[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter mit einem
Gehäuse, das ein Deckelteil mit einer Unterseite und einer Oberseite sowie ein elektrisch
leitendes Unterteil aufweist, mit einer auf der Oberseite des Deckelteils angeordneten
ersten äußeren Kontaktfläche und einer außen an dem Gehäuse vorgesehenen zweiten äußeren
Kontaktfläche, und mit einem in dem Gehäuse angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk,
das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten äußeren Kontaktfläche herstellt oder öffnet, wobei an dem
Unterteil ein als Abdichtmittel wirkender, umlaufender Schneidgrat vorgesehen ist,
der entweder in eine zwischen der Unterseite des Deckelteils und dem Unterteil angeordnete
Isolierfolie oder unmittelbar in das Deckelteil eindringt.
[0002] Letzteres hängt im Wesentlichen von der Bauform des temperaturabhängigen Schalters
ab. Hierbei kann es nämlich entweder vorgesehen sein, dass das Deckelteil aus einem
elektrisch leitenden Material oder aus einem elektrisch isolierenden Material ist.
Ist das Deckelteil aus einem elektrisch leitenden Material, so ist zwischen dem Deckelteil
und dem Unterteil eine Isolierfolie angeordnet, in die der Schneidgrat eindringt.
Ist das Deckelteil hingegen aus einem elektrisch isolierenden Material, so liegt dieses
vorzugsweise unmittelbar (ohne Zwischenlage einer Isolierfolie) auf dem Unterteil
auf und der Schneidgrat dringt direkt in das Deckelteil ein.
[0003] Ein gattungsgemäßer Schalter gemäß dieser beiden grundsätzlich möglichen Bauformen
ist bereits aus der
DE 10 2015 114 248 B4 bekannt.
[0004] Der bekannte temperaturabhängige Schalter dient in an sich bekannter Weise dazu,
die Temperatur eines Gerätes zu überwachen. Dazu wird er bspw. über eine seiner Außenflächen
in thermischen Kontakt mit dem zu schützenden Gerät gebracht, so dass die Temperatur
des zu schützenden Gerätes die Temperatur des Schaltwerks beeinflusst.
[0005] Der Schalter wird typischerweise über an seine beiden äußeren Kontaktflächen angelöteten
Anschlussleitungen elektrisch in Reihe in den Versorgungsstromkreis des zu schützenden
Gerätes geschaltet, so dass unterhalb der Ansprechtemperatur des Schalters der Versorgungsstrom
des zu schützendes Gerätes durch den Schalter fließt.
[0006] Der bekannte Schalter weist ein Unterteil auf, in dem eine innen umlaufende Schulter
vorgesehen ist, auf der das Deckelteil entweder unmittelbar oder unter Zwischenlage
einer Isolierfolie aufliegt. Das Deckelteil wird durch eine hochgezogene und an ihrem
oberen Abschnitt radial nach innen abgebogene, umlaufende Wand des Unterteils fest
auf dieser umlaufenden Schulter gehalten.
[0007] Das temperaturabhängige Schaltwerk des aus der
DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Schalters weist eine Feder-Schnappscheibe auf, die ein bewegliches Kontaktteil
trägt, sowie eine über das bewegliche Kontaktteil gestülpte Bimetall-Schnappscheibe.
Die Feder-Schnappscheibe drückt das bewegliche Kontaktteil gegen einen stationären
Gegenkontakt innen an dem Deckelteil. Mit ihrem Rand stützt sich die Feder-Schnappscheibe
im Unterteil des Gehäuses ab, so dass der elektrische Strom von dem Unterteil durch
die Feder-Schnappscheibe und das bewegliche Kontaktteil in den stationären Gegenkontakt
und von da in das Deckelteil fließt.
[0008] Die Anbringung der beiden Außenanschlüsse unterscheidet sich je nach Bauform des
temperaturabhängigen Schalters. Ist das Deckelteil aus einem elektrisch leitenden
Material, so dient als erster Außenanschluss typischerweise eine erste äußere Kontaktfläche,
die mittig auf dem Deckelteil angeordnet ist. Als zweiter Außenanschluss dient dann
eine auf der abgebogenen Wand des Unterteils vorgesehene, zweite äußere Kontaktfläche.
Es ist aber auch möglich, den zweiten Außenanschluss bei dieser Bauform des Schalters
nicht an dem umgebogenen Rand, sondern stattdessen seitlich an dem Unterteil oder
an der Unterseite des Unterteils anzuordnen.
[0009] Ist das Deckelteil hingegen aus einem elektrisch isolierenden Material, so ist an
der Feder-Schnappscheibe vorzugsweise ein Stromübertragungsglied in Form einer Kontaktbrücke
angebracht, die von der Feder-Schnappscheibe gegen zwei an der Unterseite des Deckelteils
vorgesehene stationäre Gegenkontakte gedrückt wird. In diesem Fall ist nicht nur die
erste, sondern auch die zweite äußere Kontaktfläche auf der Oberseite des Deckelteils
angeordnet. Die beiden Gegenkontakte sind durch das Deckelteil hindurch mit den beiden
äußeren Kontaktflächen verbunden. Der Strom fließt dann von einer äußeren Kontaktfläche
über den zugeordneten Gegenkontakt durch die Kontaktbrücke in den anderen stationären
Gegenkontakt und von dort zu der anderen äußeren Kontaktfläche, so dass die Feder-Schnappscheibe
selbst nicht vom Betriebsstrom durchflossen wird.
[0010] Diese Konstruktion wird insbesondere dann gewählt, wenn sehr hohe Ströme geschaltet
werden müssen, die nicht mehr problemlos über die Feder-Schnappscheibe selbst geleitet
werden können.
[0011] In den beiden aus der
DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Konstruktionsvarianten des Schalters ist für die temperaturabhängige Schaltfunktion
eine Bimetallscheibe vorgesehen, die unterhalb ihrer Schalttemperatur kräftefrei in
dem Schaltwerk einliegt.
[0012] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Bimetallteil ein mehrlagiges,
aktives, blechförmiges Bauteil aus zwei, drei oder vier miteinander verbundenen Komponenten
mit unterschiedlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten verstanden. Die Verbindung
der einzelnen Lagen aus Metallen oder Metalllegierungen sind stoffschlüssig oder formschlüssig
und werden bspw. durch Walzen erreicht.
[0013] Ein derartiges Bimetallteil weist in seiner Tieftemperaturstellung eine erste und
in seiner Hochtemperaturstellung eine zweite stabile geometrische Konfiguration auf,
zwischen denen es temperaturabhängig nach Art einer Hysterese umspringt. Bei Änderungen
der Temperatur über seine Ansprechtemperatur hinaus oder unter seine Rücksprungtemperatur
schnappt das Bimetallteil in die jeweils andere geometrische Konfiguration um. Das
Bimetallteil wird daher auch oft als Schnappscheibe bezeichnet, wobei es in der Draufsicht
typischerweise eine längliche, ovale oder kreisrunde Form aufweist.
[0014] Erhöht sich die Temperatur des typischerweise als Bimetallscheibe ausgestalteten
Bimetallteils infolge einer Temperaturerhöhung bei dem zu schützenden Gerät über die
Ansprechtemperatur hinaus, so schnappt die Bimetallscheibe von ihrer Tieftemperaturkonfiguration
in ihre Hochtemperaturkonfiguration um. Hierbei arbeitet die Bimetallscheibe so gegen
die Feder-Schnappscheibe, dass sie das bewegliche Kontaktteil von dem stationären
Gegenkontakt bzw. das Stromübertragungsglied von den beiden stationären Gegenkontakten
abhebt, so dass der Schalter öffnet und das zu schützende Gerät abgeschaltet wird
und sich nicht weiter aufheizen kann.
[0015] Bei diesen Konstruktionen ist die Bimetallscheibe unterhalb ihrer Sprungtemperatur
vorzugsweise mechanisch kräftefrei gelagert, wobei die Bimetallscheibe auch nicht
zur Führung des Stromes eingesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Bimetallscheibe
eine längere mechanische Lebensdauer aufweist, und dass sich der Schaltpunkt, also
die Sprungtemperatur der Bimetallscheibe, auch nach vielen Schaltspielen nicht verändert.
[0016] Sofern geringe Anforderungen an die mechanische Zuverlässigkeit bzw. die Stabilität
der Sprungtemperatur gestellt werden, kann die Bimetallscheibe auch die Funktion der
Feder-Schnappscheibe und ggf. sogar des Stromübertragungsgliedes mit übernehmen, so
dass das Schaltwerk nur eine Bimetallscheibe umfasst, die dann das bewegliche Kontaktteil
trägt oder anstelle des Stromübertragungsglieds zwei Kontaktflächen aufweist. Die
Bimetallscheibe sorgt in diesem Fall nicht nur für den Schließdruck des Schalters,
sondern führt im geschlossenen Zustand des Schalters auch den Strom.
[0017] Bei den meisten temperaturabhängigen Schaltern wird das Gehäuse in der Regel vor
dem Eintrag von Verunreinigungen durch eine Versiegelung geschützt, die vor oder auch
nach dem Verbinden von Anschlussfahnen oder Anschlussleitungen mit den Außenanschlüssen
angebracht werden.
[0018] Aus der
DE 41 39 091 A1 ist es bekannt, die Außenanschlüsse mit einem Einkomponenten-Duroplast zu umspritzen.
Aus der
DE 10 2009 039 948 A1 ist es ferner bekannt, Anschlussfahnen mit einem Epoxidharz zu vergießen. Es ist
auch bekannt, die Schalter nach dem Anlöten von Anschlussleitungen oder Anschlussfahnen
mit einem Tränklack oder Schutzlack zu versehen.
[0019] Um zu verhindern, dass dabei Lack, Harz oder sonstige Flüssigkeiten in das Innere
des Gehäuses eindringen, ist bei dem aus der
DE 196 23 570 A1 bekannten Schalter das Deckelteil mit einem Abdichtmittel in Form einer umlaufenden
Wulst versehen, die radial außen an der Unterseite des Deckelteils verläuft. Beim
Abbiegen des oberen Abschnitts der umlaufenden Wand des Unterteils schnürt diese umlaufende
Wulst die Isolierfolie ein. Dies sorgt zwar für eine bessere Abdichtung, in vielen
Fällen dringt aber dennoch Lack in das Innere des Gehäuses ein. Die zwischen dem Unterteil
und dem Deckelteil liegende Isolierfolie wird seitlich zwischen der Wand des Unterteils
und dem Deckelteil hochgezogen und mit ihrem Randbereich auf die Oberseite des Deckelteils
umgeschlagen. Die steife Isolierfolie wird durch das Umschlagen wellig und bildet
Rosetten aus, die durch den flach auf sie drückenden oberen Abschnitt der umlaufenden
Wand des Unterteils nicht sicher abzudichten sind. Es besteht die Gefahr, dass Überzuglack
durch die Rosetten in das Innere des Schalters eindringt. Die
DE 196 23 570 A1 versucht dieses Problem durch die schon erwähnte Wulst zu verringern.
[0020] Die
DE 10 2013 102 089 B4 beschreibt einen Schalter, wie er prinzipiell aus der
DE 196 23 570 A1 bekannt ist. Dieser Schalter weist zwischen der Schulter in dem Unterteil und dem
Deckelteil einen Distanzring auf, der eine größere Schaltstrecke zwischen dem beweglichen
Kontaktteil und dem stationären Gegenkontakt ermöglicht. Um das von dem in der
DE 196 23 570 A1 beschriebenen Schalter bekannte Dichtigkeitsproblem zu beheben, wird bei diesem Schalter
der Randbereich der Isolierfolie von außen V-förmig eingeschnitten, wodurch die Welligkeit
stark verringert wird, so dass die Dichtigkeit verbessert wird.
[0021] Die
DE 10 2013 102 006 B4 beschreibt ebenfalls einen Schalter ähnlicher Bauart. Dieser Schalter weist einen
Deckelteil aus Kaltleitermaterial (PTC-Material) auf. Wegen der mangelnden Druckstabilität
dieses PTC-Deckels, kann durch den radial nach innen abgebogenen oberen Abschnitt
der umlaufenden Wand des Unterteils keine hinreichende Abdichtung des bekannten Schalters
gegen den Eintrag von Verunreinigungen bewirkt werden, weshalb der abgebogene obere
Abschnitt der umlaufenden Wand gegenüber der Oberseite des Deckelteils mit Silikon
abgedichtet werden muss, was häufig Probleme bereitet. Die
DE 10 2013 102 006 B4 löst dieses Problem dadurch, dass eine Abdeckfolie vorgesehen ist, die lediglich
auf der Oberseite des PTC-Deckels aufliegt und in die der abgebogene und flach auf
der Abdeckfolie aufliegende obere Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils eindringt.
Die Stirnseite des oberen Abschnittes der umlaufenden Wand weist von der Abdeckfolie
weg. Der flach aufliegende, obere Abschnitt der umlaufenden Wand des Unterteils sorgt
jedoch häufig nicht für die gewünschte Abdichtung.
[0022] An einem Schalter können auch eine Abdeckfolie und eine Isolierfolie vorgesehen sein,
wie es bspw. die
DE 10 2013 102 089 B4 zeigt. Auf der Oberseite des Deckelteils dieses Schalters ist eine isolierende Abdeckfolie
bspw. aus Nomex® angeordnet, die sich mit ihrem Rand radial nach außen bis zu der
Isolierfolie erstreckt, die bspw. aus Kapton® besteht. Nomex® und Kapton® bestehen
aus Aramidpapier bzw. aromatischen Polyimiden.
[0023] Bei den bekannten Schaltern kommt es trotz der diversen Abdichtmaßnahmen immer wieder
zu Dichtigkeitsproblemen, die unter anderem darauf beruhen, dass sich mit der relativ
steifen Isolierfolie durch das Umbiegen des oberen Abschnittes des umlaufenden Randes
des Unterteils keine dauerhafte Abdichtung erzielen lässt.
[0024] Bei dem aus der eingangs erwähnten
DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Schalter wird dieses Dichtigkeitsproblem dadurch gelöst, dass ein umfänglich
in sich geschlossener Schneidgrat einstückig mit der Schulter in dem Unterteil ausgebildet
ist, wobei dieser Schneidgrat von unten in die Isolierfolie (sofern vorhanden) oder
von unten unmittelbar in das Deckelteil eindringt. Durch das Eindringen dieses in
sich geschlossenen Schneidgrats in die Isolierfolie oder das Deckelteil wird eine
sichere Abdichtung zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil erreicht.
[0025] Der Schneidgrat wird bei der Herstellung des Unterteils mit erzeugt. Er ist einstückig
mit der Schulter im Unterteil ausgebildet. Das Unterteil wird in diesem Fall meist
als Drehteil hergestellt, so dass es sich bei dem Schneidgrat um einen Drehriefen
handelt, der bei der Drehbearbeitung des Unterteils mit erzeugt wird.
[0026] Um eine ausreichende Dichtigkeit zu gewährleisten, muss dieser Drehriefen jedoch
sehr präzise gefertigt sein. Eine Herstellung des Unterteils samt diesem präzise zu
fertigenden Drehriefen ist sehr aufwändig und erhöht somit die Fertigungskosten.
[0027] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei
dem bekannten Schalter auf konstruktiv einfache und preiswerte Art und Weise die oben
erwähnten Dichtigkeitsprobleme zu beseitigen oder zumindest zu verringern.
[0028] Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs genannten Schalter erfindungsgemäß
dadurch gelöst, dass der Schneidgrat an einem Dichtring angeordnet ist, der kraft-,
form- und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil verbunden ist.
[0029] Wie bei dem aus der
DE 10 2015 114 248 B4 bekannten Schalter dringt der Schneidgrat von unten entweder in die Isolierfolie
ein, sofern eine solche zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil vorhanden ist, oder
er dringt unmittelbar in das dann aus Isoliermaterial bestehende Deckelteil ein. Der
Schneidgrat dient als mechanische Barriere, die eine Art Dichtung erzeugt, die durch
Eindringen des Schneidgrates in die über ihm liegende Isolierfolie bzw. das über ihm
liegende Deckelteil wirkt. Die Abdichtwirkung wird also durch ein Konstruktionselement
erzielt, das ein mechanisches Hindernis gegenüber eindringender Verschmutzung darstellt,
also sowohl Partikel als auch Fluide sicher zurückhält. Kriechpfade für Flüssigkeiten,
welche ansonsten zwischen dem Deckelteil und dem Unterteil entstehen könnten, werden
hierdurch nahezu gänzlich vermieden, so dass beim Tränken des Schalters mit Schutzlack
dieser Schutzlack oder andere Verunreinigungen nicht in das Innere des Schalters hineinkriechen
können.
[0030] Der Schneidgrat stellt ebenso sicher, dass beim Verharzen keine Flüssigkeit in das
Innere des Schalters gelangen kann. Auch beim Anlöten von Anschlussleitungen an den
Schalter wird durch das Eindringen des Schneidgrates in die Isolierfolie bzw. das
Deckelteil vermieden, dass Lot oder entsprechende Flüssigkeiten in das Innere des
Schalters gelangen.
[0031] Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gegenüber dem aus der
DE 10 2015 144 248 B4 bekannten Schalter besteht darin, dass der Schneidgrat erfindungsgemäß an einem Dichtring
angeordnet ist, der mit dem Unterteil kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden
ist. Der Schneidgrat ist erfindungsgemäß also nicht einstückig bzw. integral mit dem
Unterteil des Schalters verbunden, wie dies aus der
DE 10 2015 114 248 B4 bekannt ist, sondern an einem extra Dichtring angeordnet.
[0032] Dieser Dichtring mitsamt daran ausgebildetem Schneidgrat kann bei der Herstellung
des Schalters auf einfache Art und Weise in das Unterteil eingesetzt und mit diesem
bspw. durch Verklemmen, Verschweißen, Verlöten oder Verbördeln verbunden werden.
[0033] Der Schneidgrat selbst lässt sich fertigungstechnisch wesentlich einfacher an dem
Dichtring ausbilden als an dem Unterteil des Schalters, da der Dichtring bereits an
sich eine sehr einfache geometrische Form aufweist, an der sich ohne Probleme ein
Schneidgrat anbringen lässt.
[0034] Da der Schneidgrat nicht einstückig an dem Unterteil ausgebildet ist, lässt sich
auch das Unterteil wesentlich einfacher und kostengünstiger herstellen. Das Unterteil
ist bspw. als Stanzteil herstellbar. Grundsätzlich kann auch der Dichtring samt daran
angeordnetem Schneidgrat als Stanzteil hergestellt werden.
[0035] Es ergibt sich somit eine deutliche Verringerung der Fertigungskosten des Schalters,
wobei dieser dennoch die gleichen Dichtigkeitseigenschaften aufweist, wie der aus
der
DE 10 2015 114 248 B4 bekannte Schalter.
[0036] Die der Erfindung zugrunde Aufgabe ist daher vollkommen gelöst.
[0037] Vorzugsweise ist der Schneidgrat umfänglich in sich geschlossen ausgebildet. Hierdurch
ergibt sich eine noch bessere Dichtwirkung, weil bei der Montage des neuen Schalters
eine in sich geschlossene Abdichtung in Form einer ringförmigen Barriere entsteht.
[0038] Wenn zwischen Unterteil und Deckelteil eine Isolierfolie angeordnet ist, kann das
Deckelteil aus elektrisch leitendem Material gefertigt sein. Die Isolierfolie verläuft
dann innen in dem Schalter zwischen dem Unterteil und dem Deckelteil und seitlich
zwischen der umlaufenden Wand des Unterteil und dem Deckelteil und ist mit ihrem Randbereich
auf der Oberseite des Deckelteils umgeschlagen. Auf diese Weise werden Deckelteil
und Unterteil elektrisch gegeneinander isoliert.
[0039] Wenn das Deckelteil aus elektrisch isolierendem Material besteht, ist die Isolierfolie
an sich nicht erforderlich, sie kann aber dennoch vorgesehen sein, um auf die oben
beschriebene Weise für eine sichere Abdichtung des Schalters zu sorgen. Die Isolierfolie
muss dann nur zwischen der Unterseite des Deckelteils und dem Unterteil vorgesehen
sein und sich nicht auf die Oberseite des Deckelteils erstrecken. Sie kann also wie
ein Isolierring ausgebildet sein, der auf dem Unterteil aufliegt. Grundsätzlich kann
dann aber auch auf die Isolierfolie gänzlich verzichtet werden. Das Deckelteil aus
elektrisch isolierendem Material kann mit seiner Unterseite auch unmittelbar auf dem
Unterteil aufliegen, so dass der Schneidgrat in diesem Fall von der Unterseite her
unmittelbar in das Deckelteil hineinragt.
[0040] Gemäß einer Ausgestaltung steht der an dem Dichtring vorgesehene Schneidgrat mit
einer Höhe von einer Oberseite des Dichtrings ab, die zwischen 10 µm und 50 µm liegt,
vorzugsweise 20 µm bis 30 µm beträgt.
[0041] Diese Höhe hat sich bewährt, weil die üblicherweise verwendete Isolierfolie eine
Stärke im Bereich von unter 100 µm aufweist, so dass der Schneidgrat maximal bis zur
Hälfte dieser Stärke in die Isolierfolie eindringt, wodurch die elektrische Isolationswirkung
der Isolierfolie erhalten bleibt.
[0042] An seiner Basis weist der Schneidgrat vorzugsweise eine Breite auf, die zwischen
70 % und 120 % der Höhe des Schneidgrates beträgt. Allgemein ist es bevorzugt, dass
der Schneidgrat im Querschnitt im Wesentlichen die Form eines Dreiecks, besonders
bevorzugt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist.
[0043] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Dichtring, an dem der Schneidgrat ausgebildet
ist, mit dem Unterteil des Schalters verklebt, verlötet oder verschweißt.
[0044] Der Dichtring wird in diesem Fall also samt daran angeordnetem Schneidgrat in das
Unterteil eingesetzt und nachträglich stoffschlüssig mit diesem durch Kleben, Löten
oder Schweißen verbunden. Dies sorgt für eine stabile und dichte Verbindung zwischen
dem Dichtring und dem Unterteil des Gehäuses. Die Fertigung ist somit denkbar einfach.
[0045] Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das Unterteil eine umlaufenden Wand aufweist,
deren oberer Abschnitt das Deckelteil übergreift, und dass in dem Unterteil eine umlaufende
Schulter vorgesehen ist, auf der das Deckelteil unmittelbar oder mittelbar aufliegt,
wobei der obere Abschnitt des Unterteils das Deckelteil auf die umlaufende Schulter
drückt.
[0046] Diese Konstruktionsvariante ist bereits aus der
DE 10 2015 144 248 B4 bekannt. Sie hat den Vorteil, dass keine weiteren Bauteile zur Befestigung des Deckelteils
an dem Unterteil benötigt werden. Das Deckelteil wird einfach durch den auf das Deckelteil
umgebogenen, oberen des Unterteils an dem Unterteil befestigt. Der umgebogene, oberer
Rand des Unterteils drückt das Deckelteil auf die im Unterteil vorgesehene, umlaufende
Schulter, auf der das Deckelteil entweder unmittelbar oder mittelbar (z.B. unter Zwischenlage
der Isolierfolie) aufliegt.
[0047] Der Dichtring mit daran angeordnetem Schneidgrat ist vorzugsweise im Bereich der
im Unterteil vorgesehenen, umlaufenden Schulter angeordnet. Er kann beispielsweise
auf, neben oder in dieser Schulter angeordnet sein.
[0048] Gemäß einer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass in der umlaufenden Schulter eine
umlaufende Vertiefung vorgesehen ist, in die der Dichtring eingebördelt oder eingepresst
ist.
[0049] Diese Vertiefung ist vorzugsweise als nutförmige Vertiefung in der umlaufenden Schulter
ausgestaltet. Der Dichtring samt daran angeordnetem Schneidgrat wird in diese Vertiefung
eingesetzt und durch Bördeln darin befestigt. Ebenso ist es möglich eine Presspassung
vorzusehen, so dass der Dichtring in die Vertiefung eingepresst wird. Es entsteht
eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, durch die der Dichtring samt Schneidgrat
unverlierbar an dem Unterteil des Schalter-Gehäuses gehalten wird.
[0050] Selbstverständlich ist es auch möglich, den Dichtring nicht nur form- oder kraftschlüssig
mit der umlaufenden Schulter zu verbinden, sondern zusätzlich noch eine stoffschlüssige
Verbindung zwischen den beiden Bauteilen, bspw. mittels Kleben, Löten oder Schweißen,
vorzusehen.
[0051] Der Dichtring ist vorzugsweise als Inlay bzw. Einsatz ausgestaltet, das/der in das
Unterteil eingesetzt und mit diesem form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden
wird.
[0052] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Unterteil, insbesondere die umlaufende
Schulter des Unterteils, aus einem Material, das eine höhere Härte hat als ein Material,
aus dem der Dichtring ist.
[0053] Dies hat den Vorteil, dass sich der Dichtring samt daran angeordnetem Schneidgrat
einfacher an dem unterteil mittels einer formschlüssigen Verbindung befestigen lässt.
Insbesondere das Einbördeln oder Einpressen des Dichtrings in das Unterteil des Schalters
wird dadurch vereinfacht.
[0054] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass in dem Unterteil umlaufende
Einkerbung vorgesehen ist, und dass der Dichtring an seiner der umlaufenden Einkerbung
zugewandten Unterseite eine ringförmige Wulst oder Passfeder aufweist, die in die
umlaufende Einkerbung eingepasst, eingepresst oder eingebördelt ist.
[0055] Eine solche formschlüssige Verbindung gleicht einer Nut-Passfederverbindung. Dies
garantiert eine stabile Halterung des Dichtrings an dem Unterteil. Zusätzlich zu dieser
Art von Nut-Passfederverbindung kann der Dichtring stoffschlüssig mit dem Unterteil
verbunden sein, um die mechanische Stabilität der Verbindung noch weiter zu erhöhen.
[0056] Die umlaufende Einkerbung ist vorzugsweise in die umlaufende Schulter im Unterteil
eingebracht.
[0057] Weiter ist es bevorzugt, wenn die Isolierfolie aus Polyimid, vorzugsweise aus einem
aromatischen Polyimid ist. Derartige Schutzfolien sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Sie werden bspw. unter dem Handelsnamen Kapton® vertrieben. Eine Isolierfolie aus
diesem Material zeichnet sich dadurch aus, dass sie "ziehfähig" ist, sich also beim
Einsetzen des Deckelteils in das Unterteil etwas dehnt, und dass sie dennoch gut um
die Stirnseite des Deckelteils herum auf dessen Oberseite umgelegt werden kann, wobei
ferner die erforderliche Spannungsfestigkeit erzielt wird.
[0058] Es ist bevorzugt, dass die zweite äußere Kontaktfläche an dem oberen Abschnitt der
umlaufenden Wand angeordnet ist, wobei dann vorzugsweise das Schaltwerk ein bewegliches
Kontaktteil trägt, das mit einem stationären Gegenkontakt zusammenwirkt, der an der
Unterseite des Deckelteils angeordnet ist und mit einer an der Oberseite angeordneten
ersten äußeren Kontaktfläche zusammenwirkt.
[0059] Alternativ ist es bevorzugt, wenn die zweite äußere Kontaktfläche auf der Oberseite
des Deckelteils angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Schaltwerk dann ein Stromübertragungsglied
trägt, das mit zwei stationären Gegenkontakten zusammenwirkt, die an der Unterseite
des Deckelteils angeordnet sind und mit den beiden an der Oberseite angeordneten äußeren
Kontaktflächen zusammenwirken. Hier ist es von Vorteil, dass der Schalter auch zum
Schalten und Führen sehr hoher Ströme ausgelegt werden kann, wozu die beiden stationären
Gegenkontakte mit einem Stromübertragungsglied in Form einer Kontaktbrücke oder eines
Kontakttellers zusammenwirken, so dass der Betriebsstrom des zu schützenden Geräts
nicht durch die Feder-Schnappscheibe oder gar die Bimetall-Schnappscheibe, sondern
lediglich durch das Stromübertragungsglied fließt.
[0060] Unabhängig von der Konstruktionsvariante des Schalters ist es bevorzugt, dass das
Schaltwerk ein Bimetallteil aufweist. Das Bimetallteil kann dabei eine runde, vorzugsweise
kreisrunde Bimetall-Schnappscheibe sein, wobei es auch möglich ist, als Bimetallteil
eine längliche, einseitig eingespannte Bimetallfeder zu verwenden. Bei einfachen Schaltern
kann das Bimetallteil auch zur Stromführung verwendet werden.
[0061] Ferner ist es bevorzugt, dass das Schaltwerk zusätzlich eine Feder-Schnappscheibe
aufweist. Diese Feder-Schnappscheibe kann bspw. das bewegliche Kontaktteil tragen
und den Strom durch den geschlossenen Schalter führen und den geschlossenen Zustand
für den Kontaktdruck sorgen. Auf diese Weise wird das Bimetallteil sowohl von der
Stromführung als auch von der mechanischen Belastung bei geschlossenem Zustand entlastet.
[0062] Wenn das Schaltwerk ein Stromübertragungsglied aufweist, das mit zwei stationären
Gegenkontakten zusammenwirkt, kann ebenfalls entweder nur ein Bimetallteil vorgesehen
sein, das dann für den Schließdruck sorgt und die Öffnungsfunktion übernimmt, oder
es kann zusätzlich ein Federteil vorgesehen sein, das die Schließkraft aufwendet,
so dass das Bimetallteil nur dann mechanisch belastet wird, wenn es den Schalter öffnet.
[0063] Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für zumindest annähernd runde temperaturabhängige
Schalter, die also in der Draufsicht auf das Unterteil oder Deckelteil rund, kreisrund
oder oval sind, wobei auch andere Gehäuseformen die Erfindung nutzen können, wenn
ein in sich geschlossener Schneidgrat auf der Schulter in dem Unterteil realisierbar
ist, auf der das Deckelteil aufliegt. Der Dichtring ist vorzugsweise an die Form des
Schalters angepasst. Er ist demnach in der Draufsicht betrachtet vorzugsweise rund,
kreisrund oder oval.
[0064] 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.
[0065] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Schalters in einer ersten Schaltstellung;
- Fig. 2
- eine schematische Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Schalters in einer zweiten Schaltstellung;
- Fig. 3
- eine schematische Schnittansicht im Detail einer ersten Verbindungsvariante eines
Dichtrings mit einem Unterteil des Schalters;
- Fig. 4
- eine schematische Schnittansicht im Detail einer zweiten Verbindungsvariante des Dichtrings
mit dem Unterteil des Schalters;
- Fig. 5
- eine schematische Schnittansicht im Detail einer dritten Verbindungsvariante des Dichtrings
mit dem Unterteil des Schalters;
- Fig. 6
- eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Schalters in einer ersten Schaltstellung; und
- Fig. 7
- eine schematische Schnittansicht des in Fig. 6 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Schalters in einer zweiten Schaltstellung.
[0066] In Fig. 1 ist in einer schematischen, geschnittenen Seitenansicht ein Schalter 10
gezeigt, der in der Draufsicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist und vorzugsweise
eine kreisrunde Form aufweist.
[0067] Der Schalter 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein temperaturabhängiges Schaltwerk
14 angeordnet ist. Das Gehäuse 12 umfasst ein topfartiges Unterteil 16 sowie ein Deckelteil
18, das durch einen umgebogenen oder umgebördelten Rand 20 an dem Unterteil 16 gehalten
wird.
[0068] In dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist sowohl das Unterteil 16
als auch das Deckelteil 18 aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus
Metall. Das Deckelteil 18 liegt unter Zwischenlage einer Isolierfolie 22 auf einer
im Inneren des Unterteils 16 umlaufenden Schulter 24 auf. Der obere Rand 20 des Unterteils
16 ist radial nach innen derart abgebogen, dass er die zwischenliegende Isolierfolie
22 das Deckelteil 18 auf die umlaufende Schulter 24 drückt, wenn er gegenüber der
in Fig. 1 schematisch gezeigten Situation noch weiter auf die Oberseite des Deckelteils
18 zu gebogen wird.
[0069] Die Isolierfolie 22 sorgt für eine elektrische Isolation des Deckelteils 18 gegenüber
dem Unterteil 16. Zudem sorgt die Isolierfolie 22 auch für eine mechanische Abdichtung,
die verhindert, dass Flüssigkeiten oder Verunreinigungen von außen in das Gehäuseinnere
eintreten.
[0070] Die Isolierfolie 22 verläuft innen in dem Gehäuse 12 parallel zu dem Deckelteil 18
entlang dessen Unterseite 25. Von dort aus ist sie seitlich zwischen dem Deckelteil
18 und der umlaufenden Schulter 24 hindurch nach oben bis über die Oberseite 23 des
Deckelteils 18 aus dem Gehäuse 12 hinausgeführt. Der umgebogene bzw. umgebördelte
obere Rand 20 des Unterteils 16 liegt dabei flach auf dem oberen Randbereich der Isolierfolie
22 auf und drückt diesen in Richtung der Oberseite 23 des Deckelteils 18.
[0071] An der Oberseite 23 des Deckelteils 18 ist eine weitere isolierende Abdeckung 26
vorgesehen, die sich radial nach außen bis zu der Isolierfolie 22 erstreckt.
[0072] Das Schaltwerk 14 weist ein als Federscheibe ausgebildetes, temperaturunabhängiges
Federteil 28 sowie ein als Bimetall-Schnappscheibe ausgebildetes, temperaturabhängiges
Schnappteil 30 auf.
[0073] Das Federteil 28 ist vorzugsweise als bistabile Federscheibe ausgestaltet. Die Federscheibe
28 weist demnach zwei temperaturunabhängige stabile geometrische Konfigurationen auf.
In Fig. 1 ist deren erste geometrische Konfiguration gezeigt.
[0074] Die temperaturabhängige Bimetall-Schnappscheibe 30 ist vorzugsweise als bistabile
Schnappscheibe ausgestaltet. Die Schnappscheibe 30 weist zwei temperaturabhängige
Konfigurationen, eine geometrische Hochtemperaturkonfiguration und eine geometrische
Tieftemperaturkonfiguration auf. In der in Fig. 1 gezeigten ersten Schaltstellung
des Schaltwerks 14 befindet sich die Schnappscheibe 30 in ihrer Tieftemperaturkonfiguration.
[0075] Die Federscheibe 28 liegt mit ihrem Rand 32 auf einer Innenbodenfläche 34 des Unterteils
16 auf. Die Innenbodenfläche 34 ist im Wesentlichen konkav ausgestaltet und an der
Stelle, an der der Rand 32 der Federscheibe 28 in der in Fig. 1 gezeigten ersten Schaltstellung
aufliegt, gegenüber dem zentralen Bereich der Innenbodenfläche 34 etwas erhöht. Die
Schnappscheibe 30 liegt mit ihrem Rand 36 in ihrer in Fig. 1 gezeigten Tieftemperaturkonfiguration
auf der Federscheibe 28 auf.
[0076] Mit ihrem Zentrum 38 ist die Federscheibe 28 an einem beweglichen Kontaktglied 40
des Schaltwerks 14 festgelegt. Die Bimetall-Schnappscheibe 30 ist mit ihrem Zentrum
42 ebenfalls an diesem Kontaktglied 40 festgelegt. Auf diese Weise ist das temperaturabhängige
Schaltwerk 14 eine unverlierbare Einheit aus Kontaktglied 40, Federscheibe 28 und
Bimetall-Schnappscheibe 30. Bei der Montage des Schalters 10 kann das Schaltwerk 14
also als Einheit unmittelbar in das Unterteil 16 eingelegt werden.
[0077] An seiner Oberseite weist das bewegliche Kontaktglied 40 ein bewegliches Kontaktteil
44 auf. Das bewegliche Kontaktteil 44 arbeitet mit einem stationären Gegenkontakt
46 zusammen, der an der Unterseite 25 des Deckelteils 18 angeordnet ist. Die mit dem
stationären Gegenkontakt 46 elektrisch leitend verbundene Oberseite 23 des Deckelteils
18 dient in diesem Ausführungsbeispiel als erste äußere Kontaktfläche 48. Die Außenseite
des Unterteils 16 dient als zweite äußere Kontaktfläche 50. Beispielsweise kann die
Außenbodenfläche oder die Außenseite des umgebogenen oberen Randes 20 des Unterteils
16 als zweite äußere Kontaktfläche 50 dienen.
[0078] In der in Fig. 1 gezeigten, geschlossenen Schaltstellung des Schalters 10 wird das
bewegliche Kontaktteil 44 durch die Federscheibe 28 gegen den stationären Gegenkontakt
46 gedrückt. Weil die elektrisch leitende Federscheibe 28 mit ihrem Rand 32 in Verbindung
mit dem Unterteil 16 steht, ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden
äußeren Kontaktflächen 48, 50 hergestellt.
[0079] Wenn sich jetzt die Temperatur im Inneren des Schalters 10 über die Schalttemperatur
der Bimetall-Schnappscheibe 30 hinaus erhöht, so schnappt diese von ihrer in Fig.
1 gezeigten, konvexen Tieftemperaturkonfiguration in ihre in Fig. 2 gezeigte, konkave
Hochtemperaturkonfiguration um.
[0080] In der in Fig. 2 gezeigten Hochtemperaturkonfiguration stützt sich die Bimetall-Schnappscheibe
30 mit ihrem Rand 36 an der Unterseite der Isolierfolie 22 ab und drückt mit ihrem
Zentrum 42 das bewegliche Kontaktglied 40 nach unten. Hierdurch wird das bewegliche
Kontaktteil 44 von dem stationären Gegenkontakt 46 abgehoben. Die Federscheibe 28
schnappt dabei von ihrer in Fig. 1 gezeigten, ersten geometrisch stabilen Konfiguration
in ihre in Fig. 2 gezeigte, zweite geometrisch stabile Konfiguration um.
[0081] Da der Schalter 10 somit nunmehr geöffnet ist und die Stromzufuhr zu dem zu schützenden
Gerät unterbrochen ist, kann sich das zu schützende Gerät und damit auch der Schalter
10 wieder abkühlen. Wenn sich die Temperatur im Inneren des Schalters 10 dann wieder
auf eine Temperatur unterhalb der Rückschalttemperatur der Bimetall-Schnappscheibe
30 abkühlt, so schnappt diese wieder aus ihrer in Fig. 2 gezeigten Hochtemperaturkonfiguration
zurück in ihre in Fig. 1 gezeigte Tieftemperaturkonfiguration. Die Federscheibe 28
schnappt dabei ebenfalls wieder in ihre erste geometrisch stabile Konfiguration zurück
und bringt das bewegliche Kontaktteil 44 wieder in Anlage mit dem stationären Gegenkontakt
46. Der Schalter 10 bzw. der Stromkreis ist dann wieder geschlossen.
[0082] Um die Abdichtung des Gehäuseinneren zu verbessern, ist im Bereich der umlaufenden
Schulter 24 ein Dichtring 52 angeordnet, an dessen Oberseite ein Schneidgrat 54 ausgebildet
ist. Der Schneidgrat 54 ist vorzugsweise als umlaufend geschlossener Schneidgrat ausgestaltet,
der mit dem Dichtring 52 integral verbunden ist.
[0083] Dichtring 52 mitsamt des daran angeordneten Schneidgrats 54 bilden eine Art Inlay,
das in das Unterteil 16 im Bereich der umlaufenden Schulter 24 eingesetzt ist.
[0084] Vorzugsweise ist der Dichtring 52 mitsamt dem daran angeordneten Schneidgrat als
Stanzteil hergestellt. Dieses Stanzteil ist kraft-, form- und/oder stoffschlüssig
im Bereich der umlaufenden Schulter 24 (z.B. auf, neben, unterhalb oder in der umlaufenden
Schulter 24) mit dem Unterteil 16 verbunden.
[0085] Das Unterteil 16 und der Dichtring 52 lassen sich somit als zwei separate Bauteile
herstellen, die nachträglich miteinander verbunden werden. Dies ermöglicht eine sehr
einfache Herstellung beider Bauteile, da sich sowohl das Unterteil 16 als auch der
Dichtring 52 mit dem daran angeordneten Schneidgrat 54 als kostengünstige Stanzteile
herstellen lassen.
[0086] In Fig. 3-5 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt, wie sich der Dichtring
52 mit dem daran angeordneten Schneidgrat 54 an dem Unterteil. 16 anbringen lässt.
[0087] Gemäß des in Fig. 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist der Dichtring 52 stoffschlüssig
an dem Unterteil 16 befestigt. Beispielsweise ist der Dichtring 52 im Bereich der
Schulter 24 mit dem Unterteil 16 verklebt, verlötet oder verschweißt. Zudem kann der
Dichtring 52 in einer Art Presspassung in das Unterteil 16 eingepasst sein. Hierdurch
wird die Verbindung zwischen Dichtring 52 und Unterteil 16 zusätzlich stabilisiert.
Diesbezüglich ist es besonders bevorzugt, dass die umlaufende Schulter 24 bzw. das
Unterteil 16 aus einem Material ist, das eine höhere Härte aufweist als das Material,
aus dem der Dichtring 52 ist.
[0088] Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem der Dichtring 52 in einer umlaufenden
Vertiefung 56 angeordnet ist, die in die Schulter 24 des Unterteils 16 eingebracht
ist. Beispielsweise kann es sich bei der umlaufenden Vertiefung 56 um eine nutförmige
Vertiefung handeln, die in die Schulter 24 von oben eingebracht ist und in die sich
der Dichtring 52 einpressen oder einbördeln lässt.
[0089] In dem in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist in dem Unterteil 16 eine
umlaufende Einkerbung 58 vorgesehen, in die eine an der Unterseite 60 des Dichtrings
angeordnete Wulst 62 eingepasst, eingepresst oder eingebördelt ist. Die Einkerbung
58 hat in dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel einen im Wesentlichen V-förmigen
Querschnitt. Die Wulst 62 hat hingegen einen im Wesentlichen halbrunden oder U-förmigen
Querschnitt. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Querschnittsformen für die
Einkerbung 58 und die Wulst 62 vorgesehen sein können. Die Querschnittsformen der
Einkerbung 58 und der Wulst 62 können auch äquivalent zueinander ausgestaltet sein.
Hierbei ist es jedoch bevorzugt, dass die Wulst 62 ein Übermaß gegenüber der Einkerbung
58 hat.
[0090] Allen drei in Fig. 3-5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der an
der Oberseite des Dichtrings 52 vorgesehene Schneidgrat 54 in die Isolierfolie 22
einschneidet. Hierdurch bildet der Schneidgrat 54 eine mechanische Barriere, die verhindert,
dass Flüssigkeiten oder andere Verunreinigungen zwischen der Unterseite der Isolierfolie
22 und dem Unterteil 16 in das Innere des Gehäuses 12 gelangen können.
[0091] Der Schneidgrat 54 steht vorzugsweise mit einer Höhe h (siehe Fig. 3) über der Schulter
24 ab, die zwischen 10 µm und 50 µm liegt. Die Isolierfolie 22 hat typischerweise
eine Dicke im Bereich von 100 µm. Somit schneidet der Schneidgrat 54 maximal zu 50%
der Dicke in die Isolierfolie 22 ein. Die elektrisch isolierenden Eigenschaften der
Isolierfolie 22 bleiben daher erhalten.
[0092] Fig. 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalters
10. Fig. 6 zeigt die geschlossene Schaltstellung des Schalters 10. Fig. 7 zeigt die
geöffnete Schaltstellung des Schalters 10.
[0093] Der Schalter 10 gemäß des in Fig. 6 und 7 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von dem in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel im
Wesentlichen durch den Aufbau des Gehäuses 12' sowie durch den Aufbau des Schaltwerks
14'.
[0094] Das Unterteil 16' ist wiederum aus elektrisch leitendem Material. Das flach ausgestaltete
Deckelteil 18' ist hier hingegen aus elektrisch isolierendem Material gefertigt. Dementsprechend
ist hier keine Isolierfolie 22 notwendig, die zwischen dem Unterteil 16' und dem Deckelteil
18' eingelegt werden muss. Grundsätzlich kann jedoch auch bei dem in Fig. 6 und 7
gezeigten Schalteraufbau eine Isolierfolie 22 vorgesehen sein, wie sie in Fig. 1 und
2 gezeigt ist. Diese würde dann jedoch lediglich der mechanischen Abdichtung des Gehäuseinneren
dienen und nicht der elektrischen Isolation des Deckelteils 18' von dem Unterteil
16'.
[0095] Zwischen dem Deckelteil 18' und dem Unterteil 16' ist auch hier ein Dichtring 52'
angeordnet, an dessen Oberseite ein Schneidgrat 54' angeordnet ist. Der Schneidgrat
54' dringt in diesem Ausführungsbeispiel direkt in die Unterseite 25 des Deckelteils
18' ein. Er dient wie zuvor als mechanische Barriere, die ein Eindringen von Verunreinigungen
in das Gehäuseinnere des Schalters 10 verhindern soll. Der Schneidgrat 54' ist dementsprechend
auch hier vorzugsweise als umlaufender, geschlossener Schneidgrat ausgestaltet.
[0096] Der Dichtring 52' ist in das Unterteil 16' eingesetzt. Er liegt mit seiner Unterseite
auf einer im Inneren des Unterteils 16' umlaufenden Schulter 64 auf. Der Dichtring
52' wirkt somit gleichzeitig auch als Distanzring, der das Oberteil 18' gegenüber
dem Unterteil 16' beabstandet hält.
[0097] Der Dichtring 52' ist, ähnlich wie in dem in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schalters 10, kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem
Unterteil 16' verbunden. Wie bereits zuvor erwähnt, kann der Dichtring 52' beispielsweise
mit dem Unterteil 16' verklebt, verschweißt oder verlötet sein. Ebenso kann der Dichtring
52' durch Verbördeln mit dem Unterteil 16' form- und/oder kraftschlüssig verbunden
sein. Des Weiteren ist es möglich, den Dichtring 52' durch eine Presspassung in dem
Unterteil 16' zu verklemmen. Die in Fig. 3-5 dargestellten Befestigungsvarianten gelten
also äquivalent auch für die Befestigung des Dichtrings 52' an dem Unterteil 16'.
[0098] Bei dem in Fig. 6 und 7 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel des Schalters 10 sind
die beiden äußeren Kontaktflächen 48', 50' an der Oberseite 23 des Deckelteils 18'
angeordnet. Diese beiden äußeren Kontaktflächen 48', 50' sind an der Oberseite von
zwei zueinander beabstandet angeordneten Nieten ausgebildet, die sich durch das Deckelteil
18' hindurch erstrecken. An der Unterseite jedes Niets ist jeweils ein stationärer
Kontakt 66, 68 angeordnet, der von der Unterseite 25 des Deckelteils 18' nach unten
hin absteht.
[0099] Auch das Schaltwerk 14' ist hier etwas anders als zuvor ausgebildet. Das bewegliche
Kontaktglied 40' umfasst ein Stromübertragungsglied 70, das als Kontaktteller ausgestaltet
ist, dessen Oberseite elektrisch leitend beschichtet ist, so dass es bei der in Fig.
6 gezeigten Anlage an den stationären Kontakten 66, 68 für eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen den beiden Kontakten 66, 68 sorgt.
[0100] Das Stromübertragungsglied 70 ist über einen Niet 72, der ebenfalls als Teil des
Kontaktglieds 40' anzusehen ist, mit der Federscheibe 28 und der Bimetall-Schnappscheibe
30 verbunden.
[0101] Ähnlich wie zuvor, schnappt die Bimetall-Schnappscheibe 30 bei Erreichen ihrer Schalttemperatur
aus der in Fig. 6 gezeigten Tieftemperaturkonfiguration in ihre in Fig. 7 gezeigte
Hochtemperaturkonfiguration um, wodurch auch die Federscheibe 28 aus ihrer in Fig.
6 gezeigten ersten geometrischen Stellung in ihre in Fig. 7 gezeigte zweite geometrische
Stellung umschnappt. Das Stromübertragungsglied 70 wird dabei von den beiden stationären
Kontakten 66, 68 abgehoben, so dass der Stromkreis unterbrochen wird.
[0102] Der wesentliche Vorteil des in Fig. 6 und 7 gezeigten Schalteraufbaus ist darin zu
sehen, dass im Gegensatz zu dem in Fig. 1-2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des
Schalters 10 weder durch die Federscheibe 28 noch durch die Bimetall-Schnappscheibe
30 im geschlossenen Zustand des Schalters 10 ein Strom fließt. Dieser fließt lediglich
von der ersten äußeren Kontaktfläche 48' über den ersten stationären Kontakt 66, das
Stromübertragungsglied 70 und den zweiten stationären Kontakt 68 zu der zweiten äußeren
Kontaktfläche 50'.
1. Temperaturabhängiger Schalter (10) mit einem Gehäuse (12), das ein Deckelteil (18)
mit einer Unterseite (25) und einer Oberseite (23) sowie ein elektrisch leitendes
Unterteil (16) aufweist, wobei zwischen der Unterseite (25) des Deckelteils (18) und
dem Unterteil (16) eine Isolierfolie (22) angeordnet ist, mit einer auf der Oberseite
(23) des Deckelteils (18) angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche (48), einer außen
an dem Gehäuse (12) vorgesehenen zweiten äußeren Kontaktfläche (50), und mit einem
in dem Gehäuse (12) angeordneten temperaturabhängigen Schaltwerk (14), das in Abhängigkeit
von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und
der zweiten äußeren Kontaktfläche (48, 50) herstellt oder öffnet, wobei ein als Abdichtmittel
wirkender, umlaufender Schneidgrat (54) vorgesehen ist, der in die Isolierfolie (22)
eindringt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidgrat (54) an einem Dichtring (52) angeordnet ist, der kraft-, form- und/oder
stoffschlüssig mit dem Unterteil (16) verbunden ist.
2. Temperaturabhängiger Schalter (10') mit einem Gehäuse (12'), das ein Deckelteil (18')
aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer Unterseite (25) und einer Oberseite
(23) sowie ein elektrisch leitendes Unterteil (16') aufweist, mit einer auf der Oberseite
(23) des Deckelteils (18') angeordneten ersten äußeren Kontaktfläche (48') und einer
davon beabstandeten zweiten äußeren Kontaktfläche (50'), die ebenfalls an der Oberseite
(23) des Deckelteils (18') angeordnet ist, und mit einem in dem Gehäuse (12') angeordneten
temperaturabhängigen Schaltwerk (14'), das in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Kontaktfläche
(48'; 50') herstellt oder öffnet, wobei ein als Abdichtmittel wirkender, umlaufender
Schneidgrat (54') vorgesehen ist, der in das Deckelteil (18') eindringt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidgrat (54') an einem Dichtring (52') angeordnet ist, der kraft-, form-
und/oder stoffschlüssig mit dem Unterteil (16') verbunden ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidgrat (54, 54') umfänglich in sich geschlossen ausgebildet ist.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Dichtring (52, 52') vorgesehene Schneidgrat (54, 54') mit einer Höhe von
einer Oberseite des Dichtrings (52, 52') absteht, die zwischen 10 µm und 50 µm liegt,
vorzugsweise 20 µm bis 30 µm beträgt.
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (52, 52') samt dem Schneidgrat (54, 54') als Drehteil oder als Stanzteil
hergestellt ist.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (52, 52') mit dem Unterteil (16, 16') verklebt, verlötet oder verschweißt
ist.
7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16, 16') eine umlaufenden Wand aufweist, deren oberer Abschnitt (20)
das Deckelteil (18, 18') übergreift.
8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Unterteil (16, 16') eine umlaufende Schulter (24, 64) vorgesehen ist, auf
der das Deckelteil (18, 18') unmittelbar oder mittelbar aufliegt, wobei der obere
Abschnitt (20) des Unterteils (16, 16') das Deckelteil (18, 18') auf die umlaufende
Schulter (24, 64) drückt.
9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der umlaufenden Schulter (24, 64) eine umlaufende Vertiefung (56) vorgesehen ist,
in die der Dichtring (52, 52') eingebördelt oder eingepresst ist.
10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (16, 16') aus einem Material ist, das eine höhere Härte hat als ein
Material, aus dem der Dichtring (52, 52') ist.
11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Unterteil (16, 16') eine umlaufende Einkerbung (58) vorgesehen ist, und dass
der Dichtring (52, 52') an seiner der umlaufenden Einkerbung (58) zugewandten Unterseite
eine ringförmige Wulst oder Passfeder (62) aufweist, die in die umlaufende Einkerbung
(58) eingepasst, eingepresst oder eingebördelt ist.
12. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14, 14') ein bewegliches Kontaktteil (44, 44') trägt, das mit einem
stationären Gegenkontakt (46, 66, 68) zusammenwirkt, der an der Unterseite (25) des
Deckelteils (18, 18') angeordnet ist, und der mit der an der Oberseite (23) angeordneten
ersten äußeren Kontaktfläche (48, 48', 50') zusammenwirkt.
13. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14) ein Stromübertragungsglied (70) trägt, das mit zwei stationären
Gegenkontakten (66, 68) zusammenwirkt, die an der Unterseite (25) des Deckelteils
(18') angeordnet sind und mit den beiden an der Oberseite (23) angeordneten äußeren
Kontaktflächen (48', 50') zusammenwirken.
14. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14, 14') ein Bimetallteil (30) aufweist.
15. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk (14, 14') eine Feder-Schnappscheibe (28) aufweist.