EP0246255B2 - Thermobimetallschalter - Google Patents

Thermobimetallschalter Download PDF

Info

Publication number
EP0246255B2
EP0246255B2 EP86906334A EP86906334A EP0246255B2 EP 0246255 B2 EP0246255 B2 EP 0246255B2 EP 86906334 A EP86906334 A EP 86906334A EP 86906334 A EP86906334 A EP 86906334A EP 0246255 B2 EP0246255 B2 EP 0246255B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
bimetal
contact spring
hole
thermoswitch according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP86906334A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0246255A1 (de
EP0246255B1 (de
Inventor
Manfred K. MÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Limitor AG
Original Assignee
Limitor AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6285332&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0246255(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Limitor AG filed Critical Limitor AG
Publication of EP0246255A1 publication Critical patent/EP0246255A1/de
Publication of EP0246255B1 publication Critical patent/EP0246255B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0246255B2 publication Critical patent/EP0246255B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/32Thermally-sensitive members
    • H01H37/52Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
    • H01H37/54Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/002Thermally-actuated switches combined with protective means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/02Details
    • H01H37/32Thermally-sensitive members
    • H01H37/52Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
    • H01H37/54Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
    • H01H37/5427Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting encapsulated in sealed miniaturised housing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H61/00Electrothermal relays
    • H01H61/01Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/10Adaptation for built-in fuses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/0241Structural association of a fuse and another component or apparatus
    • H01H2085/0258Structural association of a fuse or a fuse holder with a bimetallic element

Definitions

  • the invention is based on a bimetal temperature switch with those in the preamble of the claim 1 specified characteristics.
  • Such a switch is in DE-29 16 516 A1 described. It is a temperature switch, which on a circuit board as Carrier is arranged. You can do this on the circuit board one or more heating resistors are provided with the help of the thermal switch too can work as a relay or timing relay.
  • the known Switch has the disadvantage that the circuit board tends to result from thermal stress to warp, creating a flawless Function of the thermal switch not guaranteed is, in particular its switching temperature changed can be.
  • a switch with the features of the preamble of claim 1 is also out known from DE 32 31 136 A1.
  • the carrier an injection molded part made of plastic, in which the electrical connection parts are embedded are.
  • a thick film resistor is arranged on the underside of the carrier, which has the shape of a flat, coated ceramic plate. The thick film resistance bridges the switch electrically.
  • a relay in which on a Ceramic plate is a PTC thick film resistor as a heater.
  • a bimetallic contact spring which has one end on the Carrier is attached and carries a movable contact at its other end, who works with a fixed contact, who works with you Ceramic plate connected contact arm is located.
  • the thick film resistance is a component attached to the ceramic plate, which is connected to a control current source is to be connected in order to heat the bimetal contact spring Switch relay.
  • the contact bridge is located at one end of an arm; this is with attached to the other end of the substrate, but it’s not a contact spring, but a solid strip of electrical insulating material on the top there is a resistance element, which for Actuation of the switching bridge is supplied with a control current becomes.
  • DE-A-1 465 674 already discloses one Thermobimetal switch with a ceramic one Carrier, which is a Molding with several recesses and holes acts to accommodate screws for fastening a complex adjustment mechanism for the sound temperature.
  • US-A-2,860,208 discloses a bimetallic switch, in which the switch contacts on Edge of a bimetallic snap disc attached which is attached to a screw base, which like the fixed contacts on one Carriers are attached by means of set screws that allow adjustment.
  • the carrier can out malleable plastic or bahelite or one Ceramics not specified.
  • the invention has for its object a To create bimetal temperature switch, which one can be manufactured in a very flat design, too at different temperatures remains dimensionally stable, maintains its switching temperature and is versatile and adaptable.
  • the new thermal bimetal switch is used a thin aluminum oxide ceramic plate as a support, which is also referred to as a wafer in semiconductor technology becomes.
  • alumina ceramic plates with exceptional breaking strength is state of the art. Despite their merits, they are described below however, so far as a carrier for bimetal circuit breakers not been used.
  • aluminum oxide ceramic plates used for the bimetallic switches be much thinner than the previously common for small, open thermal switches used molded plastic carrier, thinner than printed circuit boards. It follows that the carrier used according to the invention only one has relatively low heat capacity, what favorably on the response speed of the Switch affects.
  • the carrier used according to the invention only one has relatively low heat capacity, what favorably on the response speed of the Switch affects.
  • an alumina ceramic carrier also and especially in the form of a thin plate highly heat resistant: it can up to significantly higher temperatures are used as a plastic carrier or printed circuit board and warps not yourself. It is also advantageous over Low thermal expansion coefficient plastics.
  • An aluminum oxide ceramic plate can also be used more true to size from the start manufacture as a plastic injection molded part, so that at the manufacture of a bimetal switch with an aluminum oxide ceramic plate as a carrier fewer tolerance problems occur.
  • An aluminum oxide ceramic plate can also be used not just like a circuit board with conductor tracks provided and with electrical components populate, rather resistances and other active or passive circuit elements to complete circuits in the carrier plate integrate, making the switch one compact, inexpensive hybrid component becomes.
  • a particularly simple but practical one Application significant training of the invention Switch is characterized by that the alumina ceramic support on on one side the generic elements of the bimetallic switch while it is on its opposite side (the bottom) provided with a resistance layer and thereby is designed as a thick-film resistor. Is arranged the resistance layer so that it bridges the switch electrically, then one such switch used as an overtemperature switch become after passing a predetermined temperature does not automatically closes, but remains open because after opening the switch the current is only over the Resistance layer flows, which heats up and generates so much heat and on the bimetal element transmits this above his Switching temperature remains. In his invention Training such a switch is essential more compact and cheaper than that in DE-PS 32 31 136 described switch, which after the Exceeding its switching temperature also open remains.
  • two sheet resistors may be provided, one of which one bridges the switch electrically and one is arranged as a series resistor, which accordingly with one of the two switch contacts associated electrical connectors and on the other hand with a third electrical connection part connected is; in the invention
  • a switch stands out compared to a comparable switch as in the DE-GM 84 11 838 is described by a more compact and cheaper construction.
  • the carrier plate of course, more than two film resistors be formed.
  • the Alumina ceramic plate in a fuse wire Series connection with the switching contacts arranged his offers an additional one Security in the event that the switch contacts not separated despite the switching temperature being exceeded e.g. because they stick; in such a In this case, the fuse wire heats up to over its melting temperature and interrupts the Circuit.
  • An aluminum oxide ceramic plate is suitable also excellent for equipping them with sensors, that generate an electrical output signal. With the output signal of such a sensor can be provided on the carrier plate Control the heating resistor, which is the bimetal element heated and thereby the switch operated.
  • the necessary electrical connection parts of the This could turn the bimetallic switch on attach the carrier to that one in the carrier Holes drilled e.g. by means of a laser beam, and the connecting parts to the holes drilled in this way screwed or riveted to the carrier. More advantageous it is, however, to metallize the support in places, preferably at its bottom, and the To form connecting parts fork-shaped, so that you put them on the carrier with your fork can, in separate metallized areas, after which they are soldered to the carrier.
  • the soldering can be done in electronics manufacturing common, inexpensive, automatic procedures take place, e.g. by guiding the carrier plates over a wave pool.
  • alumina ceramic plate metallizing leads to another Advantage of the invention: You can namely Fixed contact through selective metallization of the Form the top of the carrier, in particular by a Printing process.
  • connection parts at the same time can be used as a carrier for the permanent contact of the Switch or as a carrier for one, on the carrier Use the end of the contact spring to be determined.
  • the connection between the fixed contact and the one connector and between the contact spring and the other connector can be in the usual Way done by spot welding, being the welding process because of the temperature resistance the alumina ceramic attaching the electrical connectors the carrier plate can be done.
  • the connecting parts to attach to the carrier consists in the Use of the re-flow process. To do this the intended attachment points on the Carrier printed a solder metal, on which the Connection parts that work best for this purpose are forked, clamped and then soldered in a soldering oven.
  • Another advantage of the invention is that it is possible in the manufacture of bimetallic switches of larger alumina ceramic plates going out on these plates side by side a whole number of thermal bimetal switches train and only in one last Manufacturing step the panels along predetermined Separation lines between the bimetallic switches to separate.
  • bimetallic snap disc For the actuation of the contact spring is a separate bimetal element provided namely a bimetallic snap disc, which best arranged between the contact spring and the carrier becomes.
  • a snap disk is one through Emboss domed disc, which due to its Curvature two oppositely arched, stable Shaping can take the transition between the two figures.
  • For holding and centering the bimetallic snap disc you could be on or under the contact spring Provide hooks and tabs that hold the bimetallic snap disc hold on the edge and at least partially embrace.
  • a plastic bolt in front of the Play through a hole in the bimetallic snap disk is passed through and either on the contact spring is attached and with play through a hole protrudes through the carrier or attached to the carrier and with play through a hole in the contact spring protrudes, expediently this Bolt between the contact spring and the bimetallic snap disc has a collar through which the two are kept apart.
  • you can use a contact spring Provide extension e.g. through a deep drawing process, which through a hole in the bimetallic snap disc and through a hole in the carrier with Reaches through.
  • the bimetallic snap disc and the contact spring keeping your distance is important if should be prevented that the heat of electricity the contact spring on the bimetallic snap disc transmits. It is advisable to do this between the Contact spring and the bimetallic snap disc to provide insulating plastic part, which either in a hole in the bimetallic disc or in a Hole in the contact spring inserted, if necessary with both connected is. To the heat transfer between the contact spring and the bimetallic snap disc to prevent as much as possible, one forms this plastic part - and corresponding to the collar the bolt described above - as large as possible out so he's the bimetallic snap disc can thermally isolate from the contact spring.
  • the contact spring and the bimetal element can arranged on the same side of the carrier his. However, for many applications it is cheaper the contact spring on one side and that Bimetal element on the opposite side to arrange the carrier because then the bimetal element before being influenced by thermal the current-carrying contact spring through the one in between lying carrier is protected.
  • the necessary Active connection between the bimetal element and the contact spring is expedient in this case made by an actuator, which is in a hole of the carrier between the bimetal element and the contact spring is arranged.
  • the actuator act as a plunger in a bore formed opening of the carrier axially, i.e. in Longitudinal direction of the plunger is movable, guided.
  • This pestle could prevent it from being lost secure, be attached to the bimetallic element.
  • Cheaper is to attach it to the contact spring, the switching behavior of the bimetallic element to influence as little as possible.
  • the plunger neither on the contact spring nor to attach to the bimetallic element, but him loosely between them in a hole in the carrier to arrange; the loose arrangement of the Heat transfer from the contact spring to the bimetal element over the plunger to a minimum reduced.
  • One embodiment is particularly advantageous the bimetallic switch according to the invention, in which that between the bimetallic element one side and the contact spring on the other Side enclosed, in a hole of the carrier arranged actuator a ball which is preferably made of glass or from a ceramic material.
  • a bullet not only has the advantage of being a particularly bad one Thermal bridge between the contact spring and the Being a bimetal element, it is also extraordinary easy to assemble.
  • Screen the Balls can be made easily and inexpensively make sure that those used Balls only slightly in diameter distinguish that these diameter tolerances not to noticeable scatter of the Lead switching temperature. Too little scatter the switching temperature also bears the used one Alumina ceramic support at because this can be manufactured very dimensionally and even after prolonged use and more often Temperature change does not warp, but keeps its shape stable.
  • the bimetallic element could be a soldered on one side to the underside of the carrier Be bimetallic spring, but it is more advantageous instead using a bimetallic snap disc that of brackets, which attached to the carrier and encompass the edge of the bimetal element and / or a stop for the edge of the Form bimetal elements, loose - but captive - is held on the carrier.
  • holders for the Bimetal snap disks are suitable e.g. on the Top of the carrier brackets attached by soldering, which folded over to the underside of the carrier and there are similar to photo corners Hold the bimetal disc.
  • At least one of the brackets is expediently an integral part one of the two electrical connection parts of the switch and therefore does not have to be separate to be assembled.
  • bracket which an integral part of one of the two electrical Connection parts is, as a further bracket those with a peg with which they are captive inserted into a bore of the carrier, in particular is snapped into place.
  • This second bracket can be an injection molded part made of plastic act.
  • Bimetallic disc only through such in the Carrier inserted, especially latched Hold brackets.
  • the brackets must be the Bimetallic disc against all directions Secure sliding out. You can do that with just two Brackets if you have the respective bimetallic element on one edge with two opposite one another Provides recesses, in each of which engages a nose of the brackets. Vice versa you could of course also use the bimetal element on opposite edges with each provided a nose and this in recesses of the two opposite brackets intervene. The previously mentioned possibility is cheaper, however.
  • Another advantage of using a carrier from a thin aluminum oxide ceramic plate is that you can both without difficulty electrical connections of the switch to and can arrange the same end of the carrier; to one leads from the fixed contact one on the carrier printed conductor to that end of the carrier, on which the connector for the contact spring is located.
  • the switch shown in Figs. 1 to 3 consists of a thin, rectangular support 1 made of an aluminum oxide ceramic, which in the Has a slot 2 in the middle.
  • the elongated support 1 is metallized at both ends on the underside 1a and there are therefore two connecting flags 3 and 4 attached, which at one end each have a solder eye 5 and on their other End are fork-shaped. That of the metallized Underside 1a of the carrier tines 6 of the fork are with the carrier 1 in the immersion bath soldered. The top of the carrier 1 overlying tines 7 of the fork are with the Carrier 1 not soldered.
  • a contact spring 8 On the one terminal lug 3 is by spot welding one end of a contact spring 8 is welded on, which is a contact piece at its free end 9 wears. This moving contact piece 9 is opposite to the other terminal lug 4 a fixed contact 10 is welded on.
  • the contact spring 8 has a hole 11 approximately in the middle which captive a bolt 12 made of plastic is held.
  • the bolt 12 lies with a head 13 on the top of the contact spring 8 and extends through the contact spring below.
  • His shaft is by a central one Hole 14 in the middle of a bimetallic snap disc 15, which between the carrier 1 and the contact spring 8 is arranged, and through the slot 2 of the carrier 1 passed. Between the Contact spring 8 and the bimetallic snap disc 15 is the bolt 12 with an extended collar 16 provided, which on the one hand for a certain Distance and on the other hand for thermal shielding between the contact spring 8 and the Bimetallic snap disk 15 ensures.
  • a sheet resistor 17 which by conductor tracks 18 with the two connecting lugs 3 and 4 is connected and thus the switch electrically bridged. Speaks the bimetal snap disc 15 due to the occurrence of a temperature, which is above its switching temperature, then lifts the contact spring 8 and current only flows via the sheet resistor 17, which heats up as a result the bimetallic snap disc 15 heated and prevents them from their starting position jumps back in which the switch would close.
  • the bimetallic snap disc 15 By the current heat, which is in the contact spring 8 is generated, the bimetallic snap disc 15 hardly influenced. For that takes care of Shielding by the collar 16, but on the other hand also the contact of the bimetallic snap disc 15 with the carrier 1, causing a heat drain from the bimetallic element to the carrier 1 can.
  • thermobimetal switch shown in FIGS. 4 and 5 differs from that in the 1 to 3 shown mainly in that the Bimetal snap disk 15 is not on the top of the carrier 1 between the carrier and the contact spring 8 is arranged, but at the bottom of the carrier 1 loosely through a holder 20 is held, which is an integral part of one Terminal lug 3 is on which also the contact spring 8 is attached.
  • This terminal lug 3 is similar like the terminal lug shown in Fig. 1 fork-shaped.
  • the immovable end the contact spring 8 is under the upper prong 7 the fork of the connecting lug 3, and both are soldered to the carrier 1.
  • the lower tine 6 of the Fork 3 is beyond the center of the carrier 1 extended and formed into a structure 20 which is like a pan, in the bottom of which one large, almost from edge to edge Recess 21 is provided. On their edges are four upright, against the bottom 1a of the wearer, towards the four edges of the Beam 1 parallel side walls 22, 23, 24 and 25 provided, of which the two face the narrow sides of the carrier 1 parallel walls 24 and 25 touch the underside 1a of the carrier.
  • the structure 20 serves as a holder for the bimetallic snap disk 15, which is inserted before the terminal lug 3 is attached to the carrier 1.
  • By the large recess 21 ensures that the bimetallic snap disk 15 unhindered Can reach ambient temperature.
  • the shaft length of the plunger 27 is dimensioned that when the temperature of the bimetallic snap disc below their switching temperature lies and the bimetallic snap disc down is curved, as shown in Fig. 4 in solid Lines shows the plunger 27 not quite up to Bimetallic snap disk reaches down. However, exceeds the temperature of the bimetallic snap disc their switching temperature, then their curvature reverses um, as shown in dashed lines in Fig. 4, and thereby it raises the plunger 27 and this the Contact spring 8, so that at the top provided contact piece 9 from the fixed contact 10 is lifted off.
  • the bimetallic switch shown in Figs. 6 and 7 differs from that in the 4 and 5 switch shown substantially in the formation of the connecting flags and the Bracket for the bimetallic snap disc.
  • the two Terminal lugs 3 and 4 are not fork-shaped trained, but to attach to the Carrier 1 has certain ends to form an approximate C-shaped structure on one side twice angled. With this roughly C-shaped Formations encompass the connecting lugs 3 and 4 Carrier 1 from the side and are with it soldered.
  • the bracket for the bimetallic snap disc 15 is only partially through the connecting lug 3rd formed, and that is with a step-shaped angled extension 32 provided; opposite this there is a second one in carrier 1 through hole 33, into which from above forth a holding part 34 is inserted; It is about a pin with one on the top of the support 1 lying flat head 35 and a shaft 36 which is underneath the carrier 1 has a flat recess 37 which the extension 32 facing the connecting lug 3.
  • the Bimetallic snap disk 15 lies with one End in between the bottom 1a of the carrier and the extension 32 formed gap and with its opposite end in the recess 37 of the pin 34.
  • a recess 38 is provided at one end, in which the pin 34 engages so that the bimetallic snap disc not to the side of the recess 37 can swing out.
  • the edge of the bimetallic snap disc is a Swing out of the area of the extension 32 thereby prevents the bimetallic snap disc there one to the narrow side of the carrier 1 has parallel edge 39, which is almost over extends the entire width of the carrier 1 and in short distance in front of the perpendicular to the carrier 1 angled wall 32a of the extension 32 extends.
  • the bracket 34 designed as a pin allows easy assembly of the bimetallic snap disc 15.
  • the pin can simply be in its hole 33 are inserted and is in it by the contact spring 8 leading over it cannot be lost held. However, it is preferable to ensure that he's stuck in his hole 33, for example by having its diameter closely matches the diameter of the hole.
  • the bimetallic switch shown in FIGS. 8 and 9 differs from that in the 4 and 5 switch shown substantially through the other formation of the connecting lugs and the bracket of the bimetallic snap disc.
  • the two lugs 3 and 4 are essentially trained the same way, essentially as the terminal lug 4 in Fig. 4 and 5. None the two connecting lugs 3 and 4 are used for mounting the bimetallic snap disc 15 rather two separate brackets 40 are provided, which is cone-shaped in a similar manner are like the bracket 34 in Fig. 6.
  • the both brackets 40 have a flat head 45, which rests on the top of the carrier 1, a shaft 46, with which they pass through extend their respective hole 43 in the carrier 1, a collar 44 which is the bottom 1a of the carrier rests, and a wedge-shaped recess 47 in the shaft 46 below the collar 44.
  • the brackets 40 can be Injection molded plastic parts act first made without the head 45, from bottom to inserted into the respective hole 43 for the collar 44 and then by thermoplastic forming their upward ending into one Head 45 captively fastened in the carrier 1 become.
  • the two brackets are arranged so that the two wedge-shaped recesses 47 opposite each other for the same height of the two opposite each other Edges 49 of the bimetallic snap disk 15, which both with a recess 48 - accordingly the recess 38 in Fig. 7 - are provided in which engage and prevent the brackets 40 that the bimetallic snap disk 15 is lost goes.
  • Switch has the one shown in Fig. 8 Switch between the bimetallic snap disc 15 and the contact spring 8 a plunger 27, the above his head 28 has a cylindrical extension 41 has some play through a hole in the Contact spring 8 passes through and thereby to a leads to improved centering.
  • thermobimetal switch shown in FIGS. 10 and 11 has a connecting lug 4, which in essentially looks like the connecting lug 4 1 to 3, and has a connecting lug 3, which looks essentially like that in the Fig. 1 to 3, but also one for the support of Bimetal snap disk 15 serving extension 32 has as in Fig. 6 terminal lug 3.
  • Switch has the switch shown in Fig. 10 another pin-shaped bracket 54, which with a slit near his an end undercut shaft 56 snapped into a through hole 33 of the carrier 1 is.
  • the bracket 54 is from below here up to a collar 55 inserted into the hole 33.
  • a flat head connects to the collar 55 57 at.
  • the bimetallic snap disk 15 is in the area of action the bracket 54 with a recess 38 as in the example of FIGS. 6 and 7 provided, in which the bracket 54 with the Collar 55 engages.
  • bracket 54 in Fig. 10 and instead the bracket 34 in Fig. 6 and instead of Mounts 40 in Fig. 8 could also be mounts use as shown in Figs. 12 and 13 are.
  • These brackets differ of the holder shown in Fig. 6 therein, that in the recess 37 a semicircular, the Bimetallic snap disk 15 facing and in their Recess 38 engaging projection provided is.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bimetalltemperaturschalter mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Ein solcher Schalter ist in der DE-29 16 516 A1 beschrieben. Es handelt sich dabei um einen Temperaturschalter, welcher auf einer Leiterplatte als Träger angeordnet ist. Dabei können auf der Leiterplatte eine oder mehrere Heizwiderstände vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Thermoschalter auch als Relais oder Zeitrelais arbeiten kann. Der bekannte Schalter hat den Nachteil, dass die Leiterplatte dazu neigt, sich infolge thermischer Beanspruchung zu verziehen, wodurch eine einwandfreie Funktion des Thermoschalters nicht gewährleistet ist, insbesondere seine Schalttemperatur geändert werden kann.
Ein Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist auch aus der DE 32 31 136 A1 bekannt. Bei dem daraus bekannten Schalter ist der Träger ein Spritzgießteil aus Kunststoff, in welchen die elektrischen Anschlußteile eingebettet sind. An der Unterseite des Trägers ist ein Dickschichtwiderstand angeordnet, welcher die Gestalt einer flachen, beschichteten Keramikplatte hat. Der Dickschichtwiderstand überbrückt den Schalter elektrisch.
Aus der JP 108 625/1983-A ist ein Relais bekannt, bei welchem sich auf einem Keramikplättchen ein PTC-Dickschichtwiderstand als Heizer befindet. Darüber befindet sich eine Bimetallkontaktfeder, welche mit ihrem einen Ende auf dem Träger befestigt ist und an ihrem anderen Ende einen beweglichen Kontakt trägt, welcher mit einem Festkontakt zusammenarbeitet, welcher sich an einem mit dem Keramikplättchen verbundenen Kontaktarm befindet. Der Dickschichtwiderstand ist ein auf dem Keramikplättchen angebrachtes Bauteil, welches mit einer Steuerstromquelle zu verbinden ist, um durch Beheizen der Bimetallkontaktfeder das Relais zu schalten.
Aus der US-A-4,423,401 ist ein in Dünnfilmtechnik hergestellter Mikrominiaturschalter bekannt, welcher anstelle von Halbleiterschaltern in elektronischen Schaltungen mit hoher Integrationsdichte eingesetzt werden kann. Es handelt sich dabei um Schalter, die ebenso wie ein Halbleiterschalter durch einen Steuerstrom betätigt werden, nicht aber durch Änderungen der Umgebungstemperatur. Ausserdem fließt der zu schaltende Strom anders als in einem gattungsgemässen Bimetalltemperaturschalter nicht über eine Kontaktfeder, die mit ihrem einen Ende am Träger befestigt ist und am anderen Ende ein durch Einwirkung des Bimetallelements bewegliches Kontaktstück trägt, sondern über eine Kontaktbrücke, welche mit beiden Enden von zwei auf dem Substrat liegenden Festkontakten abhebt. Die Kontaktbrücke befindet sich an einem Ende eines Arms; dieser ist zwar mit seinem anderen Ende auf dem Substrat befestigt, doch handelt es sich dabei nicht um eine Kontaktfeder, sondern um einen festen Streifen aus elektrisch isolierendem Material, auf dessen Oberseite sich ein Widerstandselement befindet, welchem zur Betätigung der Schaltbrücke ein Steuerstrom zugeführt wird.
Die DE-A-1 465 674 offenbart bereits einen Thermobimetallschalter mit einem aus Keramik bestehenden Träger, bei welchem es sich um ein Formteil mit mehreren Vertiefüngen und Bohrungen handelt zur Aufnahme von Schrauben zur Befestigung eines aufwendigen Einstellmechanismus für die Schalltemperatur.
Die US-A-2,860,208 offenbart einen Thermobimetallschalter, bei welchem die Schaltkontakte am Rand einer Bimetallschnappscheibe angebracht sind, welche auf einem Schraubsockel befestigt ist, welcher ebenso wie die Festkontakte auf einem Träger befestigt sind mittels Stellschrauben, die eine Justierung erlauben. Der Träger kann aus formbarem Kunststoff oder Bahelit oder aus einer nicht näher bezeichneten Keramik bestehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bimetalltemperaturschalter zu schaffen, welcher in sehr flacher Bauweise herstellbar ist, auch bei unterschiedlicher Temperaturbeanspruchung formstabil bleibt, seine Schalttemperatur beibehält und vielseitig verwendbar und anpaßbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Thermobimetallschalter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der neue Thermobimetallschalter verwendet als Träger eine dünne Aluminiumoxidkeramikplatte, welche in der Halbleitertechnik auch als Wafer bezeichnet wird. Die Herstellung solcher Aluminiumoxidkeramikplatten mit ausserordentlicher Bruchfestigkeit ist Stand der Technik. Trotz ihrer Vorzüge, die nachstehend noch geschildert werden, sind sie jedoch bislang als Träger für Bimetallschutzschalter nicht verwendet worden.
Infolge ihrer Festigkeit können die als Träger für die Thermobimetallschalter verwendeten Aluminiumoxidkeramikplatten wesentlich dünner sein als die bislang für kleine, offene Thermoschalter häufig verwendeten Träger aus gespritztem Kunststoff, dünner auch als Leiterplatten. Daraus folgt, dass der erfindungsgemäß verwendete Träger nur eine verhältnismässig geringe Wärmekapazität hat, was sich günstig auf die Ansprechgeschwindigkeit des Schalters auswirkt. Dazu ist ein solcher Aluminiumoxidkeramikträger auch und gerade in Form einer dünnen Platte hochwärmebeständig: Er kann bis zu erheblich höheren Temperaturen eingesetzt werden als Kunststoffträger oder Leiterplatten und verzieht sich doch nicht. Vorteilhaft ist auch sein gegenüber Kunststoffen niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient. Ausserdem läßt sich eine Aluminiumoxidkeramikplatte von vornherein maßhaltiger herstellen als ein Kunststoffspritzteil, so dass bei der Fertigung eines Bimetallschalters mit einer Aluminiumoxidkeramikplatte als Träger weniger Toleranzprobleme auftreten.
Ausserdem läßt sich eine Aluminiumoxidkeramikplatte nicht nur wie eine Leiterplatte mit Leiterbahnen versehen und mit elektrischen Bauelementen bestücken, vielmehr lassen sich Widerstände und andere aktive oder passive Schaltungselemente bis hin zu kompletten Schaltkreisen in die Trägerplatte integrieren, wodurch der Schalter zu einem kompakten, preiswerten Hybridbauelement wird.
Eine besonders einfache, aber für die praktische Anwendung bedeutsame Ausbildung des erfindungsgemäßen Schalters ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumoxidkeramikträger auf seiner einen Seite die gattungsgemäßen Elemente des Thermobimetallschalters trägt, während er auf seiner gegenüberliegenden Seite (der Unterseite) mit einer Widerstandsschicht versehen und dadurch als Dickschichtwiderstand ausgebildet ist. Ist die Widerstandsschicht so angeordnet, dass sie den Schalter elektrisch überbrückt, dann kann ein solcher Schalter als Übertemperaturschalter verwendet werden, der nach dem Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur nicht wieder selbsttätig schließt, sondern offen bleibt, weil nach dem Öffnen des Schalters der Strom nur noch über die Widerstandsschicht fließt, welche sich aufheizt und so viel Wärme erzeugt und auf das Bimetallelement überträgt, dass dieses oberhalb seiner Schalttemperatur bleibt. In seiner erfindungsgemäßen Ausbildung ist ein solcher Schalter wesentlich kompakter und preiswerter als der in der DE-PS 32 31 136 beschriebene Schalter, welcher nach dem Überschreiten seiner Schalttemperatur ebenfalls offen bleibt.
In einer anderen Ausführungsform des Schalters können auf der Unterseite der Trägerplatte zwei Schichtwiderstände vorgesehen sein, von denen einer den Schalter elektrisch überbrückt und einer als Vorwiderstand angeordnet ist, welcher demgemäß mit einem der beiden den zwei Schaltkontakten zugeordneten elektrischen Anschlußteile und andererseits mit einem dritten elektrischen Anschlußteil verbunden ist; in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zeichnet sich ein solcher Schalter gegenüber einem vergleichbaren Schalter, wie er in dem DE-GM 84 11 838 beschrieben ist, durch einen kompakteren und preiswerteren Aufbau aus.
Für andere Anwendungen können auf der Trägerplatte natürlich auch mehr als zwei Schichtwiderstände ausgebildet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung könnte auf der Aluminiumoxidkeramikplatte ein Schmelzdraht in Reihenschaltung mit den Schaltkontakten angeordnet sein. In einem Übertemperaturschutzschalter bietet ein solcher Schmelzdraht eine zusätzliche Sicherheit für den Fall, dass die Schaltkontakte trotz Überschreitens der Schalttemperatur nicht getrennt werden, z.B. weil sie kleben; in einem solchen Fall erhitzt sich der Schmelzdraht bis über seine Schmelztemperatur und unterbricht den Stromkreis.
Eine Aluminiumoxidkeramikplatte eignet sich ferner hervorragend dazu, sie mit Sensoren zu bestücken, die ein elektrisches Ausgangssignal erzeugen. Mit dem Ausgangssignal eines solchen Sensors kann man einen auf der Trägerplatte vorgesehenen Heizwiderstand ansteuern, welcher das Bimetallelement beheizt und dadurch den Schalter betätigt.
Die nötigen elektrischen Anschlußteile des Thermobimetallschalters könnte man dadurch auf dem Träger befestigen, dass man in den Träger Löcher bohrt, z.B. mittels eines Laserstrahls, und die Anschlußteile an den so gebohrten Löchern mit dem Träger verschraubt oder vernietet. Vorteilhafter ist es jedoch, den Träger stellenweise zu metallisieren, vorzugsweise an seiner Unterseite, und die Anschlußteile gabelförmig auszubilden, so dass man sie mit ihrer Gabel auf den Träger aufstecken kann, und zwar in getrennten metallisierten Bereichen, wonach sie mit dem Träger verlötet werden. Das Verlöten kann nach in der Elektronikfertigung gebräuchlichen, preiswerten, automatischen Verfahren erfolgen, z.B. durch Führen der Trägerplatten über ein Schwallbad.
Die Möglichkeit, eine Aluminiumoxidkeramikplatte zu metallisieren, führt zu einem weiteren Vorteil der Erfindung: Man kann nämlich auch den Festkontakt durch selektives Metallisieren der Trägeroberseite bilden, insbesondere durch ein Druckverfahren.
Alternativ kann man die elektrischen Anschlußteile zugleich als Träger für den Festkontakt des Schalters bzw. als Träger für das eine, am Träger festzulegende Ende der Kontaktfeder verwenden. Die Verbindung zwischen dem Festkontakt und dem einen Anschlußteil und zwischen der Kontaktfeder und dem anderen Anschlußteil kann in üblicher Weise durch Punktschweißen erfolgen, wobei der Schweißvorgang wegen der Temperaturbeständigkeit der Aluminiumoxidkeramik auch noch nach dem Befestigen der elektrischen Anschlußteile an der Trägerplatte erfolgen kann. Eine andere, besonders vorteilhafte Art und Weise, die Anschlußteile auf dem Träger zu befestigen, besteht in der Anwendung des Re-flow-Verfahrens. Dazu wird an den vorgesehenen Befestigungsstellen auf den Träger ein Lotmetall aufgedruckt, auf welchem die Anschlußteile, die zu diesem Zweck am besten gabelförmig ausgebildet sind, festgeklemmt und anschließend in einem Lötofen verlötet werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass es möglich ist, bei der Herstellung der Thermobimetallschalter von größeren Aluminiumoxidkeramikplatten auszugehen, auf diesen Platten nebeneinander eine ganze Anzahl von Thermobimetallschaltern auszubilden und erst in einem letzten Fertigungsschritt die Platten entlang vorgegebener Trennlinien zwischen den Thermobimetallschaltern aufzutrennen.
Für die Betätigung der Kontaktfeder ist ein gesondertes Bimetallelement vorgesehen nämlich eine Bimetallschnappscheibe, welche an besten zwischen der Kontaktfeder und dem Träger angeordnet wird. Eine Schnappscheibe ist eine durch Prägen gewölbte Scheibe, welche infolge ihrer Wölbung zwei entgegengesetzt gewölbte, stabile Gestalten annehmen kann, wobei der Übergang zwischen den beiden Gestalten sprunghaft erfolgt. Zum Halten und Zentrieren der Bimetallschnappscheibe könnte man auf oder unter der Kontaktfeder Haken und Laschen vorsehen, die die Bimetallschnappscheibe an deren Rand halten und wenigstens teilweise umgreifen. Vorteilhafter sieht man jedoch einen Bolzen aus Kunststoff vor, der mit Spiel durch ein Loch in der Bimetallschnappscheibe hindurchgeführt ist und entweder an der Kontaktfeder befestigt ist und mit Spiel durch ein Loch des Trägers hindurchragt oder am Träger befestigt ist und mit Spiel durch ein Loch in der Kontaktfeder hindurchragt, wobei zweckmässigerweise dieser Bolzen zwischen der Kontaktfeder und der Bimetallschnappscheibe einen Kragen hat, durch welchen die beiden auf Abstand gehalten werden. Alternativ kann man die Kontaktfeder mit einem Fortsatz versehen, z.B. durch einen Tiefziehvorgang, welcher durch ein Loch in der Bimetallschnappscheibe und durch ein Loch im Träger mit Spiel hindurchgreift.
Die Bimetallschnappscheibe und die Kontaktfeder auf Abstand zu halten, ist von Bedeutung, wenn verhindert werden soll, dass sich die Stromwärme der Kontaktfeder auf die Bimetallschnappscheibe überträgt. Dazu empfiehlt es sich, zwischen der Kontaktfeder und der Bimetallschnappscheibe ein isolierendes Kunststoffteil vorzusehen, welches entweder in ein Loch der Bimetallscheibe oder in ein Loch der Kontaktfeder eingeführt, ggfs. mit beiden verbunden ist. Um den Wärmeübergang zwischen der Kontaktfeder und der Bimetallschnappscheibe soweit wie möglich zu unterbinden, bildet man dieses Kunststoffteil - und entsprchend den Kragen des zuvor beschriebenen Bolzens - möglichst großflächig aus, so dass er die Bimetallschnappscheibe von der Kontaktfeder thermisch isolieren kann.
Am besten kann man den Wärmeübergang von der Kontaktfeder auf die gesonderte Bimetallscheibe unterbinden, wenn man die Bimetallscheibe auf der der Kontaktfeder abgewandten Seite des Trägers anordnet.
Die Kontaktfeder und das Bimetallelement können auf der gleichen Seite des Trägers angeordnet sein. Für viele Anwendungen ist es jedoch günstiger, die Kontaktfeder auf der einen Seite und das Bimetallelement auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers anzuordnen, weil dann das Bimetallelement vor einer thermischen Beeinflussung durch die stromdurchflossene Kontaktfeder durch den dazwischen liegenden Träger geschützt ist. Die nötige Wirkverbindung zwischen dem Bimetallelement und der Kontaktfeder wird in diesem Fall zweckmässigerweise durch ein Betätigungselement hergestellt, welches in einem Loch des Trägers zwischen dem Bimetallelement und der Kontaktfeder angeordnet ist.
Es könnte sich bei dem Betätigungselement um einen Stößel handeln, der in einer als Bohrung ausgebildeten Öffnung des Trägers axial , d.h. in Längsrichtung des Stößels beweglich, geführt ist. Dieser Stößel könnte, um ihn gegen Verlieren zu sichern, am Bimetallelement befestigt sein. Günstiger ist es jedoch, ihn an der Kontaktfeder zu befestigen, um das Schaltverhalten des Bimetallelementes möglichst wenig zu beeinflussen. Eine weitere, besonders vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den Stößel weder an der Kontaktfeder noch an dem Bimetallelement zu befestigen, sondern ihn lose zwischen ihnen in einer Bohrung des Trägers anzuordnen; durch die lose Anordnung wird der Wärmeübergang von der Kontaktfeder auf das Bimetallelement über den Stößel auf ein Minimum reduziert. Um den Stößel trotz seiner losen Anordnung gegen Verlieren zu sichern, bildet man ihn an einem Ende am besten mit einem Kopf aus, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Lochs im Träger. Dieser Kopf verbessert obendrein die thermische Abschirmung zwischen der Kontaktfeder und dem Bimetallelement. Um sicherzustellen, dass der Stößel nicht in der Richtung, in welcher sein Kopf weist, aus dem Träger herausgleiten kann, sollte der Durchmesser der Bohrung im Träger nicht wesentlich größer sein als der Durchmesser des Stößels unterhalb seines Kopfes. Dadurch wird sichergestellt, dass der Stößel nicht schräg an der Kontaktfeder vorbei aus der Bohrung des Trägers herausgleiten kann, er wird vielmehr immer zwischen der Kontaktfeder auf der einen Seite und dem Bimetallelement auf der anderen Seite eingeschlossen. Um die Führung des Stößels und seine Zentrierung auf die Kontaktfeder zu verbessern, kann es von Vorteil sein, den Stößel oberhalb seines Kopfes mit einem Fortsatz zu versehen und diesen Fortsatz durch ein an entsprechender Stelle in der Kontaktfeder vorgesehenes Loch hindurchgreifen zu lassen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermobimetallschalters, in welcher das zwischen dem Bimetallelement auf der einen Seite und der Kontaktfeder auf der anderen Seite eingeschlossene, in einem Loch des Trägers angeordnete Betätigungselement eine Kugel ist, welche vorzugsweise aus Glas oder aus einem keramischen Werkstoff besteht. Eine solche Kugel hat nicht nur den Vorteil, eine besonders schlechte Wärmebrücke zwischen der Kontaktfeder und dem Bimetallelement zu sein, sie ist auch ausserordentlich bequem zu montieren. Durch Aussieben der Kugeln kann man auf einfache und preiswerte Weise sicherstellen, dass die zur Verwendung gelangenden Kugeln sich im Durchmesser nur so geringfügig unterscheiden, dass diese Durchmessertoleranzen nicht zu spürbaren Streuungen der Schalttemperatur führen. Zu geringen Streuungen der Schalttemperatur trägt wesentlich auch der verwendete Träger aus einer Aluminiumoxidkeramik bei, weil dieser sich sehr maßhaltig herstellen läßt und auch nach längerem Gebrauch und häufiger Temperaturwechselbeanspruchung sich nicht verzieht, sondern seine Form stabil beibehält. Die Kombination eines Trägers aus einer dünnen Aluminiumoxidkeramikplatte mit einer losen Kugel als Betätigungselement zwischen dem Bimetallelement und der Kontaktfeder ist deshalb zur Erzielung geringer Streuung der Schalttemperaturen von Thermobimetallschaltern einer Serie besonders günstig, was im Hinblick darauf, dass solche Schalter in großen Stückzahlen hergestellt werden, ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist. Dabei ist es nicht zuletzt der sehr dünne Aluminiumoxidkeramikträger, der die Verwendung solcher Kugeln möglich und interessant macht, denn die Vorteile sind umso größer, je kleiner die Kugeln sind; der Durchmesser der Kugeln muss aber größer sein als die Dicke des Aluminiumoxidkeramikträgers. Dessen Dicke beträgt vorzugsweise zwischen 1,0 und 1,5 mm; den Durchmesser der Kugeln wählt man vorzugsweise doppelt so groß wie die Dicke des Trägers. So kleine Kugeln sind - insbesondere, wenn sie aus einer Keramik oder aus Glas bestehen - so leicht und haben eine so geringe Wärmekapazität, dass sie die Schalttemperatur des Bimetallelements nicht beeinflussen.
Grundsätzlich könnte das Bimetallelement eine an der Unterseite des Trägers einseitig angelötete Bimetallfeder sein, vorteilhafter ist es jedoch, statt dessen eine Bimetallschnappscheibe zu verwenden, die von Halterungen, welche am Träger befestigt sind und den Rand des Bimetallelements umgreifen und/oder einen Anschlag für den Rand des Bimetallelements bilden, lose - jedoch unverlierbar - am Träger gehalten ist. Als Halterungen für die Bimetallschnappscheibe eignen sich z.B. auf der Oberseite des Trägers durch Löten befestigte Laschen, welche zur Unterseite des Trägers umgeschlagen sind und dort ähnlich wie Fotoecken die Bimetallscheibe halten. Wenigstens eine der Halterungen ist zweckmässigerweise ein integraler Bestandteil eines der beiden elektrischen Anschlußteile des Schalters und muss deshalb nicht gesondert montiert werden. Vorzugsweise verwendet man in Kombination mit einer solchen Halterung, welche ein integraler Bestandteil eines der beiden elektrischen Anschlußteile ist, als weitere Halterung eine solche mit einem Zapfen, mit dem sie unverlierbar in eine Bohrung des Trägers eingesteckt, insbesondere eingerastet wird. Bei dieser zweiten Halterung kann es sich um ein Spritzgießteil aus Kunststoff handeln. Natürlich ist es auch möglich, die Bimetallscheibe ausschließlich durch solche in den Träger eingesteckte, insbesondere eingerastete Halterungen zu halten. Die Halterungen müssen die Bimetallscheibe nach allen Richtungen gegen ein Herausgleiten sichern. Das gelingt mit nur zwei Halterungen, wenn man das jeweilige Bimetallelement an einem Rand mit zwei einander gegenüberliegenden Ausnehmungen versieht, in welche jeweils eine Nase der Halterungen eingreift. Umgekehrt könnte man natürlich auch das Bimetallelement an gegenüberliegenden Rändern mit jeweils einer Nase versehen und diese in Ausnehmungen der beiden einander gegenüberliegenden Halterungen eingreifen lassen. Die zuvor genannte Möglichkeit ist jedoch günstiger.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Trägers aus einer dünnen Aluminiumoxidkeramikplatte besteht darin, dass man ohne Schwierigkeiten beide elektrische Anschlüsse des Schalters an ein und demselben Ende des Trägers anordnen kann; dazu führt man vom Festkontakt eine auf dem Träger aufgedruckte Leiterbahn zu jenem Ende des Trägers, an welchem sich auch das Anschlußteil für die Kontaktfeder befindet.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer dünnen Aluminiumoxidkeramikplatte als Träger besteht darin, dass man den Thermobimetallschalter leicht mit einem einstellbaren Widerstand versehen kann. Dazu kann man auf der Unterseite des Trägers eine Widerstandsschicht aufbringen, die an ihrem einen Ende mit einem der elektrischen Anschlußteile des Schalters verbunden ist. Über diese Widerstandsschicht kann man einen Schieber, beispielsweise einen am Träger selbst geführten Federbügel, gleiten lassen, der auf der Oberseite des Trägers auf einer Leiterbahn gleitet, die zu einem weiteren elektrischen Anschlußteil des Schalters führt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Fig. 1
zeigt einen Thermobimetallschalter in der Seitenansicht,
Fig. 2
zeigt denselben Schalter in der Draufsicht,
Fig. 3
zeigt denselben Schalter in der Ansicht auf die Unterseite,
Fg. 4
zeigt einen zweiten Thermobimetallschalter in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 5
zeigt den Schalter aus Fig. 4 in der Draufsicht,
Fig. 6
zeigt einen dritten Thermobimetallschalter in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 7
zeigt den Schalter aus Fig. 6 in der Draufsicht,
Fig. 8
zeigt einen vierten Thermobimetallschalter in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 9
zeigt den Schalter aus Fig. 8 in der Draufsicht,
Fig. 10
zeigt einen fünften Thermobimetallschalter in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 11
zeigt den Schalter aus Fig. 10 in der Draufsicht,
Fig. 12
zeigt als Detail in einem Längsschnitt durch den Träger des Thermobimetallschalters eine andere Ausführungsform einer Halterung für eine Bimetallschnappscheibe, und
Fig. 13
zeigt die Halterung aus Fig. 12 in einem parallel zum Träger des Schalters gelegten Schnitte
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen mit Wegen zur Ausführung der Erfindung:
In den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind gleiche oder einander entsprechende Teile der Thermobimetallschalter mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.
Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Schalter besteht aus einem dünnen, rechteckigen Träger 1 aus einer Aluminiumoxidkeramik, welcher in der Mitte ein Langloch 2 hat. Der längliche Träger 1 ist an seinen beiden Enden an der Unterseite 1a metallisiert und dort sind deshalb zwei Anschlußfahnen 3 und 4 befestigt, welche an ihrem einen Ende jeweils eine Lötöse 5 haben und an ihrem anderen Ende gabelförmig ausgebildet sind. Die der metallisierten Unterseite 1a des Trägers anliegenden Zinken 6 der Gabel sind mit dem Träger 1 im Tauchbad verlötet. Die der Oberseite des Trägers 1 aufliegenden Zinken 7 der Gabel sind mit dem Träger 1 nicht verlötet.
Auf die eine Anschlußfahne 3 ist durch Punktschweißen das eine Ende einer Kontaktfeder 8 aufgeschweißt, welche an ihrem freien Ende ein Kontaktstück 9 trägt. Diesem beweglichen Kontaktstück 9 gegenüberliegend ist auf die andere Anschlußfahne 4 ein Festkontakt 10 aufgeschweißt. Die Kontaktfeder 8 hat ungefähr in der Mitte ein Loch 11, in welchem ein Bolzen 12 aus Kunststoff unverlierbar gehalten ist. Der Bolzen 12 liegt mit einem Kopf 13 auf der Oberseite der Kontaktfeder 8 auf und erstreckt sich durch die Kontaktfeder hindurch nach unten. Sein Schaft ist dabei durch ein zentrales Loch 14 in der Mitte einer Bimetallschnappscheibe 15, welche zwischen dem Träger 1 und der Kontaktfeder 8 angeordnet ist, und durch das Langloch 2 des Trägers 1 hindurchgeführt. Zwischen der Kontaktfeder 8 und der Bimetallschnappscheibe 15 ist der Bolzen 12 mit einem ausgedehnten Kragen 16 versehen, welcher einerseits für einen gewissen Abstand und andererseits für eine thermische Abschirmung zwischen der Kontaktfeder 8 und der Bimetallschnappscheibe 15 sorgt.
Auf der Unterseite 1a des Trägers 1 befindet sich ein Schichtwiderstand 17, welcher durch Leiterbahnen 18 mit den beiden Anschlußfahnen 3 und 4 verbunden ist und somit den Schalter elektrisch überbrückt. Spricht die Bimetallschnappscheibe 15 infolge Auftretens einer Temperatur an, die über seiner Schalttemperatur liegt,dann hebt sie die Kontaktfeder 8 an und Strom fließt nur noch über den Schichtwiderstand 17, welcher sich erwärmt, infolgedessen die Bimetallschnappscheibe 15 beheizt und verhindert, dass sie in ihre Ausgangslage zurückspringt, in welcher der Schalter schließen würde.
Durch die Stromwärme, welche in der Kontaktfeder 8 erzeugt wird, wird die Bimetallschnappscheibe 15 kaum beeinflußt. Dafür sorgt einmal die Abschirmung durch den Kragen 16, aber andererseits auch der Kontakt der Bimetallschnappscheibe 15 mit dem Träger 1, wodurch ein Wärmeabfluß vom Bimetallelement auf den Träger 1 erfolgen kann.
Der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Thermobimetallschalter unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten vor allem darin, dass die Bimetallschnappscheibe 15 nicht auf der Oberseite des Trägers 1 zwischen dem Träger und der Kontaktfeder 8 angeordnet ist, sondern an der Unterseite des Trägers 1 lose durch eine Halterung 20 gehalten ist, welche integraler Bestandteil der einen Anschlußfahne 3 ist, an welcher auch die Kontaktfeder 8 befestigt ist. Diese Anschlußfahne 3 ist ähnlich wie die in Fig. 1 dargestellte Anschlußfahne gabelförmig ausgebildet. Das unbewegliche Ende der Kontaktfeder 8 steckt unter dem oberen Zinken 7 der Gabel der Anschlußfahne 3,und beide sind mit dem Träger 1 verlötet. Der untere Zinken 6 der Gabel 3 ist über die Mitte des Trägers 1 hinaus verlängert und zu einem Gebilde 20 geformt, welches einer Pfanne ähnlich ist, in deren Boden eine große, nahezu von Rand zu Rand erstreckende Ausnehmung 21 vorgesehen ist. An ihren Rändern sind vier hochstehende, gegen die Unterseite 1a des Trägers gerichtete, zu den vier Rändern des Trägers 1 parallele Seitenwände 22, 23, 24 und 25 vorgesehen, von denen die beiden zu den Schmalseiten des Trägers 1 parallelen Wände 24 und 25 die Unterseite 1a des Trägers berühren. Das Gebilde 20 dient als Halterung für die Bimetallschnappscheibe 15, welche eingelegt wird, bevor die Anschlußfahne 3 am Träger 1 befestigt wird. Durch die große Ausnehmung 21 wird gewährleistet, dass die Bimetallschnappscheibe 15 ungehindert die Umgebungstemperatur annehmen kann.
Um die beim Überschreiten der Schalttemperatur auftretende Schnapp-Bewegung der Bimetallschnappscheibe 15 auf die Kontaktfeder 8 übertragen zu können , ist in der Mitte des Trägers 1 ein durchgehendes, zylindrisches Loch 26 vorgesehen, in welchem ein zylindrischer Stößel 27 mit linsenförmigem Kopf 28 steckt. Bei dem Stößel kann es sich um ein Spritzgießteil aus Kunststoff handeln. Der Schaftdurchmesser des Stößels soll nur wenig kleiner sein als der Durchmesser des Lochs 26, um eine weitgehend spielfreie Führung des Stößels 27 in dem Loch 26 zu gewährleisten.
Die über den Kopf 28 des Stößels 27 hinwegführende Kontaktfeder gewährleistet, dass der Stößel. 27 zwar beweglich, aber unverlierbar gehalten wird.
Die Schaftlänge des Stößels 27 ist so bemessen, dass dann, wenn die Temperatur der Bimetallschnappscheibe unterhalb ihrer Schalttemperatur liegt und die Bimetallschnappscheibe nach unten gewölbt ist, wie es die Fig. 4 in durchgezogenen Linien zeigt, der Stößels 27 nicht ganz bis zur Bimetallschnappscheibe hinabreicht. Übersteigt jedoch die Temperatur der Bimetallschnappscheibe ihre Schalttemperatur, dann kehrt sich ihre Wölbung um, wie es in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist, und dadurch hebt sie den Stößel 27 und dieser die Kontaktfeder 8 an, so dass das an deren Spitze vorgesehene Kontaktstück 9 vom Festkontakt 10 abgehoben wird.
Der in den Fig, 6 und 7 dargestellte Thermobimetallschalter unterscheidet sich von dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Schalter im wesentlichen in der Ausbildung der Anschlußfahnen und der Halterung für die Bimetallschnappscheibe. Die beiden Anschlußfahnen 3 und 4 sind nicht gabelförmig ausgebildet, sondern an den zur Befestigung am Träger 1 bestimmten Enden zur Bildung eines ungefähr C-förmigen Gebildes an einer Seite zweifach abgewinkelt. Mit diesem ungefähr C-förmigen Gebilde umgreifen die Anschlußfahnen 3 und 4 den Träger 1 von der Seite her und sind mit ihm verlötet. Dabei befindet sich das unbewegliche Ende der Kontaktfeder 8 wiederum zwischen dem Träger und dem darauf liegenden, umgebogenen Schenkel 30 der Anschlußfahne 3, und der entsprechende Schenkel 31 der gegenüberliegenden Anschlußfahne trägt den Festkontakt 10.
Die Halterung für die Bimetallschnappscheibe 15 ist nur zu einem Teil durch die Anschlußfahne 3 gebildet, und zwar ist diese mit einem stufenförmig abgewinkelten Fortsatz 32 versehen; diesem gegenüberliegend befindet sich im Träger 1 ein zweites durchgehendes Loch 33 , in welches von oben her ein Halteteil 34 eingesteckt ist; es handelt sich dabei um einen Zapfen mit einem auf der Oberseite des Trägers 1 aufliegenden,flachen Kopf 35 und einem Schaft 36, welcher unterhalb des Trägers 1 eine flache Ausnehmung 37 hat, welche dem Fortsatz 32 der Anschlußfahne 3 zugewandt ist. Die Bimetallschnappscheibe 15 liegt mit ihrem einen Ende in dem zwischen der Unterseite 1a des Trägers und dem Fortsatz 32 gebildeten Spalt und mit ihrem gegenüberliegenden Ende in der Ausnehmung 37 des Zapfens 34. Um die Bimetallschnappscheibe 15 unverlierbar zu halten, ist an ihrem einen Ende eine Ausnehmung 38 vorgesehen, in welche der Zapfen 34 eingreift, so dass die Bimetallschnappscheibe nicht zur Seite aus der Ausnehmung 37 herausschwenken kann. Am gegenüberliegenden Rand der Bimetallschnappscheibe ist ein Herausschwenken aus dem Bereich des Fortsatzes 32 dadurch verhindert, dass die Bimetallschnappscheibe dort einen zur Schmalseite des Trägers 1 parallelen Rand 39 hat, welcher sich nahezu über die gesamte Breite des Trägers 1 erstreckt und in geringem Abstand vor der senkrecht zum Träger 1 abgewinkelten Wand 32a des Fortsatzes 32 verläuft.
Die als Zapfen ausgebildete Halterung 34 erlaubt eine einfache Montage der Bimetallschnappscheibe 15. Der Zapfen kann einfach in sein Loch 33 hineingesteckt werden und ist darin durch die darüber hinwegführende Kontaktfeder 8 unverlierbar gehalten. Vorzugsweise sorgt man jedoch dafür, dass er in seinem Loch 33 festsitzt, beispielsweise dadurch, dass man seinen Durchmesser dem Durchmesser des Loches eng anpaßt.
Der in den Fig. 8 und 9 dargestellte Thermobimetallschalter unterscheidet sich von dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Schalter im wesentlichen durch die andere Ausbildung der Anschlußfahnen und der Halterung der Bimetallschnappscheibe. Die beiden Anschlußfahnen 3 und 4 sind im wesentlichen gleich ausgebildet, und zwar im wesentlichen so wie die Anschlußfahne 4 in Fig. 4 und 5. Keine der beiden Anschlußfahnen 3 und 4 dient zur Halterung der Bimetallschnappscheibe 15. Dafür sind vielmehr zwei gesonderte Halterungen 40 vorgesehen, welche in ähnlicher Weise zapfenförmig ausgebildet sind wie die Halterung 34 in Fig. 6. Die beiden Halterungen 40 haben einen flachen Kopf 45, welcher auf der Oberseite des Trägers 1 aufliegt, einen Schaft 46, mit welchem sie sich durch ihr jeweiliges Loch 43 im Träger 1 hindurch erstrecken, einen Kragen 44, welcher der Unterseite 1a des Trägers anliegt, und eine keilförmige Ausnehmung 47 im Schaft 46 unterhalb des Kragens 44. Bei den Halterungen 40 kann es sich um Spritzgießteile aus Kunststoff handeln, die zunächst ohne den Kopf 45 hergestellt, von unten her bis zum Kragen 44 in ihr jeweiliges Loch 43 eingesteckt und dann durch thermoplastisches Umformen ihres nach oben vorstehenden Endes zu einem Kopf 45 unverlierbar im Träger 1 befestigt werden. Die beiden Halterungen werden so angeordnet, dass sich die beiden keilförmigen Ausnehmungen 47 höhengleich gegenüberliegen zur Aufnahme der beiden einander gegenüberliegenden Ränder 49 der Bimetallschnappscheibe 15, welche beide mit einer Ausnehmung 48 - entsprechend der Ausnehmung 38 in Fig. 7 - versehen sind, in welche die Halterungen 40 eingreifen und verhindern, dass die Bimetallschnappscheibe 15 verloren geht.
In weiterer Abwandlung des in Fig. 4 dargestellten Schalters hat der in Fig. 8 dargestellte Schalter zwischen der Bimetallschnappscheibe 15 und der Kontaktfeder 8 einen Stößel 27, der oberhalb seines Kopfes 28 einen zylindrischen Fortsatz 41 hat, der mit etwas Spiel durch ein Loch in der Kontaktfeder 8 hindurchgreift und dadurch zu einer verbesserten Zentrierung führt.
Der in den Fig. 10 und 11 dargestellte Thermobimetallschalter hat eine Anschlußfahne 4, die im wesentlichen so aussieht wie die Anschlußfahne 4 in den Fig. 1 bis 3, und hat eine Anschlußfahne 3, die im wesentlichen so aussieht, wie jene in den Fig. 1 bis 3, aber zusätzlich einen zur Halerung der Bimetallschnappscheibe 15 dienenden Fortsatz 32 hat wie die in Fig. 6 dargestellte Anschlußfahne 3.In entsprechender Weise wie der in Fig. 6 dargestellte Schalter hat der in Fig. 10 dargestellte Schalter eine weitere zapfenförmige Halterung 54, welche mit einem längsgeschlitzen, in der Nähe seines einen Endes hinterschnitten ausgeführten Schaft 56 in ein durchgehendes Loch 33 des Trägers 1 eingerastet ist. Dabei ist die Halterung 54 von unten her bis zu einem Bund 55 in das Loch 33 eingeschoben. An den Bund 55 schließt ein flacher Kopf 57 an. Die Bimetallschnappscheibe 15 ist im Einwirkungsbereich der Halterung 54 mit einer Ausnehmung 38 wie im Beispiel der Fig. 6 und 7 versehen, in welche die Halterung 54 mit dem Bund 55 eingreift.
Anstelle der Halterung 54 in Fig. 10 und anstelle der Halterung 34 in Fig. 6 und anstelle der Halterungen 40 in Fig. 8 könnte man auch Halterungen verwenden, wie sie in Fig. 12 und 13 dargestellt sind. Diese Halterungen unterscheiden sich von der in Fig. 6 dargestellten Halterung darin, dass in der Ausnehmung 37 ein halbrunder, der Bimetallschnappscheibe 15 zugewandter und in deren Ausnehmung 38 eingreifender Vorsprung vorgesehen ist.
Von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen unterscheidet sich der in den Fig. 10 und 11 dargestellte Thermobimetallschalter noch wesentlich darin, dass die Bewegung der Bimetallschnappscheibe 15 nicht durch einen Stößel, sondern durch eine kleine Kugel auf die Kontaktfeder 8 übertragen wird. Die Kugel 58 befindet sich in dem zylindrischen Loch 26 des Trägers, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Kugel 58. Darüberhinaus ist der Durchmesser der Kugel 58 so gewählt und auf die Lage der Kontaktfeder 8 und der Bimetallschnappscheibe 15 abgestimmt, dass die Kugel sowohl bei geschlossenem als auch bei geöffnetem Schalter unverlierbar in dem durch die Bimetallschnappscheibe, das Loch 26 im Träger und die Kontaktfeder 8 gebildeten Käfig gehalten ist. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Kugel 58 ungefähr das Doppelte der Dicke des Trägers 1. Zweckmässigerweise besteht die Kugel aus Glas oder aus einem keramischen Werkstoff. Solche Kugeln lassen sich sehr genau herstellen und leicht einsetzen und begünstigen eng tolerierte Schalttemperaturen bei Schaltern einer Serie.

Claims (23)

  1. Thermobimetallschalter, der einen flachen, elektrisch isolierenden Träger (1), eine den zu schaltenden Strom führende Kontaktfeder (8), die mit ihrem einen Ende auf der Oberseite des Trägers (1) befestigt ist und am anderen Ende ein durch Einwirkung eines Bimetallelements (15) bewegliches, mit einem Festkontakt (10) zusammenarbeitendes Kontaktstück (9) trägt, und wenigstens zwei an dem Träger (1) befestigte elektrische Anschlußteile (3,4) hat, von denen eines (4) mit dem auf dem Träger (1) angeordneten Festkontakt (10) und eines (3) mit der Kontaktfeder (8) elektrisch verbunden ist, wobei das Bimetallelement (15) eine von der Kontaktfeder (8) gesonderte Bimetallschnappscheibe mit vorgegebener Schalttemperatur ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) eine dünne Aluminiumoxidkeramikplatte ist und mit Leiterbahnen (18) versehen ist sowie einen Widerstand (17), welcher den Schalter elektrisch überbrückt, und/oder einen Vorwiderstand (60) trägt, wozu die Aluminiumoxidkeramikplatte auf ihrer Unterseite mit einer Widerstandsschicht versehen und dadurch als Dickschichtwiderstand ausgebildet ist.
  2. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) stellenweise metallisiert ist.
  3. Thermobimetallschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlußteile (3, 4) gabelförmig ausgebildet, in getrennten metallisierten Bereichen mit der Gabel auf den Träger (1) aufgesteckt und mit ihm verlötet sind.
  4. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) zusätzlich mit elektrischen Bauelementen und/oder Sensoren bestückt ist, insbesondere mit einem oder mehreren Schichtwiderständen (17, 60) beschichtet ist.
  5. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwiderstand (60) einerseits mit einem der beiden den zwei Schaltkontakten (9, 10) zugeordneten Anschlußteilen (3, 4) und andererseits mit einem dritten Anschlußpunkt auf dem Träger (1) oder mit der Kontaktfeder (8) verbunden ist.
  6. Thermobimetallschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) einen mit den Schaltkontakten (9, 10) elektrisch in Reihe verbundenen Schmelzdraht (60 ) trägt.
  7. Thermobimetallschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Ausbilden eines elektronischen Schaltkreises auf dem Träger (1) als Hybridschalter ausgebildet ist.
  8. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung der Kontaktfeder (8) zwischen dieser und dem Träger (1) eine Bimetallschnappscheibe (15) angeordnet ist, und dass zum Zentrieren und Sichern dieser Bimetallschnappscheibe (15) ein Bolzen (12) aus Kunststoff vorgesehen ist, der mit Spiel durch ein Loch (14) der Bimetallschnappscheibe (15) hindurchgeführt und entweder an der Kontaktfeder (8) befestigt ist und mit Spiel durch ein Loch (2) des Trägers (1) hindurchragt oder am Träger (1) befestigt ist und mit Spiel durch ein Loch in der Kontaktfeder (8) hindurchragt.
  9. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung der Kontaktfeder (8) zwischen dieser und dem Träger (1) eine Bimetallschnappscheibe (15) angeordnet ist, zu deren Zentrierung und Sicherung die Kontaktfeder (8) mit einem - insbesondere durch Tiefziehen gebildeten - Fortsatz versehen ist, der mit Spiel durch ein Loch (14) der Bimetallschnappscheibe (15) und durch ein Loch (2) des Trägers hindurchragt.
  10. Thermobimetallschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (12) zwischen der Kontaktfeder (8) und der Bimetalischnappscheibe (15) einen Kragen (16) hat, der die beiden auf Abstand hält.
  11. Thermobimetallschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass entweder in ein Loch der Bimetallscheibe (15) oder in ein Loch (11) der Kontaktfeder (8) ein diese beiden voneinander isolierendes Kunststoffteil (12) eingefügt ist.
  12. Thermobimetallschalter nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (16) des Bolzens (12) bzw. das Kunststoffteil zum thermischen Abschirmen der Bimetallschnappscheibe (15) gegenüber der Kontaktfeder (8) großflächig ausgebildet ist.
  13. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkontakt (10) und die Kontaktfeder (8) mit dem beweglichen Kontaktstück (9) auf der einen Seite des Trägers (1) angeordnet sind, während auf der ihnen abgewandten Seite des Trägers (1) das Bimetallelement (15) angeordnet ist,
    dass im Träger (1) zwischen der Kontaktfeder (8) und dem Bimetallelement (15) ein Loch ( 26 ) vorgesehen ist, in welchem ein Betätigungselement ( 27, 58 ) angeordnet ist, welches eine Bewegung des Bimetallelements (15) auf die Kontaktfeder (8) überträgt.
  14. Thermobimetallschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein Stößel ( 27 ) ist, der in dem zylindrisch ausgebildeten Loch ( 26 ) des Trägers (1) axial beweglich geführt ist.
  15. Thermobilmetallschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (27) einen zwischen dem Träger (1) und der Kontaktfeder (8) liegenden Kopf (28) oder Kragen hat, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Lochs im Träger (1) ist.
  16. Thermobimetallschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontaktfeder (8) ein mit dem Loch (26) im Träger (1) fluchtendes Loch (42) vorgesehen ist, durch welches der Stößel (27) mit einem Fortsatz (41) hindurchgreift.
  17. Thermobimetallschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement eine Kugel (58) ist, welche lose in einem durch die Kontaktfeder (8), das Bimetallelement (9) und das Loch (26) im Träger (1) gebildeten Käfig gehalten ist.
  18. Thermobimetallschalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (58) aus Glas oder aus einem keramischen Werkstoff besteht.
  19. Thermobimetallschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, das das Bimetallelement (15) eine Scheibe ist, die von Halterungen (20,32,34,40,54), welche am Träger (1) befestigt sind und den Rand des Bimetallelements (15) umgreifen und/oder einen Anschlag für den Rand des Bimetallelements (15) bildet, lose - jedoch unverlierbar - am Träger (1) gehalten ist.
  20. Thermobimetallschalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines dieser Halterungen (20,32) ein intergraler Bestandteil eines der elektrischen Anschlußteile (3,4) ist.
  21. Thermobimetallschalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines dieser Halterungen (34,40,54) einen Zapfen aufweist, mit dem es unverlierbar in ein Loch (33,43) des Trägers (1) eingesteckt, insbesondere eingerastet ist.
  22. Thermobimetallschalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallelement (15) an seinem Rand mit einer oder mehreren Ausnehmungen (38, 48) versehen ist, in welche jeweils eine der Halterungen (34,40,54) eingreift.
  23. Thermobimetallschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Aluminiumoxidkeramikplatte (1) zwischen 1 mm und 1,5 mm dick ist.
EP86906334A 1985-11-07 1986-11-07 Thermobimetallschalter Expired - Lifetime EP0246255B2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853539425 DE3539425A1 (de) 1985-11-07 1985-11-07 Thermobimetallschalter
DE3539425 1985-11-07
PCT/EP1986/000642 WO1987003137A2 (en) 1985-11-07 1986-11-07 Thermostatic bimetal switch

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0246255A1 EP0246255A1 (de) 1987-11-25
EP0246255B1 EP0246255B1 (de) 1994-06-08
EP0246255B2 true EP0246255B2 (de) 2001-08-22

Family

ID=6285332

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86906334A Expired - Lifetime EP0246255B2 (de) 1985-11-07 1986-11-07 Thermobimetallschalter
EP86201993A Pending EP0224950A3 (de) 1985-11-07 1986-11-07 Thermobimetallschalter

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86201993A Pending EP0224950A3 (de) 1985-11-07 1986-11-07 Thermobimetallschalter

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4847587A (de)
EP (2) EP0246255B2 (de)
JP (1) JPS63501833A (de)
DE (3) DE3539425A1 (de)
ES (1) ES2059310T5 (de)
WO (1) WO1987003137A2 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5182538A (en) * 1985-11-07 1993-01-26 Limitor Ag Bimetal thermoswitch
JPH089867Y2 (ja) * 1988-04-30 1996-03-21 ウチヤ・サーモスタット株式会社 サーモスタット
DE3843950C1 (en) * 1988-12-24 1990-03-29 Inter Control Hermann Koehler Elektrik Gmbh & Co Kg, 8500 Nuernberg, De Thermally controllable switching device
DE9101925U1 (de) 1991-02-19 1991-09-19 Limitor GmbH, 7530 Pforzheim Elektrischer Thermobimetallschalter und Halbzeug zu seiner Herstellung
DE4108725A1 (de) * 1991-03-18 1992-09-24 Inter Control Koehler Hermann Thermische schalteinheit fuer elektrische waermegeraete
JP2585148B2 (ja) * 1991-04-05 1997-02-26 ウチヤ・サーモスタット株式会社 フィルム状発熱体内蔵型サーモスタット
DE4206157A1 (de) * 1992-02-28 1993-09-16 Hofsass P Thermoschalter
FR2725082A1 (fr) * 1994-09-22 1996-03-29 Electricite De France Dispositif de limitation de puissance pour installation electrique
US5775270A (en) * 1994-12-21 1998-07-07 Behr Thermot-Tronik Gmbh & Co. Thermostatic valve for the coolant circulation system of an internal-combustion engine
CA2176323A1 (en) * 1995-09-12 1997-03-13 David A. Hohider Thermal cutoff and fuse
US5781097A (en) * 1996-03-01 1998-07-14 Portage Electric Products, Inc. Dual calibration thermostatic switch having a wide operating range
US6069553A (en) * 1997-05-16 2000-05-30 Indak Manufacturing Corp. Blower speed control resistors for automotive or other service
JP3934522B2 (ja) * 2002-10-08 2007-06-20 アルプス電気株式会社 バッテリ装置
DE102004036117B4 (de) * 2004-07-24 2006-12-14 Tmc Sensortechnik Gmbh Thermobimetallschalter
CN101069254B (zh) 2005-02-02 2010-05-26 打矢恒温器株式会社 恒温器
US20060273876A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Pachla Timothy E Over-temperature protection devices, applications and circuits
WO2007043238A1 (ja) * 2005-10-14 2007-04-19 Uchiya Thermostat Co., Ltd. 温度スイッチ
US20070188293A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Yu-Kang Yang Temperature switch
DE102007014237A1 (de) * 2007-03-16 2008-09-18 Hofsaess, Marcel P. Temperaturabhängiger Schalter und dafür vorgesehenes Schaltwerk
US7800477B1 (en) 2007-03-20 2010-09-21 Thermtrol Corporation Thermal protector
JP5000540B2 (ja) * 2008-01-31 2012-08-15 新光電気工業株式会社 スイッチング機能付配線基板
DE102013017232A1 (de) 2013-10-17 2015-04-23 Thermik Gerätebau GmbH Temperaturabhängiges Schaltwerk
CN104752098A (zh) * 2015-03-27 2015-07-01 卢润湖 一种用于突跳式温控器的双金属片
USD852747S1 (en) 2017-02-08 2019-07-02 Eaton Intelligent Power Limited Terminal assembly with a bimetal thermal protection plate for a power receptacle

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2860208A (en) * 1955-03-28 1958-11-11 Metals & Controls Corp Snap-acting thermostat element
FR1292656A (fr) * 1960-07-14 1962-05-04 Texas Instruments Inc Interrupteur électrique de dimensions réduites pour circuits imprimés
GB956240A (en) * 1961-01-19 1964-04-22 Victor Graves Vaughan Electrical translating device embodying a thermal protector for an electric motor
BE628316A (de) * 1961-07-11
US3256413A (en) * 1962-10-22 1966-06-14 Stevens Mfg Co Inc Wafer thin thermostat
DE6604207U (de) * 1964-05-27 1971-07-15 Inter Control Koehler Hermann Temperaturabhaengiges schaltgeraet mit bimetallfuehler.
DE2002268A1 (de) * 1970-01-20 1971-07-29 Raukamp & Co Thermostat fuer elektrische Klein-Kuechengeraete und Spielzeuge
GB1466569A (en) * 1973-10-05 1977-03-09 Erie Electronics Ltd Resistors
FR2263627B1 (de) * 1974-03-08 1976-12-10 Cables De Lyon Geoffroy Delore
US3905004A (en) * 1974-05-03 1975-09-09 Gte Sylvania Inc Sensor device and method for making
US3972016A (en) * 1974-06-28 1976-07-27 Therm-O-Disc Incorporated Thermostat
JPS5613394B2 (de) * 1974-11-29 1981-03-27
DE2513494C2 (de) * 1975-03-26 1984-07-19 Peter 7530 Pforzheim Hofsäss Temperaturschutzschalter für Rohrheizkörper
US4231010A (en) * 1978-11-30 1980-10-28 Texas Instruments Incorporated Thermostatic switch employing a stud member for calibration of the switch
DE2916516A1 (de) * 1979-04-24 1980-11-06 Manfred Stuhl Thermoschalter integriert in leiterleiterplatte
DE7920923U1 (de) * 1979-07-21 1979-10-25 Limitor Ag, Zuerich (Schweiz) Thermischer Zeitschalter
US4365225A (en) * 1980-05-05 1982-12-21 Texas Instruments Incorporated Time delay relay with spring clips
DE3126989A1 (de) * 1981-07-08 1983-01-27 E.G.O. Elektro-Geräte Blanc u. Fischer, 7519 Oberderdingen Kochplatte
JPS58108625A (ja) * 1981-12-21 1983-06-28 株式会社日立製作所 厚膜リレ−
AT374069B (de) * 1982-07-12 1984-03-12 Wagner Geb Aluwag Elektrischer heizkoerper
US4423401A (en) * 1982-07-21 1983-12-27 Tektronix, Inc. Thin-film electrothermal device
DE3231136C2 (de) * 1982-08-21 1984-08-23 Limitor AG, 8022 Zürich Bimetallschutzschalter
DE3319227A1 (de) * 1983-05-27 1984-11-29 Microtherm Gmbh, 7530 Pforzheim Thermoschalter
DE3331847A1 (de) * 1983-09-03 1985-03-21 Inter Control Hermann Köhler Elektrik GmbH & Co KG, 8500 Nürnberg Kabeltrommel
US4626818A (en) * 1983-11-28 1986-12-02 Centralab, Inc. Device for programmable thick film networks
DE8411838U1 (de) * 1984-04-14 1984-07-26 Limitor GmbH, 7530 Pforzheim Bimetallschutzschalter
US4591820A (en) * 1984-11-13 1986-05-27 Texas Instruments Incorporated Thermostatic electric switch and thermal biasing assembly therefor
US4591822A (en) * 1984-11-30 1986-05-27 Therm-O-Disc, Incorporated Bimetal thermostat with head collector

Also Published As

Publication number Publication date
ES2059310T5 (es) 2002-01-16
WO1987003137A2 (en) 1987-05-21
JPH0426171B2 (de) 1992-05-06
US4847587A (en) 1989-07-11
DE8690150U1 (de) 1987-11-19
EP0246255A1 (de) 1987-11-25
DE3689906D1 (de) 1994-07-14
JPS63501833A (ja) 1988-07-21
EP0246255B1 (de) 1994-06-08
DE3539425C2 (de) 1989-06-22
WO1987003137A3 (fr) 1987-08-13
EP0224950A2 (de) 1987-06-10
DE3539425A1 (de) 1987-05-14
ES2059310T3 (es) 1994-11-16
EP0224950A3 (de) 1987-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0246255B2 (de) Thermobimetallschalter
EP0557744B1 (de) Thermoschalter
DE3785835T2 (de) Chip-sicherung.
DE4437122C2 (de) Überspannungsschutzstecker
DE3644514C2 (de)
DE3231136C2 (de) Bimetallschutzschalter
DE69208705T2 (de) Elektrothermisches Relais mit Schichtheizelement
DE3735334A1 (de) Thermisch gesteuerte elektrische schalteinrichtung
DE69414400T2 (de) Elektrische schalter
DE2447430A1 (de) Sicherungs-widerstand
DE3128090C2 (de) Thermischer Zeitschalter
EP0951040A2 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP0114071A2 (de) Temperaturwächter
DE1515624B1 (de) Elektrischer Widerstand mit Schmelzsicherung
DE69814877T2 (de) Elektrischer flussigkeitsheizvorrichtung
DE19546004C2 (de) Schalter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Schaltwerk
EP0951041A2 (de) Temperaturabhängiger Schalter
DE3702361A1 (de) Sicherheitsvorrichtung fuer die automatische stromversorgungsunterbrechung zu einem mobilen heizgeraet, insbesondere buegeleisen
DE2511214C2 (de) Temperaturregeleinrichtung für elektrische Geräte
DE3317100C2 (de) Überwachungseinrichtung für Kochplatten, insb. Glaskeramik-Kochplatten
EP0188695A1 (de) Platte als Schaltungsträger mit mindestens einer schichtförmigen Leiterbahn
DE1197955B (de) Bimetallschnappschalter
DE102023104839B3 (de) Temperaturabhängiger Schalter
EP0650179A1 (de) Thermischer Überstromauslöser für ein elektrisches Schaltgerät
EP0685110B1 (de) Widerstandseinheit, insbesondere überwachungseinheit, für einen leistungs-verbraucher

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI SE

A5 Separate publication of the ep or int. search report
17P Request for examination filed

Effective date: 19880210

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): CH DE ES FR GB IT LI SE

XX Miscellaneous (additional remarks)

Free format text: VERBUNDEN MIT 86201993.2/0224950 (EUROPAEISCHE ANMELDENUMMER/VEROEFFENTLICHUNGSNUMMER) DURCH ENTSCHEIDUNG VOM 24.11.89.

17Q First examination report despatched

Effective date: 19900309

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE ES FR GB IT LI SE

XX Miscellaneous (additional remarks)

Free format text: VERBUNDEN MIT 86201993.2/0224950 (EUROPAEISCHE ANMELDENUMMER/VEROEFFENTLICHUNGSNUMMER) DURCH ENTSCHEIDUNG VOM 24.11.89.

REF Corresponds to:

Ref document number: 3689906

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19940714

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

ITF It: translation for a ep patent filed
26 Opposition filed

Opponent name: THERMIK GERAETEBAU GMBH

Effective date: 19940728

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19940914

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2059310

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO

EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 86906334.7

R26 Opposition filed (corrected)

Opponent name: THERMIK GERAETEBAU GMBH

Effective date: 19940728

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

26 Opposition filed

Opponent name: INTER CONTROL HERMANN KOEHLER ELEKTRIK GMBH & CO.

Effective date: 19950308

Opponent name: THERMIK GERAETEBAU GMBH

Effective date: 19940728

PLAW Interlocutory decision in opposition

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IDOP

APAC Appeal dossier modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS NOAPO

APAE Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS REFNO

APAC Appeal dossier modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS NOAPO

APAE Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS REFNO

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20001122

Year of fee payment: 15

Ref country code: CH

Payment date: 20001122

Year of fee payment: 15

APAC Appeal dossier modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS NOAPO

PLAW Interlocutory decision in opposition

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IDOP

PUAH Patent maintained in amended form

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED

27A Patent maintained in amended form

Effective date: 20010822

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B2

Designated state(s): CH DE ES FR GB IT LI SE

XX Miscellaneous (additional remarks)

Free format text: VERBUNDEN MIT 86201993.2/0224950 (EUROPAEISCHE ANMELDENUMMER/VEROEFFENTLICHUNGSNUMMER) DURCH ENTSCHEIDUNG VOM 24.11.89.

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: AUFRECHTERHALTUNG DES PATENTES IN GEAENDERTER FORM

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20011108

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20011119

Year of fee payment: 16

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20011130

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20011130

GBTA Gb: translation of amended ep patent filed (gb section 77(6)(b)/1977)
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: DC2A

Kind code of ref document: T5

Effective date: 20011121

EN Fr: translation not filed
EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 86906334.7

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20041011

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20041027

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20041125

Year of fee payment: 19

ET3 Fr: translation filed ** decision concerning opposition
REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ERR

Free format text: BOPI DE PUBLICATION N: 02/03 PAGES: 281 PARTIE DU BULLETIN CONCERNEE: BREVETS EUROPEENS DONT LA TRADUCTION N'A PAS ETE REMISE A I'INPI IL Y A LIEU DE SUPPRIMER: LA MENTION DE LA NON REMISE. LA REMISE DE LA TRADUCTION EST PUBLIEE DANS LE PRESENT BOPI.

APAH Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20051107

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051108

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060601

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20051107

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20051108

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20021130