EP3229255A1 - Temperaturabhängiger schalter - Google Patents

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EP3229255A1
EP3229255A1 EP17172229.1A EP17172229A EP3229255A1 EP 3229255 A1 EP3229255 A1 EP 3229255A1 EP 17172229 A EP17172229 A EP 17172229A EP 3229255 A1 EP3229255 A1 EP 3229255A1
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EP
European Patent Office
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plunger
spring
temperature
bimetal
dependent switch
Prior art date
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Application number
EP17172229.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3229255B1 (de
Inventor
Marcel P. Hofsaess
Hans-Christian Liehr
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
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Publication date
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Application filed by Thermik Geraetebau GmbH filed Critical Thermik Geraetebau GmbH
Publication of EP3229255A1 publication Critical patent/EP3229255A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3229255B1 publication Critical patent/EP3229255B1/de
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    • H01H37/5418—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting using cantilevered bimetallic snap elements

Definitions

  • the present invention relates to a temperature-dependent switch having a first and a second outer terminal, wherein the first and second outer terminal are fixed to an insulator body, the first and the second outer terminal are formed as first and second terminal plate, the two terminal plates protrude from the insulator body, and the insulator body is disposed in a housing having a stationary contact portion electrically conductively connected to the first outer terminal, a movable contact portion cooperating with the stationary contact portion and fixed to a spring member electrically conductively connected to the second outer terminal movable contact member presses against the stationary contact part, a bimetal and a arranged between the bimetallic element and the spring member plunger, wherein the bimetal when a switching temperature on the plunger pressure forces on the Fede and thereby lifts the movable contact part from the stationary contact part, and wherein the spring part has a first and a second leg, the movable contact part is fixed to the first leg, the second leg is electrically connected to the second connection plate, and the plunger between
  • Such a switch is from the DE 10 2011 016 896 B3 known.
  • the well-known switch is temperature protection switch, in which by the switching movement of a bimetallic disc via a plunger pressure forces are transmitted to a current-carrying spring part, which acts here as a closing spring.
  • the closing spring carries a movable contact part, which presses it with a closed switch against a stationary contact part.
  • Stationary contact part and closing spring are each connected to a connecting plate.
  • the two connection plates are fixed to an insulator body, from which they protrude laterally.
  • the temperature protection switch has a flat housing from which the two connection plates protrude as external connections.
  • Such temperature-dependent switches are used in a known manner to protect electrical equipment from overheating.
  • the switch is electrically connected via its two external connections with the device to be protected in series and mechanically arranged on the device so that it is in thermal communication with this.
  • a switch according to the DE 44 28 226 C1 is arranged in a housing, a temperature-dependent switching mechanism of Federschnappulation, bimetallic snap disk and movable contact part, which is in the closed state of the switch in contact with a stationary contact part inside the upper part, which is plated through to the outside to a first terminal on the upper part.
  • the second connection is the conductive lower part.
  • the operating current of the device to be protected flows through the two contact parts and the spring snap disc in the lower part.
  • the from the DE 44 28 226 C1 Known switch is provided with an electrically arranged in series with the outer terminals heating resistor, which provides a current-dependent switching function.
  • the operating current of the device to be protected thus flows constantly through this heating resistor, which can be dimensioned so that when exceeding a certain operating current ensures that the bimetallic snap disk is heated to a temperature above its response temperature, so that the switch already opens at an increased operating current before the device to be protected has heated inadmissible.
  • the circuit Below the response temperature of the bimetallic snap disk, the circuit is closed and the device to be protected is powered by the switch with power. Increases the temperature either due to an excessive operating current or due to an overheated, protected device beyond a permissible value, so deforms the bimetallic snap disk, whereby the spring snap disk of their first stable geometric configuration in which they the movable contact part pushes against the stationary contact part, umspringt in its second stable geometric configuration in which it lifts the movable contact part of the stationary contact part.
  • the switch is opened and the supply of the device to be protected is interrupted.
  • the now de-energized device can then cool down again.
  • the thermally coupled to the device switch cools down again, which then automatically closes again. While such switching behavior protects e.g. A hair dryer can be quite useful, this is not desirable anywhere where the device to be protected after switching off may not automatically turn on to avoid damage. This is for example for electric motors, which are used as drive units.
  • the temperature-dependent switching mechanism may also comprise only a bimetallic snap-action disk which carries the movable contact part and thus carries the operating current.
  • the derailleur may also comprise a bimetallic spring tongue, as in the DE 198 16 807 A1 is described.
  • This bimetallic spring tongue carries at its free end a movable contact part, which cooperates with a stationary counter contact.
  • the stationary mating contact is electrically connected to the first terminal, wherein the second terminal is electrically connected to the clamped end of the bimetallic spring tongue.
  • the bimetallic spring tongue guides the operating current of the electrical device to be protected.
  • the temperature-dependent switch is to carry particularly high currents, so often a current transfer member in the form of a contact bridge or a contact plate is used, which is moved by a spring member and carries two contact parts, which cooperate with two stationary mating contacts; see for example the DE 26 44 411 A1 ,
  • the operating current of the device to be protected flows from the first mating contact via the first contact part into the contact plate, through it to the second contact part and from this into the second mating contact.
  • the spring part is thus de-energized.
  • the spring member itself, so for example a bimetallic snap disk or a working against a bimetal Federschnappulation as a contact bridge, which carries the operating current.
  • the known switches must be able to reliably protect motors both in the limit mode with maximum allowable power and blocking rotor. To test whether the switch does this, usually two tests are performed.
  • the motor In the so-called heating test , the motor is operated at maximum power, wherein neither the flow of current through the switch nor the case thereby transferred from the engine to the switch heat may open the switch.
  • the motor is connected to the operating voltage with the rotor locked , which results in an operating current flowing through the motor which is three to five times greater than the usual operating current.
  • the switch In addition to good thermal coupling, the switch must also meet the required number of switching cycles, which should be at least 3,000 for typical requirements as described above.
  • the bimetallic disc is also arranged in a recess on an outer side of the insulator body to thermally decouple on the one hand from the current-carrying closing spring and on the other hand to allow a good thermal coupling of the bimetallic disc to the device to be protected.
  • the temperature-dependent switching mechanism used in the known switch is basically constructed as a so-called thermostat switch, which is used to control the temperature of a device equipped with it, for example to control the temperature of a hot plate.
  • thermostat switches can be found in the following protective rights: DE 31 36 312 A1 . DE 196 37 706 A1 . US 3,972,016 A . US 4,669,182 A . US 5,059,937 A and US 2004/0066269 A1 ,
  • the US 3,931,603 A shows a temperature monitor with bimetallic snap disk, spring washer and contact bridge. Between bimetallic snap disk and spring washer acts a bolt which is fastened with its one end to the bimetallic snap disk. At the other end of the bolt sits the spring washer, wherein between the spring washer and bimetallic snap disk on the bolt a contact bridge and between the contact bridge and bimetallic snap disk a compression spring is arranged.
  • the bimetallic snap disk pushes the bolt in the direction of two stationary mating contacts, to which the contact bridge applies under the force of the compression spring, which is supported on the other end of the bimetallic snap disk.
  • the DE 26 25 102 A also shows a temperature-dependent switch with bimetallic snap disk, spring snap-action disc and contact bridge, in which a plunger is connected at its one end to the spring snap-action disc and at its other end to the contact bridge, which cooperates with two stationary mating contacts.
  • a bimetal snap-action disc On the side remote from the plunger side of the spring snap-action disc a bimetal snap-action disc is arranged, which lies below its switching temperature loosely below the spring snap-action disc, so that the switch is closed.
  • a switching punch is provided, which is arranged via a second bistable spring snap-action disc on an actuating knob.
  • the switching punch presses against the contact bridge when the switch is open.
  • the actuating force of the second spring snap-action disc is less than the sum of the actuating forces of the first spring snap-action disc and the bimetal snap-action disc, so that when the actuating knob is pressed into the housing, the second spring snap-action disc snaps into its inactive position when the bimetal Snap disc is above its switching temperature.
  • a temperature-dependent switch in which a bimetallic snap disk acts via a plunger on a switching arm, which carries at its free end a movable contact part which cooperates with a stationary counter-contact.
  • the bimetallic snap disk is fixed by a spring washer on a shoulder of the housing of the temperature-dependent switch.
  • the spring washer allows snapping the bimetallic snap disk and dampens the movement of the bimetallic snap disk during the switching operations and is intended to improve the heat exchange between the bimetallic snap disk and the housing.
  • this object is achieved in the switch mentioned above in that the plunger is arranged between the spring member and the bimetallic part that it transmits compressive and tensile forces of the bimetal on the spring member.
  • the plunger now in contrast to the known switch not only when opening the switch but also when closing the switch movement the bimetallic part transmits to the spring member, the closing speed is increased, the invention is no longer determined only by the spring member, so the closing spring.
  • the inventors of the present application have not gone the offering way to influence the arc formation itself or to reshape the spring member, but have increased the switching dynamics of the known switch in that a positive coupling is provided between the closing spring and the bimetal.
  • This positive coupling is achieved in a structurally simple and inexpensive manner, that the plunger not only when opening in a known manner transmits a compressive force of the bimetal on the spring member, but according to the invention transmits a tensile force from the bimetal on the spring member when closing.
  • the advantage here is in particular that not the force of the spring member is increased, but an additional closing force is applied by the bimetallic disc. In this way, the opening speed of the switch is not adversely affected, because when opening the bimetal disc only has to overcome the previous closing force of the spring member.
  • the switch comprises a via the plunger on the spring member compressive and tensile forces transmitted Federschnappteil.
  • the advantage here is that not only the closing speed is further increased by the additional Federschnappteil, but also the opening speed is increased.
  • a “spring snap part” is understood to mean a spring part which has two stable geometric configurations, as is generally known for spring snap disks in the case of temperature-dependent switches. Through the bimetal part, the spring snap part is pressed from its one towards the other geometrically stable configuration until the spring snap part then abruptly completely recoils.
  • the switch can each be provided with a heating resistor for defined current-dependent switching and possibly additionally with a self-holding resistor, so that the open switch does not cool and automatically closes again.
  • the spring snap part and the bimetallic part are arranged at a first end of the plunger and the spring part at a second end of the plunger, wherein preferably the plunger has a shank which has a tapered portion at its first end, the one opposite wearing the tapered portion widened head, wherein disposed on the tapered portion of the bimetal and optionally the Federschnappteil with their respective through hole such in that the bimetal part and the optionally provided spring snap part are held with play between the head and the shaft, and more preferably the plunger has a shaft which has at its second end a tapered section which carries a head widened with respect to the tapered section wherein on the tapered portion, the spring member is arranged with a through hole such that the spring member is held with play between the head and the shaft.
  • the tapered portion may be integrally formed with the head or shaft, either inserting the tapered portion into a blind hole provided in the shaft or seating the head on the tapered portion.
  • the head may also be formed as a rivet, the bolt is inserted into a provided in the tapered portion blind hole.
  • the bimetallic part is formed as an elongated tongue, which is arranged at its opposite narrow sides between two abutments, which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger, further preferably the Federschnappteil is formed as an elongated tongue which at their opposite narrow sides respectively is arranged between two abutments, which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger, more preferably the bimetallic part is formed as a bimetallic disc, which is arranged at its edge between two abutments which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger, further preferably the spring snap part as a spring Snap disc is formed, which is arranged at its edge between two abutments which lie opposite each other in the longitudinal direction of the plunger.
  • the housing has an upper side and a lower side, which are connected to one another via narrow sides, and the housing has an opening on one of its narrow sides and is pushed onto the insulator body with this opening, more preferably the two legs for interrupting one conductive connection between the two terminal plates are bent apart from the plunger, further preferably the second leg rests against the second terminal plate, further preferably the insulator body is composed of two partial bodies, and the two connection plates between the two partial bodies.
  • the bimetallic part is arranged in a recess on an outer side of the insulator body, more preferably the Federschnappteil is disposed in a recess on an outer side of the insulator body, and finally in the recess is provided an externally inserted ring serving as an abutment for the spring snap part and / or the bimetallic part is used
  • the inventors of the present application have recognized, based on the experiments and considerations leading to the present invention, that under certain conditions the positive coupling between the plunger and the spring part is dispensed with, without losing all the advantages of the invention.
  • the advantage of the increased opening speed is maintained.
  • the plunger is also so quickly withdrawn by the action of Federschnappteil on the bimetal, that the closing speed relative to that of the DE 10 2011 016 896 B3 known switch can still be increased.
  • the present invention also relates to a switch of the type mentioned, which has a spring snap part which presses the plunger against the spring part at least when the switching temperature is exceeded.
  • the spring snap part and the bimetal part are arranged at a first end of the plunger and the spring part at a second end of the plunger, wherein more preferably the spring snap part and the bimetallic part are connected to the plunger so that they transmit compressive and tensile forces on the plunger, more preferably, the plunger has a shank having at its first end a tapered portion which carries a widened relative to the tapered portion head, wherein on the tapered portion of the bimetallic element and the Federschnappteil are arranged with their respective through hole such that the bimetal and the spring snap part are held with play between the head and the shaft.
  • bimetallic part is arranged between the plunger and the spring snap part.
  • the advantage here is that the spring snap part is located on the outside of the bimetal and this protects.
  • the spring snap part is arranged between the plunger and the bimetal part.
  • the outer bimetallic part can be thermally coupled well to a device to be protected, wherein it is also advantageous that even without forced coupling between plunger and bimetallic and Federschnappteil the bimetal in the direction of ram over him spring snap part Opening the switch quickly brings you to snap.
  • a first embodiment of a very schematically illustrated temperature-dependent switch 10 is shown, which comprises a first and a second external terminal 11, 12 and a switching mechanism 14, the temperature-dependent establishes or opens an electrically conductive connection between the external terminals 11, 12.
  • the switching mechanism 14 comprises a stationary contact part 15 which is electrically conductively connected to the first outer connection 11 and a movable contact part 16 which cooperates with the stationary contact part 15 and is fastened to a spring part 17 which is connected in an electrically conductive manner to the second outer connection 12 and acts as a closing spring that presses the movable contact part 16 against the stationary contact part 15.
  • the spring member 17 is formed in this simplified embodiment as a leaf spring, which is fixed in the region of the second outer terminal 12 to a schematically illustrated insulator body 18 to which also the first outer terminal 11 and the stationary contact member 15 are fixed.
  • the rear derailleur 14 further comprises a bimetallic member 19 and a ram 21 disposed between the bimetal member 19 and the spring member 17.
  • the spring member 17 and bimetallic member 19 are disposed at opposite ends 20a and 20b of the ram 21.
  • the bimetal part 19 presses the plunger 21 against the spring part 17 when a switching temperature is exceeded, thereby lifting the movable contact part 16 away from the stationary contact part 15.
  • the bimetallic part 19 is designed in the embodiment shown as elongated tongue, which are arranged at their opposite narrow sides 22 and 23 each with sufficient for snapping mechanical play between two in the longitudinal direction 24 of the plunger 21 opposing abutments 25, 26.
  • the upper abutment 25 are part of the insulator body 18, while the lower abutment 26 are formed as a fastening ring for the bimetal 19.
  • the plunger 21 is connected via an upper head 27 and a lower head 28 to train and pressure with the spring member 17 and the bimetal 19, respectively. Between a shaft 29 of the plunger 21 and the lower head 28, a tapered portion 31 is provided, on which the bimetal 17 sits with play. Also, the spring member 17 may be set with play on the plunger 21. The head 27 and the head 28 are widened with respect to the tapered portion 31 and the shaft 29, respectively.
  • the shaft 29 of the plunger is guided in a arranged in the insulating member 18 through hole 30 to protect it from tilting and / or jamming.
  • the switch 10 is closed.
  • the spring part 17 presses the movable contact part 16 on the stationary contact part 15, so that between the two outer terminals 11, 12 of the circuit is closed and the operating current of a device to be protected by the spring member 17 flows.
  • the narrow sides 22, 23 of the bimetal part which is in its first geometric configuration, abut against the upper abutments 25 and thus support the closing pressure with which the movable contact part 16 is pressed onto the stationary contact part 15.
  • the bimetallic part 17 flips over into its other geometric configuration in such a way that the narrow sides 22, 23 come into abutment with the lower abutment 26, so that the bimetal part 17 engages the plunger 21 in FIG Fig. 1 upwards along the arrow 32 presses. Thereby, the plunger 21 pushes the spring member 17 upward, so that the movable contact member 16 is lifted from the stationary contact member 15 and the circuit is opened.
  • Parallel to the bimetallic 19 is formed also designed as an elongated tongue Federschnappteil 33 at the end 20 b of the plunger 21, the opposite narrow sides 34 and 35 are also with play between the abutments 25 and 26.
  • the spring snap part also sits with play on the tapered portion 31 of the plunger 21 so that it can exert pressure and tensile forces on the spring member 17 via the plunger.
  • the spring snap part 33 can be arranged either between bimetallic 19 and plunger 21, or on the side facing away from the plunger 21 side of the bimetal 19, as shown in the Fig. 1 to 5 is shown.
  • the spring snap part 33 further increases the switching dynamics of the rear derailleur 14. In the manner described above, on the one hand, the closing speed further increased, because the spring snap part 33 when closing the switch 10 of its one stable configuration in which the narrow sides 34, 35 abut against the abutments 26, again jumps to its other stable configuration in which the narrow sides are supported on the abutments 25 , In this case, the spring snap part 33, like the bimetal part 19, exerts a pulling force on the spring part 17 via the plunger 21.
  • the jumping of the spring snap part 33 between its two stable geometric configurations is triggered by the temperature-dependent jumping of the bimetal part 19 between its two geometric configurations.
  • the spring snap part 33 also exerts a compressive force on the spring part 17 via the plunger 21, the opening speed with which the movable contact part 16 lifts off from the stationary contact part 15 is increased when the switch 10 is opened by jumping over the bimetal part 19.
  • Fig. 2 shows an exploded view of a specific embodiment of the switch 10 from Fig. 1 ,
  • the switch 10 comprises a two-part insulator body 18, which has an upper part 18a and a lower part 18b.
  • the first outer terminal 11 is formed as a connection plate 36 which carries the stationary contact part 15.
  • the second outer terminal 12 is formed as a terminal plate 37 which is electrically connected to the spring member 17, which here has a first leg 38 to which the movable contact member 16 is fixed.
  • the spring part 17 also has a second leg 39, which runs parallel to the first leg 38 and has a laterally projecting side wing 41, which comes into contact with the second connection plate 37 during assembly.
  • the terminal plates 36, 37 and on top of them the spring member 17 are clamped between the upper part 18a and the lower part 18b of the insulator body 18, that the connection plates 36, 37 laterally the insulator body 18 protrude, as shown in the plan view of the assembled switch 10 in Fig. 4 can be seen.
  • the insulator body 18 is then inserted into an in Fig. 2 to be recognized flat housing 42 pushed that has a top 43 and a bottom 44, which are connected by narrow sides 45, wherein the housing has on one of its narrow sides 45 an opening 46 and is inserted with this opening 46 on the insulator body 18, such as it in Fig. 3 can be seen.
  • the bimetallic part 19 is formed as a bimetallic disc 47 and the spring snap part 33 as a spring snap-action disc 48. Both disks have an edge 51 and 52, respectively, and are inserted into a recess 53, which is arranged on the lower outer side 18c of the lower part 18b, and is outwardly open, in that they bear against circumferential abutments 25a and 25b of the lower part 18b, respectively Switch 10 is closed.
  • a ring 54 is inserted, which engages over the edges 51, 52 radially inwardly and forms the abutment 26 on which the bimetallic disc 47 and the spring snap disc 48 are supported with their edges 51 and 52, when they Open switch 10.
  • the edges 51 and 52 are guided with a mechanical clearance, so that the bimetallic disc 47 and the spring snap disc 48 can expand when one of their snaps into their other geometric configuration.
  • the plunger 21 comprises the shaft 29 with the lower tapered portion 31, on which the bimetallic disc 47 and the spring snap disc 48 are fitted with their respective through hole 55 and 56 with play.
  • the plunger 21 passes through the through hole 30 formed in the lower part 18b.
  • the head 27 is provided with a bolt 57 and the head 28 with a bolt 58.
  • the bolt 57 is seated in an upper blind hole 61 in the shaft 29, the bolt 58 in a lower blind hole 62 in the tapered section 31.die heads 27 and 28 are compared to the bolts 57 and 59 and the shaft 29 widened in diameter.
  • the first leg 38 has a through hole 63 with which it is arranged on the bolt 57 with clearance.
  • Fig. 5 is in a second embodiment, a switch 10 'and in Fig. 6 in a third embodiment, a switch 10 "shown, each in a representation as in Fig. 1 ,
  • the same reference numerals denote identical features with identical properties, so that, due to the basic structure and the principal function to the above description of the Fig. 1 is referenced.
  • the switch 10 'off Fig. 5 has only the lower head 28, via which the bimetal 19 and the spring latch member 33 are connected to the plunger 21 so that they along the arrow 32 in Fig. 5 move up and down when the bimetallic 19 and, as a result, the snap spring 33 snaps from its respective one in the other geometric configuration.
  • the spring member 17 abuts against the upper end 20a of the plunger 21, so that when the switch 20a is opened by the combined pressure force of the bimetallic member 19 and the spring member 33, it is pushed up very rapidly.
  • the spring member 17 is not actively pulled by the plunger 17 down, because the head 27 made Fig. 1 not provided here. Nevertheless, the switch closes 10 'faster than a switch without positive coupling between plunger 21 and bimetallic 19 and spring detent 33, because the plunger 21 is moved so fast down that it opposes the closing movement of the spring member 17 no resistance.
  • both the opening speed and the closing speed are increased compared with a switch in which only one bimetallic part 19 is provided which, moreover, is not positively coupled with the tappet 21.
  • the assembly is also simpler than with the switch 10 of FIGS Fig. 1 to 4 ,
  • the plunger 21 is then connected via the head 28 captive with the bimetal part 19 and the spring snap part 33, and this unit then in Fig. 2 from below into the preassembled insulator body 18, that is inserted into the recess 53 in the lower part 18 b.
  • the plunger is thereby passed with its upper end 20a through the through hole 30 and reaches with its upper end 20a in abutment with the first leg 38th
  • the bimetal part 19 springs from the in Fig. 6 shown low-temperature configuration in its other geometric configuration. It presses it centrally on the Federschnappteil 33, which is thereby gradually bent so far in its center until it abruptly umschnappt in its other geometrically stable configuration and together with the bimetal 19, the plunger in Fig. 6 abruptly pushes up.
  • the spring member 17 abuts against the upper end 20a of the plunger 21, so that it is pushed up very quickly when opening the switch 20a here by the combined pressure of bimetal 19 and spring member 33.
  • the spring member 17 is thus not actively pulled by the plunger 17 down, because the head 27 made Fig. 1 is not provided here. Nevertheless, it opens the switch 10 'not only faster than a switch without Federschnappteil 33, it can also close faster with appropriate design. This faster closing results because the bimetallic part 19 is moved so fast downwards as a result of the snapping snap spring 33, that it no longer opposes the plunger 21, if this again by the closing movement of the spring member 17 completely down in his in Fig. 6 shown position is moved.
  • the insulator body 18 is assembled, so that the two terminal plates 36, 37 and the spring member 17 between the upper part 18a and lower part 18b are clamped.
  • the plunger 21 is passed with its upper end 20a through the through hole 30 and reaches with its upper end 20a into abutment with the first leg 38. Then the spring snap part 33 and then the bimetal 19 are inserted into the recess 53.

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Abstract

Bei einem temperaturabhängigen Schalter (10) mit einem ersten und einem zweiten Außenanschluss (11, 12), einem mit dem ersten Außenanschluss (11) elektrisch leitend verbundenen stationären Kontaktteil (15), einem mit dem stationären Kontaktteil (15) zusammenwirkenden beweglichen Kontaktteil (16), das an einem Federteil (17) befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss (12) verbunden ist und das bewegliche Kontaktteil (16) gegen das stationäre Kontaktteil (15) drückt, einem Bimetallteil (19) und einem zwischen dem Bimetallteil (19) und dem Federteil (17) angeordneten Stößel (21), drückt das Bimetallteil (19) bei Überschreiten einer Schalttemperatur den Stößel (21) gegen das Federteil (17), wodurch das bewegliche Kontaktteil (16) von dem stationären Kontaktteil (15) abhebt. Der Stößel (21) ist so zwischen dem Federteil (17) und dem Bimetallteil (19) angeordnet, dass er zwischen ihnen Druck- und Zugkräfte überträgt

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter mit einem ersten und einem zweiten Außenanschluss, wobei der erste und zweite Außenanschluss an einem Isolatorkörper festgelegt sind, der erste und der zweite Außenanschluss als erstes bzw. zweites Anschlussblech ausgebildet sind, die beiden Anschlussbleche aus dem Isolatorkörper herausragen, und der Isolatorkörper in einem Gehäuse angeordnet ist, mit einem mit dem ersten Außenanschluss elektrisch leitend verbundenen stationären Kontaktteil, einem mit dem stationären Kontaktteil zusammenwirkenden beweglichen Kontaktteil, das an einem Federteil befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss verbunden ist, und das das bewegliche Kontaktteil gegen das stationäre Kontaktteil drückt, einem Bimetallteil und einem zwischen dem Bimetallteil und dem Federteil angeordneten Stößel, wobei das Bimetallteil bei Überschreiten einer Schalttemperatur über den Stößel Druckkräfte auf das Federteil ausübt und dadurch das bewegliche Kontaktteil von dem stationären Kontaktteil abhebt, und wobei das Federteil einen ersten und einen zweiten Schenkel aufweist, das bewegliche Kontaktteil an dem ersten Schenkel befestigt ist, der zweite Schenkel elektrisch mit dem zweiten Anschlussblech verbunden ist, und der Stößel zwischen dem ersten Schenkel und dem Bimetallteil angeordnet ist.
  • Ein derartiger Schalter ist aus der DE 10 2011 016 896 B3 bekannt.
  • Der bekannte Schalter ist Temperaturschutzschalter, bei dem durch die Schaltbewegung einer Bimetallscheibe über einen Stößel Druckkräfte auf ein stromführendes Federteil übertragen werden, das hier als Schließfeder wirkt. Die Schließfeder trägt ein bewegliches Kontaktteil, das sie bei geschlossenem Schalter gegen ein stationäres Kontaktteil drückt. Stationäres Kontaktteil und Schließfeder sind jeweils mit einem Anschlussblech verbunden. Die beiden Anschlussbleche sind an einem Isolatorkörper festgelegt, aus dem sie seitlich herausragen. Der Temperaturschutzschalter weist ein flaches Gehäuse auf, aus dem die beiden Anschlussbleche als Außenanschlüsse herausragen.
  • Derartige temperaturabhängige Schalter werden in bekannter Weise dazu verwendet, elektrische Geräte vor Überhitzung zu schützen. Dazu wird der Schalter über seine beiden Außenanschlüsse elektrisch mit dem zu schützenden Gerät in Reihe geschaltet und mechanisch so an dem Gerät angeordnet, dass er mit diesem in thermischer Verbindung steht.
  • In der Ausführung eines Schalters gemäß der DE 44 28 226 C1 ist in einem Gehäuse ein temperaturabhängiges Schaltwerk aus Federschnappscheibe, Bimetall-Schnappscheibe und beweglichem Kontaktteil angeordnet, das im geschlossenen Zustand des Schalters in Anlage mit einem stationären Kontaktteil innen an dem Oberteil ist, das nach außen zu einem ersten Anschluss auf dem Oberteil durchkontaktiert ist. Als zweiter Anschluss dient das leitfähige Unterteil.
  • Der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes fließt so durch die beiden Kontaktteile und die Federschnappscheibe in das Unterteil.
  • Der aus der DE 44 28 226 C1 bekannte Schalter ist mit einem elektrisch in Reihe zu den Außenanschlüssen angeordnetem Heizwiderstandes versehen, der für eine stromabhängige Schaltfunktion sorgt. Der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes fließt somit ständig durch diesen Heizwiderstand, der so dimensioniert werden kann, dass er bei Überschreiten eines bestimmten Betriebsstromes dafür sorgt, dass die Bimetall-Schnappscheibe auf eine Temperatur oberhalb ihrer Ansprechtemperatur aufgeheizt wird, so dass der Schalter bei einem erhöhten Betriebsstrom bereits öffnet, bevor das zu schützende Gerät sich unzulässig erwärmt hat.
  • Unterhalb der Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe ist der Stromkreis geschlossen und das zu schützende Gerät wird über den Schalter mit Strom versorgt. Erhöht sich die Temperatur entweder infolge eines zu hohen Betriebsstromes oder infolge eines zu sehr aufgeheizten, zu schützenden Gerätes über einen zulässigen Wert hinaus, so verformt sich die Bimetall-Schnappscheibe, wodurch die Federschnappscheibe von ihrer ersten stabilen geometrischen Konfiguration, in der sie das bewegliche Kontaktteil gegen das stationäre Kontaktteil drückt, in ihre zweite stabile geometrische Konfiguration umspringt, in der sie das bewegliche Kontaktteil von dem stationären Kontaktteil abhebt. Der Schalter wird geöffnet und die Versorgung des zu schützenden Gerätes wird unterbrochen.
  • Das jetzt stromlose Gerät kann sich dann wieder abkühlen. Dabei kühlt sich auch der thermisch an das Gerät angekoppelte Schalter wieder ab, der daraufhin selbsttätig wieder schließt. Während ein derartiges Schaltverhalten zum Schutz z.B. eines Haartrockners durchaus sinnvoll sein kann, ist dies überall dort nicht erwünscht, wo sich das zu schützende Gerät nach dem Abschalten nicht automatisch wieder einschalten darf, um Beschädigungen zu vermeiden. Dies gilt z.B. für Elektromotoren, die als Antriebsaggregate eingesetzt werden.
  • Bei bekannten temperaturabhängigen Schaltern wird deshalb häufig ein sogenannter Selbsthaltewiderstand vorgesehen, der elektrisch parallel zu den Anschlüssen liegt, wie dies ebenfalls in der DE 44 28 226 C1 beschrieben ist. Der Selbsthaltewiderstand liegt bei geöffnetem Schalter elektrisch in Reihe zu dem zu schützenden Gerät, durch das wegen des Widerstandswertes des Selbsthaltewiderstandes jetzt nur ein unschädlicher Reststrom fließt. Dieser Reststrom reicht jedoch aus, den Selbsthaltewiderstand soweit aufzuheizen, dass er eine Wärme abstrahlt, die die Bimetall-Schnappscheibe auf einer Temperatur oberhalb ihrer Schalttemperatur hält.
  • Abweichend von der Ausführung des Schalters gemäß der DE 44 28 226 C1 kann das temperaturabhängige Schaltwerk auch lediglich eine Bimetall-Schnappscheibe umfassen, die das bewegliche Kontaktteil trägt und somit den Betriebsstrom führt.
  • Das Schaltwerk kann auch eine Bimetall-Federzunge umfassen, wie es in der DE 198 16 807 A1 beschrieben ist. Diese Bimetall-Federzunge trägt an ihrem freien Ende ein bewegliches Kontaktteil, das mit einem stationären Gegenkontakt zusammenwirkt. Der stationäre Gegenkontakt ist elektrisch mit dem ersten Anschluss verbunden, wobei der zweite Anschluss elektrisch mit dem eingespannten Ende der Bimetall-Federzunge verbunden ist. Die Bimetall-Federzunge leitet dabei den Betriebsstrom des zu schützenden elektrischen Gerätes.
  • Wenn der temperaturabhängige Schalter besonders hohe Ströme führen soll, so wird häufig ein Stromübertragungsglied in Form einer Kontaktbrücke oder eines Kontakttellers eingesetzt, das von einem Federteil bewegt wird und zwei Kontaktteile trägt, die mit zwei stationären Gegenkontakten zusammenwirken; siehe beispielsweise die DE 26 44 411 A1 .
  • Auf diese Weise fließt der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes von dem ersten Gegenkontakt über das erste Kontaktteil in den Kontaktteller, durch diesen hindurch zum zweiten Kontaktteil und von diesem in den zweiten Gegenkontakt. Das Federteil ist somit stromlos. Es ist auch bekannt, das Federteil selbst, also beispielsweise eine Bimetall-Schnappscheibe oder eine gegen ein Bimetallteil arbeitende Federschnappscheibe als Kontaktbrücke zu verwenden, die den Betriebsstrom führt.
  • Die bekannten Schalter müssen dazu in der Lage sein, Motoren sowohl im Grenzbetrieb bei maximal zulässiger Leistung als auch bei blockierendem Rotor zuverlässig zu schützen. Um zu prüfen, ob der Schalter dies auch leistet, werden üblicher Weise zwei Tests durchgeführt.
  • Bei dem sogennanten Heating Test wird der Motor mit maximaler Leistung betrieben, wobei weder der Stromfluss durch den Schalter noch die dabei von dem Motor auf den Schalter übertragene Hitze den Schalter öffnen darf.
  • Bei dem sogenannten Locked Rotor Test dagegen wird der Motor bei blockiertem Rotor mit der Betriebsspannung verbunden, was dazu führt, dass ein Betriebsstrom durch den Motor fließt, der drei bis fünf Mal größer ist als der übliche Betriebsstrom.
  • Dieser hohe Strom führt natürlich auch zu einem Aufheizen des Motors und damit zu einer Temperaturerhöhung an dem Schalter. Um den Motor vor Überhitzung zu schützen, muss für eine gute thermische Ankopplung des Schalters an den Motor gesorgt werden.
  • Neben der guten thermischen Ankopplung muss der Schalter auch die erforderliche Zahl von Schaltzyklen erfüllen, die bei typischen Anforderungen, wie sie oben beschrieben wurden, mindestens bei 3.000 liegen sollten.
  • Damit der Schalter hohe Betriebsströme führen kann, ohne dass dadurch die Bimetallscheibe bereits auf ihre Schalttemperatur aufgeheizt wird, schlägt die gattungsbildende DE 10 2011 016 896 B3 vor, den Abstand zwischen der stromführenden Schließfeder und der Bimetallscheibe durch den mechanisch zwischengeschalteten Stößel zu vergrößern.
  • Die Bimetallscheibe wird zudem in einer Vertiefung an einer Außenseite des Isolatorkörpers angeordnet, um sie thermisch einerseits von der stromführenden Schließfeder zu entkoppeln und anderseits eine gute thermische Ankopplung der Bimetallscheibe an das zu schützende Gerät zu ermöglichen.
  • Das in dem bekannten Schalter verwendete temperaturabhängige Schaltwerk ist prinzipiell so aufgebaut, wie ein sogenannter Thermostatschalter, der zur Regelung der Temperatur eines damit ausgestatteten Gerätes verwendet wird, beispielsweise zur Regelung der Temperatur eine Heizplatte. Beispiele derartiger Thermostatschalter finden sich in folgenden Schutzrechten: DE 31 36 312 A1 , DE 196 37 706 A1 , US 3,972,016 A , US 4,669,182 A , US 5,059,937 A und US 2004/0066269 A1 .
  • Der aus der gattungsbildenden DE 10 2011 016 896 B3 bekannte Schalter weicht somit von dem üblichen Aufbau eines temperaturabhängigen Schalters gemäß der DE 44 28 226 C1 ab, obwohl er nicht als Thermostat sondern als Temperaturschutzschalter ausgelegt ist.
  • Bei dem Schalter gemäß der DE 10 2011 016 896 B3 ist insbesondere von Nachteil, dass er bei höheren Betriebsströmen nur eine geringe Anzahl von Schaltzyklen übersteht, also frühzeitig ausfällt.
  • Versuche in den Räumen der Anmelderin haben gezeigt, dass der bekannte Schalter bei einem durch die Schließfeder fließenden Strom von 35 A im locked rotor test mit 120 VAC oft schon nach 300 Schaltzyklen nicht mehr öffnet, weil die Kontaktteile durch Lichtbogenbildung miteinander verschweißt wurden.
  • Die US 3,931,603 A zeigt einen Temperaturwächter mit Bimetall-Schnappscheibe, Federscheibe und Kontaktbrücke. Zwischen Bimetall-Schnappscheibe und Federscheibe wirkt ein Bolzen, der mit seinem einen Ende an der Bimetall-Schnappscheibe befestigt ist. An dem anderen Ende des Bolzens sitzt die Federscheibe, wobei zwischen Federscheibe und Bimetall-Schnappscheibe auf dem Bolzen eine Kontaktbrücke und zwischen Kontaktbrücke und Bimetall-Schnappscheibe eine Druckfeder angeordnet ist.
  • Unterhalb ihrer Schalttemperatur drückt die Bimetall-Schnappscheibe den Bolzen in Richtung von zwei stationären Gegenkontakten, an die sich die Kontaktbrücke unter der Kraft der Druckfeder anlegt, die sich anderen Endes an der Bimetall-Schnappscheibe abstützt.
  • Erhöht sich die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe, so zieht diese den Bolzen von den beiden stationären Gegenkontakten weg, wobei der Bolzen dabei die Kontaktbrücke von den Gegenkontakten abhebt, so dass der Schalter geöffnet wird.
  • Die DE 26 25 102 A zeigt ebenfalls einen temperaturabhängigen Schalter mit Bimetall-Schnappscheibe, Feder-Schnappscheibe und Kontaktbrücke, bei dem ein Stößel an seinem einen Ende mit der Feder-Schnappscheibe und an seinem anderen Ende mit der Kontaktbrücke verbunden ist, die mit zwei stationären Gegenkontakten zusammenwirkt.
  • Auf der von dem Stößel abgelegenen Seite der Feder-Schnappscheibe ist eine Bimetall-Schnappscheibe angeordnet, die unterhalb ihrer Schalttemperatur lose unterhalb der Feder-Schnappscheibe liegt, so dass der Schalter geschlossen ist.
  • Erhöht sich die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe, so drückt diese gegen den Stößel und die Feder-Schnappscheibe, so dass sich die Kontaktbrücke von den stationären Gegenkontakten abhebt und die Feder-Schnappscheibe von ihrer ersten in ihre zweite mechanisch stabile Lage umschnappt. In diesem geöffneten Zustand drücken sowohl die Feder-Schnappscheibe als auch die Bimetall-Schnappscheibe die Kontaktbrücke von den stationären Gegenkontakten weg.
  • Oberhalb der Kontaktbrücke ist ein Schaltstempel vorgesehen, der über eine zweite bistabile Feder-Schnappscheibe an einem Betätigungsknopf angeordnet ist. Wenn der Betätigungsknopf in das Gehäuse des Schalters hineingedrückt wird, so drückt der Schaltstempel bei geöffnetem Schalter gegen die Kontaktbrücke. Die Stellkraft der zweiten Feder-Schnappscheibe ist geringer als die Summe der Stellkräfte der ersten Feder-Schnappscheibe und der Bimetall-Schnappscheibe, so dass beim Eindrücken des Betätigungsknopfes in das Gehäuse die zweite Feder-Schnappscheibe in ihre inaktive Position umschnappt, wenn sich die Bimetall-Schnappscheibe oberhalb ihrer Schalttemperatur befindet.
  • Sinkt die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe wieder, so springt diese in ihre unbelastete Stellung zurück, die Kontaktbrücke wird jedoch durch die erste Feder-Schnappscheibe in geöffneter Stellung gehalten. Ein erneutes Drücken auf den Betätigungsknopf bewirkt jetzt, dass der Schaltstempel die Kontaktbrücke nach unten drückt, so dass die erste Feder-Schnappscheibe wieder in ihre erste stabile Position umspringt, in der der Schalter geschlossen ist. Die Stellkraft der zweiten Feder-Schnappscheibe muss dazu größer sein als die der ersten Feder-Schnappscheibe.
  • Aus der US 4,908,596 A ist ein temperaturabhängiger Schalter bekannt, bei dem eine Bimetall-Schnappscheibe über einen Stößel auf einen Schaltarm wirkt, der an seinem freien Ende ein bewegliches Kontaktteil trägt, das mit einem stationären Gegenkontakt zusammenwirkt.
  • Die Bimetall-Schnappscheibe ist über eine Federscheibe auf einer Schulter des Gehäuses des temperaturabhängigen Schalters festgelegt. Die Federscheibe ermöglicht ein Umschnappen der Bimetall-Schnappscheibe und dämpft die Bewegung der Bimetall-Schnappscheibe während der Umschaltvorgänge und soll den Wärmeaustausch zwischen der Bimetall-Schnappscheibe und dem Gehäuse verbessern.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Schalter derart weiterzubilden, dass er bei einfachem und preiswertem Aufbau auch bei höheren Schaltströmen noch eine ausreichende Anzahl von Schaltzyklen bereitstellt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Schalter dadurch gelöst, dass der Stößel so zwischen dem Federteil und dem Bimetallteil angeordnet ist, dass er Druck- und Zugkräfte von dem Bimetallteil auf das Federteil überträgt.
  • Weil der Stößel jetzt im Gegensatz zu dem bekannten Schalter nicht nur beim Öffnen des Schalters sondern auch beim Schließen des Schalters die Bewegung des Bimetallteils auf das Federteil überträgt, wird die Schließgeschwindigkeit erhöht, die erfindungsgemäß nicht mehr nur durch das Federteil, also die Schließfeder bestimmt wird.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung sind nicht den sich anbietenden Weg gegangen, die Lichtbogenausbildung selbst zu beeinflussen oder das Federteil umzugestalten, sondern haben die Schaltdynamik des bekannten Schalters dadurch erhöht, dass zwischen der Schließfeder und dem Bimetallteil eine Zwangskopplung bereitgestellt wird.
  • Diese Zwangskopplung wird auf konstruktiv einfache und preiswerte Weise dadurch erreicht, dass der Stößel nicht nur beim Öffnen in bekannter Weise eine Druckkraft von dem Bimetallteil auf das Federteil überträgt, sondern erfindungsgemäß beim Schließen eine Zugkraft von dem Bimetallteil auf das Federteil überträgt.
  • Diese Maßnahme erhöht die Schließgeschwindigkeit des Schalters, was insbesondere bei hohen geschalteten Strömen wider Erwarten den Kontaktverschleiß bereits deutlich verringert, wodurch nach Erkenntnis des Erfinder der vorliegenden Anmeldung bereits die Lebensdauer, also die Zahl der Schaltzyklen deutlich erhöht.
  • Von Vorteil ist dabei insbesondere, dass nicht die Stellkraft des Federteils erhöht wird, sondern durch die Bimetallscheibe eine zusätzliche Schließkraft aufgebracht wird. Auf diese Weise wird die Öffnungsgeschwindigkeit des Schalters nicht negativ beeinflusst, denn beim Öffnen muss die Bimetallscheibe lediglich nach wie vor die bisherige Schließkraft des Federteils überwinden.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn der Schalter ein über den Stößel auf das Federteil Druck- und Zugkräfte übertragendes Federschnappteil umfasst.
  • Hier ist von Vorteil, dass durch das zusätzliche Federschnappteil nicht nur die Schließgeschwindigkeit weiter erhöht wird, sondern auch die Öffnungsgeschwindigkeit erhöht wird. Beim Öffnen drückt zunächst das Bimetallteil gegen das Federschnappteil, bis dieses schlagartig in seine andere Konfiguration umschnappt und zusammen mit der Stellkraft des Bimetallteils gegen die Schließkraft des Federteils arbeitet und den Schalter schnell öffnet.
  • Diese Maßnahme ist insofern ungewöhnlich, als der bekannte Schalter ja bereits ein Federteil aufweist, das in bekannter Weise gegen die Kraft des Bimetallteils arbeitet. Erfindungsgemäß wird jetzt zusätzlich ein Federschnappteil vorgesehen, um die Dynamik des Schaltvorganges weiter zu erhöhen.
  • Dies führt dazu, dass der neue Schalter auch bei hohen Schaltströmen die erforderliche Anzahl an Schaltzyklen übersteht.
  • Unter einem "Federschnappteil" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Federteil verstanden, das zwei stabile geometrische Konfigurationen aufweist, wie dies für Federschnappscheiben bei temperaturabhängigen Schaltern allgemein bekannt ist. Durch das Bimetallteil wird das Federschnappteil von seiner einen in Richtung auf die andere geometrisch stabile Konfiguration gedrückt, bis das Federschnappteil dann schlagartig vollständig umspringt.
  • Der Schalter kann jeweils mit einem Heizwiderstand für definiertes stromabhängiges Schalten und ggf. zusätzlich mit einem Selbsthaltewiderstand versehen sein, damit der geöffnete Schalter nicht abkühlt und selbsttätig wieder schließt.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn das Federschnappteil und das Bimetallteil an einem ersten Ende des Stößels und das Federteil an einem zweiten Ende des Stößel angeordnet sind, wobei vorzugsweise der Stößel einen Schaft aufweist, der an seinem ersten Ende einen verjüngten Abschnitt aufweist, der einen gegenüber dem verjüngten Abschnitt verbreiterten Kopf trägt, wobei auf dem verjüngten Abschnitt das Bimetallteil und ggf. das Federschnappteil mit ihrem jeweiligen Durchgangsloch derart angeordnet sind, dass das Bimetallteil und das ggf. vorgesehene Federschnappteil mit Spiel zwischen dem Kopf und dem Schaft gehalten werden, und weiter vorzugsweise der Stößel einen Schaft aufweist, der an seinem zweiten Ende einen verjüngten Abschnitt aufweist, der einen gegenüber dem verjüngten Abschnitt verbreiterten Kopf trägt, wobei auf dem verjüngten Abschnitt das Federteil mit einem Durchgangsloch derart angeordnet ist, dass das Federteil mit Spiel zwischen dem Kopf und dem Schaft gehalten wird.
  • Diese Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil. Sie sorgen auf einfache Weise dafür, dass Federteil, Bimetallteil und Federschnappteil so an dem Stößel befestigt sind, dass zwischen ihnen Zug- und Druckkräfte übertragen werden können.
  • Der verjüngte Abschnitt kann mit dem Kopf oder dem Schaft einstückig ausgebildet sein, wobei entweder der verjüngte Abschnitt in ein in dem Schacht vorgesehenes Sackloch eingesetzt wird oder der Kopf auf den verjüngten Abschnitt aufgesetzt wird. Der Kopf kann auch als Niet ausgebildet sein, dessen Bolzen in ein in dem verjüngten Abschnitt vorgesehenes Sackloch eingesetzt wird.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn das Bimetallteil als längliche Zunge ausgebildet ist, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten jeweils zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen, weiter vorzugsweise das Federschnappteil als längliche Zunge ausgebildet ist, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten jeweils zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen, weiter vorzugsweise das Bimetallteil als Bimetall-Scheibe ausgebildet ist, die an ihren Rand zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen, weiter vorzugsweise das Federschnappteil als Feder-Schnappscheibe ausgebildet ist, die an ihren Rand zwischen zwei Widerlagern angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des Stößels gegenüberliegen.
  • Diese Maßnahmen betreffen die möglichen Ausgestaltungen von Federschnappteil und Bimetallteil als längliche Zunge oder Scheibe. Wobei unter einer "Scheibe" im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein allgemein rundes, kreisrundes, ovales oder abgerundetes Teil verstanden wird.
  • Allgemein ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die über Schmalseiten miteinander verbunden sind, und das Gehäuse an einer seiner Schmalseiten eine Öffnung aufweist und mit dieser Öffnung auf den Isolatorkörper gesteckt ist, weiter vorzugsweise die beiden Schenkel zum Unterbrechen einer leitenden Verbindung zwischen den beiden Anschlussblechen von dem Stößel auseinandergebogen werden, weiter vorzugsweise der zweite Schenkel an dem zweiten Anschlussblech anliegt, weiter vorzugsweise der Isolatorkörper aus zwei Teilkörpern zusammengesetzt ist, und die beiden Anschlussbleche zwischen den beiden Teilkörpern liegen.
  • Ferner ist es bevorzugt, wenn das Bimetallteil in einer Vertiefung an einer Außenseite des Isolatorkörpers angeordnet ist, weiter vorzugsweise das Federschnappteil in einer Vertiefung an einer Außenseite des Isolatorkörpers angeordnet ist, und schließlich in der Vertiefung ein von außen eingesetzter Ring vorgesehen ist, der als Widerlager für das Federschnappteil und/oder das Bimetallteil dient
  • Diese Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil, sie führen zu einem kompakten preiswerten Schalter.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben anhand der zu der vorliegenden Erfindung führenden Versuche und Überlegungen erkannt, dass unter bestimmten Bedingungen auf die Zwangskopplung zwischen dem Stößel und dem Federteil verzichtet werden, ohne dass alle Vorteile der Erfindung verloren gehen.
  • Wenn lediglich das Federschnappteil und das Bimetallteil mit dem Stößel verbunden sind, bleibt der Vorteil der erhöhten Öffnungsgeschwindigkeit erhalten. Beim Schließen des Schalters wird der Stößel durch die kombinierte Wirkung von Federschnappteil und Bimetallteil zudem so schnell zurückgezogen, dass die Schließgeschwindigkeit gegenüber dem aus der DE 10 2011 016 896 B3 bekannten Schalter auch deutlich erhöht ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben ferner anhand der zu der Erfindung führenden Versuche und Überlegungen erkannt, dass unter bestimmten Bedingungen auch auf die Zwangskopplung zwischen dem Stößel und dem Federschnappteil sowie dem Bimetallteil verzichtet werden kann, ohne dass alle Vorteile der Erfindung verloren gehen.
  • Wenn das zusätzliche Federschnappteil vorgesehen ist, so bleibt der Vorteil der erhöhten Öffnungsgeschwindigkeit erhalten. Beim Schließen des Schalters wird der Stößel durch die Wirkung des Federschnappteil auf das Bimetallteil zudem so schnell zurückgezogen, dass die Schließgeschwindigkeit gegenüber dem aus der DE 10 2011 016 896 B3 bekannten Schalter immer noch erhöht sein kann.
  • Vor diesem Hintergrund betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Schalter der eingangs genannten Art, der ein Federschnappteil aufweist, das zumindest bei Überschreiten der Schalttemperatur den Stößel gegen das Federteil drückt.
  • Vorzugsweise sind das Federschnappteil und das Bimetallteil an einem ersten Ende des Stößels und das Federteil an einem zweiten Ende des Stößel angeordnet, wobei weiter vorzugsweise das Federschnappteil und das Bimetallteil so mit dem Stößel verbunden sind, dass sie auf den Stößel Druck- und Zugkräfte übertragen, weiter vorzugsweise weist der Stößel einen Schaft auf, der an seinem ersten Ende einen verjüngten Abschnitt aufweist, der einen gegenüber dem verjüngten Abschnitt verbreiterten Kopf trägt, wobei auf dem verjüngten Abschnitt das Bimetallteil und das Federschnappteil mit ihrem jeweiligen Durchgangsloch derart angeordnet sind, dass das Bimetallteil und das Federschnappteil mit Spiel zwischen dem Kopf und dem Schaft gehalten werden.
  • Diese Maßnahmen führen wie die oben diskutierte, beidseitige Zwangskopplung des Stößels auch noch zu einer verbesserten Schaltdynamik, so dass die Anzahl der Schaltzyklen erhöht wird.
  • Dabei ist es bevorzugt, wenn das Bimetallteil zwischen dem Stößel und dem Federschnappteil angeordnet ist.
  • Hier ist von Vorteil, dass das Federschnappteil außen an dem Bimetallteil liegt und dieses schützt.
  • Alternativ ist es bevorzugt, wenn das Federschnappteil zwischen dem Stößel und dem Bimetallteil angeordnet ist.
  • Hier ist zum einen von Vorteil, dass das außen liegende Bimetallteil thermisch gut an ein zu schützendes Gerät angekoppelt werden kann, wobei ferner von Vorteil ist, dass auch ohne Zwangskopplung zwischen Stößel und Bimetallteil sowie Federschnappteil das Bimetallteil das in Richtung Stößel über ihm liegende Federschnappteil beim Öffnen des Schalters sehr schnell zum Umschnappen bringt.
  • Weitere 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 der jeweils angegebenen Kombination, 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
    einen schematischen, nicht maßstabsgetreuen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines temperaturabhängigen Schalters, bei dem in einem Schaltwerk ein bewegliches Kontaktteil mit einem stationären Kontaktteil zusammenwirkt, und bei dem zwischen einem Bimetallteil und einem Federteil ein Stößel angeordnet ist;
    Fig. 2
    in einer schematischen Explosionsdarstellung einen Schalter, der das Schaltwerk aus Fig. 1 verwendet;
    Fig. 3
    den zusammengebauten Schalter aus Fig. 2 in einem Längsschnitt;
    Fig. 4
    den Schalter aus Fig. 3 in Draufsicht, jedoch ohne Gehäuse;
    Fig. 5
    in einer Darstellung wie Fig. 1 ein zweites Ausführungsbeispiel für den temperaturabhängigen Schalter; und
    Fig. 6
    in einer Darstellung wie Fig. 1 ein drittes Ausführungsbeispiel für den temperaturabhängigen Schalter.
  • In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines sehr schematisch dargestellten temperaturabhängigen Schalters 10 gezeigt, der einen ersten und einen zweiten Außenanschluss 11, 12 sowie ein Schaltwerk 14 umfasst, das temperaturabhängig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Außenanschlüssen 11, 12 herstellt oder öffnet.
  • Das Schaltwerk 14 umfasst ein mit dem ersten Außenanschluss 11 elektrisch leitend verbundenes stationäres Kontaktteil 15 und ein mit dem stationären Kontaktteil 15 zusammenwirkendes bewegliches Kontaktteil 16, das an einem Federteil 17 befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss 12 verbunden ist und als Schließfeder wirkt, die das bewegliche Kontaktteil 16 gegen das stationäre Kontaktteil 15 drückt.
  • Das Federteil 17 ist in diesem vereinfachten Ausführungsbeispiel als Blattfeder ausgebildet, die im Bereich des zweiten Außenanschlusses 12 an einem schematisch dargestellten Isolatorkörper 18 festgelegt ist, an dem auch der erste Außenanschluss 11 und das stationäre Kontaktteil 15 festgelegt sind.
  • Das Schaltwerk 14 umfasst ferner ein Bimetallteil 19 und einen zwischen dem Bimetallteil 19 und dem Federteil 17 angeordneten Stößel 21. Federteil 17 und Bimetallteil 19 sind an gegenüberliegenden Enden 20a und 20b des Stößels 21 angeordnet.
  • In an sich bekannter Weise drückt das Bimetallteil 19 bei Überschreiten einer Schalttemperatur den Stößel 21 gegen das Federteil 17 und hebt dadurch das bewegliche Kontaktteil 16 von dem stationären Kontaktteil 15 ab.
  • Das Bimetallteil 19 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als längliche Zunge ausgeführt, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten 22 und 23 jeweils mit für das Umschnappen ausreichendem mechanischem Spiel zwischen zwei sich in Längsrichtung 24 des Stößels 21 gegenüberliegen Widerlagern 25, 26 angeordnet sind. Die oberen Widerlager 25 sind Teil des Isolatorkörpers 18, während die unteren Widerlager 26 als Befestigungsring für das Bimetallteil 19 ausgebildet sind.
  • Der Stößel 21 ist über einen oberen Kopf 27 und einen unteren Kopf 28 auf Zug und Druck mit dem Federteil 17 bzw. dem Bimetallteil 19 verbunden. Zwischen einem Schaft 29 des Stößels 21 und dem unteren Kopf 28 ist ein verjüngter Abschnitt 31 vorgesehen, auf dem das Bimetallteil 17 mit Spiel sitzt. Auch das Federteil 17 kann mit Spiel an dem Stößel 21 festgelegt sein. Der Kopf 27 und der Kopf 28 sind gegenüber dem verjüngten Abschnitt 31 bzw. dem Schaft 29 verbreitert ausgeführt.
  • Der Schaft 29 des Stößels ist in einem in dem Isolationsteil 18 angeordneten Durchgangsloch 30 geführt, um ihn vor Verkanten und/oder Verklemmen zu schützen.
  • In dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand ist der Schalter 10 geschlossen. Das Federteil 17 drückt das bewegliche Kontaktteil 16 auf das stationäre Kontaktteil 15, so dass zwischen den beiden Außenanschlüssen 11, 12 der Stromkreis geschlossen ist und der Betriebsstrom eines zu schützenden Gerätes durch das Federteil 17 fließt.
  • Die Schmalseiten 22, 23 des Bimetallteils, das sich in seiner ersten geometrischen Konfiguration befindet, liegen an den oberen Widerlagern 25 an und unterstützen so den Schließdruck, mit dem das bewegliche Kontaktteil 16 auf das stationäre Kontaktteil 15 gedrückt wird.
  • Beim Überschreiten seiner Schalt- oder Ansprechtemperatur klappt das Bimetallteil 17 derart in seine andere geometrische Konfiguration um, dass die Schmalseiten 22, 23 in Anlage mit dem unteren Widerlager 26 gelangen, so dass das Bimetallteil 17 den Stößel 21 in Fig. 1 nach oben längs des Pfeiles 32 drückt. Dadurch drückt der Stößel 21 das Federteil 17 nach oben, so dass das bewegliche Kontaktteil 16 von dem stationären Kontaktteil 15 abgehoben und der Stromkreis geöffnet wird.
  • Sinkt die Temperatur des Bimetallteils 19 wieder ab, so springt es in seine erste geometrische Konfiguration zurück, die in Fig. 1 gezeigt ist. Dabei übt es über den Stößel längs des Pfeils 32 nach unten eine Zugkraft auf das Federteil 17 aus, wodurch die Schließgeschwindigkeit, mit der sich das bewegliche Kontaktteil 16 wieder auf das stationäre Kontaktteil 15 auflegt, gegenüber einem Aufbau des Schaltwerks 14 erhöht wird, bei dem das Bimetallteil 19 nur eine Druckkraft auf das Federteil 17 ausübt.
  • Parallel zu dem Bimetallteil 19 ist ein ebenfalls als längliche Zunge ausgebildetes Federschnappteil 33 an dem Ende 20b des Stößels 21 angeordnet, dessen gegenüberliegende Schmalseiten 34 und 35 ebenfalls mit Spiel zwischen den Widerlagern 25 und 26 liegen. Das Federschnappteil sitzt ebenfalls mit Spiel auf dem verjüngten Abschnitt 31 des Stößels 21, so dass es über den Stößel Druck- und Zugkräfte auf das Federteil 17 ausüben kann.
  • Das Federschnappteil 33 kann dabei entweder zwischen Bimetallteil 19 und Stößel 21 angeordnet sein, oder auf der von dem Stößel 21 wegweisenden Seite des Bimetallteils 19, wie es in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist.
  • Das Federschnappteil 33 erhöht die Schaltdynamik des Schaltwerkes 14 weiter. Auf die oben beschriebene Weise wird zum einen die Schließgeschwindigkeit weiter erhöht, weil auch das Federschnappteil 33 beim Schließen des Schalters 10 von seiner einen stabilen Konfiguration, in der die Schmalseiten 34, 35 an den Widerlagern 26 anliegen, wieder in seine andere stabile Konfiguration umspringt, in der sich die Schmalseiten an den Widerlagern 25 abstützen. Dabei übt das Federschnappteil 33 wie das Bimetallteil 19 über den Stößel 21 eine Zugkraft auf das Federteil 17 aus.
  • Das Umspringen des Federschnappteils 33 zwischen seinen beiden stabilen geometrischen Konfigurationen wird durch das temperaturabhängige Umspringen des Bimetallteils 19 zwischen seine beiden geometrischen Konfigurationen ausgelöst.
  • Da das Federschnappteil 33 über den Stößel 21 auch eine Druckkraft auf das Federteil 17 ausübt, wird auch die Öffnungsgeschwindigkeit erhöht, mit der sich das bewegliche Kontaktteil 16 von dem stationären Kontaktteil 15 abhebt, wenn der Schalter 10 durch Umspringen des Bimetallteils 19 geöffnet wird.
  • Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung für ein konkretes Ausführungsbeispiel des Schalters 10 aus Fig. 1.
  • Der Schalter 10 umfasst einen zweiteiligen Isolatorkörper 18, der ein Oberteil 18a und ein Unterteil 18b aufweist. Der erste Außenanschluss 11 ist als Anschlussblech 36 ausgebildet, das das stationäre Kontaktteil 15 trägt. Der zweite Außenanschluss 12 ist als Anschlussblech 37 ausgebildet, das mit dem Federteil 17 elektrisch verbunden ist, das hier einen ersten Schenkel 38 aufweist, an dem das bewegliche Kontaktteil 16 gefestigt ist.
  • Das Federteil 17 weist ferner einen zweiten Schenkel 39 auf, der parallel zu dem ersten Schenkel 38 verläuft und einen seitlich überstehenden Seitenflügel 41 aufweist, der beim Zusammenbau in Anlage mit dem zweiten Anschlussblech 37 gelangt.
  • Beim Zusammenbau des Schalters 10 werden die Anschlussbleche 36, 37 und oben auf ihnen das Federteil 17 so zwischen dem Oberteil 18a und dem Unterteil 18b des Isolatorkörpers 18 eingeklemmt, dass die Anschlussbleche 36, 37 seitlich aus dem Isolatorkörper 18 herausragen, wie dies in der Draufsicht auf den zusammengebauten Schalter 10 in Fig. 4 zu erkennen ist.
  • Der Isolatorkörper 18 wird dann in ein in Fig. 2 zu erkennendes flaches Gehäuse 42 geschoben, dass eine Oberseite 43 und eine Unterseite 44 aufweist, die über Schmalseiten 45 miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuse an einer seiner Schmalseiten 45 eine Öffnung 46 aufweist und mit dieser Öffnung 46 auf den Isolatorkörper 18 gesteckt ist, wie es in Fig. 3 zu erkennen ist.
  • Das Bimetallteil 19 ist als Bimetallscheibe 47 und das Federschnappteil 33 als Feder-Schnappscheibe 48 ausgebildet. Beide Scheiben weisen eine Rand 51 bzw. 52 auf und sind so in eine an der unteren Außenseite 18c des Unterteils 18b angeordneten, nach außen offenen Vertiefung 53 eingeführt, dass sie sich an umlaufenden Widerlagern 25a bzw. 25b des Unterteils 18 b abstützen, wenn der Schalter 10 geschlossen ist.
  • In die Vertiefung 53 ist ein Ring 54 eingesetzt, der die Ränder 51, 52 radial nach innen übergreift und das Widerlager 26 bildet, an dem sich die Bimetallscheibe 47 und die Feder-Schnappscheibe 48 mit ihren Rändern 51 bzw. 52 abstützen, wenn sie den Schalter 10 öffnen.
  • Zwischen den Widerlagern 25 und 26 sind die Ränder 51 und 52 mit mechanischem Spiel geführt, so dass die Bimetallscheibe 47 und die Federschnappscheibe 48 sich beim Umschnappen von ihre einen in ihre andere geometrische Konfiguration ausdehnen können.
  • Der Stößel 21 umfasst den Schaft 29 mit dem unteren verjüngten Abschnitt 31, auf dem die Bimetallscheibe 47 und die Federschnappscheibe 48 mit ihrem jeweiligen Durchgangsloch 55 bzw. 56 mit Spiel aufgesteckt sind.
  • Nach dem Zusammenbau verläuft der Stößel 21 durch das in dem Unterteil 18b ausgebildete Durchgangsloch 30.
  • Der Kopf 27 ist mit einem Bolzen 57 und der Kopf 28 mit einem Bolzen 58 versehen. Der Bolzen 57 sitzt in einem oberen Sackloch 61 in dem Schaft 29, der Bolzen 58 in einem unteren Sackloch 62 in dem verjüngen Abschnitt 31.die Köpfe 27 und 28 sind gegenüber den Bolzen 57 und 59 sowie dem Schaft 29 im Durchmesser verbreitert ausgeführt.
  • Der erste Schenkel 38 weist ein Durchgangsloch 63 auf, mit dem er auf dem Bolzen 57 mit Spiel angeordnet ist.
  • Auf diese Weise sind erster Schenkel 38 und Bimetallscheibe 47 sowie Federschnappscheibe 48 auf Zug und Druck miteinander verbunden.
  • Wird der Stößel 21 beim Öffnen des Schalters 10 nach oben gedrückt, so biegt er die beiden Schenkel 38, 39 des Federteils 17 auseinander.
  • In Fig. 5 ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel ein Schalter 10' und in Fig. 6 in einem dritten Ausführungsbeispiel ein Schalter 10" gezeigt, jeweils in einer Darstellung wie in Fig. 1. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen identische Merkmale mit identischen Eigenschaften, so dass wegen des prinzipiellen Aufbaus und der prinzipiellen Funktion auf die obige Beschreibung zu der Fig. 1 verwiesen wird.
  • Der Schalter 10' aus Fig. 5 weist nur den unteren Kopf 28 auf, über den das Bimetallteil 19 und das Federschnappteil 33 so mit dem Stößel 21 verbunden sind, dass sie ihn längs des Pfeiles 32 in Fig. 5 nach oben und nach unten bewegen, wenn das Bimetallteil 19 und im Ergebnis auch das Federschnappteil 33 von seiner jeweiligen einen in die andere geometrische Konfiguration umschnappt.
  • Obwohl also der Kopf 27 fehlt, besteht nicht die Gefahr, dass der Stößel 21 verkantet oder verklemmt, denn er wird in dem Durchgangsloch 30 geführt.
  • Das Federteil 17 liegt an dem oberen Ende 20a des Stößels 21 an, so dass es beim Öffnen des Schalters 20a durch die kombinierte Druckkraft von Bimetallteil 19 und Federteil 33 sehr schnell nach oben gedrückt wird.
  • Beim Schließen des Schalters 10' springt das Bimetallteil 19 in seine in Fig. 5 gezeigte Konfiguration zurück und zieht dabei den Stößel 21 nach unten. Weil das Federschnappteil 33 ebenfalls mit dem Stößel 21 verbunden ist, wird es bei diesem Vorgang zunächst dort, wo der Stößel 21 an ihm angreift, nach unten gedrückt, bis es ebenfalls in seine in Fig. 5 gezeigte, andere stabile geometrische Konfiguration zurückspringt.
  • Dabei wird das Federteil 17 nicht aktiv durch den Stößel 17 nach unten gezogen, weil der Kopf 27 aus Fig. 1 hier nicht vorgesehen ist. Dennoch schließt der Schalter 10' schneller als ein Schalter ohne Zwangskopplung zwischen Stößel 21 und Bimetallteil 19 sowie Federschnappteil 33, weil der Stößel 21 so schnell nach unten bewegt wird, dass er der Schließbewegung des Federteils 17 keinen Widerstand entgegensetzt.
  • Bei dem Schalter 10' wird also sowohl die Öffnungsgeschwindigkeit als auch die Schließgeschwindigkeit verglichen mit einem Schalter erhöht, bei dem lediglich ein Bimetallteil 19 vorgesehen ist, das zudem nicht mit dem Stößel 21 zwangsgekoppelt ist.
  • Weil bei dem Schalter 10' auf den Kopf 27 verzichtet wird, gestaltet sich der Zusammenbau auch einfacher als bei dem Schalter 10 aus den Fig. 1 bis 4.
  • Beim Zusammenbau wird zunächst der Isolatorkörper 18 zusammengefügt, so dass die beiden Anschlussbleche 36, 37 und das Federteil 17 zwischen Oberteil 18a und Unterteil 18b eingeklemmt werden.
  • Der Stößel 21 wird dann über den Kopf 28 unverlierbar mit dem Bimetallteil 19 und dem Federschnappteil 33 verbunden, und diese Einheit danach in Fig. 2 von unten in den vormontierten Isolatorkörper 18, also in die Vertiefung 53 in dem Unterteil 18b eingesetzt. Der Stößel wird dabei mit seinem oberen Ende 20a durch das Durchgangsloch 30 hindurchgeführt und gelangt mit seinem oberen Ende 20a in Anlage mit dem ersten Schenkel 38.
  • Bei dem Schalter 10" aus Fig. 6 wird auch auf den unteren Kopf 28 verzichtet. Als weiterer Unterschied zu dem Schalter 10 und 10' liegt bei dem Schalter 10" das Bimetallteil 19 unterhalb des Federschnappteils 33.
  • Obwohl beide Köpfe 27, 28 fehlen, besteht auch hier nicht die Gefahr, dass der Stößel 21 verkantet oder verklemmt, denn er wird in dem Durchgangsloch 30 geführt.
  • Wenn sich die Temperatur des Bimetallteils 19 über ihre Sprungtemperatur hinaus erhöht, springt das Bimetallteil 19 von der in Fig. 6 gezeigten Tieftemperaturkonfiguration in seine andere geometrische Konfiguration um. Dabei drückt es mittig auf das Federschnappteil 33, das dadurch allmählich so weit in seinem Zentrum hochgebogen wird, bis er schlagartig in seine andere geometrisch stabile Konfiguration umschnappt und zusammen mit dem Bimetallteil 19 den Stößel in Fig. 6 schlagartig nach oben drückt.
  • Das Federteil 17 liegt an dem oberen Ende 20a des Stößels 21 an, so dass es beim Öffnen des Schalters 20a auch hier durch die kombinierte Druckkraft von Bimetallteil 19 und Federteil 33 sehr schnell nach oben gedrückt wird.
  • Beim Schließen des Schalters 10' springt das Bimetallteil 19 in seine in Fig. 6 gezeigte Konfiguration zurück. Das Federteil 17 drückt nun über den Stößel 21 auf das Federschnappteil 33 und drückt dieses dort, wo der Stößel 21 an ihm angreift, nach unten, bis es ebenfalls in seine in Fig. 6 gezeigte, andere stabile geometrische Konfiguration zurückspringt.
  • Dabei wird das Federteil 17 also nicht aktiv durch den Stößel 17 nach unten gezogen, weil der Kopf 27 aus Fig. 1 auch hier nicht vorgesehen ist. Dennoch öffnet der Schalter 10' nicht nur schneller als ein Schalter ohne Federschnappteil 33, er kann bei entsprechender Auslegung auch schneller schließen. Dieses schnellere Schließen ergibt sich, weil das Bimetallteil 19 infolge des Umschnappens des Federschnappteils 33 so schnell nach unten bewegt wird, dass es dem Stößel 21 keinen Widerstand mehr entgegensetzt, wenn dieser durch die Schließbewegung des Federteils 17 wieder ganz nach unten in seine in Fig. 6 gezeigte Position bewegt wird.
  • Bei dem Schalter 10" wird also zumindest die Öffnungsgeschwindigkeit verglichen mit einem Schalter erhöht, bei dem lediglich ein Bimetallteil 19 vorgesehen ist.
  • Weil bei dem Schalter 10" auf den Kopf 27 verzichtet wird, gestaltet sich der Zusammenbau einfacher als bei dem Schalter 10 aus den Fig. 1 bis 4.
  • Zunächst wird der Isolatorkörper 18 zusammengebaut, so dass die beiden Anschlussbleche 36, 37 und das Federteil 17 zwischen Oberteil 18a und Unterteil 18b eingeklemmt werden.
  • Danach wird der Stößel 21 mit seinem oberen Ende 20a durch das Durchgangsloch 30 hindurchgeführt und gelangt mit seinem oberen Ende 20a in Anlage mit dem ersten Schenkel 38. Dann werden das Federschnappteil 33 und danach das Bimetallteil 19 in die Vertiefung 53 eingelegt.

Claims (19)

  1. Temperaturabhängiger Schalter mit einem ersten und einem zweiten Außenanschluss (11, 12), wobei der erste und zweite Außenanschluss (11 12) an einem Isolatorkörper (18) festgelegt sind, der erste und der zweite Außenanschluss (11, 12) als erstes bzw. zweites Anschlussblech (36, 37) ausgebildet sind, die beiden Anschlussbleche (36, 37) aus dem Isolatorkörper (18) herausragen, und der Isolatorkörper (18) in einem Gehäuse (43) angeordnet ist, mit einem mit dem ersten Außenanschluss (11) elektrisch leitend verbundenen stationären Kontaktteil (15), einem mit dem stationären Kontaktteil (15) zusammenwirkenden beweglichen Kontaktteil (16), das an einem Federteil (17) befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss (12) verbunden ist, und das das bewegliche Kontaktteil (16) gegen das stationäre Kontaktteil (15) drückt, einem Bimetallteil (19) und einem zwischen dem Bimetallteil (19) und dem Federteil (17) angeordneten Stößel (21), wobei das Bimetallteil (19) bei Überschreiten einer Schalttemperatur über den Stößel (21) Druckkräfte auf das Federteil (17) ausübt und dadurch das bewegliche Kontaktteil (16) von dem stationären Kontaktteil (15) abhebt, und wobei das Federteil (17) einen ersten und einen zweiten Schenkel (38, 39) aufweist, das bewegliche Kontaktteil (16) an dem ersten Schenkel (38) befestigt ist, der zweite Schenkel (39) elektrisch mit dem zweiten Anschlussblech (37) verbunden ist, und der Stößel (21) zwischen dem ersten Schenkel (38) und dem Bimetallteil (19) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (21) so zwischen dem Federteil (17) und dem Bimetallteil (19) angeordnet ist, dass er Druck- und Zugkräfte von dem Bimetallteil (19) auf das Federteil (17) überträgt.
  2. Temperaturabhängiger Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein über den Stößel (21) auf das Federteil (17) Druck- und Zugkräfte übertragendes Federschnappteil (33) umfasst.
  3. Temperaturabhängiger Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federschnappteil (33) und das Bimetallteil (19) an einem ersten Ende (20b) des Stößels (21) und das Federteil (17) an einem zweiten Ende (20a) des Stößel (21) angeordnet sind.
  4. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (21) einen Schaft (29) aufweist, der an seinem ersten Ende (20b) einen verjüngten Abschnitt (31) aufweist, der einen gegenüber dem verjüngten Abschnitt (31) verbreiterten Kopf (28) trägt, wobei auf dem verjüngten Abschnitt (31) das Bimetallteil (19) und ggf. das Federschnappteil (33) mit ihrem jeweiligen Durchgangsloch (55, 56) derart angeordnet sind, dass das Bimetallteil (19) und ggf. das Federschnappteil (33) mit Spiel zwischen dem Kopf (28) und dem Schaft (29) gehalten werden.
  5. Temperaturabhängiger Schalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (21) einen Schaft (29) aufweist, der an seinem zweiten Ende (20a) einen verjüngten Abschnitt (57) aufweist, der einen gegenüber dem verjüngten Abschnitt (57) verbreiterten Kopf (27) trägt, wobei auf dem verjüngten Abschnitt (57) das Federteil (17; 38) mit einem Durchgangsloch (63) derart angeordnet ist, dass das Federteil (17) mit Spiel zwischen dem Kopf (27) und dem Schaft (29) gehalten wird.
  6. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallteil (19) als längliche Zunge ausgebildet ist, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten (22, 23) jeweils zwischen zwei Widerlagern (25, 26) angeordnet ist, die sich in Längsrichtung (24) des Stößels (21) gegenüberliegen.
  7. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federschnappteil (33) als längliche Zunge ausgebildet ist, die an ihren gegenüberliegenden Schmalseiten (34, 35) jeweils zwischen zwei Widerlagern 25, 26) angeordnet ist, die sich in Längsrichtung (24) des Stößels (21) gegenüberliegen.
  8. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallteil (19) als Bimetall-Scheibe (47) ausgebildet ist, die an ihren Rand (51) zwischen zwei Widerlagern (25a, 54) angeordnet ist, die sich in Längsrichtung (24) des Stößels (21) gegenüberliegen.
  9. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federschnappteil (33) als Feder-Schnappscheibe (48) ausgebildet ist, die an ihren Rand (52) zwischen zwei Widerlagern (25b, 54) angeordnet ist, die sich in Längsrichtung (24) des Stößels (21) gegenüberliegen.
  10. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (42) eine Oberseite (43) und eine Unterseite (44) aufweist, die über Schmalseiten (45) miteinander verbunden sind, und das Gehäuse an einer seiner Schmalseiten (45) eine Öffnung (46) aufweist und mit dieser Öffnung (46) auf den Isolatorkörper (18) gesteckt ist.
  11. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (38, 39) zum Unterbrechen einer leitenden Verbindung zwischen den beiden Anschlussblechen (36, 37) von dem Stößel (21) auseinandergebogen werden.
  12. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (39) an dem zweiten Anschlussblech (37) anliegt.
  13. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolatorkörper (18) aus zwei Teilkörpern (18a, 18b) zusammengesetzt ist, und die beiden Anschlussbleche 836, 37) zwischen den beiden Teilkörpern (18a, 18b) liegen.
  14. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallteil (19) in einer Vertiefung (53) an einer Außenseite (18c) des Isolatorkörpers (18) angeordnet ist.
  15. Temperaturabhängiger Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Federschnappteil (33) in einer Vertiefung (53) an einer Außenseite (18c) des Isolatorkörpers (18) angeordnet ist.
  16. Temperaturabhängiger Schalter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vertiefung (53) ein von außen eingesetzter Ring (54) vorgesehen ist, der als Widerlager für das Federschnappteil (33) und/oder das Bimetallteil (19) dient.
  17. Temperaturabhängiger Schalter mit einem ersten und einem zweiten Außenanschluss (11, 12), einem mit dem ersten Außenanschluss (11) elektrisch leitend verbundenen stationären Kontaktteil (15), einem mit dem stationären Kontaktteil (15) zusammenwirkenden beweglichen Kontaktteil (16), das an einem Federteil (17) befestigt ist, das elektrisch leitend mit dem zweiten Außenanschluss (12) verbunden ist, und das das bewegliche Kontaktteil (16) gegen das stationäre Kontaktteil (15) drückt, einem Bimetallteil (19) und einem zwischen dem Bimetallteil (19) und dem Federteil (17) angeordneten Stößel (21), wobei das Bimetallteil (19) bei Überschreiten einer Schalttemperatur den Stößel (21) gegen das Federteil (17) drückt und dadurch das bewegliche Kontaktteil (16) von dem stationären Kontaktteil (15) abhebt,
    dadurch gekennzeichnet, dass er ein Federschnappteil (17) aufweist, das zumindest bei Überschreiten der Schalttemperatur den Stößel (21) gegen das Federteil (17) drückt.
  18. Temperaturabhängiger Schalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Federschnappteil (33) und das Bimetallteil (19) an einem ersten Ende (20b) des Stößels (21) und das Federteil (17) an einem zweiten Ende (20a) des Stößel (21) angeordnet sind.
  19. Temperaturabhängiger Schalter nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Federschnappteil (33) und das Bimetallteil (19) so mit dem Stößel (21) verbunden sind, dass sie auf den Stößel (21) Druck- und Zugkräfte übertragen.
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