EP0931321B1 - Kontaktgruppe mit einem kaltleiter - Google Patents

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EP0931321B1
EP0931321B1 EP97909157A EP97909157A EP0931321B1 EP 0931321 B1 EP0931321 B1 EP 0931321B1 EP 97909157 A EP97909157 A EP 97909157A EP 97909157 A EP97909157 A EP 97909157A EP 0931321 B1 EP0931321 B1 EP 0931321B1
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EP
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contact
ptc thermistor
points
elements
contact assembly
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Bernd Gruhn
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Epcos AG
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    • H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
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    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01C1/00—Details
    • H01C1/01—Mounting; Supporting
    • H01C1/014—Mounting; Supporting the resistor being suspended between and being supported by two supporting sections

Definitions

  • the invention relates to a contact group with a PTC thermistor according to the preamble of patent claim 1.
  • PTC resistors For example, in refrigeration units of refrigerators, there are Electric motors on whose output shaft the Cooling compressor sits, so-called engine start thermistor (PTC resistors) upstream.
  • PTC resistors engine start thermistor
  • Each in the startup or Starting phase of the electric motor increases the resistance of the PTC thermistor of a few ohms, for example 10 ⁇ when cold in a very short time, often within a few seconds in relation to the cold condition with very high resistance values, which are in the order of 20,000 ⁇ , for example,
  • the power supply in such PTC thermistors preferably via spring contacts, which are applied to the PTC thermistor with a certain pressure the risk that if the PTC thermistor breaks, for example the current-carrying spring contacts in contact with each other come and this creates a short circuit or that more or less large fragments of a broken PTC thermistor still have contact with each other and about each other fragments in contact on the order of several amperes flow.
  • EP 0 618 594 A1 describes a contact group with a PTC thermistor according to the preamble of claim 1 known. At this Arrangement there is a risk that even after a break of the PTC thermistor fragments between contact springs and preloaded Parts remain trapped, causing the current to flow in the fragments are not interrupted, so that is Smoldering fires can be triggered, which may Refrigerator fire result.
  • the object of the invention is therefore to have a contact group to improve a PTC thermistor so that a possible high security is guaranteed.
  • this task is through a contact group with a PTC thermistor by the features of claim 1 solved.
  • leakage currents also arise from the fact that individual Fragments of the broken PTC thermistor are still in contact with each other have, whereby this is heated accordingly and it is a smoldering fire again, at worst even can catch fire.
  • the contact elements preferably as one piece Elements made of contact springs and preloaded parts educated. This will not only be in the places where the contact springs rest on the PTC thermistor, but also on the places where the prestressed parts on the PTC thermistor appropriate forces exerted on them.
  • the PTC thermistor breaks if cracks appear, at least in two Fragments such that the two fragments of the broken Component no longer have any contact with each other. Therefore can no longer currents, especially no leakage currents occur and thus the occurrence of smoldering fires or Fires prevented.
  • the locations on the PTC thermistor are on which the prestressed parts are in contact with, electrically insulated executed.
  • Fig.1 is a schematic view of a contact group on Example of one provided in an engine starting device PTC thermistor 3 shown.
  • the PTC thermistor 3 is about recordings 2a and 2b held in a housing 1. Furthermore, in the housing 1 two, for example, U-shaped contact holders 6a and 6b are provided.
  • each of the contact holders 6a and 6b 5a and 5b There is a contact element on each of the contact holders 6a and 6b 5a and 5b attached.
  • Each of the contact elements 5a and 5b has two resilient areas 51a and 52a and 51b and 52b, the one spring area 51a or 51b as a contact spring and the other resilient area 52a or 52b as pre-stressed part serves.
  • the contact springs 51a, 51b and have prestressed parts 52a, 52b, each made in one piece.
  • Both contact elements 5a and 5b are biased so that each of the resilient areas 51a, 52a and 51b, 52b, i.e. the Contact springs 51a, 51b or the prestressed parts 52a, 52b, 3 forces are exerted on the PTC thermistor.
  • the 51a, 51b exerted forces act on the contact points 3a, 3b PTC thermistor 3.
  • the of the prestressed parts 52a and 52b Exerted forces act in the embodiment shown in Fig.1 at isolated points 4a or 4b on the PTC thermistor 3.
  • the points 4a and 4b are, for example, by Electrically insulated mica.
  • the contact group shown in Figure 1 is after a break of the PTC thermistor 3 shown. If the PTC 3 breaks along breaking edges 30 ', for example the two PTC thermistor fragments 3 'and 3 "for example in the position shown in Fig.2 rotated. A corresponding Rotation is caused by the PTC fragments 3 'and 3 "of the resilient portions 51a and 52b or 52a and 51b respectively forces at contact points 3a, 4b and 3b, 4a are exercised, which are offset from one another. Therefore act on the PTC thermistor fragments 3 'and 3 "torques M 'or M "clockwise, which is indicated by the reference numerals M 'and M "registered arrows is displayed.
  • the recordings 2a and 2b which act as a holder for the PTC thermistor 3 are used so that they break of the PTC thermistor 3 also break and thus twisting of the two PTC thermistor fractions 3 'and 3 "are not hindered becomes.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beispielsweise sind bei Kühlaggregaten von Kühlschränken deren Elektromotoren, auf deren Abtriebswelle unmittelbar der Kühlkompressor sitzt, sogenannte Motorstart-Kaltleiter (PTC-Widerstände) vorgeschaltet. Jeweils in der Anlauf- oder Startphase des Elektromotors steigt der Widerstand des Kaltleiters von einigen Ohm, beispielsweise 10Ω in kaltem Zustand in sehr kurzer Zeit, oftmals innerhalb weniger Sekunden bezogen auf den kalten Zustand auf sehr hohe Widerstandwerte, die beispielsweise in der Größenordnung von 20 000Ω liegen,
Aufgrund der in kurzer Zeit erfolgenden, sehr starken Zunahme des Widerstandswerts des Kaltleiters wird dieser jedesmal sehr stark erhitzt. Aufgrund dieser sich in verhältnismäßig kurzer Zeit häufig wiederholenden Temperaturzunahme, insbesondere bei Kühlaggregaten vorgeschalteten Kaltleitern sind diese bei ungünstigen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Öl oder ölhaltige Atmosphäre einer thermischen Alterung unterworfen mit der Folge, daß sich gelegentlich bei den Kaltleitern Risse bilden, die zu Brüchen und damit zu einer Zerstörung des Kaltleiters führen können.
In Fig. 3 ist ein solcher Motorstart-Kaltleiter 3' in einem Gehäuse 1 über Halterungen 2a, 2b gehalten. Auf gegenüberliegenden Seiten des Kaltleiters 3' sind im allgemeinen elektrische Anschlüsse in der Weise vorgesehen, daß der Strom vorzugsweise über Federkontakte 5a' und 5b' zugeführt wird, die an einander genau gegenüberliegenden Stellen 3a', 3a" und 3b', 3b" gegen die Seitenflächen des Kaltleiters 3' drücken. Auf diese Weise ist der elektrische Kontakt zwischen dem Kaltleiter 3' und den Anschlüssen 6a' und 6b' hergestellt.
Da, wie vorstehend beschrieben, die Stromzuführung bei derartigen Kaltleitern, vorzugsweise über Federkontakte erfolgt, die mit einem gewissen Druck an dem Kaltleiter anliegen, besteht die Gefahr, daß bei einem Bruch des Kaltleiters beispielsweise die stromführenden Federkontakte in Kontakt miteinander kommen und dadurch ein Kurzschluß entsteht oder daß mehr oder wenige große Bruchstücke eines gebrochenen Kaltleiters noch Kontakt miteinander haben und über die miteinander in Kontakt stehenden Bruchstücke in der Größenordnung von mehreren Ampere fließen.
Aus der EP 0 618 594 A1 ist eine Kontaktgruppe mit Kaltleiter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei dieser Anordnung besteht die Gefahr, daß selbst nach einem Bruch des Kaltleiters Bruchstücke zwischen Kontaktfedern und vorgespannten Teilen eingeklemmt bleiben, wodurch der Stromfluß in den Bruchstücken nicht unterbrochen wird, so daß durchaus Schwelbrände ausgelöst werden können, die unter Umständen einen Kühlschrankbrand zur Folge haben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter dahingehend zu verbessern, daß eine möglichst hohe Sicherheit gewährleistet ist.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch eine Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter, insbesondere für Kühlaggregate von Kühlschränken sind deren Kontaktelemente asymmetrisch ausgebildet und bezüglich des Kaltleiters so angeordnet, daß sie an diesem gegeneinander versetzt an gegenüberliegenden Seitenflächen anliegen. Gemäß der Erfindung wirken somit über die Kontaktelemente an den zueinander versetzt angeordneten Kontaktstellen Kräfte auf den Kaltleiter.
Dadurch ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß bei Brechen des Kaltleiters die an diesem anliegenden Kontaktelemente nicht in Kontakt miteinander kommen können und somit auch kein Kurzschluß hervorgerufen werden kann.
Durch Laboruntersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß Kaltleiter (PTC) bei thermischer Überlastung nicht zu einfachen Querbrüchen neigen, sondern vielmehr in eine große Anzahl von Stücken zerfallen. Wird nun beispielsweise einem Motorstart-Kaltleiter über an diesem anliegende Kontaktelemente Strom zugeführt, so ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen Kontaktgruppe die Möglichkeit eines Kurzschlusses nahezu ausgeschlossen.
Allerdings könnten beispielsweise, wie vorstehend bereits ausgeführt, Kriechströme auch dadurch entstehen, daß einzelne Bruchstücke des zerbrochenen Kaltleiters noch Kontakt miteinander haben, wodurch dieser entsprechend erwärmt wird und es somit doch wieder zu Schwelbränden, schlimmstenfalls sogar zu Bränden kommen kann.
Gemäß der Erfindung sind zur Lösung der vorstehend geschilderte Problematik die Kontaktelemente vorzugsweise als einteilige Elemente aus Kontaktfedern und vorgespannten Teilen gebildet. Dadurch werden nicht nur an den Stellen, an denen die Kontaktfedern am Kaltleiter anliegen, sondern auch an den Stellen, an welchen die vorgespannten Teile am Kaltleiter anliegen, auf diesen entsprechende Kräfte ausgeübt.
Hierbei wird aufgrund der asymmetrischen Ausbildung der erfindungsgemäßen Kontaktelemente durch die vorgespannten Teile jeweils eine Kraft in Richtung des Kaltleiters an den Stellen ausgeübt, welche zu den Kontaktstellen auf der jeweils gegenüberliegenden Seite, an welcher mittels der Kontaktfedern eine Kraft ausgeübt wird, versetzt angeordnet sind.
Da somit an gegeneinander versetzten Stellen entgegengesetzt wirkende Kräfte auf den Kaltleiter einwirken, zerbricht der Kaltleiter bereits bei Auftreten von Rissen zumindest in zwei Bruchstücke dergestalt, daß die zwei Bruchstücke des zerbrochenen Bauteils keinen Kontakt mehr miteinander haben. Daher können keine Ströme, insbesondere keine Kriechströme mehr auftreten und somit ist das Entstehen von Schwelbränden bzw. Bränden unterbunden.
Somit wirkt gemäß der Erfindung bei einem Brechen des Kaltleiters auf jedes der Bruchstücke ein Drehmoment. Dadurch ist bei einem Brechen oder bei einem Zerfallen des Bauelements in einzelne Stücke sichergestellt, daß einerseits zwischen den Kontaktfedern kein Kurzschluß entstehen kann, und andererseits auch keine Kriechströme zwischen den Bauelement-Bruchstücken auftreten können, da die einzelnen Bruchstücke bei der erfindungsgemäßen Kontaktgruppe durch das Zusammenwirken der asymmetrischen Kontaktelemente die vorgespannten Teile zusätzlich noch weiter voneinander getrennt werden.
Um die Sicherheit noch weiter zu erhöhen, sind die Stellen an dem Kaltleiter, an welchem die vorgespannten Teile anliegen, elektrisch isoliert ausgeführt.
Durch Verwenden der erfindungsgemäßen Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter, ist insbesondere die Sicherheit beim Einsatz solcher Kaltleiter bei Kühlschrankaggregaten ganz wesentlich verbessert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig.1
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Kontaktgruppe gemäß der Erfindung am Beispiel eines in einer Motorstarteinrichtung vorgesehenen Kaltleiters;
Fig.2
die in der Fig.1 dargestellte Kontaktgruppe nach einem Bruch des Kaltleiters, und
Fig.3
eine schematische Ansicht einer bekannten Kontaktgruppe an einem in einer Motorstarteinrichtung vorgesehenen Kaltleiter.
In Fig.1 ist eine schematische Ansicht einer Kontaktgruppe am Beispiel eines in einer Motorstarteinrichtung vorgesehenen Kaltleiters 3 dargestellt. Der Kaltleiter 3 ist über Aufnahmen 2a und 2b in einem Gehäuse 1 gehaltert. Ferner sind in dem Gehäuse 1 zwei beispielsweise U-förmige Kontakthalterungen 6a und 6b vorgesehen.
An den Kontakthalterungen 6a und 6b ist jeweils ein Kontaktelement 5a bzw. 5b angebracht. Jedes der Kontaktelemente 5a und 5b weist zwei federnde Bereiche 51a und 52a bzw. 51b und 52b auf, wobei der eine federne Bereich 51a bzw. 51b als Kontaktfeder und der andere federnde Bereich 52a bzw. 52b als vorgespanntes Teil dient. Ferner sind gemäß der Erfindung die Kontaktelemente 5a und 5b, die Kontaktfedern 51a, 51b und vorgespannte Teile 52a, 52b aufweisen, jeweils einteilig ausgeführt.
Beide Kontaktelemente 5a und 5b sind so vorgespannt, daß von jedem der federnden Bereiche 51a, 52a bzw. 51b, 52b, d.h. der Kontaktfedern 51a, 51b bzw. der vorgespannten Teile 52a, 52b, auf den Kaltleiter 3 Kräfte ausgeübt werden. Die von den 51a, 51b ausgeübten Kräfte wirken an Kontaktstellen 3a, 3b auf den Kaltleiter 3. Die von den vorgespannten Teilen 52a und 52b ausgeübten Kräfte wirken in der in Fig.1 dargestellten Ausführung an isolierten Stellen 4a bzw. 4b auf den Kaltleiter 3. Hierbei sind die Stellen 4a bzw. 4b beispielsweise durch Glimmer elektrisch isoliert.
In Fig.2 ist die in Fig.1 wiedergegebene Kontaktgruppe nach einem Bruch des Kaltleiters 3 dargestellt. Wenn der Kaltleiter 3 beispielsweise entlang Bruchkanten 30' bricht, werden die beiden Kaltleiter-Bruchstücke 3' und 3" beispielsweise in die in Fig.2 dargestellt Lage gedreht. Eine entsprechende Drehung wird dadurch bewirkt, daß auf die Kaltleiter-Bruchstücke 3' und 3" von den federnden Bereichen 51a und 52b bzw. 52a und 51b jeweils Kräfte an Anlagestellen 3a, 4b und 3b, 4a ausgeübt werden, die gegeneinander versetzt sind. Daher wirken auf die Kaltleiter-Bruchstücke 3' und 3" Drehmomente M' bzw. M" im Uhrzeigersinn, was durch bei den Bezugszeichen M' und M" eingetragene Pfeile angezeigt ist.
Ferner sind die Aufnahmen 2a und 2b, die als Halterung des Kaltleiters 3 dienen, so ausgelegt, daß diese bei einem Bruch des Kaltleiters 3 ebenfalls brechen und somit ein Verdrehen der beiden Kaltleiter-Bruchteile 3' und 3" nicht behindert wird.

Claims (9)

  1. Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter (3), deren Kontaktelemente (5a, 5b) asymmetrisch ausgebildet sind, so daß sie an einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Kaltleiters (3) gegeneinander versetzt an dem Kaltleiter (3) anliegen, wobei die Kontaktelemente (5a, 5b) aus Kontaktfedern (51a, 51b) und vorgespannten Teilen (52a, 52b) gebildet sind, und über die Kontaktelemente (5a, 5b) an gegeneinander versetzten Kontaktstellen (3a, 3b) Kräfte auf den Kaltleiter (3) wirken,
    dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannten Teile (52a, 52b) jeweils eine Kraft in Richtung des Kaltleiters (3) jeweils an den Stellen (4a, 4b) ausüben, welche zu den Kontaktstellen (3a, 3b) auf der gegenüberliegenden Seite, an welcher mittels der Kontaktfedern (51a, 51b) eine Kraft ausgeübt wird, versetzt angeordnet sind, und die Stellen (4a, 4b) an dem Kaltleiter (3), an denen die vorgespannten Teile (52a, 52b) anliegen, elektrisch isoliert ausgeführt sind.
  2. Kontaktgruppe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (5a, 5b), die aus den Kontaktfedern (51a, 51b) und den vorgespannten Teilen (52a, 52b) bestehen, einteilige Elemente sind.
  3. Verwendung einer Kontaktgruppe mit einem Kaltleiter nach Anspruch 1 oder 2 in Kühlaggregaten von Kühlschränken.
  4. Kontaktgruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente aus Kontaktfedern (51a, 51b) und vorgespannten Teilen (52a, 52b) gebildet sind.
  5. Kontaktgruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannten Teile (52a, 52b) jeweils eine Kraft in Richtung des elektrischen Bauelements (3) jeweils an den Stellen (4a, 4b) ausüben, welche zu den Kontaktstellen (3a, 3b) auf der gegenüberliegenden Seite, an welcher mittels der Kontaktfedern (51a, 51b) eine Kraft ausgeübt wird, versetzt angeordnet sind.
  6. Kontaktgruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (5a, 5b), die aus den Kontaktfedern (51a, 51b) und den vorgespannten Teilen (52a, 52b) bestehen, einteilige Elemente sind.
  7. Kontaktgruppe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannten Teile (52a, 52b) der Kontaktelemente (5a, 5b) mindestens an ihren freien Enden elektrisch isoliert sind.
  8. Kontaktgruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen (4a, 4b) an dem elektrischen Bauelement (3), an denen die vorgespannten Teile (52a, 52b) anliegen, elektrisch isoliert ausgeführt sind.
  9. Verwenden einer Kontaktgruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bei Motorstart-Kaltleitern in Kühlaggregaten von Kühlschränken.
EP97909157A 1996-09-20 1997-09-18 Kontaktgruppe mit einem kaltleiter Expired - Lifetime EP0931321B1 (de)

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DK (1) DK0931321T3 (de)
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