DE8621058U1

DE8621058U1 - Temperature switch with insulating housing

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Publication number: DE8621058U1
Application number: DE19868621058
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1987-09-03

Description

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DlPL-PHYS.DR₁RER.NAt JÖST LEMPERTDlPL-PHYS.DR ₁ RER.NAt JÖST LEMPERT

Peter Hofsäss
Stfietweg 45Peter Hofsäss
Stfietweg 45

D-7500 Pforzheim 8237/86-LeD-7500 Pforzheim 8237/86-Le

Temperature switch with Ieo housing

Die Erfindung betrifft einen Temperaturschalter, mit einer -vorzugsweise metallisch gekapselten - Schalteinheit und einem diese umgebenden isolierenden Gehäuse. Unter Temperaturschalter sollen allgemein unter Temperatur schaltende Einheiten, wie Temperaturwächter, Temperaturbegrenzer oder dergleichen verstanden werden. Derartige Schalter werden in Umgebungen, wie beispielsweise iSi Bereich von Motorwicklungen oder dergleichen eingesetzt, in dem hohe elektrische Feldstärken auftreten bzw. sie mit elektrisch leitenden Teilen in Kontakt kommen können. Aus diesem Grunde müssen derartige Schalter oftmals hinreichend elektrisch isoliert werden. Eine elektrische Isolation derartiger Schalter ist aber in der Regel mit einer Wärmeisolation verbunden, so daß bei einer vorgeschriebenen Anforderung entsprechenden elek-The invention relates to a temperature switch with a switching unit, preferably encapsulated in metal, and an insulating housing surrounding it. Temperature switches are generally understood to mean temperature-switching units such as temperature monitors, temperature limiters or the like. Such switches are used in environments such as the area of motor windings or the like, in which high electrical field strengths occur or they can come into contact with electrically conductive parts. For this reason, such switches often have to be sufficiently electrically insulated. However, electrical insulation of such switches is usually combined with thermal insulation, so that if a prescribed requirement is met, corresponding electrical insulation is required.

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trischen Isolation der Wärmeübergang schlecht ist. Dies ist äbö/tf bei derartigen Temperäturschaltern nachteilig, da diese' ja gerade auf Tetiiperäturändefuhgeh schnell ansprechen sollen» Es wur« den schon verschiedene Möglichkeiten der elektrischen Isolation derartiger TemperätUrschalter vorgeschlagen, wie Versehen mit einem Schrumpfschlauch, Anordnen in vorgefertigten Gehäuseteilen und Vergießen oder Verspritzen weiterer Gehäusebereiche oder dergleieh&fi * Die yörgsnannten Isolierungen weisen jeweils den einen oder anderen Nachteil auf, zum Teil gewährleisten sie nicht die schnelle erfarderHohe AneprsehEsifc dsG Schalters, zum Teil erfüllen sie nicht Anforderungen strenger Isolierklassen, zumindestens in einigen Staaten. So sind_vbeispielsweise Schläuche oder Folien aus MYLAR, die als Schrumpfschlauch über die Schalteinheit geschumpft werden, nur bis zu einer Temperatur von 140 Grad C zugelassen, da sie bei 180 Grad erweichen und Formänderungen unterliegen* Wenn ein Temperaturschalter beispielsweise in der Ausnehmung eines Motors unter Druck eingesetzt ist, so können durch das Erweichen der umgebenden elektrischen Isolation elektrische Kontakte auftreten. Auch stellt sich oft das Problem der Maßhaltigkeit, damit die Temperaturschalter in vorgesehene definierte Öffnungen eingebracht werden können. Eine solche Maßhaltigkeit ist bei Schrumpfschläuchen nicht immer gewährleistet.Due to the thermal insulation, the heat transfer is poor. This is disadvantageous for such temperature switches, since they are supposed to respond quickly to temperature changes. Various possibilities for the electrical insulation of such temperature switches have already been proposed, such as providing them with a shrink tube, arranging them in prefabricated housing parts and casting or spraying other housing areas or the like. * The insulations mentioned each have one or another disadvantage, in some cases they do not guarantee the rapid response of the switch, in others they do not meet the requirements of strict insulation classes, at least in some countries. _For example, tubes or films made of MYLAR that are shrunk over the switching unit as shrink tubing are only approved for temperatures up to 140 degrees C, as they soften at 180 degrees and are subject to deformation* If, for example, a temperature switch is inserted under pressure in the recess of a motor, electrical contacts can occur due to the softening of the surrounding electrical insulation. There is also often the problem of dimensional accuracy so that the temperature switches can be inserted into the intended, defined openings. Such dimensional accuracy is not always guaranteed with shrink tubing.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturschalter zu schaffen, der einerseits eine hinreichende elektrische Isolierung oder Maßhaltigkeit, andererseits kurze Temperaturansprechzeiten gewährleistet.The invention is therefore based on the object of creating a temperature switch which, on the one hand, ensures sufficient electrical insulation or dimensional stability and, on the other hand, short temperature response times.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem Sehalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gehäuse zu- · mindestens eine Kontaktseite der Schalteinheit nicht überragt und diese durch eine Isolierfolie abgedeckt ist. Die Erfindung umgibt die Schalteinheit bis auf einer Seite, der genannten Kontaktseite, zunächst mit einem formstabilen Gehäuse, derenAccording to the invention, the above-mentioned object is achieved in a switch holder of the type mentioned at the beginning in that the housing does not protrude beyond at least one contact side of the switching unit and this is covered by an insulating film. The invention encloses the switching unit except for one side, the contact side mentioned, initially with a dimensionally stable housing, the

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Abmessung vorzugsweise den Mindestabmessungen für freie Luftoder Kriechstrecken genügen* so daß insofern keinerlei Probleme hinsichtlich Vorschriften auftreten* In diesem Bereich ist aber oft kein hinreichender Wärmeübergang gewährleistet. Deswegen sieht die Erfindung weiterhin Vor, daß die genannte Seite, die Kontaktseite j unterhalb derer sich das Temperatur empfindliche Element der Schalteinheit befindet, lediglich durch eine dünne Isolierfolie überdeckt ist, die in geeigneter Weise am restlichen Gehäuse festgelegt sein kann. Die Isolierfolie kann aus Verschiedenen geeigneten Materialien· beispielsweise au.«? ArgmiH-Papier (aromatisches Polyamid der Fa. DuPont) bestehen oder aber eine glasfaserverstärkte Folie sein, die in beiden Fällen hohen Temperaturen Stand halten und keinen Formveränderungen oder Zersetzungen unterliegen. Insofern kann durch die Erfindung ein auch strengen Vorschriften und Anfofderungen genügender elektrisch isolierter Temperaturschalter mit schneller Temperaturansprechgeschwindigkeit geschaffen werden.Dimensions should preferably meet the minimum dimensions for free air or creepage distances so that no problems arise in this regard with regard to regulations. In this area, however, sufficient heat transfer is often not guaranteed. Therefore, the invention further provides that the side mentioned, the contact side, beneath which the temperature-sensitive element of the switching unit is located, is only covered by a thin insulating film, which can be attached to the rest of the housing in a suitable manner. The insulating film can consist of various suitable materials, for example ArgmiH paper (aromatic polyamide from DuPont) or a glass fiber reinforced film, which in both cases can withstand high temperatures and are not subject to deformation or decomposition. In this respect, the invention can create an electrically insulated temperature switch with a fast temperature response speed that also satisfies strict regulations and requirements.

Während, wie ausgeführt, die Kontaktseite der Schalteinheit vom umgebenden Gehäuse nicht überragt werden sollte, damit sie, unter Zwischenlage der Isolierfolie unmittelbar an dem Wärme abgebenden Bereich, beispielsweise einer Wand eines Motors oder dergleichen zum Anliegen kommen kann, sieht eine bevorzugte AusführungsForm darüberhinaus vor, daß die Schalteinheit die fest umgebenden Wände des Gehäuses zumindestens einseitig ein wenig überragt. Während die Folie vom Band her über die im Gehäuse eingesetzte Schalteinheit geführt und in geeigneter Weise festgeklebt werden könnte, beispielsweise indem überlappende Enden eines Folienbandstückes miteinander verklebt werden, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Folie gleich als mit genauen Abmessungen hergestellter geschlossener Ring ausgebildet ist, der als solcher über Gehäuse und Schalteinheit gezogen wird. Auch dieser Ring könnte am Gehäuse festgelegt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist aber vorgesehen, daß zumindestens an einer Seite die Nasen an Feder-While, as stated, the contact side of the switching unit should not protrude beyond the surrounding housing so that, with the insulating film in between, it can come into contact directly with the heat-emitting area, for example a wall of a motor or the like, a preferred embodiment also provides that the switching unit protrudes a little beyond the firmly surrounding walls of the housing at least on one side. While the film could be guided from the strip over the switching unit inserted in the housing and glued in a suitable manner, for example by gluing overlapping ends of a piece of film strip together, a preferred embodiment of the invention provides that the film is designed as a closed ring manufactured with precise dimensions, which is pulled as such over the housing and switching unit. This ring could also be attached to the housing. According to a preferred embodiment, however, it is provided that at least on one side the lugs are attached to spring-loaded springs.

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armen angebracht sind, wobei das Gehäuse im Bereich im wesentlichen senkrecht zur Kontaktflache der Schalteinheit gerichteten, gegenüberliegenden Seitenwänden seitlich überstehenden Nasen aufweist. Die Federarme werden nach innen gedrückt, der Folienring über die Nase geschoben, bis er dieser Köntaktseite der Schalteinheit vollständig überdeckt und an den weiteren Nasen des Gehäuses zum Anliegen kommt. Anschließend schnappen die Federarme zurück, so daß die an diesen befindlichen Nasen die Folie zuverlässig festlegen*arms are attached, whereby the housing has protruding lugs in the area of the opposite side walls that are essentially perpendicular to the contact surface of the switching unit. The spring arms are pressed inwards, the foil ring is pushed over the lug until it completely covers this contact side of the switching unit and comes to rest against the other lugs on the housing. The spring arms then snap back so that the lugs on them reliably fix the foil*

In weiterer Ausbildung ist vorgesehen, daß das Gehäuse als Rahmenteil ausgebildet ist, in welches der Schalter eingebracht ist. Hierbei wird die Schalteinheit zunächst in einer Ausnehmung im Gehäuse eingeschoben, kommt dann vorzugsweise an Vorsprüngen zur Anlage, die die Bedingungen erfüllen, daß die umgebenden Bereiche des Gehäuses die Kontakt_seite nicht überragen. Anschließend wird die Einschuböffnung durch eine Isoliermasse verschlossen, beispielsweise vergossen oder zugespritzt. Hierbei werden die auch die Anschlußdrähte festgelegt. Erst hiernach wird dann in der schon beschriebenen Weise die Folie aufgebracht.In a further development, it is provided that the housing is designed as a frame part into which the switch is inserted. The switching unit is first inserted into a recess in the housing, then preferably comes into contact with projections that meet the conditions that the surrounding areas of the housing do not _protrude beyond the contact side. The insertion opening is then closed with an insulating compound, for example cast or injected. The connecting wires are also fixed in place here. Only then is the film applied in the manner already described.

Insgesamt schafft die Erfindung eine zuverlässige und gattungstechnisch noch hinreichend einfach herzustellende Ausgestaltung für einen elektrisch isolierten Temperaturschalter.Overall, the invention creates a reliable and, in terms of the type, sufficiently simple to manufacture design for an electrically insulated temperature switch.

Weitere V/orteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Temperaturschalters unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:Further advantages and features of the invention emerge from the claims and from the following description, in which an embodiment of the temperature switch according to the invention is explained in detail with reference to the drawing. In this figure:

Fig. 1 den Schalter in einer Sicht von einer Deckseite her entsprechend I der Figur 2;Fig. 1 shows the switch in a view from a cover side corresponding to I of Figure 2;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Schalter entsprechendFig. 2 a section through the switch according to

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II-II der Figur 1.II-II of Figure 1.

Der Tenifieraturschalter 1 weist zunächst eine - hier metallgekapselte - Schalteinheit 2 auf, die in einem hinreichend stabilen Gehäuse 3 (das vorzugsweise aus Polyäthersulfon (PES) der Fa. ICI besteht) beispielsweise am Victrex eingesetzt ist. An einer Stirnseite 4 der Schalteinheit 2 sind elektrische Kontaktenschlösse 6 angebracht, die aus dem Gehäuse 3 herausgeführt sind. > Schalteinheit 2 und Gehäuse 3 sind durch eine endlos ringförmig <^; geschlossene Isolierfolie 7 umgeben. Die Isolierfolie kann aua Aramid-Papier bestehen oder eine glasfaserverstärkte Folie sein, die beide Temperaturen von über 180 Grad C ohne Erweichen oderThe temperature switch 1 has a switching unit 2 - here metal-encapsulated - which is inserted in a sufficiently stable housing 3 (which preferably consists of polyethersulfone (PES) from ICI), for example on the Victrex. Electrical contact locks 6 are attached to a front side 4 of the switching unit 2 and lead out of the housing 3. > Switching unit 2 and housing 3 are surrounded by an endless ring-shaped <^; closed insulating film 7. The insulating film can consist of aramid paper or a glass fiber reinforced film, both of which can withstand temperatures of over 180 degrees C without softening or

e Verformen aushalten. &iacgr; e Withstand deformation. &iacgr;

Zur Festlegung der Folie 7 weist das Gehäuse 3 an zwei gegenüberliegenden Seiten 8, 9 jeweils über die sonstige Kontur des Gehäuses 3 seitlich überstehende Nasen 11, 12 auf. Die Nasen 12 sind an Federarmen 13 ausgebildet. Derart kann die vorgefer- \ tigte Endlosfolie 7 nach Zusammendrücken der Federarme 13 | über die Nasen 12 geschoben werden, die nach vollständigen Auf- \ schieben der Folie 7 wieder zurück schnappen und die Folie an einem Abrutschen hindern.To secure the film 7, the housing 3 has lugs 11, 12 on two opposite sides 8, 9, each of which projects laterally beyond the rest of the contour of the housing 3. The lugs 12 are formed on spring arms 13. In this way, the prefabricated endless film 7 can be pushed over the lugs 12 after the spring arms 13 are pressed together, which snap back again after the film 7 has been pushed on completely and prevent the film from slipping off.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 3 als Rahmen ausgebildet. In dem Bereich des Gehäuses 3> in dem die \ der AnschluGseite 4 gegenüber liegenden Kontaktseite 14 des ■' Gehäuses 2'zu liegen, weist das Gehäuse 3 radial nach innen in den zur Aufnahme der Schalteinheit 2 dienenden Hohlraum 16 ragende Vorsprünge 17 auf, die beispielsweise auch als Ringvorsprung ausgebildet sein können. Hierdurch wird die Einschubbewegung der Schalteinheit 2 von der gegenüberliegenden Einschubseite 18 des Gehäuses 3 her begrenzt.In the embodiment shown, the housing 3 is designed as a frame. In the area of the housing 3 in which the contact side 14 of the housing 2 opposite the connection side 4 is to be located, the housing 3 has projections 17 which project radially inwards into the cavity 16 used to accommodate the switching unit 2 and which can also be designed as an annular projection, for example. This limits the insertion movement of the switching unit 2 from the opposite insertion side 18 of the housing 3.

Das Gehäuse 3 weist weiterhin zwe' einander über den Hohlraum 16 hin diametral qegenüberliegeri."" zunächst elastische Helte-The housing 3 further has two initially elastic helices diametrically opposite one another across the cavity 16.

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zungen 21 auf, die ebenfalls einen Vorsprung 22 aufweisen, der an einem der Kontaktseite 14 abgewandten Absatz 23 der Schalteinheit angreifen. Sie könnten auch im Abschragungsbereich 24 der Anschluöseite 4 angreifen.tongues 21, which also have a projection 22, which engages on a shoulder 23 of the switching unit facing away from the contact side 14. They could also engage in the beveled area 24 of the connection side 4.

Beim Einschieben der Schalteinheit 2 von der Einschubseite 18 her in den Hohlraum 16, werden die beiden Haltezungen 21 zur Seite gebracht, bis ihre Vorsprünge 22 den Absatz 23 dei" Schalteinheit 2 hintergreifen. Hierdurch wird die Schalteinheit 2 fest gegen die Vorsprünge 17 gedruckt. Bei der dargestellten "usführungsform überragt die Kontaktseite 14, wenn auch nur minimal die sie umgebenden Bereiche des Gehäuses 2. Wesentlich ist auf jeden Fall, daß die Stirnseite 14 nicht gegenüber den umgebenden Bereichen des Gehäuses 3 zurücktritt. Nach dem beschriebenen Einschieben der Schalteinheit 2 in das Gehäuse 3, wobei die Anschlüsse 6 mit den Aufnahmen eingebracht werden, kann die Einschuböffnung 18 vergossen oder zugespritzt werden, wobei auch in den 2!wischenraum zwischen den Haltezungen 21 und diese umgebenden Gehäuseteilen Verschlußmasse eingefüllt wird, wodurch die Haltezungen 21 relativ starr festgelegt werden. Nach Verschließen der Einschuböffnung 18 wird dann anschließend in der weiter oben beschriebenen Weise durch Zusammendrücken der elastischen Arme 13 der schon geschlossene Isolierschlauch 7 über die Nasen 12 geschoben, bis er die Kontaktseite 14 der Schalteinheit völlig abdeckt und an den Nasen 11 zum Anschlag kommt. Dann schnappen, wie gesagt, die Arme 13 zurück, so daß auch ein Abrutschen'der Folie verhindert wird.When the switching unit 2 is pushed into the cavity 16 from the insertion side 18, the two retaining tongues 21 are moved to the side until their projections 22 engage behind the shoulder 23 of the switching unit 2. This presses the switching unit 2 firmly against the projections 17. In the embodiment shown, the contact side 14 protrudes, albeit only minimally, beyond the areas of the housing 2 surrounding it. In any case, it is essential that the front side 14 does not recede relative to the surrounding areas of the housing 3. After the described insertion of the switching unit 2 into the housing 3, whereby the connections 6 are inserted with the receptacles, the insertion opening 18 can be cast or injected, whereby sealing compound is also filled into the space between the retaining tongues 21 and the housing parts surrounding them, whereby the retaining tongues 21 are fixed relatively rigidly. After closing the insertion opening 18, the already closed insulating tube 7 is then pushed over the lugs 12 by pressing the elastic arms 13 together in the manner described above until it completely covers the contact side 14 of the switching unit and comes to a stop on the lugs 11. Then, as mentioned, the arms 13 snap back, so that the film is also prevented from slipping off.

Durch die dargestellte Ausgestaltung eines Temperatur .schalters 1, werden einerseits die hohen Isolieranforderungen in elektrischer Hinsicht bis zu strengsten Isoiierklassen erfüllt, andererseits aber der bei einem Temperaturschalter erforderliche gute Wärmeübergang von der Umgebung zur Schalteinheit 2 im Bereich der Kontaktseite 7 gewährleistet. Die die Schalteinheit 2 umgebenden Gehäuseabmessung auf den restlichen Seiten sindThe design of a temperature switch 1 shown on the one hand meets the high insulation requirements in electrical terms up to the strictest insulation classes, but on the other hand ensures the good heat transfer required for a temperature switch from the environment to the switching unit 2 in the area of the contact side 7. The housing dimensions surrounding the switching unit 2 on the remaining sides are

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derart gewählt, daß sie kleinsten vorgeschriebenen Abständen bezüglich Luft- oder Kriechstrecken genügen.selected in such a way that they satisfy the smallest prescribed clearances or creepage distances.

Claims

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DR.ing. HANSLICHTI
..-ing. HEINER LICHTI

D1PL.-PHYS.DR.RER.NAT. JOST LEMPERT TEL.:(0721)4asu

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DIPL.-.NG. HEINER LICHT! durlacherstrasse*

Peter Hofsäss ₄

Strietweg 45

GE UK MM ""· tWO, Wf

0-7530 Pforzheim 8237/86-Le

Protection claims

1. Temperature switch, with a - preferably metal-encapsulated - switching unit and an insulating housing surrounding it, characterized in that the housing (3) does not protrude beyond at least one contact side (14) of the switching unit (Z) and this is covered by an insulating film (7) *

2. Switch according to claim 1, characterized in that the switching unit (2) projects slightly beyond the surrounding walls of the housing (3) at least on one side.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in

that the insulating foil (7) as a closed hanging over the housing

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I · (3) and switching unit (2) is pulled.

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4. Switch according to one of claims 1 to 3, characterized in

I shows that the insulating foil (7) is fixed in a non-slip manner

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5. Switch according to one of the preceding claims, characterized

% - characterized in that the housing in the range of essentially

f lie perpendicular to the contact surface (14) of the switching unit

g; (2) directed, opposite side walls (8, 9) laterally

t has protruding lugs (11, 12).

6. Switch according to claim 5, characterized in that the nose (12) is attached to spring arms (13) on at least one side (9).

7. Switch according to one of the preceding claims, characterized in that retaining tongues (21) are provided which engage the switching unit (2) and _spring _back when the switching unit is inserted.

8. Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (3) is designed as a frame part in which the switch is inserted.

9. Switch according to one of the preceding claims, characterized in that a free insertion area (18) of the housing (3) in the areas facing away from the contact side (14) is closed by an insulating compound.

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