DE19827113C2 - Temperaturabhängiger Schalter mit Stromübertragungsglied - Google Patents
Temperaturabhängiger Schalter mit StromübertragungsgliedInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen
Schalter mit einem temperaturabhängigen Schaltwerk, einem das
Schaltwerk aufnehmenden Gehäuse, das ein Unterteil sowie ein
Oberteil aufweist, zwei an dem Oberteil an dessen Innenseite
vorgesehenen stationären Kontakten, von denen jeder mit einem
ihm zugeordneten Außenanschluß verbunden ist, sowie einem an
dem Schaltwerk angeordneten und von diesem bewegten Stromübertragungsglied,
das temperaturabhängig mit den beiden stationä
ren Kontakten in Anlage ist.
Ein derartiger Schalter ist aus der DE 26 44 411 C2 bekannt.
Der bekannte Schalter weist ein Gehäuse mit einem becherartigen
Unterteil auf, in das ein temperaturabhängiges Schaltwerk ein
gelegt ist. Das Unterteil wird durch ein Oberteil verschlossen,
das durch den hochgezogenen Rand des Unterteils an diesem ge
halten wird. Das Unterteil kann aus Metall oder Isolierstoff
gefertigt sein, während das Oberteil hier in jedem Fall aus
Isolierstoff besteht.
In dem Oberteil sitzen zwei Nieten, deren innere Köpfe als sta
tionäre Kontakte für das Schaltwerk dienen. Das Schaltwerk
trägt ein Stromübertragungsglied in Form eines Kontakttellers,
der je nach Temperatur mit den beiden stationären Kontakten in
Anlage gebracht wird und diese dann elektrisch miteinander ver
bindet.
Die außenliegenden Köpfe der beiden Nieten dienen als Lötan
schlüsse für Litzen.
Das temperaturabhängige Schaltwerk weist eine Bimetall-
Schnappscheibe sowie eine Federscheibe auf, die zentrisch von
einem Zapfen durchsetzt sind, der den Kontaktteller trägt. Die
Federscheibe ist umfänglich in dem Gehäuse geführt, während
sich die Bimetall-Schnappscheibe je nach Temperatur an dem Bo
den des Unterteils oder an dem Rand der Federscheibe abstützt
und dabei entweder die Anlage des Kontakttellers an den beiden
stationären Kontakten ermöglicht oder aber den Kontaktteller
von den stationären Kontakten abhebt, so daß die elektrische
Verbindung zwischen den Außenanschlüssen unterbrochen wird.
Dieser temperaturabhängige Schalter wird in bekannter Weise da
zu verwendet, um elektrische Geräte vor Überhitzung zu schüt
zen. Dazu wird der Schalter elektrisch mit dem zu schützenden
Gerät in Reihe geschaltet und mechanisch so an dem Gerät ange
ordnet, daß es mit diesem in thermischer Verbindung steht. Un
terhalb der Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe
liegt der Kontaktteller an den beiden stationären Kontakten an,
so daß der Stromkreis geschlossen ist und das zu schützende Ge
rät versorgt wird. Erhöht sich die Temperatur über einen zuläs
sigen Wert hinaus, so hebt die Bimetall-Schnappscheibe den Kon
taktteller von den stationären Kontakten ab, wodurch der Schal
ter geöffnet und die Versorgung des zu schützenden Gerätes un
terbrochen wird, damit sich dieses wieder abkühlen kann, wor
aufhin sich der Schalter selbsttätig wieder schließt.
Durch die Dimensionierung des Kontakttellers ist der bekannte
Schalter in der Lage, verglichen mit anderen temperaturabhängi
gen Schaltern, bei denen der Betriebsstrom des zu schützenden
Gerätes unmittelbar über die Bimetall-Schnappscheibe oder eine
ihr zugeordnete Federscheibe fließt, sehr viel höhere Betriebs
ströme zu führen, so daß er zum Schützen größerer elektrischer
Geräte mit hoher Leistungsaufnahme eingesetzt werden kann. Ob
wohl der bekannte Schalter technisch viele Anforderungen er
füllt, weist er doch bei bestimmten Anwendungsfällen noch Nach
teile auf.
Ein derartiger Nachteil ist darin zu sehen, daß er sich nach
dem Abkühlen selbsttätig wieder einschaltet. Während ein derartiges
Schaltverhalten zum Schutz z. B. eines Haartrockners
durchaus sinnvoll sein kann, ist dies bei vielen Anwendungsfäl
len des bekannten Schalters nicht der Fall, wo sich nämlich das
zu schützende Gerät nach dem Abschalten nicht automatisch wie
der einschalten darf, um Beschädigungen zu vermeiden. Dies gilt
z. B. für Elektromotoren, die als Antriebsaggregate eingesetzt
werden.
In diesem Zusammenhang ist es aus der DE 37 01 240 bereits be
kannt, einen Schalter mit einer Kontaktbrücke zum Verbinden von
zwei festen Kontakten mit einer Selbsthaltefunktion zu verse
hen. Bei diesem Schalter ist elektrisch parallel zu den beiden
festen Kontakten ein Widerstand geschaltet, der bei geöffnetem
Schalter einen Reststrom aufnimmt und sich dabei soweit auf
heizt, daß er die Bimetall-Schnappscheibe oberhalb ihrer
Schalttemperatur hält. Bei dem bekannten Schalter ist jedoch
von Nachteil, daß der Widerstand sowie die Bimetall-
Schnappscheibe in unterschiedlichen Kammern eines Isolationsge
häuses untergebracht sind, so daß für den Wärmeübergang von dem
Widerstand zu der Bimetall-Schnappscheibe ein gesonderter Me
tallboden vorgesehen sein muß. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß die Kontaktbrücke durch eine Spiral-Druckfeder gegen
die festen Kontakte gepreßt wird, deren Kraft die Bimetall-
Schnappscheibe im geöffneten Zustand dauerhaft überwinden muß.
Diese starke Belastung der Bimetall-Schnappscheibe im geöffne
ten Zustand führt dazu, daß sich ihre Schalttemperatur unvor
hersehbar verschiebt, so daß sowohl das Ansprechverhalten als
auch die Selbsthaltefunktion nicht zuverlässig und reproduzier
bar sind.
Der bekannte Schalter kann ferner noch mit einer stromabhängi
gen Schaltfunktion ausgestattet sein, wozu ein weiterer Wider
stand vorgesehen ist, der permanent in Reihe zu den Außenan
schlüssen geschaltet ist. Der Betriebsstrom des zu schützenden
Gerätes fließt somit ständig durch diesen Heizwiderstand, der
so dimensioniert werden kann, daß er bei Überschreiten eines
bestimmten Betriebsstromes dafür sorgt, daß die Bimetall-
Schnappscheibe auf oberhalb ihrer Ansprechtemperatur aufgeheizt
wird, so daß der Schalter bei einem erhöhten Betriebsstrom be
reits öffnet, bevor das zu schützende Gerät sich unzulässig er
wärmt hat. Auch diese Funktion ist bei dem bekannten Schalter
jedoch nicht zuverlässig realisiert, da der Heizwiderstand geo
metrisch noch weiter von der Bimetall-Schnappscheibe entfernt
angeordnet ist als der Widerstand für die Selbsthaltefunktion.
Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Schalter ist in seinem
konstruktiv aufwendigen Aufbau zu sehen, die Bimetall-
Schnappscheibe betätigt nämlich einen Schaltstift, der durch
den Widerstand für die Selbsthaltefunktion hindurch in eine
zweite Kammer des Gehäuses ragt, wo die Kontaktbrücke an dem
Schaltstift befestigt ist. Auf der von der Bimetall-
Schnappscheibe abgelegenen Seite steckt auf dem Schaltstift ei
ne Spiral-Druckfeder, die sich anderen Endes innen am Gehäuse
abstützt. Seitlich ragen in diese zweite Kammer des bekannten
Schalters feste Kontakte hinein, gegen die die Kontaktbrücke
durch die Spiral-Druckfeder gedrückt wird. Die Kontakte wieder
um werden durch Vorsprünge des Kunststoffgehäuses auf den Wi
derstand für die Selbsthaltung gedrückt.
Bei dem bekannten Schalter ist nicht ersichtlich, wie Ferti
gungstoleranzen ausgeglichen werden können, wobei auch der Zusammenbau
äußerst aufwendig erscheint und wohl nur von Hand
durchzuführen ist.
Neben diesen "mechanischen" Nachteilen liegt der größte Nach
teil des bekannten Schalters jedoch in der schlechten thermi
schen Ankopplung der Widerstände an die Bimetall-
Schnappscheibe.
Eine deutlich bessere Ankopplung eines Widerstandes an eine Bi
metall-Schnappscheibe ist aus der DE 37 10 672 C2 bekannt, wenn
auch für ein solches Schaltwerk, bei dem der Betriebsstrom über
eine der Bimetall-Schnappscheibe zugeordnete Federscheibe ge
führt wird, also deutlich geringere Werte annehmen kann als bei
dem gattungsgemäßen Schalter. Bei dem aus der DE 37 10 672 C2
bekannten Schalter ist ebenfalls ein zweiteiliges Gehäuse vor
handen, wobei an der Innenseite des Deckels hier nur ein fester
Gegenkontakt vorgesehen ist, der mit einem beweglichen Kontakt
zusammenarbeitet, der von der Federscheibe getragen wird, die
diesen gegen den festen Gegenkontakt drückt. Oberhalb der Fe
derscheibe ist eine Bimetall-Schnappscheibe angeordnet, die bei
Überschreitung ihrer Ansprechtemperatur den beweglichen Kontakt
von dem festen Gegenkontakt abhebt. Im geschlossenen Zustand
fließt der Betriebsstrom von dem festen Gegenkontakt in den be
weglichen Kontakt und von dort über die Federscheibe in das
elektrisch leitende Unterteil des Schalters. An der Innenseite
des Deckels ist bei diesem bekannten Schalter ein Schichtwider
stand angeordnet, der einen Endes mit dem festen Gegenkontakt
und anderen Endes mit dem elektrisch leitenden Unterteil des
Gehäuses verbunden ist, so daß er bei geöffnetem Schalter einen
Reststrom führt, sich durch diesen aufheizt und die Bimetall-
Schnappscheibe auf einer hinreichend hohen Temperatur hält, so
daß sich der Schalter nicht wieder schließt.
Die US 4,555,686 A beschreibt einen temperaturabhängigen Schal
ter mit einem Stromübertragungsglied, das temperaturabhängig
mit drei stationären Kontakten in Anlage ist. An dem Stromüber
tragungsglied ist eine Heizplatte vorgesehen, die bei geschlos
senem Schalter mit den stationären Kontakten elektrisch verbun
den ist.
Die DE 195 07 105 C1 beschreibt einen Schalter mit Federscheibe
und Bimetall-Schnappscheibe, wie er grundsätzlich auch in der
oben diskutierten DE 37 10 672 C2 beschrieben ist. Bei einem
derartigen Schalter ist innen an dem Deckel durch Kathodenzer
stäuben ein Kaltleiterwiderstand aufgebracht, der im Sinne ei
ner Selbsthaltefunktion zwischen dem stationären Kontakt am
Deckel sowie dem elektrisch leitenden Unterteil des Gehäuses
angeordnet ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vor
liegenden Erfindung, den eingangs genannten Schalter mit gerin
gem konstruktivem Aufwand derart weiterzubilden, daß sich ihm
weitere Anwendungsmöglichkeiten erschließen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten
Schalter dadurch gelöst, daß an dem Oberteil zumindest ein Wi
derstand vorgesehen und elektrisch zwischen die beiden statio
nären Kontakte geschaltet ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst. Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat
nämlich erkannt, daß es auch bei dem gattungsbildenden Schalter
möglich ist, einen Widerstand in unmittelbarer Nähe des Schalt
werkes anzuordnen, um so die thermische Ankopplung der Bime
tall-Schnappscheibe an die von diesem Widerstand entwickelte
Wärme derart zu verbessern, daß ein zuverlässiges Offenhalten
im Rahmen der Selbsthaltefunktion erreicht wird. Dies kann da
durch erfolgen, daß der Widerstand am Oberteil angeordnet bzw.
das Oberteil selbst als Widerstand ausgebildet ist, wie es z. B.
bei einem PTC-Deckel der Fall ist. Soll zusätzlich ein stromab
hängiges Schalten erreicht werden, so kann dieser Widerstand an
dem Stromübertragungsglied vorgesehen sein, so daß er nur dann
in Reihe zwischen die festen Kontakte geschaltet ist, wenn der
Schalter im geschlossenen Zustand den Betriebsstrom des zu
schützenden Gerätes führt. Der an dem Stromübertragungsglied,
das ein Kontaktteller sein kann, vorgesehene Widerstand befin
det sich in unmittelbarer Nähe der Bimetall-Schnappscheibe, so
daß sich eine sekundengenaue Ansprechzeit wegen der guten ther
mischen Ankopplung realisieren läßt. Mit anderen Worten, durch
die Wahl des Widerstandswertes läßt sich reproduzierbar festle
gen, bei welcher Stromstärke und nach welcher Zeitdauer der
neue Schalter zuverlässig öffnet. Durch den Widerstand am Ober
teil bleibt der neue Schalter auch zuverlässig geöffnet, wobei
hier wegen der sehr guten thermischen Ankopplung schon geringe
Rest-Betriebsströme ausreichen, um die nötige Wärme zu entwic
keln.
In einem Ausführungsbeispiel ist daher zumindest ein Widerstand
an der Innenseite des Oberteils angeordnet und elektrisch zwi
schen die beiden stationären Kontakte geschaltet, während zu
sätzlich zumindest ein Widerstand an dem Stromübertragungsglied
angeordnet und elektrisch zwischen zwei den stationären Kontak
ten zugeordnete Kontaktflächen geschaltet sein kann.
Ein weiterer Vorteil bei dem neuen Schalter ist in dem geringen
konstruktiven Aufwand zu sehen, mit dem eine oder beide der
jetzt erreichbaren Sicherheitsfunktionen realisiert werden
kann. Schon der gattungsbildende Schalter war auf einfache Wei
se automatisierbar zu fertigen, wobei jetzt lediglich im Ferti
gungsprozeß ein erfindungsgemäß modifiziertes Stromübertra
gungsglied und/oder ein in Übereinstimmung mit der Erfindung
mit einem Widerstand versehenes Oberteil eingesetzt werden muß,
während alle anderen Teile des neuen Schalters denen des gattungsgemäßen
Schalters entsprechen. Mit anderen Worten, in der
Fertigungsstraße sind lediglich zwei weitere Bauteile bereitzu
halten, so daß wahlweise sozusagen modular jetzt vier unter
schiedliche Schalter realisiert werden können, nämlich der gat
tungsbildende Schalter, ein Schalter mit Selbsthaltefunktion
bzw. stromabhängigem Schalten oder sogar beiden Sicherheits
funktionen.
Es ist sofort einsichtig, daß auf diese Weise die Entwurfs- und
Konstruktionskosten für den neuen Schalter nur sehr gering
sind, wobei die Fertigungskosten ebenfalls sehr niedrig anzu
siedeln sind, da der gattungsbildende Schalter bereits seit
langem in Serie ist.
Dabei ist es dann in an sich bekannter Weise bevorzugt, wenn
das Schaltwerk eine Bimetall-Schnappscheibe umfaßt, die mecha
nisch mit dem Stromübertragungsglied verbunden ist und dieses
unterhalb ihrer Schalttemperatur gegen die stationären Kontakte
drückt und oberhalb ihrer Schalttemperatur von diesen abhebt,
wobei weiter vorzugsweise das Schaltwerk eine gegen eine Bime
tall-Schnappscheibe arbeitende Federscheibe umfaßt, die das
Stromübertragungsglied im Sinne einer Anlage an die stationären
Kontakte vorspannt, und die Bimetall-Schnappscheibe das Strom
übertragungsglied oberhalb ihrer Schalttemperatur von den sta
tionären Kontakten abhebt, wobei ferner vorzugsweise die Feder
scheibe zwischen Stromübertragungsglied und Bimetall-
Schnappscheibe angeordnet ist.
Während es durchaus genügt, wenn lediglich eine Bimetall-
Schnappscheibe vorgesehen ist, die sowohl den Kontaktdruck her
stellt als auch für das temperaturabhängige Öffnen sorgt, kann
durch das Vorsehen einer Federscheibe, die zusätzlich zur Bime
tall-Schnappscheibe oder allein den Kontaktdruck bewirkt, die
Bimetall-Schnappscheibe in ihrer Tieftemperaturstellung mecha
nisch entlastet werden, was zu einer größeren Langzeitstabili
tät ihres Schaltverhaltens beiträgt.
Weiter ist es bevorzugt, wenn das Stromübertragungsglied ein
etwa runder Kontaktteller ist, der durch einen zapfenartigen
Niet zentrisch mit der Bimetall-Schnappscheibe verbunden ist.
Diese Maßnahme ist an sich auch bekannt, auch sie sorgt dafür,
daß die Bimetall-Schnappscheibe mechanisch nur sehr gering be
lastet wird und somit eine gute Langzeitstabilität ihres
Schaltverhaltens aufweist.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn an der Innenseite des Ober
teils zwei Anschlußbahnen vorgesehen sind, von denen jede einen
Endes mit dem Widerstand und anderen Endes mit einem der beiden
stationären Kontakte verbunden ist, wobei ferner vorzugsweise
das Oberteil von zwei Nieten durchsetzt ist, deren innenliegen
de Köpfe als stationäre Kontakte und deren außenliegende Köpfe
als Außenanschlüsse dienen, wobei ferner vorzugsweise der Wi
derstand ausgewählt ist aus der Gruppe Heizdraht, Heizfolie,
Schichtwiderstand oder PTC-Widerstand.
All diesen Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil, denn die
verschiedenen Widerstände können so auf einfache Weise zwischen
die Kontaktflächen bzw. Anschlußflächen gebracht werden, wobei
Heizdrähte oder Heizfolien angelötet bzw. angeklebt werden kön
nen, während Schichtwiderstände oder PTC-Widerstände, also Wi
derstände mit positiver Temperaturkennlinie, durch Bedrucken,
Sputtern, Aufdampfen etc. angebracht werden können. Mit anderen
Worten, sowohl das Stromübertragungsglied als auch das Oberteil
können mit ihren Anschlußmöglichkeiten für verschiedene Wider
stände und Widerstandswerte als Massenteile auf Vorrat gehalten
werden, wobei sie dann je nach Anforderung des jeweiligen Ein
satzgebietes mit unterschiedlichen Widerstandsarten und/oder
Widerstandswerten bestückt und in die Fertigungsstraße einge
schleust werden, so daß auf extrem einfache Weise unterschied
lichste Schalter produziert werden können.
Andererseits ist es auch bevorzugt, wenn das Oberteil selbst
aus PTC-Material gefertigt ist.
Hier ist von Vorteil, daß überhaupt keine Bestückung mit Wider
ständen erforderlich ist, das Oberteil selbst weist bereits die
erforderliche Widerstandsfunktion auf, wobei durch die Charak
teristik des PTC-Materials ein Überhitzen sozusagen automatisch
vermieden wird. Im Sinne der hier vorliegenden Anmeldung ist
auch ein Oberteil aus PTC-Material "ein geometrisch im Bereich
von Stromübertragungsglied und Oberteil angeordneter Wider
stand", da auch hier die sehr dichte Anordnung des Widerstandes
am Schaltwerk realisiert wird. Ein großer Vorteil des PTC-
Deckels liegt dabei noch darin, daß über die gesamte Innenseite
Wärme in das Innere des Schalters abgestrahlt wird, so daß die
thermische Ankopplung nochmals verbessert werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der bei
gefügten Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten
Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den neuen Schalter;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenseite des Oberteiles
des Schalters aus Fig. 1; und
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Stromübertragungsglied des
Schalters aus Fig. 1.
In Fig. 1 ist mit 10 ein temperaturabhängiger Schalter bezeich
net, der ein temperaturabhängiges Schaltwerk 11 umfaßt, das in
einem Gehäuse 12 untergebracht ist.
Das Gehäuse 12 umfaßt ein Unterteil 14 sowie ein dieses ver
schließendes Oberteil 15, das durch einen umgebördelten Rand 16
des Unterteils 14 an diesem gehalten wird. Zwischen dem Unter
teil 14 und dem Oberteil 15 ist ein Ring 17 angeordnet, der
sich auf einem Absatz 18 des Unterteils 14 abstützt und dort
eine Federscheibe 21 des Schaltwerkes 11 an ihrem Rand führt.
Das Schaltwerk 11 umfaßt zusätzlich zu der Federscheibe 21 noch
eine Bimetall-Schnappscheibe 22, die zusammen mit der Feder
scheibe 21 zentrisch von einem zapfenartigen Niet 23 durchgrif
fen wird, durch den diese mit einem Stromübertragungsglied in
Form eines Kontakttellers 24 mechanisch verbunden sind. Der
Niet 23 weist einen ersten Absatz 25 auf, auf dem die Bimetall-
Schnappscheibe mit radialem und axialem Spiel sitzt, wobei ein
zweiter Absatz 26 vorgesehen ist, auf dem die Federscheibe 21
ebenfalls mit radialem und axialem Spiel sitzt.
Der bereits erwähnte Kontaktteller 24 weist in Richtung des
Oberteils 15 zwei miteinander verbundene Kontaktflächen 27, 28
auf, die mit stationären Kontakten 31, 32 zusammenwirken, die
innere Köpfe von Nieten 33, 34 sind, die das Oberteil 15 durch
greifen und mit ihren äußeren Köpfen Außenanschlüsse 35, 36
bilden.
In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung drücken Federscheibe
21 und Bimetall-Schnappscheibe 22 den Kontaktteller 24 gegen
die stationären Kontakte 31 und 32, die über die Kontaktflächen
27, 28 somit miteinander verbunden sind; der Schalter 10 ist
geschlossen.
Erhöht sich die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe 22 über
ihre Ansprechtemperatur hinaus, so schnappt sie von der gezeig
ten konvexen in eine konkave Form um und stützt sich dabei mit
ihrem Rand im Bereich des Ringes 17 ab und zieht den Kontakt
teller 24 gegen die Kraft der Federscheibe 21 von den stationä
ren Kontakten 31, 32 weg; der Schalter 10 ist jetzt geöffnet.
Der insoweit beschriebene Schalter ist aus der DE 26 44 411 C2
bekannt. Wenn sich die Temperatur jetzt wieder erniedrigt, wür
de der bekannte Schalter wieder in den in Fig. 1 gezeigten, ge
schlossenen Zustand zurückschnappen. Erfindungsgemäß weist das
Oberteil 15 jetzt jedoch an ihrer Innenseite 37 einen Selbsthalte-Widerstand
38 auf, der geometrisch zwischen dem Kontakt
teller 24 sowie dem Oberteil 15 liegt und elektrisch zwischen
die stationären Kontakte 31, 32 geschaltet ist, wie es jetzt
unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wird.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Innenseite 37 des Oberteils
15, wobei die stationären Kontakte 31, 32 gezeigt und die Nie
ten 33, 34 angedeutet sind.
Zwischen den stationären Kontakten 31, 32 erstrecken sich bo
genförmige Widerstands-Bahnen 41, 42, die an ihren Enden mit
Anschlußflächen 43 bzw. 44 in Verbindung stehen, die unter die
inneren Köpfe der Nieten 33, 34 führen und mit diesen entspre
chend elektrisch verbunden sind.
Statt der Widerstandsbahnen 41, 42 können auch Heizdrähte,
Heizfolien oder sonstige Widerstände an die Anschlußflächen 43,
44 angeschlossen sein. Alternativ ist es auch möglich, das
Oberteil 15 ganz oder teilweise aus PTC-Material zu fertigen.
In jedem Falle befindet sich unmittelbar oberhalb des Strom
übertragungsgliedes ein Selbsthalte-Widerstand 38, der bei ge
öffnetem Schalter 10 einen Rest-Betriebsstrom aufnimmt und sie
soweit aufheizt, daß die Bimetall-Schnappscheibe 22 auf einer
Temperatur oberhalb ihrer Ansprechtemperatur gehalten wird, so
daß sich der Schalter nicht wieder schließen kann.
Zusätzlich zu dieser sogenannten Selbsthalte
funktion kann der Schalter 10 mit einer stromabhängigen Öff
nungsfunktion versehen werden, wozu zwischen die Kontaktflächen
27, 28 Heiz-Widerstände 45, 46 geschaltet sind, wie dies aus
der Draufsicht auf den Kontaktteller 24 in Fig. 3 zu erkennen
ist. Die Kontaktflächen 27, 28 gelangen mit den in Fig. 3 ge
strichelt angedeuteten stationären Kontakten 31, 32 in Anlage,
wobei der Betriebsstrom von den stationären Kontakten 31, 32
über die Kontaktflächen 27, 28 und die Widerstände 45, 46
fließt, die sich somit infolge dieses Stromflusses erhitzen.
Nimmt die Stromstärke über eine vorbestimmte Zeit einen vorbe
stimmten Wert an, so entwickeln die Heizwiderstände 45, 46 eine
hinreichende Wärme, um die Bimetall-Schnappscheibe 22 über ihre
Ansprechtemperatur hinaus aufzuheizen. Da die Heizwiderstände
45, 46 unmittelbar am Kontaktteller 24 angeordnet sind, ergibt
sich eine besonders gute thermische Ankopplung zwischen den
Heizwiderständen 45, 46 und der Bimetall-Schnappscheibe 22, so
daß eine sehr genaue Schaltfunktion eingestellt werden kann.
Die Heiz-Widerstände 45, 46 können auch auf der der Bimetall-
Schnappscheibe 22 zugewandten Seite des Kontakttellers 24 ange
ordnet sein.
Wird die Funktion stromabhängiges Schalten nicht benötigt, kön
nen entweder die Kontaktflächen 27, 28 ineinander übergehen
oder aber statt der Heiz-Widerstände 45, 46 Leiterbahnen vorge
sehen sein, die den Betriebsstrom führen, ohne sich nennenswert
aufzuheizen.
Claims (10)
1. Temperaturabhängiger Schalter mit einem temperaturabhängi
gen Schaltwerk (11), einem das Schaltwerk (11) aufnehmen
den Gehäuse (12), das ein Unterteil (14) sowie ein Ober
teil (15) aufweist, zwei an dem Oberteil (15) an dessen
Innenseite (37) vorgesehenen stationären Kontakten (31,
32), von denen jeder mit einem ihm zugeordneten Außenan
schluß (35, 36) verbunden ist, sowie einem an dem Schalt
werk (11) angeordneten und von diesem bewegten Stromüber
tragungsglied (24), das temperaturabhängig mit den beiden sta
tionären Kontakten (31, 32) in Anlage ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest ein Widerstand (41, 42) an dem
Oberteil (15) vorgesehen und elektrisch zwischen die bei
den stationären Kontakte (31, 32) geschaltet ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
an dem Stromübertragungsglied (24)
zumindest auch ein Widerstand (45, 46) angeordnet und elektrisch zwischen zwei den stationären
Kontakten (31, 32) zugeordneten Kontaktflächen (27, 28)
geschaltet ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltwerk (11) eine Bimetall-Schnappscheibe (22)
umfaßt, die mechanisch mit dem Stromübertragungsglied (24) ver
bunden ist und dieses unterhalb ihrer Schalttemperatur ge
gen die stationären Kontakte (31, 32) drückt und oberhalb
ihrer Schalttemperatur von diesen abhebt.
4. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltwerk eine gegen eine Bimetall-Schnappscheibe
(22) arbeitende Federscheibe umfaßt, die das Stromübertra
gungsglied (24) im Sinne einer Anlage an die stationären Kon
takte (31, 32) vorspannt, und die Bimetall-Schnappscheibe
(22) das Stromübertragungsglied oberhalb ihrer Schalttem
peratur von den stationären Kontakten (31, 32) abhebt.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Federscheibe (21) zwischen Stromübertragungsglied (24) und Bi
metall-Schnappscheibe (22) angeordnet ist.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Stromübertragungsglied ein etwa runder
Kontaktteller (24) ist, der durch einen zapfenartigen Niet
(23) zentrisch mit der Bimetall-Schnappscheibe (22) ver
bunden ist.
7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Innenseite (37) des Oberteils (15)
zwei Anschlußbahnen (43, 44) vorgesehen sind, von denen
jede einen Endes mit dem Widerstand (41, 42) und anderen Endes
mit einem der beiden stationären Kontakte (31, 32) verbun
den ist.
8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Oberteil (15) von zwei Nieten (33, 34)
durchsetzt ist, deren innenliegende Köpfe als stationäre
Kontakte (31, 32) und deren außenliegende Köpfe als Außen
anschlüsse (35, 36) dienen.
9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Widerstand (41, 42, 45, 46) ausge
wählt ist aus der Gruppe Heizdraht, Heizfolie, Schichtwi
derstand oder PTC-Widerstand.
10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Oberteil (15) aus PTC-Material gefertigt
ist.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: HOFSAESS, MARCEL P., DE Free format text: FORMER OWNER: HOFSAESS, MARCEL, 75305 NEUENBUERG, DE Effective date: 20121017 |
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Representative=s name: WITTE, WELLER, GAHLERT, OTTEN & STEIL, DE Effective date: 20121017 |