DE19705154A1 - Temperaturabhängiger Schalter mit einem Bimetall-Schaltwerk - Google Patents
Temperaturabhängiger Schalter mit einem Bimetall-SchaltwerkInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen
Schalter mit einem Bimetall-Schaltwerk, das in einem Gehäuse
mit einem ersten Gehäuseteil aus Isoliermaterial und einem
zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, wobei das Bimetall-Schaltwerk
mit einer aus dem einen Gehäuseteil herausgeführten ersten
Elektrode verbunden ist und mit einer zweiten Elektrode zusammen
wirkt, die innen an dem anderen Gehäuseteil vorgesehen ist.
Ein derartiger Schalter ist aus der WO 92/20086 bekannt.
Der bekannte Schalter weist ein zweiteiliges Gehäuse aus
Isoliermaterial auf, in dessen gegenüberliegende Stirnseiten
je ein abisolierter Draht hineinführt. Im Inneren des Gehäuses
ist ein Hohlraum vorgesehen, an dessen Boden der eine Draht
von oben frei zugänglich angeordnet ist.
An dem gegenüberliegenden Ende des Hohlraumes ist ein Klotz
vorgesehen, auf dessen Oberseite der zweiten Draht endet, so
daß die beiden Draht enden zueinander einen Höhenunterschied
aufweisen. An dem Ende des zweiten Drahtes ist eine
Bimetall-Schaltzunge befestigt, die an ihrem freien Ende einen beweglichen
Kontakt trägt, der mit dem Ende des ersten Drahtes zusammenwirkt.
Je nach ihrer Temperatur bringt die Bimetall-Schaltzunge den
beweglichen Kontakt in Anlage mit dem Drahtende oder hebt ihn
davon ab.
Der Deckel des zweiteiligen Gehäuses ist scharnierartig an dem
Unterteil befestigt und soll durch Ultraschall mit dem Unterteil
verschweißt werden, wodurch ein dichter Abschluß gegenüber der
Umgebung erreicht wird.
Bei dem bekannten Schalter ist von Vorteil, daß er kleine Abmaße
aufweist und wegen des Isoliergehäuses eine geringe Anfälligkeit
gegenüber Kriechströmen hat und nicht sehr druckstabil ist.
Ferner sind die Luftstrecken im Inneren des Gehäuses hinreichend
groß, so daß der erforderliche Isolationsabstand erreicht wird.
Da der bekannte Schalter mit Litzen verbunden ist, läßt er sich
zwar gut weiterverarbeiten, da die Litzen jedoch an gegenüber
liegenden Enden aus dem Gehäuse austreten, ist dieser Schalter
für automatische Bestückung nicht gut geeignet, weil hierbei
in der Regel parallel zueinander verlaufende Litzen gefordert
werden.
Der bekannte Schalter ist mit einer ganzen Reihe von weiteren
Nachteilen verbunden, zu denen vor allem die Stromführung über
die Bimetall-Schaltzunge zählt. Die Stromeigenerwärmung der
Bimetall-Schaltzunge, die hier sogar erwünscht ist, beeinflußt
nämlich das Schaltverhalten derart, daß sich die durch die
Auslegung der Bimetall-Schaltzunge vorgegebene Schalttemperatur
stromabhängig verändern kann. Ferner werden die Eigenschaften
der Bimetall-Schaltzunge durch deren Anschweißen an dem Ende
des zweiten Drahtes unvorhersehbar beeinflußt.
Der bekannte Schalter kann damit nur bedingt für die Überwachung
der Temperatur eines zu schützenden Gerätes eingesetzt werden,
weil sich seine Schalttemperatur zum einen durch die Montage
arbeiten unvorhersehbar verändern kann und zum anderen durch
die Höhe des fließenden Stromes mit beeinflußt wird.
Ferner weist der bekannte Schalter nur eine geringe Kontakt
sicherheit auf, weil zwischen dem blanken Drahtende und dem
beweglichen Kontakt keine geometrisch reproduzierbaren Kontakt
bedingungen vorherrschen. Die Kontaktfläche hängt nämlich
insbesondere von der Art und dem Ausmaß der Krümmung der
Bimetall-Schaltzunge ab, was wiederum durch die mechanischen
Belastungen beim Anschweißen sowie die jeweilige Schweißstelle
selbst auf nicht reproduzierbare Weise beeinflußt wird. Ferner
ist ein spezieller Kupferdraht erforderlich, um für eine
Resistenz gegen Abrieb zu sorgen.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Schalters besteht darin,
daß das Gehäuse mit Ultraschall verschweißt wird. Die Erfinder
der vorliegenden Anmeldung haben nämlich erkannt, daß sich die
Bimetall-Schaltzunge bei dem bekannten Schalter durch den Einsatz
von Ultraschall auf unvorhersehbare Weise bezüglich ihres
Schaltverhaltens ändert.
Ein weiterer temperaturabhängiger Schalter, der ebenfalls sehr
kleine Abmaße aufweist, ist aus der DE-AS-2 121 802 bekannt.
Dieser Schalter weist ein zweiteiliges Metallgehäuse aus
Unterteil und gegenüber diesem durch eine Isolierfolie elektrisch
isoliertem Deckelteil auf. Das Bimetall-Schaltwerk besteht hier
aus einer Federscheibe mit beweglichem Kontakt sowie einer
darüber gestülpten Bimetall-Scheibe.
Die Federscheibe und die Bimetall-Scheibe sind frei in das
Unterteil eingelegt, unterliegen also keinen mechanischen
Belastungen. In der Tieftemperaturstellung des Schaltwerkes
stützt sich die Federscheibe mit ihrem Rand innen an dem
Unterteil ab und drückt den beweglichen Kontakt innen gegen
das Deckelteil, so daß eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil hergestellt wird.
In dieser Schaltstellung ist die Bimetall-Scheibe völlig
unbelastet.
Wenn sich jetzt die Temperatur über die Sprungtemperatur der
Bimetall-Scheibe hinaus erhöht, springt diese in ihre andere
Konfiguration um und stützt sich dann mit ihrem Rand innen an
dem Deckelteil ab, wobei sie durch die zwischenliegende Isolier
folie gegenüber dem Deckelteil elektrisch isoliert ist.
Mit ihrem mittleren Bereich drückt die Bimetall-Scheibe jetzt
den beweglichen Kontakt gegen die Kraft der Federscheibe von
dem Deckelteil weg und öffnet so die elektrische Verbindung
zwischen Deckelteil und Unterteil.
Bei diesem Schaltwerk sind die überwiegenden Nachteile, wie
sie bei dem aus der WO 92/20086 bekannten Schalter vorhanden
sind, nicht zu finden. Die Bimetall-Scheibe unterliegt keinen
mechanischen Belastungen, wenn sie sich in ihrer Tieftemperatur
stellung befindet, wobei sie ferner nicht für die Führung des
elektrischen Stromes zuständig ist, so daß keine Stromeigener
wärmung zu verzeichnen ist. Andererseits ist die Federscheibe
lediglich dafür zuständig, den elektrischen Kontakt herzustellen
und den Strom zu führen, so daß die Federscheibe im wesentlichen
im Hinblick auf gute Stromführungseigenschaften ausgelegt werden
kann. Damit können aber die elektrischen Eigenschaften sowie
die für das temperaturabhängige Umschalten verantwortlichen
Eigenschaften bei diesem Schalter getrennt voneinander einge
stellt werden, wobei diese Eigenschaften ferner durch die Montage
des bekannten Schalters nicht verändert werden.
Allerdings weist auch dieser Schalter einige Nachteile auf,
die damit zusammenhängen, daß er ein zweiteiliges Metallgehäuse
hat. Zum einen kann es beim Zusammenbau des bekannten Schalters
Probleme geben, wenn die Isolierfolie verrutscht, so daß die
erforderliche Isolation zwischen Unterteil und Deckelteil nicht
hergestellt ist oder aber die Bimetall-Scheibe in ihrer Hoch
temperaturstellung nicht hinreichend gegenüber dem Deckelteil
isoliert ist. Besondere Probleme bereiten hier Kriechströme
sowie für die Isolation nicht ausreichende Luftstrecken.
Weiter ist das Gehäuse des bekannten Schalters für einige
Anwendungen nicht dicht genug, das Deckelteil wird nämlich
lediglich durch einen Krimprand an dem Unterteil gehalten, wobei
die Isolierfolie für eine Abdichtung sorgt, die jedoch nicht
immer ausreichend ist und bei Fehlmontagen sogar ganz fehlen
kann.
Ein weiterer Nachteil des allerdings sehr druckfesten Metall
gehäuses besteht darin, daß dieses bei vielen Applikationen
noch gegenüber dem zu schützenden Gerät isoliert werden muß.
Die Anschlußtechnik erfolgt bei dem bekannten Schalter so, daß
an beiden Gehäuseteilen Krimpanschlüsse vorgesehen sind, an
die die Anschlußlitzen anwenderseitig noch angeschlossen werden
müssen, was wegen der nicht möglichen Automatisierbarkeit häufig
auch als Nachteil angesehen wird.
Die DE 43 37 141 A1 offenbart einen ähnlich aufgebauten Schalter,
der die gleichen Vorteile aufweist wie der aus der DE-AS-2 121
802 bekannte Schalter. Bei diesem Schalter wird die Isolierfolie
vor dem Zusammenbau jedoch auf das Deckelteil aufgeklebt, so
daß die mit dem Verrutschen der Isolierfolie verbundenen
Nachteile vermieden werden.
Ferner weist dieser Schalter eine äußere Schulter an dem Gehäuse
auf, auf der ein ringförmiges Ende einer Anschlußfahne sitzt,
an deren anderes Ende eine erste Anschlußlitze angelötet wird.
Die zweite Anschlußlitze wird direkt an das Deckelteil angelötet.
Wenn bei diesem Schalter auch die meisten oben erwähnten
Nachteile beseitigt wurden, so ist doch die Anschlußtechnik
der ritzen an dem Schalter sehr aufwendig, was ebenfalls als
Nachteil angesehen wird. Ferner hat dieser Schalter relativ
große Abmessungen.
Insgesamt ist es bei den beiden oben beschriebenen Schaltern
mit Metallgehäuse von Nachteil, daß häufig die erforderliche
Sicherheit gegenüber Kriechströmen sowie die erforderliche Größe
der Luftstrecken bei den Anschlußkontakten nicht gegeben ist
bzw. bereits soweit ausgeschöpft ist, daß die bekannten Schalter
nicht weiter miniaturisiert werden können.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Schalter von der eingangs erwähnten Art mit geringen
Abmaßen zu schaffen, der die Vorteile der oben diskutierten
Schalter vereint und dennoch ihre Nachteile vermeidet, wobei
insbesondere bei einfachem Aufbau und einfacher Montage ein
reproduzierbares Schaltverhalten erreicht werden soll.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs erwähnten
Schalter dadurch gelöst, daß das Bimetall-Schaltwerk ein gegen
eine Bimetall-Scheibe arbeitendes Federteil umfaßt, das einen
beweglichen Kontakt trägt, der mit der zweiten Elektrode
zusammenwirkt, und daß an dem Federteil seitlich ein Halteansatz
vorgesehen ist, an dem es an der ersten Elektrode befestigt
ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nämlich erkannt,
daß es auch bei einem temperaturabhängigen Schalter mit Isolier
gehäuse möglich ist, ein Schaltwerk mit Federscheibe und gegen
diese arbeitende Bimetall-Scheibe einzusetzen.
Die ganz überraschende Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden
Aufgabe ermöglicht es nun, die Vorteile der freien
Bimetall-Scheibe sowie der für die Stromführung vorgesehenen Federscheibe
mit einem Gehäuse aus Isoliermaterial zu verbinden, bei dem
die Abstände zwischen den Elektroden und vor allem deren
gegenseitige Isolation hinreichend groß sind, so daß der Schalter
selbst weiter miniaturisiert werden kann.
Dabei ist es möglich, ein Gehäuseteil aus Metall zu fertigen,
das durch einen hochstehenden Rand des anderen, aus Isolier
material gefertigten Gehäuseteiles gehalten wird, wobei der
Rand heißverprägt oder heißverschweißt wird, um für eine
entsprechende Abdichtung zu sorgen.
Es hat sich herausgestellt, daß die Federscheibe bei den
Schaltwerken, wie sie bei den oben beschriebenen Schaltern mit
Metallgehäuse eingesetzt wird, durch ein Federteil ersetzt werden
kann, das einen Halteansatz aufweist, mit dem es an der einen
Elektrode befestigt ist. Diese Befestigung dient zum einen der
elektrischen Verbindung und zum anderen dem mechanischen Halt,
der die Federeigenschaften jedoch nicht soweit nachteilig
beeinträchtigt, daß das gesamte Schaltverhalten verschlechtert
wird.
Wichtig für das gewünschte, reproduzierbare Schaltverhalten
ist vor allem eine frei eingelegte Bimetall-Scheibe, die nicht
für die Stromführung sondern lediglich für ein temperaturab
hängiges Schalten verantwortlich ist. Auf diese Weise ist es
jetzt auch bei einem Schalter mit Gehäuse aus Isoliermaterial
möglich, die Eigenschaften der Bimetall-Scheibe vor deren Montage
einzustellen, wobei durch die Montage selbst diese Eigenschaften
nicht nachteilig beeinflußt werden.
In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn das zweite
Gehäuseteil aus Isoliermaterial gefertigt ist und an seiner
Innenseite die zweite Elektrode angeordnet ist, die aus dem
Gehäuse herausgeführt ist.
Hier ist von Vorteil, daß wie bei dem gattungsbildenden Schalter
das Gehäuse vollständig aus Isoliermaterial gefertigt ist, so
daß keine weiteren Isoliermaßnahmen erforderlich sind, wenn
der neue Schalter an einem zu schützenden Gerät montiert wird.
Weiter ist von Vorteil, daß jetzt ein Verschweißen der beiden
Gehäuseteile mit Ultraschall möglich ist, ohne nicht reproduzier
bare Veränderungen bei dem Schaltverhalten zu bewirken, weil
nämlich eine freie Bimetall-Scheibe durch Ultraschall nicht
beeinflußt wird, wie die Erfinder der vorliegenden Anmeldung
feststellen konnten. Ferner verleihen die beiden Elektroden,
die flächig ausgebildet sein können, dem Gehäuse eine gute
Stabilität.
Damit weist aber der insoweit beschriebene neue Schalter sowohl
die mit einem dicht abgeschlossenen Gehäuse aus Isoliermaterial
als auch die mit einer frei eingelegten, nicht für die Strom
führung zuständigen Bimetall-Scheibe verbundenen Vorteile auf.
Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn das Federteil als Feder
scheibe mit Halteansatz ausgebildet ist, die sich in ihrer einen
Schaltstellung mit ihrem freien Randbereich zumindest abschnitts
weise auf einer vorspringenden Schulter abstützt, die in dem
ersten Gehäuseteil vorgesehen ist.
Hier ist von Vorteil, daß die Schulter sozusagen ein zweites
Widerlager für das Federteil bildet, so daß sich annähernd die
Eigenschaften einer frei eingelegten Federscheibe erreichen
lassen. Der bewegliche Kontakt wird jetzt in vorgegebener
Ausrichtung gegen die zweite Elektrode gedrückt, so daß eine
gute, reproduzierbare Kontaktgabe erreicht wird. Das Federteil
arbeitet jetzt nämlich nicht wie eine einseitig eingespannte
Federzunge, wie es bei dem gattungsbildenden Schalter bei der
dort verwendeten Bimetall-Schaltzunge der Fall ist, sondern
wie eine Federscheibe mit einer Ausbuchtung. Die Ausbuchtung,
die im weiteren auch als Halteansatz bezeichnet wird, kann dabei
so ausgelegt werden, daß das Federteil nach wie vor ein Schnapp
verhalten aufweist. Da die Schulter vorspringend ausgebildet
ist, unter ihr also noch freier Raum vorhanden ist, kann das
Federteil im übrigen durch die Bimetall-Scheibe nach unten
durchgedrückt werden, so daß vergleichbare mechanische Bedin
gungen wie bei den eingangs diskutierten Schaltern mit Metall
gehäuse erreicht werden.
Dabei ist es dann bevorzugt, wenn die Bimetall-Scheibe sich
in ihrer einen Schaltstellung mit ihrem Rand an einer vorsprin
genden Schulter abstützt, die in dem zweiten Gehäuseteil
vorgesehen ist.
Hier ist von Vorteil, daß auf einfache Weise ein Kontakt mit
der zweiten Elektrode verhindert wird, die an der Innenseite
des zweiten Gehäuseteiles vorgesehen ist. Da auch diese Schulter
vorspringend ausgebildet ist, ergibt sich darüber hinaus eine
hinreichend Luftstrecke zwischen der zweiten Elektrode sowie
dem Rand der Bimetall-Scheibe.
In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn die zweite
Elektrode ein Blechteil ist, das innen an dem zweiten Gehäuseteil
gehalten ist, und mit dem eine nach außen führende Anschlußlitze
verbunden ist, für die in dem Gehäuse ein Isolationskanal
vorgesehen ist, der sich vorzugsweise teilweise in das erste
und teilweise in das zweite Gehäuseteil erstreckt.
Diese Maßnahme ist insbesondere im Hinblick auf eine einfache
Montage von Vorteil, der Isolationskanal kann z. B. je zur Hälfte
in den beiden Gehäuseteilen vorgesehen sein. Nach dem Zusammenbau
sitzt die Anschlußlitze dann allseitig von Isoliermaterial
umgeben in dem Isolationskanal, so daß Kriechströme sicher
vermieden werden.
Andererseits ist es auch bevorzugt, wenn die erste Elektrode
ein Blechteil ist, das innen an dem ersten Gehäuseteil gehalten
ist, und mit dem eine nach außen führende Anschlußlitze verbunden
ist, für die in dem Gehäuse ein Isolationskanal vorgesehen ist,
der sich vorzugsweise teilweise in das erste und teilweise in
das zweite Gehäuseteil erstreckt.
Mit dieser Maßnahme sind die gleichen Vorteile verbunden wie
mit dem Isolationskanal für die zweite Elektrode, wobei durch
die Kombination der beiden Isolationskanäle für eine besonders
sichere Isolation der Außenanschlüsse gesorgt wird. Die beiden
Blechteile verleihen darüber hinaus dem Gehäuse eine gute
Druckstabilität.
In einer Weiterbildung ist es dabei bevorzugt, wenn die beiden
Isolationskanäle parallel zueinander an gegenüberliegenden
Außenseiten des Gehäuses verlaufen und in einer Stirnseite des
Gehäuses münden.
Hier ist von Vorteil, daß ein großer Abstand zwischen den beiden
Anschlußlitzen erreicht wird, wodurch die noch möglichen
Luft strecken nicht durch die Dicke sondern durch die Breite
des Gehäuses bestimmt werden, die in der Regel größer ist als
die Dicke. Mit anderen Worten, durch diese Anordnung der
Anschlußlitzen bzw. der Isolationskanäle kann ein sehr flacher
Schalter realisiert werden, bei dem dennoch die erforderlichen
Längen der möglichen Luftstrecken eingehalten werden können.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die beiden Anschlußlitzen
nebeneinander aus dem Gehäuse geführt werden, was für die
weitere, insbesondere automatische Anschlußtechnik von Vorteil
ist.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn beide Gehäuseteile im wesent
lichen aus Vollmaterial gefertigt sind, in denen geometrisch
angepaßte Aussparungen zur Aufnahme des Schaltwerkes und der
Elektroden vorgesehen sind.
Durch diese Maßnahme wird eine bestmögliche Isolation gegenüber
Kriechströmen sowie eine Verringerung der Zahl der Luft strecken
erreicht, wobei durch die besondere Anordnung der Isolations
kanäle gleichzeitig für große Luftabstände gesorgt wird.
Schließlich ist es noch bevorzugt, wenn die beiden Gehäuseteile
klappbar miteinander verbunden sind.
Hier ist von Vorteil, daß der neue Schalter selbst leicht
montiert werden kann. Die beiden Gehäuseteile können automatisch
mit der jeweiligen Elektrode bestückt werden, an die dann die
jeweilige Anschlußlitze angelötet oder angeschweißt wird. Dann
müssen noch in das eine Gehäuseteil das Federteil, der bewegliche
Kontakt sowie die Bimetall-Scheibe eingelegt werden, wobei das
Federteil ggf. zusammen mit der zugeordneten Elektrode in dem
Gehäuseteil befestigt oder aber mit der Elektrode verschweißt
werden kann. Daraufhin werden die beiden Gehäuseteile aufein
andergeklappt und mit Ultraschall miteinander verschweißt.
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß der neue Schalter somit
leicht zu montieren ist, wobei die Montage automatisch erfolgen
kann. Der neue Schalter verbindet ferner die Vorteile des
gattungsbildenden Schalters mit Isoliergehäuse mit denen der
bekannten Schalter mit Metallgehäuse, wobei dennoch ein sichere
und reproduzierbares Schaltverhalten erreicht wird und wegen
der guten Isolation im Inneren des Schalters kleinste Abmaße
erzielbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung
der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, 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 beigefügten
Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung in Seitenansicht
des neuen Schalters; und
Fig. 2 eine Draufsicht auf den neuen Schalter aus Fig. 1,
wobei die Gehäuseteile aufgeklappt aber bereits
bestückt sind.
In Fig. 1 ist mit 10 ein temperaturabhängiger Schalter be
zeichnet, der ein aus Isoliermaterial gefertigtes Gehäuse 11
aufweist, in dem ein Bimetall-Schaltwerk 12 angeordnet ist.
Das Gehäuse 11 ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt ein erstes
Gehäuseteil 14, an dessen Innenseite 15 eine erste Elektrode
16 angeordnet ist. Ferner ist ein zweites Gehäuseteil 17
vorgesehen, an dessen Innenseite 18 eine zweite Elektrode 19
angeordnet ist.
Die zweite Elektrode 19 wird durch einen Zapfen 21 an dem
Gehäuseteil 17 gehalten, während die erste Elektrode 19 durch
einen Zapfen 22 an dem Gehäuseteil 14 gehalten wird.
Der Zapfen 22 hält ferner ein Federteil 23, das eine Federscheibe
24 mit einstückig damit ausgebildetem Halteansatz 25 ist, wobei
der Halteansatz 25 auf der ersten Elektrode 16 aufliegt und
zusammen mit dieser durch den Zapfen 22 gehalten wird.
Die Federscheibe 24 liegt mit ihrem Randbereich 26, der nicht
durch den Halteansatz 25 belegt ist, auf einer inneren, vorsprin
genden Schulter 27 auf, die innen an dem ersten Gehäuseteil
14 angeordnet ist.
Die Federscheibe 24 trägt etwa mittig einen beweglichen Kontakt
28, den sie in der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung gegen
die zweite Elektrode 19 drückt.
Über den beweglichen Kontakt 28 ist eine Bimetall-Scheibe 29
gestülpt, deren Rand 31 in der gezeigten Schaltstellung unbe
lastet ist. Diesem Rand 31 ist jedoch eine vorspringende Schulter
32 an dem zweiten Gehäuseteil 17 zugeordnet.
In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung sind die erste und
zweite Elektrode 16, 19 über den beweglichen Kontakt 28 sowie
das Federteil 23 miteinander elektrisch verbunden. Wie der
Außenanschluß des neuen Schalters 10 erfolgt, wird weiter unten
im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert.
Wenn jetzt die Temperatur in dem neuen Schalter 10 erhöht wird,
bis die Sprungtemperatur der Bimetall-Scheibe 29 erreicht wird,
so schnappt diese von der gezeigten konvexen in ihre konkave
Form um und stützt sich dabei mit ihrem Rand 31 an der Schulter
32 ab, wobei sie gleichzeitig den beweglichen Kontakt 28 von
der zweiten Elektrode 19 abhebt, so daß die elektrische Verbin
dung zwischen den beiden Elektroden 16, 19 unterbrochen wird.
Da die Schulter 27 gegenüber einem Boden 33 des ersten Gehäuse
teiles 14 vorspringt, kann der bewegliche Kontakt 28 nach unten
ausweichen, so daß sich ein hinreichender Luftabstand zwischen
dem beweglichen Kontakt 28 sowie der ersten Elektrode 19
einstellt, um für eine ausreichende Isolation zu sorgen.
In Fig. 2 ist der Schalter aus Fig. 1 kurz vor dem Ende seines
Zusammenbaus gezeigt, wobei die beiden Gehäuseteile 14, 17 aufge
klappt nebeneinanderliegen.
Es ist zunächst zu erkennen, daß in dem zweiten Gehäuseteil
17 eine schlüssellochähnliche Aussparung 34 vorgesehen ist,
an deren Boden, der der Innenseite 18 entspricht, die zweite
Elektrode 19 angeordnet ist, die die Form eines T mit asymme
trisch angeordnetem Querstrich aufweist. An dem nach unten
vorspringenden Teil 19' der zweiten Elektrode 19 ist eine
Anschlußlitze 35 angelötet, für die ein Isolationskanal 36 vor
gesehen ist, der sich je zur Hälfte in dem ersten und dem zweiten
Gehäuseteil 14, 17 erstreckt.
Oben in Fig. 2 ist zu erkennen, daß die erste Elektrode 16 eine
L-Form aufweist, an deren unterem Teil 16' ebenfalls eine
Anschlußlitze 37 angelötet oder angeschweißt ist. Die Anschluß
litze 37 erstreckt sich in einem Isolationskanal 38, der je
zur Hälfte in den beiden Gehäuseteilen 14, 17 verläuft.
Ferner ist noch zu erkennen, daß die beiden Gehäuseteile 14,
17 über Stege 39 klappbar miteinander verbunden sind.
Wird jetzt das Gehäuseteil 17 auf das Gehäuseteil 14 geklappt,
so kommen die beiden Anschlußlitze 35, 37 vollständig in den
zugeordneten Isolationskanälen 36, 38 zu liegen, die jetzt mit
hinreichendem Abstand zueinander an gegenüberliegenden Außen
seiten 41, 42 des Gehäuses 11 angeordnet sind, jedoch in einer
gemeinsamen Stirnseite 43 münden, so daß die Anschlußlitzen
35, 37 parallel zueinander auf derselben Seite des Gehäuses
11 verlaufen.
Oben in Fig. 2 ist ferner zu erkennen, daß das Federteil 23
eine schlüssellochartige Form aufweist, wobei seine Außenkontur
45 teilweise mit der der Bimetall-Scheibe 29 übereinstimmt.
Gestrichelt ist noch die Schulter 27 angedeutet.
Die erste Elektrode 16 sowie das Federteil 23 sind in einer
Aussparung 46 angeordnet, die ebenfalls in etwa die Form eines
Schlüsselloches aufweist, wobei ferner der L-förmigen Gestalt
der ersten Elektrode 16 in dessen Bereich 16' Rechnung getragen
wird.
Bei 48 schließlich ist ein profilierter, umlaufender Rand des
zweiten Gehäuseteiles 17 angeordnet, der beim Zusammenklappen
der beiden Gehäuseteile 14, 17 mit einem entsprechenden,
umlaufenden Rand 49 des ersten Gehäuseteiles 14 in Anlage kommt
und mit diesem durch Ultraschall verschweißt werden kann.
Zurückkehrend zu Fig. 1 ist noch zu bemerken, daß durch die
Dicke der ersten Elektrode 16 das Federteil 23 in einem be
stimmten Abstand zur Innenseite 15 des Gehäuseteiles 14 gehalten
wird, wodurch dem beweglichen Kontakt 28 ausreichend Platz
bleibt, um nach unten in Richtung des Bodens 33 auszuweichen.
Das Federteil 23 ist dabei längs seines Umfanges fast vollständig
geführt, so daß es im wesentlichen die Schnappeigenschaften
einer Federscheibe aufweist, wie sie bei bekannten Schaltern
mit Metallgehäuse verwendet wird.
Selbstverständlich ist es möglich, die Anschlußlitzen 35, 37
nicht mit den jeweiligen Elektroden 16, 19 zu verschweißen,
sondern lediglich aufzupressen, was durch entsprechende Ausge
staltung der Isolationskanäle 36, 38 erreicht werden kann. Ferner
kann das Federteil 23 sowohl an die erste Elektrode 16 ange
schweißt als auch lediglich durch eine Klemmverbindung an dieser
gehalten werden. Es ist erkennbar, daß die Anschlußlitzen 35,
37 wegen ihrer Verbindung mit den Elektroden 14, 19 für den
Außenanschluß des Schalters 10 zuständig sind.
In Fig. 2 sind die beiden Gehäuseteile 14, 17 so gezeigt, als
ob sie aus Vollmaterial gefertigt wären, wobei die entsprechend
geometrisch angepaßten Aussparungen 34, 46 für die Elektroden
16, 19 sowie das Bimetall-Schaltwerk 23 und die Isolationskanäle
36, 38 für die Anschlußlitzen 35, 37 vorgesehen sind. Durch
die vielen vorstehenden Stege in den beiden Gehäuseteilen 14,
17 wird für eine sehr gute Isolation zwischen den beiden
Anschlußlitzen 35, 37 sowie den anderen elektrisch leitenden
Teilen in dem neuen Schalter 10 gesorgt. Selbstverständlich
werden die Gehäuseteile 14, 17 nicht aus Vollmaterial heraus
gefräst, sondern entsprechend gegossen oder gespritzt.
Dabei ist es dann möglich, die beiden Elektroden 16, 19 mit
einzuspritzen, so daß sie integraler Bestandteil ihres jeweiligen
Gehäuseteiles 14 bzw. 17 werden.
Claims (9)
1. Temperaturabhängiger Schalter mit einem Bimetall-Schaltwerk
(12), das in einem Gehäuse (11) mit einem ersten Gehäuseteil
(14) aus Isoliermaterial und einem zweiten Gehäuseteil
(17) angeordnet ist, wobei das Bimetall-Schaltwerk (12)
mit einer aus dem einen Gehäuseteil (14) herausgeführten
ersten Elektrode (16) verbunden ist und mit einer zweiten
Elektrode (19) zusammenwirkt, die innen an dem anderen
Gehäuseteil (17) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetall-Schaltwerk (12)
ein gegen eine Bimetall-Scheibe (29) arbeitendes Federteil
(23) umfaßt, das einen beweglichen Kontakt (28) trägt,
der mit der zweiten Elektrode (19) zusammenwirkt, und daß
an dem Federteil (23) seitlich ein Halteansatz (25)
vorgesehen ist, an dem es an der ersten Elektrode (16)
befestigt ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Gehäuseteil (17) aus Isoliermaterial gefertigt ist
und an seiner Innenseite (18) die zweite Elektrode (19)
angeordnet ist, die aus dem Gehäuse (11) herausgeführt
ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federteil (23) als Federscheibe (24) mit Halteansatz
(25) ausgebildet ist, die sich in ihrer einen Schaltstellung
mit ihrem freien Randbereich (26) zumindest abschnittsweise
auf einer vorspringenden Schulter (27) abstützt, die in
dem ersten Gehäuseteil (14) vorgesehen ist.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bimetall-Scheibe (29) sich in ihrer einen
Schaltstellung mit ihrem Rand (31) an einer vorspringenden
Schulter (32) abstützt, die in dem zweiten Gehäuseteil
(17) vorgesehen ist.
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Elektrode (19) ein Blechteil ist,
das innen an dem zweiten Gehäuseteil (17) gehalten ist,
und mit dem eine nach außen führende Anschlußlitze (35)
verbunden ist, für die in dem Gehäuse (11) ein Isolations
kanal (36) vorgesehen ist, der sich vorzugsweise teilweise
in das erste und teilweise in das zweite Gehäuseteil (14,
17) erstreckt.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Elektrode (16) ein Blechteil ist,
das innen an dem ersten Gehäuseteil (14) gehalten ist,
und mit dem eine nach außen führende Anschlußlitze (37)
verbunden ist, für die in dem Gehäuse (11) ein Isolations
kanal (38) vorgesehen ist, der sich vorzugsweise teilweise
in das erste und teilweise in das zweite Gehäuseteil (14,
17) erstreckt.
7. Schalter nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Isolationskanäle (36, 38) parallel
zueinander an gegenüberliegenden Außenseite (41, 42) des
Gehäuses (11) verlaufen und in einer Stirnseite (43) des
Gehäuses (11) münden.
8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß beide Gehäuseteile (14, 17) imwesentlichen
aus Vollmaterial gefertigt sind, in denen geometrisch
angepaßte Aussparungen (34, 46) zur Aufnahme des Schalt
werkes (12) und der Elektroden (16, 19) vorgesehen sind.
9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (14, 17) klappbar
miteinander verbunden sind.
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