DE2933898A1 - Thermischer schalter, verfahren zur herstellung eines thermischen schalters und verfahren zur herstellung eines thermisch empfindlichen elementes - Google Patents
Thermischer schalter, verfahren zur herstellung eines thermischen schalters und verfahren zur herstellung eines thermisch empfindlichen elementesInfo
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Description
ILLINOIS TOOL WORKS INC.
Thermischer Schalter, Verfahren zur Herstellung eines thermischen Schalters
und Verfahren zur Herstellung eines thermisch empfindlichen Elementes
Die Erfindung betrifft einen thermischen Schalter mit einem
Gehäuse, zwei elektrischen Leitungen, Kontakteinrichtungen in dem Gehäuse, die eine elektrische Verbindung zwischen den
beiden Leitungen bilden, und einem thermisch empfindlichen
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Element zum Steuern der Kontakteinrichtungen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen thermischen
Schalters und ein Verfahren zur Herstellung eines thermisch empfindlichen Elementes zur Benutzung in thermischen
Schaltern.
Ein ähnlicher Typ eines thermischen Schalters ist bereits in der US-Patentanmeldung Nr. 844 414 vom 21.10.1977, die
auf die Anmelderin übertragen wurde, beschrieben. Bei diesem Schalter sind die Kontakte normalerweise in einer geschlossenen
Position, wobei einer der Kontakte einen ballartigen Vorsprung aufweist. Dieser ballförmige Vorsprung steht mit
einer flachen Oberfläche des anderen Leiters in Kontakt. Demzufolge ist die Stromleitfähigkeit nicht sehr groß,
während der Temperaturanstieg aufgrund des Stromes durch die Leiter relativ hoch ist und wobei es nicht besonders
einfach ist, die Leitungen in das Gehäuse des Schalters einzusetzen, da die flache Oberfläche und der ballförmige Vorsprung
nicht miteinander verankert sind. Bei diesem Schalter wird eine Bindemittelschicht bzw. Zementschicht benutzt, um
den Bodenteil des Schalters abzudichten, und es ist eine Tablette aus organischem Material in die Vorrichtung derart
eingesetzt, daß sie von den Wänden des äußeren Gehäuses durch einen Teil des leitenden Abdichtbindemittels getrennt
ist. Die organische Tablette ist dabei wie zahlreiche andere derartige Tabletten aus organischem Material gebildet, das
zusammengepreßt ist zu einer kohärenten Masse. Ein derartiges Pressen einer organischen Tablette ergibt eine Struktur, die
Lücken in sich aufweist, wobei die Struktur außerdem relativ weich und brüchig ist und leicht brechen kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein in thermischen Schaltern benutztes thermisches Element zu schaffen,
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das fester und billiger ist, weniger thermisch empfindliches Material benötigt und leichter zu fertigen ist, und einen
entsprechenden thermischen Schalter mit einem derartigen Element und ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung
eines derartigen Schalters zu schaffen.
Der erfindungsgemäße thermische Schalter, der diese Aufgabe
löst, kennzeichnet sich dadurch, daß das thermisch empfindliche Element eine Tablette ist, die aus einer Vielzahl von
festen Isolierstoffteilchen besteht, die von einem thermisch empfindlichen Material umgeben und in einer vereinigten
Masse gehalten werden, wobei das thermisch empfindliche Material bei einer vorgegebenen Temperatur schmilzt, während
die Isolierstoffteilchen bei dieser Temperatur festbleiben.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform ist dabei vorgesehen,
daß das thermisch empfindliche Material ein organisches Material ist. Dabei sorgen trotz des sonst nicht
besonders günstigen organischen Materials die festen Isolierstoff teilchen dafür, daß das thermische empfindliche Element
trotzdem eine große Festigkeit besitzt und nicht brüchig ist.
Obgleich grundsätzlich die Isolierstoffteilchen alle möglichen
verschiedenen Formen haben können, sieht eine vorteilhafte Ausbildung vor, daß die Isolierstoffteilchen eine
Vielzahl von kugelförmigen Isolierstoffperlen umfassen. Derartige kugelförmige Ausbildungen sind unter anderem zweckmäßig,
da sie beim Schmelzen des thermisch empfindlichen Materials eine leichte Bewegung der gesamten Masse gestatten
und sich die Isolierstoffteilchen nicht aneinander verhaken können.
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Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß sich die von dem Gehäuse weg erstreckenden Leitungen in das Gehäuse hineinerstrecken
und dort mit auf ihnen gebildeten Kontaktteilen eine elektrische Verbindung zueinander bilden, wobei federnde
Abschnitte in den Leitungen ausgebildet sind, die von dem thermisch empfindlichen Element dergestalt zusammengehalten
werden, daß die Kontaktteile in Berührung sind, solange die Umgebungstemperatur unterhalb der vorgegebenen
Temperatur bleibt. Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, daß die Kontaktteile aus einem ballartigen Paßstück auf der
einen Leitung und einem entsprechenden Lager dafür auf der anderen Leitung bestehen.
Eine derartige Ausbildung ist insofern vorteilhaft, als die Leitungen selbst federnd sind und somit keine zusätzlichen
Federmittel benötigt werden und weil durch das ballartige Paßstück, das mit einem angepaßten Lager auf der
anderen Leitung im Kontakt steht, eine hohe Stromleitfähigkeit bei geringer Erhitzung durch den Strom erreicht wird und
die Leiter aufgrund Paßstück und Lager leicht ohne Relativverschiebung zueinander in den Schalter eingesetzt werden
können.
Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß das Volumen der Isolierstoffperlen das Volumen des organischen Materials
wesentlich überschreitet. Hierdurch wird nicht nur die Festigkeit des thermischen Elementes erhöht, sondern dieses
wird auch billiger, da wenig organisches Material notwendig ist. Außerdem sind derartige Isolierstoffperlen in der Regel
gut wärmeleitend, so daß es zu einem exakten Schmelzen bei der vorgesehenen Temperatur kommt.
Eine vorteilhafte Ausbildung des gesamten Schalters sieht vor,
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daß das Gehäuse im wesentlichen zylindrisch ist und die thermisch empfindliche Tablette ebenfalls zylindrische Form
besitzt und in das Gehäuse dergestalt hineinpaßt, daß ihr äußerer Umfang den Innenumfang des Gehäuses berührt und die
Tablette eine zentrale Bohrung aufweist, die die Kontaktteile
der Leitungen aufnimmt und sie in normalerweise geschlossener Position hält, und daß die Leitungen dergestalt
geformt sind, daß sie sich federartig voneinander entfernen, wenn die Tablette schmilzt, und sich dabei die Kontaktteile
voneinander trennen. Eine solche Ausbildung ist einfach und billig, wobei die beiden Leiter in einfacher Weise in die
zentrale Bohrung bei der Montage eingesetzt werden können und dort sicher im Kontakt zueinander gehalten werden, solange
die Tablette sich in festem Zustand befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines thermisch empfindlichen Elementes sieht vor, daß ein thermisch
empfindliches Material in fester Form über eine Vielzahl von festen Teilchen in einem Behälter angeordnet wird, wobei
die festen Teilchen bei einer wesentlich höheren Temperatur schmelzen als das thermisch empfindliche Material, daß das
thermisch empfindliche Material dergestalt erhitzt wird, daß es nach unten über die festen Teilchen läuft und eine
Mischung mit ihnen in dem Behälter bildet, daß ein Kern in die Mischung eingesetzt wird, während das thermisch empfindliche
Material noch flüssig ist, und der Kern nach Verfestigung des thermisch empfindlichen Materials wieder entfernt
wird, so daß sich ein Bohrloch in der verfestigten Masse aus dem thermisch empfindlichen Material und den Teilchen
bildet. Ein derartiges thermisch empfindliches Element kann bei unterschiedlich ausgestalteten thermischen Schaltern
benutzt werden. Es ist äußerst einfach auch in automatisierter Weise herstellbar und erfüllt voll die angegebene
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Aufgabe.
Dabei ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die Teilchen aus einem elektrisch isolierenden und gut wärmeleitenden
Material bestehen und zur gleichen Zeit mit dem thermisch empfindlichen Material erhitzt werden. Dies führt nicht
nur zur Bildung einer guten, große Festigkeit besitzenden Mischung aus Teilchen und thermisch empfindlichem Material,
es ergibt sich auch ein Element, das aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften der Teilchen sehr exakt zu der vorgegebenen
Temperatur flüssig bzw. weich wird, so daß sich die Kontakte exakt voneinander trennen können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines thermischen Schalters sieht vor, daß ein isolierendes Gehäuse,
das einen abgedichteten Boden besitzt und oben offen ist, in vertikale Position gebracht wird, daß danach eine Vielzahl
von festen, isolierenden Teilchen in den unteren Teil des Gehäuses eingefüllt wird, daß über den isolierenden
Teilchen eine thermisch empfindliche Pille angeordnet wird, die bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur schmilzt
als die isolierenden Teilchen, daß dann die Pille dergestalt erhitzt wird, daß ihr thermisch empfindliches Material
schmilzt und rund um die isolierenden Teilchen fließt, daß danach ein Kern in die Mischung von geschmolzenem,
thermisch empfindlichem Material und ungeschmolzenen, isolierenden Teilchen dergestalt eingesetzt wird, daß er nach
Verfestigung des die isolierenden Teilchen umgebenden, thermisch empfindlichen Materials und nach seiner Entfernung aus
dem Gehäuse ein Bohrloch bildet, und daß darauf hin Kontaktteile von zwei Leitungen dergestalt in das Bohrloch eingesetzt
werden, daß die verfestigte Masse aus thermisch empfindlichem Material und isolierenden Teilchen die Kontakt-
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teile in einen geschlossenen Stromkreis bildender Weise zusammenhält, bis das thermisch empfindliche Material wieder
schmilzt.
Dieses Verfahren ist äußerst einfach und auch leicht automatisierbar
und führt zur äußerst billigen Herstellung eines vorteilhaften thermischen Schalters. Dabei ist wiederum
zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die isolierenden Teilchen
aus gut wärmeleitendem Material bestehen und zur gleichen Zeit mit dem thermisch empfindlichen Material erhitzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten thermischen
Schalters,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den thermischen Schalter gem. Fig. 1 entlang den
Linien 2-2 in Fig. 1 und die
Fig. 3-5 die Verfahrensschritte, durch die
organisches Material und Glasperlen zu einer thermisch empfindlichen
Tablette geformt werden, die ein Bohrloch besitzt, das die normalerweise geschlossenen Kontaktteile der
Leitungen aufnimmt.
In Fig. 1 ist ein thermischer Schalter 10 gezeigt, der erfindungegemäß
aufgebaut ist und in dem sich Leitungen und 14 aus einem zylindrischen, isolierenden Gehäuse 16
herauserstrecken, das aus keramischem Material bestehen kann.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch Fig. 1 entlang den Linien 2-2. Der Boden des Gehäuses 16 ist durch Isoliermaterial
geeigneter Art, beispielsweise durch Silikon-, Epoxy- oder anderes übliches Abdichtungsmaterial abgedichtet.
Der obere Teil des Gehäuses ist abgedichtet durch eine isolierende Bindemittelschicht 20 bzw. Zementschicht,
die vorzugsweise chemisch verfestigend und keramisch ist wie z.B. Sauerisen Zement Nr. 63, der durch die Sauerisen
Cements Company hergestellt wird. Hier sind jedoch wiederum andere übliche Dichtungsmaterialien verwendbar. Die Bindemittelschicht
20 wird von einer Isolierscheibe 22 getragen, die vorzugsweise aus silikongebundenem Glimmer besteht und
durch die Leitungen 12 und 14 gehalten wird, wie nachfolgend
in größerem Detail beschrieben wird.
Die zylindrische, temperaturempfindliche Tablette 24 ist aus einer vereinigten Mischung von organischem Material
und einer Vielzahl von kugelförmigen Glasperlen 26 geformt, wobei das organische Material die Vielzahl der Glaskugeln
umgibt und diese in einer vereinigten Masse zusammenhält. Die Mischung von Glasperlen und organischem Material besitzt
ein großes Volumen an Glasperlen relativ zu dem Volumen, das von. dem organischen Material eingenommen wird, wodurch
eine thermisch empfindliche Tablette gebildet wird, die eine stark erhöhte Festigkeit gegenüber konventionell gepreßten
Tabletten besitzt.
Die Leitungen 12 und 14 besitzen grundsätzlich parallele Anschlußenden 30 und 32, die sich über das Gehäuse 16 hinauserstrecken.
Direkt über der oberen Kante 34 des Gehäuses verringern nach innen verlaufende Biegungen 36 und 38 der
Leitungen 12 und 14 den Abstand zwischen diesen, so daß ein Stopp für die Leitungen 12 und 14 an diesem Punkt gebildet
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wird. Kurze, parallele Abschnitte 40 und 44 der Leitungen 12 und 14 verlaufen dann in engem Kontakt mit der Innenwand
46 des Gehäuses 16, wodurch die Halterung der Leitungen unterstützt wird, zu nach innen gebogenen Abschnitten 48 und
50. Die nach innen gebogenen Abschnitte 48 und 50 verlaufen in einer Richtung nach innen, die im wesentlichen normal zu
den Leitungsabschnitten 40 und 44 ist, und dienen als Auflager für die Isolierscheibe 22. Die Leitungen 12 und 14
sind dann so nach unten gebogen, daß sie -zwei kurze, parallele, gerade Segmente 52 und 54 bilden, die mit zwei zueinander
konvergierend verlaufenden Segmenten 56 und 58 verbunden sind, die geneigt nach innen aufeinander-zu verlaufen. Die Leitungen
12 und 14 besitzen auch sich transversal erstreckende Wülste 60 und 62, die sich von den Abschnitten 40 und.44 aus annähernd
im Zentrum dieser Abschnitte nach unten erstrecken, um eine zusätzliche Steifigkeit für die Leitungen und ein
zusätzliches Oberflächengebiet zu schaffen, in dem die Bindemittelschicht 20 die Leitungen umgreifen kann, um eine
festere Dichtung zu erzeugen. Die Leitungen 12 und 14 können
zwischen den Abschnitten 48 und 50 und den Biegungen 36 und 38 aufgerauht oder kreuzweise schraffiert sein, um die
Adhäsion der Bindemittelschicht 20 mit den Leitungen 12 und 14 zu vergrößern, wenn dieses gewünscht wird. Die Teile der
Leitungen 12 und 14, die sich oberhalb der Biegungen 36 und 38 erstrecken, können, ebenfalls aufgerauht oder kreuzweise
schraffiert sein, um eine gute Oberflächenadhäsion für ein Plattiermaterial zu schaffen, das auf die Leitungen aufgebracht
wird.
Die Kontaktteile der Leitungen 12 und 14 befinden sich unmittelbar
unter den konvergierend verlaufenden Segmenten 56 und 58. Die Leitung 12 weist ein Lager 64 auf, das in ihr
gebildet ist und ein ballartiges Paßstück 66 aufnimmt, das
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auf der Leitung 14 gebildet ist, um so einen normalerweise geschlossenen Schalter vorzusehen. Die Kombination des ballartigen
Paßstückes 66 und des Lagers 64 bewirkt eine erhöhte Stromleitfähigkeit bei niedrigerem Temperaturanstieg in
den Leitungen für irgendwelche darin fließenden Ströme und ebenfalls ein leichteres Zusammensetzen der Leitungen in das
Gehäuse 16, da die Leitungen miteinander verriegelt sind, wenn das ballartige Paßstück in dem Lager sitzt. Unter der
Verbindung des Paßstückes und des Lagers sind die Leitungen 12 und 14 mit zurückgebogenen Abschnitten 68 und 70 und zwei
parallelen Abschnitten 72 und 74 versehen, die voneinander weiter entfernt sind aufgrund der zurückgebogenen Abschnitte
68 und 70, so daß ein größeres Bohrloch 71 in der Tablette 24 vorgesehen sein kann. Die Leitungen enden dann in nach
innen gebogenen Abschnitten 76 und 78, die vorgesehen sind, um die Enden der Leitungen davor zu bewahren, die Innenseite
der Tablette abzuschaben, wenn sie in das Bohrloch 71 eingesetzt werden. Vorzugsweise sind Verstärkungswülste 83 und
85 entlang den Zentren der parallelen Abschnitte 72 und 74 vorgesehen, um die Steifigkeit der Leitungen in diesem Gebiet
zu vergrößern.
Wie bereits erwähnt, benutzt der erfindungsgemäße thermische Schalter eine Tablette 24, die aus einer vereinigten
Mischung von organischem Material, das bei einer vorgesehenen Temperatur schmilzt, und einer Vielzahl von kugelförmigen
Glasperlen besteht, die bei dieser Temperatur festbleiben. Die Tablette erstreckt sich von dem Bodenpfropfen 18 bis
zu einer Linie direkt überhalb der Kontaktausbildung, die aus dem Lager 64 und dem ballartigen Paßstück 6 6 besteht.
Die Bohrung 82 in der Tablette 24, die zu Anfang die Leitungen 12 und 14 aufnimmt, ist im Durchmesser vorzugsweise
am oberen Ende größer als das Bohrloch 71, um so die Ein-
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Setzung der Leitungen 12 und 14 in die Tablette zu erleichtern.
Die notwendige Festigkeit der Tablette, um die Leitungen und 14 in Kontakt miteinander zu halten, wie es in Fig. 1
gezeigt ist, ist sehr groß aufgrund der Perlen 26, die Kugelform oder auch eine andere Form besitzen können, und die
aus Glas oder einem anderen festen Isoliermaterial bestehen können. Wenn das organische Material 28 schmilzt, ist es
nicht langer in der Lage, die kugelförmigen Perlen 26 an ihrem Platz zu halten, und diese bewegen sich deshalb, wobei
aufgrund dieser Bewegung die federnden Leitungen 12 und 14
sich voneinander trennen und dabei den elektrischen Kontakt zwischen den Leitungen 12 und 14 unterbrechen, der durch das
ballartige Paßstück und das Lager gebildet war. Wegen der Isolierstoffperlen 26, die in der Tablette vorhanden sind,
braucht das organische Material nicht mehr die gesamte Festigkeit der Tablette aufzubringen. Es ist somit eine zuverlässigere
und weniger brüchige thermisch empfindliche Tablette geschaffen worden. Zusätzlich ist die Möglichkeit der Benutzung
eines organischen Materials, das bisher aufgrund seiner niedrigen strukturellen Festigkeit verschmäht worden
sein könnte, jetzt eine mögliche Alternative.
Die Leitungen 12 und 14 besitzen vorzugsweise einen bimetallischen
Aufbau aus Kupfer- und rostfreien Stahlschichten. Diese Schichten sind vorzugsweise mit Nickel und Silber
plattiert. Die Kupferschicht bewirkt eine große Stromleitfähigkeit
für die Leitungen, während die Schicht aus rostfreiem Stahl für eine gute Federwirkung bei erhöhten Temperaturen
sorgt. Die Schicht aus rostfreiem Stahl ist vorzugsweise so vorgesehen, daß sie in Richtung der zylindrischen
Innenwand 46 weist, während die Kupferschichten der beiden Leitungen aufeinander zu weisen. Die Silberplattierung auf
den Leitungen reduziert den Kontaktwiderstand, während die
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Nickelplattierung verwendet wird, um ein Wandern des Silbers
in die Kupferschicht bei erhöhten Temperaturen zu verhindern.
Der hierin benutzte Ausdruck "isolierend" bei der Beschreibung der Eigenschaften verschiedener Komponenten des thermischen
Schalters bezieht sich immer auf die Eigenschaft der elektrischen Isolation. Während Glasperlen gute elektrische
Isolatoren sind/ sind sie ebenfalls gute Wärmeleiter, und dies ist ein Vorteil bei der Herstellung der
Vorrichtung.
Das Verfahren zur Herstellung des thermischen Schalters gem. den Fig. 1 und 2 ist in den Fig. 3-5 dargestellt.
Das keramische Gehäuse 16, das vorzugsweise aus Steatit gefertigt ist und durch Pressen oder Extrudieren hergestellt
sein kann, wird in vertikale Ausrichtung gebracht und am Boden durch einen isolierenden Bodenpfropfen 18 verschlossen,
der vorzugsweise aus einer 0,16 cm dicken Silikonschicht hergestellt wird. Der Bodenpfropfen 18
wird in das bodenseitige Ende des keramischen Gehäuses -16
hineingepreßt und dient, wenn er einmal an seinem Platz ist, als Verschluß, der das geschmolzene organische Material
am Ausfließen aus dem Gehäuse hindert. Nachdem der Bodenpfropfen 18 in das Gehäuse 16 eingesetzt ist, werden die
isolierenden Perlen 26 in das unten verschlossene Gehäuse hineingegeben. Danach wird eine Pille 28' aus organischem
Material oben auf die Glasperlen plaziert, wie es in Fig. dargestellt ist. Kugelförmige Glasperlen werden bevorzugt,
es können jedoch auch andere Formen und Materialien benutzt werden. Durch das Aufsetzen der Pille 28' oben auf
die Glasperlen, werden zwei Vorteile erreicht. Einmal sind die Glasperlen gute Wärmeleiter, und dieses ergibt eine
gute Wärmeübertragung zu der Pille 28". Zum anderen fließt,
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da die Pille 28' oben auf den Glasperlen aufliegt, die.eine
wesentlich höhere Schmelztemperatur besitzen als das organische Material, das organische Material nach unten über
die Perlen aufgrund seiner Schwerkraft, wenn es schmilzt. Nachdem das organische Material 28 geschmolzen ist und sich
rund um die Glasperlen 26 verteilt hat, wird ein stabförmiger Kern 88, der ein verlängertes zylindrisches Ende
und einen konischen Zwischenabschnitt 92 besitzt, in die Mischung aus Glasperlen und organischem Material eingesetzt,
um so ein Kernloch oder Bohrloch 71 auszuformen, das eine glockenförmige obere Bohrung 82 besitzt.
Bei in die Mischung aus Glasperlen und organischem Material
eingesetztem Kern 88 folgt die Wiederverfestigung der vereinigten Masse aus Glasperlen und organischem Material.
Wenn das organische Material wieder verfestigt ist, wird der Kern 88 entfernt und es werden die Leitungen 12 und
in das Bohrloch 71 eingesetzt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn die Leitungen eingesetzt sind, wird die Isolierscheibe
22 zwischen sie plaziert, um sie voneinander getrennt zu halten. Die keramische Bindemittelschicht 20 wird danach
auf die Isolierscheibe 22 gegeben, um so das obere Ende des Gehäuses 16 abzudichten und die Leitungen 12 und 14 mit
dem Gehäuse zu verbinden. Das keramische Bindemittel bzw. der Zement kann hitzehärtbar sein, in welchem Fall die
gesamte Anordnung dann in einen Ofen gegeben würde, damit das Bindemittel abbinden kann. Nachdem die Bindemittelschicht
20 abgebunden hat, wird die Vorrichtung in ein Bad von gekühltem Silikon eingetaucht, das durch Lösungsmittel
verdünnt worden ist. Das Eintauchen in Silikon wird angewandt, damit Silikon in die Poren des keramischen
Gehäuses einzieht und die Vorrichtung gegenüber der Atmosphäre abdichtet. Nachdem das Silikon ausgehärtet ist,
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ist der thermische Schalter fertig zur Anbringung von Identifizierungsmarkierungen und zum Verpacken.
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Claims (11)
1.1} Thermischer Schalter mit einem Gehäuse, zwei elektrischen Leitungen, Kontakteinrichtungen in dem Gehäuse, die eine
elektrische Verbindung zwischen den beiden Leitungen bilden, und einem thermisch empfindlichen Element zum
Steuern der Kontakteinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch empfindliche Element eine Tablette
(24) ist, die aus einer Vielzahl von festen Isolierstoffteilchen (Glasperlen 26) besteht, die von einem thermisch
empfindlichen Material (28) umgeben und in einer vereinigten Masse gehalten werden, wobei das thermisch
empfindliche Material (28) bei einer vorgegebenen Temperatur schmilzt, während die Isolierstoffteilchen bei
dieser Temperatur festbleiben.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das thermisch empfindliche Material ein organisches Material (28) ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Isolierstoffteilchen eine Vielzahl von kugelförmigen Isolierstoffperlen (26) umfassen.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die von dem Gehäuse (16) wegerstreckenden
Leitungen (12,14) in das Gehäuse hineinerstrecken und dort mit auf ihnen gebildeten Kontaktteilen
eine elektrische Verbindung zueinander bilden,
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wobei federnde Abschnitte in den Leitungen ausgebildet sind, die von dem thermisch empfindlichen Element
(Tablette 24) dergestalt zusammengehalten werden, daß die Kontaktteile in Berührung sind, solange die Umgebungstemperatur
unterhalb der vorgegebenen Temperatur bleibt.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktteile aus einem ballartigen Paßstück (66)
auf der einen Leitung und einem entsprechenden Lager (64) dafür auf der anderen Leitung bestehen.
6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Isolierstoffteilchen das Volumen des thermisch empfindlichen
Materials (28) wesentlich überschreitet.
7. Schalter nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) im wesentlichen
zylindrisch ist und die thermisch empfindliche Tablette (24) ebenfalls zylindrische Form besitzt und in das
Gehäuse dergestalt hineinpaßt, daß ihr äußerer Umfang den Innenumfang des Gehäuses berührt und die Tablette
(24) ein zentrales Bohrloch (71) aufweist, das die Kontaktteile der Leitungen aufnimmt und sie in normalerweise
geschlossener Position hält, und daß die Leitungen dergestalt geformt sind, daß sie sich federartig voneinander
entfernen, wenn die Tablette (24) schmilzt, und sich dabei die Kontaktteile voneinander trennen.
8. Verfahren zur Herstellung eines thermisch empfindlichen
Elementes zur Benutzung in thermischen Schaltern, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermisch empfindliches
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Material (28) in fester Form (Pille 28') über einer Vielzahl von festen Teilchen (Glasperlen 26) in einem
Behälter angeordnet wird, wobei die festen Teilchen bei einer wesentlich höheren Temperatur schmelzen als
das thermisch empfindliche Material, daß das thermisch empfindliche Material dergestalt erhitzt
wird, daß es nach unten über die festen Teilchen läuft und eine Mischung mit ihnen in dem Behälter bildet,
daß ein Kern (88) in die Mischung eingesetzt wird, während das thermisch empfindliche Material noch flüssig
ist, und der Kern nach Verfestigung des thermisch empfindlichen Materials wieder entfernt wird, so daß
sich ein Bohrloch (71) in der verfestigten Masse aus dem thermisch empfindlichen Material und den Teilchen
bildet.
9. ' Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Teilchen (Glasperlen 26) aus einem elektrisch isolierenden und gut wärmeleitendem Material bestehen
und zur gleichen Zeit mit dem thermisch empfindlichen Material (28) erhitzt werden.
10. Verfahren zur Herstellung eines thermischen Schalters, dadurch gekennzeichnet, daß ein isolierendes Gehäuse
(16), das einen abgedichteten Boden besitzt und oben offen ist, in vertikale Position gebracht wird,
daß danach eine Vielzahl von festen, isolierenden Teilchen (Glasperlen 26) in den unteren Teil des Gehäuses
eingefüllt werden,
daß über den isolierenden Teilchen eine thermisch empfindliche Pille (28') angeordnet wird, die bei einer
wesentlich niedrigeren Temperatur schmilzt als die isolierenden Teilchen,
- 18 -
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daß dann die Pille dergestalt erhitzt wird, daß ihr thermisch empfindliches Material (28) schmilzt und rund
um die isolierenden Teilchen fließt, daß danach ein Kern (88) in die Mischung von geschmolzenem,
thermisch empfindlichem Material und ungeschmolzenen, isolierenden Teilchen dergestalt eingesetzt
wird, daß er nach Verfestigung des die isolierenden Teilchen umgebenden, thermisch empfindlichen Materials
und nach seiner Entfernung aus dem Gehäuse ein Bohrloch (71) bildet,
und daß daraufhin Kontaktteile von zwei Leitungen (12,14) dergestalt in das Bohrloch eingesetzt werden, daß die
verfestigte Masse aus thermisch empfindlichem Material und isolierenden Teilchen die Kontaktteile in einen
geschlossenen Stromkreis bildender Weise zusammenhält, bis das thermisch empfindliche Material wieder schmilzt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die isolierenden Teilchen (Glasperlen 26) aus gut wärmeleitendem Material bestehen und zur gleichen Zeit mit
dem thermisch empfindlichen Material (28) erhitzt werden.
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