DE102019125450B4 - Temperaturabhängiger Schalter - Google Patents

Temperaturabhängiger Schalter Download PDF

Info

Publication number
DE102019125450B4
DE102019125450B4 DE102019125450.7A DE102019125450A DE102019125450B4 DE 102019125450 B4 DE102019125450 B4 DE 102019125450B4 DE 102019125450 A DE102019125450 A DE 102019125450A DE 102019125450 B4 DE102019125450 B4 DE 102019125450B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
cover part
sealing ring
temperature
cutting burr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102019125450.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019125450A1 (de
Inventor
Patentinhaber gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102019125450.7A priority Critical patent/DE102019125450B4/de
Priority to CN202010950461.0A priority patent/CN112542349B/zh
Priority to US17/021,049 priority patent/US11282662B2/en
Priority to EP20196508.4A priority patent/EP3796360B1/de
Priority to DK20196508.4T priority patent/DK3796360T3/da
Publication of DE102019125450A1 publication Critical patent/DE102019125450A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102019125450B4 publication Critical patent/DE102019125450B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/32Thermally-sensitive members
    • H01H37/52Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/32Thermally-sensitive members
    • H01H37/52Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
    • H01H37/54Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
    • H01H37/5427Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting encapsulated in sealed miniaturised housing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/04Bases; Housings; Mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/04Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings

Abstract

Temperaturabhängiger Schalter (10, 10') mit einem Gehäuse (12, 12'), das ein Deckelteil (18, 18') mit einer Unterseite (25) und einer Oberseite (23) sowie ein elektrisch leitendes Unterteil (16, 16') aufweist, mit einer auf der Oberseite (23) des Deckelteils (18, 18') angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche (48, 48'), einer außen an dem Gehäuse vorgesehenen zweiten äußeren Kontaktfläche (50, 50'), und mit einem in dem Gehäuse angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk (14, 14'), das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Kontaktfläche herstellt oder öffnet, wobei ein als Abdichtmittel wirkender, umlaufender Schneidgrat (54 54') vorgesehen ist, der in die Isolierfolie (22) oder das Deckelteil (18') eindringt, und wobei der Schneidgrat an einem Dichtring (52, 52') angeordnet ist, der kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil (16, 16') verbunden ist.

Description

  • Grundlage der vorliegenden Erfindung ist ein temperaturabhängiger Schalter mit einem Gehäuse, das ein Deckelteil mit einer Unterseite und einer Oberseite sowie ein elektrisch leitendes Unterteil aufweist, mit einer auf der Oberseite des Deckelteils angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche und einer außen an dem Gehäuse vorgesehenen zweiten äußeren Kontaktfläche, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk, das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Kontaktfläche herstellt oder öffnet, wobei an dem Unterteil ein als Abdichtmittel wirkender, umlaufender Schneidgrat vorgesehen ist, der entweder in eine zwischen der Unterseite des Deckelteils und dem Unterteil angeordnete Isolierfolie oder unmittelbar in das Deckelteil eindringt.
  • Letzteres hängt im Wesentlichen von der Bauform des temperaturabhängigen Schalters ab. Hierbei kann es nämlich entweder vorgesehen sein, dass das Deckelteil aus einem elektrisch leitenden Material oder aus einem elektrisch isolierenden Material ist. Ist das Deckelteil aus einem elektrisch leitenden Material, so ist zwischen dem Deckelteil und dem Unterteil eine Isolierfolie angeordnet, in die der Schneidgrat eindringt. Ist das Deckelteil hingegen aus einem elektrisch isolierenden Material, so liegt dieses vorzugsweise unmittelbar (ohne Zwischenlage einer Isolierfolie) auf dem Unterteil auf und der Schneidgrat dringt direkt in das Deckelteil ein.
  • Ein gattungsgemäßer Schalter gemäß dieser beiden grundsätzlich möglichen Bauformen ist bereits aus der DE 10 2015 114 248 B4 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 typischerweise über an seine beiden äußeren Kontaktflächen angelöteten Anschlussleitungen elektrisch in Reihe in den Versorgungsstromkreis des zu schützenden Gerätes geschaltet, so dass unterhalb der Ansprechtemperatur des Schalters der Versorgungsstrom des zu schützendes Gerätes durch den Schalter fließt.
  • Der bekannte Schalter weist ein Unterteil auf, in dem eine innen umlaufende Schulter vorgesehen ist, auf der das Deckelteil entweder unmittelbar oder unter Zwischenlage einer Isolierfolie aufliegt. Das Deckelteil wird durch eine hochgezogene und an ihrem oberen Abschnitt radial nach innen abgebogene, umlaufende Wand des Unterteils fest auf dieser umlaufenden Schulter gehalten.
  • Das temperaturabhängige Schaltwerk des aus der DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Schalters weist eine Feder-Schnappscheibe auf, die ein bewegliches Kontaktteil trägt, sowie eine über das bewegliche Kontaktteil gestülpte Bimetall-Schnappscheibe. Die Feder-Schnappscheibe drückt das bewegliche Kontaktteil gegen einen stationären Gegenkontakt innen an dem Deckelteil. 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 Gegenkontakt und von da in das Deckelteil fließt.
  • Die Anbringung der beiden Außenanschlüsse unterscheidet sich je nach Bauform des temperaturabhängigen Schalters. Ist das Deckelteil aus einem elektrisch leitenden Material, so dient als erster Außenanschluss typischerweise eine erste äußere Kontaktfläche, die mittig auf dem Deckelteil angeordnet ist. Als zweiter Außenanschluss dient dann eine auf der abgebogenen Wand des Unterteils vorgesehene, zweite äußere Kontaktfläche. Es ist aber auch möglich, den zweiten Außenanschluss bei dieser Bauform des Schalters nicht an dem umgebogenen Rand, sondern stattdessen seitlich an dem Unterteil oder an der Unterseite des Unterteils anzuordnen.
  • Ist das Deckelteil hingegen aus einem elektrisch isolierenden Material, so ist an der Feder-Schnappscheibe vorzugsweise ein Stromübertragungsglied in Form einer Kontaktbrücke angebracht, die von der Feder-Schnappscheibe gegen zwei an der Unterseite des Deckelteils vorgesehene stationäre Gegenkontakte gedrückt wird. In diesem Fall ist nicht nur die erste, sondern auch die zweite äußere Kontaktfläche auf der Oberseite des Deckelteils angeordnet. Die beiden Gegenkontakte sind durch das Deckelteil hindurch mit den beiden äußeren Kontaktflächen verbunden. Der Strom fließt dann von einer äußeren Kontaktfläche über den zugeordneten Gegenkontakt durch die Kontaktbrücke in den anderen stationären Gegenkontakt und von dort zu der anderen äußeren Kontaktfläche, 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 Feder-Schnappscheibe selbst geleitet werden können.
  • In den beiden aus der DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Konstruktionsvarianten des Schalters ist für die temperaturabhängige Schaltfunktion eine Bimetallscheibe vorgesehen, die unterhalb ihrer Schalttemperatur kräftefrei in dem Schaltwerk einliegt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Bimetallteil ein mehrlagiges, aktives, blechförmiges Bauteil aus zwei, drei oder vier miteinander verbundenen Komponenten mit unterschiedlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten verstanden. Die Verbindung der einzelnen Lagen aus Metallen oder Metalllegierungen sind stoffschlüssig oder formschlüssig und werden bspw. durch Walzen erreicht.
  • Ein derartiges Bimetallteil weist in seiner Tieftemperaturstellung eine erste und in seiner Hochtemperaturstellung eine zweite stabile geometrische Konfiguration auf, zwischen denen es temperaturabhängig nach Art einer Hysterese umspringt. Bei Änderungen der Temperatur über seine Ansprechtemperatur hinaus oder unter seine Rücksprungtemperatur schnappt das Bimetallteil in die jeweils andere geometrische Konfiguration um. Das Bimetallteil wird daher auch oft als Schnappscheibe bezeichnet, wobei es in der Draufsicht typischerweise eine längliche, ovale oder kreisrunde Form aufweist.
  • Erhöht sich die Temperatur des typischerweise als Bimetallscheibe ausgestalteten Bimetallteils infolge einer Temperaturerhöhung bei dem zu schützenden Gerät über die Ansprechtemperatur hinaus, so schnappt die Bimetallscheibe von ihrer Tieftemperaturkonfiguration in ihre Hochtemperaturkonfiguration um. Hierbei arbeitet die Bimetallscheibe so gegen die Feder-Schnappscheibe, dass sie das bewegliche Kontaktteil von dem stationären Gegenkontakt bzw. das Stromübertragungsglied von den beiden stationären Gegenkontakten abhebt, 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 vorzugsweise mechanisch kräftefrei gelagert, wobei die Bimetallscheibe auch nicht zur Führung des Stromes eingesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Bimetallscheibe eine längere mechanische Lebensdauer aufweist, und dass sich der Schaltpunkt, also die Sprungtemperatur der Bimetallscheibe, auch nach vielen Schaltspielen nicht verändert.
  • Sofern geringe Anforderungen an die mechanische Zuverlässigkeit bzw. die Stabilität der Sprungtemperatur gestellt werden, kann die Bimetallscheibe auch die Funktion der Feder-Schnappscheibe und ggf. sogar des Stromübertragungsgliedes mit übernehmen, so dass das Schaltwerk nur eine Bimetallscheibe umfasst, die dann das bewegliche Kontaktteil trägt oder anstelle des Stromübertragungsglieds zwei Kontaktflächen aufweist. Die Bimetallscheibe sorgt in diesem Fall nicht nur für den Schließdruck des Schalters, sondern führt im geschlossenen Zustand des Schalters auch den Strom.
  • Aus der DE 10 2015 110 509 A1 ist ferner ein temperaturabhängiger Schalter bekannt, der mit einem Gehäuse versehen ist, das ein Deckelteil mit einer Oberseite und ein Unterteil mit einer umlaufenden Wand aufweist, deren oberer Anschnitt das Deckelteil übergreift. Der das Deckelteil übergreifende obere Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils hält das Deckelteil unter Zwischenlage der Schutzfolie an dem Unterteil und ist als kontinuierlich gewölbter Rand ausbildet, der mit seiner Stirnseite auf die Schutzfolie drückt.
  • Bei den meisten temperaturabhängigen Schaltern wird das Gehäuse in der Regel vor dem Eintrag von Verunreinigungen durch eine Versiegelung geschützt, die vor oder auch nach dem Verbinden von Anschlussfahnen oder Anschlussleitungen mit den Außenanschlüssen angebracht werden.
  • Aus der DE 41 39 091 A1 ist es bekannt, die Außenanschlüsse mit einem Einkomponenten-Duroplast zu umspritzen. Aus der DE 10 2009 039 948 A1 ist es ferner bekannt, Anschlussfahnen mit einem Epoxidharz zu vergießen. Es ist auch bekannt, die Schalter nach dem Anlöten von Anschlussleitungen oder Anschlussfahnen mit einem Tränklack oder Schutzlack zu versehen.
  • Um zu verhindern, dass dabei Lack, Harz oder sonstige Flüssigkeiten in das Innere des Gehäuses eindringen, ist bei dem aus der DE 196 23 570 A1 bekannten Schalter das Deckelteil mit einem Abdichtmittel in Form einer umlaufenden Wulst versehen, die radial außen an der Unterseite des Deckelteils verläuft. Beim Abbiegen des oberen Abschnitts der umlaufenden Wand des Unterteils schnürt diese umlaufende Wulst die Isolierfolie ein. Dies sorgt zwar für eine bessere Abdichtung, in vielen Fällen dringt aber dennoch Lack in das Innere des Gehäuses ein. Die zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil liegende Isolierfolie wird seitlich zwischen der Wand des Unterteils und dem Deckelteil hochgezogen und mit ihrem Randbereich auf die Oberseite des Deckelteils umgeschlagen. Die steife Isolierfolie wird durch das Umschlagen wellig und bildet Rosetten aus, die durch den flach auf sie drückenden oberen Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils nicht sicher abzudichten sind. Es besteht die Gefahr, dass Überzuglack durch die Rosetten in das Innere des Schalters eindringt. Die DE 196 23 570 A1 versucht dieses Problem durch die schon erwähnte Wulst zu verringern.
  • Die DE 10 2013 102 089 B4 beschreibt einen Schalter, wie er prinzipiell aus der DE 196 23 570 A1 bekannt ist. Dieser Schalter weist zwischen der Schulter in dem Unterteil und dem Deckelteil einen Distanzring auf, der eine größere Schaltstrecke zwischen dem beweglichen Kontaktteil und dem stationären Gegenkontakt ermöglicht. Um das von dem in der DE 196 23 570 A1 beschriebenen Schalter bekannte Dichtigkeitsproblem zu beheben, wird bei diesem Schalter der Randbereich der Isolierfolie von außen V-förmig eingeschnitten, wodurch die Welligkeit stark verringert wird, so dass die Dichtigkeit verbessert wird.
  • Die DE 10 2013 102 006 B4 beschreibt ebenfalls einen Schalter ähnlicher Bauart. Dieser Schalter weist einen Deckelteil aus Kaltleitermaterial (PTC-Material) auf. Wegen der mangelnden Druckstabilität dieses PTC-Deckels, kann durch den radial nach innen abgebogenen oberen Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils keine hinreichende Abdichtung des bekannten Schalters gegen den Eintrag von Verunreinigungen bewirkt werden, weshalb der abgebogene obere Abschnitt der umlaufenden Wand gegenüber der Oberseite des Deckelteils mit Silikon abgedichtet werden muss, was häufig Probleme bereitet. Die DE 10 2013 102 006 B4 löst dieses Problem dadurch, dass eine Abdeckfolie vorgesehen ist, die lediglich auf der Oberseite des PTC-Deckels aufliegt und in die der abgebogene und flach auf der Abdeckfolie aufliegende obere Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils eindringt. Die Stirnseite des oberen Abschnittes der umlaufenden Wand weist von der Abdeckfolie weg. Der flach aufliegende, obere Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils sorgt jedoch häufig nicht für die gewünschte Abdichtung.
  • An einem Schalter können auch eine Abdeckfolie und eine Isolierfolie vorgesehen sein, wie es bspw. die DE 10 2013 102 089 B4 zeigt. Auf der Oberseite des Deckelteils dieses Schalters ist eine isolierende Abdeckfolie bspw. aus Nomex® angeordnet, die sich mit ihrem Rand radial nach außen bis zu der Isolierfolie erstreckt, die bspw. aus Kapton® besteht. Nomex® und Kapton® bestehen aus Aramidpapier bzw. aromatischen Polyimiden.
  • Bei den bekannten Schaltern kommt es trotz der diversen Abdichtmaßnahmen immer wieder zu Dichtigkeitsproblemen, die unter anderem darauf beruhen, dass sich mit der relativ steifen Isolierfolie durch das Umbiegen des oberen Abschnittes des umlaufenden Randes des Unterteils keine dauerhafte Abdichtung erzielen lässt.
  • Bei dem aus der eingangs erwähnten DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Schalter wird dieses Dichtigkeitsproblem dadurch gelöst, dass ein umfänglich in sich geschlossener Schneidgrat einstückig mit der Schulter in dem Unterteil ausgebildet ist, wobei dieser Schneidgrat von unten in die Isolierfolie (sofern vorhanden) oder von unten unmittelbar in das Deckelteil eindringt. Durch das Eindringen dieses in sich geschlossenen Schneidgrats in die Isolierfolie oder das Deckelteil wird eine sichere Abdichtung zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil erreicht.
  • Der Schneidgrat wird bei der Herstellung des Unterteils mit erzeugt. Er ist einstückig mit der Schulter im Unterteil ausgebildet. Das Unterteil wird in diesem Fall meist als Drehteil hergestellt, so dass es sich bei dem Schneidgrat um einen Drehriefen handelt, der bei der Drehbearbeitung des Unterteils mit erzeugt wird.
  • Um eine ausreichende Dichtigkeit zu gewährleisten, muss dieser Drehriefen jedoch sehr präzise gefertigt sein. Eine Herstellung des Unterteils samt diesem präzise zu fertigenden Drehriefen ist sehr aufwändig und erhöht somit die Fertigungskosten.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei dem bekannten Schalter auf konstruktiv einfache und preiswerte Art und Weise die oben erwähnten Dichtigkeitsprobleme zu beseitigen oder zumindest zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs genannten Schalter erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schneidgrat an einem Dichtring angeordnet ist, der kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil verbunden ist.
  • Wie bei dem aus der DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Schalter dringt der Schneidgrat von unten entweder in die Isolierfolie ein, sofern eine solche zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil vorhanden ist, oder er dringt unmittelbar in das dann aus Isoliermaterial bestehende Deckelteil ein. Der Schneidgrat dient als mechanische Barriere, die eine Art Dichtung erzeugt, die durch Eindringen des Schneidgrates in die über ihm liegende Isolierfolie bzw. das über ihm liegende Deckelteil wirkt. Die Abdichtwirkung wird also durch ein Konstruktionselement erzielt, das ein mechanisches Hindernis gegenüber eindringender Verschmutzung darstellt, also sowohl Partikel als auch Fluide sicher zurückhält. Kriechpfade für Flüssigkeiten, welche ansonsten zwischen dem Deckelteil und dem Unterteil entstehen könnten, werden hierdurch nahezu gänzlich vermieden, so dass beim Tränken des Schalters mit Schutzlack dieser Schutzlack oder andere Verunreinigungen nicht in das Innere des Schalters hineinkriechen können.
  • Der Schneidgrat stellt ebenso sicher, dass beim Verharzen keine Flüssigkeit in das Innere des Schalters gelangen kann. Auch beim Anlöten von Anschlussleitungen an den Schalter wird durch das Eindringen des Schneidgrates in die Isolierfolie bzw. das Deckelteil vermieden, dass Lot oder entsprechende Flüssigkeiten in das Innere des Schalters gelangen.
  • Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gegenüber dem aus der DE 10 2015 144 248 B4 bekannten Schalter besteht darin, dass der Schneidgrat erfindungsgemäß an einem Dichtring angeordnet ist, der mit dem Unterteil kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Der Schneidgrat ist erfindungsgemäß also nicht einstückig bzw. integral mit dem Unterteil des Schalters verbunden, wie dies aus der DE 10 2015 114 248 B4 bekannt ist, sondern an einem extra Dichtring angeordnet.
  • Dieser Dichtring mitsamt daran ausgebildetem Schneidgrat kann bei der Herstellung des Schalters auf einfache Art und Weise in das Unterteil eingesetzt und mit diesem bspw. durch Verklemmen, Verschweißen, Verlöten oder Verbördeln verbunden werden.
  • Der Schneidgrat selbst lässt sich fertigungstechnisch wesentlich einfacher an dem Dichtring ausbilden als an dem Unterteil des Schalters, da der Dichtring bereits an sich eine sehr einfache geometrische Form aufweist, an der sich ohne Probleme ein Schneidgrat anbringen lässt.
  • Da der Schneidgrat nicht einstückig an dem Unterteil ausgebildet ist, lässt sich auch das Unterteil wesentlich einfacher und kostengünstiger herstellen. Das Unterteil ist bspw. als Stanzteil herstellbar. Grundsätzlich kann auch der Dichtring samt daran angeordnetem Schneidgrat als Stanzteil hergestellt werden.
  • Es ergibt sich somit eine deutliche Verringerung der Fertigungskosten des Schalters, wobei dieser dennoch die gleichen Dichtigkeitseigenschaften aufweist, wie der aus der DE 10 2015 114 248 B4 bekannte Schalter.
  • Die der Erfindung zugrunde Aufgabe ist daher vollkommen gelöst.
  • Vorzugsweise ist der Schneidgrat umfänglich in sich geschlossen ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine noch bessere Dichtwirkung, weil bei der Montage des neuen Schalters eine in sich geschlossene Abdichtung in Form einer ringförmigen Barriere entsteht.
  • Wenn zwischen Unterteil und Deckelteil eine Isolierfolie angeordnet ist, kann das Deckelteil aus elektrisch leitendem Material gefertigt sein. Die Isolierfolie verläuft dann innen in dem Schalter zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil und seitlich zwischen der umlaufenden Wand des Unterteil und dem Deckelteil und ist mit ihrem Randbereich auf der Oberseite des Deckelteils umgeschlagen. Auf diese Weise werden Deckelteil und Unterteil elektrisch gegeneinander isoliert.
  • Wenn das Deckelteil aus elektrisch isolierendem Material besteht, ist die Isolierfolie an sich nicht erforderlich, sie kann aber dennoch vorgesehen sein, um auf die oben beschriebene Weise für eine sichere Abdichtung des Schalters zu sorgen. Die Isolierfolie muss dann nur zwischen der Unterseite des Deckelteils und dem Unterteil vorgesehen sein und sich nicht auf die Oberseite des Deckelteils erstrecken. Sie kann also wie ein Isolierring ausgebildet sein, der auf dem Unterteil aufliegt. Grundsätzlich kann dann aber auch auf die Isolierfolie gänzlich verzichtet werden. Das Deckelteil aus elektrisch isolierendem Material kann mit seiner Unterseite auch unmittelbar auf dem Unterteil aufliegen, so dass der Schneidgrat in diesem Fall von der Unterseite her unmittelbar in das Deckelteil hineinragt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung steht der an dem Dichtring vorgesehene Schneidgrat mit einer Höhe von einer Oberseite des Dichtrings ab, die zwischen 10 µm und 50 µm liegt, vorzugsweise 20 µm bis 30 µm beträgt.
  • Diese Höhe hat sich bewährt, weil die üblicherweise verwendete Isolierfolie eine Stärke im Bereich von unter 100 µm aufweist, so dass der Schneidgrat maximal bis zur Hälfte dieser Stärke in die Isolierfolie eindringt, wodurch die elektrische Isolationswirkung der Isolierfolie erhalten bleibt.
  • An seiner Basis weist der Schneidgrat vorzugsweise eine Breite auf, die zwischen 70 % und 120 % der Höhe des Schneidgrates beträgt. Allgemein ist es bevorzugt, dass der Schneidgrat im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Dreiecks, besonders bevorzugt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Dichtring, an dem der Schneidgrat ausgebildet ist, mit dem Unterteil des Schalters verklebt, verlötet oder verschweißt.
  • Der Dichtring wird in diesem Fall also samt daran angeordnetem Schneidgrat in das Unterteil eingesetzt und nachträglich stoffschlüssig mit diesem durch Kleben, Löten oder Schweißen verbunden. Dies sorgt für eine stabile und dichte Verbindung zwischen dem Dichtring und dem Unterteil des Gehäuses. Die Fertigung ist somit denkbar einfach.
  • Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Unterteil eine umlaufenden Wand aufweist, deren oberer Abschnitt das Deckelteil übergreift, und dass in dem Unterteil eine umlaufende Schulter vorgesehen ist, auf der das Deckelteil unmittelbar oder mittelbar aufliegt, wobei der obere Abschnitt des Unterteils das Deckelteil auf die umlaufende Schulter drückt.
  • Diese Konstruktionsvariante ist bereits aus der DE 10 2015 144 248 B4 bekannt. Sie hat den Vorteil, dass keine weiteren Bauteile zur Befestigung des Deckelteils an dem Unterteil benötigt werden. Das Deckelteil wird einfach durch den auf das Deckelteil umgebogenen, oberen des Unterteils an dem Unterteil befestigt. Der umgebogene, oberer Rand des Unterteils drückt das Deckelteil auf die im Unterteil vorgesehene, umlaufende Schulter, auf der das Deckelteil entweder unmittelbar oder mittelbar (z.B. unter Zwischenlage der Isolierfolie) aufliegt.
  • Der Dichtring mit daran angeordnetem Schneidgrat ist vorzugsweise im Bereich der im Unterteil vorgesehenen, umlaufenden Schulter angeordnet. Er kann beispielsweise auf, neben oder in dieser Schulter angeordnet sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass in der umlaufenden Schulter eine umlaufende Vertiefung vorgesehen ist, in die der Dichtring eingebördelt oder eingepresst ist.
  • Diese Vertiefung ist vorzugsweise als nutförmige Vertiefung in der umlaufenden Schulter ausgestaltet. Der Dichtring samt daran angeordnetem Schneidgrat wird in diese Vertiefung eingesetzt und durch Bördeln darin befestigt. Ebenso ist es möglich eine Presspassung vorzusehen, so dass der Dichtring in die Vertiefung eingepresst wird. Es entsteht eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, durch die der Dichtring samt Schneidgrat unverlierbar an dem Unterteil des Schalter-Gehäuses gehalten wird.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, den Dichtring nicht nur form- oder kraftschlüssig mit der umlaufenden Schulter zu verbinden, sondern zusätzlich noch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen, bspw. mittels Kleben, Löten oder Schweißen, vorzusehen.
  • Der Dichtring ist vorzugsweise als Inlay bzw. Einsatz ausgestaltet, das/der in das Unterteil eingesetzt und mit diesem form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Unterteil, insbesondere die umlaufende Schulter des Unterteils, aus einem Material, das eine höhere Härte hat als ein Material, aus dem der Dichtring ist.
  • Dies hat den Vorteil, dass sich der Dichtring samt daran angeordnetem Schneidgrat einfacher an dem unterteil mittels einer formschlüssigen Verbindung befestigen lässt. Insbesondere das Einbördeln oder Einpressen des Dichtrings in das Unterteil des Schalters wird dadurch vereinfacht.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass in dem Unterteil umlaufende Einkerbung vorgesehen ist, und dass der Dichtring an seiner der umlaufenden Einkerbung zugewandten Unterseite eine ringförmige Wulst oder Passfeder aufweist, die in die umlaufende Einkerbung eingepasst, eingepresst oder eingebördelt ist.
  • Eine solche formschlüssige Verbindung gleicht einer Nut-Passfederverbindung. Dies garantiert eine stabile Halterung des Dichtrings an dem Unterteil. Zusätzlich zu dieser Art von Nut-Passfederverbindung kann der Dichtring stoffschlüssig mit dem Unterteil verbunden sein, um die mechanische Stabilität der Verbindung noch weiter zu erhöhen.
  • Die umlaufende Einkerbung ist vorzugsweise in die umlaufende Schulter im Unterteil eingebracht.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn die Isolierfolie aus Polyimid, vorzugsweise aus einem aromatischen Polyimid ist. Derartige Schutzfolien sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden bspw. unter dem Handelsnamen Kapton® vertrieben. Eine Isolierfolie aus diesem Material zeichnet sich dadurch aus, dass sie „ziehfähig“ ist, sich also beim Einsetzen des Deckelteils in das Unterteil etwas dehnt, und dass sie dennoch gut um die Stirnseite des Deckelteils herum auf dessen Oberseite umgelegt werden kann, wobei ferner die erforderliche Spannungsfestigkeit erzielt wird.
  • Es ist bevorzugt, dass die zweite äußere Kontaktfläche an dem oberen Abschnitt der umlaufenden Wand angeordnet ist, wobei dann vorzugsweise das Schaltwerk ein bewegliches Kontaktteil trägt, das mit einem stationären Gegenkontakt zusammenwirkt, der an der Unterseite des Deckelteils angeordnet ist und mit einer an der Oberseite angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche zusammenwirkt.
  • Alternativ ist es bevorzugt, wenn die zweite äußere Kontaktfläche auf der Oberseite des Deckelteils angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Schaltwerk dann ein Stromübertragungsglied trägt, das mit zwei stationären Gegenkontakten zusammenwirkt, die an der Unterseite des Deckelteils angeordnet sind und mit den beiden an der Oberseite angeordneten äußeren Kontaktflächen zusammenwirken. Hier ist es von Vorteil, dass der Schalter auch zum Schalten und Führen sehr hoher Ströme ausgelegt werden kann, wozu die beiden stationären Gegenkontakte mit einem Stromübertragungsglied in Form einer Kontaktbrücke oder eines Kontakttellers zusammenwirken, so dass der Betriebsstrom des zu schützenden Geräts nicht durch die Feder-Schnappscheibe oder gar die Bimetall-Schnappscheibe, sondern lediglich durch das Stromübertragungsglied fließt.
  • Unabhängig von der Konstruktionsvariante des Schalters ist es bevorzugt, dass das Schaltwerk ein Bimetallteil aufweist. Das Bimetallteil kann dabei eine runde, vorzugsweise kreisrunde Bimetall-Schnappscheibe sein, wobei es auch möglich ist, als Bimetallteil eine längliche, einseitig eingespannte Bimetallfeder zu verwenden. Bei einfachen Schaltern kann das Bimetallteil auch zur Stromführung verwendet werden.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass das Schaltwerk zusätzlich eine Feder-Schnappscheibe aufweist. Diese Feder-Schnappscheibe kann bspw. das bewegliche Kontaktteil tragen und den Strom durch den geschlossenen Schalter führen und den geschlossenen Zustand für den Kontaktdruck sorgen. Auf diese Weise wird das Bimetallteil sowohl von der Stromführung als auch von der mechanischen Belastung bei geschlossenem Zustand entlastet.
  • Wenn das Schaltwerk ein Stromübertragungsglied aufweist, das mit zwei stationären Gegenkontakten zusammenwirkt, kann ebenfalls entweder nur ein Bimetallteil vorgesehen sein, das dann für den Schließdruck sorgt und die Öffnungsfunktion übernimmt, oder es kann zusätzlich ein Federteil vorgesehen sein, das die Schließkraft aufwendet, so dass das Bimetallteil nur dann mechanisch belastet wird, wenn es den Schalter öffnet.
  • Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für zumindest annähernd runde temperaturabhängige Schalter, die also in der Draufsicht auf das Unterteil oder Deckelteil rund, kreisrund oder oval sind, wobei auch andere Gehäuseformen die Erfindung nutzen können, wenn ein in sich geschlossener Schneidgrat auf der Schulter in dem Unterteil realisierbar ist, auf der das Deckelteil aufliegt. Der Dichtring ist vorzugsweise an die Form des Schalters angepasst. Er ist demnach in der Draufsicht betrachtet vorzugsweise rund, kreisrund oder oval.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters in einer ersten Schaltstellung;
    • 2 eine schematische Schnittansicht des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters in einer zweiten Schaltstellung;
    • 3 eine schematische Schnittansicht im Detail einer ersten Verbindungsvariante eines Dichtrings mit einem Unterteil des Schalters;
    • 4 eine schematische Schnittansicht im Detail einer zweiten Verbindungsvariante des Dichtrings mit dem Unterteil des Schalters;
    • 5 eine schematische Schnittansicht im Detail einer dritten Verbindungsvariante des Dichtrings mit dem Unterteil des Schalters;
    • 6 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters in einer ersten Schaltstellung; und
    • 7 eine schematische Schnittansicht des in 6 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schalters in einer zweiten Schaltstellung.
  • In 1 ist in einer schematischen, geschnittenen Seitenansicht ein Schalter 10 gezeigt, der in der Draufsicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist und vorzugsweise eine kreisrunde Form aufweist.
  • Der Schalter 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein temperaturabhängiges Schaltwerk 14 angeordnet ist. Das Gehäuse 12 umfasst ein topfartiges Unterteil 16 sowie ein Deckelteil 18, das durch einen umgebogenen oder umgebördelten Rand 20 an dem Unterteil 16 gehalten wird.
  • In dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist sowohl das Unterteil 16 als auch das Deckelteil 18 aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus Metall. Das Deckelteil 18 liegt unter Zwischenlage einer Isolierfolie 22 auf einer im Inneren des Unterteils 16 umlaufenden Schulter 24 auf. Der obere Rand 20 des Unterteils 16 ist radial nach innen derart abgebogen, dass er die zwischenliegende Isolierfolie 22 das Deckelteil 18 auf die umlaufende Schulter 24 drückt, wenn er gegenüber der in 1 schematisch gezeigten Situation noch weiter auf die Oberseite des Deckelteils 18 zu gebogen wird.
  • Die Isolierfolie 22 sorgt für eine elektrische Isolation des Deckelteils 18 gegenüber dem Unterteil 16. Zudem sorgt die Isolierfolie 22 auch für eine mechanische Abdichtung, die verhindert, dass Flüssigkeiten oder Verunreinigungen von außen in das Gehäuseinnere eintreten.
  • Die Isolierfolie 22 verläuft innen in dem Gehäuse 12 parallel zu dem Deckelteil 18 entlang dessen Unterseite 25. Von dort aus ist sie seitlich zwischen dem Deckelteil 18 und der umlaufenden Schulter 24 hindurch nach oben bis über die Oberseite 23 des Deckelteils 18 aus dem Gehäuse 12 hinausgeführt. Der umgebogene bzw. umgebördelte obere Rand 20 des Unterteils 16 liegt dabei flach auf dem oberen Randbereich der Isolierfolie 22 auf und drückt diesen in Richtung der Oberseite 23 des Deckelteils 18.
  • An der Oberseite 23 des Deckelteils 18 ist eine weitere isolierende Abdeckung 26 vorgesehen, die sich radial nach außen bis zu der Isolierfolie 22 erstreckt.
  • Das Schaltwerk 14 weist ein als Federscheibe ausgebildetes, temperaturunabhängiges Federteil 28 sowie ein als Bimetall-Schnappscheibe ausgebildetes, temperaturabhängiges Schnappteil 30 auf.
  • Das Federteil 28 ist vorzugsweise als bistabile Federscheibe ausgestaltet. Die Federscheibe 28 weist demnach zwei temperaturunabhängige stabile geometrische Konfigurationen auf. In 1 ist deren erste geometrische Konfiguration gezeigt.
  • Die temperaturabhängige Bimetall-Schnappscheibe 30 ist vorzugsweise als bistabile Schnappscheibe ausgestaltet. Die Schnappscheibe 30 weist zwei temperaturabhängige Konfigurationen, eine geometrische Hochtemperaturkonfiguration und eine geometrische Tieftemperaturkonfiguration auf. In der in 1 gezeigten ersten Schaltstellung des Schaltwerks 14 befindet sich die Schnappscheibe 30 in ihrer Tieftemperaturkonfiguration.
  • Die Federscheibe 28 liegt mit ihrem Rand 32 auf einer Innenbodenfläche 34 des Unterteils 16 auf. Die Innenbodenfläche 34 ist im Wesentlichen konkav ausgestaltet und an der Stelle, an der der Rand 32 der Federscheibe 28 in der in 1 gezeigten ersten Schaltstellung aufliegt, gegenüber dem zentralen Bereich der Innenbodenfläche 34 etwas erhöht. Die Schnappscheibe 30 liegt mit ihrem Rand 36 in ihrer in 1 gezeigten Tieftemperaturkonfiguration auf der Federscheibe 28 auf.
  • Mit ihrem Zentrum 38 ist die Federscheibe 28 an einem beweglichen Kontaktglied 40 des Schaltwerks 14 festgelegt. Die Bimetall-Schnappscheibe 30 ist mit ihrem Zentrum 42 ebenfalls an diesem Kontaktglied 40 festgelegt. Auf diese Weise ist das temperaturabhängige Schaltwerk 14 eine unverlierbare Einheit aus Kontaktglied 40, Federscheibe 28 und Bimetall-Schnappscheibe 30. Bei der Montage des Schalters 10 kann das Schaltwerk 14 also als Einheit unmittelbar in das Unterteil 16 eingelegt werden.
  • An seiner Oberseite weist das bewegliche Kontaktglied 40 ein bewegliches Kontaktteil 44 auf. Das bewegliche Kontaktteil 44 arbeitet mit einem stationären Gegenkontakt 46 zusammen, der an der Unterseite 25 des Deckelteils 18 angeordnet ist. Die mit dem stationären Gegenkontakt 46 elektrisch leitend verbundene Oberseite 23 des Deckelteils 18 dient in diesem Ausführungsbeispiel als erste äußere Kontaktfläche 48. Die Außenseite des Unterteils 16 dient als zweite äußere Kontaktfläche 50. Beispielsweise kann die Außenbodenfläche oder die Außenseite des umgebogenen oberen Randes 20 des Unterteils 16 als zweite äußere Kontaktfläche 50 dienen.
  • In der in 1 gezeigten, geschlossenen Schaltstellung des Schalters 10 wird das bewegliche Kontaktteil 44 durch die Federscheibe 28 gegen den stationären Gegenkontakt 46 gedrückt. Weil die elektrisch leitende Federscheibe 28 mit ihrem Rand 32 in Verbindung mit dem Unterteil 16 steht, ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden äußeren Kontaktflächen 48, 50 hergestellt.
  • Wenn sich jetzt die Temperatur im Inneren des Schalters 10 über die Schalttemperatur der Bimetall-Schnappscheibe 30 hinaus erhöht, so schnappt diese von ihrer in 1 gezeigten, konvexen Tieftemperaturkonfiguration in ihre in 2 gezeigte, konkave Hochtemperaturkonfiguration um.
  • In der in 2 gezeigten Hochtemperaturkonfiguration stützt sich die Bimetall-Schnappscheibe 30 mit ihrem Rand 36 an der Unterseite der Isolierfolie 22 ab und drückt mit ihrem Zentrum 42 das bewegliche Kontaktglied 40 nach unten. Hierdurch wird das bewegliche Kontaktteil 44 von dem stationären Gegenkontakt 46 abgehoben. Die Federscheibe 28 schnappt dabei von ihrer in 1 gezeigten, ersten geometrisch stabilen Konfiguration in ihre in 2 gezeigte, zweite geometrisch stabile Konfiguration um.
  • Da der Schalter 10 somit nunmehr geöffnet ist und die Stromzufuhr zu dem zu schützenden Gerät unterbrochen ist, kann sich das zu schützende Gerät und damit auch der Schalter 10 wieder abkühlen. Wenn sich die Temperatur im Inneren des Schalters 10 dann wieder auf eine Temperatur unterhalb der Rückschalttemperatur der Bimetall-Schnappscheibe 30 abkühlt, so schnappt diese wieder aus ihrer in 2 gezeigten Hochtemperaturkonfiguration zurück in ihre in 1 gezeigte Tieftemperaturkonfiguration. Die Federscheibe 28 schnappt dabei ebenfalls wieder in ihre erste geometrisch stabile Konfiguration zurück und bringt das bewegliche Kontaktteil 44 wieder in Anlage mit dem stationären Gegenkontakt 46. Der Schalter 10 bzw. der Stromkreis ist dann wieder geschlossen.
  • Um die Abdichtung des Gehäuseinneren zu verbessern, ist im Bereich der umlaufenden Schulter 24 ein Dichtring 52 angeordnet, an dessen Oberseite ein Schneidgrat 54 ausgebildet ist. Der Schneidgrat 54 ist vorzugsweise als umlaufend geschlossener Schneidgrat ausgestaltet, der mit dem Dichtring 52 integral verbunden ist.
  • Dichtring 52 mitsamt des daran angeordneten Schneidgrats 54 bilden eine Art Inlay, das in das Unterteil 16 im Bereich der umlaufenden Schulter 24 eingesetzt ist.
  • Vorzugsweise ist der Dichtring 52 mitsamt dem daran angeordneten Schneidgrat als Stanzteil hergestellt. Dieses Stanzteil ist kraft-, form- und/oder stoffschlüssig im Bereich der umlaufenden Schulter 24 (z.B. auf, neben, unterhalb oder in der umlaufenden Schulter 24) mit dem Unterteil 16 verbunden.
  • Das Unterteil 16 und der Dichtring 52 lassen sich somit als zwei separate Bauteile herstellen, die nachträglich miteinander verbunden werden. Dies ermöglicht eine sehr einfache Herstellung beider Bauteile, da sich sowohl das Unterteil 16 als auch der Dichtring 52 mit dem daran angeordneten Schneidgrat 54 als kostengünstige Stanzteile herstellen lassen.
  • In 3-5 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt, wie sich der Dichtring 52 mit dem daran angeordneten Schneidgrat 54 an dem Unterteil. 16 anbringen lässt.
  • Gemäß des in 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist der Dichtring 52 stoffschlüssig an dem Unterteil 16 befestigt. Beispielsweise ist der Dichtring 52 im Bereich der Schulter 24 mit dem Unterteil 16 verklebt, verlötet oder verschweißt. Zudem kann der Dichtring 52 in einer Art Presspassung in das Unterteil 16 eingepasst sein. Hierdurch wird die Verbindung zwischen Dichtring 52 und Unterteil 16 zusätzlich stabilisiert. Diesbezüglich ist es besonders bevorzugt, dass die umlaufende Schulter 24 bzw. das Unterteil 16 aus einem Material ist, das eine höhere Härte aufweist als das Material, aus dem der Dichtring 52 ist.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem der Dichtring 52 in einer umlaufenden Vertiefung 56 angeordnet ist, die in die Schulter 24 des Unterteils 16 eingebracht ist. Beispielsweise kann es sich bei der umlaufenden Vertiefung 56 um eine nutförmige Vertiefung handeln, die in die Schulter 24 von oben eingebracht ist und in die sich der Dichtring 52 einpressen oder einbördeln lässt.
  • In dem in 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist in dem Unterteil 16 eine umlaufende Einkerbung 58 vorgesehen, in die eine an der Unterseite 60 des Dichtrings angeordnete Wulst 62 eingepasst, eingepresst oder eingebördelt ist. Die Einkerbung 58 hat in dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt. Die Wulst 62 hat hingegen einen im Wesentlichen halbrunden oder U-förmigen Querschnitt. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Querschnittsformen für die Einkerbung 58 und die Wulst 62 vorgesehen sein können. Die Querschnittsformen der Einkerbung 58 und der Wulst 62 können auch äquivalent zueinander ausgestaltet sein. Hierbei ist es jedoch bevorzugt, dass die Wulst 62 ein Übermaß gegenüber der Einkerbung 58 hat.
  • Allen drei in 3-5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der an der Oberseite des Dichtrings 52 vorgesehene Schneidgrat 54 in die Isolierfolie 22 einschneidet. Hierdurch bildet der Schneidgrat 54 eine mechanische Barriere, die verhindert, dass Flüssigkeiten oder andere Verunreinigungen zwischen der Unterseite der Isolierfolie 22 und dem Unterteil 16 in das Innere des Gehäuses 12 gelangen können.
  • Der Schneidgrat 54 steht vorzugsweise mit einer Höhe h (siehe 3) über der Schulter 24 ab, die zwischen 10 µm und 50 µm liegt. Die Isolierfolie 22 hat typischerweise eine Dicke im Bereich von 100 µm. Somit schneidet der Schneidgrat 54 maximal zu 50% der Dicke in die Isolierfolie 22 ein. Die elektrisch isolierenden Eigenschaften der Isolierfolie 22 bleiben daher erhalten.
  • 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalters 10'. 6 zeigt die geschlossene Schaltstellung des Schalters 10'. 7 zeigt die geöffnete Schaltstellung des Schalters 10'.
  • Der Schalter 10' gemäß des in 6 und 7 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem in 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen durch den Aufbau des Gehäuses 12' sowie durch den Aufbau des Schaltwerks 14'.
  • Das Unterteil 16' ist wiederum aus elektrisch leitendem Material. Das flach ausgestaltete Deckelteil 18' ist hier hingegen aus elektrisch isolierendem Material gefertigt. Dementsprechend ist hier keine Isolierfolie 22 notwendig, die zwischen dem Unterteil 16' und dem Deckelteil 18' eingelegt werden muss. Grundsätzlich kann jedoch auch bei dem in 6 und 7 gezeigten Schalteraufbau eine Isolierfolie 22 vorgesehen sein, wie sie in 1 und 2 gezeigt ist. Diese würde dann jedoch lediglich der mechanischen Abdichtung des Gehäuseinneren dienen und nicht der elektrischen Isolation des Deckelteils 18' von dem Unterteil 16'.
  • Zwischen dem Deckelteil 18' und dem Unterteil 16' ist auch hier ein Dichtring 52' angeordnet, an dessen Oberseite ein Schneidgrat 54' angeordnet ist. Der Schneidgrat 54' dringt in diesem Ausführungsbeispiel direkt in die Unterseite 25 des Deckelteils 18' ein. Er dient wie zuvor als mechanische Barriere, die ein Eindringen von Verunreinigungen in das Gehäuseinnere des Schalters 10' verhindern soll. Der Schneidgrat 54' ist dementsprechend auch hier vorzugsweise als umlaufender, geschlossener Schneidgrat ausgestaltet.
  • Der Dichtring 52' ist in das Unterteil 16' eingesetzt. Er liegt mit seiner Unterseite auf einer im Inneren des Unterteils 16' umlaufenden Schulter 64 auf. Der Dichtring 52' wirkt somit gleichzeitig auch als Distanzring, der das Oberteil 18' gegenüber dem Unterteil 16' beabstandet hält.
  • Der Dichtring 52' ist, ähnlich wie in dem in 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalters 10, kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil 16' verbunden. Wie bereits zuvor erwähnt, kann der Dichtring 52' beispielsweise mit dem Unterteil 16' verklebt, verschweißt oder verlötet sein. Ebenso kann der Dichtring 52' durch Verbördeln mit dem Unterteil 16' form- und/oder kraftschlüssig verbunden sein. Des Weiteren ist es möglich, den Dichtring 52' durch eine Presspassung in dem Unterteil 16' zu verklemmen. Die in 3-5 dargestellten Befestigungsvarianten gelten also äquivalent auch für die Befestigung des Dichtrings 52' an dem Unterteil 16'.
  • Bei dem in 6 und 7 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des Schalters 10' sind die beiden äußeren Kontaktflächen 48', 50' an der Oberseite 23 des Deckelteils 18' angeordnet. Diese beiden äußeren Kontaktflächen 48', 50' sind an der Oberseite von zwei zueinander beabstandet angeordneten Nieten ausgebildet, die sich durch das Deckelteil 18' hindurch erstrecken. An der Unterseite jedes Niets ist jeweils ein stationärer Kontakt 66, 68 angeordnet, der von der Unterseite 25 des Deckelteils 18' nach unten hin absteht.
  • Auch das Schaltwerk 14' ist hier etwas anders als zuvor ausgebildet. Das bewegliche Kontaktglied 40' umfasst ein Stromübertragungsglied 70, das als Kontaktteller ausgestaltet ist, dessen Oberseite elektrisch leitend beschichtet ist, so dass es bei der in 6 gezeigten Anlage an den stationären Kontakten 66, 68 für eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Kontakten 66, 68 sorgt.
  • Das Stromübertragungsglied 70 ist über einen Niet 72, der ebenfalls als Teil des Kontaktglieds 40' anzusehen ist, mit der Federscheibe 28 und der Bimetall-Schnappscheibe 30 verbunden.
  • Ähnlich wie zuvor, schnappt die Bimetall-Schnappscheibe 30 bei Erreichen ihrer Schalttemperatur aus der in 6 gezeigten Tieftemperaturkonfiguration in ihre in 7 gezeigte Hochtemperaturkonfiguration um, wodurch auch die Federscheibe 28 aus ihrer in 6 gezeigten ersten geometrischen Stellung in ihre in 7 gezeigte zweite geometrische Stellung umschnappt. Das Stromübertragungsglied 70 wird dabei von den beiden stationären Kontakten 66, 68 abgehoben, so dass der Stromkreis unterbrochen wird.
  • Der wesentliche Vorteil des in 6 und 7 gezeigten Schalteraufbaus ist darin zu sehen, dass im Gegensatz zu dem in 1-2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des Schalters 10 weder durch die Federscheibe 28 noch durch die Bimetall-Schnappscheibe 30 im geschlossenen Zustand des Schalters 10 ein Strom fließt. Dieser fließt lediglich von der ersten äußeren Kontaktfläche 48' über den ersten stationären Kontakt 66, das Stromübertragungsglied 70 und den zweiten stationären Kontakt 68 zu der zweiten äußeren Kontaktfläche 50'.

Claims (17)

  1. Temperaturabhängiger Schalter (10) mit einem Gehäuse (12), das ein Deckelteil (18) mit einer Unterseite (25) und einer Oberseite (23) sowie ein elektrisch leitendes Unterteil (16) aufweist, wobei zwischen der Unterseite (25) des Deckelteils (18) und dem Unterteil (16) eine Isolierfolie (22) angeordnet ist, mit einer auf der Oberseite (23) des Deckelteils (18) angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche (48), einer außen an dem Gehäuse (12) vorgesehenen zweiten äußeren Kontaktfläche (50), und mit einem in dem Gehäuse (12) angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk (14), das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Kontaktfläche (48, 50) herstellt oder öffnet, wobei ein als Abdichtmittel wirkender, umlaufender Schneidgrat (54) vorgesehen ist, der in die Isolierfolie (22) eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidgrat (54) an einem Dichtring (52) angeordnet ist, der kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil (16) verbunden ist.
  2. Temperaturabhängiger Schalter (10') mit einem Gehäuse (12'), das ein Deckelteil (18') aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer Unterseite (25) und einer Oberseite (23) sowie ein elektrisch leitendes Unterteil (16') aufweist, mit einer auf der Oberseite (23) des Deckelteils (18') angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche (48') und einer davon beabstandeten zweiten äußeren Kontaktfläche (50'), die ebenfalls an der Oberseite (23) des Deckelteils (18') angeordnet ist, und mit einem in dem Gehäuse (12') angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk (14'), das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Kontaktfläche (48'; 50') herstellt oder öffnet, wobei ein als Abdichtmittel wirkender, umlaufender Schneidgrat (54') vorgesehen ist, der in das Deckelteil (18') eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidgrat (54') an einem Dichtring (52') angeordnet ist, der kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil (16') verbunden ist.
  3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidgrat (54, 54') umfänglich in sich geschlossen ausgebildet ist.
  4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Dichtring (52, 52') vorgesehene Schneidgrat (54, 54') mit einer Höhe von einer Oberseite des Dichtrings (52, 52') absteht, die zwischen 10 µm und 50 µm liegt, vorzugsweise 20 µm bis 30 µm beträgt.
  5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (52, 52') samt dem Schneidgrat (54, 54') als Drehteil oder als Stanzteil hergestellt ist.
  6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16, 16') als Stanzteil hergestellt ist.
  7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16, 16') eine umlaufenden Wand aufweist, deren oberer Abschnitt (20) das Deckelteil (18, 18') übergreift.
  8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Unterteil (16, 16') eine umlaufende Schulter (24, 64) vorgesehen ist, auf der das Deckelteil (18, 18') unmittelbar oder mittelbar aufliegt, wobei der obere Abschnitt (20) des Unterteils (16, 16') das Deckelteil (18, 18') auf die umlaufende Schulter (24, 64) drückt.
  9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der umlaufenden Schulter (24, 64) eine umlaufende Vertiefung (56) vorgesehen ist, in die der Dichtring (52, 52') eingebördelt oder eingepresst ist.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (52, 52') mit dem Unterteil (16, 16') verklebt, verlötet oder verschweißt ist.
  11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16, 16') aus einem Material ist, das eine höhere Härte hat als ein Material, aus dem der Dichtring (52, 52') ist.
  12. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Unterteil (16, 16') eine umlaufende Einkerbung (58) vorgesehen ist, und dass der Dichtring (52, 52') an seiner der umlaufenden Einkerbung (58) zugewandten Unterseite eine ringförmige Wulst oder Passfeder (62) aufweist, die in die umlaufende Einkerbung (58) eingepasst, eingepresst oder eingebördelt ist.
  13. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierfolie (22) aus Polyimiden, vorzugsweise aus aromatischen Polyimiden besteht.
  14. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14, 14') ein bewegliches Kontaktteil (40, 40') trägt, das mit einem stationären Gegenkontakt (46, 66, 68) zusammenwirkt, der an der Unterseite (25) des Deckelteils (18, 18') angeordnet ist, und der mit der an der Oberseite (23) angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche (48, 48', 50') zusammenwirkt.
  15. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14) ein Stromübertragungsglied (70) trägt, das mit zwei stationären Gegenkontakten (66, 68) zusammenwirkt, die an der Unterseite (25) des Deckelteils (18') angeordnet sind und mit den beiden an der Oberseite (23) angeordneten äußeren Kontaktflächen (48', 50') zusammenwirken.
  16. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14, 14') ein Bimetallteil (30) aufweist.
  17. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14, 14') eine Feder-Schnappscheibe (28) aufweist.
DE102019125450.7A 2019-09-20 2019-09-20 Temperaturabhängiger Schalter Expired - Fee Related DE102019125450B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019125450.7A DE102019125450B4 (de) 2019-09-20 2019-09-20 Temperaturabhängiger Schalter
CN202010950461.0A CN112542349B (zh) 2019-09-20 2020-09-10 温控开关
US17/021,049 US11282662B2 (en) 2019-09-20 2020-09-15 Temperature-dependent switch
EP20196508.4A EP3796360B1 (de) 2019-09-20 2020-09-16 Temperaturabhängiger schalter
DK20196508.4T DK3796360T3 (da) 2019-09-20 2020-09-16 Temperaturafhængig omskifter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019125450.7A DE102019125450B4 (de) 2019-09-20 2019-09-20 Temperaturabhängiger Schalter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019125450A1 DE102019125450A1 (de) 2021-03-25
DE102019125450B4 true DE102019125450B4 (de) 2021-04-08

Family

ID=72560352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019125450.7A Expired - Fee Related DE102019125450B4 (de) 2019-09-20 2019-09-20 Temperaturabhängiger Schalter

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11282662B2 (de)
EP (1) EP3796360B1 (de)
CN (1) CN112542349B (de)
DE (1) DE102019125450B4 (de)
DK (1) DK3796360T3 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561609B (zh) * 2021-07-21 2023-10-31 祐樘(南京)软件科技有限公司 生物医疗储藏箱保温绒布层贴覆系统及其贴覆方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139091A1 (de) * 1991-11-28 1993-08-26 Hofsass P Verfahren zum erhoehen der spannungsfestigkeit von temperaturschaltern
DE19623570A1 (de) * 1996-06-13 1998-01-02 Marcel Hofsaes Temperaturwächter mit einer Kaptonfolie
DE102009039948A1 (de) * 2009-08-27 2011-03-03 Hofsaess, Marcel P. Temperaturabhängiger Schalter
DE102013102089B4 (de) * 2013-03-04 2015-02-12 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter mit Isolierscheibe
DE102013102006B4 (de) * 2013-02-28 2015-03-05 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter
DE102015110509A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturabhängiger Schalter mit Isolierscheibe
DE102015114248B4 (de) * 2015-08-27 2019-01-17 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter mit Schneidgrat

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB773663A (en) * 1954-12-07 1957-05-01 Garlock Packing Co Mechanical seal
DE19708436C2 (de) * 1997-03-01 1999-08-19 Hofsaes Temperaturabhängiger Schalter mit Kontaktbrücke und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19727197C2 (de) * 1997-06-26 1999-10-21 Marcel Hofsaess Temperaturabhängiger Schalter mit Kontaktbrücke
DE19827113C2 (de) * 1998-06-18 2001-11-29 Marcel Hofsaes Temperaturabhängiger Schalter mit Stromübertragungsglied
ATE323257T1 (de) * 1998-06-22 2006-04-15 Geberit Technik Ag Dichtungsring zum einsetzen in eine sicke einer rohrmuffe
DE102006021079B4 (de) * 2006-03-21 2008-01-17 IMPRESS Metal Packaging S.A., Crosmières Behälter mit Verschluss-Kombination
DE102009061050B4 (de) * 2009-06-05 2019-09-05 Marcel P. HOFSAESS Bimetallteil und damit ausgestattete temperaturabhängige Schalter
KR20130029078A (ko) * 2010-07-15 2013-03-21 니폰 메크트론 가부시키가이샤 시일 구조체
DE102011119633B3 (de) * 2011-11-22 2013-04-11 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter
WO2013183315A1 (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 株式会社Neomaxマテリアル シールリングおよびシールリングの製造方法
DE102012112487A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-18 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturschutzschaltung
DE102013101393B4 (de) * 2013-02-13 2014-10-09 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturabhängiger Schalter
JP6385373B2 (ja) * 2013-02-23 2018-09-05 グライフ・インターナショナル・ホールディング・ベスローテン・フェンノートシャップGreif International Holding BV 容器の部品キット及びインサートを容器の壁の孔内に取り付ける方法
DE102013108508A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturabhängiger Schalter
DE102013109291A1 (de) * 2013-08-27 2015-03-05 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturabhängiger Schalter mit am Rand eingeklemmter Schnappscheibe
CN203743428U (zh) * 2013-12-26 2014-07-30 福建纳川管材科技股份有限公司 一种新型橡胶密封圈
DE102018100890B3 (de) * 2018-01-16 2019-07-18 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter
CN114909231A (zh) * 2019-01-22 2022-08-16 蓝箭航天空间科技股份有限公司 超低温双向静密封结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139091A1 (de) * 1991-11-28 1993-08-26 Hofsass P Verfahren zum erhoehen der spannungsfestigkeit von temperaturschaltern
DE19623570A1 (de) * 1996-06-13 1998-01-02 Marcel Hofsaes Temperaturwächter mit einer Kaptonfolie
DE102009039948A1 (de) * 2009-08-27 2011-03-03 Hofsaess, Marcel P. Temperaturabhängiger Schalter
DE102013102006B4 (de) * 2013-02-28 2015-03-05 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter
DE102013102089B4 (de) * 2013-03-04 2015-02-12 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter mit Isolierscheibe
DE102015110509A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturabhängiger Schalter mit Isolierscheibe
DE102015114248B4 (de) * 2015-08-27 2019-01-17 Marcel P. HOFSAESS Temperaturabhängiger Schalter mit Schneidgrat

Also Published As

Publication number Publication date
CN112542349A (zh) 2021-03-23
US11282662B2 (en) 2022-03-22
DE102019125450A1 (de) 2021-03-25
DK3796360T3 (da) 2022-02-14
CN112542349B (zh) 2024-02-13
US20210090832A1 (en) 2021-03-25
EP3796360B1 (de) 2021-11-17
EP3796360A1 (de) 2021-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013102006B4 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP3410457B1 (de) Temperaturabhängiger schalter mit schneidgrat
DE102009039948A1 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP2775495B1 (de) Temperaturabhängiger Schalter mit Isolierscheibe
DE102015110509B4 (de) Temperaturabhängiger Schalter mit lsolierscheibe und elektronische Schaltung mit einemauf einer Leiterplatte montierten, temperaturabhängigen Schalter
DE19609577C2 (de) Schalter mit einem temperaturabhängigen Schaltwerk
DE102019112581B4 (de) Temperaturabhängiger Schalter
DE102011119633B3 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP2743954B1 (de) Temperaturabhängiger Schalter
DE102019125450B4 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP2783380B1 (de) Temperaturabhängiges schaltwerk
EP2654057B1 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP2978007A1 (de) Temperaturabhängiger schalter mit isolierfolie
EP3270401B1 (de) Temperaturabhängiger schalter mit isolierscheibe
EP0938117B1 (de) Schalter
DE102019132433B4 (de) Temperaturabhängiger Schalter und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3796358B1 (de) Temperaturabhängiger schalter
EP3660877B1 (de) Vorrichtung umfassend einen temperaturabhängigen schalter und eine metallene montagekappe
DE102019111279B4 (de) Temperaturabhängiger Schalter
DE102015017281B3 (de) Temperaturabhängiger Schalter mit Isolierscheibe und elektronische Schaltung
DE102023102302B3 (de) Temperaturabhängiger Schalter
DE102019110448A1 (de) Temperaturabhängiger Schalter und Verfahren zur Herstellung eines temperaturabhängigen Schalters

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee