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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine thermische Sicherung und insbesondere eine thermische Sicherung,
die an eine Heizung thermisch angebunden werden kann.
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Aus der
DE 195 28 100 C2 ist eine
thermische Sicherung mit einem tubusartigen Gehäuse und zwei Anschlußkontakten
bekannt, bei der eine durch einen Fest- und Bewegungskontakt gebildete
Auslösekontaktstrecke
enthalten ist, die durch ein Stützelement
federnd in Kontaktschließstellung
gehalten wird, das sich bei nicht angesprochener Sicherung in einer
Streckstellung befindet und ein Auslöseelement umfaßt, das
bei Überschreiten
eines vorgegebenen Temperaturwertes eine Verkürzung des Stützelementes
und damit die Öffnung
der Auslösekontaktstrecke
verursacht, wobei das Auslöseelement
eine mit Schmelzmaterial gefüllte
Hülse umfaßt, in die
das Stützelement
eintaucht. Die bekannte thermische Sicherung umfaßt außerdem ein
metallisches tubusartiges Gehäuse,
das in elektrischem Kontakt mit dem Bewegungskontakt der Auslösekontaktstrecke
steht, wobei außerdem
das metallische Gehäuse
den Strompfad zwischen den beiden Anschlußkontakten bereitstellt.
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Die
DE 195 28 100 C2 schlägt außerdem vor, das Stützelement
aus Metall auszubilden, so dass es innerhalb der thermischen Sicherung
eine Hilfsleiterfunktion übernehmen
kann, wobei die Überbrückung der
Festkontakte, der beiden Anschlußkontakte nicht ausschließlich über den
Bewegungskontakt und die von diesen beaufschlagten Gehäusewandungen
erfolgen muß.
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Für
viele Anwendungen und insbesondere für eine einfache Anwendung ohne
zusätzliche
Isolationsmaßnahmen
ist es wünschenswert,
eine thermische Sicherung bereitzustellen, deren Sicherungsmechanismus
in einem elektrisch isolierten und vorteilhaft außerdem gegenüber Umgebungsluft
gekapselten Gehäuse
angeordnet ist, und die ausserdem kostengünstig auch automatisiert herstellbar
und montierbar ist.
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Die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung
wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen
sind ohne jede Beschränkung
in den Unteransprüchen
und/oder deren nachfolgenden Beschreibung erwähnt.
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Hierzu zeigt
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- 1 einen
Längsschnitt
durch eine thermische Sicherung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden
Erfindung;
- 2 einen Längsschnitt
durch ein erstes Isolatorelement von 1 in
vergrößerter Darstellung;
- 3a eine vergrößerte Seitenansicht
eines Übertragungselements
und eines Schmelzmaterials von 1a,
und 3b einen Schnitt
durch das Übertragungselement
und das Schmelzmaterial von 3a;
und
- 4a eine Seitenansicht
eines zweiten Isolatorelements von 1, 4b einen Schnitt durch das
Isolatorelement von 4a entlang
der Linie A-A, und 4c eine
Draufsicht auf das Isolatorelement von 4a von oben.
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Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist,
eine thermische Sicherung 1 mit einem ersten 10 und
zweiten 20 Anschlußkontakt
mit jeweils einem ersten 11 und zweiten 21 Festkontakt,
bereitzustellen, die innerhalb einem etwa rotationssymmetrisch ausgebildeten
und isolierenden Gehäusekörper 3040 angeordnet
sind, wobei zwischen dem ersten 10 und zweiten 20 Anschlusskontakt
ein Auslöseelement 50 angeordnet
ist, das eine Öffnungsfeder 51 umfaßt, die
unter Druckspannung auf einen Bewegungskontakt 52 und ein
Schmelzmaterial 54 wirkt, wobei das Auslöseelement 50 innerhalb
dem Gehäusekörper 3040 von
der Umgebung elektrisch isoliert angeordnet ist, und wobei in dem
Gehäusekörper 3040 zumindest
eine Abflußkammer
für das
Schmelzmaterial 54 ausgebildet ist.
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Um eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung
und Montage der thermischen Sicherung 1 zu ermöglichen,
umfaßt
der Gehäusekörper 3040 nach
einer vorteilhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung geeigneter weise ein etwa rotationssymmetrisch
ausgebildetes erstes 30 und zweites 40 Isolatorelement,
wobei der erste 10 und zweite 20 Anschlußkontakt
jeweils in einer axialen Bohrung des ersten 30 und zweiten 40 Isolatorelements
angeordnet sind, und eines der Isolatorelemente 30, 40 zumindest
teilweise innerhalb dem anderen Isolatorelement 30, 40 angeordnet
ist.
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Das Schmelzmaterial 54 wird
mittels einem geeignet ausgewählten
Schmelzlot bereitgestellt, wobei insbesondere zur weitgehenden Unterbindung einer
unerwünschten
Oxidation des Schmelzmaterials 54 der Gehäusekörper 3040 außerdem von
einem Gehäusemantel 60 gekapselt
ist. Die Kapselung kann vorteilhaft luftdicht sein. Zum Ausgleich
einer Lotwanderung ist außerdem
geeigneter weise der Bewegungskontakt 52 derart ausgewählt und/oder ausgebildet,
dass er zugleich als Ausgleichselement für eine Lotwanderung dient.
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Das Auslöseelement 50 umfaßt geeigneter weise
ausserdem ein etwa rotationssymmetrisches Übertragungselement 53,
das eine zylindrische Hülse
umfaßt,
in der das geeigneter weise ebenfalls zylindrisch ausgebildete Schmelzmaterial 54 angeordnet
ist, wobei das Schmelzmaterial 54, das Übertragungselement 53 und
der Bewegungskontakt 52 vorteilhaft in dieser Reihenfolge
zwischen den Festkontakten 11, 21 angeordnet sind.
Um eine besonders einfache Montage zu ermöglichen und außerdem eine
möglichst
kompakte Bauform und einen möglichst
dichten Gehäusekörper 3040 bereitzustellen, hat
das erste Isolatorelement 30 in der Umgebung des ersten
Festkontakts 11 einen ersten kleineren Außendurchmesser 30D1 und
daran anschließend einen
zweiten größeren Außendurchmesser 30D2, wodurch
eine erste Stützstufe 31 für die Öffnungsfeder 51 bereitgestellt
ist. Außerdem
entspricht die axiale Bohrung des zweiten Isolatorelements 40 in
ihrem Durchmesser in einem ersten Abschnitt 40D1 etwa dem
Durchmesser des zweiten Anschlußkontaktes 20 und
in einem zweiten Abschnitt 40D2 etwa dem zweiten Aussendurchmesser 30D2 des
ersten Isolatorelements 30, wobei das erste Isolatorelement 30 zumindest
teilweise innerhalb dem zweiten Isolatorelement 40 angeordnet
ist. Nach einer vorteilhaften Abwandlung der vorstehenden Ausführung der vorliegenden
Erfindung kann das Isolatorelement 30 im Bereich seines
ersten 30D1 und/oder zweiten 30D2 Außendurchmessers
leicht konisch ausgebildet sein, so dass ein besonders stabiler
Halt der Öffnungsfeder 51 bzw.
der beiden Isolatorelemente 30 und 40 insbesondere
innerhalb eines gekapselten Gehäusemantels 60 bereitgestellt
ist.
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Zur Bereitstellung einer besonders
stabilen Lage des Übertragungselements 53 hat
das Übertragungselement 53 in
dem Bereich seiner zylindrischen Hülse einen ersten kleineren
Aussendurchmesser 53D1, der etwa einem Durchmesser des Schmelzmaterials 54 und/oder
etwa dem ersten Durchmesser 40D1 des ersten Abschnitts
der axialen Bohrung des zweiten Isolatorelements 40 entspricht, und
außerdem
daran anschließend
einen zweiten größeren Außendurchmesser 53D2,
der etwa dem zweiten Durchmesser des zweiten Abschnitts 40D2 der
axialen Bohrung des zweiten Isolatorelements 40 entspricht.
Außerdem
ist in dem zweiten Abschnitt der axialen Bohrung des zweiten Isolatorelements 40 in
der Umgebung des Schmelzmaterials 54 vorteilhaft zumindest
ein mit dem Isolatorelement 40 einstöckiger Stabilisierungssteg 41 zur
Stabilisierung des Schmelzmaterials 54 und/oder des Übertragungselements 53 ausgebildet,
wobei der durch die Stabilisierungsstege 41 geteilte Raum
innerhalb dem zweiten Isolatorelement 40 als seitliche
Abflußkammern
für das
Schmelzmaterial 54 dient.
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Zur Bereitstellung einer möglichst
stabilen Lage des Schmelzmaterials 54 und/oder des Übertragungselements 53 und
ausserdem zur Optimierung des seitlichen Abflußraums für das Schmelzmaterial 54 sind
in dem zweiten Isolatorelement 40 geeigneter weise drei
rotationssymmetrisch angeordnete Stege 41 ausgebildet,
die jeweils einen Winkelbereich von ca. 60° bis 100° einschließen und an ihren Enden in Berührungskontakt
mit der Oberfläche
des Schmelzmaterials 54 stehen. Hierdurch wird einmal das
Schmelzmaterial 54 und/oder das Übertragungselement 53 mechanisch
stabilisiert und außerdem der
mittels der drei Abflußkammern bereitgestellte Abflußraum optimiert,
so dass genügend
Raum zum Abfluß des
Schmelzmaterials 54 bereitgestellt ist, und außerdem das
Schmelzmaterial 54 eine minimale Oberfläche aufweist, die mit Luft
umgeben ist. Hierdurch wird eine unerwünschte Oxidation der Oberfläche des
Schmelzmaterials 54 minimiert.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der vorliegenden Endung
im Längsschnitt,
mit einem ersten 10 und zweiten 20 Anschlußkontakt
mit jeweils einem ersten 11 und zweiten 21 Festkontakt,
die jeweils innerhalb einem ersten 30 und zweiten 40 Isolatorelement
angeordnet sind. Zwischen dem ersten 10 und zweiten 20 Anschlusskontakt
ist ein Auslöseelement 50 angeordnet,
das eine Öffnungsfeder 51,
einen Bewegungskontakt 52, ein Übertragungselement 53 und
ein Schmelzmaterial 54 umfaßt, wobei der Bewegungskontakt 52,
das Übertragungselement 53 und
das Schmelzmaterial 54 in dieser Reihenfolge zwischen dem
ersten 11 und zweiten 21 Festkontakt angeordnet
sind. Das erste 30 und zweite 40 Isolatorelement ist
geeigneter weise außerdem
von einem Gehäuse 60 gekapselt.
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2 zeigt
eine vergrößerte Darstellung
des ersten Isolatorelements 30 von 1 ebenfalls im Längsschnitt. Insbesondere 2 kann entnommen werden,
dass das erste Isolatorelement 30 in der Umgebung des ersten
Festkontakts 11 einen ersten etwa kleineren Außendurchmesser 30D1 und
daran anschließend
einen zweiten etwa größeren Außendurchmesser 30D2 aufweist,
wodurch eine erste Stützstufe 31 für die Öffnungsfeder 51 bereitgestellt ist,
die zwischen der ersten Stützstufe 31 und
dem Bewegungskontakt 52 unter Druckspannung angeordnet
ist. Geeigneter weise ist an dem bei der vorliegenden Ausführung der
vorliegenden Endung teilweise innerhalb dem zweiten Isolatorelement 40 angeordneten
ersten Isolatorelement 30 ausserdem eine zweite Stützstufe 32 für den Gehäusemantel 60 und/oder
das zweite Isolatorelement 40 ausgebildet. Im Bereich seines
ersten kleineren Außendurchmessers 30D1 ist
das erste Isolatorelement 30 außerdem geeigneter weise leicht
konisch ausgebildet, um eine besonders stabile Lage der Öffnungsfeder 51 bereitzustellen
und außerdem
ist das erste Isolatorelement 30 im Bereich des zweiten
größeren Außendurchmessers 30D2 ebenfalls
leicht konisch ausgebildet, um eine besonders stabile. Lage des
ersten Isolatorelemtents 30 innerhalb dem zweiten Isolatorelement 40 bereitzustellen
und/oder eine besonders einfache und genaue Justierung bei der Montage
bereitzustellen und/oder eine besonders sichere Abdichtung des Gehäusekörpers 3040 bereitzustellen.
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3a zeigt
eine Seitenansicht auf das Übertragungselement 53 und
das Schmelzmaterial 54, und 3b zeigt
einen Schnitt durch das Übertragungselement 53 und
das Schmelzmaterial 54 entlang der Linie C-C von 3a. Um eine besonders stabile
Lage des Schmelzmaterials 54 bereitzustellen, und um außerdem das
Schmelzmaterial 54 weitgehend vor unerwünschter Oxidation zu schützen, ist
in dem Übertragungselement 53 eine
Hülse ausgebildet,
in der das Schmelzmaterial 54 teilweise versenkt ist. Im
Bereich der Hülse
hat das Übertragungselement 53 ebenso
wie das Schmelzmaterial 54 etwa einen ersten Durchmesser 53D1,
der etwa dem ersten Durchmesser 40D1 der axialen Bohrung des
zweiten Isolatorelements 40 entspricht.
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Hieran anschließend hat das Übertragungselement 53 außerdem einen
zweiten größeren Außendurchmesser 53D2,
der etwa dem zweiten Durchmesser 40D2 der axialen Bohrung
des zweiten Isolatorelements 40 entspricht, so dass das Übertragungselement 53 besonders
stabil innerhalb dem zweiten Isolatorelement 40 gelagert
ist.
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4a zeigt
eine Seitenansicht des zweiten Isolatorelements 40, Fig.
4b zeigt einen Schnitt durch das zweite Isolatorelement 40 von 4a entlang der Linie A-A
von 4a, und 4c zeigt eine Draufsicht
auf das zweite Isolatorelement 40 von 4a von oben. Insbesondere 1, 4b und 4c kann
entnommen werden, dass die axiale Bohrung des zweiten Isolatorelements 40 in
ihrem Durchmesser in einem ersten Abschnitt 40D1 etwa dem Durchmesser
des zweiten Anschlußkontakts 20 entspricht
und in einem zweiten Abschnitt 40D2 etwa dem Außendurchmesser 30D2 des
ersten Isolatorelements 30 entspricht, so dass das erste
Isolatorelement 30 zumindest teilweise innerhalb dem zweiten Isolatorelement 40 angeordnet
werden kann.
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Insbesondere 4b und 4c kann
außerdem
entnommen werden, dass in dem zweiten Abschnitt der axialen Bohrung
des zweiten Isolatorelements 40 in der Umgebung des Schmelzmaterials 54 bei
der vorteilhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung von 4 geeigneter
weise drei rotationssymmetrisch angeordnete und mit dem Isolatorelement 40 einstöckige Stabilisierungsstege 41 zur
Stabilisierung des Schmelzmaterials 54 und/oder des Übertragungselements 53 ausgebildet
sind und jeweils einen Winkelbereich von ca. 60–100 Grad einschließen, wobei
der durch die Stabilisierungsstege 41 geteilte Raum innerhalb
dem zweiten Isolatorelement 40 erfindungsgemäß als seitliche
Abflußkammern
für das
Schmelzmaterial 54 dient.
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Durch die vorstehend beschriebene
vorteilhafte Ausbildung der Stabilisierungsstege 41 wird
erfindungsgemäß das Schmelzmaterial 54 sowohl
mechanisch stabilisiert, als auch vor unerwünschter Oxidation geschützt und
gleichzeitig hinreichend Raum zum seitlichen Abfluß des Schmelzmaterial 54 bereitgestellt.
Dabei sind die Stabilisierungsstege 41 vorteilhaft derart
ausgebildet, dass sie in Berührungskontakt
mit einem Bereich der Oberfläche
des Schmelzmaterials 54 stehen, um dieses vor Kontakt mit
Luft schützen.
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- 1
- Thermische
Sicherung
- 10
- Erster
Anschlußkontakt
- 11
- Erster
Festkontakt
- 20
- Zweiter
Anschlußkontakt
- 21
- Zweiter
Festkontakt
- 3040
- Gehäusekörper
- 30
- Erstes
Isolatorelement
- 30D1
- Erster
Aussendurchmesser des ersten Isolatorelements
- 30D2
- Zweiter
Aussendurchmesser des ersten Isolatorelements
- 31
- Erste
Stützstufe
- 32
- Zweite
Stützstufe
- 40
- Zweites
Isolatorelement
- 40D1
- Durchmesser
des ersten Abschnitts der axialen Bohrung des zweiten Isolatorelements
- 40D2
- Durchmesser
des zweiten Abschnitts der axialen Bohrung des zweiten Isolatorelements
- 41
- Stabilisierungssteg
- 50
- Auslöseelement
- 51
- Öffnungsfeder
- 52
- Bewegungskontakt
- 53
- Übertragungselement
- 53D1
- Erster
Aussendurchmesser des Übertragungselements
- 53D2
- Zweiter
Aussendurchmesser des Übertragungselements
- 54
- Schmelzmaterial
- 60
- Gehäusemantel