EP0794546B1 - Schalter mit einem temperaturabhängigen Schaltwerk - Google Patents

Schalter mit einem temperaturabhängigen Schaltwerk Download PDF

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EP0794546B1
EP0794546B1 EP97100576A EP97100576A EP0794546B1 EP 0794546 B1 EP0794546 B1 EP 0794546B1 EP 97100576 A EP97100576 A EP 97100576A EP 97100576 A EP97100576 A EP 97100576A EP 0794546 B1 EP0794546 B1 EP 0794546B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
countercontact
anyone
switching mechanism
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97100576A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0794546A2 (de
EP0794546A3 (de
Inventor
Michael Becher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thermik Geraetebau GmbH
Original Assignee
Thermik Geraetebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thermik Geraetebau GmbH filed Critical Thermik Geraetebau GmbH
Publication of EP0794546A2 publication Critical patent/EP0794546A2/de
Publication of EP0794546A3 publication Critical patent/EP0794546A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0794546B1 publication Critical patent/EP0794546B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches

Definitions

  • the present invention relates to a switch with a a temperature-dependent switchgear housing that has a lower part, on the inner bottom of a first Counter contact for the rear derailleur is arranged, as well as a Cover part closing bottom part includes, on the inside a second counter contact is provided for the switching mechanism, the switching mechanism depending on its temperature electrically conductive connection between the two mating contacts manufactures that can be contacted from the outside.
  • the housing has an electrical made of conductive material and a lower part closing lid part, which is made of insulating material is.
  • the rear derailleur is arranged in this housing Includes spring washer, which carries a movable contact part.
  • the spring washer works against a bimetallic snap washer, which is put over the movable contact part.
  • the bottom of the lower part serves as another counter contact for the rear derailleur.
  • the spring washer itself made of electrically conductive material is manufactured, it maintains the response temperature of the Switchgear for a low-resistance, electrically conductive connection between the mating contact on the cover part and the Mating contact on the lower part, the lower part from the outside is contacted. Now the temperature of the rear derailleur increases, the bimetallic snap disc snaps suddenly and pushes the movable contact part against the force of the Spring washer away from the mating contact of the cover, so that the electrical connection is interrupted.
  • Such switches are generally used for temperature monitoring used by electrical devices. As long as the temperature of the electrical device a predetermined response temperature does not exceed, the switch remains closed in line with the consumer to be protected is switched. Now the temperature of the consumer increases impermissible, the bimetallic snap disk snaps and thus interrupts the flow of electricity to the consumer.
  • the known switch has the disadvantage that its manufacture is relatively expensive. This is mainly due to the fact that after the counter contact after the manufacture of the cover part must be attached to the cover part, while at the same time for an electrically conductive connection through the wall of the cover part through to the outside. This happens after Kind of a rivet outside the lid in a head passes over, soldered to the strands, crimp connections etc. can. This assembly of the mating contact on the cover part takes place usually manually and is therefore very expensive.
  • Another switch is known from DE 21 21 802 A1, in whose housing is also a temperature-dependent as described above Rear derailleur is arranged.
  • Lid part and lower part are both pot-shaped and made made of electrically conductive material.
  • Both on the top as well as to the lower part are one-piece crimp connections integrally formed, whereby the crimp connection of the lower part through a corresponding notch in the wall of the upper part after extends outside.
  • an insulating film is arranged around the two housing parts electrically isolate from each other.
  • the temperature-dependent switching mechanism now contacts on the one hand over the spring washer the lower part and on the other hand over the Movable contact part, the cover part, so that an electrical there is a conductive connection between the two crimp connections, as long as the temperature of the switch mechanism is below the response temperature lies. If the temperature of the rear derailleur rises, so this electrical connection is made as described above interrupted.
  • the temperature-dependent switching mechanism includes one bimetal spring clamped on one side, at its free end maintains a moving contact that is below the response temperature of the rear derailleur with a fixed counter contact Is plant, which is arranged on the inside of the lid.
  • the bimetal spring is firmly clamped at its other end and connected to a resistor connected to the bottom of the Lower part runs.
  • a resistor connected to the bottom of the Lower part runs.
  • the button-like head merges into a flap that goes underneath the wall of the lower part runs through and next to the lower part merges into a connection flag.
  • this object is achieved with the above-mentioned Switch solved in that the lower part made of insulating material is made, the first counter contact through a wall of the Lower part can be contacted from the outside, and that Cover part is made of electrically conductive material as well at the same time acts as a second counter contact, the cover part is preferably inserted into the lower part and on or from an upper edge of the lower part is held.
  • the object on which the invention is based is achieved in this way completely solved. Because the lower part is now made of insulating material is made, no insulation sheet is required to cover a appropriate electrical insulation between the lower part and To worry about the cover part. Another advantage is that the cover part itself acts as a counter contact, so that when State of the art elaborate through-plating Cover part is omitted. This contacting from the outside can with the lower part much easier e.g. achieve by that a slot is provided in the wall of the lower part, through which a connecting part of the first mating contact follows extends outside.
  • the bottom part can be used as a pot with a Longitudinal slot are made in its outer wall, then the first counter contact only has to be inserted in such a way that its outwardly projecting connector lies in the slot. Then the bimetal rear derailleur is then preferably in reverse order as previously known and finally the lid part follows, which is on the edge of the Lower part is held directly, where e.g. locking lugs are provided.
  • the entire assembly of the new switch is therefore very simple, with relatively few components required be, so that the cost of the new switch as a result keep its simple construction very low.
  • the outer bottom of the lower part can be used as an insulating support surface be used so that the new switch is easier can be mounted on a device to be protected.
  • the first counter contact in the Lower part by casting or injection molding during manufacture of the lower part is held so captive that it is an integral part of the lower part.
  • the lower part is now e.g. as a plastic molded part can be manufactured, whereby during the Injection molding the first mating contact directly overmolded so that it becomes an integral part of the lower part.
  • this base is the attachment of the mating contact to the Bottom of the lower part realized, so that several Operations can be saved.
  • the first mating contact through the extrusion coating to the outside completely isolated so that a subsequent isolation by epoxy or an insulating cap, as was previously known, is eliminated.
  • the first counter contact an integrally formed, through a wall of the lower part externally projecting connector.
  • the advantage here is that both the assembly of the first counter contact on the lower part as well as its plated-through hole through the wall to the outside during the manufacture of the lower part can be implemented integrally in one work step.
  • the Mating contacts with molded connection parts can e.g. taped delivered on the line, whereupon a spraying machine one counter contact after the other with the lower housing part molded. Then all that has to be done in this lower part Bimetal rear derailleur are inserted, whereupon it then with the lid part is closed, the second at the same time Counter contact works. Overall, there are very few Manufacturing steps in the entire manufacture of the new Switch, so the cost of this switch is very low can be held.
  • the first counter contact is one electrically conductive ring or an electrically conductive Washer, wherein it is preferably designed as a stamped sheet metal part, on which the connector is integrally formed. Also the second counter contact is preferably used as a stamped sheet metal part molded connection part formed.
  • Disks and rings preferably as sheet metal stampings particularly easy and inexpensive to manufacture and easy to shed or overmolded, so that the manufacture of the lower part with integral counter contact arranged therein is inexpensive and easy to implement.
  • the connector then extends automatically after such production through a side wall of the lower part to the outside.
  • the first mating contact is designed as a ring
  • the result is there is a large free area of insulating material in the middle, with which the movable contact part of the bimetal rear derailleur can get into plant without it being an electrical Contact with the mating contact, so here on the otherwise required insulating washer between the Bimetal rear derailleur and the cover part can be dispensed with.
  • a electrically conductive spring washer which includes a movable Contact part carries and against a bimetallic snap disc works, which sits approximately in the middle on the movable contact part, wherein the spring washer with its edge on a mating contact supports and the movable contact part against the other Counter contact presses when the rear derailleur is below it Response temperature.
  • bimetallic rear derailleur are generally state of the art known in the art, they have the advantage that the Current flows through the spring washer, so that the bimetal snap disk undergoes no self-heating and thus not disadvantageous in terms of their response behavior or is influenced unpredictably. If such a rear derailleur is now located in the new switch, so the is supported Spring washer on the first counter contact and presses it movable contact part against the second counter contact. at The bimetallic snap disk snaps when the temperature of the rear derailleur rises around and now supports itself with its edge inside on the cover part and presses the movable contact part with the spring washer pointing down to the bottom of the lower part. If the first counter contact is now designed as a ring, so the movable contact part does not come with it now in plant, so that the electrical connection between external connections of the new switch is broken, though the spring washer with its edge on the inside of the cover part supported.
  • the first counter contact because of the better heat transfer is designed as a disc, so only an insulating disc inserted between the bimetallic snap disk and the cover part to make contact in the high temperature position Edge of the spring washer and second counter contact and thus one prevent unwanted short circuit.
  • the first Counter contact has an approximately central contact projection, with which the movable contact part of the rear derailleur below of whose response temperature is in the system.
  • the advantage here is that the rear derailleur, so to speak, "overhead" is inserted into the housing so that the spring washer below the response temperature with its edge on the Supported cover part.
  • An advantage of this arrangement is that easy assembly, because now the bimetal snap disc can be placed in the lower part where it may centered on the contact tab. Then the Spring washer inserted with welded-on contact part in the opening of the bimetallic snap disc also automatically centered so that the assembly of the new switch is now automatic is possible.
  • the lower part now overlaps the first Counter contact ring-shaped, so that an insulating contact area is formed on the first counter contact.
  • the cost advantage of the new switch is not only in the small number of assembly steps and the ability to be automated assembly, another advantage achieved that the insulating washer is now completely dispensed with can be.
  • This insulating washer must be in the prior art a whole range of requirements regarding dielectric strength etc. meet so that they are a very expensive component whose price is noticeable in the total price of the known Switches down. So now on this insulating washer can be dispensed with, this also reduces costs of the new switch once again considerably.
  • the cover part on an inner Shoulder of the lower housing part rests the edge of the Lower housing part preferably after inserting the cover part is hot stamped or welded.
  • a switch is shown at 10, in its housing 11, a temperature-dependent switching mechanism 12 is arranged.
  • Such switches are e.g. to monitor the temperature of electrically operated devices and to this Purpose electrically connected in series with the device.
  • the housing 11 comprises a lower part having a wall 13 14, on the inner bottom 15 of a first counter contact 16 for the switching mechanism 12 is arranged.
  • the lower part 14 is through a cover part 17 closed, on the inside 18 a second counter contact 19 is provided.
  • the cover part 17 is electrically conductive, so that it acts as a second counter contact.
  • the first mating contact 16 is designed as a ring 21, the Connection part 22 through a slot 23 in the wall 13 after extends outside.
  • the ring 21 inserted into the interior of the lower part 14 that the Connector 22 slides down through the slot 23.
  • This Slot 23 can be made very thin, so that it Function of the new switch is not affected. However, it is possible after inserting the first mating contact 16 Shed slot 23 or hot stamp.
  • the second mating contact 19 is designed as a disk 24 which with its edge 25 on an inner circumferential shoulder 26 of the lower part 14 supports.
  • the edge 25 of the disc 24 will surmounted by an edge 27 of the lower part 14.
  • locking lugs 28 are provided which the disc 24 captive hold on shoulder 26.
  • a connecting part 29 of the second counter-contact 19 is located within the edge 27 extends above where it can be contacted appropriately can.
  • the switching mechanism 12 comprises a spring washer 31 which is movable Contact part 32 carries that in the embodiment shown is welded to the spring washer 31.
  • the spring washer 31 is supported with its edge 33 on the ring 21 and presses in the low temperature position shown in Fig. 1 the movable contact part 32 against the disc 24, so that a total of 31 via the electrically conductive spring washer electrical connection between the connecting parts 22 and 29 will be produced.
  • a bimetallic snap disk 34 as well as an insulating washer 35.
  • FIG. 2 is another embodiment of the new Switch 10 shown, in which the first counter contact as Washer 37 is formed.
  • the disc 37 is on its edges overlapped annularly by the lower housing part 14, so that a insulating support area 38 is formed, which is the pane 37 also isolated at the top.
  • the disc 37 also has a contact projection approximately in the center 39, which points into the interior of the housing 11.
  • the counter contact 16 now molded in the manufacture of the lower part 14 or encapsulated so that it is an integral part of the lower part 14 is.
  • the bimetal rear derailleur is in FIG. 2 compared to FIG. 1 so to speak inserted "overhead” so that the movable contact part 32 with the low-temperature position shown in FIG the contact projection 39 is in plant.
  • the spring washer 31 supports with its edge 33 on the inside of the cover part 17, so that a conductive connection between the connection parts 22, 29 is produced, both of them laterally through the wall 13 of the lower part 14 extend.
  • the connecting part 29 is not in one in FIG. 2 discerning notch in the edge 27 so that it can be added can be used from above. It can be seen that the Edge 27 overlaps the disc 24 at its edge and thus it holds captive. This attachment is achieved that an originally straight edge 27 after the Inserting the disk 24 is hot stamped or hot welded is so that it at least partially overlaps the disc 24. If the edge 27 is pulled up accordingly, so much can Insulating material should be provided that the disc 24 after is insulated on the outside when the edge 27 is hot stamped.
  • this type of assembly becomes a switch completely insulated from the outside, from which only the two connecting parts 22 and 29 protrude. Since both counter contacts 16 and 19 as disks 37 and 24, respectively trained, is still a good thermal connection possible to the outside.
  • the switch 10 from FIG. 2 also to the insulating disk shown in FIG. 1 35 can be dispensed with. If now the rear derailleur 12 so is heated far that the bimetallic snap disk 34 in their high temperature position changes, so this is supported then on the insulating support area 38 and presses it movable contact part 32 away from the contact projection 39 until finally also the spring washer 31 from the concave shown jumps into a convex shape. Spring washer 31 and bimetallic snap washer 34 are now leaning against it with their edges isolating contact area 38, so that a possibly possible System in the area of the movable contact part 32 to the Cover part 17 does not cause an undesirable short circuit between the two connecting parts 22 and 29 leads.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter mit einem ein temperaturabhängiges Schaltwerk aufnehmenden Gehäuse, das ein Unterteil aufweist, an dessen innerem Boden ein erster Gegenkontakt für das Schaltwerk angeordnet ist, sowie ein das Unterteil verschließendes Deckelteil umfaßt, an dessen Innenseite ein zweiter Gegenkontakt für das Schaltwerk vorgesehen ist, wobei das Schaltwerk in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Gegenkontakten herstellt, die von außen kontaktierbar sind.
Ein derartiger Schalter ist aus der DE 37 10 672 A1 bekannt.
Bei dem bekannten Schalter weist das Gehäuse ein aus elektrisch leitendem Material gefertigtes Unterteil sowie ein das Unterteil verschließendes Deckelteil auf, das aus Isoliermaterial gefertigt ist. In diesem Gehäuse ist das Schaltwerk angeordnet, das eine Federscheibe umfaßt, die ein bewegliches Kontaktteil trägt. Die Federscheibe arbeitet gegen eine Bimetall-Schnappscheibe, die über das bewegliche Kontaktteil gestülpt ist. Unterhalb der Schalttemperatur drückt die Federscheibe, die sich am Boden des Unterteils abstützt, das bewegliche Kontaktteil gegen einen Gegenkontakt, der innen am Deckelteil vorgesehen ist und sich nach Art eines Nietes durch den Deckel hindurch nach außen erstreckt. Der Boden des Unterteiles dient als weiterer Gegenkontakt für das Schaltwerk.
Da die Federscheibe selbst aus elektrisch leitendem Material gefertigt ist, sorgt sie unterhalt der Ansprechtemperatur des Schaltwerkes für eine niederohmige, elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gegenkontakt an dem Deckelteil und dem Gegenkontakt an dem Unterteil, wobei das Unterteil von außen kontaktiert wird. Wird jetzt die Temperatur des Schaltwerkes erhöht, so schnappt die Bimetall-Schnappscheibe plötzlich um und drückt das bewegliche Kontaktteil gegen die Kraft der Federscheibe von dem Gegenkontakt des Deckels weg, so daß die elektrische Verbindung unterbrochen wird.
Derartige Schalter werden allgemein zur Temperaturüberwachung von elektrischen Geräten eingesetzt. Solange die Temperatur des elektrischen Gerätes eine vorbestimmte Ansprechtemperatur nicht überschreitet, bleibt der Schalter geschlossen, der zu diesem Zweck in Reihe mit dem zu schützenden Verbraucher geschaltet ist. Erhöht sich nun die Temperatur des Verbrauchers unzulässig, so schnappt die Bimetall-Schnappscheibe um und unterbricht so den Stromfluß zu dem Verbraucher.
Bei dem bekannten Schalter ist von Nachteil, daß seine Fertigung relativ aufwendig ist. Dies liegt vor allem daran, daß nach der Fertigung des Deckelteiles anschließend der Gegenkontakt an den Deckelteil befestigt werden muß, wobei gleichzeitig für eine elektrisch leitende Verbindung durch die Wand des Deckelteiles hindurch nach außen zu sorgen ist. Dies geschieht nach Art eines Nietes, der außerhalb des Deckels in einen Kopf übergeht, an den Litzen, Crimpanschlüsse etc. angelötet werden können. Diese Montage des Gegenkontaktes am Deckelteil erfolgt in der Regel manuell und ist somit sehr kostenintensiv.
Aus der DE 21 21 802 A1 ist ein weiterer Schalter, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bekannt, in dessen Gehäuse ebenfalls ein wie oben beschriebenes temperaturabhängiges Schaltwerk angeordnet ist. Bei diesem Schalter sind Deckelteil und Unterteil beide topfartig ausgebildet und aus elektrisch leitendem Material gefertigt. Sowohl an das Oberteil als auch an das Unterteil sind einstückig Crimpanschlüsse angeformt, wobei sich der Crimpanschluß des Unterteils durch eine entsprechende Ausklinkung in der Wand des Oberteils nach außen erstreckt. Zwischen dem Oberteil und dem Unterteil ist eine Isolierfolie angeordnet, um die beiden Gehäuseteile elektrisch gegeneinander zu isolieren.
Das temperaturabhängige Schaltwerk kontaktiert nun einerseits über die Federscheibe das Unterteil und andererseits über das bewegliche Kontaktteil das Deckelteil, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Crimpanschlüssen besteht, solange die Temperatur des Schaltwerkes unterhalb der Ansprechtemperatur liegt. Erhöht sich die Temperatur des Schaltwerkes, so wird diese elektrische Verbindung in obenbeschriebener Weise unterbrochen.
Auch bei diesem Schalter ist die Endmontage wegen der einzulegenden Isolierfolie sehr aufwendig und daher nur manuell durchzuführen. Diese manuelle Endmontage ist nicht nur lohnintensiv, sie führt auch zu Montagefehlern und damit zu einem höheren Ausschuß.
Ein weiterer Nachteil beider insoweit beschriebener Schalter liegt darin, daß sie bei bestimmten Anwendungsfällen zusätzlich noch nach außen isoliert werden müssen, da der Stromfluß über das elektrisch leitende Unterteil erfolgt.
Aus der US 4,490,704 ist ein weiterer temperaturabhängiger Schalter bekannt, der ein Gehäuseunterteil aus Isoliermaterial sowie einen Deckel aus Metall aufweist, der auf einer Schulter des Unterteiles aufliegt und von einem Rand des Unterteiles gehalten wird. Das temperaturabhängige Schaltwerk umfaßt eine einseitig eingespannte Bimetall-Feder, die an ihrem freien Ende einen beweglichen Kontakt hält, der unterhalb der Ansprechtemperatur des Schaltwerkes mit einem festen Gegenkontakt in Anlage ist, der innen an dem Deckel angeordnet ist.
An ihrem anderen Ende ist die Bimetall-Feder fest eingespannt und mit einem Widerstand verbunden, der an dem Boden des Unterteiles verläuft. In dem Boden ist ein Durchgangsloch vorgesehen, in das von unten ein knopfartiges Anschlußteil eingesteckt wird. Mit seinem in das Innere des Schalters ragenden Kopf ist dieses Anschlußteil an den Widerstand angelötet. Der knopfartige Kopf geht in eine Lasche über, die seitlich unter der Wand des Unterteiles hindurchläuft und neben dem Unterteil in eine Anschlußfahne übergeht.
Dieses Dokument beschreibt also ein völlig anderes, temperaturabhängiges Schaltwerk als die beiden oben zitierten Druckschriften, wobei wegen der einseitig eingespannten Bimetall-Feder geringere Anforderungen an die Isolation des Schaltwerkes in den unterschiedlichen Schaltzuständen zu stellen sind.
Die Kontaktierung des eingespannten Endes der Bimetall-Feder ist wegen des knopfartigen Anschlußteiles sehr aufwendig, es sind nicht nur kompliziert geformte Teile erforderlich, die Montage gestaltet sich wegen des Verlötens des knopfartigen Kopfes mit dem Widerstand in dem Inneren des Unterteiles sehr aufwendig. Ein weiterer Nachteil dieses Schalters besteht darin, daß er sowohl nach oben als auch nach unten nicht isoliert ist, so daß bei seiner Anbringung an einem zu schützenden Gerät besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sind.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Schalter derart weiterzubilden, daß er bei einfachem konstruktivem Aufwand preiswert zu montieren ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Schalter dadurch gelöst, daß das Unterteil aus Isoliermaterial gefertigt ist, der erste Gegenkontakt durch eine Wand des Unterteiles hindurch von außen kontaktierbar ist, und das Deckelteil aus elektrisch leitendem Material gefertigt ist sowie gleichzeitig als zweiter Gegenkontakt wirkt, wobei das Deckelteil vorzugsweise in das Unterteil eingelegt wird und an bzw. von einem oberen Rand des Unterteiles gehalten ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Da das Unterteil jetzt aus Isoliermaterial gefertigt ist, ist keine Isolierfolie erforderlich, um für eine entsprechende elektrische Isolierung zwischen Unterteil und Deckelteil zu sorgen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Deckelteil selbst als Gegenkontakt wirkt, so daß die beim Stand der Technik aufwendige Durchkontaktierung durch das Deckelteil entfällt. Diese Kontaktierung von außen läßt sich bei dem Unterteil deutlich einfacher z.B. dadurch erreichen, daß in der Wand des Unterteiles ein Schlitz vorgesehen ist, durch den ein Anschlußteil des ersten Gegenkontaktes sich nach außen erstreckt. Das Unterteil kann also als Topf mit einem Längsschlitz in seiner Außenwand gefertigt werden, wobei dann der erste Gegenkontakt lediglich so eingelegt werden muß, daß sein nach außen ragendes Anschlußteil in dem Schlitz liegt. Daraufhin wird dann das Bimetall-Schaltwerk vorzugsweise in umgekehrter Reihenfolge wie bisher allgemein bekannt eingelegt und schließlich folgt das Deckelteil, das an dem Rand des Unterteiles direkt gehalten wird, wobei dort z.B. Rastnasen vorgesehen sind. Die gesamte Montage des neuen Schalters ist somit sehr einfach, wobei auch relativ wenige Bauteile benötigt werden, so daß sich die Kosten für den neuen Schalter infolge seiner einfachen Konstruktion sehr gering halten.
Der äußere Boden des Unterteiles kann als isolierende Auflagefläche verwendet werden, so daß sich der neue Schalter leichter an einem zu schützenden Gerät montieren läßt.
Dabei ist es bevorzugt, wenn der erste Gegenkontakt in dem Unterteil durch Vergießen oder Umspritzen bei der Herstellung des Unterteiles derart unverlierbar gehalten ist, daß er integraler Bestandteil des Unterteiles ist.
Hier ist von Vorteil, daß das Unterteil jetzt z.B. als Kunststoffspritzteil gefertigt werden kann, wobei während des Spritzvorganges der erste Gegenkontakt umittelbar umspritzt wird, so daß er integraler Bestandteil des Unterteiles wird. Mit anderen Worten, während der Herstellung dieses Unterteiles wird gleichzeitig die Befestigung des Gegenkontaktes an dem Boden des Unterteiles mit realisiert, so daß hier mehrere Arbeitsgänge eingespart werden können. Darüber hinaus ist der erste Gegenkontakt durch die Umspritzung nach außen vollkommen isoliert, so daß ein nachträgliches Isolieren durch Epoxy oder eine Isolierkappe, wie es bisher bekannt war, entfällt.
In einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn der erste Gegenkontakt ein angeformtes, durch eine Wand des Unterteiles nach außen ragendes Anschlußteil aufweist.
Hier ist von Vorteil, daß sowohl die Montage des ersten Gegenkontaktes an dem Unterteil als auch dessen Durchkontaktierung durch die Wand nach außen während der Fertigung des Unterteiles in einem Arbeitsgang integral realisiert werden kann. Die Gegenkontakte mit angeformten Anschlußteilen können z.B. gegurtet am Band geliefert werden, woraufhin dann eine Spritzmaschine einen Gegenkontakt nach dem anderen mit dem Gehäuseunterteil umspritzt. Anschließend muß in dieses Unterteil nur noch das Bimetall-Schaltwerk eingelegt werden, woraufhin es dann mit dem Deckelteil verschlossen wird, das gleichzeitig als zweiter Gegenkontakt wirkt. Insgesamt ergeben sich somit sehr wenige Fertigungsschritte bei der gesamten Herstellung des neuen Schalters, so daß die Kosten für diesen Schalter sehr gering gehalten werden können.
In bevorzugter Ausbildung ist der erste Gegenkontakt dabei ein elektrisch leitfähiger Ring oder eine elektrisch leitfähige Scheibe, wobei er bevorzugt als Blechstanzteil ausgebildet ist, an dem das Anschlußteil einstückig ausgebildet ist. Auch der zweite Gegenkontakt wird vorzugsweise als Blechstanzteil mit angeformten Anschlußteil ausgebildet.
Diese Maßnahmen sind zum einen konstruktiv von Vorteil, denn Scheiben und Ringe, vorzugsweise als Blechstanzteile, sind besonders einfach und preiswert herzustellen und leicht zu vergießen oder zu umspritzen, so daß die Fertigung des Unterteiles mit darin angeordnetem integralem Gegenkontakt sehr preiswert und einfach zu realisieren ist. Das Anschlußteil erstreckt sich nach einer solchen Fertigung dann auch automatisch durch eine seitliche Wand des Unterteiles hindurch nach außen.
Bei der Ausbildung als Scheibe ist weiter von Vorteil, daß sich eine bessere thermische Anbindung des neuen Schalters durch den Boden des aus Isoliermaterial gefertigten Unterteiles hindurch an das bezüglich seiner Temperaturentwicklung zu schützende Gerät ergibt als bei einem Ring.
Ist der erste Gegenkontakt jedoch als Ring ausgebildet, so ergibt sich in seiner Mitte ein großer freier Bereich aus Isoliermaterial, mit dem das bewegliche Kontaktteil des Bimetall-Schaltwerkes in Anlage gelangen kann, ohne daß es einen elektrischen Kontakt mit dem Gegenkontakt gibt, so daß hier auf die ansonsten ggf. erforderliche Isolierscheibe zwischen dem Bimetall-Schaltwerk sowie dem Deckelteil verzichtet werden kann.
Bei dem Schaltwerk ist es nämlich bevorzugt, wenn es eine elektrisch leitende Federscheibe umfaßt, die ein bewegliches Kontaktteil trägt und gegen eine Bimetall-Schnappscheibe arbeitet, die etwa mittig auf dem beweglichen Kontaktteil sitzt, wobei sich die Federscheibe mit ihrem Rand an einem Gegenkontakt abstützt und das bewegliche Kontaktteil gegen den anderen Gegenkontakt drückt, wenn sich das Schaltwerk unterhalb seiner Ansprechtemperatur befindet.
Derartige Bimetall-Schaltwerke sind allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, sie weisen den Vorteil auf, daß der Stromfluß durch die Federscheibe erfolgt, so daß die Bimetall-Schnappscheibe keine Stromeigenerwärmung erfährt und damit bezüglich ihres Ansprechverhaltens nicht nachteilig oder unvorhersehbar beeinflußt wird. Wenn ein derartiges Schaltwerk jetzt in dem neuen Schalter angeordnet ist, so stützt sich die Federscheibe auf dem ersten Gegenkontakt ab und drückt das bewegliche Kontaktteil gegen den zweiten Gegenkontakt. Bei Erhöhung der Temperatur des Schaltwerkes schnappt die Bimetall-Schnappscheibe um und stützt sich jetzt mit ihrem Rand innen am Deckelteil ab und drückt dabei das bewegliche Kontaktteil mit der Federscheibe nach unten auf den Boden des Unterteiles. Wenn jetzt der erste Gegenkontakt als Ring ausgebildet ist, so gelangt das bewegliche Kontaktteil jetzt nicht mit diesem in Anlage, so daß die elektrische Verbindung zwischen Außenanschlüssen des neuen Schalters unterbrochen ist, obwohl sich die Federscheibe jetzt mit ihrem Rand innen am Deckelteil abstützt.
Wenn der erste Gegenkontakt wegen des besseren Wärmeüberganges als Scheibe ausgebildet ist, so muß lediglich eine Isolierscheibe zwischen die Bimetall-Schnappscheibe und das Deckelteil eingelegt werden, um in der Hochtemperaturstellung einen Kontakt zwischen Rand der Federscheibe und zweitem Gegenkontakt und damit einen ungewünschten Kurzschluß zu verhindern.
In einer Weiterbildung ist es jedoch bevorzugt, wenn der erste Gegenkontakt einen etwa mittigen Kontaktvorsprung aufweist, mit dem das bewegliche Kontaktteil des Schaltwerkes unterhalb von dessen Ansprechtemperatur in Anlage ist.
Hier ist von Vorteil, daß das Schaltwerk sozusagen "über Kopf" in das Gehäuse eingelegt wird, so daß sich die Federscheibe unterhalb der Ansprechtemperatur nunmehr mit ihrem Rand an dem Deckelteil abstützt. Ein Vorteil dieser Anordnung liegt in dem einfachen Zusammenbau, da jetzt zuerst die Bimetall-Schnappscheibe in das Unterteil eingelegt werden kann, wo es sich ggf. auf dem Kontaktvorsprung zentriert. Danach wird dann die Federscheibe mit angeschweißtem Kontaktteil eingelegt, das sich in der Öffnung der Bimetall-Schnappscheibe ebenfalls automatisch zentriert, so daß die Montage des neuen Schalters jetzt automatisch möglich ist. In einer Weiterbildung übergreift das Unterteil jetzt den ersten Gegenkontakt ringförmig, so daß ein isolierender Auflagebereich auf dem ersten Gegenkontakt gebildet ist.
Hier ist von Vorteil, daß dieser isolierende Auflagebereich während des Spritzens oder Gießens des Unterteiles gleich mitgefertigt werden kann, wodurch sich die Verwendung einer zusätzlichen Isolierscheibe erübrigt. Wenn das Schaltwerk jetzt "über Kopf" in das Gehäuse eingebaut wird, so stützt sich die Federscheibe unterhalb der Ansprechtemperatur mit ihrem Rand am Deckelteil ab und drückt das bewegliche Kontaktteil gegen den Kontaktvorsprung. Oberhalb der Ansprechtemperatur liegt jetzt die Federscheibe mit ihrem Rand auf dem isolierenden Auflagebereich auf, so daß trotz der Anlage des mittleren Bereiches von Federscheibe und Bimetall-Schnappscheibe an dem Deckelteil kein Kurzschluß mehr zwischen den beiden Gegenkontakten auftreten kann. Durch diese konstruktiv sehr einfache Maßnahme verringert sich also noch einmal der Aufwand bei der Endmontage des neuen Schalters erheblich. Ebenfalls erhöhen sich dadurch auch die Qualität und die Produktivität, da während des Produktionsprozesses bei bekannten Schaltern die Isolierkappe und/oder -folie mechanisch beansprucht werden, wodurch sich Risse bilden können, die zu Kurzschlüssen führen. Diese Probleme treten bei dem neuen Schalter nicht auf.
Besonders hervorzuheben ist hier, daß auch die Zahl der Arbeitsgänge drastisch reduziert wird, nach dem Umspritzen des ersten Gegenkontaktes müssen lediglich noch Bimetall-Schnappscheibe sowie Federscheibe in das Unterteil eingelegt werden, das danach nur noch mit dem Deckelteil zu verschließen ist. Diese Arbeitsvorgänge sind jetzt so einfach, daß sie problemlos automatisierbar sind.
Der Kostenvorteil bei dem neuen Schalter liegt jedoch nicht nur in der geringen Zahl der Montageschritte sowie der Automatisierbarkeit der Montage, ein weiterer Vorteil wird dadurch erzielt, daß auf die Isolierscheibe jetzt gänzlich verzichtet werden kann. Diese Isolierscheibe muß beim Stand der Technik eine ganze Reihe von Anforderungen bezüglich Spannungsfestigkeit etc. erfüllen, so daß sie ein sehr kostenintensives Bauteil ist, deren Preis sich merklich in dem Gesamtpreis des bekannten Schalter niederschlägt. Da jetzt also auf diese Isolierscheibe verzichtet werden kann, reduzieren sich auch dadurch die Kosten des neuen Schalters noch einmal erheblich.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn das Deckelteil auf einer inneren Schulter des Gehäuseunterteiles aufliegt, wobei der Rand des Gehäuseunterteiles vorzugsweise nach Einlegen des Deckelteiles heiß verprägt oder verschweißt wird.
Bei diesen Maßnahmen ist zum einen eine einfache Positionierung des Deckelteiles möglich, wobei durch Heißverprägen oder Heißverschweißen zum anderen ein deutlich besserer Halt des Deckelteiles an dem Unterteil erreicht wird, als dies durch die oben erwähnten Rastnasen der Fall wäre. Ferner wird dadurch das aufgenommene Schaltwerk elektrisch isoliert und besonders gut gegen äußere Einflüsse abgedichtet.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
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 Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
den neuen Schalter in einem ersten Ausführungsbeispiel, in einer schematischen Schnittdarstellung in Seitenansicht; und
Fig. 2
in einer Darstellung wie Fig. 1 ein zweites Ausführungsbeispiel des neuen Schalters.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Schalter gezeigt, in dessen Gehäuse 11 ein temperaturabhängiges Schaltwerk 12 angeordnet ist. Derartige Schalter werden z.B. zur Überwachung der Temperatur von elektrisch betriebenen Geräten eingesetzt und zu diesem Zweck mit dem Gerät elektrisch in Reihe geschaltet.
Das Gehäuse 11 umfaßt ein eine Wand 13 aufweisendes Unterteil 14, an dessen innerem Boden 15 ein erster Gegenkontakt 16 für das Schaltwerk 12 angeordnet ist. Das Unterteil 14 ist durch ein Deckelteil 17 verschlossen, an dessen Innenseite 18 ein zweiter Gegenkontakt 19 vorgesehen ist.
Während das Unterteil 14 aus elektrisch isolierendem Material gefertigt ist, ist das Deckelteil 17 elektrisch leitend, so daß es selbst als zweiter Gegenkontakt wirkt.
Der erste Gegenkontakt 16 ist als Ring 21 ausgebildet, dessen Anschlußteil 22 sich durch einen Schlitz 23 in der Wand 13 nach außen erstreckt. Bei der Montage des Schalters 10 wird der Ring 21 so in das Innere des Unterteiles 14 eingelegt, daß das Anschlußteil 22 durch den Schlitz 23 nach unten gleitet. Dieser Schlitz 23 kann sehr dünn ausgebildet sein, so daß er die Funktion des neuen Schalters nicht beeinträchtigt. Es ist jedoch möglich, nach dem Einlegen des ersten Gegenkontaktes 16 den Schlitz 23 zu vergießen oder heiß zu verprägen.
Der zweite Gegenkontakt 19 ist als Scheibe 24 ausgebildet, die sich mit ihrem Rand 25 auf einer inneren, umlaufenden Schulter 26 des Unterteiles 14 abstützt. Der Rand 25 der Scheibe 24 wird von einem Rand 27 des Unterteiles 14 überragt. An diesem Rand 27 sind Rastnasen 28 vorgesehen, die die Scheibe 24 unverlierbar auf der Schulter 26 halten.
In Fig. 1 ist noch zu erkennen, daß ein Anschlußteil 29 des zweiten Gegenkontaktes 19 sich innerhalb des Randes 27 nach oben erstreckt, wo es auf geeignete Weise kontaktiert werden kann.
Das Schaltwerk 12 umfaßt eine Federscheibe 31, die ein bewegliches Kontaktteil 32 trägt, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an die Federscheibe 31 angeschweißt ist. Die Federscheibe 31 stützt sich mit ihrem Rand 33 auf dem Ring 21 ab und drückt in der in Fig. 1 gezeigten Tieftemperaturstellung das bewegliche Kontaktteil 32 gegen die Scheibe 24, so daß insgesamt über die elektrisch leitende Federscheibe 31 eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlußteilen 22 und 29 hergestellt wird.
Über das bewegliche Kontaktteil 32 sind eine Bimetall-Schnappscheibe 34 sowie eine Isolierscheibe 35 gestülpt.
Erhöht sich jetzt die Temperatur des Schalters 10 über die Ansprechtemperatur des Schaltwerkes 12 hinaus, so schnappt die Bimetall-Schnappscheibe 34 plötzlich um und stützt sich jetzt mit ihrem Rand 36 über die Isolierscheibe 35 an der Innenseite 18 des Deckelteiles 17 ab. Dabei drückt die Bimetall-Schnappscheibe das bewegliche Kontaktteil 32 gegen die Kraft der Federscheibe 31 von der Scheibe 24 weg, die den zweiten Gegenkontakt bildet. Auf diese Weise wird die elektrische Verbindung zwischen den beiden Anschlußteilen 22 und 29 unterbrochen.
Beim Zusammenbau des in Fig. 1 gezeigten Schalters wird zunächst das erste Kontaktteil 16 in das Unterteil 14 eingelegt, bevor dann Federscheibe 31, Bimetall-Schnappscheibe 34 sowie Isolierscheibe 35 eingelegt werden. Anschließend wird noch das Deckelteil 17 in den Rand 27 des Unterteiles 14 eingelegt und soweit nach unten gedrückt, daß die Rastnasen 28 die Scheibe 24 übergreifen und unverlierbar halten, also "einschnappen".
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des neuen Schalters 10 gezeigt, bei dem auch der erste Gegenkontakt als Scheibe 37 ausgebildet ist. Die Scheibe 37 wird an ihren Rändern ringförmig von dem Gehäuseunterteil 14 übergriffen, so daß ein isolierender Auflagebereich 38 entsteht, der die Scheibe 37 an ihrem Rand auch nach oben hin isoliert.
Etwa mittig weist die Scheibe 37 noch einen Kontaktvorsprung 39 auf, der in das Innere des Gehäuses 11 hineinweist.
Bei dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 wird der Gegenkontakt 16 jetzt bei der Fertigung des Unterteiles 14 umspritzt oder umgossen, so daß er integraler Bestandteil des Unterteiles 14 ist.
Das Bimetall-Schaltwerk ist in Fig. 2 verglichen mit Fig. 1 sozusagen "über Kopf" eingelegt, so daß das bewegliche Kontaktteil 32 bei der in Fig. 2 gezeigten Tieftemperaturstellung mit dem Kontaktvorsprung 39 in Anlage ist. Die Federscheibe 31 stützt sich mit ihrem Rand 33 innen an dem Deckelteil 17 ab, so daß eine leitende Verbindung zwischen den Anschlußteilen 22, 29 hergestellt wird, die sich beide seitlich durch die Wand 13 des Unterteiles 14 erstrecken.
Das Anschlußteil 29 liegt dabei in einer in Fig. 2 nicht zu erkennenden Ausklinkung in dem Rand 27, so daß es nachträglich von oben eingesetzt werden kann. Es ist zu erkennen, daß der Rand 27 die Scheibe 24 an ihrem Rand übergreift und sie somit unverlierbar hält. Diese Befestigung wird dadurch erreicht, daß ein ursprünglich gerade hochstehender Rand 27 nach dem Einlegen der Scheibe 24 heiß verprägt oder heiß verschweißt wird, so daß er zumindest teilweise die Scheibe 24 übergreift. Wenn der Rand 27 entsprechend hochgezogen wird, kann auch soviel Isoliermaterial vorgesehen sein, daß auch die Scheibe 24 nach außen isoliert wird, wenn der Rand 27 heiß verprägt wird.
In anderen Worten, durch diese Art des Zusammenbaus wird ein nach außen vollständig isolierter Schalter geschaffen, aus dem lediglich noch die beiden Anschlußteile 22 und 29 herausragen. Da beide Gegenkontakte 16 und 19 als Scheiben 37 bzw. 24 ausgebildet sind, ist dennoch eine gute thermische Anbindung nach außen möglich.
Durch den isolierenden Auflagebereich 39 kann bei dem Schalter 10 aus Fig. 2 auch auf die in Fig. 1 noch gezeigte Isolierscheibe 35 verzichtet werden. Wenn jetzt nämlich das Schaltwerk 12 so weit aufgeheizt wird, daß die Bimetall-Schnappscheibe 34 in ihre Hochtemperaturstellung umspringt, so stützt sich diese dann auf dem isolierenden Auflagebereich 38 ab und drückt das bewegliche Kontaktteil 32 von dem Kontaktvorsprung 39 weg, bis schließlich auch die Federscheibe 31 von der gezeigten konkaven in eine konvexe Form umspringt. Federscheibe 31 und Bimetall-Schnappscheibe 34 stützen sich jetzt mit ihren Rändern an dem isolierenden Auflagebereich 38 ab, so daß eine ggf. mögliche Anlage im Bereich des beweglichen Kontaktteiles 32 an das Deckelteil 17 nicht zu einem unerwünschten Kurzschluß zwischen den beiden Anschlußteilen 22 und 29 führt.

Claims (12)

  1. Schalter mit einem ein temperaturabhängiges Schaltwerk (12) aufnehmendem Gehäuse (11), das ein Unterteil (14) aufweist, an dessen innerem Boden (15) ein erster Gegenkontakt (16) für das Schaltwerk (12) angeordnet ist, sowie ein das Unterteil (14) verschließendes Deckelteil (17) umfaßt, an dessen Innenseite (18) ein zweiter Gegenkontakt (19) für das Schaltwerk (12) vorgesehen ist, wobei das Schaltwerk (12) in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Gegenkontakten (16, 19) herstellt, die von außen kontaktierbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (14) aus Isoliermaterial gefertigt ist, der erste Gegenkontakt (16) durch eine Wand (13) des Unterteiles (14) hindurch von außen kontaktierbar ist, und das Deckelteil (17) aus elektrisch leitendem Material gefertigt ist sowie gleichzeitig als zweiter Gegenkontakt (19) wirkt, wobei das Deckelteil (17) an einem oberen Rand (27) des Unterteiles (14) gehalten ist.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenkontakt (16) in dem Unterteil (14) durch Vergießen oder Umspritzen bei der Herstellung des Unterteiles (14) derart unverlierbar gehalten ist, daß er integraler Bestandteil des Unterteiles (14) ist.
  3. Schalter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenkontakt (16) ein angeformtes, durch eine Wand (13) des Unterteiles (14) nach außen ragendes Anschlußteil (22) aufweist.
  4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenkontakt (16) als elektrisch leitfähiger Ring (21) ausgebildet ist.
  5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenkontakt (16) als elektrisch leitfähige Scheibe (37) ausgebildet ist.
  6. Schalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenkontakt (16) ein Blechstanzteil ist, an dem das Anschlußteil (22) einstückig ausgebildet ist.
  7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gegenkontakt (19) ein Blechstanzteil mit angeformtem Anschlußteil (29) ist.
  8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (17) auf einer inneren Schulter (26) des Unterteiles (14) aufliegt.
  9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (27) nach Einlegen des Deckelteiles (17) heiß verprägt oder verschweißt ist.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk eine elektrisch leitende Federscheibe (31) umfaßt, die ein bewegliches Kontaktteil (32) trägt und gegen eine Bimetall-Schnappscheibe (34) arbeitet, die etwa mittig auf dem beweglichen Kontaktteil (32) sitzt, wobei sich die Federscheibe (31) mit ihrem Rand (33) an einem Gegenkontakt (16, 19) abstützt und das bewegliche Kontaktteil (32) gegen den anderen Gegenkontakt (19, 16) drückt, wenn sich das Schaltwerk (12) unterhalb seiner Ansprechtemperatur befindet.
  11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenkontakt (16) einen etwa mittigen Kontaktvorsprung (39) aufweist, mit dem ein bewegliches Kontaktteil (32) des Schaltwerkes (12) unterhalb von dessen Ansprechtemperatur in Anlage ist.
  12. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (14) den ersten Gegenkontakt (16) ringförmig übergreift, so daß ein isolierender Auflagebereich (38) auf dem ersten Gegenkontakt (16) gebildet ist.
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