DE4142716A1 - Thermoschalter - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Thermoschalter nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1. Unter einem unjustierten Widerstandselement ist
dabei ein Widerstandselement zu verstehen, das einer mechanischen
Justage nicht zugänglich ist. Dennoch kann ein solches Element z. B.
durch Laser-Bestrahlung hinsichtlich seines Widerstandes beeinflußt
werden.
Elektrische Thermoschalter dieser Art sind z. B. aus der DE-OS 33 19 227
bekannt. Grundsätzlich dienen solche Thermoschalter zur Tempe
raturüberwachung elektrischer Wärmegeräte und sind mit einer
Bimetall-Springscheibe ausgestattet, die bei Erreichen einer
bestimmten Temperatur in bekannter Weise umspringen und dabei die
elektrische Verbindung zwischen Kontakt und Gegenkontakt aufheben,
so daß der Stromfluß unterbrochen ist, bis sich die Temperatur
wieder abgesenkt hat und die Bimetall-Springscheibe in ihre Aus
gangsposition zurückspringt.
Ferner ist es aus der DE-OS 37 10 672 und der EP-OS 4 53 596
bekannt, Temperaturschalter, die grundsätzlich gemäß dem voran
gegangenen Absatz aufgebaut sind, zusätzlich mit einem höherohmigen
Widerstandselement zur Selbsthaltung zu bestücken. Wird in diesem
Fall der Kontakt durch Umspringen der Bimetall-Springscheibe
unterbrochen, so flieht der Strom über den höherohmigen Widerstand,
wobei die dabei erzeugte Wärme dafür sorgt, daß der
Temperaturschalter nach dem Öffnen nicht selbständig wieder
schließt, so lange nicht die Stromzufuhr vollständig unterbrochen
wird.
Ausgehend von diesem genannten Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Thermoschalter der eingangs
genannten Gattung derart weiterzubilden, daß er als stromempfind
licher, kombinierter Thermo- und Überstrom-Schutzschalter benutzt
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Thermoschalter mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
Bei einem solchen Thermoschalter wird der Bimetall-Springscheibe
ein unjustiertes Widerstandselement zugeordnet, das während des
Produktionsprozesses in Feinstabstufungen mit engen Toleranzen
auslegbar ist. Dabei läßt sich der Widerstand, insbesondere durch
die Geometrie der Widerstandsleiterbahnen, die Materialstärke und
den spezifischen Widerstand des Materials so beeinflussen, daß eine
optimale Auslegung für jede Spannung als auch für sehr kleine
Stromempfindlichkeiten erreicht werden kann.
Grundsätzlich ist der Thermoschalter somit zugleich auch als
Überstrom-Schutzschalter geeignet und hebt die elektrische Verbin
dung bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur auf, wobei es
gleichgültig ist, ob die dafür erforderliche Wärme von außen auf
den Thermoschalter einwirkt oder infolge eines Überstromes am
Thermoschalter zur Wirkung kommt.
Ein Ziel der Erfindung ist dabei gleichzeitig, den Thermoschalter
in einer möglichst kleinen Bauart auszubilden. Daher muß auch das
Widerstandselement möglichst klein ausgebildet werden, wobei sich
nach Anspruch 3 die Ausbildung eines mittels Siebdruck hergestell
ten Ätzteils oder eines Stanzteils anbietet, wobei insbesondere bei
dieser Herstellung die den Widerstand beeinflussenden Größen leicht
verändert werden können. Daher ergeben sich bei einer solchen
Ausbildung sehr gute Anpassungsmöglichkeiten an die jeweiligen
Bedürfnisse.
Nach Anspruch 5 können die dabei auftretenden Ergebnisse noch
weiter verbessert werden, indem das Ätz- oder Stanzteil auf einer
Isolationsfolie angeordnet wird, die in der Mitte eine Verbindungs
schweißung zwischen Widerstandselement und Gehäuseboden zuläßt, um
eine Kontaktierung nach außen zu ermöglichen. Die Isolationsfolie
ist dabei in zweifacher Hinsicht von Vorteil, da sie zum einen eine
elektrische, zum anderen aber auch eine Wärmeisolierung ermöglicht,
so daß die vom Widerstand erzeugte Wärme nahezu ungehindert auf die
Bimetall-Springscheibe einwirken kann.
Nach Anspruch 7 kann aber als Widerstandselement auch ein extrem
dünnes Substrat verwendet werden, das einseitig mit Widerstands
paste bedruckt ist und Silberanschlußsegmente aufweist und zur
Gewährleistung eines Kontaktes im Zentrum auf die andere Substrat
seite durchkontaktiert ist. Bei dieser Ausbildung kann das Substrat
für sich gleichzeitig auch schon als Isolator gegenüber dem
Gehäuseboden verwendet werden.
Als weitere Ausbildungsmöglichkeit bietet es sich an, das Feder
element selbst als Widerstand auszubilden, der zusätzlich zu den
bisher erwähnten Widerständen oder für sich geeignet ist, das
Umspringen der Bimetall-Springscheibe auszulösen (Anspruch 9).
Um nun insgesamt die Herstellungskosten weiter herabzusetzen,
besteht die Möglichkeit, den Deckel nicht nur wie bisher als
mehrteiliges Element auszubilden sondern einstückig, wobei der
Deckel gleichzeitig als Widerlager für die umspringende Bimetall-
Scheibe dient und somit dazu geeignet sein muß, die dabei
entstehenden Kräfte aufzunehmen (Anspruch 13).
Dieser Thermoschalter kann zudem bei einer Ausbildung nach den
Ansprüchen 14 bis 20 parallel zu einem hochohmigen, gegebenenfalls
mehrteiligen Widerstand geschaltet werden, der im oder am Gehäuse
befestigt ist. Insbesondere die Anordnung am Gehäuse bietet dabei
die Möglichkeit, beliebige Thermoschalter nachträglich mit einer
solchen Ausrüstung zu bestücken. Dabei sorgt diese Ausrüstung
dafür, daß im Thermoschalter eine Temperatur aufrecht erhalten
wird, die ein Rückspringen der Bimetall-Springscheibe unmöglich
macht.
Bei einer Ausbildung nach Anspruch 15 werden vorzugsweise bei
Verwendung eines Substrats wenigstens zwei Widerstände vorgesehen,
die leicht abgleichbar sind. Dies ermöglicht eine relativ genaue
Feineinstellung, die zum Beispiel dadurch erfolgen kann, daß die
entsprechenden Bereiche eines Substrats einer Laserbestrahlung
unterworfen werden.
Die Verwendung eines Überwurfrings schafft zudem die Möglichkeit,
einerseits die vom Widerstand erzeugte Wärme so auf den Thermo
schalter zu übertragen, daß es zu keinen örtlichen Überhitzungen
kommt. Grundsätzlich kann aber auch bereits beim Hersteller der
Überwurfring so weit vorkonfektioniert werden, daß er später nur
noch auf einen entsprechenden Thermoschalter aufgesetzt werden muß.
Zu diesem Zweck besitzt der Überwurfring auch sämtliche Anschluß
elemente, so daß sogar bereits im Werk der Litzenanschluß vorge
nommen werden kann. Die Verarbeitung der Bauteile gemäß Anspruch 20
in SMD-Technik schafft dabei die Möglichkeit, in einem Arbeitsgang
sämtliche Verbindungen herzustellen. Ferner gewährleistet diese
Technik eine erhöhte Sicherheit dahingehend, daß selbst dann, wenn
infolge der hohen Temperatur die Lötverbindungen flüssig werden,
infolge des Kappilardruckes zwischen den Halte- und Kontaktierungs
laschen und dem Substrat auch dann noch ein sicherer Kontakt
gewährleistet werden kann, um die Selbsthaltung auch in diesem
Zustand noch zu gewährleisten.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den weiteren
Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Einen Thermoschalter mit innen liegendem Ätz- oder
Stanzteil, wobei der Thermoschalter links der Mittel
linie mit einem zweiteiligen und rechts der Mittel
linie mit einem einteiligen Deckel ausgebildet ist
im Schnitt,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine alternativ zu verwendende
Substratscheibe,
Fig. 3 einen Thermoschalter nach Fig. 1 mit einstückigem
Deckel, dem auf seiner Unterseite ein hochohmiger
Widerstand zugeordnet ist,
Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Thermoschalter mit auf dem
Deckel angeordneten hochohmigen Widerstand,
Fig. 5 einen Anschlußbügel für einen hochohmigen Widerstand
in perspektivischer Darstellung,
Fig. 6 einen auf der Unterseite eines Thermoschalters ange
ordneten hochohmigen Widerstand auf einem Überwurf
ring, sowie
Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII von Fig. 7 durch
einen aufrecht stehenden Überwurfring ohne Litze.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt der Thermoschalter, der grund
sätzlich für den Übertemperaturschutz elektrischer Geräte vorge
sehen ist, einen Kontakt 10, der zentrisch im Deckel 17,17′
gehalten ist, sowie einen im Gehäuse 12 beweglich angeordneten
Gegenkontakt 11. In Schaltstellung sind der Gegenkontakt 11 und der
Kontakt 10 elektrisch leitend miteinander verbunden. Ferner ist im
Gehäuse eine Bimetall-Springscheibe 13 angeordnet, die durch Wärme
beeinflussung derart beaufschlagbar ist, daß die elektrische Ver
bindung unterbrochen wird.
Der Bimetall-Springscheibe 13 ist nunmehr ein vom Schalterstrom
durchflossenes, unjustiertes Widerstandselement zugeordnet, dessen
Stromeigenerwärmung bzw. dessen Verlustleistung zur Temperatur
erhöhung und somit auch zum Umspringen der Bimetall-Springscheibe
13 allein oder in Verbindung mit von außen auftretender Wärmebeein
flussung beiträgt. Grundsätzlich kann dabei dieses Widerstands
element gemäß Fig. 1 im Gehäuse angeordnet sein, jedoch ist es
durchaus auch möglich, das Widerstandselement von außen am Gehäuse
anzubringen, wie dies gemäß den Ansprüchen 14 bis 20 auch für einen
hochohmigen Widerstand vorgeschlagen wird.
Das gemäß Fig. 1 im Thermoschalter integrierte Widerstandselement
ist grundsätzlich unter der Bimetall-Springscheibe 13 angeordnet
und die frei eingelagerte Bimetall-Springscheibe umgreift den
Gegenkontakt 11 und stützt sich auf dem Federelement 14 ab. Steigt
nun die Temperatur über einen bestimmten Wert, so springt die
Bimetall-Springscheibe in bekannter Weise um, wobei sie sich an
einem Widerlager 17d, 17d′ abstützt, so daß die beim Umspringen
erzeugte Kraft der Bimetall-Springscheibe auf das den Gegenkontakt
tragende Federelement 14 übertragen wird und somit zu einer
Aufhebung des Stromflusses beiträgt. Bei einer solchen
Ausgestaltung kommt es nun aber bei Abfall der Temperatur wieder
zur erneuten Kontaktierung, so daß der Schalter in ständigem
Wechsel die elektrische Verbindung aufbaut und wieder unterbricht.
Gemäß Fig. 1 kann als Widerstandselement, das mit der elektrisch
leitenden Feder 14 in Reihe geschaltet ist, z. B. ein dünnes Ätz-
oder Stanzteil vorgesehen werden, das entweder im Photo- oder
Siebdruckätzverfahren hergestellt worden ist oder aus einem
entsprechenden Material ausgestanzt worden ist. Bei einer solchen
Ausbildung läßt sich durch eine entsprechende Geometrie der
Widerstandsleiterbahnen als auch durch eine entsprechende
Materialwahl und die Materialstärke der Widerstand des
Widerstandselements so beeinflussen, daß bereits bei kleinen
Strömen die Auslösetemperatur für das Umspringen der Bimetall-
Springscheibe 13 erreicht wird. Das Material besitzt dabei
grundsätzlich einen geringen Widerstandstemperaturbeiwert, um
gezielt die Temperaturbeeinflussung steuern zu können.
Vorversuche mit derartigen Thermoschaltern beim Hersteller haben so
z. B. ergeben, daß bereits bei Strömen kleiner gleich 0,2 Ampere ein
entsprechendes Auslösen erreicht werden kann. Um einen guten
Kontakt der Teile zu verwirklichen, steht das Widerstandselement in
seinem Randbereich mit dem Federelement 14 und zentrisch durch eine
Verschweißung mit dem Gehäuseboden mit der Außenseite des
Thermoschalters in Verbindung und besitzt Anschlußsegmente hoher
elektrischer Leitfähigkeit. Unter dem Ätz- oder Stanzteil 15, das
vorzugsweise als Scheibe ausgebildet ist, ist eine Isolationsfolie,
vorzugsweise eine Kapton-, Teflon- oder Silikon-Folie angeordnet
die einerseits zur elektrischen Isolierung gegenüber dem Untergrund
als auch zur Wärmeisolierung dient, um die beim Stromfluß durch den
Widerstand auftretende Wärme möglichst nur einseitig im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 nach oben auf die Bimetall-
Springscheibe abzustrahlen. Die Wärmeübertragung erfolgt dabei
sowohl durch Wärmeleitung als auch durch Wärmestrahlung, wobei
durch eine entsprechende Materialwahl des Federelementes 14 die
entsprechende Wärmeübertragung noch verbessert werden kann.
Grundsätzlich können das Ätz- oder Stanzteil 15 und die Folie 16
auch in einem Verbundteil oder als Laminat hergestellt werden.
Im Sinne eines Verbundteiles wirkt aber auch ein alternatives
Widerstandselement, das anstelle des Ätz- oder Stanzteiles 15
eingesetzt wird. Ein solches Widerstandselement kann z. B. als ein
Substrat 15′ ausgebildet werden, das in seinem Zentrum 15a′ auf die
gegenüberliegende Seite 15b′ durchkontaktiert ist. Dabei kann das
als Scheibe ausgebildete Substrat 15′ im Randbereich mit Anschluß
segmenten 22 hoher elektrischer Leitfähigkeit, vorzugsweise aus
Silber, bestückt werden, um eine entsprechende Stromführung zu
erleichtern. Auf seiner Oberseite ist das in Fig. 2 dargestellte
Substrat 15′ mit einer Widerstandspaste 23 versehen, deren
spezifischer Widerstand den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend
ausgewählt werden kann. Grundsätzlich besitzt die Widerstands
bedruckung eine weitgehend nicht lineare PTC-Charakteristik oder
einen hohen Temperaturwiderstandsbeiwert.
Ferner bietet es sich als weitere Alternative an, das Federelement
14 selbst für sich oder zusätzlich zu den bereits erwähnten Wider
standselementen ebenfalls als Widerstandselement auszubilden und
bedarfsweise mit Anschlußsegmenten auszustatten. Das Federelement
14 kann dabei, wie z. B. in den Fig. 1 und 3 dargestellt, als 4-
Bein-Feder ausgebildet sein, sie kann jedoch auch als ein
Rundstanz- oder Ätzteil hergestellt werden, das nach entsprechender
kegelförmiger Materialverformung elastische Fähigkeiten besitzt und
z. B. über konzentrische Halbkreisstege mit Verbindungs-
Materialbrücken zwischen den einzelnen Halbkreisstegen verfügt.
Gerade bei der letzteren Ausbildung ist durch mehrere Halbkreis
stege eine exakte Abstimmung des Federelements 14 als
Widerstandselement möglich.
Allen Ausbildungen ist gemeinsam, daß das unjustierte Widerstands
element im Herstellerbetrieb in Feinstabstufung mit engen
Toleranzen auslegbar ist. Eine Kontaktierung zwischen dem
Widerstandselement und der Außenseite des Thermoschalters erfolgt
durch eine mittige Öffnung der Folie 16 zum Gehäuseboden 12a des
Gehäuses. Als Abschluß nach oben, der auch den Kontakt 10 trägt,
wird als Deckel ein Kunststoff-Spritzteil 17 oder ein Schicht
preßstoff-Stanzteil 17′ vorgesehen, wie insbesondere in Fig. 1
(links 17′, rechts 17) dargestellt ist. Der links dargestellte
Deckel besitzt dabei einen Distanzring 17b′. Statt diesem
zweiteiligen Deckel kann jedoch auch der rechts abgebildete
einteilige Deckel verwendet werden. In beiden Fällen besteht die
Möglichkeit, die entsprechenden Deckel als Kunststoff-Spritzteil
oder Stanzteil herzustellen. Diese Herstellungsmethode erleichtert
dann aber auch eine Abstützung des Deckels auf dem Gehäuseboden
bzw. auf einer zwischen Gehäuseboden und Deckel angeordneten
Isolationsschicht z. B. durch die bis nach außen gezogene Folie 16,
so daß keine gesonderten Abstützungen für den Deckel im Gehäuse
vorgesehen werden müssen und somit auch das Gehäuse 12 selbst auf
einfachste Weise als Tiefziehteil hergestellt werden kann. Über das
Kunststoff-Spritzteil 17 oder den Distanzring 17b′ wird die Folie
16 abdichtend am Gehäuseboden eingeklemmt, um eine zusätzliche
Feuchtigkeitsabdichtung zu erzielen.
Wie bereits eingangs erwähnt, baut der in Fig. 1 dargestellte
Schalter bei Abfallen der Temperatur die Verbindung wieder auf, so
daß es zu einem dauernden Wechsel zwischen Öffnen und Schließen des
Schalters kommt. Um dies zu vermeiden, besteht nunmehr die
Möglichkeit, bedarfsweise einen hochohmigen Widerstand parallel zum
Thermoschalter zu schalten, so daß nach Öffnen des Schalters durch
Überstrom- oder Übertemperatur der Schalter durch die Eigenerwär
mung des Widerstands durch Selbsthaltung geöffnet bleibt. Dieses
Prinzip ist grundsätzlich bekannt und beruht darauf, daß bei
Unterbrechung des Stromflusses nunmehr der gesamte Strom über einen
hochohmigen Widerstand 18 geleitet wird, der durch entsprechende
Wärmeabgabe an den Thermoschalter für eine Aufrechterhaltung einer
Temperatur sorgt, die oberhalb der Sprungtemperatur der Bimetall-
Springscheibe liegt.
Dabei kann nun dieser hochohmige Widerstand 18 zur Selbsthaltung
entweder in bekannter Weise im Gehäuse integriert werden, oder er
kann auf der Außenseite des Thermoschalters angeordnet werden, wie
z. B. in Fig. 3 dargestellt. Bei einer Ausbildung gemäß Fig. 3 ist
der hochohmige Widerstand 18 zum Beispiel auf dem Gehäuseboden 12a
durch einen Überwurfring 19 befestigt. Er kann dort aber auch
verklebt oder verlötet werden. Der in Fig. 3 dargestellte
hochohmige Widerstand besteht im konkreten Ausführungsbeispiel aus
einem Substrat 25, das mit einer Widerstandspaste versehen ist, die
links und rechts eines mittigen Zuleitungsanschlusses angeordnet
sind. Diese Anordnung von mehr als einem Widerstand erlaubt einen
leichten Abgleich zur Einstellung des Selbsthalteeffektes. Die
Haltelasche 20 befindet sich dabei grundsätzlich auf dem gleichen
Potential wie das im Thermoschalter angeordnete Widerstandselement
(Ätz- oder Stanzteil 15) und dient auch der Kontaktierung. In Fig.
3 zeichnerisch nicht dargestellt muß ferner noch eine elektrische
Verbindung zwischen dem Zentrum der Substratscheibe und dem
Gegenkontakt hergestellt werden, damit überhaupt eine Stromzufuhr
über den hochohmigen Widerstand 18 erfolgen kann. Vom Kontakt 10
führt dann in bekannter Weise eine Ableitung ab. Eine solche
Kontaktierung ist beispielsweise in Fig. 6 dargestellt, wobei über
die Anschlüsse 26, 27 oder alternativ 28 eine Litze 30 am Überwurf
ring 19 befestigt ist, die mit einem blanken Bereich den Zulei
tungsanschluß 29 kontaktiert. Über den Überwurfring 19 erfolgt dann
eine großflächige Verteilung der vom Widerstand erzeugten Wärme,
ohne daß es zu örtlichen Überhitzungen kommt.
Der Widerstand kann aber auch gemäß Fig. 4 auf der Oberseite des
Thermoschalters angeordnet werden, da es letztendlich nur darauf
ankommt, entsprechende Wärme der Bimetall-Springscheibe auf irgend
eine Art und Weise zuzuführen. In diesem Fall ist die Beschichtung
des Substrats auf den Deckel zu gerichtet. Allerdings muß nunmehr
eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 12 und dem Kontakt
10 bzw. dem hochohmigen Widerstand hergestellt werden. Zu diesem
Zweck wird ein Anschlußbügel 21 vorgesehen, der in Fig. 5
dargestellt ist. Er umgreift oder untergreift den Kontakt und
besitzt bedarfsweise einen in Fig. 5 gestrichelt dargestellten
langen Schenkel, der zur Kontaktierung mit dem Gehäuse 12 dient.
Somit kann dann auf einfache Weise auch der entsprechende Kontakt
hergestellt werden. Das Substrat 25 wird entweder mit einem
zentralen Loch ausgebildet, so daß es vom Niet des Kontaktes 10
gehalten und unter die Verschlußbördelung 17e geklemmt werden kann
oder es wird dem Kontakt 10 über den Anschlußbügel 21 befestigt und
mit dem Gehäuse von oben zur Ableitung kontaktiert.
Als weitere Alternative kann der hochohmige Widerstand aber auch
auf den Thermoschalter aufgesteckt werden. Zu diesem Zweck wird der
hochohmige Widerstand 18 auf einem Überwurfring 19 angeordnet, der
über eine zentrische Öffnung 19a verfügt, die zur Aufnahme des
Thermoschalters vorgesehen ist. Die Verbindung der beiden Teile
erfolgt dabei durch Rastung oder durch ein Aufklemmen des Über
wurfrings 19 auf den Thermoschalter. Dieser Überwurfring kann dabei
mit Anschlüssen 26 und 27 versehen werden, die auch den Anschluß
des Thermoschalters selbst ermöglichen. In den Fig. 6 und 7 ist
dabei alternativ noch gestrichelt ein Anschluß 28 bzw. eine
Befestigungslasche für den Anschluß vorgesehen. Grundsätzlich
können jedoch sämtliche Anschlüsse auch als Litzenanschlüsse
ausgebildet werden. Dieser Überwurfring ermöglicht dann eine weit
gehende Vorkonfektionierung des gesamten Selbsthalte-Heizsubstrats
z. B. zur schnellen Nachrüstung.
Grundsätzlich erfolgt die Verbindung der Bauteile, also beispiels
weise die Einspannung und Kontaktierung des Substrats durch eine
Kombination von Klemm-/Niet- und Löt-Verbindungen in SMD-Technik.
Diese Art der Verbindung gewährleistet nämlich auch dann noch eine
sichere Kontaktierung, wenn es bereits infolge einer hohen Tempe
ratur zu einer Verflüssigung des Lötmittels gekommen ist.
Somit ist es nach der Erfindung möglich, einen bekannten
Thermoschalter bedarfsweise als Überstrom-Schutzschalter
einzusetzen und eine Unterbrechung des Stromes sowohl bei
Überstrom- als auch bei Übertemperatur zu verwirklichen.
Claims (20)
1. Thermoschalter für den Schutz elektrischer Geräte, bei dem
wenigstens ein Kontakt (10) isoliert von einem zugehörigen,
beweglich angeordneten Gegenkontakt (11) an einem Gehäuse (12)
befestigt ist, wobei der Gegenkontakt (11) mit dem Kontakt (10)
elektrisch leitend verbunden und von einer unter Wärme
beeinflussung umspringenden Bimetall-Springscheibe (13) derart
beaufschlagbar ist, daß die elektrische Verbindung unterbrochen
wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetall-Springscheibe (13) ein
vom Schalterstrom durchflossenes, unjustiertes Widerstands
element zugeordnet ist, dessen Stromeigenerwärmung zur
Temperaturerhöhung und zum Umspringen der Bimetall-Springscheibe
(13) bei entsprechender Stromstärke beiträgt.
2. Thermoschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
im Thermoschalter integrierte Widerstandselement unter der
Bimetall-Springscheibe (13) angeordnet ist und die frei
eingelagerte Bimetall-Springscheibe gegen die Kraft eines den
Gegenkontakt (11) tragenden, elektrisch leitenden Federelementes
(14) beim Umspringen vom Kontakt (10) trennt.
3. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Widerstandselement ein Ätz- oder Stanz
teil (15) vorgesehen ist, das einerseits mittig, vorzugsweise
durch den Gehäuseboden (12a) des Thermoschalters kontaktiert ist
und andererseits im Randbereich mit dem Federelement (14) in
Verbindung steht, wobei Widerstandselement und Federelement (14)
in Reihe geschaltet sind.
4. Thermoschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ätz- oder Stanzteil aus Materialien aufgebaut ist, die einen
geringen Widerstandstemperaturbeiwert besitzen.
5. Thermoschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ätz- oder Stanzteil (15) als Scheibe ausgebildet ist,
die vom Gehäuseboden (12a) durch eine elektrisch isolierende,
mittig gelochte Folie (16) z. B. Kapton-, Teflon-, oder Silikon-
Folie getrennt, im isolationsfreien Zentrum mit dem Gehäuseboden
(12a) vorzugsweise verschweißt und bedarfsweise mit
Anschlußsegmenten (22) hoher elektrischer Leitfähigkeit
ausgerüstet ist.
6. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ätz- oder Stanzteil (15) und die Folie
(16) als Verbundteil oder als Laminat ausgebildet sind
(zeichnerisch nicht dargestellt).
7. Thermoschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
anstelle des Ätz- oder Stanzteiles (15) als Widerstandselement
ein einseitig bedrucktes Substrat (15′) vorgesehen ist, das in
seinem Zentrum (15a′) auf die andere Substratseite (15b′)
durchkontaktiert ist.
8. Thermoschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Substrat (15′) eine Widerstandsbedruckung mit weitgehend nicht
linearer PTC-Charakteristik oder mit hohem Temperaturbeiwert für
die Widerstandswerte aufweist.
9. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Federelement (14) für sich oder zusätzlich als
Widerstandselement ausgebildet ist und bedarfsweise mit
Anschlußsegmenten hoher elektrischer Leitfähigkeit ausgestattet
ist.
10. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Federelement (14) vorzugsweise als 4-Bein-
Feder ausgebildet ist und hohe Strom- und Wärmeleitfähigkeit
besitzt.
11. Thermoschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Deckel ein Kunststoff-Spritzteil (17)
verwendet wird, in dem der Kontakt (10) zentrisch gehalten ist
und das als Widerlager für die Bimetall-Springscheibe (13)
dient.
12. Thermoschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
anstelle des Kunststoff-Spritzteils (17) ein hochfestes
Schichtpreßstoff-Stanzteil (17′) vorgesehen ist, das sich auf
einem Distanzring (17b′) abstützt.
13. Thermoschalter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das einstückige Kunststoff-Spritzteil (17) oder das
Stanzteil (17′) über den Distanzring (17b′) sich am Gehäuseboden
(12a) abstützen und bedarfsweise zwischen sich und dem
Gehäuseboden (12a) eine Folie (16), insbesondere eine
Isolationsfolie abdichtend einklemmen.
14. Thermoschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß er bedarfsweise mit einem hochohmigen
Widerstand (18) ausrüstbar ist, der zum Thermoschalterkontakt
parallel geschalten ist und nach Öffnen des Schalters durch
Überstrom- oder Übertemperatur den Schalter durch seine Eigen
erwärmung geöffnet hält.
15. Thermoschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
hochohmige Widerstand (18) mehrteilig und leicht abgleichbar ist
und die Anschlüsse zur elektrischen Ableitung und Teilebefesti
gung dienen.
16. Thermoschalter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der hochohmige Widerstand (18) auf einem Überwurfring (19)
oder ein ihn tragendes Substrat (25) durch dessen Halte- bzw.
Kontaktierungslaschen (20) gehalten ist und über einen mittigen
Zuleitungsanschluß (29) und über biegefähige Laschen (26, 27 oder
28) zur Aufnahme der Anschlüsse, vorzugsweise Litzen (30)
verfügt.
17. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überwurfring (19) komplett mitsamt
hochohmigem Widerstand (18) und/oder Substrat (25) über den
Gehäuseboden (12a) befestigt ist und die im hochohmigen Wider
stand (18) erzeugte Wärme großflächig auf den Thermoschalter
überträgt.
18. Thermoschalter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat (25) wahlweise mit oder ohne Zentralloch ausge
bildet ist zur direkten Montage auf dem Deckel oder über eine
Verschlußbördelung (17e) am Thermoschalter befestigt ist.
19. Thermoschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der hochohmige Widerstand (18) bzw. das
Substrat (25) mittels eines Anschlußbügels (21) am mittigen
Zuleitungsanschluß (29) kontaktiert und gehalten ist.
20. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bauteile (Haltelasche (20), Anschluß
bügel (21), hochohmiger Widerstand (18), Substrat (25)) als
Klemm-/Niet- und Lötverbindungen in SMD-Technik verarbeitet
sind.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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