(19)
(11) EP 0 966 014 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
22.12.1999  Patentblatt  1999/51

(21) Anmeldenummer: 99104241.7

(22) Anmeldetag:  03.03.1999
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6H01H 37/54, H01H 1/50
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 18.06.1998 DE 19827113

(71) Anmelder: Hofsäss, Marcel
75305 Neuenbürg (DE)

(72) Erfinder:
  • Hofsäss, Marcel
    75305 Neuenbürg (DE)

(74) Vertreter: Otten, Hajo, Dr.-Ing. et al
Witte, Weller & Partner Patentanwälte, Rotebühlstrasse 121
70178 Stuttgart
70178 Stuttgart (DE)

   


(54) Temperaturabhängiger Schalter mit Stromübertragungsglied


(57) Ein temperaturabhängiger Schalter (10) umfaßt ein temperaturabhängiges Schaltwerk (11), ein das Schaltwerk (11) aufnehmendes Gehäuse (12), das ein Unterteil (14) sowie ein Oberteil (15) aufweist, sowie zwei an dem Oberteil (15) an dessen Innenseite (37) vorgesehene stationäre Kontakte (31, 32), von denen jeder mit einem ihm zugeordneten Außenanschluß (35, 36) verbunden ist. Ferner ist ein an dem Schaltwerk (11) angeordnetes und von diesem bewegtes Stromübertragungsglied vorgesehen, das temperaturabhängig mit den stationären Kontakten (31, 32) in Anlage ist. Geometrisch im Bereich von Stromübertragungsglied und Oberteil (15) ist zumindest ein Widerstand (38) angeordnet, der zumindest dann elektrisch zwischen die stationären Kontakte (31, 32) geschaltet ist, wenn das Stromübertragungsglied mit diesen in Anlage ist.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter mit einem temperaturabhängigen Schaltwerk, einem das Schaltwerk aufnehmenden Gehäuse, das ein Unterteil sowie ein Oberteil aufweist, zwei an dem Oberteil an dessen Innenseite vorgesehenen stationären Kontakten, von denen jeder mit einem ihm zugeordneten Außenanschluß verbunden ist, sowie einem an dem Schaltwerk angeordneten und von diesem bewegten Stromübertragungsglied, das temperaturabhängig mit den beiden stationären Kontakten in Anlage ist.

[0002] Ein derartiger Schalter ist aus der DE 26 44 411 C2 bekannt.

[0003] Der bekannte Schalter weist ein Gehäuse mit einem becherartigen Unterteil auf, in das ein temperaturabhängiges Schaltwerk eingelegt ist. Das Unterteil wird durch ein Oberteil verschlossen, das durch den hochgezogenen Rand des Unterteils an diesem gehalten wird. Das Unterteil kann aus Metall oder Isolierstoff gefertigt sein, während das Oberteil hier in jedem Fall aus Isolierstoff besteht.

[0004] In dem Oberteil sitzen zwei Nieten, deren innere Köpfe als stationäre Kontakte für das Schaltwerk dienen. Das Schaltwerk trägt ein Stromübertragungsglied in Form eines Kontakttellers, der je nach Temperatur mit den beiden stationären Kontakten in Anlage gebracht wird und diese dann elektrisch miteinander verbindet.

[0005] Die außenliegenden Köpfe der beiden Nieten dienen als Lötanschlüsse für Litzen.

[0006] Das temperaturabhängige Schaltwerk weist eine Bimetall-Schnappscheibe sowie eine Federscheibe auf, die zentrisch von einem Zapfen durchsetzt sind, der den Kontaktteller trägt. Die Federscheibe ist umfänglich in dem Gehäuse geführt, während sich die Bimetall-Schnappscheibe je nach Temperatur an dem Boden des Unterteils oder an dem Rand der Federscheibe abstützt und dabei entweder die Anlage des Kontakttellers an den beiden stationären Kontakten ermöglicht oder aber den Kontaktteller von den stationären Kontakten abhebt, so daß die elektrische Verbindung zwischen den Außenanschlüssen unterbrochen wird.

[0007] Dieser temperaturabhängige Schalter wird in bekannter Weise dazu verwendet, um elektrische Geräte vor Überhitzung zu schützen. Dazu wird der Schalter elektrisch mit dem zu schützenden Gerät in Reihe geschaltet und mechanisch so an dem Gerät angeordnet, daß es mit diesem in thermischer Verbindung steht. Unterhalb der Ansprechtemperatur der Bimetall-Schnappscheibe liegt der Kontaktteller an den beiden stationären Kontakten an, so daß der Stromkreis geschlossen ist und das zu schützende Gerät versorgt wird. Erhöht sich die Temperatur über einen zulässigen Wert hinaus, so hebt die Bimetall-Schnappscheibe den Kontaktteller von den stationären Kontakten ab, wodurch der Schalter geöffnet und die Versorgung des zu schützenden Gerätes unterbrochen wird, damit sich dieses wieder abkühlen kann, woraufhin sich der Schalter selbsttätig wieder schließt.

[0008] Durch die Dimensionierung des Kontakttellers ist der bekannte Schalter in der Lage, verglichen mit anderen temperaturabhängigen Schaltern, bei denen der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes unmittelbar über die Bimetall-Schnappscheibe oder eine ihr zugeordnete Federscheibe fließt, sehr viel höhere Betriebsströme zu führen, so daß er zum Schützen größerer elektrischer Geräte mit hoher Leistungsaufnahme eingesetzt werden kann. Obwohl der bekannte Schalter technisch viele Anforderungen erfüllt, weist er doch bei bestimmten Anwendungsfällen noch Nachteile auf.

[0009] Ein derartiger Nachteil ist darin zu sehen, daß er sich nach dem Abkühlen selbsttätig wieder einschaltet. Während ein derartiges Schaltverhalten zum Schutz z.B. eines Haartrockners durchaus sinnvoll sein kann, ist dies bei vielen Anwendungsfällen des bekannten Schalters nicht der Fall, wo sich nämlich 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.

[0010] In diesem Zusammenhang ist es aus der DE 37 01 240 bereits bekannt, einen Schalter mit einer Kontaktbrücke zum Verbinden von zwei festen Kontakten mit einer Selbsthaltefunktion zu versehen. Bei diesem Schalter ist elektrisch parallel zu den beiden festen Kontakten ein Widerstand geschaltet, der bei geöffnetem Schalter einen Reststrom aufnimmt und sich dabei soweit aufheizt, daß er die Bimetall-Schnappscheibe oberhalb ihrer Schalttemperatur hält. Bei dem bekannten Schalter ist jedoch von Nachteil, daß der Widerstand sowie die Bimetall-Schnappscheibe in unterschiedlichen Kammern eines Isolationsgehäuses untergebracht sind, so daß für den Wärmeübergang von dem Widerstand zu der Bimetall-Schnappscheibe ein gesonderter Metallboden vorgesehen sein muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Kontaktbrücke durch eine Spiral-Druckfeder gegen die festen Kontakte gepreßt wird, deren Kraft die Bimetall-Schnappscheibe im geöffneten Zustand dauerhaft überwinden muß. Diese starke Belastung der Bimetall-Schnappscheibe im geöffneten Zustand führt dazu, daß sich ihre Schalttemperatur unvorhersehbar verschiebt, so daß sowohl das Ansprechverhalten als auch die Selbsthaltefunktion nicht zuverlässig und reproduzierbar sind.

[0011] Der bekannte Schalter kann ferner noch mit einer stromabhängigen Schaltfunktion ausgestattet sein, wozu ein weiterer Widerstand vorgesehen ist, der permanent in Reihe zu den Außenanschlüssen geschaltet ist. 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 oberhalb ihrer Ansprechtemperatur aufgeheizt wird, so daß der Schalter bei einem erhöhten Betriebsstrom bereits öffnet, bevor das zu schützende Gerät sich unzulässig erwärmt hat. Auch diese Funktion ist bei dem bekannten Schalter jedoch nicht zuverlässig realisiert, da der Heizwiderstand geometrisch noch weiter von der Bimetall-Schnappscheibe entfernt angeordnet ist als der Widerstand für die Selbsthaltefunktion.

[0012] Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Schalter ist in seinem konstruktiv aufwendigen Aufbau zu sehen, die Bimetall-Schnappscheibe betätigt nämlich einen Schaltstift, der durch den Widerstand für die Selbsthaltefunktion hindurch in eine zweite Kammer des Gehäuses ragt, wo die Kontaktbrücke an dem Schaltstift befestigt ist. Auf der von der Bimetall-Schnappscheibe abgelegenen Seite steckt auf dem Schaltstift eine Spiral-Druckfeder, die sich anderen Endes innen am Gehäuse abstützt. Seitlich ragen in diese zweite Kammer des bekannten Schalters feste Kontakte hinein, gegen die die Kontaktbrücke durch die Spiral-Druckfeder gedrückt wird. Die Kontakte wiederum werden durch Vorsprünge des Kunststoffgehäuses auf den Widerstand für die Selbsthaltung gedrückt.

[0013] Bei dem bekannten Schalter ist nicht ersichtlich, wie Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können, wobei auch der Zusammenbau äußerst aufwendig erscheint und wohl nur von Hand durchzuführen ist.

[0014] Neben diesen "mechanischen" Nachteilen liegt der größte Nachteil des bekannten Schalters jedoch in der schlechten thermischen Ankopplung der Widerstände an die Bimetall-Schnappscheibe.

[0015] Eine deutlich bessere Ankopplung eines Widerstandes an eine Bimetall-Schnappscheibe ist aus der DE 37 10 672 C2 bekannt, wenn auch für ein solches Schaltwerk, bei dem der Betriebsstrom über eine der Bimetall-Schnappscheibe zugeordnete Federscheibe geführt wird, also deutlich geringere Werte annehmen kann als bei dem gattungsgemäßen Schalter. Bei dem aus der DE 37 10 672 C2 bekannten Schalter ist ebenfalls ein zweiteiliges Gehäuse vorhanden, wobei an der Innenseite des Deckels hier nur ein fester Gegenkontakt vorgesehen ist, der mit einem beweglichen Kontakt zusammenarbeitet, der von der Federscheibe getragen wird, die diesen gegen den festen Gegenkontakt drückt. Oberhalb der Federscheibe ist eine Bimetall-Schnappscheibe angeordnet, die bei Überschreitung ihrer Ansprechtemperatur den beweglichen Kontakt von dem festen Gegenkontakt abhebt. Im geschlossenen Zustand fließt der Betriebsstrom von dem festen Gegenkontakt in den beweglichen Kontakt und von dort über die Federscheibe in das elektrisch leitende Unterteil des Schalters. An der Innenseite des Deckels ist bei diesem bekannten Schalter ein Schichtwiderstand angeordnet, der einen Endes mit dem festen Gegenkontakt und anderen Endes mit dem elektrisch leitenden Unterteil des Gehäuses verbunden ist, so daß er bei geöffnetem Schalter einen Reststrom führt, sich durch diesen aufheizt und die Bimetall-Schnappscheibe auf einer hinreichend hohen Temperatur hält, so daß sich der Schalter nicht wieder schließt.

[0016] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Schalter mit geringem konstruktivem Aufwand derart weiterzubilden, daß sich ihm weitere Anwendungsmöglichkeiten erschließen.

[0017] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Schalter dadurch gelöst, daß geometrisch im Bereich von Stromübertragungsglied und Oberteil zumindest ein Widerstand angeordnet ist, der zumindest dann elektrisch zwischen die stationären Kontakte geschaltet ist, wenn das Stromübertragungsglied mit diesen in Anlage ist.

[0018] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat nämlich erkannt, daß es auch bei dem gattungsbildenden Schalter möglich ist, einen Widerstand in unmittelbarer Nähe des Schaltwerkes anzuordnen, um so die thermische Ankopplung der Bimetall-Schnappscheibe an die von diesem Widerstand entwickelte Wärme derart zu verbessern, daß ein reproduzierbares und schnelles Ansprechverhalten bei einem stromabhängigen Schalten bzw. ein zuverlässiges Offenhalten bei der Selbsthaltefunktion erreicht wird. Dies kann für die Selbsthaltefunktion dadurch erfolgen, daß der Widerstand am Oberteil vorgesehen bzw. das Oberteil selbst als Widerstand ausgebildet ist, wie es z.B. bei einem PTC-Deckel der Fall ist. Soll dagegen zusätzlich oder alternativ ein stromabhängiges Schalten erreicht werden, so kann der Widerstand an dem Stromübertragungsglied vorgesehen sein, so daß er nur dann in Reihe zwischen die festen Kontakte geschaltet ist, wenn der Schalter im geschlossenen Zustand den Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes führt. Der an dem Stromübertragungsglied, das ein Kontaktteller sein kann, vorgesehene Widerstand befindet sich in unmittelbarer Nähe der Bimetall-Schnappacheibe, so daß sich eine sekundengenaue Ansprechzeit wegen der guten thermischen Ankopplung realisieren läßt. Mit anderen Worten, durch die Wahl des Widerstandswertes läßt sich reproduzierbar festlegen, bei welcher Stromstärke und nach welcher Zeitdauer der neue Schalter zuverlässig öffnet. Ist zusätzlich noch der Widerstand am Oberteil vorgesehen, so bleibt der neue Schalter auch zuverlässig geöffnet, wobei hier wegen der sehr guten thermischen Ankopplung schon geringe Rest-Betriebsströme ausreichen, um die nötige Wärme zu entwickeln.

[0019] In einem Ausführungsbeispiel ist daher zumindest ein Widerstand an der Innenseite des Oberteils angeordnet und elektrisch zwischen die beiden stationären Kontakte geschaltet, während zusätzlich oder alternativ zumindest ein Widerstand an dem Stromübertragungsglied angeordnet und elektrisch zwischen zwei den stationären Kontakten zugeordnete Kontaktflächen geschaltet ist.

[0020] Ein weiterer Vorteil bei dem neuen Schalter ist in dem geringen konstruktiven Aufwand zu sehen, mit dem eine oder beide der jetzt erreichbaren Sicherheitsfunktionen realisiert werden kann. Schon der gattungsbildende Schalter war auf einfache Weise automatisierbar zu fertigen, wobei jetzt lediglich im Fertigungsprozeß ein erfindungsgemäß modifiziertes Stromübertragungsglied und/oder ein in Übereinstimmung mit der Erfindung mit einem Widerstand versehenes Oberteil eingesetzt werden muß, während alle anderen Teile des neuen Schalters denen des gattungsgemäßen Schalters entsprechen. Mit anderen Worten, in der Fertigungsstraße sind lediglich zwei weitere Bauteile bereitzuhalten, so daß wahlweise sozusagen modular jetzt vier unterschiedliche Schalter realisiert werden können, nämlich der gattungsbildende Schalter, ein Schalter mit Selbsthaltefunktion bzw. stromabhängigem Schalten oder sogar beiden Sicherheitsfunktionen.

[0021] Es ist sofort einsichtig, daß auf diese Weise die Entwurfs- und Konstruktionskosten für den neuen Schalter nur sehr gering sind, wobei die Fertigungskosten ebenfalls sehr niedrig anzusiedeln sind, da der gattungsbildende Schalter bereits seit langem in Serie ist.

[0022] Dabei ist es dann in an sich bekannter Weise bevorzugt, wenn das Schaltwerk eine Bimetall-Schnappscheibe umfaßt, die mechanisch mit dem Stromübertragungsglied verbunden ist und dieses unterhalb ihrer Schalttemperatur gegen die stationären Kontakte drückt und oberhalb ihrer Schalttemperatur von diesen abhebt, wobei weiter vorzugsweise das Schaltwerk eine gegen eine Bimetall-Schnappscheibe arbeitende Federscheibe umfaßt, die das Stromübertragungsglied im Sinne einer Anlage an die stationären Kontakte vorspannt, und die Bimetall-Schnappscheibe das Stromübertragungsglied oberhalb ihrer Schalttemperatur von den stationären Kontakten abhebt, wobei ferner vorzugsweise die Federscheibe zwischen Stromübertragungsglied und Bimetall-Schnappscheibe angeordnet ist.

[0023] Während es durchaus genügt, wenn lediglich eine Bimetall-Schnappscheibe vorgesehen ist, die sowohl den Kontaktdruck herstellt als auch für das temperaturabhängige Öffnen sorgt, kann durch das Vorsehen einer Federscheibe, die zusätzlich zur Bimetall-Schnappscheibe oder allein den Kontaktdruck bewirkt, die Bimetall-Schnappscheibe in ihrer Tieftemperaturstellung mechanisch entlastet werden, was zu einer größeren Langzeitstabilität ihres Schaltverhaltens beiträgt.

[0024] Weiter ist es bevorzugt, wenn das Stromübertragungsglied ein etwa runder Kontaktteller ist, der durch einen zapfenartigen Niet zentrisch mit der Bimetall-Schnappscheibe verbunden ist.

[0025] Diese Maßnahme ist an sich auch bekannt, auch sie sorgt dafür, daß die Bimetall-Schnappscheibe mechanisch nur sehr gering belastet wird und somit eine gute Langzeitstabilität ihres Schaltverhaltens aufweist.

[0026] Allgemein ist es bevorzugt, wenn an der Innenseite des Oberteils zwei Anschlußbahnen vorgesehen sind, von denen jede einen Endes mit dem Widerstand und anderen Endes mit einem der beiden stationären Kontakte verbunden ist, wobei ferner vorzugsweise das Oberteil von zwei Nieten durchsetzt ist, deren innenliegende Köpfe als stationäre Kontakte und deren außenliegende Köpfe als Außenanschlüsse dienen, wobei ferner vorzugsweise der Widerstand ausgewählt ist aus der Gruppe Heizdraht, Heizfolie, Schichtwiderstand oder PTC-Widerstand.

[0027] All diesen Maßnahmen sind konstruktiv von Vorteil, denn die verschiedenen Widerstände können so auf einfache Weise zwischen die Kontaktflächen bzw. Anschlußflächen gebracht werden, wobei Heizdrähte oder Heizfolien angelötet bzw. angeklebt werden können, während Schichtwiderstände oder PTC-Widerstände, also Widerstände mit positiver Temperaturkennlinie, durch Bedrucken, Sputtern, Aufdampfen etc. angebracht werden können. Mit anderen Worten, sowohl das Stromübertragungsglied als auch das Oberteil können mit ihren Anschlußmöglichkeiten für verschiedene Widerstände und Widerstandswerte als Massenteile auf Vorrat gehalten werden, wobei sie dann je nach Anforderung des jeweiligen Einsatzgebietes mit unterschiedlichen Widerstandsarten und/oder Widerstandswerten bestückt und in die Fertigungsstraße eingeschleust werden, so daß auf extrem einfache Weise unterschiedlichste Schalter produziert werden können.

[0028] Andererseits ist es auch bevorzugt, wenn das Oberteil selbst aus PTC-Material gefertigt ist.

[0029] Hier ist von Vorteil, daß überhaupt keine Bestückung mit Widerständen erforderlich ist, das Oberteil selbst weist bereits die erforderliche Widerstandsfunktion auf, wobei durch die Charakteristik des PTC-Materials ein Überhitzen sozusagen automatisch vermieden wird. Im Sinne der hier vorliegenden Anmeldung ist auch ein Oberteil aus PTC-Material "ein geometrisch im Bereich von Stromübertragungsglied und Oberteil angeordneter Widerstand", da auch hier die sehr dichte Anordnung des Widerstandes am Schaltwerk realisiert wird. Ein großer Vorteil des PTC-Deckels liegt dabei noch darin, daß über die gesamte Innenseite Wärme in das Innere des Schalters abgestrahlt wird, so daß die thermische Ankopplung nochmals verbessert werden kann.

[0030] Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

[0031] 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.

[0032] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch den neuen Schalter;
Fig. 2
eine Draufsicht auf die Innenseite des Oberteiles des Schalters aus Fig. 1; und
Fig. 3
eine Draufsicht auf das Stromübertragungsglied des Schalters aus Fig. 1.


[0033] In Fig. 1 ist mit 10 ein temperaturabhängiger Schalter bezeichnet, der ein temperaturabhängiges Schaltwerk 11 umfaßt, das in einem Gehäuse 12 untergebracht ist.

[0034] Das Gehäuse 12 umfaßt ein Unterteil 14 sowie ein dieses verschließendes Oberteil 15, das durch einen umgebördelten Rand 16 des Unterteils 14 an diesem gehalten wird. Zwischen dem Unterteil 14 und dem Oberteil 15 ist ein Ring 17 angeordnet, der sich auf einem Absatz 18 des Unterteils 14 abstützt und dort eine Federscheibe 21 des Schaltwerkes 11 an ihrem Rand führt.

[0035] Das Schaltwerk 11 umfaßt zusätzlich zu der Federscheibe 21 noch eine Bimetall-Schnappscheibe 22, die zusammen mit der Federscheibe 21 zentrisch von einem zapfenartigen Niet 23 durchgriffen wird, durch den diese mit einem Stromübertragungsglied in Form eines Kontakttellers 24 mechanisch verbunden sind. Der Niet 23 weist einen ersten Absatz 25 auf, auf dem die Bimetall-Schnappscheibe mit radialem und axialem Spiel sitzt, wobei ein zweiter Absatz 26 vorgesehen ist, auf dem die Federscheibe 21 ebenfalls mit radialem und axialem Spiel sitzt.

[0036] Der bereits erwähnte Kontaktteller 24 weist in Richtung des Oberteils 15 zwei miteinander verbundene Kontaktflächen 27, 28 auf, die mit stationären Kontakten 31, 32 zusammenwirken, die innere Köpfe von Nieten 33, 34 sind, die das Oberteil 15 durchgreifen und mit ihren äußeren Köpfen Außenanschlüsse 35, 36 bilden.

[0037] In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung drücken Federscheibe 21 und Bimetall-Schnappscheibe 22 den Kontaktteller 24 gegen die stationären Kontakte 31 und 32, die über die Kontaktflächen 27, 28 somit miteinander verbunden sind; der Schalter 10 ist geschlossen.

[0038] Erhöht sich die Temperatur der Bimetall-Schnappscheibe 22 über ihre Ansprechtemperatur hinaus, so schnappt sie von der gezeigten konvexen in eine konkave Form um und stützt sich dabei mit ihrem Rand im Bereich des Ringes 17 ab und zieht den Kontaktteller 24 gegen die Kraft der Federscheibe 21 von den stationären Kontakten 31, 32 weg; der Schalter 10 ist jetzt geöffnet.

[0039] Der insoweit beschriebene Schalter ist aus der DE 26 44 411 C2 bekannt. Wenn sich die Temperatur jetzt wieder erniedrigt, würde der bekannte Schalter wieder in den in Fig. 1 gezeigten, geschlossenen Zustand zurückschnappen. Erfindungsgemäß weist das Oberteil 15 jetzt jedoch an ihrer Innenseite 37 einen Selbsthalte-Widerstand 38 auf, der geometrisch zwischen dem Kontaktteller 24 sowie dem Oberteil 15 liegt und elektrisch zwischen die stationären Kontakte 31, 32 geschaltet ist, wie es jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wird.

[0040] Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Innenseite 37 des Oberteils 15, wobei die stationären Kontakte 31, 32 gezeigt und die Nieten 33, 34 angedeutet sind.

[0041] Zwischen den stationären Kontakten 31, 32 erstrecken sich bogenförmige Widerstands-Bahnen 41, 42, die an ihren Enden mit Anschlußflächen 43 bzw. 44 in Verbindung stehen, die unter die inneren Köpfe der Nieten 33, 34 führen und mit diesen entsprechend elektrisch verbunden sind.

[0042] Statt der Widerstandsbahnen 41, 42 können auch Heizdrähte, Heizfolien oder sonstige Widerstände an die Anschlußflächen 43, 44 angeschlossen sein. Alternativ ist es auch möglich, das Oberteil 15 ganz oder teilweise aus PTC-Material zu fertigen.

[0043] In jedem Falle befindet sich unmittelbar oberhalb des Stromübertragungsgliedes ein Selbsthalte-Widerstand 38, der bei geöffnetem Schalter 10 einen Rest-Betriebsstrom aufnimmt und sie soweit aufheizt, daß die Bimetall-Schnappscheibe 22 auf einer Temperatur oberhalb ihrer Ansprechtemperatur gehalten wird, so daß sich der Schalter nicht wieder schließen kann.

[0044] Zusätzlich oder alternativ zu dieser sogenannten Selbsthaltefunktion kann der Schalter 10 mit einer stromabhängigen Öffnungsfunktion versehen werden, wozu zwischen die Kontaktflächen 27, 28 Heiz-Widerstände 45, 46 geschaltet sind, wie dies aus der Draufsicht auf den Kontaktteller 24 in Fig. 3 zu erkennen ist. Die Kontaktflächen 27, 28 gelangen mit den in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten stationären Kontakten 31, 32 in Anlage, wobei der Betriebsstrom von den stationären Kontakten 31, 32 über die Kontaktflächen 27, 28 und die Widerstände 45, 46 fließt, die sich somit infolge dieses Stromflusses erhitzen. Nimmt die Stromstärke über eine vorbestimmte Zeit einen vorbestimmten Wert an, so entwickeln die Heizwiderstände 45, 46 eine hinreichende Wärme, um die Bimetall-Schnappscheibe 22 über ihre Ansprechtemperatur hinaus aufzuheizen. Da die Heizwiderstände 45, 46 unmittelbar am Kontaktteller 24 angeordnet sind, ergibt sich eine besonders gute thermische Ankopplung zwischen den Heizwiderständen 45, 46 und der Bimetall-Schnappscheibe 22, so daß eine sehr genaue Schaltfunktion eingestellt werden kann.

[0045] Die Heiz-Widerstände 45, 46 können auch auf der der Bimetall-Schnappscheibe 22 zugewandten Seite des Kontakttellers 24 angeordnet sein.

[0046] Wird die Funktion stromabhängiges Schalten nicht benötigt, können entweder die Kontaktflächen 27, 28 ineinander übergehen oder aber statt der Heiz-Widerstände 45, 46 Leiterbahnen vorgesehen sein, die den Betriebsstrom führen, ohne sich nennenswert aufzuheizen.


Ansprüche

1. Temperaturabhängiger Schalter mit einem temperaturabhängigen Schaltwerk (11), einem das Schaltwerk (11) aufnehmenden Gehäuse (12), das ein Unterteil (14) sowie ein Oberteil (15) aufweist, zwei an dem Oberteil (15) an dessen Innenseite (37) vorgesehenen stationären Kontakten (31, 32), von denen jeder mit einem ihm zugeordneten Außenanschluß (35, 36) verbunden ist, sowie einem an dem Schaltwerk (11) angeordneten und von diesem bewegten Stromübertragungsglied, das temperaturabhängig mit den beiden stationären Kontakten (31, 32) in Anlage ist,
dadurch gekennzeichnet, daß geometrisch im Bereich von Stromübertragungsglied und Oberteil (15) zumindest ein Widerstand (41, 42; 45, 46) angeordnet ist, der zumindest dann elektrisch zwischen die stationären Kontakte (31, 32) geschaltet ist, wenn das Stromübertragungsglied mit diesen in Anlage ist.
 
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Widerstand (41, 42) an der Innenseite (37) des Oberteils (15) angeordnet und elektrisch zwischen die beiden stationären Kontakte (31, 32) geschaltet ist.
 
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Widerstand (38) an dem Stromübertragungsglied angeordnet und elektrisch zwischen zwei den stationären Kontakten (31, 32) zugeordneten Kontaktflächen (27, 28) geschaltet ist.
 
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk (11) eine Bimetall-Schnappscheibe (22) umfaßt, die mechanisch mit dem Stromübertragungsglied verbunden ist und dieses unterhalb ihrer Schalttemperatur gegen die stationären Kontakte (31, 32) drückt und oberhalb ihrer Schalttemperatur von diesen abhebt.
 
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk eine gegen eine Bimetall-Schnappscheibe (22) arbeitende Federscheibe umfaßt, die das Stromübertragungsglied im Sinne einer Anlage an die stationären Kontakte (31, 32) vorspannt, und die Bimetall-Schnappscheibe (22) das Stromübertragungsglied oberhalb ihrer Schalttemperatur von den stationären Kontakten (31, 32) abhebt.
 
6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federscheibe (21) zwischen Stromübertragungsglied und Bimetall-Schnappscheibe (22) angeordnet ist.
 
7. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromübertragungsglied ein etwa runder Kontaktteller (24) ist, der durch einen zapfenartigen Niet (23) zentrisch mit der Bimetall-Schnappscheibe (22) verbunden ist.
 
8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite (37) des Oberteils (15) zwei Anschlußbahnen (43, 44) vorgesehen sind, von denen jede einen Endes mit dem Widerstand (38) und anderen Endes mit einem der beiden stationären Kontakte (31, 32) verbunden ist.
 
9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (15) von zwei Nieten (33, 34) durchsetzt ist, deren innenliegende Köpfe als stationäre Kontakte (31, 32) und deren außenliegende Köpfe als Außenanschlüsse (35, 36) dienen.
 
10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (38, 41, 42, 45, 46) ausgewählt ist aus der Gruppe Heizdraht, Heizfolie, Schichtwiderstand oder PTC-Widerstand.
 
11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (15) aus PTC-Material gefertigt ist.
 




Zeichnung










Recherchenbericht