EP0756302B1 - Thermostat of modular construction - Google Patents
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- EP0756302B1 EP0756302B1 EP96106745A EP96106745A EP0756302B1 EP 0756302 B1 EP0756302 B1 EP 0756302B1 EP 96106745 A EP96106745 A EP 96106745A EP 96106745 A EP96106745 A EP 96106745A EP 0756302 B1 EP0756302 B1 EP 0756302B1
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- H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
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- H01H81/00—Protective switches in which contacts are normally closed but are repeatedly opened and reclosed as long as a condition causing excess current persists, e.g. for current limiting
- H01H81/02—Protective switches in which contacts are normally closed but are repeatedly opened and reclosed as long as a condition causing excess current persists, e.g. for current limiting electrothermally operated
Definitions
- Such a temperature monitor is known from EP-A1-226 663.
- Such temperature monitors are used to protect electrical consumers used for which they are connected in series with the consumer be so that its operating current through the Temperature monitor flows.
- the temperature monitor is close thermal contact with the consumer to be monitored, so that this transfers its temperature to the bimetal switchgear. If the temperature of the consumer rises inadmissibly, so the bimetal switchgear opens, and the current flow to it Consumer is interrupted.
- Such a temperature monitor is from DE-OS-41 42 716 known.
- the known temperature monitor includes an overtemperature or overcurrent opening bimetal switchgear, to which a first Heating resistor in parallel and with a second heating resistor is connected in series.
- Another temperature monitor known from DE-OS-43 36 564 includes one with conductive and insulating coatings Provided ceramic carrier plate, on which an encapsulated bimetal rear derailleur is arranged, next to which a PTC thermistor module sits, which is electrically parallel to the bimetal rear derailleur is switched and acts as the first heating resistor.
- Ceramic carrier plate On the Ceramic carrier plate is also a thick film resistor arranged, which leads under the bimetal rear derailleur and with this is connected in series. The series resistor is used here however, not for overcurrent protection, but for adjustment of the switching point.
- the operating current of the consumer flows in series switched second heating resistor of a few ohms as well the closed contacts of the bimetallic rear derailleur that the bridges the first heating resistor.
- temperature monitor known from DE-OS-43 36 564 functionally meets many requirements, it is disadvantageous that it has a relatively bulky and large design, the is due in particular to the ceramic carrier plate. For reasons of accommodation and heat capacity Such temperature monitors are usually very small executed, for example. They have a diameter of 10 mm and a height of 5 mm, which places extreme demands on manufacturing accuracy represents and at the same time the need simple and at the same time functionally reliable constructions.
- this task with regard to the temperature monitor solved in that the first component at comparable mechanical construction as a heating resistor or as an insulator and / or the second component with a comparable mechanical Structure designed as a series resistor or as a short-circuit part is, so that with the same mechanical structure according to the modular principle built-up temperature monitor with pure overtemperature protection, with overtemperature protection and self-holding function, with overtemperature protection and current sensitivity or with Over-temperature protection, self-holding function and current sensitivity are provided, one being the bimetal rear derailleur Receiving housing is provided, which is a pot-like, electrical conductive lower part and a closing, has electrically conductive cover part, which with the lower part is connected via insulation, the first component between Cover part and lower part is switched, under the bimetal rear derailleur the second component is arranged at the bottom of the lower part is that between the lower part and a contact surface is switched, and the bimetal rear derailleur in the closed State the cover part connects to the contact surface.
- This measure is also from a design point of view an advantage, because it is made of an extremely pressure-resistant housing electrically conductive lower part and lid part formed that completely encapsulates the bimetal rear derailleur, so that this protected from external influences in a manner known per se becomes.
- Another advantage is that the assembly of the new Temperature monitor designed very simple, in the lower part you only have to do the second component one after the other, then the bimetal rear derailleur, then the first component and finally the cover part with the interposition of insulation be introduced, while still being inserted for the to ensure electrical connections between the individual parts is.
- the second component is a Bottom of the base covering plate is between the Contact surface and the lower part is switched, the plate either has an insulating carrier material on which a series resistor is arranged, which with the contact surface and is connected to the lower part, or even a short circuit represents between the contact surface and the lower part.
- the contact surface is preferably electrical conductive ring formed between the plate and the bimetal rear derailleur is arranged.
- the first component is a ring part is on which the cover part rests and through its ring opening through the bimetal rear derailleur in connection with the cover part arrives, the ring member preferably on an electrical conductive ring washer, which is conductive with the lower part connected is.
- the ring part is either made of resistance material, preferably made of PTC material, or else an isolator.
- the advantage here is that there is first electrical insulation between the lower part on the one hand and the plate on the other, the spring washer and the bimetallic snap washer is, this isolation at the same time as a support for the serves as an electrically conductive washer over which the ring part comes into contact with the lower part.
- the cover part 14 is supported with its underside a first electrical component 17, which is in the form of a ring part 18 is trained.
- the ring part 18 in turn lies on one electrically conductive washer 19 on its edges is conductively connected to the lower part 13.
- the ring 23 in turn lies on a second electrical component 25 in the form of a plate 26 which in the lower part 13 on the Floor 27 is arranged.
- the plate 26 has a via 28 on that a conductive connection between the Lower part 13 and the top 29 of the plate 26 produces.
- a convex spring washer 31 sits on the contact surface 24, which carries a movable switch contact 32, which by the Ring part 18 cooperates with a fixed switching contact 33, which is arranged on the cover part 14.
- On the movable switch contact 32 is a bimetallic snap disk 34 put over, in the switching state shown in Fig. 1 Has temperature below their switching temperature.
- Bimetal switching mechanism 35 which in the state shown in FIG. 1 an electrically conductive connection between the cover part 14 and the contact surface 24. If the temperature the bimetallic snap disk 34 beyond the switching temperature increases, the bimetallic snap disc suddenly snaps off of the convex shown into a concave shape, whereupon they now with its outer edge on the insulating layer 20 supports and the movable switch contact against the force of Spring washer 31 lifts off the fixed switch contact 33, so that the electrical connection just discussed between the Cover part 14 and the contact surface 24 is opened.
- temperature monitors 10 which are completely identical in terms of their mechanical properties, but which differ in their electrical properties, can thus be produced in a modular manner. If, for example, the component 17 is an insulating part 41 and the component 25 is a short-circuit part 43, the temperature monitor 10 fulfills a pure temperature monitoring function. If, on the other hand, the component 25 is equipped with a series resistor R V , the temperature monitor is current sensitive, the flowing current generates heat in the series resistor R V , which ensures that the bimetallic switching mechanism 35 opens when the current flow is too high.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturwächter mit einem zum Schutz eines Verbrauchers bei Übertemperatur schaltenden Bimetall-Schaltwerk, einem dem Bimetall-Schaltwerk zugeordneten ersten elektrischen Bauteil, das zumindest bei geöffnetem Bimetall-Schaltwerk in Reihe zwischen Anschlüssen des Temperaturwächters liegt, und einem dem Bimetall-Schaltwerk zugeordneten zweiten elektrischen Bauteil, das zumindest bei geschlossenem Bimetall-Schaltwerk in Reihe mit diesem zwischen den Anschlüssen des Temperaturwächters liegt.The present invention relates to a temperature monitor one to protect a consumer in the event of overtemperature Bimetal rear derailleur, one assigned to the bimetal rear derailleur first electrical component, at least when open Bimetal rear derailleur in series between connectors of the Temperature monitor is located, and an associated with the bimetal switchgear second electrical component, at least when closed Bimetal rear derailleur in series with this between the connections of the temperature monitor.
Ein derartiger Temperaturwächter ist aus der EP-A1-226 663 bekannt.Such a temperature monitor is known from EP-A1-226 663.
Derartige Temperaturwächter werden zum Schutz elektrischer Verbraucher eingesetzt, wozu sie in Reihe mit dem Verbraucher geschaltet werden, so daß dessen Betriebsstrom durch den Temperaturwächter fließt. Der Temperaturwächter steht in engem thermischem Kontakt mit dem zu überwachenden Verbraucher, so daß dieser seine Temperatur an das Bimetall-Schaltwerk weitergibt. Erhöht sich die Temperatur des Verbrauchers unzulässig, so öffnet das Bimetall-Schaltwerk, und der Stromfluß zu dem Verbraucher ist unterbrochen.Such temperature monitors are used to protect electrical consumers used for which they are connected in series with the consumer be so that its operating current through the Temperature monitor flows. The temperature monitor is close thermal contact with the consumer to be monitored, so that this transfers its temperature to the bimetal switchgear. If the temperature of the consumer rises inadmissibly, so the bimetal switchgear opens, and the current flow to it Consumer is interrupted.
Derartige Temperaturwächter sind aus der Praxis bekannt.Such temperature monitors are known in practice.
Ferner ist es bekannt, diese Temperaturwächter zusätzlich mit einer Selbsthaltefunktion und/oder einer Überstromempfindlichkeit auszurüsten.It is also known to additionally use this temperature monitor a self-holding function and / or an overcurrent sensitivity equip.
Ein derartiger Temperaturwächter ist aus der DE-OS-41 42 716 bekannt.Such a temperature monitor is from DE-OS-41 42 716 known.
Der bekannte Temperaturwächter umfaßt ein bei Übertemperatur oder Überstrom öffnendes Bimetall-Schaltwerk, zu dem ein erster Heizwiderstand parallel und mit dem ein zweiter Heizwiderstand in Reihe geschaltet ist.The known temperature monitor includes an overtemperature or overcurrent opening bimetal switchgear, to which a first Heating resistor in parallel and with a second heating resistor is connected in series.
Ein aus der DE-OS-43 36 564 bekannter weiterer Temperaturwächter umfaßt eine mit leitenden und isolierenden Beschichtungen versehene Keramikträgerplatte, auf der ein gekapseltes Bimetall-Schaltwerk angeordnet ist, neben dem ein Kaltleiterbaustein sitzt, der elektrisch parallel zu dem Bimetall-Schaltwerk geschaltet ist und als erster Heizwiderstand wirkt. Auf der Keramikträgerplatte ist weiter ein Dickschichtwiderstand angeordnet, der unter das Bimetall-Schaltwerk führt und mit diesem in Reihe geschaltet ist. Der Vorwiderstand dient hier jedoch nicht dem Schutz von Überstrom, sondern zur Einstellung des Schaltpunktes. Another temperature monitor known from DE-OS-43 36 564 includes one with conductive and insulating coatings Provided ceramic carrier plate, on which an encapsulated bimetal rear derailleur is arranged, next to which a PTC thermistor module sits, which is electrically parallel to the bimetal rear derailleur is switched and acts as the first heating resistor. On the Ceramic carrier plate is also a thick film resistor arranged, which leads under the bimetal rear derailleur and with this is connected in series. The series resistor is used here however, not for overcurrent protection, but for adjustment of the switching point.
Aufgabe dieser bekannten Temperaturwächter ist es, den Stromfluß durch den elektrischen Verbraucher zu unterbrechen, wenn dieser Verbraucher eine zu hohe Temperatur aufweist, oder ggf. auch dann, wenn der Strom durch den Verbraucher zu hohe Werte aufweist. Zu diesem Zweck wird der bekannte Temperaturwächter in Reihe zu dem Verbraucher geschaltet, so daß der Temperaturwächter von dem durch den Verbraucher fließenden Strom durchflossen wird, wobei das Bimetall-Schaltwerk bei Temperaturen unterhalb der Ansprechtemperatur und/oder bei Strömen unterhalb des Ansprechstromes geschlossen ist.The task of these known temperature monitors is to control the current flow interrupted by the electrical consumer if this Consumer has too high a temperature, or possibly also then when the current through the consumer is too high values having. For this purpose, the well-known temperature monitor connected in series to the consumer, so that the temperature monitor flowed through by the current flowing through the consumer the bimetal rear derailleur at temperatures below the response temperature and / or for currents below of the response current is closed.
Der Betriebsstrom des Verbrauchers fließt über den in Reihe geschalteten zweiten Heizwiderstand von einigen Ohm sowie über die geschlossenen Kontakte des Bimetall-Schaltwerkes, das den ersten Heizwiderstand überbrückt. Überschreitet die Temperatur des Verbrauchers jetzt einen vorgegebenen Grenzwert, so öffnet das in thermischem Kontakt mit dem Verbraucher stehende Bimetall-Schaltwerk plötzlich seine Kontakte, indem eine Bimetall-Schnappscheibe im Inneren des Bimetall-Schaltwerkes umspringt. Der Strom fließt nunmehr über den in Reihe geschalteten Heizwiderstand sowie über den zweiten Heizwiderstand, der einen so großen Widerstand aufweist, daß der Strom sehr viel geringer ist als der ursprüngliche Betriebsstrom, so daß der Verbraucher quasi abgeschaltet ist. Infolge der Kaltleitercharakteristik des zweiten Heizwiderstandes bei dem Temperaturwächter aus der DE-OS-43 36 564 geht der Strom mit der Aufheizung dieses Heizwiderstandes weiter zurück. Durch die Wärmestrahlung und/oder -leitung von diesem Heizwiderstand wird die Bimetall-Schnappscheibe weiter so aufgeheizt, daß sie selbsthaltend in ihrer Stellung mit geöffneten Kontakten verbleibt. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei einer Abkühlung des infolge von Übertemperatur abgeschalteten Verbrauchers eine automatische Widereinschaltung erfolgt, was zu einem sogenannten Kontaktflattern mit periodischem Wiederein- und Wiederausschalten führen könnte und in der Regel unerwünscht ist.The operating current of the consumer flows in series switched second heating resistor of a few ohms as well the closed contacts of the bimetallic rear derailleur that the bridges the first heating resistor. Exceeds the temperature of the consumer now a predetermined limit value, so opens the bimetal switchgear in thermal contact with the consumer suddenly his contacts by a bimetallic snap disc jumps around inside the bimetal rear derailleur. The current now flows through the series resistor as well as the second heating resistor, the one has such a large resistance that the current is much lower is than the original operating current, so the consumer is quasi switched off. Due to the PTC characteristic the second heating resistor at the temperature monitor from the DE-OS-43 36 564 the current goes with heating this Heating resistor further back. By heat radiation and / or The bimetallic snap disk becomes the line from this heating resistor further heated up so that they hold themselves in their Position with open contacts remains. In this way is prevented that when the due to Automatic shutdown of excess temperature Reconnection takes place, resulting in a so-called contact flutter with periodic switching on and off again could and is usually undesirable.
Erreicht dagegen nicht die Temperatur sondern der Strom durch den Verbraucher und damit durch das Bimetall-Schaltwerk einen vorgegebenen Grenzwert, so heizt sich der in Reihe geschaltete Heizwiderstand gemäß der Beschreibung der DE-OS-41 42 716 so weit auf, daß das Schaltwerk schließlich seine Ansprechtemperatur erreicht und öffnet. Die Selbsthaltung erfolgt in diesem Falle auf die gleiche Weise, wie es oben bereits beschrieben wurde.Reaches not the temperature but the current through the consumer and thus through the bimetal switchgear predetermined limit value, then the series connected heats up Heating resistor according to the description of DE-OS-41 42 716 so far that the switchgear will eventually reach its response temperature reached and opens. In this case, self-retention takes place in the same way as described above.
Obwohl der aus der DE-OS-43 36 564 bekannte Temperaturwächter funktionell vielen Erfordernissen genügt, ist es von Nachteil, daß er eine relativ sperrige und große Bauweise aufweist, die insbesondere auf die Keramik-Trägerplatte zurückzuführen ist. Aus Gründen der Unterbringung und der Wärmekapazität werden derartige Temperaturwächter nämlich in der Regel sehr klein ausgeführt, sie haben bspw. einen Durchmesser von 10 mm und eine Höhe von 5 mm, was extreme Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit stellt und zugleich die Notwendigkeit einfacher und dabei funktionssicherer Konstruktionen begründet.Although the temperature monitor known from DE-OS-43 36 564 functionally meets many requirements, it is disadvantageous that it has a relatively bulky and large design, the is due in particular to the ceramic carrier plate. For reasons of accommodation and heat capacity Such temperature monitors are usually very small executed, for example. They have a diameter of 10 mm and a height of 5 mm, which places extreme demands on manufacturing accuracy represents and at the same time the need simple and at the same time functionally reliable constructions.
Aus der gattungsbildenden DE-OS-41 42 716 ist in derartiger Miniaturausführung ein Temperaturwächter mit Selbsthaltung durch parallel geschalteten Heizwiderstand und auf kleinstem Raum integriertem, in Reihe geschaltetem Heizwiderstand bekannt, der für eine Stromüberwachung sorgt. Der Vorwiderstand ist als Ätz- oder Stanzteil bzw. als mit einem Widerstand bedruckte Folie in unmittelbarer Nähe sowie in thermischem und elektrischem Kontakt mit der Federscheibe des Bimetall-Schaltwerkes derart angeordnet, daß er unten im Bodenteil des Gehäuses zum Liegen kommt. From the generic DE-OS 41 42 716 is in such Miniature version of a temperature monitor with self-holding heating resistor connected in parallel and in the smallest space integrated heating resistor connected in series, which ensures current monitoring. The series resistor is as Etched or stamped part or as printed with a resistor Foil in the immediate vicinity as well as in thermal and electrical Such contact with the spring washer of the bimetal rear derailleur arranged to lie down in the bottom part of the housing comes.
Neben dem aufwendigen Zusammenbau des bekannten Temperaturwächters ist weiter von Nachteil, daß die hier als Heizwiderstände verwendeten Ätz- oder Stanzteile hinsichtlich des Widerstandswertes nicht allzu genau und nur für einen kleinen Widerstandsbereich gefertigt werden können. Es ist ein zusätzliches Isolierbauteil zwischen dem Gehäuseboden und dem Heizwiderstand und aus Gründen der Widerstandseinstellung meistens ein zusätzlicher, außen aufgesetzter weiterer hochohmiger Widerstand in Reihe zu dem erwähnten Vorwiderstand erforderlich, was insgesamt den Fertigungsaufwand und auch die Außenabmessungen vergrößert.In addition to the complex assembly of the well-known temperature monitor Another disadvantage is that here as heating resistors used etched or stamped parts with regard to Resistance value not too accurate and only for a small one Resistance range can be manufactured. It is an additional one Insulating component between the housing bottom and the heating resistor and mostly for reasons of resistance adjustment an additional, high-resistance resistor placed on the outside required in series with the series resistor mentioned, what overall the manufacturing effort and also the external dimensions increased.
Für alle diese bekannten Temperaturwächter sind unterschiedliche Konstruktionen bekannt, die dem jeweils speziellen Anwendungsgebiet sowie dem speziellen Schaltverhalten Rechnung tragen. Dies führt jedoch dazu, daß für verschiedene Temperaturwächter verschiedene Bauteile erforderlich sind, so daß bei dem Hersteller insgesamt eine große Lagerhaltung verschiedenster Teile erforderlich ist.All of these known temperature monitors are different Constructions known to the particular area of application as well as the special switching behavior. However, this leads to that for different temperature monitors Various components are required, so that Manufacturers overall have a large inventory of various Parts is required.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nun erkannt, daß dieses Problem insbesondere daraus resultiert, daß für die unterschiedlichen Funktionsweisen der Temperaturwächter jeweils neue derartige Temperaturwächter konstruiert wurden.The inventors of the present application have now recognized that this problem in particular results from the fact that for the different How the temperature monitors work new such temperature monitors have been constructed.
Der aus der eingangs genannten EP-A1-226 663 bekannte Temperaturwächter weist zwei mit Kontaktfahnen versehene Kontaktstreifen auf, die über zwei Stifte zueinander auf Abstand gehalten sind. An einem der Kontaktstreifen ist ein Ende einer Bimetall-Zunge befestigt, die auf ihrem anderen, frei beweglichen Ende einen Kontaktkopf trägt. Sofern die Umgebungstemperatur unterhalb einer Grenztemperatur liegt, berührt der Kontaktkopf einen festen Gegenkontakt an dem gegenüberliegenden Kontaktstreifen, so daß der Thermowächter geschlossen ist. Bei Überschreiten der Grenztemperatur verformt sich die Bimetall-Zunge, wodurch sich der Kontaktkopf von dem festen Gegenkontakt abhebt und der Stromkreis unterbrochen wird. Einer oder beide Stifte, die die beiden Kontaktstreifen auf Abstand halten, sind als PTC-Widerstände ausgeführt. Bei geöffnetem Schalter liegen diese Widerstände somit mit den Anschlußfahnen in Reihe, wodurch eine Selbsthaltefunktion aufgrund der von den Widerständen erzeugten Wärme erreicht wird.The temperature monitor known from the aforementioned EP-A1-226 663 has two contact strips provided with contact flags on, which are kept apart by two pins are. At one of the contact strips is an end of a bimetal tongue attached to their other, freely movable end carries a contact head. If the ambient temperature is below a limit temperature, the contact head touches one fixed mating contact on the opposite contact strip, so that the thermal monitor is closed. If the The temperature limit deforms the bimetal tongue, causing the contact head lifts off the fixed counter contact and the Circuit is interrupted. One or both pens that the Keep the two contact strips at a distance as PTC resistors executed. When the switch is open, these are Resistors thus with the terminal lugs in series, making a Self-holding function due to that generated by the resistors Heat is reached.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Temperaturwächter zu schaffen, der die oben genannten Nachteile nicht aufweist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Herstellungsverfahren für einen Temperaturwächter zu schaffen.Against this background, it is an object of the present invention to create a temperature monitor that does the above Does not have disadvantages. It is also an object of the invention an improved manufacturing process for a temperature monitor to accomplish.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Temperaturwächters dadurch gelöst, daß das erste Bauteil bei vergleichbarem mechanischem Aufbau als Heizwiderstand oder als Isolator und/oder das zweite Bauteil bei vergleichbarem mechanischem Aufbau als Vorwiderstand oder als Kurzschlußteil ausgebildet ist, so daß bei gleichem mechanischem Aufbau nach dem Baukastenprinzip aufgebaute Temperaturwächter mit reinem Übertemperaturschutz, mit Übertemperaturschutz und Selbsthaltefunktion, mit Übertemperaturschutz und Stromempfindlichkeit bzw. mit Übertemperaturschutz, Selbsthaltefunktion und Stromempfindlichkeit bereitgestellt werden, wobei ein das Bimetall-Schaltwerk aufnehmendes Gehäuse vorgesehen ist, das ein topfartiges, elektrisch leitendes Unterteil sowie ein dieses verschließendes, elektrisch leitendes Deckelteil aufweist, das mit dem Unterteil über eine Isolation verbunden ist, wobei das erste Bauteil zwischen Deckelteil und Unterteil geschaltet ist, unter dem Bimetall-Schaltwerk am Boden des Unterteiles das zweite Bauteil angeordnet ist, das zwischen das Unterteil und eine Kontaktfläche geschaltet ist, und das Bimetall-Schaltwerk im geschlossenen Zustand das Deckelteil mit der Kontaktfläche verbindet.According to the invention, this task with regard to the temperature monitor solved in that the first component at comparable mechanical construction as a heating resistor or as an insulator and / or the second component with a comparable mechanical Structure designed as a series resistor or as a short-circuit part is, so that with the same mechanical structure according to the modular principle built-up temperature monitor with pure overtemperature protection, with overtemperature protection and self-holding function, with overtemperature protection and current sensitivity or with Over-temperature protection, self-holding function and current sensitivity are provided, one being the bimetal rear derailleur Receiving housing is provided, which is a pot-like, electrical conductive lower part and a closing, has electrically conductive cover part, which with the lower part is connected via insulation, the first component between Cover part and lower part is switched, under the bimetal rear derailleur the second component is arranged at the bottom of the lower part is that between the lower part and a contact surface is switched, and the bimetal rear derailleur in the closed State the cover part connects to the contact surface.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung eines Temperaturwächters
wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden
Schritten gelöst:
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Die Erfinder haben nämlich gefunden, daß es überraschenderweise bei entsprechender Anordnung der einzelnen Teile möglich ist, diese jeweils entweder als Widerstandselement oder aber als Kurzschlußteil/Isolator auszubilden, so daß für die betreffenden Bauteile jeweils zwei Alternativen bereitgehalten werden müssen, um insgesamt vier verschiedene Temperaturwächter zusammenbauen zu können. Die aus dem Stand der Technik bekannte Lagerhaltung verschiedenster Teile wird damit vermieden. The object on which the invention is based is achieved in this way completely solved. The inventors have found that it Surprisingly, with an appropriate arrangement of the individual Parts are possible, either as a resistance element or as a short circuit part / insulator so that two alternatives are available for each component have to be a total of four different temperature monitors to be able to assemble. The state of the art Known warehousing of various parts is avoided.
Diese Maßnahme ist außerdem unter konstruktiven Gesichtspunkten von Vorteil, denn es wird ein äußerst druckfestes Gehäuse aus elektrisch leitfähigem Unterteil und Deckelteil gebildet, das das Bimetall-Schaltwerk vollständig einkapselt, so daß dieses in an sich bekannter Weise vor äußeren Einflüssen geschützt wird. Weiter ist von Vorteil, daß sich der Zusammenbau des neuen Temperaturwächters sehr einfach gestaltet, in das Unterteil müssen nämlich nur nacheinander zunächst das zweite Bauteil, dann das Bimetall-Schaltwerk, dann das erste Bauteil und schließlich unter Zwischenlage einer Isolation das Deckelteil eingebracht werden, wobei während des Einlegens noch für die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Teilen zu sorgen ist.This measure is also from a design point of view an advantage, because it is made of an extremely pressure-resistant housing electrically conductive lower part and lid part formed that completely encapsulates the bimetal rear derailleur, so that this protected from external influences in a manner known per se becomes. Another advantage is that the assembly of the new Temperature monitor designed very simple, in the lower part you only have to do the second component one after the other, then the bimetal rear derailleur, then the first component and finally the cover part with the interposition of insulation be introduced, while still being inserted for the to ensure electrical connections between the individual parts is.
Dabei ist es dann bevorzugt, wenn das zweite Bauteil eine den Boden des Unterteiles bedeckende Platte ist, die zwischen die Kontaktfläche und das Unterteil geschaltet ist, wobei die Platte entweder ein isolierendes Trägermaterial aufweist, auf dem ein Vorwiderstand angeordnet ist, der mit der Kontaktfläche und dem Unterteil verbunden ist, oder aber selbst einen Kurzschluß zwischen der Kontaktfläche und dem Unterteil darstellt. Die Kontaktfläche ist dabei bevorzugtermaßen an einem elektrisch leitenden Ring ausgebildet, der zwischen der Platte und dem Bimetall-Schaltwerk angeordnet ist.It is then preferred if the second component is a Bottom of the base covering plate is between the Contact surface and the lower part is switched, the plate either has an insulating carrier material on which a series resistor is arranged, which with the contact surface and is connected to the lower part, or even a short circuit represents between the contact surface and the lower part. The The contact surface is preferably electrical conductive ring formed between the plate and the bimetal rear derailleur is arranged.
Auch diese Maßnahmen sind konstruktiv und beim Zusammenbau von Vorteil, denn lediglich durch Einlegen der Platte in das Unterteil und durch Auflegen des elektrisch leitenden Ringes wird entweder ein Vorwiderstand oder ein Kurzschluß zwischen der Kontaktfläche und dem Unterteil hergestellt, weitere Verbindungsmaßnahmen sind nicht erforderlich.These measures are also constructive and when assembling Advantage, because only by inserting the plate into the lower part and by placing the electrically conductive ring either a series resistor or a short circuit between the contact surface and the lower part, others Connection measures are not necessary.
Dabei ist es auch bevorzugt, wenn das erste Bauteil ein Ringteil ist, auf dem das Deckelteil aufliegt und durch dessen Ringöffnung hindurch das Bimetall-Schaltwerk mit dem Deckelteil in Verbindung gelangt, wobei das Ringteil vorzugsweise auf einer elektrisch leitenden Ringscheibe aufliegt, die leitend mit dem Unterteil verbunden ist. Das Ringteil ist dabei entweder aus Widerstandsmaterial, vorzugsweise aus PTC-Material gefertigt, oder aber ein Isolator.It is also preferred if the first component is a ring part is on which the cover part rests and through its ring opening through the bimetal rear derailleur in connection with the cover part arrives, the ring member preferably on an electrical conductive ring washer, which is conductive with the lower part connected is. The ring part is either made of resistance material, preferably made of PTC material, or else an isolator.
Auch diese Maßnahme ist konstruktiv und beim Zusammenbau von Vorteil, denn nach dem Einlegen des Bimetall-Schaltwerkes müssen lediglich zunächst die elektrisch leitende Ringscheibe und dann das Ringteil selbst in das Unterteil eingelegt werden, woraufhin das Deckelteil auf das Ringteil aufgelegt wird. Die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Teilen ergibt sich allein schon durch die Auflage und durch das Verschließen des Unterteiles mittels des Deckelteiles.This measure is also constructive and when assembling Advantage, because after inserting the bimetal rear derailleur only the electrically conductive washer first and then the ring part itself can be inserted into the lower part, whereupon the cover part is placed on the ring part. The electrical The connection between the individual parts is the only one already by the support and by closing the lower part by means of the cover part.
Insgesamt ist es bevorzugt, wenn das Bimetall-Schaltwerk einen von dem Deckelteil getragenen festen Schaltkontakt und einen zugeordneten beweglichen Schaltkontakt umfaßt, der von einer durch eine Bimetall-Schnappscheibe bewegbaren Federscheibe getragen und mit dieser elektrisch verbunden ist, wobei sich die Federscheibe vorzugsweise auf der Kontaktfläche abstützt und den beweglichen Schaltkontakt gegen den festen Schaltkontakt drückt, wenn sich das Bimetall-Schaltwerk in seinem geschlossenen Zustand befindet.Overall, it is preferred if the bimetal rear derailleur has one carried by the cover part fixed switching contact and one associated movable switching contact comprises of a spring washer movable by a bimetallic snap disc worn and electrically connected to it, whereby the spring washer is preferably supported on the contact surface and the movable switch contact against the fixed switch contact presses when the bimetal rear derailleur is in its closed Condition.
Auch diese Maßnahme ist konstruktiv und beim Zusammenbau von Vorteil, denn nach dem Einlegen der Platte und des elektrisch leitenden Ringes wird zunächst auf diesen Ring die Federscheibe mit davon getragenem beweglichem Schaltkontakt aufgelegt. Dann wird die Bimetall-Schnappscheibe über das Kontaktteil gestülpt, woraufhin die elektrisch leitende Ringscheibe eingelegt wird, auf der dann das Ringteil und auf diesem dann das Deckelteil zu liegen kommt.This measure is also constructive and when assembling Advantage, because after inserting the plate and the electrical conductive ring is first the spring washer on this ring with movable switching contact carried by it. Then the bimetallic snap disc is put over the contact part, whereupon the electrically conductive washer is inserted, on which then the ring part and on this then the cover part comes to rest.
In einer Weiterbildung ist es dann noch bevorzugt, wenn in dem Unterteil ein rohrförmiges Isolierteil vorgesehen ist, auf dem sich die elektrisch leitende Ringscheibe abstützt.In a further development, it is then preferred if in the Lower part of a tubular insulating part is provided on the the electrically conductive washer is supported.
Hier ist von Vorteil, daß zunächst eine elektrische Isolation zwischen einerseits dem Unterteil und andererseits der Platte, der Federscheibe sowie der Bimetall-Schnappscheibe erreicht wird, wobei diese Isolation gleichzeitig als Auflage für die elektrisch leitende Ringscheibe dient, über die das Ringteil mit dem Unterteil in Verbindung gelangt.The advantage here is that there is first electrical insulation between the lower part on the one hand and the plate on the other, the spring washer and the bimetallic snap washer is, this isolation at the same time as a support for the serves as an electrically conductive washer over which the ring part comes into contact with the lower part.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kominationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and those below Features still to be explained not only in the respective specified combinations, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Axialschnitt durch den neuen Temperaturwächter; und
- Fig. 2
- ein elektrisches Ersatzschaltbild des Temperaturwächters aus Fig. 1.
- Fig. 1
- an axial section through the new temperature monitor; and
- Fig. 2
- an electrical equivalent circuit diagram of the temperature monitor from FIG. 1.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Temperaturwächter bezeichnet, der ein
Gehäuse 12 umfaßt, das ein aus elektrisch leitfähigem Material
gefertigtes Unterteil 13 sowie ein ebenfalls aus elektrisch
leitfähigem Material gefertigtes Deckelteil 14 aufweist, durch
das das Unterteil 13 verschlossen wird. Zu diesem Zweck ist
zwischen dem Unterteil 13 und dem Deckelteil 14 eine Isoliermanschette
15 vorgesehen, die das Deckelteil 14 seitlich und
teilweise oberhalb übergreift. Über die Isoliermanschette 15
steht ein Rand 16 des Unterteiles 13 über, der umgecrimpt wird,
um das Gehäuse 12 zu verschließen.In Fig. 1, 10 denotes a temperature monitor, the one
Das Deckelteil 14 stützt sich dabei mit seiner Unterseite auf
einem ersten elektrischen Bauteil 17 auf, das als Ringteil 18
ausgebildet ist. Das Ringteil 18 wiederum liegt auf einer
elektrisch leitenden Ringscheibe 19 auf, die an ihren Rändern
leitend mit dem Unterteil 13 verbunden ist.The
Die Ringscheibe 19 ist an ihrer von dem Ringteil 18 wegweisenden
Unterseite mit einem Isolierschicht 20 versehen, über die sie
auf einem rohrförmigen Isolierteil 21 aufliegt. Das Isolierteil
21 wiederum stützt sich mit einer Schulter 22 auf einem elektrisch
leitenden Ring 23 ab, an dessen Oberseite eine Kontaktfläche
24 vorgesehen ist.The
Der Ring 23 wiederum liegt auf einem zweiten elektrischen Bauteil
25 in Form einer Platte 26 auf, die in dem Unterteil 13 an dessen
Boden 27 angeordnet ist. Die Platte 26 weist eine Durchkontaktierung
28 auf, die eine leitende Verbindung zwischen dem
Unterteil 13 und der Oberseite 29 der Platte 26 herstellt. The
Auf der Kontaktfläche 24 sitzt eine konvexe Federscheibe 31,
die einen beweglichen Schaltkontakt 32 trägt, der durch das
Ringteil 18 hindurch mit einem festen Schaltkontakt 33 zusammenwirkt,
der an dem Deckelteil 14 angeordnet ist. Über den
beweglichen Schaltkontakt 32 ist eine Bimetall-Schnappscheibe
34 gestülpt, die in dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand eine
Temperatur unterhalb ihrer Schalttemperatur aufweist.A
Federscheibe 31, beweglicher Schaltkontakt 32, fester Schaltkontakt
33 sowie Bimetall-Schnappscheibe 34 bilden zusammen ein
Bimetall-Schaltwerk 35, das in dem gezeigten Zustand in Fig. 1
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Deckelteil
14 und der Kontaktfläche 24 herstellt. Wenn sich die Temperatur
der Bimetall-Schnappscheibe 34 über die Schalttemperatur hinaus
erhöht, so schnappt die Bimetall-Schnappscheibe plötzlich von
der gezeigten konvexen in eine konkave Form um, woraufhin sie
sich mit ihrem äußeren Rand jetzt an der Isolierschicht 20
abstützt und den beweglichen Schaltkontakt gegen die Kraft der
Federscheibe 31 von dem festen Schaltkontakt 33 abhebt, so daß
die soeben besprochene elektrische Verbindung zwischen dem
Deckelteil 14 und der Kontaktfläche 24 geöffnet wird.
Es sei noch bemerkt, daß an dem Deckelteil 14 als erster Anschluß
37 eine Litze 38 vorgesehen ist, während an dem Rand 16 des
Unterteiles 13 als zweiter Anschluß 39 eine weitere Litze 40
angeschweißt ist.It should also be noted that on the
Aufgrund der gewählten Konstruktion ist das erste elektrische
Bauteil 17 zwischen das Deckelteil 14 und das Unterteil 13
geschaltet, wobei parallel zu diesem ersten elektrischen Bauteil
eine Reihenschaltung aus dem Bimetall-Schaltwerk 35 sowie dem
zweiten elektrischen Bauteil 25 angeordnet ist, wie dies in
dem elektrischen Ersatzschaltbild der Fig. 2 angedeutet ist. Due to the construction chosen, the first is
Der insoweit beschriebene Temperaturwächter 10 ist insofern
nach dem Baukastenprinzip aufgebaut, als sowohl das erste
elektrische Bauteil 17 wie auch das zweite elektrische Bauteil
25 einerseits als Heizwiderstände, andererseits aber als
Isolator/Kurzschlußteil aufgebaut sein können. Das Ringteil
18 kann bspw. ein Isolierteil 41 oder aber ein PTC-Widerstand
42 sein. Genauso kann die Platte 26 entweder ein elektrisches
Kurzschlußteil 43 oder aber ein Trägerteil 44 sein, auf dem
ein elektrischer Vorwiderstand Rv angeordnet ist. Dieser
Vorwiderstand Rv kann bspw. als Dickschichtwiderstand auf der
Oberseite 29 verlaufen und zwischen den elektrisch leitenden
Ring 23 sowie die Durchkontaktierung 28 geschaltet sein.The temperature monitor 10 described so far is based on the modular principle in that both the first
Je nach Wahl der Eigenschaften der Bauteile 17, 25 lassen sich
somit auf modulare Weise im mechanischen Aufbau völlig identische,
von ihren elektrischen Eigenschaften her jedoch unterschiedliche
Temperaturwächter 10 herstellen. Wenn z.B. das
Bauteil 17 ein Isolierteil 41 ist und das Bauteil 25 ein
Kurzschlußteil 43 ist, so erfüllt der Temperaturwächter 10 eine
reine Temperaturüberwachungsfunktion. Ist dagegen das Bauteil
25 mit einem Vorwiderstand RV ausgerüstet, so ist der Temperaturwächter
stromempfindlich, der fließende Strom erzeugt in dem
Vorwiderstand RV Wärme, die bei zu hohem Stromfluß dafür sorgt,
daß das Bimetall-Schaltwerk 35 öffnet.Depending on the selection of the properties of the
Wenn das Bauteil 17 als Haltewiderstand RH ausgebildet ist,
so sorgt der durch dieses Bauteil 17 fließende Strom bei
geöffnetem Bimetall-Schaltwerk 35 dafür, daß ausreichende Wärme
erzeugt wird, um das Bimetall-Schaltwerk 35 geöffnet zu halten.
Bei geschlossenem Bimetall-Schaltwerk 35 ist der Widerstand
der Reihenschaltung aus Bimetall-Schaltwerk 35 sowie Bauteil
25 sehr viel geringer als der Widerstand des Bauteiles 17, so
daß quasi kein Strom durch dieses Bauteil 17 fließt.If the
Claims (13)
- A temperature controller (10) comprising a bimetallic switching device (35) that switches at excess temperature to protect a load, a first electrical component (17) assigned to the bimetallic switching device (35) and connected in series between terminals (37, 39) of the temperature controller (10) at least when the bimetallic switching device (35) is open, and a second electrical component (25) assigned to the bimetallic switching device (35) and connected in series with the latter between the terminals (37, 39) of the temperature controller (10) at least when the bimetallic switching device (35) is closed,
characterized in that
the first component (17) is designed with a comparable mechanical construction as a heating resistor (42) or as an insulator (41), and/or that the second component (25) is designed with a comparable mechanical construction as a series resistor (Rv) or as a short-circuit part (43), such that with the same mechanical construction and according to the principle of a modular system temperature controllers can be provided with purely overheating protection, with overheating protection and self-holding function, with overheating protection and current sensitivity, and with overheating protection, self-holding function and current sensitivity, respectively, and whereby a housing (12) is provided to accommodate the bimetallic switching device (35), said housing having a pot-shaped electrically conductive base part (13) and an electrically conductive cover part (14) to close the base part, the cover part being connected to the base part via an insulation (15), whereby the first component (17) is connected between the cover part (14) and the base part (13), the second component (15) is arranged beneath the bimetallic switching device (35) on the bottom (27) of the base part (13), the second component being connected between the base part (13) and a contact surface (24), the bimetallic switching device (35) connecting the cover part (14) to the contact surface (24) when closed. - The temperature controller of claim 1 characterized in that the second component (25) is a plate (26) covering the bottom (27) of the base part (13) and connected between the contact surface (24) and the base part (13).
- The temperature controller of claim 1 or 2, characterized in that the first component (17) is a ring part (18) on which the cover part (14) rests and through whose ring opening the bimetallic switching device (35) makes contact to the cover part (14).
- The temperature controller of claim 3, characterized in that the ring part (18) rests on an electrically conductive ring disk (17) which is conductively connected with the base part 13.
- The temperature controller of any of claims 1 or 4, characterized in that the bimetallic switching device (35) comprises a fixed switching contact (33) borne by the cover part (14) and a corresponding movable switching contact (35) borne by and electrically connected to a spring disk (31) which is moved by a bimetallic snap disk (34).
- The temperature controller of claims 1 and 5, characterized in that the spring disk (31) rests on the contact surface (24) and presses the movable switching contact (32) against the fixed switching contact (33) when the bimetallic switching device (35) is in its closed state.
- The temperature controller of claim 2 and any of claims 3-6, characterized in that the plate (26) has an insulating carrier part (44) on which a series resistor (RV) is arranged that is connected with the contact surface (24) and the base part (13).
- The temperature controller of claim 2 and any of claims 3-6, characterized in that the plate (26) itself provides a short-circuit between the contact surface (24) and the base part (13).
- The temperature controller of claim 3 and any of claims 4-8, characterized in that the ring part (18) is made from resistor material, preferably from PTC-material (42).
- The temperature controller of claim 3 and any of claims 4-8, characterized in that the ring part (18) is an insulating part (41).
- The temperature controller of claim 1 and any of claims 2-10, characterized in that the contact surface (24) is provided at an electrically conductive ring (23) which is arranged between the bimetallic switching device (35) and the plate (26).
- The temperature controller of claim 4 and any of claims 5-11, characterized in that in the base part (13) a tube-shaped insulating part (21) is provided on which the electrically conductive ring disk (19) rests.
- A method for producing a temperature controller (12) according to claims 1-12, comprising the steps:a) providing a temperature controller (10) having a bimetallic switching device (35) that switches at excess temperature to protect a load, into which according to the principles of a modular system can be mounted:i) a first electrical component (17) assigned to the bimetallic switching device (35) and connected in series between terminals (37, 39) of the temperature controller (10) at least when the bimetallic switching device (35) is open, andii) a second electrical component (25) assigned to the bimetallic switching device (35) and connected in series with the latter between the terminals (37, 39) of the temperature controller (10) at least when the bimetallic switching device (35) is closed,b) choosing a certain first electrical component (17) out of several first electrical components with comparable mechanical construction, some of which are designed as heating resistors and some of which as insulator,c) choosing a certain second electrical component (25) out of several second electrical components with comparable mechanical construction, some of which are designed as series resistor (RV) and some of which as short circuit part (43),d) mounting the certain first electrical component and the certain second electrical component into the temperature controller so that according to the respective choice a temperature controller is provided with purely overheating protection, with overheating protection and self-holding function, with overheating protection and current sensitivity, or with overheating protection, self-holding function and current sensitivity, respectively.
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