DE4031887A1 - Thermischer nachlauf-zeitschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen thermischen Nachlauf-Zeitschal­ ter für elektrische Geräte nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1, und betrifft insbesondere einen thermischen Nach­ lauf-Zeitschalter für elektrische Geräte bis 500 W, vorzugs­ weise Belüftungsgeräte, wie sie beispielsweise zum Belüften von fensterlosen Privat- oder Hotelbädern bevorzugt verwen­ det werden.

In DE 31 28 090 ist ein thermischer Zeitschalter beschrie­ ben, welcher einen in ein flaches, vorzugsweise aus Kunst­ stoff bestehendes Gehäuse gekapselten Bimetall-Temperatur­ schalter, einen dessen Bimetall-Element beheizenden elektri­ schen Widerstand, der an der Gehäusebreitseite angebracht ist, und einen Kaltleiter (PTC-Widerstand) aufweist. Dieser Kaltleiter ist mit einem Dickschichtwiderstand elektrisch in Reihe geschaltet. In diesem Zeitschalter ist ein Kaltleiter verwendet, dessen Curie-Punkt oberhalb der Schalttemperatur liegt, jedoch nicht höher als die zulässige Höchsttemperatur des Kunststoffgehäuses ist, so daß bei normaler Betriebstem­ peratur des Zeitschalters der Ohmsche Widerstand des Kalt­ leiters wesentlich geringer als der Ohmsche Widerstand des Dickschichtwiderstands ist.

Wie praktische Versuche der Anmelderin gezeigt haben, wird das Verhalten des bekannten thermischen Zeitschalters dann kritisch, wenn, wie vom Anwender bzw. Verbraucher häufig ge­ fordert, mehrere thermische Zeitschalter nahe beieinander angeschlossen werden. Es besteht dann eine akute Überhit­ zungsgefahr an dem Dickschichtwiderstand und damit verhält­ nismäßig schnell die Gefahr, daß dieser durchbrennt.

Ferner sind die bekannten thermischen Zeitschalter aufgrund der Verwendung des - an sich nicht sehr großen - Dick­ schichtwiderstands doch verhältnismäßig sperrig und groß, so daß sie beispielsweise nicht zusätzlich zu einem Schalter in einer herkömmlichen Schalterdose untergebracht werden kön­ nen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen in seinen Abmes­ sungen kleinen thermischen Nachlauf-Zeitschalter zu schaf­ fen, mit welchem ohne weiteres mehrere elektrische Geräte, wie beispielsweise Belüftungsventilatoren, geschaltet werden können. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem thermischen Nachlauf-Zeitschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen thermischen Nachlauf-Zeitschalter ist das Gehäuse des Bimetall-Temperaturschalters und damit mittelbar das Bimetall-Schaltelement auf einer der beiden lötbaren Flächen eines Kaltleiters befestigt; ferner ist mit derselben Kaltleiterfläche eine der Anschlußleitungen des Kaltleiters elektrisch leitend angebracht, während dessen andere Anschlußleitung mit der anderen gegenüberliegenden - ebenfalls wieder lötbaren - Fläche des Kaltleiters elek­ trisch leitend verbunden ist. Die vorstehend angeführten Elemente des Nachlauf-Zeitschalters, d. h. der in einem Kunststoff-Gehäuse untergebrachten Bimetall-Temperaturschal­ ter und der Kaltleiter mit seinen beiden Anschlußleitungen, sind vorzugsweise in einem Gehäuse aus einer temperaturbe­ ständigen und elektrisch isolierenden Vergußmasse vergossen. Auf diese Weise ist ein in seinen Gesamtabmessungen äußerst kleiner Zeitschalter geschaffen, mit welchem Nachlaufzeiten in der Größenordnung von 2 bis 4 Minuten erzielbar sind.

Sobald etwas längere Nachlaufzeiten erforderlich sind, kön­ nen diese bei einer vorteilhaft, erweiterten Ausführung des erfindungsgemäßen Zeitschalters dadurch erreicht werden, daß sowohl der Kaltleiter mit einer seiner lötbaren Flächen als auch der Bimetall-Temperaturschalter bzw. dessen Gehäuse auf eine wärmeleitende Platte geklebt werden, wobei dann die eine Anschlußleitung des Kaltleiters an dieser wärmeleiten­ den Platte und die andere Anschlußleitung an der zweiten Fläche des Kaltleiters angelötet wird.

Vorteilhafterweise sind auch diese Elemente des Zeitschal­ ters in einem Gehäuse aus Temperaturbeständiger und elek­ trisch isolierender Vergußmasse vergossen. Bei dieser Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Zeitschalters kann die gewünschte bzw. geforderte Nachlaufdauer zum einen durch die Masse der wärmeleitenden Platte und zum anderen zusätzlich noch durch den Abstand zwischen den beiden auf der wärmelei­ tenden Platte befestigten Elemente, d. h. zwischen dem Kalt­ leiter und dem Bimetall-Temperaturschalter entsprechend vor­ eingestellt und damit problemlos reguliert werden. Mit die­ ser Ausführungsform des erfindungsgemäßen thermischen Nach­ lauf-Zeitschalters können ohne weiteres Nachlaufzeiten in der Größenordnung von bis zu 15 Minuten vorgegeben werden.

Da in beiden Ausführungsformen des thermischen Nachlauf- Zeitschalters gemäß der Erfindung nur ein Kaltleiter, jedoch kein Dickschichtwiderstand verwendet ist, ist für das Ein- und Ausschalten der elektrischen Geräte, vorzugsweise elek­ trischer Belüftungs-Ventilatoren, die bei 120°C liegende Schalttemperatur maßgebend. Selbst bei der bei Kaltleitern durchaus üblichen Toleranzschwankungen von ±20% liegt die Schalttemperatur maximal bei 145°C und damit deutlich unter der für das Kunststoffgehäuse des Bimetall-Temperaturschal­ ters zulässigen Temperatur von etwa 150°C.

Von der Anmelderin durchgeführte, umfangreiche Versuchsrei­ hen haben gezeigt, daß mit jeder der beiden Ausführungsfor­ men des erfindungsgemäßen thermischen Nachlauf-Zeitschalters ohne Schwierigkeit eine große Anzahl von elektrischen Gerä­ ten, wie Heizgeräten, elektrischen Belüftungs-Ventilatoren u.ä. zuverlässig geschaltet werden können, so daß durch die Erfindung ein besonders klein dimensionierter und zuverläs­ sig arbeitender thermischer Nachlauf-Zeitschalter geschaffen ist, der in einem großen Anwendungsbereich mit Erfolg ein­ setzbar ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegende Zeich­ nung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b in einer Draufsicht bzw. einer Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines thermischen Nachlauf-Zeitschalters gemäß der Erfindung, und

Fig. 2a und 2b ebenfalls wieder in einer Draufsicht bzw. einer Seitenansicht eine zweite vorteilhafte Ausführungsform eines thermischen Nachlauf- Zeitschalters gemäß der Erfindung.

In den Figuren sind dieselben Elemente auch mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In den Figuren ist ein in einem flachen Gehäuse untergebrachter (nicht näher dargestellter) Bimetall-Temperaturschalter 1 dargestellt, dessen beide An­ schlußleitungen 10 in den einzelnen Figuren nach oben wei­ sende aus dem nicht näher bezeichneten Gehäuse des Bimetall- Temperaturschalters 1 vorstehen. Ferner ist in den Figuren ein vorzugsweise scheibenförmig ausgebildeter Kaltleiter 3 dargestellt.

Wie aus der Draufsicht in Fig. 1a bzw. der Seitenansicht in Fig. 1b zu ersehen ist, ist der Bimetall-Temperaturschalter 1 mit einer seiner rechteckigen Gehäuseflächen 1a auf einer der kreisförmigen Oberflächen, beispielsweise 3a des Kalt­ leiters 3 befestigt, beispielsweise verklebt. Wie deutlich aus Fig. 1a zu ersehen ist, ist unmittelbar neben dem Gehäuse des Bimetall-Temperaturschalters 1 eine Anschlußleitung 32 des Kaltleiters 3 befestigt, vorzugsweise durch Löten, da die Oberflächen der bei der Erfindung verwendeten Kaltleiter lötbar ausgeführt sind.

Wie aus der in Fig. 1b wiedergegebenen Seitenansicht zu erse­ hen ist, ist eine zweite Anschlußleitung 31 des Kaltleiters 3 auf dessen anderen, der Fläche 3a gegenüberliegenden Flä­ che 3b befestigt, vorzugsweise wieder verlötet. Die auf die beschriebene Weise einander fest zugeordneten Elemente, näm­ lich der Bimetall-Temperaturschalter 1 bzw. dessen Gehäuse und der Kaltleiter 3 mit seinen beiden Anschlußleitungen 31 und 32 sind in einem Gehäuse 2 aus einer temperaturbeständi­ gen und elektrisch isolierenden Vergußmasse vergossen.

lm Unterschied zu der in Fig. 1a und 1b wiedergegebenen Aus­ führungsform sind bei der in Fig. 2a und 2b ebenfalls in einer Draufsicht bzw. einer Seitenansicht wiedergegebenen Ausführungsform der Bimetall-Temperaturschalter 1 bzw. des­ sen Gehäuse und der Kaltleiter 3 auf einer vorzugsweise rechteckigen wärmeleitenden Platte 4 befestigt. Hierbei ist wiederum die Anschlußleitung 31 an der in Fig. 2a oben lie­ genden bzw. an der in Fig. 2b rechten Anschlußfläche 3a befe­ stigt, vorzugsweise verlötet. Die zweite Anschlußleitung 32 ist unmittelbar unter der anderen Anschlußleitung 31 auf der in Fig. 2b linken Fläche der Trägerplatte 4 befestigt, vor­ zugsweise verlötet. Obwohl es in Fig. 2a und 2b nicht darge­ stellt ist, sind auch bei dieser Ausführungsform die einzel­ nen Elemente des thermischen Nachlauf-Zeitschalters, nämlich der Bimetall-Temperaturschalter 1, der Kaltleiter 3 sowie die wärmeleitende Platte 4 in der insbesondere aus Fig. 2a ersichtlichen festen Zuordnung in einem - nicht näher darge­ stellten - Gehäuse aus temperaturbeständiger und elektrisch isolierender Vergußmasse vergossen.

Claims (7)

1. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter für elektrische Geräte, welcher einen in einem flachen, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuse gekapselten Bimetall-Temperaturschalter (1) und einen Kaltleiter (3) (PTC-Widerstand) aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bimetall-Tempe­ raturschalter (1) auf einer Fläche (3a) des Kaltleiters (3) geklebt ist, und daß eine Anschlußleitung (32) des Kaltlei­ ters (1) elektrisch leitend mit derselben Kaltleiterfläche (3a) verbunden ist, auf welcher der Bimetall-Temperatur­ schalter (1) befestigt ist, während die andere Anschlußlei­ tung (31) des Kaltleiters (3) mit dessen anderen Fläche (3b) elektrisch leitend verbunden ist.

2. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kaltleiter (3) mit einer seiner Flächen und der Bimetall-Temperaturschalter (1) auf einer wärmeleitenden Platte (4) befestigt sind, und daß die eine Kaltleiter-Anschlußleitung (31) mit der anderen Fläche (3a) des Kaltleiters (3) und dessen zweite Anschluß­ leitung (32) unmittelbar mit der wärmeleitenden Platte (4) elektrisch leitend verbunden sind.

3. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter nach einem der Ansprü­ che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltleiter (3) scheibenförmig ausgebildet ist.

4. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der in einem flachen Gehäuse mit etwa rechteckigen Außenflächen (1a, 1b) unterge­ brachte Bimetall-Temperaturschalter (1) mit einer seiner rechteckigen Gehäuseflächen (1b) auf eine der Grundflächen (3a oder 3b) des Kaltleiters (3) befestigt ist.

5. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der in einem flachen Gehäuse mit etwa rechteckigen Außenflächen (1a, 1b) unterge­ brachte Bimetall-Temperaturschalter (1) mit einer seiner rechteckigen Gehäuseflächen (1a) auf der wärmeleitenden Platte (4) befestigt ist.

6. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter nach einem der vorheri­ gen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (1, 3; 1, 3, 4) des Zeitschalters in einem Gehäuse (2) aus temperaturbeständiger und elektrisch isolie­ render Vergußmasse vergossen sind.

7. Thermischer Nachlauf-Zeitschalter nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nachlaufdauer des Zeitschalters zum einen durch die Masse der wärmeleiten­ den Platte (4) und zum anderen durch den Abstand zwischen Kaltleiter (3) und Bimetall-Temperaturschalter (1), die bei­ de auf der wärmeleitenden Platte (4) befestigt sind, regu­ lierbar ist.