DE2838236A1 - Waermeempfindliche elektrische schaltvorrichtung - Google Patents

Waermeempfindliche elektrische schaltvorrichtung

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DE2838236A1
DE2838236A1 DE19782838236 DE2838236A DE2838236A1 DE 2838236 A1 DE2838236 A1 DE 2838236A1 DE 19782838236 DE19782838236 DE 19782838236 DE 2838236 A DE2838236 A DE 2838236A DE 2838236 A1 DE2838236 A1 DE 2838236A1
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DE
Germany
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switching part
chamber
conductive
housing
heat
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DE19782838236
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Dean C Duhame
Gerald L Mcclure
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Essex Furukawa Magnet Wire USA LLC
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Essex Group LLC
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/32Thermally-sensitive members
    • H01H37/46Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C10/00Adjustable resistors
    • H01C10/10Adjustable resistors adjustable by mechanical pressure or force
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/029Composite material comprising conducting material dispersed in an elastic support or binding material

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Description

Wärmeempfindliche elektrische Schaltvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf wärmeempfindliche elektrische Schalter und betrifft insbesondere wärmeempfindliche Schalter, die sich selbst zur hochgradigen Miniaturisierung eignen, ohne daß dadurch ihre Verwendbarkeit in Verbindung mit Festkörperbauelementen, wie Thyristoren, Transistoren, Dioden und dgl., beeinträchtigt wird. Schalter nach der Erfindung sind auch zur - Temperaturüberwachung von Kühlmitteln, Schmiermitteln und anderen Fluids verwendbar, welche in Kraftfahrzeugen, Werkzeugmaschinen und in anderen Fällen benutzt werden, in denen ein Anstieg der Temperatur eines Fluids ein Problem anzeigt. Schalter in einer' Ausgestaltung der Erfindung können normalerweise leitend oder normalerweise nichtleitend sein, während Schalter in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung normalerweise nichtleitend sein können. In noch einer weiteren Ausgeh
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-Z
staltung der Erfindung, kann der Schalter im Betrieb rheostatisch in dem Sinne sein, daß sein Widerstand abnimmt, wenn seine Temperatur zunimmt.
Es sind bereits viele Beispiele von wärmeempfindlichen elektrischen Schaltvorrichtungen bekannt. Bei einigen der bekannten Schalter wird eine kristalline Wachssubstanz benutzt, die ein wärmeempfindliches Gehäuse einnimmt und, wenn ihre Temperatur auf einen kritischen Wert angestiegen ist, expandiert und ausreichend Kraft erzeugt, um Schalterkontakte über Kraftübertragungsmittel zu öffnen oder zu schließen. Bei anderen bekannten Schaltern werden wärmeempfindliche Bimetallelemente benutzt, die ihre Konfiguration auf Temperaturänderungen hin verändern und dadurch Schalterkontakte öffnen oder schließen. Bei jeder dieser Arten von Schaltern ergeben sich Probleme bei der Eichung. Weiter sind die kristallinen Wachssubstanzen und Bimetallelemente relativ teuer und verlangen eine beträchtliche Geschicklichkeit bei ihrem Zusammenbau mit anderen Teilen, wodurch sich ein Schalter ergibt, der im Vergleich mit einem Schalter nach der Erfindung relativ teuer ist. Weiter eignen sich die bekannten Arten von wärmeempfindlichen Schaltern selbst nicht ohne weiteres zur Miniaturisierung.
Ein Schalter nach der Erfindung hat ein Gehäuse aus wärmeempfindlichem Material, innerhalb welchem eine Kammer von einem elektrisch leitende Teilchen enthaltenden elastomeren Körper eingenommen wird, der unter Wärmeeinwirkung expandieren und kontraktieren kann. Eine leitende Elektrode oder Klemme ist durch das Gehäuse so abgestützt, daß sie dem elastomeren Körper gegenüberliegt. Wenn der Körper normalerweise nichtleitend ist, können die Klemme und der Körper normalerweise aneinander anliegen. Wenn der Körper normaler-
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weise leitend ist, sind der Körper und die Klemme normalerweise in gegenseitiger Anlage oder in gegenseitigem Abstand. In jedem Fall bewirkt eine Zunahme der Temperatur des elastomeren Körpers, daß letzterer expandiert, wobei der Körper aber in keiner anderen als der Richtung zu der Elektrode hin expandieren kann. Der Körper ist in seinem expandierten Zustand in allen Fällen leitend und liegt an der Elektrode an und bildet dadurch einen elektrischen Durchgang zwischen dem Körper und der Elektrode. Der elastomere Körper kann so aufgebaut sein, daß, wenn er leitend ist, sein Widerstand im wesentlichen gleichmäßig ist, oder der elastomere Körper kann stattdessen so aufgebaut sein, daß sein Widerstand mit zunehmender Temperatur abnimmt. Die Schalter können eine einzige Klemme haben, in welchem Fall das Gehäuse elektrisch leitend sein kann, oder die Schalter können zwei Klemmen haben, in welchem Fall das Gehäuse elektrisch leitend oder nichtleitend sein kann. In allen Fällen können die Schalter miniaturisiert werden, so daß sie extrem kleine Gesamtabmessungen haben.
Die Erfindung schafft also, kurz zusammengefaßt, einen wärmeempfindlichen Schalter mit einem wärmeempfindlichen Körper, in welchem sich eine Kammer befindet, in die sich wenigstens eine elektrisch leitende Klemme erstreckt. Die Kammer wird von einem elastomeren Körper eingenommen, der bei Erhöhungen und Verringerungen seiner Temperatur expandieren bzw. kontraktieren kann. Der elastomere Körper kann normalerweise leitend oder normalerweise nichtleitend sein, er ist aber in jedem Fall leitend, wenn er in seinem expandierten Zustand ist. Der Körper berührt in seinem expandierten, leitenden Zustand die Klemme und stellt einen Strompfad über den Körper zu der Klemme her. Der Körper kann als Ein/Aus-Schalter oder als Regelwiderstand (Rheostat) arbeiten, je nach der Zusammensetzung des Körpers.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführ.ungs-
form eines Widerstandsschalters nach der Erfindung,
Fig. 2 eine VertikalSchnittansicht des Schal
ters von Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 2,
welches letzteren in geöffnetem Zustand zeigt,
Fig. 4 in einer ähnlichen Ansicht wie in Fig. 2
den Schalter im geschlossenen Zustand,
Fig. 5 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 4
im geschlossenen Zustand,
Fig. 6 in einer ähnlichen Schnittansicht wie
in Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Widerstandsschalters nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Schaltbild der Schaltung des Schal
ters von Fig. 6,
Fig. 8 in einer ähnlichen Ansicht wie in Fig. 6
den Schalter in eingestelltem Zustand,
Fig. 9 ein Schaltbild der Schaltung des Schal
ters von Fig. 8,
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Fig. 10 in einer ähnlichen Ansicht wie in
Fig. 6 noch eine weitere Äuisführungsform des Widerstandsschalters nach der Erfindung,
Fig. Π ein Schaltbild der Schaltung des
Schalters von Fig- 10,
Fig. 12 in einer ähnlichen Ansicht wie in
Fig. 10 den Schalter von Fig. 10 im eingestellten Zustand,
Fig. 13 ein Schaltbild der Schaltung des
Schalters von Fig. 12,
Fig. 14 in einer ähnlichen Ansicht wie in
Fig. 1 noch eine weitere Ausführungsform des Widerstandsschalters nach der Erfindung,
Fig. 15 eine Vertikalschnittansicht des Schal
ters von Fig. 14, welche letzteren in geöffnetem oder nichtleitendem Zustand zeigt,
Fig. 16 ein Schaltbild der Schaltung des Schal
ters von Fig. 15,
Fig. 17 den Schalter von Fig. 15 in leitendem
Zustand,
Fig. 18 ein Schaltbild der Schaltung des Schal
ters von Fig. 17,
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Fig. 19 eine Schnifctamsieht von noch einer
weiteren Äusführungsform des Widerstands schalters nach der Erfindung,
Fig. 20 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 19,
Fig. 21 eine Ansicht des Schalters von Fig. 19
in leitendem Zustand,
Fig. 22 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 21,
Fig. 23 eine Vertikalschnittansicht einer abge
wandelten Ausführungsform des Schalters von Fig. 19 und 21 ,
Fig. 24 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 23,
Fig. 25 eine Ansicht des Schalters von Fig. 23
in eingestelltem Zustand,
Fig. 26 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 25,
Fig. 27 eine Vertikalschnittansicht von noch
einer weiteren Ausführungsform des Widerstandsschalters nach der Erfindung,
Fig. 28 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 27,
Fig. 29 eine Ansicht des Schalters von Fig. 27,
aber in leitendem Zustand,
Fig. 30 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 29,
Fig. 31 eine Vertikalschnittansicht von noch
einer weiteren Ausführungsform des
§09814/0700
Widerstandsschalters nach der Erfindung, Fig. 32 ein Schaltbild des Schalters von Fig. 31,
Fig. 33 eine Ansicht des Schalters von Fig. 31
in leitendem Zustand, und
Fig. 34 ein Schaltbild der Schaltung des Schal
ters von Fig. 33.
Der Schalter hat in der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform ein Gehäuse 1 aus wärmeempfindlichem Material, wie beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Das Gehäuse 1 hat eine Boden- oder untere Wand 2, von der aus sich eine ringförmige Wand 3 nach oben erstreckt. Ein Flansch 4 steht über den Umfang der Wand 3 vor und kann bei Bedarf mit einem Außengewinde versehen sein, damit der Schalter in eine entsprechende Gewindeöffnung eines nicht dargestellten Teils eingeschraubt werden kann, das ein Fluid enthält, dessen Temperatur zu überwachen ist.
In dem durch die Wand 3 begrenzten Innenraum befindet sich ein Block 5 aus. Isoliermaterial, das relativ wärmeunempfindlich ist. Der Block 5 hat einen ümfangsflansch 6, der in einer Ringnut 7 sitzt, welche in der Wand 3 gebildet ist, deren oberer Rand über den Flansch 6 gerollt ist, so daß der Block 5 in dem Gehäuse 1 fest gehaltert ist.
Auf derjenigen Fläche des Blockes 5, die dem Boden 2 gegenüberliegt, sitzt ein Isolator 10, dessen diametrale Abmessung den entsprechenden Innenabmessungen der Wand 3 entspricht. Der Isolator 10 hat eine mittige öffnung 11, deren Zweck weiter unten erläutert ist.
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Der Flansch 6 und die Ringnut 7 halten gemeinsam die einander gegenüberliegenden Flächen des Bodens 2 und des Körpers 5 in einem vorbestimmten gegenseitigen Abstand. Die Dicke des Isolators 10 ist so gewählt, daß der Abstand zwischen ihm und der Wand 2 innerhalb des Gehäuses eine Kammer 8 mit vorbestimmtem Volumen bildet. "
Die Kammer 8 nimmt ein scheibenartiges Schaltteil 9 ein, dessen Durchmesser dem der Kammer 8 entspricht und dessen Dicke der Höhe der Kammer zwischen der Wand 2 und dem Isolator 10 entspricht.
Der Körper 5 ist mit einer zentralen Bohrung 12 versehen, durch die sich ein Leiter 13 erstreckt, der an einem Ende in einem vergrößterten Kopf oder einer Klemme 14 endet, welche von einer zylindrischen Senkung 15 aufgenommen ist, die in der Innenfläche des Körpers 5 gebildet ist. Die Klemme ist in einer Linie mit der öffnung 11 in dem Isolator 10 angeordnet.
Der Leiter 13 ist von einer Isolierhülle 16 umgeben. Der Leiter 13 kann mit einem elektrischen Instrument 17, beispielsweise einer Lampe oder einem Meßinstrument, verbunden sein, das seinerseits mit der Plusklemme 18 einer elektrischen Stromquelle, beispielsweise einer Batterie, verbunden ist.
Das Schaltteil 9 besteht zum Teil aus einem verformbaren Material, das thermisch expandierbar und kontraktierbar ist, wie beispielsweise Silikongummi, und einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Silikongummi ist eines von vielen bevorzugten Materialien, die ein lineares Expansions- und Kontraktionsverhältnis haben. Das Schaltteil 9 enthält außerdem eine beträchtliche Menge an elektrisch leitenden Teilchen,
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die aus Materialien, wie Eisen, Kohlenstoff und dgl., gebildet sind, welche die Eigenschaft besitzen, daß ihr elektrischer Widerstand umso geringer ist, je größer die auf sie ausgeübte Druckkraft ist. Die Menge an leitenden Teilchen, die in dem Schaltteil 9 enthalten sind, ist vorzugsweise so gewählt, daß das Teil 9 ohne die Beaufschlagung mit Druckkraft leitend ist, daß aber der elektrische Widerstand des Teils 9 abnimmt, wenn es mit einer Druckkraft beaufschlagt wird. Das Schaltteil 9 ist deshalb in dem Sinne rheostatisch, daß sein Widerstand abnimmt, wenn die Druckbeaufschlagung des Teils 9 zunimmt.
In der dargestellten Ausführungsform bildet die Wand 3 des Gehäuses 1 eine zweite Klemme. Das Gehäuse 1 kann in jeder geeigneten Weise geerdet sein.
Wenn die Teile des dargestellten Schalters in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand sind, befindet sich das Schaltteil 9 in seinem normalen, nichtexpandierten Zustand und liegt an den Wänden 2 und 3 der Kammer 8 sowie an der ihm gegenüberliegenden Fläche des Isolators 10 fest an. Die Öffnung 11 in dem Isolator 10 ist jedoch frei, wodurch ein Zwischenraum zwischen dem Schaltteil 9 und der Klemme 14 vorhanden ist. Wenn die Teile in diesen Zuständen sind, ist deshalb ein offener Stromkreis zwischen dem Schaltteil 9 und der Klemme 14 vorhanden.
Wenn die Temperatur des Gehäuses 1 ansteigt, wird der Temperaturanstieg durch Wärmeleitung über die Wände 2 und 3 auf das Schaltteil 9 übertragen, das dadurch veranlaßt wird zu expandieren. Das Teil 9 kann sich radial oder axial in keiner anderen Richtung als zu der Klemme 14 hin durch die Öffnung 11 hindurch ausdehnen. Da das Teil 9 normalerweise leitend ist, wird durch die Expansion des Teils 9 durch die Öffnung 11 hindurch bis in Anlage an die Klemme 14 eine leitende Verbin-
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dung zwischen den Teilen 9 und 14 hergestellt, wie es in Fig. 4 gezeigt ist- Die Expansion des Teils 9 bis in Anlage an die Klemme 14 bildet daher eine Anfangsschaltfunktion, die durch den Schalter 19 in den Fig. 3 und 5 dargestellt ist.
Im Anschluß an die gegenseitige Berührung zwischen den Teilen 9 und 14 wird bei einem weiteren Temperaturanstieg eine Expansionskraft auf das Teil 9 ausgeübt, wobei aber eine weitere Expansion durch die durch die Kammer 8 und die Klemme 14 gebildeten Grenzen verhindert wird. Das Teil 9 wird daher zusammengedrückt, wodurch die leitenden Teilchen einer größeren Druckkraft ausgesetzt werden, was zur Folge hat, daß der Widerstand des Teils 9 abnimmt, was ein Vergleich der Fig. 3 und 5 zeigt.
Wenn das Gehäuse 1 abkühlt, kühlt das Schaltteil 9 ebenfalls ab, was ihm ermöglicht zu kontraktieren, bis es schließlich in den in Fig. 2 gezeigten Zustand zurückkehrt.
Die in den Fig. 6 bis 9 dargestellte Ausführungsform der Erfindung entspricht der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß das Schaltteil 9 einen Vorsprung hat, der durch die Öffnung 11 in dem Isolator 10 vorsteht und ständig mit der Klemme 14 in Berührung ist. Infolgedessen ist ein elektrisch leitender Weg zwischen dem Schaltteil 9 und der Klemme 14 immer vorhanden. Wenn das Schaltteil 9 relativ kühl ist, wie es in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, ist der Widerstand des Schaltteils 9 aber größer als dann, wenn das Teil 9 aufgrund einer Erhöhung seiner Temperatur expandiert ist, wie es in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist.
Die in den Fig. 10 bis 13 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Aus-
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führungsform nur hinsichtlich des Aufbaus des Schaltteils. Die in den Fig. 10 bis 13 gezeigte Ausführungsform enthält ein Schaltteil 9a, das aus einem thermisch ausdehnbaren und kontraktierbaren Silikonmaterial, wie dem des Teils 9, hergestellt ist, wobei aber die leitenden Teilchen, die in dem Teil 9a enthalten sind, eine derartige Zusammensetzung haben, daß der elektrische Widerstand des Teils 9a sich ungeachtet des Zusammendrückungszustandes desselben nicht nennenswert ändert. Geeignete Materialien für solche leitenden Teilchen sind Edelmetalle, d.h. Gold und Silber, es können aber im wesentlichen dieselben Ergebnisse bei Verwendung von mit einem Edelmetall überzogenen Kupferteilchen erzielt werden. Solche überzogenen Teilchen wirken wie Teilchen, die vollständig aus Edelmetall gebildet sind, sind aber beträchtlich billiger.
Das Schaltteil 9a kann unter Druck geformt sein, so daß es normalerweise leitend ist, ungeachtet seines Druckbeaufschlagungszustandes. Stattdessen kann das Teil 9a so aufgebaut sein, daß eine Beaufschlagung mit Druckkraft erforderlich ist, um es leitend zu machen. Ob das Teil 9a normalerweise leitend oder nichtleitend ist, wird von der Größe und der Menge der darin enthaltenen leitenden Teilchen abhängig sein sowie davon, ob das Teil unter Druck geformt worden ist oder nicht, was alles an sich bekannt ist. In jedem Fall wird jedoch durch die Wärmeausdehnung des Teils 9a von dem in Fig. 10 gezeigten Zustand in den in Fig. 12 gezeigten Zustand elektrischer Durchgang zwischen dem Teil 9a und der Klemme 14 hergestellt, so daß das Teil 9a wie ein Ein/Aus-Schalter wirkt, der in den Fig. und 13 mit der Bezugszahl 21 bezeichnet ist.
Bei der in den Fig. 14 bis 18 dargestellten Ausführungsform wird ein Gehäuse 1a wie das Gehäuse 1 benutzt, mit der Ausnahme, daß das Gehäuse 1a aus einem wärmeempfindlichen, elektrisch
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nichtleitenden Metall, wie anodisiertem Aluminium, gebildet ist. In jeder anderen Hinsicht sind die Gehäuse gleich und gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche Teile.
An dem Gehäuse 1a ist ein Isolierkörper 5a wie der Körper 5 befestigt, mit der Ausnahme t daß der Körper 5a zwei Bohrungen 12 zur Aufnahme von zwei Leitern 13 hat, von denen jeder eine Klemme 14 aufweist. Das Schaltteil 9 nimmt die Kammer 8 innerhalb des Gehäuses 1a ein und zwischen dem Schaltteil 9 und der Klemme 14 befindet sich ein Isolator 10a wie der Isolator 10, mit der Ausnahme, daß der Isolator 10a zwei öffnungen 11 in einer Linie mit den Klemmen 14 hat. Bei dieser Ausführungsform ist einer der Leiter 13 über die Lampe 17 mit der Stromquelle verbunden, während der andere Leiter 13 mit Masse verbunden ist.
Im Betrieb der in den Fig. 14 bis 18 gezeigten Ausführungsform bewirkt eine Zunahme der Temperatur des Schaltteils 9, daß dieses sich in beide öffnungen 11 hinein ausdehnt und mit beiden Klemmen 14 in Berührung kommt, wodurch elektrischer Durchgang zwischen den beiden Klemmen hergestellt wird. Bei weiterer Expansion und dadurch hervorgerufener Kompression des Teils aufgrund einer weiteren Zunahme seiner Temperatur nimmt der Widerstand des Teils 9 ab. Die Abkühlung des Teils 9 ist von einer Kontraktion des letzteren begleitet, wodurch der Stromkreis zwischen den Klemmen 14 unterbrochen werden kann.
Die in den Fig. 19 bis 22 gezeigte Ausführungsform entspricht der Ausführungsform der Fig. 14 bis 18, mit der Ausnahme, daß das Gehäuse 1b aus einem wärmeempfindlichen, elektrisch leitenden Metall, wie beispielsweise Aluminium, gebildet ist. In dieser Ausführungsform können die Klemmen 14 jeweils mit einer Lampe 17 verbunden werden und das Gehäuse kann geerdet sein und eine Klemme bilden. Die Betriebsweise der Ausführungsform
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der Fig. 19 bis 22 gleicht der der Ausführungsform der Fig. 14 bis 18.
Die in den Fig. 23 bis 26 dargestellte Ausführungsform enthält das elektrisch nichtleitende Gehäuse 1a, zwei Leiter 13, von denen jeder in der Klemme 14 endigt, und den Isolator 10a. Die Kammer 8 wird von einem Schaltteil 9b eingenommen, das dem in den Fig. 6 und 8 gleicht, mit der Ausnahme, daß das Teil 9b zwei Vorsprünge 20 hat, von denen jeder normalerweise an seiner zugeordneten gegenüberliegenden Klemme 14 in Anlage ist. Einer der Leiter 13 ist mit der Klemme 18 der Stromquelle über eine Lampe 17 verbunden, während der andere Leiter 13 mit Masse über eine gleiche Lampe verbunden ist. Die in den Fig. 24 und 26 angegebene Schaltung zeigt, daß zu allen Zeiten elektrischer Durchgang zwischen den Klemmen besteht, daß aber, wenn das Teil 9b expandiert, der Widerstand desselben abnimmt, und umgekehrt.
Die Ausführungsform der Fig. 27 bis 30 entspricht der Ausführungsform der Fig. 15 bis 18, mit der Ausnahme, daß in der Ausführungsform der Fig. 27 bis 30 das Schaltteil 9a benutzt wird. Wenn das Schaltteil 9a nicht mit den Klemmen in Berührung ist, wie es in Fig. 27 gezeigt ist, ist der Stromkreis zwischen ihnen offen. Bei Wärmeausdehnung des Teils 9a kommt dieses mit den Klemmen 14 in Berührung, wie es in Fig. gezeigt ist, und es wird ein Stromkreis zwischen der Stromquelle und Masse über das Teil 9a hergestellt.
Die Ausführungsform der Fig. 31 bis 34 gleicht der in den Fig. 27 bis 30 gezeigten, unterscheidet sich von letzterer aber durch die Verwendung des leitenden Gehäuses 1, das geerdet ist, so daß die Leiter 13 jeweils mit einer zugeordneten Lampe 17 verbunden werden können.
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IPn den dargestellten AusfSihrjangsformen ist die Ge samt größe der Worxieihtung im Vergleich zu bekannten Schaltern, die ähnliche Faanktionen erfüllen, jeweils äußerst gering. Es slmd beispielsweise Gehäuse entsprechend den Gehäusen 1 und 1a gebaut worden, die eine Gesamthöhe von 8,9 mm und einen maximalen Durchmesser {an dem Flansch 4) von 7,9 mm hatten. Sciialter gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen deshalb eine beträchtliche Miniaturisierung von herkömmlichen Schaltern.
Das Eichen der Schalter nach der Erfindung ist einfach. In jedem Fall kann das Gehäuse auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt und die Bodenwand 2 der Kammer 8 nach innen verformt werden, bis in dem Fall eines Regelschalters der Widerstand des Teils 9 oder 9b einen vorbestimmten Wert erreicht oder bis in dem Fall eines Ein/Aus-Schalters ein Stromkreis über das Teil 9a geschlossen wird. Ein typisches Einwärtsverformen für Eichzwecke ist in Fig. 4 durch gestrichelte Linien 22 angegeben. .
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Claims (8)

  1. Patentansprüche :
    /'Ι··· Wärmeempfindliche elektrische Schaltvorrichtung mit einem Gehäuse aus wärmeleitendem Material, das eine Kammer enthält, die mit einer öffnung in Verbindung steht, und mit einer elektrisch leitenden Klemme, die durch das Gehäuse abgestützt ist und mit der Kammer über die Öffnung in Verbindung steht, gekennzeichnet durch ein verformbares, elastomeres Schaltteil, das die Kammer einnimmt und aus einem wärmeempfindlichen Material gebildet ist, welches bei Zunahmen und Abnahmen seiner Temperatur expandiert
    bzw. kontraktiert, wobei die Relativvolumina der Kammer und des Schaltteils so gewählt sind, daß die thermische Expansion des Schaltteils, das zumindest in expandiertem Zustand elektrisch leitend ist, auf eine Richtung zu der Klemme hin begrenzt ist.
  2. 2. Wärmeempfindliche elektrische Schaltvorrichtung mit einem hohlen Gehäuse, das an einem Ende geschlossen und an seinem entgegengesetzten Ende offen ist und aus wärme-
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    leitendem Metall besteht, und mit einem Isolator, der in das Gehäuse mit Abstand von dem geschlossenen Ende eingepaßt ist und mit letzterem eine Kammer bildet, wobei der Isolator eine Durchgangsöffnung hat, die mit der Kammer in Verbindung steht, gekennzeichnet durch ein verformbares, elastomeres Schaltteil, das zwischen dem geschlossenen Ende des Gehäuses und dem Isolator angeordnet und aus einem Material gebildet ist, welches bei Zunahmen und Abnahmen seiner Temperatur expandiert bzw. kontraktiert, und durch einen elektrischen Kontakt sowie Einrichtungen, die den Kontakt an dem Gehäuse in derartiger Lage festhalten, daß der Kontakt sich außerhalb der Kammer befindet und der Öffnung gegenüberliegt, wobei die Relativvolumina der Kammer und des Schaltteils so gewählt sind, daß die thermische Expansion von letzterem auf eine Richtung zu der Öffnung hin begrenzt ist, und wobei das Schaltteil wenigstens, in seinem expandierten Zustand elektrisch leitend ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil sowohl in seinem expandierten als auch in seinem kontraktierten Zustand elektrisch leitend ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil aus einem Material gebildet ist, dessen elektrischer Widerstand im wesentlichen konstant ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil einen Teil hat, welcher die öffnung sowohl im expandierten als auch im kontraktierten Zustand des Teils einnimmt.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil Abstand von der Klemme
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    aufweist, wenn es in seinem kontraktierten Zustand ist, und unter Druck an der Klemme anliegt, wenn es in seinem expandierten Zustand ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil aus einem Material gebildet ist, dessen elektrischer Widerstand abnimmt, wenn die Druckbeaufschlagung des Teils zunimmt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil in seinem kontraktierten Zustand elektrisch nichtleitend und in seinem-expandierten Zustand elektrisch leitend ist.
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DE19782838236 1977-09-22 1978-09-01 Waermeempfindliche elektrische schaltvorrichtung Withdrawn DE2838236A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/835,655 US4155062A (en) 1977-09-22 1977-09-22 Thermally sensitive electrical switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2838236A1 true DE2838236A1 (de) 1979-04-05

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DE19782838236 Withdrawn DE2838236A1 (de) 1977-09-22 1978-09-01 Waermeempfindliche elektrische schaltvorrichtung

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US (1) US4155062A (de)
JP (1) JPS5450971A (de)
CA (1) CA1107328A (de)
DE (1) DE2838236A1 (de)
FR (1) FR2404293A1 (de)

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