DE19532867A1 - Halter für ein temperaturabhängiges Schaltwerk - Google Patents
Halter für ein temperaturabhängiges SchaltwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Halter für ein temperaturabhängiges,
vorzugsweise gekapseltes Schaltwerk, mit zwei Anschlußelementen,
die das Schaltwerk zwischen sich aufnehmen und unterschiedliche
Anschlüsse desselben elektrisch kontaktieren, und mit zwei
Kontaktelementen, die mit den Anschlußelementen elektrisch
verbunden sind und zum externen Anschluß des Schaltwerkes an
einen elektrischen Verbraucher dienen.
Ein derartiger Schalter ist aus der DE 38 17 080 C2 bekannt.
Temperaturabhängige, gekapselte Schaltwerke sind an sich
ebenfalls bekannt. Diese Schaltwerke werden häufig in Temperatur
wächtern eingesetzt und dienen dazu, die Temperatur eines Gerätes
zu überwachen. Hierzu weisen diese Schaltwerke im Kapselinneren
in aller Regel ein Bimetall-Element auf, welches bei Über
schreiten einer gewissen Übertemperatur "umschnappt" und
hierdurch einen elektrischen Kontakt löst oder schließt, wodurch
Einfluß auf die Temperatur des Gerätes genommen werden kann.
Im einfachsten Fall wird ein solches Schaltwerk mit einem
elektrischen Verbraucher als zu überwachendes Gerät in Reihe
geschaltet, so daß bei Erreichen der vorbestimmten Übertemperatur
die Stromzufuhr zu dem elektrischen Verbraucher unterbrochen
wird.
Es ist allgemein bekannt, diese Schaltwerke mit einem zwei
teiligen, elektrisch leitenden Gehäuse auszugestalten, in dem
eine Bimetall-Schnappscheibe und eine Federscheibe vorgesehen
sind. Die Federscheibe trägt ein Kontaktteil, das mit dem
Deckelteil in Anlage ist, so daß bei entsprechend niedriger
Temperatur über das Kontaktteil und die Federscheibe eine
leitende Verbindung zwischen dem Deckelteil und dem Bodenteil
des Schaltwerkes besteht. Erhöht sich die Temperatur des
Schaltwerkes, so "schnappt" die Bimetall-Schnappscheibe um und
bewegt dabei die Federscheibe derart, daß die elektrische
Verbindung zwischen Deckelteil und Bodenteil unterbrochen wird.
Wenn das Schaltwerk folglich in thermisch leitender Verbindung
mit dem bezüglich der Wärmeentwicklung zu überwachenden Teil
des Verbrauchers steht, kann die Bimetall-Schnappscheibe so
eingestellt werden, daß bei einer vorausgewählten Temperatur
des Verbrauchers der Stromfluß durch den mit dem Verbraucher
in Reihe geschalteten Bimetall-Schalter unterbrochen wird.
Solche Schaltwerke können selbsthaltend oder nicht-selbsthaltend
ausgebildet sein. Bei selbsthaltenden Schaltwerken ist in aller
Regel parallel zu dem Schaltwerk ein PTC-Element angeschlossen.
Solange die Übertemperatur nicht erreicht ist und das Schaltwerk
insofern geschlossen ist, fließt der Verbraucherstrom fast
vollständig über das Bimetall-Element. Bei Erreichen der
Übertemperatur und "Umschnappen" des Bimetall-Elementes beginnt
ein Strom durch das parallele PTC-Element zu fließen, wodurch
sich das PTC-Element erwärmt. Aufgrund dieser Wärmeentwicklung
wird das Bimetall-Element in der geöffneten Stellung gehalten.
Bei nicht-selbsthaltenden Schaltwerken ist in aller Regel kein
PTC-Element vorhanden, so daß das Bimetall-Element wieder
"zurückschnappt", wenn sich das zu überwachende Gerät aufgrund
der Abschaltung durch das Schaltwerk hinreichend abgekühlt hat.
Neben der Temperaturüberwachung übernehmen die Temperaturwächter
somit häufig noch weitere Funktionen, sie schützen den Ver
braucher vor zu hoher Stromaufnahme und/oder verhindern ein
Wiedereinschalten des Verbrauchers, wenn sich dessen Temperatur
wieder abgesenkt hat, wozu die Temperaturwächter selbsthaltend
ausgebildet werden. Um diese zusätzlichen Funktionen erfüllen
zu können, werden Parallel- und Vorwiderstände in den Temperatur
wächter integriert.
Diese Art von Schaltwerken ist häufig gekapselt ausgebildet.
Hierdurch wird erreicht, daß das empfindliche Bimetall-Element
geschützt wird. Die elektrischen Anschlüsse dieser gekapselten
Schaltwerke befinden sich in aller Regel auf gegenüberliegenden
Seiten des Schaltwerkes.
Zum externen Anschluß des Schaltwerkes ist es möglich, Anschluß
litzen direkt an das Gehäuse oder auf die Anschlüsse des
Schaltwerkes zu löten. Dieser Vorgang ist jedoch arbeits- und
damit kostenintensiv und kann aufgrund der hohen Löttemperatur
zu Beschädigungen des Schaltwerkes führen, was einen hohen
Ausschuß mit sich bringen kann.
Aus der eingangs genannten DE 38 17 080 C2 ist eine Temperatur
überwachungseinrichtung für Spaltpolmotoren bekannt, die zwei
an der Erregerwicklung befestigte Anschlußsteckerfahnen auf
weisen. Die bekannte Temperaturüberwachungseinrichtung besteht
aus einem Isolierstoffgehäuse, in welchem ein mit der ersten
Anschlußsteckerfahne der Erregerwicklung zu verbindender
Gegenstecker untergebracht ist und in welchem eine parallel
zur zweiten Anschlußsteckerfahne der Erregerwicklung ausge
richtete Anschlußsteckerfahne gehalten ist. Der ebenfalls in
dem Isolierstoffgehäuse aufgenommene Temperaturwächter stützt
sich unmittelbar auf der in dem Isolierstoffgehäuse gehaltenen
Anschlußsteckerfahne ab. Weiterhin ist an dem in dem Isolier
stoffgehäuse vorgesehenen Gegenstecker eine Kontaktfeder
angeformt, welche auf die gegenüberliegende Seite des Temperatur
wächters drückt.
Dieser bekannte Halter hat einen relativ komplizierten Aufbau
und ist ausschließlich an das durch die Anschlußfahnen des
Spaltpolmotors vorgegebene Anschlußbild angepaßt. Weiterhin
können Probleme dahingehend auftreten, daß sich der derart
eingeklemmte Temperaturwächter losrüttelt, was zu unerwünschten
Betriebsausfällen des Spaltpolmotors führen kann. Schließlich
ist dieser bekannte Halter lediglich an einen bestimmten Typ
von Temperaturwächter angepaßt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, den eingangs erwähnten Halter derart
weiterzubilden, daß der Halter möglichst universell einsetzbar
ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, einen möglichst universellen
Temperaturwächter zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs erwähnten
Halter für ein temperaturabhängiges, vorzugsweise gekapseltes
Schaltwerk dadurch gelöst, daß wenigstens eines der Anschluß
elemente dazu ausgelegt ist, zwischen sich und dem Schaltwerk
unterschiedliche Distanzstücke aufzunehmen, die das Schaltwerk
und das eine Anschlußelement elektrisch miteinander verbinden,
so daß Schaltwerke unterschiedlicher Dicke gehalten werden
können.
Die Aufgabe wird auch durch einen Temperaturwächter für einen
elektrischen Verbraucher gelöst, der einen erfindungsgemäßen
Halter aufweist, in dem ein Bimetall-Schaltwerk aufgenommen
ist, welches mit dem zu schützenden elektrischen Verbraucher
in Reihe geschaltet ist.
Schließlich wird die Aufgabe durch ein Distanzstück zur Fest
legung an einem Anschlußelement des erfindungsgemäßen Halters
gelöst, wobei das Distanzstück eine Platte ist, die dazu
ausgelegt ist, in eine U-förmige Abbiegung des einen Anschluß
elementes eingesetzt zu werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Mit diesem universellen Halter können nun unterschiedliche
Schaltwerke gehalten werden, z. B. solche mit und solche ohne
PTC-Element, denn diese beiden Typen von Schaltwerken haben
häufig aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von eingekapselten
Bauelementen eine unterschiedliche Dicke. Weiterhin ist das
Schaltwerk durch den Halter völlig lötfrei gehalten. Die
Kontaktelemente sind beliebig nach einem gewünschten Anschlußbild
konfigurierbar. Das Distanzstück, welches das eine Anschluß
element mit dem Schaltwerk elektrisch verbindet, kann Träger
der unterschiedlichsten elektrischen Funktionen sein. Einerseits
kann es eine direkte elektrische Verbindung zwischen Anschluß
element und Schaltwerk liefern, andererseits können diskrete
Bauelemente oder ganze Schaltkreise zwischen Schaltwerk und
Anschlußelement geschaltet werden.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das aufgenommene Distanzstück an
dem einen Anschlußelement festgelegt ist, so daß das Schaltwerk
zwischen dem Distanzstück und dem anderen Anschlußelement
gehalten wird.
Hier ist von Vorteil, daß die Zwischenschaltung des Distanz
stückes konstruktiv besonders einfach gelöst ist. Weiterhin
ergibt sich durch diese Maßnahme ein besonders einfacher
Zusammenbau, denn durch die Festlegung des Distanzstückes an
dem einen Anschlußelement wird das Distanzstück in dem Halter
unverlierbar aufgenommen, auch wenn das Schaltwerk noch nicht
eingesetzt ist. Hierdurch werden auch Fehler beim Zusammenbau
vermieden, da nach dem Einsetzen des Distanzstückes das Einsetzen
falscher, weil zu dicker Schaltwerke nicht möglich ist. Insgesamt
werden durch diese Maßnahme die Fertigungskosten gesenkt.
Weiter ist es bevorzugt, wenn wenigstens ein aus Anschlußelement
und Kontaktelement bestehendes Paar einstückig aus einem
elektrisch leitfähigen Materialstück ausgebildet ist.
Bei dieser Maßnahme ist von Vorteil, daß der Halter konstruktiv
besonders einfach wird, da die Teileanzahl insgesamt minimiert
ist. Hierdurch ergibt sich auch ein einfacherer Zusammenbau.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das elektrisch leitende Material
stück eine Fahne aus federndem Metall ist. Solche Fahnen sind
durch Biegetechniken besonders leicht konstruktiv an vorgegebene
Parameter anpaßbar. Die Federeigenschaft der Fahne schafft einen
sicheren Halt von Distanzstück und/oder Schaltwerk bei verein
fachter Montage derselben. Schließlich ist von Vorteil, daß
eine derartige Halterung dem Grunde nach reversibel ist,
Fehlmontagen also rückgängig gemacht werden können.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die dem Distanzstück
zugeordnete Fahne im Bereich ihres Anschlußelementes zur
Festlegung des Distanzstückes U-förmig abgebogen ist.
Mit Vorteil kann das Distanzstück auf einfache Weise in die
U-förmige Abbiegung eingeschoben werden. Ein derart einfacher
Arbeitsschritt ist leicht durch eine automatische Produktions
maschine (Roboter) zu bewerkstelligen. Gerade bei Fertigung
in lohnkostenintensiven Ländern führt diese Maßnahme daher zu
enormen Kosteneinsparungen.
Dabei ist es weiterhin besonders bevorzugt, wenn die dem
Distanzstück zugeordnete Fahne im Bereich der U-förmigen
Umbiegung mit einer Federnase oder -sicke versehen ist.
Hier ist es weiter von Vorteil, daß das Einschieben des Distanz
stückes unter Aufrechterhaltung des sicheren Haltes besonders
einfach vollzogen werden kann. Auch eine bei aufgetretener
Fehlmontage notwendige Umkehr dieses Schrittes ist wesentlich
leichter zu vollziehen. Schließlich lassen sich bei einer solchen
Ausgestaltung der Fahne - innerhalb gewisser Grenzen - Distanz
stücke unterschiedlicher Dicke einschieben. Dies vereinfacht
natürlich die Fertigung der Distanzstücke und verringert somit
deren Herstellungskosten. Alternativ hierzu könnten entweder
unterschiedliche Fahnen mit unterschiedlich dicken U-förmigen
Umbiegungen vorgesehen werden. Als eine weitere Alternative
ist es denkbar, die unterschiedlich dicken Distanzstücke
zumindest im Bereich ihrer Halterung durch die U-förmige
Umbiegung mit einer einheitlichen Formgebung zu versehen.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Fahnen im Bereich des Kontakt
elementes als gerade Kontaktfahnen mit einem vorbestimmten
Anschlußbild ausgebildet sind.
Hier ist von Vorteil, daß gerade Kontaktfahnen besonders einfach
herzustellen sind. Auch sind die vor Übertemperatur zu
schützenden Geräte leicht mit den entsprechenden Aufnahmen für
gerade Kontaktfahnen ausrüstbar, falls sie es nicht bereits
sind.
Besonders bevorzugt ist es, wenn dem Halter ein Adapterelement,
vorzugsweise ein Klemmsteinschlitten mit zwei Kontaktaufnahmen
zugeordnet ist, mit dem die Kontaktelemente kontaktierbar sind,
und das zwei weitere Anschlußorgane zum externen Anschluß des
Schaltwerkes aufweist.
Dies bringt bereits bei einem gattungsgemäßen Halter, also ohne
die Möglichkeit der Aufnahme unterschiedlicher Distanzstücke
und damit Schaltwerke, den erheblichen Vorteil, daß eine
größtmögliche Flexibilität beim externen Anschluß des Schalt
werkes erzielt wird. Im einfachsten Fall, etwa bei Verwendung
des Halters für entsprechend ausgelegte zu schützende Geräte,
kann der Halter ohne Zwischenschaltung des Adapterelementes
an dem zu schützenden Gerät angeschlossen werden. Falls ein
nicht für den Halter ausgelegtes Gerät zu schützen ist, wird
ein entsprechendes Adapterelement an den Halter angeschlossen.
Die weiteren Anschlußorgane des Adapterelementes zum externen
Anschluß des Schaltwerkes können nun entweder an die unterschied
lichsten Geräte angepaßt sein, was das Bereitstellen unterschied
licher Adapterelemente voraussetzt. Es ist jedoch von besonderem
Vorzug, ein möglichst universelles Adapterelement vorzusehen,
welches mit an sich bekannter Verbindungstechnik an die unter
schiedlichsten Geräte angeschlossen werden kann. Ein besonders
bevorzugtes, derartig universelles Adapterelement ist als
Klemmsteinschlitten ausgebildet, bei welchem die weiteren
Anschlußorgane Klemmsteine sind. Solche Klemmsteine haben den
Vorteil, daß z. B. Litzen unterschiedlicher Dicke angeschlossen
werden können.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Kontaktaufnahmen des Adapter
elementes als Klemmaufnahmen ausgebildet sind, in die die
Kontaktfahnen des Halters klemmbar sind.
Durch diese Maßnahme ergibt sich auf vorteilhafte Weise eine
besonders einfache Möglichkeit des Anschlusses des Adapter
elementes an den Halter.
Weiter ist es bevorzugt, wenn der Halter und/oder das Adapter
element zur Verbindung untereinander mit Rastmitteln versehen
ist/sind.
Hierdurch ergibt sich mit Vorteil eine sehr einfache Verbindungs
technik von Adapterelement und Halter. Von besonderem Vorzug
ist es jedoch, wenn diese Maßnahme unterstützend zu der Maßnahme
vorgesehen wird, die Kontaktaufnahmen als Klemmaufnahmen
auszubilden, denn hierdurch ergibt sich insgesamt eine sehr
starre Ankopplung des Adapterelementes an den Halter. Ein
unerwünschtes Lösen des Adapterelementes von dem Halter wird
so sicher vermieden.
Insgesamt ist es weiter bevorzugt, wenn der Halter in einem
Gehäuse vorgesehen ist, welches innenseitig derart geformt ist,
daß das Schaltwerk darin quer zu Richtung seiner Kontaktierung
klemmend oder rastend gehalten werden kann.
Dies bringt bereits bei einem gattungsgemäßen Schalter, also
ohne die Möglichkeit, unterschiedliche Distanzstücke und damit
unterschiedliche Schaltwerke festzulegen, den erheblichen
Vorteil, daß das Schaltwerk außerordentlich einfach in den Halter
eingesetzt werden kann. Ein derartiger Arbeitsschritt ist auf
leichte Weise mittels einer automatischen Produktionsmaschine
zu bewerkstelligen. Hierdurch verringern sich die Fertigungs
kosten. Gleichzeitig ergibt sich unabhängig von der Halterung
durch die Anschlußelemente ein sicherer Halt des Schaltwerkes
in dem Gehäuse und somit in dem Halter. Darüber hinaus ist eine
derartige klemmende oder rastende Halterung reversibel, so daß
Fehlmontagen rückgängig gemacht werden können.
Die Maßnahme, die klemmende oder rastende Halterung in Richtung
quer zur Kontaktierung vorzusehen, hat den Vorteil, daß Schalt
werke unterschiedlicher Dicke durch ein und dasselbe Gehäuse
gehalten werden können. Falls diese Maßnahme bei einem Halter
vorgesehen werden soll, in den nur Schaltwerke einheitlicher
Größe einzusetzen sind, muß die klemmende oder rastende Halterung
daher nicht notwendig quer zur Richtung der Schaltwerk
kontaktierung vorgesehen werden. Allerdings hat dies unabhängig
von der Art des Halters immer dann einen Vorteil, wenn die an
sich gebräuchlichen, pillenförmigen gekapselten Schaltwerke
mit elektrischen Anschlüssen an den Flachseiten verwendet werden,
da eine klemmende oder rastende Halterung besonders einfach
an der runden Umfangsfläche eines solchen Schaltwerktyps
realisierbar ist.
Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, diese Maßnahme damit
zu kombinieren, die dem Distanzstück zugeordnete Fahne im Bereich
ihres Anschlußelementes zur Festlegung des Distanzstückes U-förmig
abzubiegen, denn bei Verbindung dieser beiden Maßnahmen
können sowohl das Distanzstück als auch das Schaltwerk auto
matisiert in das Gehäuse eingesetzt werden, wodurch es über
raschenderweise möglich wird, einen mit einem solchen Halter
ausgestatteten Temperaturwächter völlig automatisiert zu
fertigen.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse wenigstens einen
Innenvorsprung zur klemmenden oder rastenden Abstützung des
Schaltwerkes aufweist.
Hier ist von Vorteil, daß die rastende/klemmende Abstützung
des Schaltwerkes konstruktiv besonders einfach zu lösen ist.
Denn durch Abstimmung von Dicke und Größe des Vorsprunges kann
die gewünschte Stärke der Klemm- bzw. Rastwirkung konstruktiv
leicht erreicht werden.
Ferner ist bevorzugt, wenn das Gehäuse eine Haube aufweist,
an der zwei jeweils ein Anschlußelement und ein Kontaktelement
aufweisende Fahnen festgelegt sind.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Fahnen jeweils ein Steckelement
aufweisen, die in einer jeweiligen Steckaufnahme des Gehäuses
verankerbar sind. Alternativ kann diese Festlegung in einem
Vormontageschritt erfolgen, z. B. durch Eingießen der Fahnen
während des Spritzgusses der Haube. Hierdurch vermindert sich
die Zahl der zusammenzubauenden Teile.
Hier ist von Vorteil, daß die Anbringung der Fahnen an dem
Gehäuse durch einen einfachen Steckvorgang realisierbar ist.
Ebenso wie bei einigen zuvor beschriebenen Maßnahmen ist ein
solcher Arbeitsschritt leicht durch eine automatische Produk
tionsmaschine zu bewerkstelligen, so daß die Herstellungskosten
weiter verringert werden können.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse eine Abdeckung
für die Haube aufweist. Durch eine solche Abdeckung werden das
im Inneren befindliche Schaltwerk, das Distanzstück und die
notwendigen Kontaktierungen vor Umwelteinflüssen wie Staub oder
Feuchtigkeit weitgehend oder gänzlich abgeschirmt.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Abdeckung innenseitig einen
Sockel aufweist, der bei Aufsetzen der Abdeckung auf die Haube
das Schaltwerk quer zur Richtung der Kontaktierung des Schalt
werkes und quer zur Richtung der Klemm- bzw. Rastwirkung zwischen
Haube und Schaltwerk abstützt.
Durch diese Maßnahme wird das Schaltwerk in dem Gehäuse unver
rückbar festgelegt. Somit wird ein unbeabsichtigtes Lösen der
klemmenden oder rastenden Abstützung des Schaltwerkes in der
Haube verhindert.
Es ist weiter bevorzugt, wenn das Distanzstück mit seiner dem
Schaltwerk abgewandten Seite an einer Gehäuseinnenwand anliegt
und wenn die Abdeckung innenseitig einen wandartigen Vorsprung
aufweist, der bei Aufsetzen der Abdeckung auf die Haube in Anlage
an die dem Distanzstück gegenüberliegende Seite des Schaltwerkes
gelangt, so daß das Schaltwerk in Richtung seiner Kontaktierung
zwischen dem an der Gehäuseinnenwand anliegenden Distanzstück
und dem wandartigen Vorsprung festgelegt ist.
Hier ist weiter von Vorteil, daß das Schaltwerk bei aufgesetzter
Abdeckung nicht nur in Richtung quer zur Kontaktierung, sondern
auch in Richtung der Kontaktierung des Schaltwerkes unverrückbar
im Gehäuse festgelegt ist. Somit ist das Schaltwerk allseitig
unverrückbar montiert. Selbst bei Einsatz des Schaltwerkes an
vor Übertemperatur zu schützenden vibrierenden Geräten wie
Elektromotoren etc. ist somit die Funktionsfähigkeit immer
gewährleistet.
Insgesamt ist es weiter bevorzugt, wenn das Distanzstück aus
isolierendem Material, vorzugsweise Keramik ist und wenn auf
die Platte eine Leiterbahn aufgebracht ist, die das zugeordnete
Anschlußelement mit dem entsprechenden Anschluß des Schaltwerkes
elektrisch verbindet.
Hier ist von Vorteil, daß das Distanzstück selbst vom Gewicht
her leicht und die Verbindung zwischen Anschlußelement und
Anschluß des Schaltwerkes auf einfache Weise vollzogen werden
kann, denn das Aufbringen von Leiterbahnen auf einem isolierenden
Material bietet große Freiheitsgrade hinsichtlich der Leiter
bahnverlegung als auch der Integration von diskreten Bau
elementen. Zwar ist es generell auch denkbar, das Distanzstück
aus Metall auszubilden, ein solches Distanzstück ist jedoch
vom Gewicht her relativ schwer und von der elektrischen Verbin
dungstechnik her unflexibel.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn die auf dem Distanzstück
aufgebrachte Leiterbahn durch einen Dickschichtwiderstand
gebildet ist bzw. einen solchen aufweist. Denn hierdurch läßt
sich auf einfache Weise ein Reihenvorwiderstand für das Schalt
werk zur Strombegrenzung oder zum stromabhängigen Schalten
realisieren.
Bei dem neuen Distanzstück ist es bevorzugt, wenn die Platte
aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise Keramik
besteht und wenn auf dem Distanzstück eine Leiterbahn aufgebracht
ist.
Hier ist von Vorteil, daß das Distanzstück selbst vom Gewicht
her leicht und die Verbindung zwischen Anschlußelement und
Anschluß des Schaltwerkes auf einfache Weise vollzogen werden
kann. Denn das Aufbringen von Leiterbahnen auf einem isolierenden
Material bietet große Freiheitsgrade hinsichtlich der Leiterbahn
verlegung als auch der Integration von diskreten Bauelementen.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Leiterbahn durch einen Dick
schichtwiderstand gebildet ist bzw. einen solchen aufweist.
Denn hierdurch läßt sich auf einfache Weise ein Reihenvor
widerstand für das Schaltwerk zur Strombegrenzung realisieren.
Schließlich ist es bevorzugt, wenn die Platte aus einem elek
trisch leitenden Material besteht.
Bei dieser alternativen Maßnahme ist von Vorteil, daß das
Distanzstück einfach herzustellen ist, wodurch sich die Produk
tionskosten verringern.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben
sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils
angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines mit einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halters ausge
statteten Temperaturwächters von vorne;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des Temperatur
wächters von Fig. 1 von der Seite;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht des Temperatur
wächters von Fig. 1 in einer Ansicht von unten;
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Abdeckung des
Gehäuses des Temperaturwächters von Fig. 1;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der Abdeckung von
Fig. 4;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer einem Distanzstück zugeord
neten Fahne des Temperaturwächters von Fig. 1;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Fahne des Tempera
turwächters von Fig. 1; und
Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht eines dem
Temperaturwächter von Fig. 1 zugeordneten Adapter
elementes.
In Fig. 1 und 2 ist ein Temperaturwächter 1 zur Überwachung
der Temperatur eines Gerätes, üblicherweise eines elektrischen
Verbrauchers gezeigt. Der Temperaturwächter 1 umfaßt ein Gehäuse
mit einer Haube 2 und einer Abdeckung 3. Im Inneren des Gehäuses
ist ein gekapseltes pillenförmiges Bimetall-Schaltwerk 4 aufge
nommen. An dem Gehäuse sind weiterhin zwei Fahnen 5, 6 aus
Federmetall vorgesehen.
Die Fahnen 5, 6, die in den Fig. 6 und 7 jeweils in einer
Seitenansicht dargestellt sind, weisen jeweils ein Anschluß
element 7 bzw. 8, ein Kontaktelement 9 bzw. 10 und ein Steck
element 11 bzw. 12 auf. Die Steckelemente 11 bzw. 12 sind in
gegenüberliegenden Steckaufnahmen 13 bzw. 14 der Haube 2 ver
ankert. Die Kontaktelemente 9, 10 sind jeweils als Verlängerungen
der Steckelemente 11, 12 ausgebildet, treten durch die Abdeckung
3 hindurch und stehen gegenüber dieser unter Ausbildung von
geraden Kontaktfahnen hervor.
Das Anschlußelement 7 ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet
und ist vom Bereich des Übergangs zwischen Steckelement 11 und
Kontaktelement 9 senkrecht hiervon abgebogen. Das Ende des
Anschlußelementes 7 ist als Federgabel 15 ausgebildet, die einen
auf einer Seite des Schaltwerkes 4 mittig vorgesehenen Anschluß
16 kontaktiert.
Das Anschlußelement 8 ist ebenso von dem Übergang zwischen
Steckelement 12 und Kontaktelement 10 abgebogen und erstreckt
sich im wesentlichen parallel zu dem Steckelement 12. Das
Anschlußelement 8 ist endseitig U-förmig abgebogen und weist
an dem freistehenden U-Schenkel eine Federnase 17 auf.
In die U-förmige Abbiegung des Anschlußelementes 8 ist ein
Distanzstück 18 aus Keramikmaterial eingeschoben, welches sich
parallel zu der der Federgabel 15 gegenüberliegenden Seite des
Schaltwerkes 4 erstreckt. Auf der Oberfläche des Distanzstückes
18 ist ein Dickschichtwiderstand 19 ausgebildet, welcher das
Anschlußelement 8 und das Gehäuse des Schaltwerkes 4 elektrisch
verbindet, welches gegenüber dem durch die Federgabel 15 des
anderen Anschlußelementes 7 kontaktierten Anschluß 16 des Schalt
werkes 4 elektrisch isoliert ist.
Der auf dem Distanzstück 18 aufgebrachte Dickschichtwiderstand
19 bildet somit einen Vorwiderstand für das Schaltwerk 4, welcher
Strombegrenzungszwecke etc. erfüllt.
Durch die mit der Federnase 17 versehene U-förmige Ausgestaltung
des Anschlußelementes 8 lassen sich Distanzstücke 18 unter
schiedlicher Dicke aufnehmen. Dies birgt die Möglichkeit, in
die mit den Fahnen 5, 6 versehene Haube 2 Schaltwerke 4 unter
schiedlicher Dicke einzusetzen. Somit können bspw. gekapselte
Schaltwerke 4 mit Selbsthaltung, welche einen zu dem Bimetall-
Stück parallel geschalteten PTC-Widerstand aufweisen, oder auch
flachere gekapselte Schaltwerke 4 ohne Selbsthaltung eingesetzt
werden.
Weiterhin kann durch das Distanzstück 18 die Anschaltung des
Schaltwerkes 4 verändert werden. Bei der gezeigte Ausführungsform
ist, wie oben beschrieben, ein Dickschichtwiderstand 19 als
Vorwiderstand vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, andere
Distanzstücke einzusetzen, auf welchen lediglich eine einfache
Leiterbahn aufgebracht ist, oder die selbst aus elektrisch
leitendem Material bestehen, so daß kein Vorwiderstand realisiert
wird. Die Anordnung aus Haube 2 mit darin eingesteckten Fahnen
5, 6 ist somit universell für unterschiedliche Schaltwerke 4
und unterschiedliche Anschaltungen derselben verwendbar.
In Fig. 1 und 2 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit einige
konstruktive Details des Gehäuses nicht dargestellt, auf die
nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 eingegangen werden
soll.
Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Haube
2 von unten gesehen. Es ist zu erkennen, daß das Distanzstück
18 in die U-förmige Ausgestaltung des Anschlußstückes 8 ein
führbar ist und flach an einer Innenwand 20 der Haube 2 anliegt.
Das Gehäuse des eingesetzten Schaltwerkes 4, das im vorliegenden
Fall ein rundes gekapseltes Schaltwerk (siehe Fig. 1) ist, liegt
mit seiner einen Axialseite an der der Innenwand 20 gegenüber
liegenden Seite des Distanzstückes 18 mit darauf aufgebrachtem
Dickschichtwiderstand 19 an. Hierdurch wird eine elektrische
Verbindung zwischen dem Anschlußelement 8 und dem Gehäuse des
Schaltwerkes 4 hergestellt. Die Federgabel 15 des anderen
Anschlußelementes 7 drückt gegen die gegenüberliegende Axialseite
des Schaltwerkes 4, was nicht nur einen sicheren Kontakt zwischen
Federgabel 15 und dem entsprechenden Anschluß 16 des Schaltwerkes
4, sondern auch zwischen dem Dickschichtwiderstand 19 und dem
Gehäuse des Schaltwerkes 4 gewährleistet.
In Fig. 3 ist weiterhin zu erkennen, daß das Schaltwerk radial
zwischen einer Seitenwand 21 der Haube 2 und einer von der
gegenüberliegenden Seitenwand senkrecht vorstehenden Rippe 22
eingeklemmt ist. Hierdurch ergibt sich ein sicherer Halt des
Schaltwerkes 4 in der Haube 2, und zwar unabhängig von der Dicke
des Schaltwerkes in seiner Axialrichtung. Somit können Schalt
werke 4 unterschiedlicher Dicke gleichermaßen in die so ausge
staltete Haube 2 eingesetzt werden.
In den Fig. 4 und 5 ist zu erkennen, daß die Abdeckung 3 seitlich
Durchbrechungen 23, 24 zum Durchführen der Kontaktelemente 9,
10 sowie innenseitig einen nach oben vorstehenden Sockel 25
aufweist, dem seitlich jeweils ein Seitenträger 26 bzw. 27
zugeordnet ist, die eine etwas größere Höhe als der Sockel 25
haben. Beim Aufsetzen der Abdeckung 3 auf die Haube 2 drückt
der Sockel 25 auf das Schaltwerk 4 mit Unterstützung durch die
Seitenträger 26, 27. Bei vollständig aufgesetzter Abdeckung
3 ist das Schaltwerk 4 somit nicht nur radial seitlich durch
die Seitenwand 21 bzw. die Rippe 22 eingeklemmt, sondern auch
radial zwischen dem Sockel 25 mit den Seitenträgern 26, 27 und
dem Boden der Haube 2 festgelegt. Bei zusammengesetztem Gehäuse
ist das Schaltwerk 4 somit unabhängig von seiner axialen Dicke
radial derart festgelegt, daß auch ein starkes Rütteln, wie
bspw. bei Verwendung des Temperaturwächters an einem Elektro
motor, keine Gefahr besteht, daß das Schaltwerk 4 durch Radial
versatz von dem Anschlußelement 7 und/oder dem Dickschicht
widerstand 19 elektrisch getrennt wird.
In den Fig. 4 und 5 ist ferner zu erkennen, daß von der Abdeckung
3 innenseitig parallel zu dem Sockel 25 ein wandartiger Vorsprung
28 vorsteht, und zwar höher als der Sockel 25 und die Seiten
träger 26, 27. Beim Aufsetzen der Abdeckung 3 auf die Haube
2 schiebt sich der wandartige Vorsprung 28 zwischen das Schalt
werk 4 und das Anschlußelement 7. Hierdurch ist zum einen
gewährleistet, daß das Anschlußelement 7 im Bereich seiner L-förmigen
Abbiegung gegenüber dem Gehäuse des Schaltwerkes 4
elektrisch isoliert ist. Zum anderen wird hierdurch das Schalt
werk 4 axial festgelegt. Obwohl der wandartige Vorsprung 28
somit das Schaltwerk 4 axial festlegt, können Schaltwerke 4
unterschiedlicher axialer Dicke eingesetzt werden, da bei
Verwendung entsprechend unterschiedlich dicker Distanzstücke
18 der Abstand zwischen der Innenwand 20 und dem wandartigen
Vorsprung 28 immer gleich ist.
Der wandartige Vorsprung 28 ist oberseitig mit einer Ausnehmung
29 versehen, damit die Federgabel 15 den Anschluß 16 des Schalt
werkes 4 ungehindert kontaktieren kann.
Durch die axiale Festlegung der Anordnung aus Schaltwerk 4 und
Distanzstück 18 wird somit verhindert, daß z. B. im Einsatz
an einem rüttelnden Elektromotor das Schaltwerk 4 durch Axial
versatz von der Federgabel 15 und/oder dem Dickschichtwiderstand
19 elektrisch getrennt wird.
Es ist offensichtlich, daß die vorliegend durch den Temperatur
wächter 1 realisierte Axial- und Radialfestlegung des Schalt
werkes 4 in dem Gehäuse auch dann zu nutzen ist, wenn lediglich
Schaltwerke 4 gleicher Dicke zu verwenden sind. In diesem Fall
könnte - unter Verzicht auf den durch den Dickschichtwiderstand
19 realisierten Vorwiderstand - auf den Einsatz von Distanz
stücken 18 verzichtet werden. Es ist offensichtlich, daß das
Anschlußelement 8 dann anders geformt sein müßte. Beispielsweise
könnte das Anschlußelement 8 in diesem Fall flach L-förmig
geformt werden, so daß es mit dem Gehäuse des Schaltwerkes 4
elektrisch in Kontakt tritt.
In Fig. 8 ist mit 30 ein als Klemmsteinschlitten ausgebildetes
Adapterelement gezeigt. Der Klemmsteinschlitten 30 weist zwei
Klemmsteinaufnahmen 31, 32 für - nicht dargestellte - Klemmsteine
üblicher Bauart auf. Oberseitig ist der Klemmsteinschlitten
30 mit zwei Klemmaufnahmen 33, 34 aus elektrisch leitendem
Material versehen, in welche die Kontaktelemente 9, 10 des
Temperaturwächters 1 unter Ausbildung einer elektrischen
Verbindung zwischen den Kontaktelementen 9, 10 und den ent
sprechenden Klemmsteinen klemmend einführbar sind.
Es ist in Fig. 8 weiterhin zu erkennen, daß das Gehäuse des
Temperaturwächters 1 unterseitig mit einer Rastnase 35 ausge
bildet ist, welche bei Ansetzen des Klemmsteinschlittens 30
an den Temperaturwächter 1 auf rastende Weise mit einer Rastzunge
36 desselben in Eingriff tritt. Hierdurch ist eine sichere
mechanische Verbindung zwischen Temperaturwächter 1 und Klemm
steinschlitten 30 gewährleistet, auch wenn die durch die
Klemmaufnahmen 33, 34 hervorgerufene Klemmwirkung für manche
Anwendungsfälle zur mechanischen Verbindung ausreichen mag.
Obwohl das Adapterelement im vorliegenden Fall als Klemmstein
schlitten 30 ausgebildet ist, können nach Bedarf auch andere
Typen von Adapterelementen mit dem Temperaturwächter 1 verbunden
werden. Dies kann auf besonders einfache Weise bewerkstelligt
werden, da die Kontaktelemente 9, 10 als gerade Kontaktfahnen
mit einem festgelegten Anschlußbild ausgebildet sind, was die
Konstruktion von geeigneten Adapterelementen einfach macht.
Alternativ ist es natürlich auch möglich, statt als gerade
Kontaktfahnen ausgebildeter Kontaktelemente 9, 10 solche eines
anderen Anschlußtyps vorzusehen. Es ist offensichtlich, daß
dann ggf. die Konstruktion der Abdeckung 3 abzuändern ist.
Claims (24)
1. Halter für ein temperaturabhängiges, vorzugsweise
gekapseltes Schaltwerk (1), mit zwei Anschlußelementen
(12, 13), die das Schaltwerk (1) zwischen sich aufnehmen
und unterschiedliche Anschlüsse desselben elektrisch
kontaktieren, und mit zwei Kontaktelementen (14, 15), die
mit den Anschlußelementen (12, 13) elektrisch verbunden
sind und zum externen Anschluß des Schaltwerkes (1)
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines (13) der
Anschlußelemente (12, 13) dazu ausgelegt ist, zwischen sich
und dem Schaltwerk (1) unterschiedliche Distanzstücke (16)
aufzunehmen, die das Schaltwerk (1) und das eine
Anschlußelement (13) elektrisch miteinander verbinden,
so daß Schaltwerke unterschiedlicher Dicke gehalten werden
können.
2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
aufgenommene Distanzstück (16) an dem einen Anschlußelement
(13) festgelegt ist, so daß das Schaltwerk (1) zwischen
dem Distanzstück (16) und dem anderen Anschlußelement (12)
gehalten wird.
3. Halter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein aus Anschlußelement (12, 13) und
Kontaktelement (14, 15) bestehendes Paar einstückig aus
einem elektrisch leitenden Materialstück (18, 19) ausgebildet
ist.
4. Halter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
elektrisch leitende Materialstück eine Fahne (18, 19) aus
federndem Metall ist.
5. Halter nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Distanzstück (16) zugeordnete Fahne (19) im Bereich
ihres Anschlußelementes (13) zur Festlegung des
Distanzstückes (16) U-förmig abgebogen ist.
6. Halter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
dem Distanzstück (16) zugeordnete Fahne (19) im Bereich
der U-förmigen Umbiegung mit einer Federnase oder -sicke
(20) versehen ist.
7. Halter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fahnen (18, 19) im Bereich des
Kontaktelementes als gerade Kontaktfahnen (14, 15) mit einem
vorbestimmten Anschlußbild ausgebildet sind.
8. Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Halter ein Adapterelement (40),
vorzugsweise ein Klemmsteinschlitten mit zwei
Kontaktaufnahmen (44, 45) zugeordnet ist, mit dem die
Kontaktelemente (14, 15) kontaktierbar sind, und das zwei
weitere Anschlußorgane zum externen Anschluß des
Schaltwerkes (1) aufweist.
9. Halter nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktaufnahmen des Adapterelementes (40) als
Klemmaufnahmen (44, 45) ausgebildet sind, in die die
Kontaktfahnen (14, 15) des Halters klemmbar sind.
10. Halter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter und/oder das Adapterelement (40) zur
Verbindung untereinander mit Rastmitteln (29, 46) versehen
ist/sind.
11. Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Halter in einem Gehäuse (2, 3)
vorgesehen ist, das innenseitig derart geformt ist, daß
das Schaltwerk (1) darin quer zur Richtung seiner
Kontaktierung klemmend oder rastend gehalten wird.
12. Halter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (2, 3) wenigstens einen Innenvorsprung (28) zur
klemmenden oder rastenden Abstützung des Schaltwerkes (1)
aufweist.
13. Halter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (2, 3) eine Haube (2) aufweist, an der zwei
jeweils ein Anschlußelement (12, 13) und ein Kontaktelement
(14, 15) aufweisende Fahnen (18, 19) festgelegt sind.
14. Halter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fahnen (18, 19) jeweils ein Steckelement (22, 23) aufweisen,
die in einer jeweiligen Steckaufnahme (26, 27) des Gehäuses
(2, 3) verankerbar sind.
15. Halter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (2, 3) eine Abdeckung (3) für die Haube
(2) aufweist.
16. Halter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdeckung (3) innenseitig einen Sockel (30) aufweist, der
bei Aufsetzen der Abdeckung (3) auf die Haube (2) das
Schaltwerk (1) quer zur Richtung der Kontaktierung des
Schaltwerkes (1) und quer zur Richtung der Klemm- bzw.
Rastwirkung zwischen Haube (2) und Schaltwerk (1) abstützt.
17. Halter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das Distanzstück (16) mit seiner dem Schaltwerk (1)
abgewandten Seite an einer Gehäuseinnenwand (24) anliegt
und daß die Abdeckung (3) innenseitig einen wandartigen
Vorsprung (36) aufweist, der bei Aufsetzen der Abdeckung
(3) auf die Haube (2) in Anlage an die dem Distanzstück
(16) gegenüberliegende Seite des Schaltwerkes (1) gelangt,
so daß das Schaltwerk (1) in Richtung seiner Kontaktierung
zwischen dem an der Gehäuseinnenwand (24) anliegenden
Distanzstück (16) und dem wandartigen Vorsprung (36)
festgelegt ist.
18. Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das Distanzstück eine Platte (16) aus
isolierendem Material, vorzugsweise Keramik ist und daß
auf die Platte (16) eine Leiterbahn aufgebracht ist, die
das zugeordnete Anschlußelement (13) mit dem entsprechenden
Anschluß des Schaltwerkes elektrisch verbindet.
19. Halter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiterbahn durch einen Dickschichtwiderstand gebildet ist.
20. Temperaturwächter für einen elektrischen Verbraucher, mit
einem Halter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 und einem
in dem Halter aufgenommenen Bimetall-Schaltwerk (1), das
in Reihe zwischen die Kontaktelemente geschaltet ist, so
daß es mit dem elektrischen Verbraucher in Reihe schaltbar
ist.
21. Distanzstück zur Festlegung an einem Anschlußelement eines
Halters gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das
Distanzstück eine Platte ist, die dazu ausgelegt ist, in
eine U-förmige Abbiegung des einen Anschlußelementes (13)
eingesetzt zu werden.
22. Distanzstück gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte aus elektrisch isolierendem Material,
vorzugsweise Keramik besteht und daß auf dem Distanzstück
eine Leiterbahn aufgebracht ist.
23. Distanzstück gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterbahn durch einen Dickschichtwiderstand
gebildet ist.
24. Distanzstück gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte aus elektrisch leitendem Material besteht.
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