EP0915491A2 - Switch with a temperature sensitive switching mechanism - Google Patents
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- EP0915491A2 EP0915491A2 EP98117532A EP98117532A EP0915491A2 EP 0915491 A2 EP0915491 A2 EP 0915491A2 EP 98117532 A EP98117532 A EP 98117532A EP 98117532 A EP98117532 A EP 98117532A EP 0915491 A2 EP0915491 A2 EP 0915491A2
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- H01H37/52—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
- H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
- H01H37/5427—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting encapsulated in sealed miniaturised housing
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- H01H81/00—Protective switches in which contacts are normally closed but are repeatedly opened and reclosed as long as a condition causing excess current persists, e.g. for current limiting
- H01H81/02—Protective switches in which contacts are normally closed but are repeatedly opened and reclosed as long as a condition causing excess current persists, e.g. for current limiting electrothermally operated
Definitions
- the present invention relates to a switch with a temperature-dependent rear derailleur housing that a first housing part, on the inner bottom one with a first External connection connected first electrode is arranged, and a second housing part which closes the first housing part which has one connected to a second external connection comprises second electrode, the switching mechanism depending an electrically conductive connection from its temperature between the first and the second electrode.
- the first housing part is made of insulating material manufactured, in which the first electrode by injection molding or embedded potting as an integral part is.
- This first housing part is replaced by a second housing part in the form of an electrically conductive material Bottom closed, the inside as a second electrode works.
- Both electrodes are, so to speak, disc-shaped sheet metal parts which are integrally formed approaches that are external connections serve the switch.
- the bottom part lies on it a shoulder of the first housing part and is replaced by a hot stamped ring held on this.
- the Spring washer is supported with its edge on the bottom part and the movable contact part carried by her below the Switching temperature against an inwardly projecting counter contact on the other electrode.
- the contact part is fitted with a bimetal snap disc, which is free of forces below its switching temperature and in the event of a temperature increase beyond its switching point movable contact part against the force of the spring washer Counter contact lifts off and thereby the electrical connection between the two external connections opens.
- the known switch described so far is extremely robust and has very small external dimensions, which is why it is not only universal but can be used especially where little Assembly space is available, e.g. in coils of transformers or electric motors.
- Such switches are in series between the device to be protected and a power supply are switched, so that the operating current of the device to be protected through the switch that flows this current at an impermissible The temperature increase therefore switches off.
- This protective function of a switch with temperature-dependent Switchgear is called "current-dependent" switching and therefore causes a series resistor in series with the rear derailleur is switched, which is also from the operating current of the protective device is flowed through.
- this series resistance and its thermal Coupling to the switch leads to a certain current flow through the switch and thus the series resistance to development a certain amount of heat, which in turn switches and so that the bimetallic snap disc is heated in a defined manner.
- On the Resistance value can therefore be an upper limit for the operating current be predetermined. Exceeds the operating current this value is determined by the one developed in the series resistor Heat the bimetal snap disc above its switching temperature raised so that the switch already opens, before the device to be protected has overheated.
- Such a switch is known from DE 43 36 564 A1.
- This switch initially comprises an encapsulated bimetallic switching mechanism, that housed in a two-piece metal case is, as is known for example from DE 21 21 802 A1.
- This encapsulated switch is now placed on a ceramic support, on which there is a thick film resistor, the via conductor tracks with the conductive lower part of the encapsulated Derailleur is connected. The other end of the resistance is connected to a solder pad to which a first lead is soldered. The second strand is electrical conductive cover part of the encapsulated rear derailleur soldered.
- the ceramic carrier cannot be mechanically loaded, Hairline cracks occur during transport as bulk goods Incoming inspection can only be recognized with a microscope can. Loosen by soldering the wire to the ceramic carrier often the conductor tracks. Because of this problem is a increased control and inspection effort required, the pricing of the product to the appropriate height. Another The disadvantage is the low pressure stability of this construction, those for wrapping in transformer windings or electric motors is not suitable.
- this well-known switch is widely used, because the application of a resistor with a defined resistance value a well-mastered technique on a ceramic carrier is, here e.g. Thick film resistors used.
- this object is achieved according to the invention solved in that in the housing geometrically and electrically between the switching mechanism and one of the two electrodes a series resistor is arranged.
- the inventor of the present application has recognized that that it is not necessary to drop the series resistance below to arrange the housing of the switch on a separate carrier, but that this is both electrical and geometric placed between one of the electrodes and the switching mechanism can be.
- the series resistance is thus from the outside no longer accessible, i.e. protected from mechanical influences.
- Another advantage is that the previous External connections are retained, so that separate soldering measures as in the prior art for the external connections not required are.
- the switch comprises a ceramic support which points towards the switching mechanism is arranged on one of the two electrodes and the series resistor wearing one end with the electrode and another End is connected to a mating contact for the rear derailleur.
- the first housing part is made of insulating material is made in which the first electrode cannot be lost is held, the first electrode one on the Rear derailleur to be facing flat surface on which the ceramic carrier attached and with the series resistor electrically connected is.
- the ceramic carrier has at least one preferably laser-perforated through hole, through which he soldered to the electrode and the Series resistor is electrically connected to this.
- the first electrode is in the first Housing part by casting or injection molding during manufacture this housing part is held so captive, that it is an integral part of this housing part, wherein further preferably the second housing part is an electrically conductive Bottom part is, its inner bottom as a second electrode works.
- the switching mechanism is electrically conductive spring washer, which includes a movable contact part wearing and working against a bimetallic snap disc, which sits approximately in the middle on the movable contact part, whereby the edge of the spring washer is supported on one electrode and the movable contact part against the other electrode presses when the rear derailleur is below its response temperature located.
- Fig. 1 is a schematic side view of a new one Switch 10 shown, the temperature-dependent switching mechanism 11 comprises, which is arranged in a housing 12.
- the housing 12 has an electrically conductive bottom part 14 and a cup-like cover part 15 made of insulating material, which contains an annular space 16, in which the temperature-dependent Switch 11 is inserted.
- the switching mechanism 11 comprises a movable contact part 17 which is supported by a spring washer 18 and a bimetallic snap disk 19 is laid.
- the electrically conductive bottom part 14 forms with its inside an electrode 20 on which the spring washer 18 with supports its edge 21.
- the bottom part 14 goes integrally into one first external connection 22, which is thus electrically conductive with the spring washer 18 and thus with the movable contact part 17 is connected.
- a second outer connection 23 of the switch 10 is integral with an overmolded electrode 24 connected to an inner Bottom 15a of the lid part 15 is arranged.
- the cover part 15 is sprayed around the electrode 24 so that it cannot be lost is embedded in the cover part 15.
- the arrangement is taken so that the electrode 24 one on the switching mechanism 11 has plane surface 25 to be pointed, on which a ceramic disc 26 is arranged, which has a fixed counter contact 27 for the movable contact part 17 carries.
- the ceramic disk 26 has laser-perforated passages 28, via which they are connected to the electrode 24 with the aid of soldering points 29 is attached. In a manner to be described, between the Soldering points 29 and the counter contact 27 a series resistance arranged.
- This arrangement means that it lies between the two external connections 22, 23 a series connection of switching mechanism 11 and series resistance.
- the bimetal snap disk 19 In the switching state shown in Fig. 1 the bimetal snap disk 19 is below its switching temperature, so that the spring washer 18 the movable contact part 17 presses against the fixed counter contact 27, so that the Switchgear 10 flowing operating current of a to be protected electrical device flows through the series resistor and heats up.
- the Ohmic heat developed in the series resistor which is shown in Fig. 1 force-free bimetallic snap disk 19 to the extent that it is against the force of the spring washer 18, the movable contact part 17 of the fixed counter contact 27 lifts and thus interrupts the current.
- the electrode 24 with its flat surface 25 points into an annular space 30 into which after the injection the electrode 24 into the cover part 15, the ceramic disk 26 is inserted, whereupon through the soldering points 29 both a mechanical as well as an electrical connection to the Electrode 24 is made. Then the rear derailleur 11 in the annular space 16 is inserted, whereupon the base part 14 is then placed and by an edge 31 and holding pin 32 on the cover part 15 is attached.
- FIG. 2 shows a top view of the switch from FIG. 1, where a series resistor 34 is now also indicated schematically is that via a conductor track 35 with the fixed counter contact 27 and via conductor tracks 36 and 37 with the soldering points 29 is electrically connected.
- the series resistor 34 is a usual thick-film resistance, which is known and good mastered techniques arranged on the ceramic disc 26 , its resistance value being extremely precise as needed can be set, whereby the switch 10 leading operating current can be precisely selected.
- the Ceramic disc 26 arranged series resistor 34 both electrically as well as geometrically between the electrode 24 and the Switch mechanism 11 is arranged inside the housing 12.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter mit einem ein temperaturabhängiges Schaltwerk aufnehmendem Gehäuse, das ein erstes Gehäuseteil, an dessen innerem Boden eine mit einem ersten Außenanschluß verbundene erste Elektrode angeordnet ist, sowie ein das erste Gehäuseteil verschließendes zweites Gehäuseteil aufweist, das eine mit einem zweiten Außenanschluß verbundene zweite Elektrode umfaßt, wobei das Schaltwerk in Abhängigkeit von seiner Temperatur eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode herstellt.The present invention relates to a switch with a temperature-dependent rear derailleur housing that a first housing part, on the inner bottom one with a first External connection connected first electrode is arranged, and a second housing part which closes the first housing part which has one connected to a second external connection comprises second electrode, the switching mechanism depending an electrically conductive connection from its temperature between the first and the second electrode.
Ein derartiger Schalter ist aus der DE 196 09 310 A1 bekannt.Such a switch is known from DE 196 09 310 A1.
Bei dem bekannten Schalter ist das erste Gehäuseteil aus Isoliermaterial gefertigt, in das die erste Elektrode durch UmSpritzen oder Vergießen als integraler Bestandteil eingebettet ist. Dieses erste Gehäuseteil wird durch ein zweites Gehäuseteil in Form eines aus elektrisch leitfähigem Material bestehenden Bodens verschlossen, dessen Innenseite als zweite Elektrode wirkt.In the known switch, the first housing part is made of insulating material manufactured, in which the first electrode by injection molding or embedded potting as an integral part is. This first housing part is replaced by a second housing part in the form of an electrically conductive material Bottom closed, the inside as a second electrode works.
Beide Elektroden sind sozusagen scheibenförmige Blechteile, an denen einstückig Ansätze ausgebildet sind, die als Außenanschlüsse des Schalters dienen. Das Bodenteil liegt dabei auf einer Schulter des ersten Gehäuseteiles auf und wird durch einen heißverprägten Ring an diesem gehalten.Both electrodes are, so to speak, disc-shaped sheet metal parts which are integrally formed approaches that are external connections serve the switch. The bottom part lies on it a shoulder of the first housing part and is replaced by a hot stamped ring held on this.
Zwischen den beiden Elektroden ist im Inneren des so gebildeten Gehäuses ein übliches Bimetall-Schaltwerk angeordnet, dessen Federscheibe sich mit ihrem Rand auf dem Bodenteil abstützt und das von ihr getragene bewegliche Kontaktteil unterhalb der Schalttemperatur gegen einen nach innen vorspringenden Gegenkontakt an der anderen Elektrode drückt. Über das bewegliche Kontaktteil ist wie üblich eine Bimetall-Schnappscheibe gestülpt, die unterhalb ihrer Schalttemperatur kräftefrei ist und bei einer Temperaturerhöhung über ihren Schaltpunkt hinaus das bewegliche Kontaktteil gegen die Kraft der Federscheibe von dem Gegenkontakt abhebt und dadurch die elektrische Verbindung zwischen den beiden Außenanschlüssen öffnet.Between the two electrodes is so formed inside Housing arranged a conventional bimetal rear derailleur, the Spring washer is supported with its edge on the bottom part and the movable contact part carried by her below the Switching temperature against an inwardly projecting counter contact on the other electrode. About the mobile As usual, the contact part is fitted with a bimetal snap disc, which is free of forces below its switching temperature and in the event of a temperature increase beyond its switching point movable contact part against the force of the spring washer Counter contact lifts off and thereby the electrical connection between the two external connections opens.
Der insoweit beschriebene, bekannte Schalter ist äußerst robust und weist sehr geringe Außenabmaße auf, weshalb er nicht nur universell sondern insbesondere dort einsetzbar ist, wo wenig Montageraum zur Verfügung steht, also z.B. in Spulen von Transformatoren oder Elektromotoren. Über das Bodenteil ist dieser Schalter an ein zu überwachendes Gerät thermisch sehr gut angekoppelt, so daß eine Temperaturerhöhung des Gerätes sich unmittelbar in das Innere des Schalters überträgt und dort zu einer entsprechenden Erhöhung der Temperatur der BimetallSchnappscheibe führt. Derartige Schalter werden in Reihe zwischen das zu schützende Gerät sowie eine Stromversorgung geschaltet, so daß der Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes durch den Schalter fließt, der diesen Strom bei einer unzulässigen Temperaturerhöhung folglich abschaltet.The known switch described so far is extremely robust and has very small external dimensions, which is why it is not only universal but can be used especially where little Assembly space is available, e.g. in coils of transformers or electric motors. This is over the bottom part Switch thermally very well coupled to a device to be monitored, so that an increase in temperature of the device itself transfers to the inside of the switch and there to one corresponding increase in the temperature of the bimetallic snap disc leads. Such switches are in series between the device to be protected and a power supply are switched, so that the operating current of the device to be protected through the switch that flows this current at an impermissible The temperature increase therefore switches off.
Häufig ist es jedoch erforderlich, neben der Temperatur des zu schützenden Gerätes auch den Betriebsstrom auf die Einhaltung einer bestimmten Obergrenze hin zu überwachen, um das Gerät bereits vor Einsetzen der Temperaturerhöhung abschalten zu können. Insbesondere bei Elektromotoren kommt es nämlich häufig vor, daß aufgrund äußerer Einwirkungen der Rotor steht bzw. sich nur sehr langsam dreht, was zunächst zu einer Erhöhung des Betriebsstromes führt, was wiederum eine Erhöhung der Temperatur des Gerätes zur Folge hat. Wenn jetzt bereits der erhöhte Stromfluß zu einem Abschalten des Gerätes führt, so wird die unzulässige Temperaturerhöhung ganz vermieden, was natürlich von Vorteil ist. However, it is often necessary to add to the temperature of the protective device also adhering to the operating current a certain upper limit to monitor the device already to be able to switch off before the temperature increase begins. This is particularly common with electric motors before that due to external influences the rotor stands or spins very slowly, which initially leads to an increase in the Operating current leads, which in turn increases the temperature of the device. If now the increased Current flow leads to a shutdown of the device, so the inadmissible temperature increase completely avoided, which of course is an advantage.
Diese Schutzfunktion eines Schalters mit temperaturabhängigem Schaltwerk wird "stromabhängiges" Schalten genannt und dadurch bewirkt, daß zu dem Schaltwerk ein serienwiderstand in Reihe geschaltet wird, der ebenfalls von dem Betriebsstrom des zu schützenden Gerätes durchflossen wird. Durch die Wahl des Widerstandswertes dieses Serienwiderstandes sowie dessen thermische Ankopplung an den Schalter führt ein bestimmter Stromfluß durch den Schalter und damit den Serienwiderstand zur Entwicklung einer bestimmten Wärmemenge, die wiederum den Schalter und damit die Bimetall-Schnappscheibe definiert erwärmt. Über den Widerstandswert kann damit eine obere Grenze für den Betriebsstrom vorbestimmt werden. Übersteigt der Betriebsstrom diesen Wert, so wird durch die in dem serienwiderstand entwikkelte Wärme die Bimetall-Schnappscheibe über ihre Schalttemperatur hinaus erhöht, so daß der Schalter sich bereits öffnet, bevor das zu schützende Gerät sich unzulässig erwärmt hat.This protective function of a switch with temperature-dependent Switchgear is called "current-dependent" switching and therefore causes a series resistor in series with the rear derailleur is switched, which is also from the operating current of the protective device is flowed through. By choosing the resistance value this series resistance and its thermal Coupling to the switch leads to a certain current flow through the switch and thus the series resistance to development a certain amount of heat, which in turn switches and so that the bimetallic snap disc is heated in a defined manner. On the Resistance value can therefore be an upper limit for the operating current be predetermined. Exceeds the operating current this value is determined by the one developed in the series resistor Heat the bimetal snap disc above its switching temperature raised so that the switch already opens, before the device to be protected has overheated.
Ein derartiger Schalter ist aus der DE 43 36 564 A1 bekannt. Dieser Schalter umfaßt zunächst ein gekapseltes BimetallSchaltwerk, das in einem zweiteiligen Metallgehäuse untergebracht ist, wie es bspw. aus der DE 21 21 802 A1 bekannt ist.Such a switch is known from DE 43 36 564 A1. This switch initially comprises an encapsulated bimetallic switching mechanism, that housed in a two-piece metal case is, as is known for example from DE 21 21 802 A1.
Dieser gekapselte Schalter ist nun auf einem Keramikträger angeordnet, auf dem ein Dickschichtwiderstand vorhanden ist, der über Leiterbahnen mit dem leitenden Unterteil des gekapselten Schaltwerkes verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes ist mit einem Lötfleck verbunden, an den eine erste Anschlußlitze angelötet wird. Die zweite Anschlußlitze ist an das elektrisch leitende Deckelteil des gekapselten Schaltwerkes angelötet. This encapsulated switch is now placed on a ceramic support, on which there is a thick film resistor, the via conductor tracks with the conductive lower part of the encapsulated Derailleur is connected. The other end of the resistance is connected to a solder pad to which a first lead is soldered. The second strand is electrical conductive cover part of the encapsulated rear derailleur soldered.
Obwohl der bekannte Schalter zufriedenstellend ein stromabhängiges Schalten ermöglicht und gleichzeitig eine Temperaturüberwachung erlaubt, weist er doch eine Reihe von Nachteilen auf.Although the known switch is satisfactorily a current dependent Switching enables and at the same time temperature monitoring allowed, it has a number of disadvantages.
Zum einen ist der Keramikträger mechanisch nicht belastbar, beim Transport als Schüttgut treten Haarrisse auf, die bei einer Eingangskontrolle nur mit einem Mikroskop erkannt werden können. Durch das Anlöten der Litze an den Keramikträger lösen sich häufig die Leiterbahnen. Durch diese Problematik ist ein erhöhter Kontroll- und Prüfaufwand erforderlich, der die Preisbildung des Produktes in entsprechende Höhe treibt. Ein weiterer Nachteil ist die geringe Druckstabilität dieser Konstruktion, die für ein Einwickeln in Wicklungen von Transformatoren oder Elektromotoren nicht geeignet ist.On the one hand, the ceramic carrier cannot be mechanically loaded, Hairline cracks occur during transport as bulk goods Incoming inspection can only be recognized with a microscope can. Loosen by soldering the wire to the ceramic carrier often the conductor tracks. Because of this problem is a increased control and inspection effort required, the pricing of the product to the appropriate height. Another The disadvantage is the low pressure stability of this construction, those for wrapping in transformer windings or electric motors is not suitable.
Andererseits findet dieser bekannte Schalter weite Anwendung, weil die Aufbringung eines Widerstandes mit definiertem Widerstandswert auf einem Keramikträger eine gut beherrschte Technik ist, hier werden z.B. Dickschichtwiderstände verwendet.On the other hand, this well-known switch is widely used, because the application of a resistor with a defined resistance value a well-mastered technique on a ceramic carrier is, here e.g. Thick film resistors used.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Schalter derart weiterzubilden, daß er auf konstruktiv einfache Weise mit einem Serienwiderstand für stromabhängiges Schalten versehen wird.Against this background, it is an object of the present invention to further develop the switch mentioned at the beginning, that it is structurally simple with a series resistor is provided for current-dependent switching.
Bei dem eingangs genannten Schalter wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse geometrisch und elektrisch zwischen dem Schaltwerk und einer der beiden Elektroden ein Serienwiderstand angeordnet ist. In the switch mentioned above, this object is achieved according to the invention solved in that in the housing geometrically and electrically between the switching mechanism and one of the two electrodes a series resistor is arranged.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object on which the invention is based is achieved in this way completely solved.
Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat nämlich erkannt, daß es nicht erforderlich ist, den Serienwiderstand unterhalb des Gehäuses des Schalters auf einem gesonderten Träger anzuordnen, sondern daß dieser sowohl elektrisch als auch geometrisch zwischen einer der Elektroden und dem Schaltwerk plaziert werden kann. Der Serienwiderstand ist damit von außen nicht mehr zugänglich, also vor mechanischen Einwirkungen geschützt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die bisherigen Außenanschlüsse erhalten bleiben, so daß gesonderte Lötmaßnahmen wie beim Stand der Technik für die Außenanschlüsse nicht erforderlich sind.The inventor of the present application has recognized that that it is not necessary to drop the series resistance below to arrange the housing of the switch on a separate carrier, but that this is both electrical and geometric placed between one of the electrodes and the switching mechanism can be. The series resistance is thus from the outside no longer accessible, i.e. protected from mechanical influences. Another advantage is that the previous External connections are retained, so that separate soldering measures as in the prior art for the external connections not required are.
In einer Weiterbildung ist es dann bevorzugt, wenn der Schalter einen Keramikträger umfaßt, der auf das Schaltwerk zu weisend an einer der beiden Elektroden angeordnet ist und den Serienwiderstand trägt, der einen Endes mit der Elektrode und anderen Endes mit einem Gegenkontakt für das Schaltwerk verbunden ist.In a further development, it is preferred if the switch comprises a ceramic support which points towards the switching mechanism is arranged on one of the two electrodes and the series resistor wearing one end with the electrode and another End is connected to a mating contact for the rear derailleur.
Diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, für den Serienwiderstand sowie dessen geometrische Anordnung wird die gut beherrschte Keramiktechnik verwendet, auf der ein gut einzustellender Serienwiderstand angeordnet wird. Da jetzt aber keine Litze mehr an den Keramikträger angelötet werden muß und er außerdem durch das Gehäuse mechanisch geschützt wird, kann ein sehr dünner Träger verwendet werden, so daß die Außenabmaße des bekannten Schalters nicht oder nur unwesentlich verändert werden müssen. This measure is structurally advantageous for series resistance as well as its geometrical arrangement will be well mastered Ceramic technology used on the one well adjustable Series resistance is arranged. But now there are none More wire must be soldered to the ceramic carrier and he also is mechanically protected by the housing, a very thin supports are used, so that the outer dimensions of the known switch can not be changed or only slightly changed have to.
Weiter ist es bevorzugt, wenn das erste Gehäuseteil aus Isoliermaterial gefertigt ist, in dem die erste Elektrode unverlierbar gehalten ist, wobei die erste Elektrode eine auf das Schaltwerk zu weisende Planfläche aufweist, an der der Keramikträger befestigt und mit der der Serienwiderstand elektrisch verbunden ist.It is further preferred if the first housing part is made of insulating material is made in which the first electrode cannot be lost is held, the first electrode one on the Rear derailleur to be facing flat surface on which the ceramic carrier attached and with the series resistor electrically connected is.
Auch diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, denn es sind kaum Änderungen an der Konstruktion sowie beim Produktionsablauf des bekannten Schalters erforderlich, um diesen mit einem Serienwiderstand für stromabhängiges Schalten zu versehen. Statt des bisherigen vorspringenden Gegenkontaktes wird jetzt eine Planfläche verwendet, auf die der Keramikträger aufgelegt wird. Wegen der planen Auflage wird der Keramikträger mechanisch durch das Schaltwerk kaum belastet, so daß dieser einschließlich des auf ihm vorgesehenen Serienwiderstandes sowie des auf ihm angeordneten Gegenkontaktes keine größere Dicke aufweisen muß als der Gegenkontakt bei dem Schalter aus dem Stand der Technik. Dies bedeutet jedoch, daß der Schalter seine ursprünglichen Abmaße beibehalten kann, wobei lediglich die erste Elektrode eine andere Form aufweisen muß, statt des Gegenkontaktes ist an ihr eine Planfläche vorzusehen, an der der Keramikträger befestigt wird. Der Keramikträger kann dabei eine Durchkontaktierung für den Serienwiderstand aufweisen und so auf die Planfläche aufgeklebt werden, daß die Durchkontaktierung gleichzeitig mit dieser Elektrode elektrisch kontaktiert wird.This measure is also constructively advantageous because it is hardly any changes to the design or the production process of the known switch required to this with a To provide series resistance for current-dependent switching. Instead of the previous protruding counter contact now uses a flat surface on which the ceramic support is placed becomes. Because of the flat support, the ceramic support becomes mechanical hardly loaded by the rear derailleur, so that this including the series resistance provided on it and of the counter contact arranged on it no greater thickness must have as the counter contact in the switch from the State of the art. However, this means that the switch is its original dimensions can be retained, only the first Electrode must have a different shape instead of the counter contact a flat surface must be provided on it, on which the ceramic support is attached. The ceramic carrier can be a Have plated-through holes for the series resistor and so be glued to the flat surface that the through-plating electrically contacted with this electrode at the same time becomes.
Andererseits ist es jedoch bevorzugt, wenn der Keramikträger zumindest ein vorzugsweise lasergelochtes Durchgangsloch aufweist, durch das hindurch er an die Elektrode angelötet und der Serienwiderstand elektrisch mit dieser verbunden wird.On the other hand, however, it is preferred if the ceramic carrier has at least one preferably laser-perforated through hole, through which he soldered to the electrode and the Series resistor is electrically connected to this.
Diese Maßnahme ist konstruktiv von Vorteil, es ist nämlich nur ein Arbeitsgang erforderlich, um sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung herzustellen. Die lasergelochten Durchgangslöcher werden mit einem gesicherten Verfahren hergestellt, bei dem der Keramikträger nicht springt, so daß der im Stand der Technik im Zusammenhang mit Keramikträgern und deren Weiterverarbeitung immer wieder auftretende hohe Ausschuß vermieden wird. Zusätzlich können diese Keramikträger statt als Schüttgut noch magaziniert angeliefert werden, um weitere Beschädigungen der Keramikträger zu vermeiden.This measure is constructively advantageous, because it is only one operation required to both mechanical and also establish the electrical connection. The laser-punched Through holes are made using a secured procedure manufactured in which the ceramic carrier does not jump, so that of the prior art in connection with ceramic carriers and their reprocessing recurring high rejects is avoided. In addition, these ceramic supports can be used instead of Bulk goods can still be delivered in a magazine to prevent further damage to avoid the ceramic carrier.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn die erste Elektrode in dem ersten Gehäuseteil durch Vergießen oder Umspritzen bei der Herstellung dieses Gehäuseteiles derart unverlierbar gehalten ist, daß sie integraler Bestandteil dieses Gehäuseteiles ist, wobei weiter vorzugsweise das zweite Gehäuseteil ein elektrisch leitendes Bodenteil ist, dessen innerer Boden als zweite Elektrode wirkt.In general, it is preferred if the first electrode is in the first Housing part by casting or injection molding during manufacture this housing part is held so captive, that it is an integral part of this housing part, wherein further preferably the second housing part is an electrically conductive Bottom part is, its inner bottom as a second electrode works.
Diese Maßnahmen sind an sich bei dem eingangs genannten Schalter bereits verwirklicht, sie ermöglichen ein sehr druckfestes, leicht zu fertigendes Gehäuse mit geringem Abmaßen. In das aus Isoliermaterial gefertigte Gehäuseteil, in das die erste Elektrode eingebettet ist, muß jetzt lediglich noch der Keramikträger eingelegt werden, der dann mit der Planfläche verklebt oder verlötet wird, wodurch gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Serienwiderstand und der ersten Elektrode hergestellt wird. These measures are in themselves in the switch mentioned above already realized, they enable a very pressure-resistant, easy to manufacture housing with small dimensions. In that out Insulating material manufactured housing part in which the first electrode is now only the ceramic support be inserted, which is then glued to the flat surface or is soldered, which simultaneously makes the electrical connection made between the series resistor and the first electrode becomes.
Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn das Schaltwerk eine elektrisch leitende Federscheibe umfaßt, die ein bewegliches Kontaktteil trägt und gegen eine Bimetall-Schnappscheibe arbeitet, die etwa mittig auf dem beweglichen Kontaktteil sitzt, wobei sich die Federscheibe mit ihrem Rand an der einen Elektrode abstützt und das bewegliche Kontaktteil gegen die andere Elektrode drückt, wenn sich das Schaltwerk unterhalb seiner Ansprechtemperatur befindet.It is further preferred if the switching mechanism is electrically conductive spring washer, which includes a movable contact part wearing and working against a bimetallic snap disc, which sits approximately in the middle on the movable contact part, whereby the edge of the spring washer is supported on one electrode and the movable contact part against the other electrode presses when the rear derailleur is below its response temperature located.
Diese Maßnahme ist an sich ebenfalls bekannt, sie ermöglicht ein sich selbst ausrichtendes Bimetall-Schaltwerk, bei dem die Bimetall-Schnappscheibe unterhalb ihrer Schalttemperatur kräftefrei ist, so daß sich die Schalttemperatur durch mechanische Belastung nicht verschieben kann. Im Zusammenhang mit dem Keramikträger ergibt sich hier der weitere Vorteil der einfachen Kontaktierung des serienwiderstandes. Wie bereits erwähnt, ist dieser nämlich einen Endes mit der ersten Elektrode und anderen Endes mit einem Gegenkontakt verbunden, auf den die Federscheibe das bewegliche Kontaktteil drückt, so daß der Serienwiderstand elektrisch in Reihe zwischen die erste Elektrode und die Federscheibe geschaltet ist, die wiederum mit der zweiten Elektrode verbunden ist, so daß zwischen den beiden Außenanschlüssen des Schalters nun eine Reihenschaltung aus Serienwiderstand und Bimetall-Schaltwerk angeordnet ist.This measure is also known per se and enables it a self-aligning bimetal rear derailleur, in which the Bimetallic snap disc below its switching temperature free of forces is, so that the switching temperature by mechanical Cannot shift load. In connection with the ceramic support this gives the further advantage of simple Contacting the series resistor. As mentioned earlier, is this one end with the first electrode and others End connected to a counter contact on which the spring washer presses the movable contact part so that the series resistance electrically in series between the first electrode and the Spring washer is connected, which in turn with the second electrode is connected so that between the two external connections the switch is now connected in series from a series resistor and bimetal rear derailleur is arranged.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further features and advantages result from the description and the attached drawing.
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.It is understood that the above and those below Features to be explained not only in the specified Combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- den neuen Schalter in einer schematischen Schnittdarstellung in Seitenansicht; und
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf den Schalter aus Fig. 1.
- Fig. 1
- the new switch in a schematic sectional view in side view; and
- Fig. 2
- a plan view of the switch of FIG. 1st
In Fig. 1 ist in einer schematischen Seitenansicht ein neuer
Schalter 10 dargestellt, der ein temperaturabhängiges Schaltwerk
11 umfaßt, das in einem Gehäuse 12 angeordnet ist.In Fig. 1 is a schematic side view of a new one
Das Gehäuse 12 weist ein elektrisch leitendes Bodenteil 14 sowie
ein becherartiges Deckelteil 15 aus Isoliermaterial auf,
das einen Ringraum 16 beinhaltet, in den das temperaturabhängiges
Schaltwerk 11 eingelegt ist.The
Das Schaltwerk 11 umfaßt ein bewegliches Kontaktteil 17, das
von einer Federscheibe 18 getragen wird und über das eine Bimetall-Schnappscheibe
19 gelegt ist.The
Das elektrisch leitende Bodenteil 14 bildet mit seiner Innenseite
eine Elektrode 20, auf der sich die Federscheibe 18 mit
ihrem Rand 21 abstützt. Das Bodenteil 14 geht integral in einen
ersten Außenanschluß 22 über, der somit elektrisch leitend mit
der Federscheibe 18 und damit mit dem beweglichen Kontaktteil
17 verbunden ist. The electrically conductive
Ein zweiter Außenanschluß 23 des Schalters 10 ist integral mit
einer umspritzten Elektrode 24 verbunden, die an einem inneren
Boden 15a des Deckelteiles 15 angeordnet ist. Das Deckelteil 15
wird um die Elektrode 24 herum gespritzt, so daß diese unverlierbar
in das Deckelteil 15 eingebettet ist. Die Anordnung ist
dabei so getroffen, daß die Elektrode 24 eine auf das Schaltwerk
11 zu weisende Planfläche 25 aufweist, an der eine Keramikscheibe
26 angeordnet ist, die einen festen Gegenkontakt 27
für das bewegliche Kontaktteil 17 trägt.A second
Die Keramikscheibe 26 weist lasergelochte Durchgänge 28 auf,
über die sie mit Hilfe von Lötpunkten 29 an der Elektrode 24
befestigt ist. In noch zu beschreibender Weise ist zwischen den
Lötpunkten 29 sowie dem Gegenkontakt 27 ein Serienwiderstand
angeordnet.The
Durch diese Anordnung liegt zwischen den beiden Außenanschlüsse
22, 23 eine Reihenschaltung aus Schaltwerk 11 sowie Serienwiderstand.
In dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand befindet
sich die Bimetall-Schnappscheibe 19 unterhalb ihrer Schalttemperatur,
so daß die Federscheibe 18 das bewegliche Kontaktteil
17 gegen den festen Gegenkontakt 27 drückt, so daß ein das
Schaltwerk 10 durchfließender Betriebsstrom eines zu schützenden
elektrischen Gerätes den Serienwiderstand durchfließt und
aufheizt. In Abhängigkeit von dem Widerstandswert des Serienwiderstandes
sowie der Stärke des fließenden Stromes erhitzt die
in dem Serienwiderstand entwickelte Ohm'sche Wärme die in Fig.
1 kräftefreie Bimetall-Schnappscheibe 19 soweit, daß sie gegen
die Kraft der Federscheibe 18 das bewegliche Kontaktteil 17 von
dem festen Gegenkontakt 27 abhebt und den Strom somit unterbricht. This arrangement means that it lies between the two
Es sei noch erwähnt, daß die Elektrode 24 mit ihrer Planfläche
25 in einen Ringraum 30 hinein weist, in den nach dem Einspritzen
der Elektrode 24 in das Deckelteil 15 die Keramikscheibe 26
eingelegt wird, woraufhin dann durch die Lötpunkte 29 sowohl
eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung zu der
Elektrode 24 hergestellt wird. Danach wird das Schaltwerk 11 in
den Ringraum 16 eingelegt, woraufhin dann das Bodenteil 14 aufgelegt
und durch einen Rand 31 sowie Haltezapfen 32 an dem Deckelteil
15 befestigt wird.It should also be mentioned that the
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Schalter aus Fig. 1 gezeigt,
wo jetzt auch ein serienwiderstand 34 schematisch angedeutet
ist, der über eine Leiterbahn 35 mit dem festen Gegenkontakt
27 sowie über Leiterbahnen 36 und 37 mit den Lötpunkten
29 elektrisch verbunden ist. Der Serienwiderstand 34 ist ein
üblicher Dickschichtwiderstand, der mittels bekannter und gut
beherrschter Techniken auf der Keramikscheibe 26 angeordnet
wird, wobei sich sein Widerstandswert nach Bedarf äußerst präzise
einstellen läßt, wodurch der zum Schalten des Schalters 10
führende Betriebsstrom genau vorgewählt werden kann.FIG. 2 shows a top view of the switch from FIG. 1,
where a
Zurückkehrend zu Fig. 1 ist noch zu bemerken, daß der an der
Keramikscheibe 26 angeordnete Serienwiderstand 34 sowohl elektrisch
als auch geometrisch zwischen der Elektrode 24 und dem
Schaltwerk 11 im Inneren des Gehäuses 12 angeordnet ist.Returning to FIG. 1, it should also be noted that the
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12) geometrisch und elektrisch zwischen dem Schaltwerk (11) und einer der beiden Elektroden (24, 20) ein Serienwiderstand (34) angeordnet ist.Switch with a temperature-dependent switching mechanism (11) accommodating housing (12), which has a first housing part (15), on the inner bottom (25) of which a first electrode (24) connected to a first outer connection (23) is arranged, and a comprises a first housing part (15) which closes a second housing part (14) which comprises a second electrode (20) connected to a second external connection (22), the switching mechanism (11) depending on its temperature having an electrically conductive connection between the first and the produces a second electrode (24, 20),
characterized in that a series resistor (34) is arranged in the housing (12) geometrically and electrically between the switching mechanism (11) and one of the two electrodes (24, 20).
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