DE19639942C2 - Thermische Sicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine thermische Sicherung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Einrichtungen sind aus der DE 42 19 304 C2 bekannt.

Weiterhin ist aus der DE 42 09 542 C2 eine Schmelzsicherung mit Federarm bekannt, der unter fixierter Vorspannung mit ei­ ner Kontaktstelle eines Substrats verlötbar ist.

Beispielsweise ist bei Kühlaggregaten von Kühlschränken, de­ ren Elektromotoren, auf deren Antriebswelle der Kühlkompres­ sor sitzt, ein sogenannter Motorstart-Kaltleiter (PTC- Widerstände) vorgeschaltet. Jeweils in der Anlauf- oder Startphase des Elektromotors erwärmt der durch den PTC Widerstand fließende Strom den Kaltleiter sehr stark, wodurch der Widerstandswert des Kaltleiters von einigen Ohm in kaltem Zustand in sehr kurzer Zeit, oftmals innerhalb weniger Sekun­ den, auf sehr hohe Widerstandswerte zunimmt.

Da in der Umgebung beispielsweise von Motorstart-Kaltleitern Ölrückstände oder eine insgesamt ölhaltige Atmosphäre u. ä. anzutreffen ist, besteht ein gewisses Risiko darin, daß sich derartige Rückstände unter ungünstigen Voraussetzungen ent­ zünden können. Im ungünstigsten Fall könnte dies dazu führen, daß es beispielsweise im Bereich des Kühlaggregats eines Kühlschranks, welchem ein Motorstart-Kaltleiter zugeordnet ist, ein Schwelbrand entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine thermische Sicherung mit einem Kaltleiter anzugeben, die eine kurze Ansprechzeit aufweist.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand weiterer Ansprü­ che.

Ein besonderer Vorteil bei der erfinderischen Lösung liegt darin, daß bestehende elektrische Einrichtungen nur geringfü­ gig abgeändert werden müssen, damit ein thermisches Siche­ rungselement, das gemäß der Erfindung in unmittelbarer Nähe eines Kaltleiters anzuordnen ist, untergebracht werden kann. Auf diese Weise sind somit bestehende elektrische Einrichtun­ gen gemäß der Erfindung mit einer thermischen Sicherung nach­ rüstbar.

Wenn beispielweise bei Motorstarteinrichtungen mit Kaltlei­ tern gemäß der Erfindung ein thermisches Sicherungselement in unmittelbarer Nähe des Kaltleiters, angeordnet ist, ist bei Gefahr eines Überhitzens ein sofortiges Ansprechen der ther­ mischen Sicherung gewährleistet und somit eine gemäß der Er­ findung aus- oder nachgerüstete, elektrische Einrichtung ab­ solut sicher vor Überhitzen geschützt.

Bei Schmelzen des gemäß der Erfindung an bevorzugten Stellen angeordneten Sicherungselements wird die Stromzufuhr zu der zu schützenden elektrischen Einrichtung sofort unterbrochen, so daß die Gefahr, daß es gegebenenfalls doch zu einem Schwelbrand kommen könnte, von vornherein sicher unterbunden ist.

Da das Sicherungselement U- bzw. V-förmig ausgebildet ist, befindet sich bei Anordnung und Unterbringung einer thermi­ schen Sicherung im Inneren des Gehäuses einer elektrischen Einrichtung, beispielsweise einer Motorstarteinrichtung mit Kaltleiter, somit der Scheitelpunkt des U- bzw. V-förmig aus­ gebildeten Sicherungselements in unmittelbarer Nähe des Kalt­ leiters.

Bei Verwenden der gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise speziell ausgebildeten thermischen Sicherung und deren Anord­ nung in unmittelbarer Nähe des Kaltleiters erfolgt somit we­ gen des geringen Abstandes zwischen dem Sicherungselement und dem vor Überhitzen zu schützenden Kaltleiters ein Schmelzen der thermischen Sicherung besonders schnell.

Um ein Ausbreiten eines im Entstehen begriffenen Schwelbran­ des von vorne herein zu verhindern, besteht daher zusätzlich und sicherheitshalber Gehäuse aus selbstverlöschendem Kunst­ stoff, oder das Gehäuse ist mit einem selbstverlöschendem Kunststoff ausgekleidet.

Da sich jedoch nach dem - wenn auch möglicherweise kurze Zeit später erfolgenden - Schmelzen des Sicherungselements und dem damit verbundenen Unterbrechen der Stromzufuhr die Wärmequel­ le, im vorstehend angeführten Beispiel der Kaltleiter der Mo­ torstarteinrichtung, nicht mehr weiter erhitzen kann, er­ lischt ein in der Entstehung begriffener Schwelbrand wegen des Auskleidens des Gehäuses mit bzw. des gesamten Gehäuses aus selbsverlöschendem Kunststoff sofort. Damit ist auch ein Ausbreiten eines Schwelbrandes absolut sicher unterbunden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnun­ gen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Motorstarteinrich­ tung mit Kaltleiter;

Fig. 2 schematisch in Vergrößerung einen Teil eines Bereichs der in Fig. 1 dargestellten Motorstarteinrichtung, in welchem gemäß der Erfindung eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform eines Sicherungselements untergebracht ist;

Fig. 3 schematisch in Vergrößerung den Teil eines Bereichs der in Fig. 1 dargestellten Motorstarteinrichtung, in welcher gemäß der Erfindung eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Sicherungselements unterge­ bracht ist, und

Fig. 4 schematisch ebenfalls vergrößert eine Draufsicht auf die in Fig. 3 wiedergegebene Ausführung eines Siche­ rungselements.

In der in Fig. 1 dargestellten schematischen Draufsicht einer Motorstarteinrichtung ist ein Kaltleiter 3 in einem Gehäuse 1 über Halterungen 2a und 2b gehalten. Auf einander gegenüber­ liegenden Seiten des Kaltleiters 3 liegen Federkontakte 5a und 5b an dem Kaltleiter an, über welche Strom zugeführt wird.

Die Federkontakte 5a und 5b sind mit Anschlußteilen 4a bzw. 4b leitend verbunden, die über Verlängerungen 4a' bzw. 4b' mit schematisch angedeuteten Stromzuführ-Steckkontakten 7a bzw. 7b verbunden sind. In Fig. 1 ist die Verlängerung 4b' des Anschlußteils 4b an einer mit dem Bezugszeichen 6 bezeichne­ ten Stelle aufgetrennt und damit unterbrochen.

Wie im einzelnen vergrößert in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Trennstelle 6 durch ein Sicherungselement 8 überbrückt, indem dessen beide etwa um 90° abgewinkelten Enden 81 und 82 an durch die Trennstelle 6 voneinander getrennten Bereichen der Verlängerung 4b' beispielsweise mittels Nieten befestigt sind.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Sicherungselement 8 in Fig. 2 hat die Form des Großbuchstabens U, und dessen in Fig. 2 nach unten weisender Scheitelpunkt 83 reicht so nahe wie nur irgend möglich an den Kaltleiter 3 heran.

Das Sicherungselement 6 ist aus einem niedrig schmelzenden Material hergestellt, dessen Schmelzpunkt so gewählt ist, daß er unter einer für den Kaltleiter 3 kritischen Temperatur liegt. Dadurch ist sichergestellt, daß von dem Kaltleiter 3 bzw. der Motorstarteinrichtung, in welcher der Kaltleiter 3 untergebracht ist, die maximal zulässige Temperatur nicht überschritten wird.

In Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht wieder­ gegeben, die ebenfalls gegenüber der Draufsicht in Fig. 1 um 90° gedreht ist. In Fig. 4 ist dagegen eine Draufsicht auf ei­ nen 6-armigen Federkontakt 5b entlang einer Linie in Fig. 3 in Richtung auf den Anschlußteil 4b und dessen Verlän­ gerung 4b' wiedergegeben.

Wie der Draufsicht von Fig. 3 zu entnehmen ist, ist gemäß der Erfindung eine modifizierte Weiterbildung des Sicherungsele­ ment 8' etwa V-förmig ausgebildet, wobei der Scheitel bzw. Umkehrpunkt 83' des V-förmigen Sicherungselements 8' wiederum in unmittelbarer Nähe des Kaltleiters 3 angeordnet ist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung der erfindungsgemä­ ßen Einrichtung weist die Verlängerung 4b' an ihrem dem Steckkontakt 7b benachbarten Ende der Trennstelle 6 eine kreislinienförmige oder v-förmige Einbuchtung 41b' auf. Der gegenüberliegende Randbereich der Trennstelle 6 ist vorzugs­ weise komplementär zu der Einbuchtung 41b' ausgeführt.

Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist eine modifizierte Weiterbildung eines Sicherungselement 8' mit ihrem linksseitigen abgewinkelten Fortsatz 81' an der Verlängerung 4b' und mit ihrem anderen Ende 82' zwischen dem Federkontakt 5b und dem Anschlußteil 4b mittels eines in Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie und in Fig. 4 durch einen Punkt angedeuteten Niets 10 befestigt.

Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, kann der Scheitel- oder Umkehr­ punkt 83' des V-förmigen Sicherungselement 8' jedoch auch zwischen zwei Armen 5b₁ und 5b₂ des 6-armigen Federkontakts 5b angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem beispielsweise vor Überhitzung zu schützenden Kaltleiter 3 und dem Sicherungselement 8' besonders klein gehalten wer­ den.

Wegen diesen geringen Abstands zwischen dem thermischen Si­ cherungselement 8' bzw. deren Scheitelpunkt 83' und dem Kalt­ leiter 3 ist ein unmittelbares Ansprechen, d. h. Schmelzen der Sicherung gewährleistet, sobald eine Temperatur erreicht ist, die entweder für den Kaltleiter 3 selbst oder für die Ein­ richtung, in deren Gehäuse 1 er untergebracht ist, kritisch werden könnte.

Besonders vorteilhaft bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen ist, daß ein Ende des Sicherungselements 8', nämlich der abgewinkelte Fortsatz 82' mittels desselben Niets 10 zwischen dem Anschlußteil 4b und dem Federkontakt 5b gehalten und gesichert ist. Somit wird im Unterschied zu der in Fig. 2 wiedergegebenen Befestigungsmöglichkeit des Siche­ rungselements 8 bei der Ausführungsform des Sicherungsele­ ments 8' der Fig. 4 nur eine zusätzliche Nietstelle für den Niet 10 benötigt.

Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn bei­ spielsweise eine Motorstarteinrichtung mit Kaltleiter von vornherein mit dem gemäß der Erfindung vorgesehenen Siche­ rungselements 8' ausgerüstet wird.

Obwohl die in Fig. 3 und 4 wiedergegebene Unterbringung und Befestigung des V-förmigen Sicherungselements 8' auch bei ei­ nem Nachrüsten möglich ist, ist bei einem Nachrüsten im all­ gemeinen die in Fig. 2 dargestellte Ausführung und Unterbrin­ gung des Sicherungselements 8 vorzuziehen, obwohl in diesem Fall zwei Löcher zum Einbringen der Niete 9 vorgesehen sein müssen.

Bei einem Nachrüsten mit dem Sicherungselements 8' gemäß Fig. 3 und 4 müßte dagegen der Niet aufgebohrt werden, mittels welchem der 6-armige Federkontakt 5b an dem Anschlußteil 4b befestigt ist. Nach Einführen des Fortsatzes 82' des Siche­ rungselements 8' zwischen den Anschlußteil 4b und den Feder­ kontakt 5b sind mittels eines neuen Niets 10 der Anschlußteil 4b, der Fortsatz 82' des Sicherungselements 8' und Federkon­ takt 5b fest miteinander zu verbinden.

Claims (4)

1. Thermische Sicherung mit einem aus niedrig schmelzendem Metall bestehenden Sicherungselement (8, 8'), welches im In­ neren eines Gehäuses (1) in unmittelbarer Nähe eines Kaltlei­ ters (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (8, 8') U- oder V-förmig ausgebil­ det und so angeordnet ist, daß dessen Scheitelpunkt (83, 83') sich in unmittelbarer Nähe des Kaltleiters (3) befindet.

2. Thermische Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus selbstverlöschendem Kunststoff be­ steht und/oder daß das Gehäuse (1) mit selbstverlöschendem Kunststoff ausgekleidet ist.

3. Verwendung einer thermischen Sicherung nach Anspruch 1 oder 2 bei einer Motorstarteinrichtung, bei welcher eine mit einem Steckkontakt (7b) elektrisch leitend verbundene Verlängerung (4b') in der Nähe des Steckkontakts (7b) eine Trennstelle (6) aufweist, und abgewinkelte Enden (81, 82) des U-förmigen Si­ cherungselements (8) an einander gegenüberliegenden Rändern der Trennstelle (6) befestigt sind.

4. Verwendung einer thermischen Sicherung nach Anspruch 1 oder 2 bei einer Motorstarteinrichtung, bei welcher eine mit einem Steckkontakt (7b) elektrisch leitend verbundene Verlän­ gerung (4b') in der Nähe des Steckkontakts (7b) eine Trenn­ stelle (6') aufweist, und an einem dem Steckkontakt (7b) be­ nachbarten Ende der Verlängerung (4b') ein abgewinkelter Fortsatz (81') des V-förmigen Sicherungselements (8') befe­ stigt ist, deren anderer Fortsatz (82') zwischen dem An­ schlußteil (4b) und einem am Kaltleiter (3) anliegenden Fe­ derkontakt (5b) befestigt ist.