EP0249766B1 - Isoliergehäuse für Thermoschalter - Google Patents

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EP0249766B1
EP0249766B1 EP87107470A EP87107470A EP0249766B1 EP 0249766 B1 EP0249766 B1 EP 0249766B1 EP 87107470 A EP87107470 A EP 87107470A EP 87107470 A EP87107470 A EP 87107470A EP 0249766 B1 EP0249766 B1 EP 0249766B1
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insulating housing
switch
parts
envelope
housing according
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H37/52—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
    • H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
    • H01H37/5427—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting encapsulated in sealed miniaturised housing

Definitions

  • the invention relates to an insulating housing for thermal switches, with a plastic casing.
  • Insulations for thermal switches are known in various designs. It is known from DE-U-73 33 932 to provide such a switch with an insulation made of a thermoformed plastic cap which can be pushed onto the switch itself and which fully encloses it up to the connection end face, the connection side of the switch being embedded by means of casting resin. Furthermore, it was known from DE-A-27 28 487 to inject at least the free part of the switch, in particular in the area of the connection elements, under pressure in the case of switches with a fully enclosing insulating material cap.
  • a casing be a housing pot consisting of a thermoplastic, in which the component, in particular a switch, is inserted and has a housing cover connected to it by means of an ultrasonic weld (DE-GM 80 28 913).
  • insulating housings all fill the important task of good heat conduction from the outside to the thermal switch, so that it responds quickly and reliably to changes in temperature.
  • the known insulating housings have very thin plastic walls, so that they cannot meet the protection requirements of higher protection classes. To meet these protection requirements, much thicker walls of the insulating housing would be required, but this would reduce the quality of the entire insulated thermal switch, in particular with regard to its response speed, and would even render such a switch unusable.
  • the invention is therefore based on the object of providing an insulating housing for thermal switches which nevertheless ensures good and rapid heat transfer from the outside to the switch arranged in the housing with a high insulating capacity.
  • an insulating housing of the type mentioned at the outset which is characterized in that at least one oxide ceramic part is arranged between the thermal switch on the temperature-sensitive side facing away from its connecting contacts and the casing.
  • the plastic sheathing is a pre-injected sheathing which has an insertion side with a guide into which the Oxide ceramic parts are inserted, and in addition guide grooves are formed between a mode of the plastic casing formed on the side facing away from the connections of the switch, into which the oxide ceramic parts are inserted.
  • the insertion opening of the pre-molded insulating housing is never closed after the introduction of switches and oxide ceramic plates, for example in the manner known per se, by casting or pressure spraying.
  • the response speed is even higher than without the part with the same covering thickness.
  • sheathing can never be made of any kind of plastic, with the use of doroplasts being preferable to thermoplastics at higher temperatures.
  • MgO or aluminum oxide ceramics which have good heat conduction and high insulation behavior can preferably be used as oxide ceramics. This should be due in particular to the flat heat transfer path created by the oxide ceramic parts. Basically, the replacement of an oxide ceramic part is possible, but preferably two platelets are used.
  • the housing consists of a lower part and an upper part, which can be positively inserted into one another with the release of only passages for connecting lines.
  • This initially enables simple assembly of the overall switch.
  • insulation requirements can be met by such a design, in particular in a further preferred embodiment that a part carries two webs with a relative distance, between which a further air chamber is formed in addition to the cavity for the switch and the ceramic parts, webs being tight rest on the connection cables.
  • the upper part has at least one attachment, by means of which when assembled Housing the Kezamikmaschine be pressed against the bottom of the bottom part.
  • the insulating housing 1 initially has a pre-injected plastic sheathing 2, which has a cavity 3 for receiving the thermal switch 4.
  • the thermal switch 4 has on one side 6 two connecting contacts 7, to which connecting lines 8 are fastened, in particular soldered, which are led out of the housing 1 through an insertion opening 9.
  • the thermal switch 4 has a metal housing which is in contact with one of the contacts 7 and one of the connecting lines 8 and is therefore a live part.
  • the side of the sheathing facing away from the contacts 7 is extremely thin trained so that it essentially only meets mechanical and stability requirements.
  • the ceramic parts 14 ', 14' are highly insulating, so that it meets the required dielectric strength tests with high requirements with even small thickness and overall on the side of the bottom of the switch 2 there is sufficient insulation, but still the high response speed of the thermal switch 2 is ensured on temperature increases, since the additional ceramic parts 14 ', 14' in addition to their high insulating ability as such and also with the small thickness in which they can be used, allows good heat conduction. Basically, only one ceramic part or several parts can be used one above the other, in all cases the thickness of the entire ceramic layer can be kept limited by a correspondingly small plate thickness.
  • the same features are designated with the same reference numerals as in the embodiment of FIGS. 1 and 2.
  • the embodiment of Figure 3 consists of a two-part preformed housing 1 'with lower part 21 and upper part 22, which are adapted to one another such that they initially leave the cavity 3 free for the oxide ceramic parts 14, 14' and the actual thermal switch can be positively and firmly inserted into one another.
  • the upper part 22 has in the lower part 21 projecting lugs 24 which do not extend to the bottom 12 of the lower part 21, but just leave such a space that the ceramic plates 14, 14 'to be used by the lugs 24 firmly against the bottom 12th of the lower part 21 pressed and the shape by the approaches 24 are held.
  • the lower part 2 has webs 26, 27 which extend perpendicularly to its bottom surface 12 and which are at a distance from one another, through which an air chamber 28 is formed in addition to the cavity 3.
  • the formation of the webs and their spacing create a sufficient creepage and air gap, the dimensions of which can be designed according to requirements.
  • the upper and lower parts fit tightly together. If necessary, they can also be welded to one another in the area of their contact seam, for example by ultrasound.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Isoliergehäuse für Thermoschalter, mit einer Kunststoff-Ummantelung.
  • Isolierungen für Thermoschalter, insbesondere Miniatur-Bi-Metallschalter sind in verschiedenartiger Ausgestaltung bekannt. So ist aus der DE-U- 73 33 932 bekannt, einen derartigen Schalter mit einer Isolierung aus einer auf den Schalter selbst aufschiebbaren, diesen bis auf die Anschlußstirnseite satt umschließenden tiefgezogenen Kunststoffkappe zu versehen, wobei die Anschlußseite des Schalters mittels Gießharz eingebettet ist. Weiter wurde aus der DE-A- 27 28 487 bekannt, bei Schaltern mit einer satt umschließenden Isolierstoffkappe zumindestens den freien Teil des Schalters, also insbesondere im Bereich der Anschlußelemente, unter Druck zu umspritzen. Schließlich wurde vorgeschlagen, daß eine Ummantelung einen aus einem Thermoplasten bestehenden Gehäusetopf, in den das Bauelement, also insbesondere ein Schalter eingesetzt ist, und einen mit diesem mittels einer Ultraschall-Schweißnaht verbundenen Gehäusedeckel aufweist (DE-GM 80 28 913).
  • Diese Isoliergehäuse füllen sämtlich die bei Thermoschaltern wichtige Aufgabe einer guten Wärmeleitung vom Außenraum zum Thermoschalter, damit dieser schnell und zuverlässig auf Temperaturänderungen anspricht. Die bekannten Isoliergehäuse weisen recht dünne Kunststoffwandungen auf, so daß sie den Schutzanforderungen höherer Schutzklassen nicht genügen können. Um diesen Schutzanforderungen zu genügen, wären wesentlich stärkere Wandungen der Isoliergehäuse erforderlich, was aber die Qualität des gesamten isolierten Thermoschalters, insbesondere hinsichtlich seiner Ansprechgeschwindigkeit reduzieren und sogar einen solchen Schalter insofern unbrauchbar machen würde.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Isoliergehäuse für Thermoschalter zu schaffen, das bei hoher Isolierfähigkeit dennoch einen guten und schnellen Wärmeübergang von außen zum im Gehäuse angeordneten Schalter sicherstellt.
  • Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Isoliergehäuse der eingangs genannten Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen dem Thermoschalter auf der dessen Anschlußkontakten abgewandten temperaturempfindlichen Seite und der Ummantelung mindestens ein Oxidkeramikteil angeordnet ist. Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Kunststoff-Ummantelung eine vorgespritzte Ummantelung ist, die eine Einschubseite mit einer Führung aufweist, in die die Oxidkeramikteile eingeschoben sind, wobei darüberhinaus zwischen einem auf der den Anschlüssen des Schalters abgewandten Seite desselben ausgebildeten Moden der Kunststoff-Ummantelung Führungsnuten ausgebildet sind, in die die Oxidkeramikteile eingeschoben sind. nie Einschuböffnung des vorgespritzten Isoliergehäuses ist nach Einbringen von Schalter und Oxidkeramikplatten verschlossen beispielsweise in der ansich bekannten Art durch Gießen oder Druckspritzen. Inshesondere bei plattenförmiger Ausgestaltung der Oxidkeramikteile hat sich in überraschender Weise herausgestellt, daß die Ansprechqeschwindigkeit sogar höher ist als ohne das Teil bei gleicher Ummantelungsstärke. nie Ummantelung kann aus beliebigen Kunststoffen bestehen, wobei bei höheren Temperaturen der Einsatz von Doroplasten qegenüber Thermoplasten vorzuziehen ist. Als Oxidkeramik kann vorzugsweise MgO oder Aluminiumoxidkeramik eingesetzt werden,die eine gute Wärmeleitung bei hohem Isolationsverhalten aufweisen. Dies dürfte insbesondere auch an den flächigen Wärmeübergangsweg, der durch die Oxidkeramikteile geschaffen wird,liegen. Grundsätzlich ist der Ersatz eines Oxidkeramikteils möglich, vorzugsweise werden aber zwei Plättchen verwendet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse aus Unterteil und Oberteil besteht, die formschlüssig unter Freilassung lediglich von Durchlässen für Anschlußleitungen ineinander einsetzbar sind. Hierdurch wird zunächst ein einfacher Zusammenbau des Gesamtschalters ermöglicht. Weiterhin kann durch eine derartige Ausgestaltung Isolieranforderungen genüge getan werden, indem insbesondere in weiterer bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen ist, daß ein Teil zwei einen Relativabstand aufweisende Stege trägt, zwischen denen neben dem Hohlraum für den Schalter und die Keramikteile eine weitere Luftkammer gebildet ist, wobei Stege dicht an den Anschlunleitungen anliegen. Zum sicheren und festen Halten der Keramikplatten sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß das Oberteil zumindestens einen Ansatz aufweist, durch den bei zusammengesetzten Gehäuse die Kezamikteile gegen den Boden des Unteeteils gedrückt werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Isoliergehäuses unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
    • Fig. 1 Einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Isoliergehäuse;
    • Fig. 2 eine Sicht auf das Isoliergehäuse in Richtung der Einführöffnung bei noch geöffneter Einführöffnung; und
    • Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Isoliergehäuses.
  • Das erfindungsgemäße Isoliergehäuse 1 weist zunächst eine vorgespritzte Kunststoff-Ummantelung 2 auf, die einen Hohlraum 3 zur Aufnahme des Thermoschalters 4 hat. Der Thermoschalter 4 weist auf einer Seite 6 zwei Anschlußkontakte 7 auf, an denen Anschlußleitungen 8 befestigt, insbesondere festgelötet sind, die aus dem Gehäuse 1 durch eine Einführöffnung 9 herausgeführt sind. Der Thermoschalter 4 hat ein metallgehäuse, das mit einem der kontakte 7 und einer der Anschlußleitungen 8 in Berührung steht und damit ein spannungsführendes Teil ist. Während die Teile der Ummantelung 2 auf der Seite der kontakte 7 und Anschlußleitungen 8 sowie im Bereich der Stirnseite 11 der Ummantelung 2 eine ausreichende Stärke, insbesondere von mehr als 2mm zur Erfüllung vorgegebener Isolieranforderungen aufweisen, ist die den Kontakten 7 abgewandte Seite der Umhüllung äußerst dünn ausgebildet,so daß sie im wesentlichen nur mechanischen und Stabilitätsanforderungen genügt. Oberhalb des dünnen Bodens 12 zwischen diesen und den verdickten Seitenwänden 11′ sind beidseitig der Ausnehmung 3 und an einer Stirnseite Nuten 13 ausgebildet, in die Oxidkeramikteile 14, 14′ eingeschoben sind, die aufeinander liegen und von denen eines 14′ mit seiner Unterseite an der dünnen Wandung 12 und das andere 14 mit seiner überseite an dem den Kontakten 7 abgewandten Boden des Thermoschalters 4 anliegt. Die Keramikteile 14′, 14′ sind hochisolierend, so daß es erforderliche Spannungsfestigkeitsprüfungen mit hohen Anforderungen bei auch nur geringer Stärke erfüllt und insgesamt auch auf der Seite des Bodens des Schalters 2 eine den Anforderungen genügende Isolierung gegeben ist, dennoch aber die hohe Ansprechgeschwindigkeit des Thermoschalters 2 auf Temperaturerhöhungen sichergestellt ist, da die zusätzlichen Keramikteile 14′, 14′ neben ihrer hohen Isolierfähigkeit als solches und auch bei der geringen Dicke,in der sie eingesetzt werden können, eine gute Wärmeleitung ermöglicht. Grundsätzlich kann auch lediglich ein Keramikteil oder es können mehrere Teile übereinander eingesetzt werden, wobei in allen Fällen die Stärke der gesamten Keramikschicht durch entsprechend geringe Plättchendicke begrenzt gehalten werden kann.
  • Bei der Ausgestaltung der Figur 3 sind gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausgestaltung der Figuren 1 und 2 bezeichnet. Im Gegensatz zur Ausgestaltung der Figuren 1 und 2 besteht die Ausgestaltung der Figur 3 aus einem zweiteiligen vorgeformten Gehäuse 1′ mit Unterteil 21 und Oberteil 22, die derart aneinander angepaßt sind, daß sie unter Freilassung zunächst des Hohlraums 3 für die Oxidkeramikteile 14, 14′ und den eigentlichen Thermoschalter formschlüssig und fest ineinander gesetzt werden können. Das Oberteil 22 weist dabei in das Unterteil 21 ragende Ansätze 24 auf, die sich nicht bis zum Boden 12 des Unterteils 21 erstrecken, sondern gerade einen solchen Freiraum freilassen, daß die einzusetzenden Keramikplättchen 14, 14′ durch die Ansätze 24 fest gegen den Boden 12 des Unterteils 21 gedrückt und der Gestalt durch die Ansätze 24 gehalten werden.
  • Im Bereich der Anschlußeitungen 8 weist das Unterteil 2 sich senkrecht zu seiner Bodenfläche 12 erstreckende Stege 26, 27 auf, die einen Abstand zueinander aufweisen, durch den zusätzlich zu dem Hohlraum 3 eine Luftkammer 28 gebildet wird. Die Stege 26, 27 schließen zusammen mit dem darüber befindlichen Bereich des Oberteils 22 die Anschlußleitungen 8 dicht ein. Durch die Ausbildung der Stege und ihren Abstand wird eine hinreichende Kriech- und Luftstrecke geschaffen, deren Dimension je nach Anforderungen ausgebildet sein können.
  • Oberteile und Unterteil sitzen dicht ineinander. Gegebenenfalls können sie im bereich ihrer Berührungsnaht noch miteinander, beispielsweise durch Ultraschall, verschweißt werden.

Claims (7)

1. Isoliergehäuse für Thermoschalter, mit einer Kunststoff-Ummantelung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Thermoschalter (4) auf der dessen Anschlußkontakten (7) abgewandten temperaturempfindlichen Seite und der Ummantelung (2) mindestens ein Oxidkeramikteil (14, 14′) angeordnet ist.
2. Isoliergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (14, 14′) plattenförmig sind.
3. Isoliergehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Ummantelung (2) eine vorgespritzte Ummantelung ist, die eine Einschubseite mit einer Führung aufweist, in die die Teile (14, 14′) eingeschoben sind.
4. Isoliergehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem auf der den Anschlüssen (7) des Schalters (4) abgewandten Seite desselben ausgebildeten Boden (12) der Kunststoff-Ummantelung (2) und Seitenwänden (11) der Kunststoff-Ummantelung (2) Führungsnuten (13) ausgebildet sind, in die die Teile (14, 14′) eingeschoben sind.
5. Isoliergehäuse für Thermoschalter, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1′) aus Unterteil (21) und Oberteil (22) besteht, die formschlüssig unter Freilassung lediglich von Durchlässen für Anschlußleitungen (8) ineinander einsetzbar sind.
6. Isoliergehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (22) zumindestens einen Ansatz (24) aufweist, durch den bei zusammengesetzten Gehäuse die Keramikteile (14, 14′) gegen den Boden (12) des Unterteils (21) gedrückt werden.
7. Isoliergehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (22) zwei einen Relativabstand aufweisende Stege (26, 27) trägt, zwischen denen neben dem Hohlraum (3) für den Schalter (4) und die Keramikteile (14, 14′) eine weitere Luftkammer (28) gebildet ist, wobei die Stege (26, 27) dicht an den Anschlußleitungen (8) anliegen.
EP87107470A 1986-06-14 1987-05-22 Isoliergehäuse für Thermoschalter Expired - Lifetime EP0249766B1 (de)

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DE8616132U 1986-06-14

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EP0249766A3 EP0249766A3 (en) 1989-04-12
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