EP0284916A2 - Temperaturwächter mit einem Gehäuse - Google Patents
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- EP0284916A2 EP0284916A2 EP88104310A EP88104310A EP0284916A2 EP 0284916 A2 EP0284916 A2 EP 0284916A2 EP 88104310 A EP88104310 A EP 88104310A EP 88104310 A EP88104310 A EP 88104310A EP 0284916 A2 EP0284916 A2 EP 0284916A2
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- H01H1/504—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by thermal means
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- 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 a temperature monitor with a housing with a pot-shaped lower part and a cover part, wherein a bimetallic disc is arranged in the lower part and at least one movable contact part can be connected to a stationary counter contact under the action of the bimetallic disc, so that an electrical connection between the lower part, movable Contact part and counter contact part can be produced.
- a temperature monitor to which the invention relates has dimensions in the range of a few millimeters, typically a diameter of 5 to 8 mm and a height of less than 5 mm. If there is only one contact pair consisting of a movable contact part and a stationary counter-contact part, the current flow can be carried out in the simplest form via the bimetal disc itself, but is preferably carried out via an additional spring snap disc to the pot-shaped housing. In the case of two movable contacts with a corresponding counter contact, these are carried by a common support member moved by the bimetallic disc and the current flows directly. The current can be tapped from the mating contacts, which are generally arranged on the fixed part, via a current transmission element at one or more external connection contacts.
- Temperature switches namely temperature limiters, are known which only interrupt the electrical contact and can either be switched back by hand to re-establish the electrical connection or can be replaced. Temperature monitors are known which automatically return to themselves after a substantial change in temperature and restore the electrical connection. It can then happen that after the bimetallic disc has cooled down, it switches back again and restores the electrical connection without eliminating the fault that resulted directly from increased current flow or indirectly increased temperature development and thus the separation of the electrical connection by the bimetallic disc. Then there are so-called controller cycles.
- this object is achieved with a temperature monitor with a housing with a pot-shaped lower part and a cover part, a bimetallic disc being arranged in the lower part and at least one movable contact part being able to be connected to a stationary counter contact under the action of the bimetallic disc, so that an electrical connection between Lower part, movable contact part and counter-contact part can be produced, solved in that there is a permanent higher-resistance electrical connection between the counter-contact part and the lower part through a resistance part.
- the invention does not go the way of bridging the external connection contacts, which are connected to connecting wires, by a high-resistance, as is generally done in known open switches, in order to make them self-retaining.
- this would lead to a substantial enlargement of the entire assembly, so that they would ultimately no longer be usable for the intended purposes.
- a disadvantage of such a design would also be that the heat transfer from the high resistance to the bimetallic disc would be extremely poor.
- the invention rather proposes an integrated solution with an integrated design of the high-resistance resistor in existence which housing before.
- the resistance part is a PTC element.
- the use of such PTC - elements for bridging ansich is known.
- An extremely preferred embodiment provides that the electrical resistance of the resistance part is adjustable. As a result, a single high-resistance part can be used with a resistance part that has different bimetallic disks with different switching temperatures for different switches that have the same construction, which is set and adapted to the bimetallic disc used and its switching temperature.
- the resistance part is a metal or carbon resistance part guided in arcs, it being possible in particular to provide that the resistance part is punched out of a metal disk or the carbon resistance is applied as a layer, in particular printed on a support, and from a solidified one Glass melt is covered.
- bridges which can be removed exist between individual sections of the resistance part.
- the invention proposes that the hitherto exclusively insulating cover part, which establishes a mechanical connection between the stationary mating contact or the current transmission element connected to it from the stationary mating contact to an outer connection contact part and the lower housing part, is designed as a high-resistance element or with a is provided so that a high-resistance connection between the stationary counter contact and the metallic housing lower part is made.
- the switch according to the invention can be used in particular in places that are difficult to access, where there is also little space and / or contamination is to be feared. It can be used in particular within windings of electric motors, but also under pressure in front of lamps and in heaters.
- a particular advantage results from the combination of encapsulated miniature version and self-holding in that the switch can replace switches that can be reset by hand, solely because of the reset device, which still required a relatively large amount of space, which can be reduced by the switch according to the invention with the same level of safety.
- FIGS. 1 and 2 are essentially circular, as can be seen from FIG. 3 for the temperature monitor according to FIG. 2.
- the temperature monitors have a housing 1 with a cup-shaped lower part 2 and a cover part 3 closing this.
- the cover part 3 sits in a manner known per se either directly or indirectly on a circumferential shoulder 4 of the lower part and is pressed against it by a crimping 6 or flanging of the lower part 2 provided on the opposite side of the cover part 3.
- the cover part is made of insulating material, such as a ceramic or plastic part, or, insofar as it is conductive, it is used in an electrically insulated manner from the pot-shaped lower part.
- the electrically conductive part of the cover part serves as a counter-contact part (for example DE-OS 29 17 482).
- the cover part 3 is penetrated by one or more current transmission members 7, which on the inside carry a stationary counter-contact part 8 to a movable contact part 9, on the outside a connection contact element 11 and electrically connect them to one another.
- a bimetallic disk 12 and a spring snap disk 13 are seated in the lower housing part 2, which surround and carry the movable contact part 9 in central openings.
- the bimetallic snap disk 12 is relieved and the contact part 9 is pressed against the stationary counter contact 8 by the spring snap disk 13.
- the bimetallic disc 12 flips over, coming to a shoulder 14 with its outer edge System and presses the contact 9 against the action of the spring snap disk 13 from the mating contact 8, so that the current flow, which in the illustrated closed position from the terminal contact 11 via the connecting part 7, the mating contact 8, the movable contact 9, the spring snap disk 13 to the housing 2 , to which the additional external connection can be connected, is routed, is interrupted.
- the cover part 3 now has a so-called PTC element 16 which surrounds and carries the current transmission element 7 and is in electrical connection with the latter and on the one hand with the crimping 6 with the lower housing part 2.
- PTC element 16 which surrounds and carries the current transmission element 7 and is in electrical connection with the latter and on the one hand with the crimping 6 with the lower housing part 2.
- an insulating sleeve is arranged between the PTC element 16 and the current transmission element 7, so that the PTC element 16 is only inside lower area is in electrical connection with the stationary counter contact 8.
- insulating material 18 is arranged, which is also drawn in the area 19 under the PTC element 16. This leads to the contacting of the PTC; Elements 16 with the lower housing part 2 only in the area of the upper outer circumference, when the crimping 6 takes place.
- the bimetallic disc can spring back into its relieved position, so that the connection between the contact and counter-contact is restored under the action of the spring snap disc 13. After the voltage has been applied again, current can then flow back into contact 9 via mating contact 8.
- a resistance element 20 is arranged on a ceramic carrier 21 in such a way that it forms a high-resistance conductive resistance connection between the current transmission element 7 and the wall of the lower housing part 2.
- it does not connect the current transmission element 7 directly radially to the lower housing part 2, but has a curved or serpentine shape with part-ring-shaped interruption areas, as shown in FIG. 3.
- the resistance element 20 has contact rings 20 and contacts the current transmission element 7 at 26, then runs a bit radially and continues initially in a partially annular circle 27 to just before the extension 26, at 28, there again somewhat further radially outwards and then in a second annular part 29 to a region 31 lying radially outside the region 26 and there again radially up to the bearing on the wall of the lower part 2, where the outer contact ring 20 contacts the lower part 2 via its crimping 6.
- a further ceramic part 22 is arranged below the ceramic carrier 21, between which an intermediate layer 23 made of Teflon, Kapton or the like is used for sealing. is arranged, which is bent slightly upward and clamped between the wall of the lower part 2 and the insulating support 21 ( Figure 2, right).
- the branches 27, 29 are provided with radial connecting pieces 32. If all of the radial connectors 32 are maintained, the current can flow through the first radial connector 32a and the resistance is low. However, starting with the radial connecting piece 32a, these connecting pieces can also be broken out, as a result of which the resistance of the resistance element 20 increases, and it can thus be gradually adjusted to a desired value. Here, too, heat is generated in the resistance element 20, which contributes to keeping the bimetal snap disk 12 in its high-temperature position and thus the switch in its open position.
- two ring-shaped metallic contacts 20 were first installed on the outer and inner circumference of the ring-shaped ceramic carrier.
- the resistance element 20 is a carbon resistor applied to the ceramic carrier 21, which was first applied to the surface of the ceramic carrier as a mass containing carbon and glass mass in the described contour. When heated, the glass mass melts and covers the carbon on its top iso as a covering layer streaking, fixing it in the applied contour.
- the connecting pieces 32a can be separated by means of sand or laser beams - specifically. since the resistance element 20 is arranged on the upper side of the ceramic carrier 21, even after the switch has been installed, so that resistance changes or corrections can subsequently be made, such as from a silver-palladium alloy.
- the resistance element 20 consists of a silver layer which is printed on the cover part 3 and which can also be branded.
- contact or connection regions 26 are designed to be circumferentially widened, so that good contact is made with contact rings 41, 42.
- the contact ring 41 serves to establish the electrical connection to the lower housing part 2, while the contact ring 42 establishes the electrical connection to the mating contact part 8 or current transmission element 7.
- a tin layer is also provided in the areas 41, 42, which was also initially printed and was then heated to above the flow limit of the tin.
- the tin thus flows into the gaps between the lower part 2 and the cover part 3 on the one hand and between the cover part 3 and the current transmission element 7 on the other hand, and in addition to the good electrical contacting creates a seal to the interior of the housing 1, which other sealing measures, such as sealing rings (see also figure 6) between the shoulder 14 of the lower part and the associated shoulder 43 of the cover part 3, which can also be provided, supports, in part making it unnecessary.
- the upper edge of the lower part is bent inwards in the form of a flange 6.
- the flanging 6 By tinning the conductor track at least in the ring area 41, the flanging 6 can press into the relatively soft tin during the flanging and thus also contribute to the tightness and to the electrical contacting in a simple and convenient manner. Furthermore, a thermal seal can then practically be achieved by soldering to the lower part 2 in the area of the flange 6 and / or the current transmission element 7 (connection or contact groove).
- the current transmission element 7 is provided with a connecting lug 46 projecting perpendicularly from the housing surface via a base part 47 thereof, which in a preferred manner enables the connecting stranded wire 48 to be welded on at the given temperatures without overheating the switching mechanism of the temperature monitor is to be feared, since the heat source given during welding is arranged relatively far from the switching mechanism due to the configuration of the connecting strap 46. Only then is the connecting tab 46 bent over, so that it extends parallel to its foot part 47 engaging the current transmission element 7 in the opposite direction to the latter over the cover part 3 (FIG. 7). The second connection is made by soldering a further wire to the lower part 2 (not shown).
- the cover part 3 is cast with the entire connection area - formed by the parts 7, 46, 47, 48 - by means of a conventional casting compound, which is transparent in the exemplary embodiment shown, but can also be opaque.
- the actual resistance element 20 can also be covered by an insulator material, for example by applying a lacquer, a plastic or the like.
- FIG. 1 shows a configuration similar to that of FIG. 4, so that reference can be made to the above statements with regard to the same parts. Only a sealing washer 51 made of thermostable polyimide (Kapton) is inserted between the lower part 2 and the cover part 3 and is clamped between the shoulder 14 and the switch 43, so that a mechanical seal is provided. In certain cases, this design eliminates the need for sealing by means of tin and, if necessary, soldering, although this can also be provided in principle.
- a sealing washer 51 made of thermostable polyimide (Kapton)
- the main advantage of the switch according to the invention is that, despite its design as a self-holding switch, it can have the same extremely small dimensions as conventional miniature bimetallic switches due to its design when a high level of tightness is achieved, that is to say the design of the "self-holding" function compared to conventional switches does not require any additional volume bean speaks.
- the switch according to the invention can use conventional lower parts, switching mechanisms and contact and connection parts, so that only a few new parts have to be used, possibly only a cover part according to the invention instead of a conventional one, the necessary high-impedance resistance bridging the switching mechanism being achieved in the manner according to the invention.
- the switch according to the invention can, where conventional switches have been used up to now, replace them easily and in particular without taking up additional space.
- the switches shown have diameters of 8, for example up to 9 mm and heights of 2 to 2.5 mm (without sealing compound and connecting strap: with these 3.5 to 4 mm), with a cover part thickness including resistance track 20 of up to 1 mm with sufficient insulation.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Temperaturwächter mit einem Gehäuse mit einem topfförmigen Unterteil und einem Deckteil, wobei im Unterteil eine Bimetallscheibe angeordnet ist und unter Einwirkung der Bimetallscheibe mindestens ein bewegliches Kontaktteil mit einem stationären Gegenkontakt in Verbindung bringbar ist, so daß eine elektrische Verbindung zwischen Unterteil, beweglichen Kontaktteil und Gegenkontaktteil herstellbar ist.
- Derartige gattungsgemäße Miniatur-Temperaturwächter sind in verschiedener Ausgestaltung aus den folgenden Offenlegungsschriften bekannt: 17 90 103, 21 21 802, 24 33 901, 24 42 090, 24 42 397, 25 05 966, 25 11 314, 26 44 411, 29 17 482, 31 22 899. Zu Details wird auf die dortigen Druckschriften verwiesen, deren Inhalt zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Es handelt sich um sehr kleine kompakte Schalter mit einem Gehäuse und einem topfförmigen Unterteil und einem dieses - schließenden Oberteil, wobei im Gehäuse ein Schaltwerk angeordnet ist, das einen oder mehrere Kontakte aufweist, die durch eine Bimetallscheibe zentral getragen und geschaltet werden. Ein Temperaturwächter, auf den sich die Erfindung bezieht, hat Abmessungen im Bereich einiger Millimeter, so typischerweise einen Durchmesser von 5 bis 8 mm und eine Höhe von weniger als 5 mm. Soweit nur ein Kontaktpaar aus beweglichem Kontaktteil und stationärem Gegenkontaktteil vorhanden ist, kann der Stromfluß in einfachster Form über die Bimetallscheibe selbst erfolgen, erfolgt vorzugsweise aber über eine zusätzliche Federschnappscheibe zum topfförmigen Gehäuse. Bei zwei beweglichen Kontakten mit entsprechendem Gegenkontakt, werden diese von einem gemeinsamen durch die Bimetallscheibe bewegten Trägerglied getragen und der Stromfluß erfolgt direkt. Von den Gegenkontakten, die in der Regel am Festteil angeordnet sind, ist der Strom über ein Stromübertragungsglied an ein oder mehreren äußeren Anschlußkontakten abgreifbar. Es sind Temperaturschalter, nämlich Temperaturbegrenzer bekannt, die nur den elektrischen Kontakt unterbrechen und entweder zur erneuten Herstellung der elektrischen Verbindung von Hand rückschaltbar sind oder aber ausgetauscht werden. Es sind Temperaturwächter bekannt, die sich nach wesentlicher Temperaturänderung selbsttätig wieder zurück und die elektrische Verbindung wieder herstellen. Es kann dann passieren, daß nach Abkühlung der Bimetallscheibe diese wieder zurückschaltet und die elektrische Verbindung wieder herstellt, ohne daß der Fehler, der direkt aufgrund erhöhten Stromflußes oder indirekt erhöhter Temperaturentwicklung und damit der Trennung der elektrischen Verbindung durch die Bimetallscheibe geführt hat, behoben ist. Es kommt dann zu sogenannten Reglertakten.
- Es ist bei offenen Schaltern anderer Gattung - schon bekannt, parallel zum Schaltkontakt zwischen Anschlußenden hochohmige Widerstände anzuordnen, durch die nach Öffnen des Schalters ein geringer Strom fließt und Wärme erzeugt. durch die die Bimetallscheibe auf höherer Temperatur gehalten, so daß sie den Schalter offen hält. Der Stromfluß wird erst durch externes Unterbrechen der Stromzufuhr, wie durch Ausschalten eines Hauptschalters unterbrochen, so daß erst dann die Bimetallscheibe wieder zurückspringen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Miniatur-Temperaturschalter der eingangs genannten Art als selbsthaltende Temperaturschalter auszubilden. Dabei sollen die kleinen Abmessungen dieser Schalter und die Anordnung in einem geschlossenen kleinen Gehäuse beibehalten werden und eine wirksamere Wärmeerzeugung zum sicheren Offenhalten des Schalters erzielt werden.
- Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem Temperaturwächter mit einem Gehäuse mit einem topfförmigen Unterteil und einem Deckteil, wobei im Unterteil eine Bimetallscheibe angeordnet ist und unter Einwirkung der Bimetallscheibe mindestens ein bewegliches Kontaktteil mit einem stationären Gegenkontakt in Verbindung bringbar ist, so daß eine elektrische Verbindung zwischen Unterteil, beweglichen Kontaktteil und Gegenkontaktteil herstellbar ist, dadurch gelöst, daß zwischen Gegenkontaktteil und Unterteil eine permanente höherohmige elektrische Verbindung durch ein Widerstandsteil besteht.
- Zur optimalen Lösung der Aufgabe geht die Erfindung nicht den Weg die äußeren Anschlußkontakte, die mit Anschlußdrähten verbunden sind, durch einen hochohmigen Widerstand zu überbrücken, wie dies im übrigen bei bekannten offenen Schaltern in der Regel getan wird, um diese selbsthaltend auszubilden. Dies würde bei den erfindungsgemäßen Miniaturschaltern zu einer wesentlichen Vergrößerung der gesamten Baugruppe führen, so daß diese letztendlich nicht mehr für die vorgesehenen Zwecke einsetzbar wären. Nachteilig wären bei einer solchen Ausbildung auch, daß der Wärmeübergang von in dem hochohmigen Widerstand zur Bimetallscheibe äußerst schlecht wäre. Die Erfindung schlägt demgegenüber vielmehr eine integrierte Lösung mit integrierter Ausbildung des hochohmigen Widerstandes im vorhandenen Gehäuse vor.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen. daß das Widerstandsteil ein PTC-Element ist. Der Einsatz derartiger PTC-Elemente zur Überbrückung ansich ist bekannt. Eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß der elektrische Widerstand des Widerstandsteils einstellbar ist. Hierdurch kann mit einem Widerstandsteil, daß für verschiedene Schalter, die bei gleichem konstruktivem Aufbau Bimetallscheiben mit unterschiedlichen Schalttemperaturen aufweisen, ein einziges hochohmiges Widerstandsteil verwendet werden, das je nach der verwendeten Bimetallscheibe und deren Schalttemperatur eingestellt und an diese angepaßt wird. In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß das Widerstandsteil ein in Bögen geführtes Metall-oder Kohlenstoffwiderstandsteil ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, daß das Widerstandsteil aus einer Metallscheibe ausgestanzt ist bzw. der Kohlewiderstand als Schicht auf einem Träger insbesondere aufgedruckt aufgebracht ist und von einer erstarrten Glasschmelze abgedeckt ist. Zur Einstellung sieht eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung vor, daß zwischen einzelnen Abschnitten des Widerstandsteils Brücken bestehen, die entfernbar sind.
- In bevorzugter Ausgestaltung schlägt also die Erfindung vor, daß das bisher ausschließlich isolierende Deckteil, das eine mechanische Verbindung zwischen dem stationären Gegenkontakt bzw. den mit diesem verbundenen Stromübertragungsglied vom stationären Gegenkontakt zu einem äußeren Anschlußkontaktteil und dem Gehäuseunterteil herstellt, als hochohmiges Widerstandselement ausgebildet oder mit einem solchen versehen wird, so daß eine hochohmige Verbindung zwischen dem stationären Gegenkontakt und dem metallischen Gehäuseunterteil hergestellt wird.
- Der erfindungsgemäße Schalter ist insbesondere an schwer zugänglichen Stellen einsetzbar, an dem darüberhinaus wenig Platz besteht und/oder Verschmutzungen zu befürchten sind. Es kann insbesondere innerhalb von Wicklungen von Elektro motoren, aber auch bei Druck vor Lampen und in Heizgeräten eingesetzt werden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich durch die Kombination von gekapselter Kleinstausführung und Selbsthalten dahingehend, daß der Schalter von Hand rückstellbare Schalter ersetzen kann, dies alleine aufgrund der Rücksetzeinrichtung, der noch relativ großen Raumbedarf hatte, der durch den erfindungsgemäßen Schalter bei gleicher Sicherheit reduziert werden kann.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Temperaturwächters unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturwächters im Schnitt:
- Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgegemäßen Temperaturwächters im Schnitt;
- Fig. 3 einen Schnitt entsprechend 111-111 in der Figur 2 im wesentlichen durch das Widerstandselement.
- Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturwächters in einem Schnitt entsprechend dem Schnitt der Fig.1 und
- Fig. 5 eine Aufsicht auf das Deckteil der Ausgestaltung nach Fig.4 entsprechend der Pfeile V - V;
- Fig. 6 einen Schnitt entsprechend dem der Fig. 4 durch eine Ausführungsform ähnlich der der Fig.4 mit einer zusätzlichen Isolierscheibe und
- Fig. 7 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schalters mit vergossenem Deckteil.
- Die erfindungsgemäßen Temperaturwächter der Figuren 1 und 2 sind im wesentlichen kreisförmig ausgebildet, wie für den Temperaturwächter nach der Figur 2 aus der Figur 3 entnehmbar ist.
- Die Temperaturwächter weisen ein Gehäuse 1 mit einem topfförmigen Unterteil 2 und einem dieses verschließenden Deckteil 3 auf. Das Deckteil 3 sitzt in ansich bekannter Weise entweder direkt oder indirekt auf einen umlaufenden Absatz 4 des Unterteils auf und wird gegen diesen durch eine auf der gegenüberliegenden Seite des Deckteils 3 vorgesehene Umkrimpung 6 oder Bördelung des Unterteils 2 gedrückt. Bei bekannten Temperaturwächtern besteht das Deckteil aus Isoliermaterial, wie ein Keramik-oder auch Kunststoffteil oder es ist aber, soweit es leitend ist, ist es gegenüber dem topfförmigen Unterteil elektrisch isoliert eingesetzt. In letzterem Falle dient der elektrische leitende Teil des Deckteiles als Gegenkontaktteil (beispielsweise DE-OS 29 17 482). Im erstgenannten Fall ist das Deckteil 3 durch ein oder mehrere Stromübertragungsglieder 7 durchsetzt, die nach innen hin ein stationäres Gegenkontaktteil 8 zu einem beweglichen Kontaktteil 9, nach außen hin ein Anschlußkontaktelement 11 tragen und elektrisch miteinander verbinden.
- Im Gehäuseunterteil 2 sitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Bimetallscheibe 12 sowie eine Federschnappscheibe 13 ein, die in zentralen Durchbrüchen das bewegliche Kontaktteil 9 umgeben und tragen. In der dargestellten Position ist die Bimetallschnappscheibe 12 entlastet und das Kontaktteil 9 wird durch die Federschnappscheibe 13 gegen den stationären Gegenkontakt 8 gedrückt. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturgrenze springt die Bimetallscheibe 12 um, kommt dabei an einem Absatz 14 mit ihrem Außenrand zur Anlage und drückt den Kontakt 9 entgegen der Wirkung der Federschnappscheibe 13 vom Gegenkontakt 8 ab, so daß der Stromfluß, der in der dargestellten Schließstellung vom Anschlußkontakt 11 über das Verbindungsteil 7, den Gegenkontakt 8, den beweglichen Kontakt 9, die Federschnappscheibe 13 zum Gehäuse 2, an dem der weitere externe Anschluß angeschlossen werden kann, geführt ist, unterbrochen wird.
- Bei der Ausgestaltung der Figur 1 weist das Deckteil 3 nun ein sogenanntes PTC-Element 16 auf, welches das Stromübertragungsglied 7 umschließt und trägt und einerseits mit diesen sowie andererseits bei der Umkrimpung 6 mit dem Gehäuseunterteil 2 in elektrischer Verbindung steht. Um hier bei vorgegebenen geometrischen Abmessungen den Stromflußweg über das PTC-Element 16 und damit den durch dieses bewirkten elektrischen Widerstand möglichst groß zu machen ist zwischen PTC-Element 16 und Stromübertragungsglied 7 eine isolierende Hülse angeordnet, so daß das PTC-Element 16 nur im inneren unteren Bereich mit dem stationären Gegenkontakt 8 in elektrischer Verbindung steht. In gleicher Weise ist zwischen der Umfangswand des PTC-Elements 16 und der achsparallelen Gehäusewand des Gehäuseunterteils 2 Isoliermaterial 18 angeordnet, welches im übrigen noch im Bereich 19 unter das PTC-Element 16 gezogen ist. Dies führt dazu, daß die Kontaktierung des PTC- ; Elememts 16 mit dem Gehäuseunterteil 2 lediglich im Bereich des oberen Außenumfanges, bei der Umkrimpung 6 erfolgt.
- Wenn der Temperaturwächter geschlossen ist (dargestellte Stellung), so fließt der Strom in der i oben angegebenen Weise über den Kontakt 9 und die Federschnappscheibe 13, wogegen ein Stromfluß über das PTC-Element 16 vernachlässigbar ist, da dessen Widerstand gegenüber dem vorgenannten Stromweg relativ groß ist. Öffnet nun der Schalter durch Abheben des Kontakts 9 vom Gegenkontakt 8, so fließt ein durch den Widerstand des PTC-Elements 16 bestimmter Strom über diesen und erwärmt ihn. Durch die Erwärmung wird eine Temperatur aufrechterhalten, in der die Bimetallschnappscheibe 12 den Kontakt 9 vom Gegenkontakt 8 abhält, so daß dieser Stromweg weiterhin unterbrochen bleibt. Ein Zurückschnappen der Bimetallscheibe 12 ist erst möglich, wenn von Hand die über den Wächter 1 ; anliegende Spannung unterbrochen wird, so daß auch über das PTC-Element 16 kein Strom mehr fließen kann. Durch die Abkühlung kann die Bimetallscheibe dann wieder in ihre dargestellte entlastete Stellung zurückspringen, so daß die Ver- i bindung zwischen Kontakt und Gegenkontakt unter Einwirkung der Federschnappscheibe 13 wieder hergestellt ist. Nach erneutem Anlegen der Spannung kann Strom dann wieder über den Gegenkontakt 8 in den Kontakt 9 fließen.
- Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist ein Widerstandselement 20 derart auf einem Keramikträger 21 angeordnet, daß es eine hochohmige leitende Widerstandsverbindung zwischen dem Stromübertragungsglied 7 und der Wand des Gehäuseunterteils 2 bildet. Um einen angestrebten großen Widerstand des Widerstandselements 20 zu erzielen, verbindet dieses nicht das Stromübertragungsglied 7 direkt radial mit dem Gehäuseunterteil 2, sondern weist eine gebogene oder schlangenlinieförmige Form mit teilringförmigen Unterbrechungsbereichen auf, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Das Widerstandselement 20 weist Kontaktringe 20 auf und kontaktiert mit einem solchen das Stromübertragungsglied 7 bei 26, verläuft dann ein Stück radial und weiterhin zunächst in einem teilringförmigen Kreis 27 bis kurz vor das Ansatzstück 26, bei 28, dort wieder etwas weiter radial nach außen und dann in einem zweiten ringförmigen Teil 29 bis zu einem radial außerhalb des Bereichs 26 liegenden Bereich 31 und dort wieder radial bis zur Anlage an der Wand des Unterteils 2, wo der äußere Kontaktring 20 das Unterteil 2 über dessen Umkrimpung 6 kontaktiert. Unterhalb des Keramikträgers 21 ist ein weiteres Keramikteil 22 angeordnet, zwischen denen zur Abdichtung eine Zwischenlage 23 aus Teflon, Kapton od.dgl. angeordnet ist, die leicht nach oben gebogen und zwischen der Wand des Unterteils 2 und dem Isolierträger 21 eingespannt ist (Figur 2,rechts). Die Zweige 27, 29 sind mit radialen Verbindungsstücken 32 versehen. Wenn alle radialen Verbindungsstücke 32 beibehalten werden, so kann der Stromfluß über das erste radiale Verbindungsstück 32a führen und der Widerstand ist gering. Es können aber auch angefangen mit dem radialen Verbindungsstück 32a diese Verbindungsstücke herausgebrochen werden, wodurch sich der Widerstand des Widerstandelements 20 erhöht, und er derart auf einen gewünschten Wert stufenweise eingestellt werden kann. Auch hier entsteht im Widerstandselement 20 Wärme, die dazu beiträgt, die Bimetallschnappscheibe 12 in ihrer Hochtemperaturstellung und damit den Schalter in seiner Offenstellung zu halten.
- Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurden zunächst zwei ringförmige metallische Kontaktierungen 20 an äußerer und innerer Umfassung des ringförmigen Keramikträgers eingebaut. Das Widerstandselement 20 ist ein auf den Keramikträger 21 aufgebrachter Kohlewiderstand, der zunächst als eine Kohlenstoff und Glasmasse enthaltende Masse in der beschriebenen Kontur auf die Oberfläche des Keramikträgers aufgebracht wurde. Unter Erhitzung schmilzt die Glasmasse und deckt als Deckschicht den Kohlenstoff auf dessen Oberseite isolierend ab, wobei es ihn in der aufgebrachten Kontur fixiert. Die Verbindungsstücke 32a können mittels Sand-oder Laserstrahlen aufgetrennt werden - und zwar. da das Widerstandselement 20 auf der Oberseite des Keramikträgers 21 angeordnet ist, auch nach der Montage des Schalters, so daß nachträglich Widerstandsänderungen oder - korrekturen vornehmbar sind, wie aus einer Silberpaladium Legierung.
- Bei der Ausgestaltung der Figuren 4 und 5 ist in das topfförmige Unterteil 2 des Gehäuses 1 ein einstückiges Deckteil 3 eingesetzt, das aus Oxyd-Keramik besteht und den Keramikträger für das Widerstandselement 20 bildet. Das Widerstandselement 20 besteht aus einer auf das Deckteil 3 aufgedruckten Silberschicht, die weiterhin eingebrand sein kann. Kontakt-oder Ansschlußbereiche 26 sind bei dieser Ausführungsform umfangsmäßig verbreitert ausgebildet, so daß eine gute Kontaktierung mit Kontaktringen 41, 42 gegeben ist. Der Kontaktring 41 dient zur Herstellung der elektrischen Verbindung zum Gehäuseunterteil 2, während der Kontaktring 42 die elektrische Verbindung zum Gegenkontaktteil 8 oder Stromübertragungsglied 7 herstellt. Diese Kontaktierungen können nur noch dadurch unterstützt sein, daß in den Bereichen 41,42 weiterhin eine Zinnschicht vorgesehen ist, die zunächst ebenfalls aufgedruckt wurde und anschließend bis über die Fließgrenze des Zinns hin erhitzt wurde. Das Zinn fließt damit in die Zwischenräume zwischen Unterteil 2 und Deckteil 3 einerseits und zwischen Deckteil 3 und Stromübertragungsglied 7 andererseits und stellt so neben der guten elektrischen Kontaktierung eine Abdichtung zum Inneren des Gehäuses 1 her, die andere Abdichtungsmaßnahmen, wie beispielsweise Dichtungsringe (siehe auch Figur 6) zwischen dem Absatz 14 des Unterteils und der zugeordneten Schulter 43 des Deckteils 3, die ebenfalls vorgesehen sein können, unterstützt, zum Teil entbehrlich macht. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der obere Rand des Unterteils in Form einer Bördelung 6 nach innen umgebogen. Durch eine Verzinnung der Leiterbahn zumindestens im Ringbereich 41 kann beim Bördeln die Bördelung 6 in das relativ weiche Zinn eindrücken und damit ebenfalls sowohl zur Dichtigkeit als auch zur elektrischen Kontaktierung in einfacher und bequemer Weise beitragen. Weiterhin kann dann durch Verlöten mit dem Unterteil 2 im Bereich der Bördelung 6 und/oder dem Stromübertragungsglied 7 (Anschluß-bzw. Kontaktnut) praktisch eine thermetische Abdichtung erreicht werden. Zur Kontaktierung an eine Litze ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Stromübertragungsglied 7 mit einer senkrecht von der Gehäuseoberfläche vortragenden Anschlußlasche 46 über ein Fußteil 47 derselben versehen, die in bevorzugter Weise die Anschweissung der Anschlußlitze 48 mit den hierbei gegebenen Temperaturen ermöglicht, ohne daß eine Überhitzung des Schaltwerks des Temperaturwächters zu befürchten ist, da durch die Ausgestaltung der Anschlußlasche 46 die beim Schweißen gegebene Wärmequelle relativ weit ab vom Schaltwerk angeordnet ist. Erst anschließend wird die Anschlußlasche 46 umgebogen, so daß sich parallel zu ihrem am Stromübertragungsglied 7 angreifenden Fußteil 47 in entgegengesetzter Richtung zu diesem über den Deckteil 3 erstreckt (Fig.7). Der zweite Anschluß wird durch Anlöten einer weiteren Litze am Unterteil 2 vorgenommen (nicht dargestellt). Das Deckteil 3 wird mit dem gesamten Anschlußbereich - gebildet durch die Teile 7,46,47,48 - mittels einer üblichen Vergußmasse vergossen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel transparent ist, aber auch undurchsichtig sein kann. Das eigentliche Widerstandselement 20 kann noch durch ein Isolatormaterial abgedeckt sein, beispielsweise durch Aufbringen eines Lackes, eines Kunststoffs oder dergleichen.
- Die Figur 1 zeigt eine der Figur 4 konstante ähnliche Ausgestaltung, so daß hinsichtlich gleicher Teile auf obige Ausführungen verwiesen werden kann. Es ist lediglich weiterhin eine Dichtungsscheibe 51 aus thermostabilem Polyimid (Kapton) zwischen dem Unterteil 2 und dem Deckteil 3 eingelegt und zwischen dessen Absatz 14 und Schalter 43 eingespannt ist, so daß eine mechanische Abdichtung gegeben ist. Durch diese Ausgestaltung kann in gewissen Fällen auf Abdichtung mittels Zinn und gegebenenfalls Verlöten verzichtet werden, wenn dies auch grundsätzlich zusätzlich vorgesehen sein kann.
- Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Schalters liegt darin, daß er trotz Ausgestaltung als selbsthaltender Schalter, durch seine Ausgestaltung bei Erreichen hoher Dichtigkeit die gleichen äußerst geringen Abmessungen aufweisen kann, wie herkömmliche Miniaturbimetallschalter, daß also die Ausgestaltung der "Selbsthaltung" gegenüber herkömmlichen Schaltern kein zusätzliches Volumen bean sprucht. Der erfindungsgemäße Schalter kann herkömmliche Unterteile, Schaltwerke und Kontakt-und Anschlußteile verwenden, so daß nur wenige Neuteile eingesetzt werden müssen, gegebenenfalls lediglich ein erfindungsgemäßes Deckteil statt einem herkömmlichen, wobei der das Schaltwerk überbrückende notwendige hochohmige Widerstand in der erfindungsgemäßen Weise erreicht wird. Der erfindungsgemäße Schalter kann dort, wo bisher herkömmliche Schalter eingesetzt werden, diese ohne weiteres und insbesondere ohne zusätzlichen Platzbedarf ersetzen. Die dargestellten Schalter weisen beispielsweise Durchmesser von 8 bis 9 mm und Höhen von 2 bis 2,5 mm (ohne Vergußmasse und Anschlußlasche: mit diesen 3,5 bis 4 mm), bei einer Deckteilstärke einschließlich Widerstandsbahn 20 von bis zu 1 mm bei ausreichender Isolierung auf.
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