ist es dann bevorzugt, wenn in Schritt b) zwei Kontaktwinkel jeweils mit ihrem kurzen Schenkel an einem der beiden Außenanschlüsse befestigt werden, und an ihrem jeweiligen langen Schenkeln eine der beiden Anschlussleitungen befestigt wird.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn in Schritt c) die umlaufende Wand mit ihrem oberen Rand auf die Oberseite des Gehäuses zu umgebogen wird.
  • Weiter vorzugsweise werden in Schritt c) die langen Schenkel auf die kurzen Schenkel umgebogen.
  • Mit diesen Maßnahmen sind die oben bereits erwähnten Vorteile verbunden: Der neue Schalter kann so auf konstruktiv einfache und preiswerte Weise vor der Wirkung elektromagnetischer Felder geschützt werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile 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 jeweils angegebenen Kombinationen, 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 eine schematische Schnittdarstellung in Seitenansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten, temperaturabhängigen Schalters in einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 in einer Darstellung wie 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten, temperaturabhängigen Schalters, der ein Deckelteil aus Kaltleitermaterial aufweist;
  • 3 eine schematische Draufsicht auf den Schalter aus 1 oder 2, mit angelöteten Anschlussleitungen;
  • 4 in einer Darstellung wie 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten, temperaturabhängigen Schalters, der eine Kontaktbrücke und ein Deckelteil aus Kaltleitermaterial aufweist;
  • 5 eine schematische Draufsicht auf den Schalter aus 4, mit angelöteten Anschlussleitungen;
  • 6 in einer schematischen Seitenansicht den Schalter aus 4, bei dem Anschlussleitungen an auf der Oberseite angeordnete Kontaktwinkel angelötet sind, wobei unter dem Schalter schematisch und in geschnittener Seitenansicht ein Abschirmtopf gezeigt ist,
  • 7 den in den Abschirmtopf eingesetzten Schalter aus 6 in gegenüber 6 um 90° gedrehter Ansicht;
  • 8 eine Draufsicht auf den Schalter aus 3, 5 oder 7, wobei Epoxidharz die Oberseite des Schalters bedeckt; und
  • 9 den Schalter aus 8 in Seitenansicht.
  • In 1 ist schematisch, nicht maßstabsgetreu und im seitlichen Schnitt ein temperaturabhängiger Schalter 1 gezeigt, der ein Gehäuse 2 aufweist, das eine hier zylindrisch umlaufende Wand 10 aufweist, die an einem elektrisch leitenden topfartigen Unterteil 11 ausgebildet ist, das von einem tellerartigen, elektrisch leitenden Deckelteil 12 verschlossen ist. Das Deckelteil 12 wird unter Zwischenlage einer Isolationsfolie 13 von einem umgebördelten Rand 14 der Wand 10 an dem Gehäuseunterteil 11 gehalten.
  • In dem durch Unterteil 11 und Deckelteil 12 gebildeten Gehäuse des Schalters 1 ist ein temperaturabhängiges Schaltwerk 15 angeordnet, das eine Federschnappscheibe 16 umfasst, die zentrisch ein bewegliches Kontaktteil 17 trägt, auf dem eine frei eingelegte Bimetallscheibe 18 sitzt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Bimetallscheibe ein mehrlagiges, aktives, blechförmiges Bauteile aus zwei, drei oder vier untrennbar miteinander verbundenen Komponenten mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten verstanden. Die Verbindung der einzelnen Lagen aus Metallen oder Metalllegierungen sind stoffschlüssig oder formschlüssig und werden beispielsweise durch Walzen erreicht.
  • Die Federschnappscheibe 16 stützt sich auf einem Boden 19 innen am Unterteil 11 ab, während das bewegliche Kontaktteil 17 in Anlage ist mit einem festen Kontaktteil 20, das an einer Innenseite 21 des Deckelteiles 12 vorgesehen ist.
  • Als Außenanschlüsse 22 und 23 dienen bei dem Schalter aus 1 zum einen ein zentrischer Bereich des Deckelteiles 12 sowie zum anderen ein Bereich an dem Bördelrand 14.
  • Das Unterteil 11 ist mit eine ebene Unterseite 24 auf, über die der Schalter 1 thermisch an ein zu schützendes Gerät angekoppelt wird.
  • Die beiden Außenanschlüsse 22, 23 liegen damit nebeneinander an einer Oberseite 25 des Gehäuses.
  • Auf diese Weise stellt das temperaturabhängige Schaltwerk 15 in der in 1 gezeigten Tieftemperaturstellung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Außenanschlüssen 22, 23 her, wobei der Betriebsstrom über das feste Kontaktteil 20, das bewegliche Kontaktteil 17, die Federschnappscheibe 16 und das Unterteil 11 fließt.
  • Erhöht sich bei dem Schalter 1 aus 1 über den thermischen Kontakt der Unterseite 24 zu dem zu schützenden Gerät die Temperatur der Bimetallscheibe 18 über ihre Ansprechtemperatur heraus, so schnappt sie von der in 1 gezeigten konvexen Stellung in ihre konkave Stellung um, in der sie das bewegliche Kontaktteil 17 gegen die Kraft der Federscheibe 16 von dem festen Kontaktteil 20 abhebt und somit den Stromkreis öffnet.
  • 2 zeigt einen temperaturabhängigen Schalter 1', der ähnlich aufgebaut ist, wie der Schalter 1 aus 1. Gleiche konstruktive Merkmale sind mit demselben Bezugszeichen wie in 1 versehen.
  • Im Gegensatz zu dem Schalter 1 ist bei dem Schalter 1' das Deckelteil 12 nicht aus elektrisch leitfähigem Material sondern aus einem Kaltleitermaterial 26 gefertigt, das als Selbsthaltewiderstand wirkt, so dass der Schalter 1' im geöffneten Zustande gehalten wird, bis die Versorgungsspannung abgeschaltet wird.
  • Unter einem „Kaltleitermaterial” wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein stromleitendes Keramikmaterial verstanden, das einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, so dass sich ihr elektrischer Widerstand bei steigender Temperatur vergrößert. Der Verlauf des elektrischen Widerstandswertes über der Temperatur ist dabei nichtlinear.
  • Derartige Kaltleiter werden auch als PTC-Widerstände bezeichnet. Sie werden beispielsweise aus halbleitenden, polykristallinen Keramiken wie BaTiO3 gefertigt.
  • Das stationäre Kontaktteil 20 wird durch einen innen liegenden Kopf eines Niets 27 gebildet, der das Deckelteil durchsetzt und mit seinem außen liegenden Kopf den Außenanschluss 22 bildet.
  • 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Schalter 1 und 1', die sich in dieser Ansicht nicht signifikant unterscheiden.
  • An die Außenanschlüsse 22, 23 ist in 3 je eine Anschlussleitung 27, 28 mit ihrem jeweiligen abisolierten Ende 29, 31 angelötet.
  • Während die Schalter 1 und 1' aus den 1 und 2 mit einem Schaltwerk 15 versehen sind, bei dem der Strom durch die Feder-Schnappscheibe 16 fließt, zeigt 4 einen Schalter 1''', bei dem der Strom durch einen Kontaktteller geleitet wird, so dass dieser Schalter 1'' höhere Ströme schalten kann.
  • In 4 umfasst der temperaturabhängige Schalter 1'' ein temperaturabhängiges Schaltwerk 111, das in dem Gehäuse 2 untergebracht ist, das wieder die Unterseite 24 und die Oberseite 25 aufweist.
  • Das Gehäuse 2 umfasst ein eine umlaufende, hier zylindrische Wand 113 aufweisendes Unterteil 114 sowie ein dieses verschließendes Deckelteil 115 aus Isoliermaterial, das durch einen umgebördelten Rand 116 der Wand 113 des Unterteils 114 an diesem gehalten wird. Zwischen dem Unterteil 114 und dem Deckelteil 115 ist ein Ring 117 angeordnet, der sich auf einem Absatz 118 des Unterteils 114 abstützt und dort eine Feder-Schnappscheibe 121 des Schaltwerkes 111 an ihrem Rand führt.
  • Das Schaltwerk 111 umfasst zusätzlich zu der Feder-Schnappscheibe 121 noch eine Bimetallscheibe 122, die zusammen mit der Feder-Schnappscheibe 121 zentrisch von einem zapfenartigen Niet 123 durchgriffen wird, durch den diese mit einem Stromübertragungsglied in Form eines Kontakttellers 124 mechanisch verbunden sind. Der Niet 123 weist einen ersten Absatz 125 auf, auf dem die Bimetallscheibe 122 mit radialem und axialem Spiel sitzt, wobei ein zweiter Absatz 126 vorgesehen ist, auf dem die Feder-Schnappscheibe 121 ebenfalls mit radialem und axialem Spiel sitzt.
  • Die Bimetallscheibe 122 stützt sich mit ihrem umlaufenden Rand innen in dem Unterteil 114 ab.
  • Der bereits erwähnte Kontaktteller 124 weist in Richtung des Deckelteils 115 zwei elektrisch miteinander verbundene, großflächige Kontaktflächen 127 auf, die mit zwei an der Innenseite 129 des Deckelteils 115 angeordneten stationären Kontakten 131, 132 zusammenwirken, die innere Köpfe von Kontaktnieten 133, 134 sind, die das Deckelteil 115 durchgreifen und mit ihren äußeren Köpfen 135, 136 auf der Oberseite 25 des Deckelteils 115 und damit des Gehäuses 2 als Außenanschlüsse 22 und 23 dienen.
  • In der in 4 gezeigten Schaltstellung drücken Feder-Schnappscheibe 121 und Bimetallscheibe 122 den Kontaktteller 124 gegen die stationären Kontakte 131 und 132, die über die Kontaktflächen 127 somit miteinander verbunden sind; der Schalter 1'' ist also geschlossen.
  • Erhöht sich die Temperatur der Bimetallscheibe 122 über ihre Ansprechtemperatur hinaus, so schnappt sie von der gezeigten konvexen in eine konkave Form um und stützt sich dabei mit ihrem Rand im Bereich des Ringes 117 ab und zieht den Kontaktteller 124 gegen die Kraft der Feder-Schnappscheibe 121 von den stationären Kontakten 131, 132 weg; der Schalter 1'' ist jetzt geöffnet.
  • Der insoweit beschriebene Schalter ist aus der DE 198 27 113 C2 bekannt, das Deckelteil 115 besteht allerdings aus Isoliermaterial. Wie bei dem aus der DE 198 27 113 C2 bekannten Schalter kann das Deckelteil 115 alternativ auch aus einem Kaltleitermaterial 26 gefertigt, also einen PTC-Widerstand darstellen, der elektrisch zwischen die stationären Kontakte 131, 132 geschaltet ist. Das Deckelteil 115 wirkt dann als Selbsthaltewiderstand.
  • 5 zeigt eines Draufsicht auf den Schalter 1'' in einer Darstellung wie 3. Auch hier sind jetzt an die Außenanschlüsse 22, 23 je eine Anschlussleitung 27, 28 mit ihrem jeweiligen abisolierten Ende 29, 31 angelötet.
  • Die Schalter 1 und 1'' sind in einen schematisch angedeuteten Abschirmtopf 41 eingesetzt, der in noch zu beschreibender Weise der elektromagnetischen Abschirmung der Schalter 1, 1' dient und aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff besteht, vorzugsweise als Drehteil aus Stahl gefertigt ist.
  • 6 zeigt oben eine schematische Seitenansicht des Schalters 1''', wobei dort an den äußeren Köpfen 135, 136 der Kontaktnieten 133, 134, also an die Anschlussflächen 22, 23 Kontaktwinkel 137 und 138 mit ihren kurzen Schenkeln 139, 140 befestigt sind, wobei an deren hochstehenden langen Schenkel 141, 142 je eine Anschlussleitung 27, 28 mit ihrem jeweiligen abisolierten Ende 29, 31 angelötet ist. Das Gehäuse 2 weist einen mit 39 bezeichneten Außendurchmesser und zwischen Unterseite 24 und Oberseite 25 eine mit 40 bezeichnete Höhe auf.
  • Unter dem Schalter 1''' ist in 6 in geschnittener Seitenansicht der aus den 3 und 5 bekannte Abschirmtopf 41 gezeigt, der eine umlaufende, hier zylindrische Wand 42 aufweist und nach unten durch einen ebenen Boden 43 mit einer Auflagefläche 44 abgeschlossen ist. Dem Boden 43 gegenüberliegend weist der Abschirmtopf 41 eine Einstecköffnung 45 auf, durch die der Schalter 1''' mit seiner Unterseite 25 zuerst eingeschoben wird, die dadurch auf der Auflagefläche 44 zu liegen kommt.
  • Der Abschirmtopf 41 weist zwischen Auflagefläche 44 und Einstecköffnung 45 eine mit 46 bezeichnete Einstecktiefe auf, die geringfügig, zumindest um 10% größer ist als die Höhe 40 des Gehäuses 2. Der Abschirmtopf 41 weist einen Innendurchmesser 47 auf, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser 39 des Gehäuse 2, so dass das Gehäuse 2 in den Abschirmtopf 41 eingeschoben werden kann und die Wand 42 danach eng an der Wand 113 des Gehäuses 2 anliegt.
  • Der Boden 43 weist eine mit 48 bezeichnete Dicke und die Wand 42 weist eine mit 49 bezeichnete Dicke auf. Mit 50 ist der Außendurchmesser des Abschirmtopfes 41 bezeichnet.
  • Der Abschirmtopf 41 ist aus einem elektrisch leitenden, metallischen Werkstoff wie Stahl, beispielsweise aus einem Tiefziehblech der Stahlsorte DC gefertigt. Die Einstecktiefe 46 beträgt beispielsweise 5 mm, der Außendurchmesser 50 beträgt beispielsweise 10 mm, und die Dicken 48 und 49 betragen beispielsweise jeweils ca. 0,5 mm. Die Höhe 40 beträgt dann beispielsweise 4 mm, so dass die Wand 43 bei in den Abschirmtopf 41 eingesetztem Gehäuse 2 ca. 1 mm über die Oberseite 24 übersteht.
  • In 7 ist der Schalter 1''' in diesem in den Abschirmtopf 41 eingesetzten Zustand gezeigt, wobei der Abschirmtopf 41 geschnitten dargestellt ist. Der Schalter 1''' in 7 ist gegenüber der Darstellung der 6 um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so dass der Kontaktwinkel 137 von der Seite zu erkennen ist. Die an die langen Schenkel 141, 142 angelöteten Anschlussleitungen 28, 27 ragen senkrecht nach oben aus dem Abschirmtopf 41 heraus.
  • Im nächsten Fertigungsschritt wird die umlaufende Wand 42 an ihrem oberen Rand 51 umgebogen, was einfach zu bewerkstelligen ist, weil die Anschlussleitungen nach oben weisen.
  • Das Gehäuse 2 liegt jetzt mit der Unterseite 24 auf der Auflagefläche 44 auf und wird über den nach dem Einsetzen des Gehäuses leicht nach innen, also auf die Oberseite 25 des Gehäuses 2 zu umgebogenen oberen Rand 51 der Wand 42 unverlierbar in dem Abschirmtopf 41 gehalten.
  • Der Abschirmtopf 41 stellt über seine Unterseite 52 den thermischen Kontakt zu dem zu schützenden Gerät her. Weil das Gehäuse 2 über seine Unterseite 24 in thermischem Kontakt mit der Auflagefläche 44 und über seine Wand 113 in thermischem Kontakt mit der Wand 42 steht, ist es thermisch an das zu schützende Gerät angebunden. Die Qualität der thermischen Anbindung wird durch die Stärke der mechanischen Anlage zwischen Gehäuse 2 und Abschirmtopf 4 sowie durch den Werkstoff bestimmt, aus dem der Abschirmtopf gefertigt ist, der wegen seiner elektrischen Leitfähigkeit gleichzeitig auch ein guter thermischer Leiter ist.
  • Weil die umlaufende Wand 42 mit dem Rand 51 über die Oberseite 25 übersteht, schirmt der Abschirmtopf 41 das Gehäuse 2 nicht nur gegenüber elektromagnetischen Feldern ab, er schützt es auch mechanisch vor Druckbelastungen von oben und von der Seite. Dies ist besonders vorteilhaft bei Schaltern, deren Deckelteil 12 aus Kaltleitermaterial oder Isoliermaterial besteht.
  • Im nächsten Fertigungsschritt werden die beiden langen Schenkel 141, 142 längs des Pfeiles 53 auf die kurzen Schenkel 139, 140 zu gebogen, so dass die langen Schenkel 141, 142 etwa parallel zu der Oberseite 245 verlaufen und die Anschlussleitungen 28, 27 nach oben und seitlich aus dem Anschlusstopf 41 herausführen.
  • Bei der Endmontage des neuen Schalters werden also vorkonfektionierte Schalter 1, 1' und 1'' bei Bedarf von oben in einen Abschirmtopf 41 eingesetzt und in diesem form- und/oder kraftschlüssig gehalten.
  • Wenn bei den Schalter 1 und 1' aus 3 bzw. 5 der Rand 51 nach innen umgebogen wird, werden nämlich auch sie unverlierbar in dem Abschirmtopf 41 gehalten, über den ihre Anschlussleitungen 28, 27 seitlich herausragen.
  • Für alle Ausführungsbeispiele gemäß 3, 5 und 7 (nach dem Umbiegen der langen Schenkeln 141, 142) wird jetzt die von dem Rand 51 umgebene Einstecköffnung 45 mit einer Gießharz-Abdeckung oder einem anderen geeigneten Elektroisoliermaterial verschlossen. Dazu wird innerhalb der Randes 51 auf die Oberseite 25 ein Elektroisoliermaterial 54 aufgegeben, der die gesamte Oberseite 25 und damit die abisolierten Enden 29, 31 und die auf der Oberseite 25 verlaufenden Abschnitte der Anschlussleitungen 27, 28 bedeckt, wie dies in der Draufsicht der 8 gezeigt ist.
  • Nach dem Aushärten des Elektroisoliermaterials 54 sorgt dieses nicht nur für einen Schutz der Anschlussflächen 22, 23, der abisolierten Enden 29, 31 und des Deckelteils 12 bzw. 115 vor mechanischen Beschädigungen und ungewolltem elektrischem Kontakt, es schützt den Schalter insgesamt vor dem Eindringen von Verunreinigen. Ferner hält das ausgehärtete Elektroisoliermaterial 54 das Gehäuse 2 unverrückbar fest in dem Abschirmtopf 41.
  • In 9 ist der Schalter aus 8 in Seitenansicht mit geschnittenen Anschlussleitungen 27, 28 gezeigt. In 9 ist zu erkennen, dass das Elektroisoliermaterial 54 über den Abschirmtopf 4 nach oben übersteht und gewölbt ausgebildet ist, so dass die Oberseite des Gehäuses 2 mechanisch und elektrisch geschützt ist.
  • Durch den Abschirmtopf 41 aus Stahl sind die Schalter 1, 1', 1'' gegenüber der Wirkung von elektromagnetischen Feldern deutlich besser geschützt, als wenn der betreffende Schalter ohne Abschirmtopf 41 verwendet würde, wo die Einflüsse der elektromagnetischen Felder auf die Bimetallscheiben und auf beim Öffnen entstehende Lichtbögen zu Fehlfunktionen oder zu einer Verkürzung der Lebendauer führen können.

Claims (15)

  1. Temperaturabhängiger Schalter mit einem Gehäuse (2), das ein Deckelteil (12; 115) und ein Unterteil (11; 114) mit einer umlaufenden Wand (10; 113) und einer Unterseite (24) aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (2) angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk (15; 111), das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei an einer Oberseite (25) des Gehäuses (2) vorgesehenen Außenanschlüssen (22, 23) herstellt oder öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Abschirmtopf (41) aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff aufweist, in den das Gehäuse (2) mit seiner Unterseite (24) zuerst eingesetzt ist.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmtopf (41) aus Stahl gefertigt ist.
  3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmtopf (41) eine umlaufende Wand (42) aufweist, die oben eine Einstecköffnung (45) begrenzt und unten durch einen Boden (43) abgeschlossen ist.
  4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmtopf (41) eine Einstecktiefe (46) aufweist, die zumindest der Höhe (40) des Gehäuses (2) zwischen Oberseite (25) und Unterseite (24) entspricht.
  5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstecktiefe (46) zumindest um 10% größer ist als die Höhe (40).
  6. Schalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Wand (42) mit ihrem oberen Rand (51) auf die Oberseite (25) des Gehäuses (2) zu umgebogen ist.
  7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Außenanschlüsse (22, 23) mit Anschlussleitungen (27, 28) versehen sind, die oben aus dem Abschirmtopf (41) herausführen.
  8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktwinkel (137, 138) mit ihren kurzen Schenkeln (139, 140) an den Außenanschlüssen (22, 23) befestigt sind, wobei an ihren langen Schenkeln (141, 142) die Anschlussleitungen (27, 28) befestigt sind.
  9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die langen Schenkel (141, 142) auf die kurzen Schenkel (139, 140) umgebogen sind.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (25) ein Elektroisoliermaterial (54), vorzugsweise ein Silikonkleber, Einkomponenten-Duroplast oder ein Harz aufgebracht ist, das zumindest die beiden Außenanschlüsse (22, 23) abdeckt und den Abschirmtopf (41) mit dem Gehäuse (2) verbindet.
  11. Abschirmtopf für einen Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer umlaufenden Wand (42), die oben eine Einstecköffnung (45) begrenzt und unten durch einen Boden (43) abgeschlossen ist, wobei der Abschirmtopf (41) aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl besteht.
  12. Verfahren zur Endmontage eines temperaturabhängigen Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Schritten: a) Bereitstellen eines temperaturabhängiger Schalter (1; 1'; 1'') mit einem Gehäuse (2), das ein Deckelteil (12; 115) und ein Unterteil (11; 114) aufweist, und mit einem in dem Gehäuse (2) angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk (15; 111), das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei an dem Schalter (1, 1', 1'') vorgesehenen Außenanschlüssen (22, 23) herstellt oder öffnet, b) Verbinden von je einer Anschlussleitung (27, 28) mit einem der Außenanschlüsse (22, 23); c) Einsetzen des Schalters (1; 1'; 1'') mit der Unterseite (24) zuerst in einen Abschirmtopf (41) nach Anspruch 10, so dass die Anschlussleitungen (27, 28) nach oben aus dem Abschirmtopf (41) herausführen; und d) Aufbringen eines Elektroisoliermaterials (54) auf die Oberseite (25) des Gehäuses (2), so dass das Elektroisoliermaterial (54) zumindest die an der Oberseite (25) vorgesehenen Außenanschlüsse (22, 23) bedeckt; und e) Aushärtenlassen des Elektroisoliermaterials (54).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) zwei Kontaktwinkel (137, 138) mit ihrem jeweiligen kurzen Schenkel (139, 140) an einem der beiden Außenanschlüsse (22, 23) befestigt werden, wobei an ihrem jeweils langen Schenkel (141, 142) eine der beiden Anschlussleitungen (27, 28) befestigt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) die umlaufende Wand (42) mit ihrem oberen Rand (51) auf die Oberseite (25) des Gehäuses (2) zu umgebogen wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) die langen Schenkel (141, 142) auf die kurzen Schenkel (139, 140) umgebogen werden.
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