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Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Kontaktelement für den Einsatz in einem thermischen Schaltelement.
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Technologischer Hintergrund
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Bei thermischen Schalteinrichtungen der vorstehend interessierenden Art handelt es sich insbesondere um Temperaturregler, Temperaturbegrenzer, Temperaturwächter oder Temperatursicherungen, die jeweils mit der Heizeinrichtung eines Gebrauchsgegenstands in Wärmekontakt stehen und bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturschwellwerts selbsttätig einen Schaltvorgang ausführen. Vor allem werden derartige thermische Schalteinrichtungen üblicherweise bei Gebrauchsgegenständen, wie z. B. Wasserkocher, Durchlauferhitzer, Kaffeemaschinen, Waschmaschinen, Geschirrspüler, Dampfgarer, Bügeleisen und dergleichen verwendet.
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Bei Temperaturreglern dient als aktive Komponente hierbei üblicherweise eine Bimetallschnappscheibe, die temperaturabhängig zwei stabile Schnappstellungen (Durchbiegungen) einnimmt (bistabile Bimetallschnappscheibe) und abhängig von ihrer jeweiligen Durchbiegung ein Stromkreis geöffnet oder wieder geschlossen wird. Bei einer Temperatursicherung ist als aktive Komponente anstelle der Bimetallschnappscheibe eine Schmelzeinrichtung z. B. Schmelzpille vorgesehen, mittels der bei Überschreiten einer Temperatur ein Stromkreis unterbrochen werden kann.
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Eine entsprechende thermische Schalteinrichtung in Form eines thermischen Temperaturreglers sowie einer thermischen Temperatursicherung ist beispielsweise aus der
DE 197 06 316 C2 ersichtlich.
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Als Heizeinrichtungen kommen heutzutage vermehrt sogenannte Dickschichtheizungen zur Anwendung. Hierbei sind Heizleitungen auf ein Substrat z. B. ein Substrat aus Metall oder Keramik, aufgedruckt. Eine derartige Dickschichtheizung kann z. B. als Heizplatte für ein Küchenrührgerät oder dergleichen genutzt werden. Dickschichtheizungen haben vor allem den Vorteil eines geringen Platzbedarfs. Sie benötigen aufgrund ihrer üblicherweise hohen Aufheizgeschwindigkeit besonders gut thermisch angebundene, schnell reagierende Regel- und Sicherungskomponenten. Eine besonders gute thermische Anbindung der aktiven Komponenten von thermischen Schalteinrichtungen der vorher genannten Art an einer solchen Dickschichtheizung stellt daher eine neue Herausforderung dar. Interne Versuche habe gezeigt, dass die Herstellung einer festen Verbindung des Kontakts einer thermischen Schalteinrichtung mit einem Kontakt der Dickschichtheizung durch Löten problematisch ist, da aufgrund der im Betrieb durch Temperaturschwankungen eingebrachten mechanischen Spannungen es vorkommen kann, dass sich die Lötstellen lösen und damit keine ausreichende Temperaturregelung oder Temperatursicherung mehr erfolgen kann.
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Druckschriftlicher Stand der Technik
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Aus der
EP 0 301 533 B1 ist eine thermische Schalteinrichtung bekannt. Bei dieser Schalteinrichtung sind zwei einteilige, Kontakte vorgesehen, welche jeweils nach unten in Richtung des Gehäusebodens verlängert sind. Der jeweilige Kontakt besitzt somit eine Kontaktverlängerung, die sich auf der Unterseite des Gehäuses befindet.
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DE 699 26 947 T2 offenbart eine thermische Schalteinrichtung mit zwei Kontakten, wobei ein Kontakt mit einer Kontaktverlängerung versehen ist. Diese ist einteilig mit dem Kontakt ausgebildet und ragt aus dem Gehäuse als Flachkontakt heraus. Diese flache Kontaktverlängerung kann federnd ausgestaltet sein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neuartige thermische Schalteinrichtung der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, die auch bei im Betrieb auftretenden Temperaturschwankungen dauerhaft einen sicheren Kontakt der thermischen Schalteinrichtung zur Dickschichtheizung gewährleistet.
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Lösung der Aufgabe
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Die vorstehende Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen thermischen Schalteinrichtung dadurch gelöst, dass mindestens an einem Anschluss, vorzugsweise an beiden Anschlüssen, zusätzlich eine federnde Kontaktverlängerung vorgesehen ist. Die federnde Kontaktverlängerung ermöglicht es, den jeweiligen Anschluss der thermischen Schalteinrichtung, bei dem es sich üblicherweise um einen seitlich an der thermischen Schalteinrichtung positionierten, nach außen ragenden Flachkontakt aus einem metallischen Kontaktwerkstoff ohne Federwirkung handelt, durch Andrücken mit den offenen Kontakten einer Dickschichtheizung zu kontaktieren. Hierdurch wird eine auch bei erheblichen temperaturimplizierten Spannungen dauerhaft zuverlässige Verbindung der thermischen Schalteinrichtung mit der Dickschichtheizung ermöglicht. Gleichzeitig erlaubt es die Erfindung auch, herkömmliche thermische Schalteinrichtungen in einfacher Weise mit der federnden Kontaktverlängerung nachzurüsten. Die Kontaktverlängerung ist vorzugsweise von dem elektrischen Anschluss der thermischen Schalteinrichtung nach unten in Richtung der Auflagefläche des Gehäuse der thermischen Schalteinrichtung orientiert und überbrückt auf diese Weise den Abstand zwischen zwei Kontaktanschlüssen der sich an der Unterseite der thermischen Schalteinrichtung befindlichen Dickschichtheizung. Hierdurch können herkömmliche thermische Schalteinrichtungen in einfacher Weise für den Einsatz in Verbindung mit einer Dickschichtheizung verwendet werden. Erfindungsgemäß ist die Kontaktverlängerung als Blattfeder ausgebildet. Durch deren flachen oberen Bereich, der vorzugsweise an der Unterseite des Anschlusses positioniert ist, wird die Gesamtdicke des Anschlusses nur unwesentlich vergrößert, was den Vorteil mit sich bringt, dass ein herkömmlicher Steckschuh zu elektrischen Kontaktierung nach wie vor aufgesteckt werden kann. Ferner hat eine Blattfeder den Vorteil, die Kontaktverlängerung in einfacher Weise produzieren zu können, indem flächiges Material in der gewünschten Weise gefaltet wird.
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Bei einer Blattfeder kann zudem ein Steckanschluss nach Art eines Kabelschuhs durch seitlich am oberen Bereich aufgebogene Aufnahmekanäle in besonders einfacher Weise realisiert werden.
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Zweckmäßigerweise kann als auf Temperatur reagierendes Funktionselement ein Bimetallelement oder ein Schmelzelement vorgesehen sein.
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Dadurch, dass die Kontaktverlängerung über die Unterseite der thermischen Schalteinrichtung bzw. deren Auflagefläche hinaus übersteht, kann bei Montage der thermischen Schalteinrichtung auf der Dickschichtheizung ein Anpressdruck der Kontaktverlängerung auf den oberseitigen, offenen Kontakten der Dickschichtheizung erzeugt werden. Durch diesen Anpressdruck wird auch bei dem Auftreten von temperaturimplizierten Spannung dauerhaft eine wirksame Kontaktierung erreicht.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Kontaktverlängerung an der Unterseite des Anschlusses, beispielsweise durch eine Laserschweißverbindung, Elektroschweißverbindung, Lötverbindung, unlösbar befestigt.
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Alternativ kann die Kontaktverlängerung auch mit dem freien Ende des Anschlusses lösbar, insbesondere aufsteckbar verbunden sein.
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Beispielsweise kann hierfür ein an der Kontaktverlängerung angebrachter Steckschuh nach Art eines Kabelschuhs vorgesehen sein, sodass entsprechende Kontaktverlängerungen auch nachträglich an fertige Bauteile angebracht können werden können.
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Der Steckschuh kann mit der Kabelverlängerung über eine Schweißverbindung, beispielsweise über Laserschweißpunkte, verbunden sein.
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Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann die Kontaktverlängerung in ihrer Position dadurch fixiert sein, dass letztere in ein den Anschluss übergreifendes Gehäuse oder Gehäuseteil eingelegt ist. Hierdurch kann als Kontaktverlängerung sogar ein loses Kontaktelement verwendet werden, welches erst durch die Montage der thermischen Schalteinrichtung bzw. dessen Gehäuseteils auf der Dickschichtheizung gleichzeitig lagepositioniert wird.
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Die Ausbauchung am Endbereich der Kontaktverlängerung, dort wo die Kontaktverlängerung mit dem offenen Kontakt der Dickschichtheizung in elektrischen Kontakt tritt, gewährleistet den Vorteil, dass auch bei temperaturimplizierten Spannungen der Kontakt eine Abrollbewegung über die Kontur der Ausbauchung vornehmen kann.
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Zweckmäßigerweise wird die Ausbauchung durch eine Einprägung realisiert. Hierdurch beispielsweise eine kugelabschnittförmige Ausbauchung erzielt werden.
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Vorzugsweise ist mindestens ein Anschluss des thermischen Kontaktelements als Steckanschluss vorgesehen.
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Die eingangs genannte Erfindung wird bei dem Kontaktelement gemäß Anspruch 13 dadurch gelöst, dass das Kontaktelement als eine federnde Kontaktverlängerung für den Anschluss der thermischen Schalteinrichtung ausgebildet ist, wobei die thermische Schalteinrichtung mit der Heizeinrichtung in einem Wärmekontakt steht, die federnde Kontaktverlängerung als Blattfeder ausgebildet ist und die Kontaktverlängerung einen Kontaktbereich mit einer eingeprägten Ausbauchung aufweist. Zweckmäßigerweise kann die federnde Kontaktverlängerung vorzugsweise im ersten abgewinkelten Kontaktbereich, eine Ausbauchung aufweisen, die ein Abrollverhalten des Kontakts bei dem Auftreten von temperaturimplizierten Spannungen ermöglicht.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kontaktelements weist die federnde Kontaktverlängerung einen ersten abgewinkelten Kontaktbereich auf, welcher dazu vorgesehen ist, mit dem offenen Kontakt an der Dickschichtheizung in Verbindung zu treten.
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Um eine Fixierung des Kontaktelements an dem Anschluss der thermischen Schalteinrichtung zu vereinfachen, ist ein zweiter abgewinkelter Bereich vorgesehen, der vorzugsweise plan ausgebildet ist. Dieser ermöglicht eine unlösbare Verbindung, beispielsweise ein Anschweißen mittels Laserschweißen oder Elektroschweißen oder dergleichen. Das Kontaktelement besitzt dann eine offene, C ähnlich Form.
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Alternativ kann das Kontaktelement auch eine geschlossene Form besitzen, nämlich dann, wenn der oberseitige Anschlussbereich durch beide freien Enden des Kontaktelements gebildet wird. Das Kontaktelement besitzt dann eine im Überbrückungsbereich geschlossen, Ω-ähnliche Form.
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Der oberseitige Anschlussbereich ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass dieser seitlich und/oder an seinem freien Ende nicht über den Anschluss der thermischen Schalteinrichtung übersteht oder zumindest in etwa bündig mit dem Anschluss abschließt. Es können hierdurch herkömmliche Stecker verwendet werden, ohne dass dies einer Anpassung bedarf.
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Ebenso kann einem zweiten abgewinkelten Endbereich der Kontaktverlängerung das Kontaktelement mit der Steckaufnahme oder einem Steckschuh ausgestattet sein, der eine Steckverbindung der Kontaktverlängerung mit dem Anschluss der thermischen Schalteinrichtung ermöglicht.
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Wird die federnde Kontaktverlängerung lediglich in ein Gehäuse eingelegt und ein Kontakt an beiden Endbereichen der Kontaktverlängerung aufgrund des Anpressdrucks der federnden Kontaktverlängerung gewährleistet, ist es zweckmäßig, wenn auch der zweite abgewinkelte Bereich eine Ausbauchung aufweist.
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Dadurch, dass die Kontaktverlängerung mindestens einen, vorzugsweise mehrere Haltevorsprünge aufweist, kann letztere sicher positioniert werden, vor allem dann, wenn die Kontaktverlängerung lose in ein Gehäuseteil eingelegt wird und die Kontaktierung ausschließlich durch einen Anpressdruck sowohl am einen als auch am anderen Ende der Kontaktverlängerung erfolgt.
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Zweckmäßigerweise handelt es sich bei den Haltevorsprüngen um Halteflügel, die aus der Blattfeder durch einen einfachen Stanzvorgang gebildet und leicht abgewinkelt werden können.
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Figurenliste
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erste Ausgestaltung einer thermischen Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Form einer Temperatursicherung in vereinfachter perspektivischer Darstellung mit Blickrichtung schräg von oben;
- 2 eine vereinfachte perspektivische Darstellung der thermischen Schalteinrichtung nach 1 mit Blickrichtung schräg von unten;
- 3 eine weitere Ausgestaltung einer thermischen Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Form eines Temperaturreglers in vereinfachter Seitenansicht;
- 4A eine stark vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen thermischen Schalteinrichtung in einem mit einer Dickschichtheizung verbauten Zustand mit zwei Federanschlüssen;
- 4B eine stark vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen thermischen Schalteinrichtung in einem mit einer Dickschichtheizung verbauten Zustand mit je einem einzigen Federanschluss;
- 5A eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer zweckmäßigen Ausgestaltung eines Kontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 5B eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung eines Kontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer weiteren zweckmäßige Ausgestaltung eines Kontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung zur Nachrüstung herkömmlicher thermischer Schalteinrichtungen;
- 7 eine weitere (nicht zur Erfindung gehörige) Ausgestaltung eines Kontaktelements zur Nachrüstung herkömmlicher thermischer Schalteinrichtungen;
- 8A eine perspektivische Unteransicht eines Gehäuses einer weiteren Ausgestaltung eines Kontaktelementes im Bereich einer Tasche ohne darin eingesetzter Kontaktverlängerung;
- 8B eine perspektivische Unteransicht des Gehäuses gemäß 8A mit in der Tasche eingesetzter Kontaktverlängerung;
- 8C eine perspektivische Darstellung einer zweckmäßigen Ausgestaltung eines Kontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung
- 9A eine beispielhafte Ausgestaltung einer thermischen Schalteinrichtung mit einer Halteklammer und einem gemeinsamen Gehäusezusatz in perspektivischer Unteransicht;
- 9B die Ausgestaltung der thermischen Schalteinrichtung gemäß 9A in perspektivischer Oberansicht;
- 10A eine weitere beispielhafte Ausgestaltung einer thermischen Schalteinrichtung mit einem Kontaktelement mit geschlossener Form in perspektivischer Oberansicht, sowie
- 10B eine beispielhafte Ausgestaltung der thermischen Schalteinrichtung gemäß 10A in perspektivischer Unteransicht.
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1 zeigt eine thermische Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Form einer Temperatursicherung 1. Die Temperatursicherung 1 umfasst ein Gehäuse 3, vorzugsweise Keramikgehäuse, sowie einen plattenförmigen Träger 7, der das Gehäuse 3 trägt. Im Inneren des Gehäuses 3 befindet sich eine Schmelzpille 4, die bei Überschreiten einer bestimmten, vorgegebenen Temperatur eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung gewährleistet.
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An der Oberseite des Gehäuses 3 befinden sich z. B. zwei elektrische Anschlüsse 5, 6, die dazu dienen, die thermische Schalteinrichtung in einen elektrischen Stromkreis einzubinden. Je nachdem, ob die Sicherung geschaltet hat, ist der Stromkreis entweder geschlossen oder geöffnet. Die Temperatursicherung 1, die sich üblicherweise im Bereich einer Heizung oder eines zu heizenden Mediums befindet, besitzt zur Sicherung eine besondere Schaltcharakteristik.
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Erfindungsgemäß weist Temperatursicherung 1 mindestens im Bereich eines Anschlusses 5 oder 6, vorzugsweise im Bereich beider Anschlüsse 5, 6, eine federnde Kontaktverlängerung 8, 9 auf. Die Kontaktverlängerung 8, 9 ist bei der in 1 gezeigten Darstellung nach unten zur Auflagefläche A der Temperatursicherung 1 hin orientiert und überbrückt somit den Abstand zwischen dem jeweiligen Kontaktanschluss 5 bzw. 6 und der Oberseite der Auflagefläche A der Temperatursicherung 1.
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Bei der in 1 dargestellten Ausgestaltung ist die federnde Kontaktverlängerung 8, 9 als doppelt abgewinkelte Blattfeder ausgestaltet. Sie weist als Anschlussbereich einen oberen Endbereich 19, 20 auf, der parallel zum jeweiligen Anschluss 5, 6 orientiert ist. Der dem oberseitigen Endbereich 19, 20 gegenüberliegende unterseitige Endbereich ist als Kontaktbereich ebenfalls gewinkelt ausgebildet und dient dazu, mit einem offenen Kontakt einer Dickschichtheizung (vgl. z. B. 4A oder 4B) zu kontaktieren. Der untere Endbereich kann zum Mittelbereich in einem Winkel von größer 90° abgewinkelt sein, um einen federinduzierten Anpressdruck zu gewährleisten.
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In den unteren Bereich der Kontaktverlängerung 8, 9 kann zweckmäßigerweise eine Ausbauchung 13, 14 vorgesehen sein, die dazu dient, eine leichtere Abrollbewegung des Kontakts zur gegenüberliegenden Kontaktfläche der Dickschichtheizung bei temperaturimplizierten Spannungen zu ermöglichen. Die Ausbauchung 13, 14 besitzt vorzugsweise eine kugelabschnittförmige Form. Bei einer aus einer Blattfeder bestehenden Kontaktverlängerung 8, 9 kann diese in einfacher Weise eingeprägt werden. Zwischen dem unteren Bereich der Kontaktverlängerung 8, 9 und dem senkrecht verlaufenden Mittelteil derselben ist ein Krümmungsradius festgelegt, der größer ist als der Krümmungsradius zwischen dem oberseitigen Endbereich 19 und 20 und dem vertikalen Bereich der Kontaktverlängerung 8, 9.
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Zweckmäßigerweise ist die Kontaktverlängerung im Anschlussbereich also im oberen Endbereich 19, 20 so dimensioniert, dass letztere nicht über den äußeren Randbereich des Anschlusses 5, 6 nach außen und/oder vorne ragt. Hierdurch kann bei der in 1 dargestellten Ausgestaltung der thermischen Schalteinrichtung in einfacher Weise ein herkömmliches elektrisches Steckelement auf den jeweiligen Anschluss 5, 6 aufsteckt werden. Es können somit herkömmliche Stecker verwendet werden, ohne dass dies einer Anpassung bedarf.
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Wie in 2 ersichtlich ist die jeweilige Kontaktverlängerung 8, 9 so dimensioniert, dass der Kontaktbereich also der untere Bereich derselben etwas über die Auflagefläche A der thermischen Schalteinrichtung 1 übersteht, wodurch eine vorteilhafte Anpresscharakteristik geschaffen wird, sobald die thermische Schalteinrichtung auf der Oberfläche einer Dickschichtheizung bewegungsfest montiert aufliegt. Wie aus 2 ebenfalls ersichtlich ist, kann die jeweilige Kontaktverlängerung 8, 9 mit dem jeweiligen Anschluss 5, 6 der thermischen Schalteinrichtung unlösbar verbunden sein. Dies kann beispielsweise mittels einer Laserpunktschweißung z. B. in Form eines oder mehrerer Schweißpunkte geschehen. Ein Befestigungspunkt der Laserpunktschweißung ist in der 2 beispielhaft schematisch mit 15 bzw. 16 gekennzeichnet.
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3 zeigt eine thermische Schalteinrichtung gemäß der erfindungsgemäßen Art, bei der statt einer Temperatursicherung 1 ein Temperaturregler 2 mit je einer entsprechenden Kontaktverlängerung 8, 9 ausgestattet ist. Der Temperaturregler 2 umfasst ebenfalls, analog zur Temperatursicherung 1, z. B. zwei Anschlüsse 5, 6, an deren Unterseite die jeweilige Kontaktverlängerung 8 und 9 in der beschriebenen Art und Weise befestigt ist. Hinsichtlich der Ausgestaltung und Dimensionierung der Kontaktverlängerung 8 und 9 kann auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden. Der Temperaturregler 2 besitzt anstatt der Schmelzpille 4 der Temperatursicherung 1 von 1 bzw. 2 ein Bimetallfunktionsteil 18, z. B. in Form einer Bimetallscheibe, die abhängig von der Umgebungstemperatur zwei stabile Schnappstellen aufweist. Da bei dem Temperaturregler 2 ein unmittelbares Schalten bei Erreichen der fest vorbestimmten Temperatur eintreten soll, ist an der Unterseite des Reglers 2 lediglich ein Träger 7 in Form einer sehr dünnen Platte vorgesehen. In einer Ausnehmung dieser Platte befindet sich die Bimetallscheibe. Die Bimetallscheibe ist somit in unmittelbarem Kontakt zur Dickschichtheizung, was ein besonders schnelles thermisches Schaltverhalten bewirkt.
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4A zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise einen Temperaturregler 2 auf einer Dickschichtheizung 10, die über ein plattenförmiges Substrat beispielsweise aus Metall (versehen mit einer elektrisch isolierenden Zwischenschicht, z. B. Emaille oder siebgedruckte Glaskeramik) oder Keramik oder dergleichen verfügt, auf dem einzelne Heizleiterbahnen 11 aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt sind. Die Heizleiterbahnen 11 werden über je einen Anschlussdraht 12 mit einer (nicht dargestellten) elektrischen Energieversorgung kontaktiert. An der für den Regler 1 bzw. die Sicherung 2 vorgesehenen Stelle sind bei dieser Ausgestaltung der Dickschichtheizung die Heizleiterbahnen 11 unterbrochen, um einen Regler 1 bzw. eine Sicherung 2 in den Leiterbahnkreis einschalten zu können. Hierzu wird der Temperaturregler 1 bzw. die Temperatursicherung 2 auf der Dickschichtheizung 10 positioniert, beispielsweise durch eine (nicht dargestellte) Halteeinrichtung, und die beiden Anschlüsse 5, 6 über die Kontaktverlängerungen 8, 9 mit den offenen Kontaktstellen der Heizleiterbahn 11 verbunden. Hierbei liegen die unterseitigen Endbereiche der Kontaktverlängerungen 8, 9 lose auf den offenen Kontakten der Heizleiterbahn auf und gewährleisten eine Überbrückung des ansonsten geöffneten elektrischen Strompfades. Die Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei Auftreten von temperaturimplizierten Schwankungen nichtsdestotrotz eine langlebige wirksame Kontaktierung und damit ein zuverlässiger Betrieb sichergestellt werden kann.
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Die Befestigung der thermischen Schalteinrichtung auf der Dickschichtheizung 10 kann beispielsweise durch ein in 4A nicht dargestelltes Halteteil, mittels dem die thermische Schalteinrichtung auf die Auflagefläche an die Oberseite der Dickschichtheizung 20 angedrückt und in bewegungsfester Position gehalten wird, erfolgen.
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Bei der Dickschichtheizung 10 nach 4B ist das jeweilige Ende der Heizleiterbahn 11 mit je einem thermischen Schaltelement z. B. in Form eines Temperaturreglers 2 verbunden. Infolgedessen steht lediglich jeweils ein Anschluss 5 des betreffenden Temperaturreglers 2 über eine Kontaktverlängerung 8 mit dem Ende der Heizleiterbahn 11 in Kontakt, wohingegen der weitere Anschluss 6 des Temperaturreglers 2 einen elektrischen Kontakt mit dem jeweiligen Anschlussdraht 12 gewährleistet. Somit kann bei dieser Anordnung auf einen zusätzlichen Kontaktanschluss zum Stromanschluss verzichtet werden. Hierdurch kann wiederum die Fehleranfälligkeit des elektrischen Kontaktanschlusses erniedrigt werden.
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Alternativ zu den Darstellungen in den 4A sowie 4B können die Heizleiterbahnen auch unter den thermisch sensiblen Teilen des jeweiligen thermischen Schaltgeräts verlaufen. Hierdurch können die Ansprechzeiten bzw. Auslösezeiten stark verkürzt werden.
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Die Darstellung nach 5A zeigt die Kontaktverlängerung 8 im Zustand vor der Montage an dem Anschluss 5 der thermischen Schalteinrichtung 1 bzw. 2 der Ausgestaltungen gemäß 1 - 3. Das Kontaktelement wird aus einer aus Metall (Federstahl) bestehenden Blattfeder hergestellt, an zwei Positionen gebogen und vorzugsweise durch einen Prägevorgang mit einer Ausbauchung 13 im unteren, den Kontaktbereich bildenden Endabschnitt der Kontaktverlängerung 8 versehen. Der obere Endbereich 19, 20 ist eben ausgebildet, so dass er flächig an der Unterseite des jeweiligen Anschlusses 5, 6 angelegt und dort mit letzterem verbunden werden kann.
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Bei der in der 5B dargestellten Variante einer federnden Kontaktverlängerung handelt es sich um eine ebenfalls aus einem Blattfedermaterial hergestellte Kontaktelementvariante, die im unterseitigen Bereich geschlossen und an der Oberseite zwei zueinander orientierte Anschlussbereiche für die Befestigung am jeweiligen Anschluss 5 bzw. 6 der thermischen Schalteinrichtung 1 bzw. 2 aufweist. Im unterseitigen Bereich kann ebenfalls eine Ausbauchung 13 vorgesehen sein. Diese Variante des Kontaktelements gewährleistet aufgrund ihrer im Montagezustand geschlossenen Form erhöhte Federwirkung. Auch diese Kontaktfeder steht vorzugsweise im am thermischen Schaltelement angebrachten Zustand über gedankliche Verlängerung der horizontalen Auflagefläche A (vgl. z. B. 1) hinaus nach unten über. Diese Ausgestaltung des Kontaktelements besitzt eine geschlossene Form, in dem die beiden offenen Endbereiche der Kontaktverlängerung unter Ausbildung einer Stoßfuge 28 den oberseitigen Kontaktbereich mit dem Anschluss 5 bzw. 6 bilden.
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Bei der Ausgestaltung nach 6 ist der obere Endbereich 19 des Kontaktelements vorzugsweise einstückig beidseitig mit Aufnahmekanälen 21 versehen. Der obere Endbereich 19 bildet somit eine Art Steckschuh. Die Aufnahmekanäle 21 können besonders einfach bei einem Blattfedermaterial durch eine Art Umbördeln eingebracht werden.
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Bei der (nicht zur Erfindung gehörigen) Ausgestaltung nach 7 wird alternativ als Kontaktverlängerung ein federnder Kontaktstift 25 verwendet. Dieser kann mit einem entsprechenden Oberteil wie bei 6 verbunden sein.
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Die 8C zeigt eine weitere Ausgestaltung einer federnden Kontaktverlängerung 9 in Form eines Kontaktelements gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Kontaktelement ist aus einer Blattfeder aufgebaut und umfasst sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite je einen Kontaktbereich mit einer Ausbauchung 13. Beide Kontaktbereiche kontaktieren lediglich durch Anpressdruck, der eine Kontaktbereich kontaktiert den Anschluss des thermischen Schaltelements, der andere Kontaktbereich kontaktiert den offenen Kontakt der Heizleiterbahn der Dickschichtheizung (siehe z. B. 4a sowie 4b). Die Halterung des Kontaktelements gewährleistet das Gehäuse 3 bzw. ein Gehäusezusatz 25, das bzw. der das Kontaktelement, vgl. Unteransicht mit Kontaktelement gemäß 8B, zumindest zum Teil umschließt und hierdurch in Position hält. Das Kontaktelement wird vor der Montage, vgl. Unteransicht ohne Kontaktelement 8A von unten, in eine durch das Gehäuse 3 bzw. Gehäuseteil 25 sowie den Anschluss 6 gebildete Tasche 26 eingelegt und anschließend über Befestigung der thermischen Schalteinrichtung auf deren Auflagefläche in Position gehalten. Zur Fixierung des Kontaktelements kann dieses zwei seitlich angeordnete Halteflügel 23, 24 aufweisen, die z. B. an Gehäusestegen 17 des Gehäuses bzw. Gehäuseteils 25 angreifen.
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Die 9A sowie 9B zeigen eine Möglichkeit der Befestigung eines thermischen Schaltelements gemäß der vorliegenden Erfindung auf einer in 9A bzw. 9B nicht dargestellten Dickschichtheizung. Bei dem Ausführungsbeispiel sind zum Beispiel zwei Temperaturregler 2 in einem gemeinsamen Zusatzgehäuse 25 untergebracht, welches mittels z. B. eines Bügels 27 auf der Oberseite der Dickschichtheizung befestigt wird. Der Bügel 27 wird hierzu an seinen beiden Enden auf der Oberseite der Dickschichtheizung beispielsweise angeschweißt. Die beiden Temperaturregler werden an ihren Anschlüssen 6 mit je einem in 9A bzw. 9B nicht dargestellten Anschlussdraht entsprechend der Ausgestaltung der 4B verbunden. In die beiden im Bereich der gegenüberliegenden Anschlüsse 5 befindlichen Taschen 26 werden (in 9A bzw. 9B nicht dargestellte) federnde Kontaktverlängerungen der Art wie sie in 8C gezeigt sind, eingelegt und über das montierte Zusatzgehäuse 25 in Position gehalten.
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Die 10A sowie 10B zeigen den Einsatz eines Kontaktelements bzw. einer Kontaktverlängerung 8 mit geschlossener Form, wie es in 5B dargestellt ist. Auch hier handelt es sich wie bei dem Ausführungsbeispiel der 9A sowie 9B um beispielsweise zwei Temperaturregler 2, die in einem gemeinsamen Zusatzgehäuse 25 untergebracht sind, welches mittels eines Bügels 27 auf der Oberseite einer nicht dargestellten Dickschichtheizung befestigt wird. Bei dieser Ausgestaltung des gemeinsamen Zusatzgehäuses 25 deckt Letzteres lediglich den oberseitigen Bereich der beiden Temperaturregler 2 ab. Der Bügel 27 ist hierbei als umlaufender Rahmen ausgebildet. Die federnden Kontaktelemente sind mit ihren beiden offenen Enden im Anschlussbereich mit dem Anschluss 5 unter Bildung einer Kontaktfuge 28 befestigt. Das jeweilige Kontaktelement besitzt hierdurch eine geschlossene, Ω-ähnliche Form. Auch hier können Ausbauchungen 13 zur Verbesserung des Abrollvorgangs im Kontaktbereich an der Dickschichtheizung vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Temperatursicherung
- 2
- Temperaturregler
- 3
- Gehäuse
- 4
- Schmelzpille
- 5
- Anschluss
- 6
- Anschluss
- 7
- Träger
- 8
- Kontaktverlängerung
- 9
- Kontaktverlängerung
- 10
- Dickschichtheizung
- 11
- Leiterbahn
- 12
- Anschlussdraht
- 13
- Ausbauchung
- 14
- Ausbauchung
- 15
- Befestigungspunkt
- 16
- Befestigungspunkt
- 17
- Gehäusesteg
- 18
- Bimetallfunktionsteil
- 19
- Endbereich oben
- 20
- Endbereich oben
- 21
- Aufnahmekanal
- 22
- Gehäuseteil
- 23
- Halteflügel
- 24
- Halteflügel
- 25
- Gehäusezusatz
- 26
- Tasche
- 27
- Bügel
- 28
- Stoßfuge
