DE8300960U1

DE8300960U1 - Temperaturwächter

Info

Publication number: DE8300960U1
Application number: DE8300960U
Authority: DE
Original assignee: Fritz Eichenauer GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 1983-01-15
Filing date: 1983-01-15
Publication date: 1983-06-09
Also published as: EP0114071A3; WO1986004453A1; ES276817Y; US4580123A; EP0114071B1; ES276817U; DE3472854D1; EP0114071A2

Description

Fritz Eicnenauer GmbH + Co. KG. 6654/82-Le

D-6744 Kandel 14. Januar 1983

Temperaturwächter

Die Neuerung betrifft einen Temperaturwächter mit einer Kontaktanordnung aus einem beweglichen Kontakt una einem Gegenkontakt, mit einem den Kontakt vom Gegenkontakt abhebenden Bimetailfühler und mit einem Widerstand.

Bei bekannten Temperaturwächtern wird im Fehlerfalle zunächst einmal der Stromkreis zum Verbraucher, beispielsweise einem Heizkörper, unterbrochen. Nach Abkühlung des Bimetal Ifühle-s wird der Kontakt wieder hergestellt und der Stromkreis mit dem Heizkörper ist wieder geschlossen. Sind die Fehlerquellen bzw. die Ursachen, die zum Öffnen des Temperaturwächters führten, nicht behoben, so erfolgt eine erneute Abschaltung. Diese Abschaltungen können immer häufiger und in kürzeren Abständen auftreten, so daß es zu Belastungen des BimetalIStreifens und der Kontaktflächen kommen kann, die durch die elektrische Stromwärme verursacht werden, die von der Kontaktanordnung nicht mehr in geeigneter Weise aufgenommen und abgegeben werder kann. Durch ein häufiges Schalten bei übermäßigen Temperaturen können die Kontakte miteinander verschweißen. Ein solches unerwünschtes Schaltverhalten eines Temperaturwächters mit wiederholtem Aus- und Wiedereinschalte wird als "Reglertakten" bezeichnet. Beim Festbrennen bzw. Verschweißen der Kontaktflächen kann eine Überwachung der Temperatur und durch den Temperaturwächter nicht mehr erfolgen, da der Strom permanent am Heizkörper steht und der Temperaturwächter ihn nicht mehr abschalten kann. Es

^f;-lgt eine vollständige Zerstörung des Verbrauchers bzw. weiterer angeschlossener Geräte. Es besteht die Gefahr, daß durch die Funktionsunfähigkeit des Reglers Brände ausgelöst werden.

Es sind weiterhin Temperaturwächter bekannt, bei denen zur Verhinderung des Reglertaktens sogenannte Dickschichtwiderstände der Kontaktanordnung parallel geschaltet sind. Diese Dickschichtwiderstände sind rein ohm'sche Widerstände, wobei eine Widerstandspaste im Siebdruckverfahren auf ein wärmebeständiges Material aufgebracht und bei erhöhter Temperatur eingebrannt wird. Die Wärmeauskopplung dieser Widerstände und die Anbringung an Metallteilen ist sehr aufwendig und oftmals gar nicht durchführbar. Weitere Nachteile bestehen darin, daß durch die unbefriedigende Wärmeauskopplung zur Kontaktanordnung hin erhöhte Temperaturen am Widerstand notwendig sind, die aufgrund übermäßiger spezifischer Temperaturbelastuno einmal dazu führen, daß die Widerstände selbst thermisch überlastet sind, wobei die Gefahr der Selbstzerstörung besteht, und zum anderen die oftmals vorhandenen Kunststoffteile des Wächters verspröden, wobei es zur Rißbildung und evtl. zum Bruch dieser Teile kommt. Insbesondere die erste Gefahr ist auch bei einer Ausgestaltung gegeben, bei der ein sich erwärmender ohm ' scher Widerstand über Anschlußdrähte zwischen den beiden Seiten der Kontaktanordnung geschaltet ist.

Demgegenüber liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde einen Wächter der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Wiedereinschaltung für den Fall ausgeschlossen bleibt, solange die ursächliche Fehlerquelle nicht behoben ist, wobei die Auskopplung der Wärmeenergie auf optimalem und kürzestem Wege durch einfache Mittel erreicht werden soll und ein Ansteigen der Umgebungstemperatur im Fehlerfalle vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird die genormte Aufgabe dadurch gel öst, daß der Widerstand als PTC-Widerstand an der Kontaktanordnung angebracht ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines PTC-Bausteins wird eine zuverlässige sichere und schnelle Abgabe der in ihm bei Stromfluß erzeugten Wärme an die Kontaktanordnung gewährleistet. Durch die Temperatur-Widerstandsverhältnisse bei einem solchen PTC-Baustein wird zunächst erreicht, daß neben der Öffnung der Kontaktanordnung aufgrund der übermäßigen Umgebungswärme die Leitfähigkeit des PTC-Bausteins derart gering ist, daß praktisch kein Strom mehr fließt. Bei Abkühlung der Umgebung stabilisiert sich der Stromfluß durch das PTC-Element und die hiermit verbundene Temperaturabgabe auf einen Wert, durch den die Kontaktanordnung zuverlässig offengehalten werden kann, bis eine externe Stromunterbrechung, beispielsweise durch Ausschalten des Gerätes oder Ziehen des Netzsteckers erfolgt. Erst hiernach, was bei einem ungewünschten Ausschalten des Verbrauchers durch den Temperaturwächter auch erst ein Überprüfen und gegebenenfalls Reparieren vor einer Neueinschaltung bewirkt, spricht die Kontaktanordnung des Temperaturwächters wieder an.

Weitere Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des neu.erungsgemäßen Temperaturwächters im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des neuerungsgemäßen Temperaturwächters in Seitenansicht;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Ausführungsform in der Fig. 1 entlang der Linie M-Il;

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Fig. 3 ein Schaltbild eines neuerungsgemäßen Temperaturwächters;

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung eines neuerungsgemäßen Temperaturwächters;

Fig. 5 einen Schnitt entsprechend V-V der Fig. 4;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Tempereturwächters;

Fig. 7 eine weitere Ausgestaltung des neuerungsgemäßen Temperaturwächters; und

Fig. 8 einen Schnitt entsprechend der Linie VIII - VIII der Fig. 7.

Der in der Fig. 1 dargestellte neuerungsgemäße Temperaturwächter 1 weist Anrchluß- bzw. Befestigungszungen 2 auf, die an einem Isolierteil 3 des Temperaturwächters 1 festgelegt sind. Es ist weiterhin eine Kontaktanordnung vorhanden, die aus einem mit einer Anschlußzunge 2 elektrisch verbundenen und durch diese gehaltenen Bimetallstreifen 5 besteht, an dessen Ende ein knopfartiger Kontakt 5' befestigt ist. Dem Kontakt 5' ist ein Gegenkontakt 4 zugeordnet, der an der anderen Kontaktzunge 2¹ befestigt ist. An der Kontaktzunge 2 ist ein Federstreifen 7 befestigt, indem er mit einem Umbug 8 auf die Kontaktlasche 2 aufgepunktet ist. Der Federstreifen 7 ragt von dort bis unterhalb der Kontaktlasche 2' , wobei unter auf die Kontaktlasche 2' hingerichteter Federwirkung steht. Zwischen der KontaktIasche 2¹ und dem Federstreifen 7 ist eine PTC-Widerstandstablette angeordnet , die unter der Federwirkung des Federstreifens 7 gegen die KontaktIasche 2 gedrückt und so festgehalten wird.

Der neuerungsgemäße Temperaturwächter 1 wird in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise in Reihe mit einem Verbraucher 9, wie einem Heizgerät od. dgl. geschaltet. Aus der Schaitskizze der Fig. 3 ist ersichtlich, daß der PTC-Widerstand 6 zur Kontaktanordnung parallel geschaltet ist, diese also überbrückt. Wird nun Strom angelegt, so fließt dieser von einer Anschlußzunge, beispielsweise 2, über das Bimetallteil 5, den an diesem befestigten Kontakt 5' zum Gegenkontakt 4 und von diesem zur Anschlußzunge 2' und von dort zum Verbraucher 9, der dann beispielsweise beheizt wird. Tritt nun ein Fehler auf, beispielsweise v/ird der Verbraucher 9 über eine gewisse Grenze hinaus überhitzt, so öffnet der Bimetallstreifen 5 des Temperaturwächters 1, der - wie üblich - in der Nachbarschaft zum Verbrauchet angeordnet wird, die Kontaktanordnung 4, 5¹ . hebt also den Kontakt 5¹ vom Gegenkontakt 4 ab. Der Stromfluß durch die Kontaktanordnung wird daher unterbrochen. Aufgrund der vom Verbraucher 9 abgegebenen Umgebungswärme hat auch der PTC-Widerstand eine solch geringe Leitfähigkeit, daß über ihn praktisch kein Strom mehr zum Verbraucher 9 fließt. Der Verbraucher wird so nicht mehr belastet und die Temperatur im Verbraucher 9 sinkt ab. Mit Absinken der Temperatur erhöht sich aber die Leitfähigkeit im PTC-Widerstand 6, wodurch sich dieser selbst erwärmt und sich mit einem geringen Stromfluß und diesem entsprechender Erwärmung stabilisiert, wobei die Temperatur abgabe an die Umgebung, insbesondere im dargestellten Ausführungsbeispiel zum Gegenkontakt 4 und von diesem abstrahlend auf die Bimetallstreifen 5 derart ist, daß die Kontaktanordnung 4, 5' weiterhin geöffnet bleibt. Der Verbraucher kann daher nicht überlastet werden. Eine nennenswerte Abgabe elektrischer Leistung als Wärme vom Verbraucher 9 oder Heizkörper ist daher nicht möglich. Erst nach Abschalten des Verbrauchers von Hand fließt auch durch den PTC-Widerstand 6 kein Strom mehr, so daß dieser sich abkühlt, und der Bimetallstreifen 5 die Kontaktanordnung 4, 5' schließt und der Verbraucher nach einer gewissen Zeit, insbesondere nach

einer Überprüfung der Fehlerquelle wieder genutzt werden kann. Der bei geöffneter Kontaktanordnung durch den PTC-Widerstand 6 erfolgende Stromfluß kann dabei in geeigneter Weise gewählt werden.

Während bei der Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 2 der PTC-Widerstand lediglich zwischen der Anschlußlasche 2' und der Feder 7 festgeklemmt ist, kann er gegebenenfalls, als dies notwendig ist, beispielsweise wenn das Gerät, in dem der Temperaturwächter 1 eingesetzt wird, Erschütterungen ausgesetzt wird, noch sicherer befestigt sein. Gemäß der Ausgestaltung der Fig. und 5 ist gemeinsam über die Anschlußlasche 2' , den PTC-Widerstand 6 und das diesen erhaltende Ende der Feder 7 ein Schrumpfschlauch 10 gezogen und über den genannten Teil aufgeschrumpft. Der PTC-Baustein 6 wird hierdurch sicher und noch fester an der Kontaktzunge 2' gehalten, so daß die Wärmeauskopplung aus dem Baustein verbessert wird.

Bei der Ausgestaltung nach der Fig. 6 ist der PTC-Widerstand 6 mittels Klebstoff 11, beispielsweise Siliconkautschuk, an der Kontaktzunge 2' festgeklebt. Auch hierdurch wird eine sichere Befestigung gewährleistet.

Eine andere Befestigung ist die der Ausgestaltung nach den Fig. 7 und 8. Hier ist über den PTC-Baustein 6 eine Kunststoffhülse 12 gezogen, die diesen festlegt und gegen eine Kontaktzunge 2' andrückt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale in der Erfindung können sowohl einzeln als auch in geeigneten Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Ij Bezugszeichen-Liste

ϊΐ;. fit

1 Temperaturwächter

2 Anschluß- bzw. Befest igungszunge , Kontaktzunge, Kontaktlasche 2¹ Kontaktzunge, KontaktIasche , Anschlußlasche

3 Isolierteil

4 Gegenkontakt, Kontaktanordnung

5 Bimetallstreifen, Bimetallteil

5 ' Kontakt, Kontaktanordnung

6 PTC-Widerstand, PTC-Baustein

7 Feder st reif en, Feder

8 Unr.hug

9 Verbrauche^

Schrumpfschlauch Klebstoff Kunststoffhülse

Claims

Fritz Eichenauer GmbH + Co. KG. 6654/82-Le D-6744 Kandel 14_ Januar Schutzansprüche

1. Temperature ächte, mit einer Kontaktanordnung aus einem beweglichen Kontakt und einem Gegenkontakt, mit einem den Kontakt vom Gegenkontakt abhebenden Bimetallfühler und mit einem Widerstand, dadurch gekennzeichnet,

daß der Widerstand als PTC-Widerstand (6) ander Kontaktanordnung (2, 2' , 4, 5, 5') angebracht ist.

2. Temperaturwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) an einer Anschlußlasche (2') der Kontaktanordnung anliegt.

3. Temperaturwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) mittels eines Federteils (7) angedrückt wird.

4. Temperaturwächter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) an einer Anschlußlasche (2¹) anliegt und das Federteil an der anderen Anschlußlasche (2) befestigt ist.

5. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (7) mit einem Umbug (8) an einer Anschlußlasche (2 bzw. 2¹) aufgepunktet ist.

6. Temperaturwächter nach einem der vorangehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (7) aus nicht rostendem Federstahl besteht.

7. Temperaturwächter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) durch einen Schrumpfschlauch (10) umgeben ist und mittels dieses festgehalten ist.

8. Temperaturwächter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Schrumpfschlauch (10) eine Anschlußfahne (2 bzw. 2') , der PTC-Widerstand (6) sowie ein Ende des Federstreifens (7) festgehalten werden.

9. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) an der Kontaktanordnung (2, 2' , 4, 5, 5') festgeklebt ist.

:0. Temperaturwächter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) mit Siliconkautschuk (11) festgeklebt ist.

11. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (6) mittels eines klemmenden Halteteils (12) zwischen Federkontakt (7) und einer Anschlußlasche (2 bzw. 2') fixiert ist.

12. Temperaturwächter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil ein wärmebeständiges Kunststoff-HalteteiI (12) ist.