DE202013003505U1 - Thermosensitiver und/oder drucksensitiver Schalter mit Auslöseeinrichtung - Google Patents

Thermosensitiver und/oder drucksensitiver Schalter mit Auslöseeinrichtung Download PDF

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Abstract

Thermo- und/oder drucksensitiver Schalter (S) mit einer Auslöseeinrichtung (SPA), wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) über einen geschlossen Hohlkörper (H) verfügt, wobei der Hohlkörper (H) ein bei Wärmezufuhr expandierendes Fluid (FL) aufweist, wobei der Hohlkörper (H) so gestaltet ist, dass das Fluid (FL) bei Erwärmung über eine definierte Temperatur (Tbruch) hinaus den zuvor geschlossenen Hohlkörper (H) zerstörend öffnet, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) in ihrem Normalzustand den Schalter (S) in einem ersten, geöffneten Zustand hält, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) mit einer Kraft (F) beaufschlagt ist, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) bei einer definierten Temperatur (Tbruch) zerstört wird, wobei bei Zerstörung die beaufschlagte Kraft (F) den Schalter (S) betätigt und in einen zweiten, geschlossenen Zustand verbringt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen thermosensitiven und/oder drucksensitiven Schalter mit Auslöseeinrichtung.
  • Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Schaltelemente bekannt, die thermisch gesteuert werden. Diese finden z. B. Anwendung bei der Spannungs-Freischaltung von Überschutzkomponenten.
  • Dabei kommen unterschiedliche Mechanismen zum Einsatz.
  • So werden z. B. Bimetalle als Schaltelemente verwendet. Diese ermöglichen es wiederkehrende Schaltvorgänge auszulösen.
  • Häufig ist jedoch davon auszugehen, dass eine zu schützende Überspannungsschutzkomponente, welche abgeschaltet werden musste, dauerhaft geschädigt ist und daher ein wieder einschalten häufig nicht gewünscht ist. Weiterhin sind Bimetall-Schalter, die über eine hohe Schaltleistung verfügen, in aller Regel teuer.
  • Andererseits werden auch Schmelzdrähte verwendet oder aufschmelzende Lotverbindungen, um einen Schaltvorgang zu ermöglichen. Eine ähnliche Anordnung ist auch aus der DE 20 2006 020 737 U1 bekannt, welche einen Kurzschließer mit einem aufschmelzenden Metallröhrchen zeigt.
  • Diese Konstruktionen sind jedoch aufwändig in der Dimensionierung und der Herstellung und sind somit insgesamt teuer.
  • Weiterhin gibt es eine Reihe von Anwendungsfällen, in denen es wünschenswert wäre, eine weitere Auslösemöglichkeit zur Verfügung zu stellen. Dies ist jedoch bei den bisherigen Lösungsvorschlägen nicht oder nur eingeschränkt realisierbar.
  • Weiterhin gibt es eine Reihe von Anwendungsfällen, in denen es wünschenswert wäre, keine elektrisch leitenden Materialen zum Auslösen zu verwenden. Dies ist jedoch bei den bisherigen Lösungsvorschlägen nicht oder nur eingeschränkt realisierbar.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen thermosensitiven und/oder drucksensitiven Schalter mit einer Auslöseeinrichtung bereitzustellen, der einen Nachteil oder mehrere Nachteile aus dem Stand der Technik vermeidet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruch 1, bzw. eine Schutzeinrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 9, bzw. die Verwendung einer Sprinklerampulle für elektrische Schaltzwecke gemäß Anspruch 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
  • Es zeigen die
  • 1 ein allgemeines Prinzip-Schaltbild in einem Aspekt der Erfindung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Auslöseeinrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung,
  • 3 ein allgemeines Prinzip-Schaltbild in einem Aspekt der Erfindung, und
  • 4 bis 12 je einen schematischen Aufbau gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung.
  • In 1 ist ein allgemeines Prinzip-Schaltbild der Erfindung angegeben.
  • Dort ist ein thermosensitiver und/oder drucksensitiver Schalter S vorgesehen. Der Schalter S soll beispielsweise bei einer entsprechenden Druckänderung P und/oder Temperaturänderung ϑ und/oder Krafteinwirkung F seitens einer zu überwachenden Komponente, z. B. einer Überspannungsschutzkomponente ÜSK, ausgelöst werden.
  • Eine beispielhafte Überspannungsschutzkomponente ÜSK kann z. B. eine Suppressordiode TVS, ein Varistor MOV oder ein Gasableiter GDT (gas discharge tube) sein. Andere Bauelemente können jedoch in gleicher Art und Weise verwendet werden und insofern ist die Überspannungsschutzkomponente ÜSK lediglich beispielhaft für andere wärme- und/oder temperatur- und/oder kraftentwickelnde Bauteile zu verstehen, die zu einem Auslösen des Schalters S führen sollen.
  • Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Schalter durch eine weitere, externe Auslösemöglichkeit geschaltet wird. Der Schalter S kann beispielsweise bei einer entsprechenden Druckänderung PE und/oder Temperaturänderung ϑE und/oder Krafteinwirkung FE seitens einer weiteren, externen Quelle ausgelöst werden.
  • Um den Schaltvorgang durch eine entsprechende Druckänderung P, PE und/oder Temperaturänderung ϑ, ϑE und/oder Krafteinwirkung F, FE herbeizuführen, ist vorgesehen, den Schalter mit einer Auslöseeinrichtung SPA zu versehen. Diese Auslöseeinrichtung SPA kann z. B. eine Sprinklerampulle SPA sein oder aber spezifisch für den Zweck hergestellt sein.
  • Ein Auslöseeinrichtung SPA ist beispielhaft schematisch in 2 dargestellt. Diese verfügt über einen in aller Regel geschlossenen Hohlkörper H, in dem sich ein bei Wärmezufuhr expandierendes Fluid FL befindet. Ein Fluid FL kann dabei sowohl eine flüssige Phase, welche gestrichelt angezeigt ist, als auch eine gasförmige Phase bzw. Mischung der selbigen aufweisen. Auch kann das Fluid FL feste Bestandteile aufweisen, die bei Wärmezufuhr schmelzen oder sublimieren. Wesentlich ist dabei nur, dass sich das Fluid FL unter Wärmezufuhr so ausdehnt, dass der Hohlkörper H bei einer definierten Temperatur Tbruch durch das expandierende Fluid zerstört wird. Dieser Prozess kann als Sprengen oder Platzen des Hohlkörpers H aufgefasst werden.
  • Die Auslöseeinrichtung kann dabei so gestaltet sein, dass sie in eine Längsrichtung LR, die im Wesentlichen einer Mittelachse des Hohlkörpers H, z. B. einer Zylinderachse, entspricht, und weiterhin eine Querrichtung aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung LR steht, z. B. in radialer Richtung. Dabei kann die Auslöseeinrichtung in der Längsrichtung LR und in der Querrichtung QR unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann die mechanische Festigkeit in Längsrichtung LR höher als in Querrichtung QR sein. Dies führt dazu, dass eine in Querrichtung QR einwirkende Kraft zu einem mechanischen Bruch führen kann.
  • Die Auslöseeinrichtung SPA wird nun so in dem Schalter S eingesetzt, dass die Auslöseeinrichtung SPA in ihrem Normalzustand den Schalter S in einem ersten, z. B. einem geöffneten Zustand halt. Weiterhin ist die Auslöseeinrichtung SPA mit einer Kraft F beaufschlagt. Wird die Auslöseeinrichtung SPA bei einer definierten Temperatur Tbruch zerstört, kann nun die Kraft F den Schalter S betätigen und in einen zweiten, z. B. einen geschlossenen Zustand verbringen. Wird nun eine entsprechende Temperaturänderung ϑ, ϑE herbeigeführt bricht die Auslöseeinrichtung SPA entweder von innen, da das Fluid FL sich ausdehnt, oder aber, wenn eine entsprechende Druckänderung P, PE und/oder Krafteinwirkung F, FE auf die Auslöseeinrichtung SPA von außen einwirkt, wird der Hohlkörper H von außen zerstört. In allen Fällen ist das Ergebnis dasselbe: die Auslöseeinrichtung SPA kann die beaufschlagte Kraft F nicht halten und diese Kraft wird nun frei zum Schalten des Schalters S.
  • Besonders kostengünstig ist es, wenn als Auslöseeinrichtung SPA eine Sprinklerampulle verwendet wird. Sprinklerampullen sind für unterschiedliche Auslösetemperaturen erhältlich. Werden diese über eine bestimmte Temperatur hinaus erhitzt, bringt das in ihnen enthaltene Fluid FL die Sprinklerampulle SPA zum Bersten. Gleichzeitig weisen die Sprinklerampullen SPA eine ausgeprägte Längsrichtung LR und Querrichtung QR auf. Wirkt eine Kraft oder eine Druckänderung in Querrichtung QR auf die Sprinklerampulle SPA ein, so bricht diese in aller Regel leichter als in Längsrichtung LR.
  • Ohne weiteres können jedoch auch andere Bauformen einer Auslöseeinrichtung SPA für die Erfindung eingesetzt werden.
  • Um eine verbesserte Auslösemöglichkeit bei Druckänderung bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Auslöseeinrichtung SPA mit einer auslösenden Komponente, z. B. einer Überspannungsschutzkomponente ÜSK in einem im Wesentlichen druckfesten Gehäuse G angeordnet ist, wobei durch eine Temperaturerhöhung und/oder eine Druckerhöhung der auslösenden Komponente, z. B. der Überspannungsschutzkomponente ÜSK die Auslöseeinrichtung SPA zerstört und der Schalter S in den zweiten, geschlossenen Zustand verbracht wird. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in 7 gezeigt.
  • Wird beispielsweise ein Varistor MOV als auslösende Komponente ÜSK eingesetzt, so kann sowohl der Temperaturanstieg ϑ eines fehlerhaften Varistors MOV, als auch eine Explosion des Varistors MOV zu einem entsprechenden Druckanstieg P und/oder zu einer entsprechenden Krafteinwirkung F führen. Sowohl jede einzelne Wirkung als auch die Kombination derselben kann dabei durch entsprechende Konstruktion der Vorrichtung zum Auslösen genutzt werden.
  • Nachfolgend wird angenommen, dass – wie in 7 gezeigt – eine Sprinklerampulle oder dergleichen als Auslöseeinrichtung SPA eingesetzt ist. Wird die Auslöseeinrichtung SPA mit der Kraft F in Längsrichtung LR beaufschlagt, kann vorgesehen sein, dass die Auslöseeinrichtung SPA in Kontakt mit einem druckfestem Gehäuse G ist, welches eine auslösende Komponente, z. B. eine Überspannungsschutzkomponente ÜSK, aufweist, wobei das druckfeste Gehäuse G weiterhin einen Schlagbolzen B aufweist, der in Querrichtung QR auf die Auslöseeinrichtung SPA einwirken kann, wobei der Schlagbolzen B durch eine Temperaturerhöhung ϑ und/oder eine Druckerhöhung P der Überspannungsschutzkomponente ÜSK betätigt wird und somit von außen auf die Auslöseeinrichtung SPA einwirken kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann – wie in 3 gezeigt – vorgesehen sein, dass die Auslöseeinrichtung SPA weiterhin einen Heizwiderstand R aufweist, der eine externe Auslösung ermöglicht.
  • Beispielsweise kann dieser Widerstand R durch eine Drahtwendel, welche um die Auslöseeinrichtung SPA herum gewickelt ist, realisiert sein. Fließt nun ein Strom I durch die Drahtwendel R erhitzt sich die Drahtwendel und damit auch die Sprinklerampulle SPA. Somit kann auf eine einfache Art und Weise die Auslöseeinrichtung SPA durch einen von außen veranlassten Temperatureintrag ϑE zum Bersten und damit der Schalter S zum Schalten veranlasst werden.
  • Weiterhin kann die Auslöseeinrichtung SPA einen (weiteren) Schlagbolzen B aufweisen, der eine externe Auslösung durch Krafteinwirkung FE ermöglicht. Bevorzugt wirkt der Schlagbolzen B in Querrichtung QR auf die Auslöseeinrichtung SPA ein.
  • Mittels der von außen einbringbaren Wirkungen, wie z. B. der Auslösung eines Schlagbolzens B oder einer Temperaturerhöhung mittels eines Heizwiderstandes R, kann auf einfache Art und Weise eine weitere Auslösemöglichkeit zur Verfügung gestellt werden, so dass auch andere Vorgänge als die Überwachung einer zu schützenden Komponente zu einem Schalten führen können.
  • Mittels der vorgestellten Auslöseeinrichtung SPA lassen sich unterschiedliche Schalterarten, wie z. B. ein Wechselschalter, ein Öffner oder ein Schließer als auch beliebige Kombinationen derselben realisieren.
  • Abhängig von der Art des Schalters können sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben.
  • Nachfolgend wird angenommen, dass der Schalter S ein Kurzschlussschalter ist.
  • Der Kurzschlussschalter S weist z. B. in 4 ein Kontaktstück C auf, das mittels der unzerstörten Auslöseeinrichtung SPA in einem ersten Zustand (nicht leitendem Zustand im Sinne eines Kurzschlusses) gehalten wird. Dabei ist das Kontaktstück C als auch ein Gegenleiter durch Schraffur von unten links nach oben rechts dargestellt. Dabei kann ein Strom I über das Kontaktstück C durch einen Leiter R, welcher z. B. um die Sprinklerampulle herum angeordnet ist, in die Überspannungsschutzkomponente ÜSK hinein fließen. Dabei ist die Überspannungsschutzkomponente ÜSK durch vertikale Schraffur dargestellt. Von der Überspannungsschutzkomponente ÜSK kann der Strom durch den – so dargestellt – darunter befindlichen Gegenleiter weiterfließen. Tritt nun auf Grund einer fehlerhaften Überspannungsschutzkomponente ÜSK ein zu hoher Stromfluss zeitlich gesehen auf, so erwärmt sich die Auslöseeinrichtung SPA zum einen durch die Erwärmung seitens der Überspannungsschutzkomponente ÜSK selbst als auch durch die Erwärmung, welche durch den Leiter R hervorgerufen werden kann. Wenn die Auslöseeinrichtung SPA birst, wird unter Einfluss der Kraft F das Kontaktstück C unmittelbar auf den darunter befindlichen Gegenleiter in einen zweiten Zustand verbracht, so dass die Überspannungsschutzkomponente ÜSK kurzgeschlossen wird. Weiterhin kann die Auslöseeinrichtung SPA noch andere Auslösemöglichkeiten aufweisen. Z. B. kann eine weitere Drahtwicklung entsprechend 3 für eine externe Auslösemöglichkeit vorgesehen sein und/oder aber ein Schlagbolzen B und/oder ein druckfestes Gehäuse G.
  • In 5 ist eine zu 4 ähnliche Ausführungsform dargestellt. Hier ist die Auslöseeinrichtung SPA seitlich benachbart zur Überspannungsschutzkomponente ÜSK angeordnet. Dabei kann ein Strom I in die Überspannungsschutzkomponente ÜSK hinein fließen. Von der Überspannungsschutzkomponente ÜSK kann der Strom durch den – so dargestellt – seitlich befindlichen Gegenleiter weiterfließen. Tritt nun auf Grund einer fehlerhaften Überspannungsschutzkomponente ÜSK ein zu hoher Stromfluss zeitlich gesehen auf, so erwärmt sich die Auslöseeinrichtung SPA durch die Erwärmung seitens der Überspannungsschutzkomponente ÜSK. Wenn die Auslöseeinrichtung SPA birst, wird unter Einfluss der Kraft F das Kontaktstück C unmittelbar auf die darunter befindlichen Leiter und Gegenleiter in einen zweiten Zustand verbracht, so dass die Überspannungsschutzkomponente ÜSK kurzgeschlossen wird.
  • In 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Zur besseren Unterscheidung ist im Gegensatz zu 4 und 5 das Kontaktstück C hier durch vertikale Schraffur dargestellt. In dieser Ausführungsform ist eine Überspannungsschutzkomponente ÜSK nicht notwendigerweise vorgesehen. Hier befindet sich die Auslöseeinrichtung SPA in einer Aufnahme, welche eine oder mehrere Öffnungen Ö besitzt. Die Aufnahme selbst ist elektrisch leitend ausgeführt. Kommt es nun zu einer Erwärmung der Umgebung, z. B. durch einen Brand, so wird die Erwärmung mittels der einen oder mehreren Öffnungen Ö auch auf die Auslöseeinrichtung SPA einwirken. Bei Erreichen der Bruchtemperatur TBruch birst die Auslöseeinrichtung SPA und unter Einfluss der Kraft F wird das Kontaktstück C unmittelbar auf den darunter befindlichen Gegenleiter in einen zweiten Zustand verbracht, so dass kurzgeschlossen wird. Dabei ist zwischen dem Kontaktstück C und der Auslöseeinrichtung SPA ein elektrisch isolierendes Material ISO angebracht, welches zum einen im ersten Zustand einen Kurzschluss verhindert und zum anderen aber auch das Kontaktstück C in der Aufnahme führen kann. D. h. durch geeignete Gestaltung kann mittels der Auslöseeinrichtung SPA ein Schalten bei Erreichen einer bestimmten Umgebungstemperatur erreicht werden. Daher eignet sich die Erfindung insbesondere auch für Brandschutzzwecke.
  • Bevorzugt wird in allen der vorgenannten Ausführungsformen die Kraft F, welche den Schalter in einen zweiten Zustand verbringen soll, durch eine Feder bereitgestellt. Ohne weiteres sind jedoch auch andere Kräfte für die Erfindung verwendbar.
  • In den 8 bis 12 sind Ausführungsformen mit einem Varistor MOV als Überspannungsschutzkomponente ÜSK dargestellt.
  • In 8 ist eine Schutzeinrichtung mit einem Schalter S und einer Auslöseeinrichtung SPA gezeigt. Die Schutzeinrichtung SE weist einen Auslösestift AS auf. Die Auslöseeinrichtung SPA wird mittels einer Sprinklerampulle bereitgestellt, wobei die beaufschlagte Kraft F mittels einer Feder bereitgestellt wird. Die frontseitige Anbringung der Sprinklerampulle erlaubt eine einfache Montage der Sprinklerampulle als auch eine einfache visuelle Kontrolle der Sprinklerampulle. Weiterhin kann durch die Anordnung aber auch das Auslösen anders bewerkstelligt werden.
  • Dabei wird aus der Auslöseeinrichtung SPA und der Halterung eine Art Kniegelenk gebildet. Die Kraft F der Vorspannung ist dabei so hoch gewählt, dass sie, die Auslöseeinrichtung SPA in einer Ruheposition hält (siehe Darstellung). In dieser Ruheposition wirkt die Kraft im Wesentlichen in Längsrichtung LR auf die Auslöseeinrichtung SPA und man kann diese Lage auch als eine Art relatives Energieminimum beschreiben. Dabei ist die Kraft F der Vorspannung so hoch, dass sie in Längsrichtung LR noch nicht zum Bersten führt, jedoch in Querrichtung QR zum Bersten führt, kann eine einfache seitliche Versetzung zu einer Schrägstellung führen.
  • Bei Druck- bzw. Kraftentwicklung im Gehäuse G, wird das aus Sprinklerampulle SPA und Halterung HL gebildete Kniegelenk aus seiner Ruheposition ausgelenkt. Dies erfolgt z. B. durch ausströmendes Gas, das aus dem (Druck-)Gehäuse G durch eine nicht dargestellte Entlastungsöffnung, z. B. hinter der Halterung HL liegende Entlastungsöffnung, ausströmt. Auf Grund des dann sich einstellenden Kräfteparallelogramms wirkt nun in Querrichtung QR eine Kraft, die so hoch ist, dass die Auslöseeinrichtung SPA bricht. D. h. der seitliche Versatz in Zusammenspiel mit einer entsprechend eingestellten Kraft F kann zu einem Auslösen führen.
  • Hierdurch wird erreicht, dass die Auslöseeinrichtung SPA zum einen durch eine erhöhte Temperatur ausgelöst werden kann, zum anderen aber auch eine druckgesteuerte Auslösung bereitgestellt wird, die bereits bei sehr geringen Drücken erfolgen kann.
  • In 9 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Auslöseeinrichtung SPA, beispielhaft eine Sprinklerampulle, seitlich benachbart an einer zu überwachenden Komponente, beispielsweise einem Varistor MOV, angebracht und in einer Halterung HL und einem Auslösestift AS gehalten. In dieser Anordnung wird ein besonders schnelles Ansprechen auf Temperaturanstieg und/oder Druckanstieg und/oder Krafteinwirkung bereitgestellt.
  • In der Ausführungsform der 10 wird eine Anordnung bereitgestellt, die eine Drehbewegung realisiert. Wiederum ist das Auslöseelement SPA als Sprinklerampulle realisiert, das zwei Bauteile zueinander drehbar beweglich und durch Federspannung vorgespannte in einem ersten Zustand hält bis ausgelöst wird.
  • In der Ausführungsform der 11 ist ein Detail eines Schalters S dargestellt. Dieser Schalter S weist einen Halterahmen HL auf, in dem die Sprinklerampulle eingelegt ist. Die Sprinklerampulle SPA wird dabei auf der einen Seite von einem im Rahmen HL geführten Auslösestift AS mittels Federkraft gehalten. Birst die Sprinklerampulle, so wird der Auslösestift AS durch die Federkraft weiter bewegt. Splitter, die beim Bersten entstehen, können ohne weiteres im Hohlraum des Rahmens aufgenommen werden. Mittels des Auslösestiftes AS kann nun eine entsprechende Schaltfunktion bereitgestellt werden. Die Anordnung der Sprinklerampulle SPA im Rahmen HL erlaubt es zudem, dass ein seitlicher Versatz – wie zuvor beschrieben – alternativ oder zusätzlich zum Auslösen verwendet werden kann. Hierzu ist die Sprinklerampulle SPA in den Rahmen eingelegt und lediglich durch Druckbeaufschlagung in Längsrichtung gehalten.
  • Beispielsweise kann der Halter wie in 11 gezeigt ohne weiteres frontseitig wie in 8 gezeigt in eine Schutzeinrichtung SE integriert werden.
  • Andererseits ist es auch möglich andere Anordnung zu realisieren. Ein Beispiel hierfür ist in 12 gezeigt.
  • Dort ist der Auslösestift AS mit einem Auslösehebel AH in Wirkverbindung. Gleichzeitig wird in 12 auch eine Möglichkeit für eine Druckauslösung mittels einer bolzenartigen Auslösung B gezeigt. Hierfür ist im Gehäuse G eine entsprechende Verbindung vorgesehen, die einen Druckanstieg P und/oder einen Temperaturanstieg ϑ in eine Bewegung des Bolzens B umsetzt. Dieser wirkt wiederum in Querrichtung QR auf die Sprinklerampulle und führt zu einer Zerstörung. Weiterhin kann durch die Anordnung aber auch das Auslösen anders bewerkstelligt werden. Ist die Kraft F der Vorspannung so hoch, dass sie in Längsrichtung LR noch nicht zum Bersten führt, jedoch in Querrichtung QR zum Bersten führt, kann eine einfache seitliche Versetzung zu einer Schrägstellung führen. Auf Grund des dann sich einstellenden Kräfteparallelogramms wirkt nun in Querrichtung eine Kraft, die so hoch ist, dass die Auslöseeinrichtung bricht. D. h. sowohl der seitliche Versatz in Zusammenspiel mit einer entsprechend eingestellten Kraft F als auch eine direkte mechanische Einwirkung des Schlagbolzens B können zu einem Auslösen führen.
  • Wie in den 4, 5 und 6 durch einen punktierten Rahmen angedeutet, kann der Schalter S und eine Überspannungsschutzkomponente ÜSK baulich vereint als Schutzeinrichtung SE zur Verfügung gestellt werden.
  • Dabei kann der Schalter S beispielsweise als ein Schließer ausgeführt sein, der den Stromfluss durch einen niederohmigen Strompfad an der Überspannungsschutzkomponente ÜSK vorbei leiten kann.
  • Es ist dabei anzumerken, dass die Sprinklerampullen auf Grund ihrer im Wesentlichen zylindrischen Ausgestaltung in Längsrichtung LR eine höhere Festigkeit als in Querrichtung QR aufweisen. Daher bietet es sich an, die Vorspannung F in Längsrichtung LR wirken zu lassen, da so relativ hohe Vorspannungskräfte F vorgehalten werden können. Weiterhin bietet es sich an Einwirkungen, die ein Auslösen hervorrufen sollen, in Querrichtung QR einwirken zu lassen, da nun relativ geringe Druckänderungen P bzw. Kraftwirkungen F ausreichen, um den Hohlkörper H zu zerstören.
  • Mittels der Erfindung wird eine kostengünstige irreversible Auslösung eines Schaltvorganges ermöglicht. Zudem erlaubt die Ausgestaltung der Erfindung auch die Verwendung von elektrisch nichtleitenden Materialen zum Auslösen.
  • Bezugszeichenliste
  • AS
    Auslösestift, Auslöseschieber
    AH
    Auslösehebel
    B
    Schlagbolzen
    S
    Schalter
    C
    Kontaktstück
    FL
    wärmeexpandierendes Fluid (Gas, Flüssigkeit)
    F, FE
    Kraft
    GDT
    Gasableiter, gas discharge tube
    G
    (druckfestes) Gehäuse
    H
    Hohlkörper
    HL
    Halterung
    LR
    Längsrichtung
    QR
    Querrichtung
    I
    Strom
    ISO
    elektrisch isolierendes Material
    LR
    Längsrichtung
    MOV
    Varistor
    Ö
    Öffnung
    P, PE
    Druck
    QR
    Querrichtung
    R
    Heizwiderstand, Leiter
    S
    Schalter
    SE
    Schutzeinrichtung
    SPA
    Auslöseeinrichtung
    ϑ, ϑE
    Temperatur
    Tbruch
    Bruchtemperatur
    SE
    Schutzeinrichtung
    L
    Leiter
    TVS
    Suppressordiode
    ÜSK
    Überspannungsschutzkomponente (MOV, GDT, ABD)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202006020737 U1 [0006]

Claims (16)

  1. Thermo- und/oder drucksensitiver Schalter (S) mit einer Auslöseeinrichtung (SPA), wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) über einen geschlossen Hohlkörper (H) verfügt, wobei der Hohlkörper (H) ein bei Wärmezufuhr expandierendes Fluid (FL) aufweist, wobei der Hohlkörper (H) so gestaltet ist, dass das Fluid (FL) bei Erwärmung über eine definierte Temperatur (Tbruch) hinaus den zuvor geschlossenen Hohlkörper (H) zerstörend öffnet, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) in ihrem Normalzustand den Schalter (S) in einem ersten, geöffneten Zustand hält, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) mit einer Kraft (F) beaufschlagt ist, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) bei einer definierten Temperatur (Tbruch) zerstört wird, wobei bei Zerstörung die beaufschlagte Kraft (F) den Schalter (S) betätigt und in einen zweiten, geschlossenen Zustand verbringt.
  2. Thermo- und/oder drucksensitiver Schalter (S) nach Anspruch 1, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) mit einer Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) in einem Gehäuse (G) angeordnet ist, wobei durch eine Temperaturerhöhung und/oder eine Druckerhöhung der Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) die Auslöseeinrichtung (SPA) zerstört und der Schalter (S) in den zweiten, geschlossenen Zustand verbracht wird.
  3. Thermo- und/oder drucksensitiver Schalter (S) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) mit der Kraft (F) in Längsrichtung (LR) beaufschlagt ist, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) in Kontakt mit einem druckfesten Gehäuse (G), welches eine Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) aufweist, gebracht wird, wobei das druckfeste Gehäuse (G) einen Schlagbolzen (B) aufweist, der in Querrichtung (QR) auf die Auslöseeinrichtung (SPA) einwirken kann, wobei der Schlagbolzen (B) durch eine Temperaturerhöhung und/oder eine Druckerhöhung der Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) betätigt wird.
  4. Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) mit der Kraft (F) in Längsrichtung (LR) beaufschlagt ist, und wobei ein seitlicher Versatz zu einer Krafteinwirkung in Querrichtung (QR) führt, wobei die mechanische Stabilität in Querrichtung (QR) geringer ist als in Längsrichtung (LR) und so eine Auslösung ermöglicht.
  5. Thermo- und/oder drucksensitiver Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) mit der Kraft (F) in Längsrichtung (LR) beaufschlagt ist, wobei die Auslöseeinrichtung (SPA) in Kontakt mit einem druckfesten Gehäuse (G), welches eine Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) aufweist, gebracht wird, wobei eine Druckentwicklung innerhalb des druckfesten Gehäuses (G) die Auslöseeinrichtung (SPA) aus einer Ruheposition auslenkt, wodurch die Kraft (F) freigegeben wird.
  6. Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (SPA) weiterhin einen Heizwiderstand (R) aufweist, der eine externe Auslösung ermöglicht.
  7. Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (SPA) weiterhin einen Schlagbolzen (B) aufweist, der eine externe Auslösung ermöglicht.
  8. Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (S) ein Kurzschlussschalter ist, wobei der Kurzschlussschalter (S) weiterhin ein Kontaktstück (C) aufweist, das mittels der unzerstörten Auslöseeinrichtung (SPA) in nicht leitendem Zustand gehalten wird.
  9. Schalter (S) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kontaktstück (C) und der Auslöseeinrichtung ein elektrisch isolierendes Material (ISO) angebracht ist.
  10. Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft (F) eine Federkraft ist.
  11. Schutzeinrichtung (SE) zur Verwendung mit einer Überspannungsschutzkomponente (ÜSK), aufweisend einen Schalter (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. Schutzeinrichtung (SE) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (S) ein Schließer ist, der den Stromfluss durch einen niederohmigen Strompfad an der Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) vorbei leiten kann.
  13. Verwendung einer Sprinklerampulle für direkte elektrische Schaltzwecke.
  14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprinklerampulle zur Überwachung einer Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) eingesetzt wird.
  15. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprinklerampulle zur elektrischen Brandüberwachung eingesetzt wird.
  16. Verwendung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprinklerampulle einen öffnenden Schalter zur Spannungs-Freischaltung einer Überspannungsschutzkomponente (ÜSK) betätigen kann.
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