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Bimetallschalter mit Kunststoff-Isolierung Die Erfindung betrifft
einen Bimetallschalter mit einem das Schaltwerk kapselnden Gehäuse, an dessen einer
Stirnseite die Anschlußkontakte angeordnet sind, die mit einem Gießharz vergossen
sind, und das außenseitig ganz oder teilweise mit einer Schmutz, Feuchtigkeit od.dgl.
abhaltenden, gegebenenfalls auch elektrisch wirksamen Isolierung aus Kunststoff
versehen ist.
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Bimetallschalter müssen je nach Verwendungszweck und konstruktivem
Aufbau außenseitig mechanisch, gegebenenfalls auch elektrisch isoliert werden. Ferner
müssen die Anschlußdrähte oft zugentlastet werden. Diese Forderungen werden heute
durch folgende Maßnahmen weitgehend erfüllt: Die anschlußseitige Stirnseite des
Gehäuses wird mit einem Kunstharz vergossen, in den also einerseits die Anschlußkontakte
zugentlastet eingebettet sind und der andererseits die Anschluß-Stirnseite des Schaltergehäuses
abdichtet und isoliert. Um den Rest des Gehäuses zu isolierten wird über dieses
entweder ein kurzer Schlauchabschnitt von einer Seite her aufgezogen und aufgeschrumpft
oder aber der gesamte Schalter im Tauchverfahren, z B. durch Wirbelsintern mit einer
thermisch stabilen Kunststoffschicht umhüllt.
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Beide Methoden haben mehrere Nachteile. Die erstgenannte Methode ist
relativ montageaufwendig. Darüberhinaus bleibt der Schlauch zumindest an der den
Anschlußdrähten gegenüberliegenden Seite offen, mit der Folge, daß hier nach wie
vor Schmutz, Feuchtigkeit u.dgl. eintreten kann. Handelt es sich um einen Schalter
mit spannungsführendem Gehäuse, so können ferner über diese Schlauchöffnung Kriechströme
entstehen. Diese Methode ist also nicht in allen Fällen anwendbar. Die zweitgenannte
Methode ist fertigungstechnisch sehr teuer. Es muß nämlich einerseits für das Wirbelsintern
eine beträchtliche elektrische Energie installiert werden, andererseits sind die
hierfür geeigneten Kunststoffpulver von Hause aus relativ teuer. Schließlich haben
beide Methoden den Nachteil, daß die Anschlußdrähte auf einer nicht geringen Strecke
fest umhüllt sind, so daß die Drähte unmittelbar im Anschluß an das Gehäuse nicht
gespreizt werden
können, wie dies bei enger räumlicher Anordnung
der Schalter erwünscht sein kann. Ferner führt insbesondere das Wirbelsintern zu
ungleichmäßigen Wandstärken, die das thermische Verhalten des Schalters, insbesondere
dessen Ansprechzeit ungünstig beeinflussen. Im übrigen lassen sich bei beiden Verfahren
nicht die für den Verwendungszweck optimalen Kunststoffe verarbeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Bimetallschalter
des eingangs geschilderten Aufbaus eine Isolierung zu schaffen, die einerseits mit
sehr geringen Kosten hergestellt werden kann, andererseits keinen großen Montageaufwand
erfordert.
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Darüberhinaus soll die Isolierung insbesondere nicht das Schaltverhalten
des Bimetallschalters beeinflussen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolierung
aus einer auf das Gehäuse aufschiebbaren, dieses bis auf die Anschluß-Stirnseite
satt umschließenden, entsprechend vorgeformten Kappe aus thermisch stabilem Kunststoff
gebildet ist.
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Dabei überragt die Seitenwand der Kappe mit Vorzug die Anschluß-Stirnseite
des Gehäuses um ein geringes Maß, wobei der überragende Seitenwand-Abschnitt in
das Gießharz eingebettet sein oder aber einen Füllrand für dieses bilden kann. Als
besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Kappe im Wege des Vakuum-Tiefziehens
herzustellen, da hiermit Formstabilität und Maßhaltigkeit gewährleistet werden können.
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Da es sich bei der Isolierung im wesentlichen um eine vorgeformte
Kappe handelt, müssen hier keine herstellungstechnischen Beschränkungen hingenommen
werden. Es ist demzufolge möglich,
diese Kappe mit fast beliebig
großer Genauigkeit, insbesondere hinsichtlich der WandstäTke, zu fertigen. Ferner
können die für den jeweiligen Verwendungszweck optimalen Kunststoffe eingesetzt
werden. Die Montage findet einfach durch Aufschieben der Kappe und anschließendes
Vergießen des Gehäuses im Bereich der Anschluß-Stirnseite statt, ist also kostengünstig
durchzuführen. Die gleichmäßige Wandstärke und die satte Anlage der Kappe sorgt
für einen einwandfreien und bei allen Schaltern einer Fertigungsserie gleichbleibenden
Temperaturübergang.
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Schwankungen der Wandstärke können praktisch überhaupt nicht auftreten,
so daß das SchaLtverhalten in keiner Weise beeinflußt wird. Durch den dichten Verschluß
der Kappe mit dem Gießharz ist eine vollständige mechanische und elektrische Isolierung
gegeben. Auch der Einbau in Gerätegehäuse ist trotz der erwünschten engen Tolleranzen
ohne weiteres möglich, da es keine Meßabweichungen gibt.
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Die Erfindung ist natürlich nicht nur bei Bimetallschaltern, sondern
bei allen thermisch beeinflußten Schaltgerten, z.B.
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Druckschaltern od.dgl., bei denen also das Bimetallelement durch ein
anderes Stellglied, z.B. eine Membrane, ersetzt ist, anwendbar.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, wobei die Figuren 1 und 2 den Schalter im Querschnitt in verschiedenen
Schaltstellungen zeigen. Der beschriebene Aufbau des Schalters hat mit der Erfindung
nichts zu tun, vielmehr ist diese auf jeden beliebigen Schalter anwendbar.
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Der Bimetallschalter weist ein Gehäuse 1 auf, in welchem eine Federschnappscheibe
2 und eine Bimetall-Schnappscheibe 4
konzentrisch angeordnet sind.
Die Federschnappscheibe 2 trägt einen Schaltkontakt 3, der die Bimetallscheibe 4
durchgreift.
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Das Gehäuse 1 ist an seiner Anschlußstirnseite mit einem Deckel 5
verschlossen, der durch einen umgebördelten Rand des Gehäuses 1 unter Zwischenlage
einer Dichtung 6 gegen eine Schulter des Gehäuses gepreßt ist. In dem Deckel 5 sitzt
ein Kontakt 7 (der zweite Anschlußkontakt ist nicht dargestellt), an den ein nicht
gezeigter Anschlußdraht angelötet ist.
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Auf das Gehäuse 1 ist von der geschlossenen Stirnseite her eine Kappe
8 aufgeschoben, deren innere Form genau der Form des Gehäuses 1 entspricht. Diese
Kappe weist über ihre gesamte Ausdehnung gleichbleibende Wandstärke auf. Sie umschließt
demzufolge satt das Gehäuse 1. Die Seitenwand 9 der Kappe 8 überragt mit ihrem Abschnitt
10 die Anschlußstirnseite des Gehäuses. Auf diese Anschlußstirnseite ist, wie aus
Fig. 2 ersichtlich, eine Gießharz-Abdeckung 11 aufgegossen, welche die nicht gezeigten
Anschlußdrähte zugentlastet. Der die Anschlußstirnseite überragende Wandabschnitt
10 der Kappe 8 bildet für das Gießharz einen Füllrand, wobei die Oberflächenspannung
des Gießharzes ähnlich wie bei einem Wassertropfen auf glatter Unterlage dafür sorgt,
daß das Gießharz trotz seines höheren Niveaus in der Mitte des Schalters nicht über
den Wandabschnitt 10 übertritt.
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Stattdessen kann aber auch der Wandabschnitt 10 in die Gießharz-Abdeckung
11 eingebettet sein.