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DE19545998A1 - Schalter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Schaltwerk - Google Patents

Schalter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Schaltwerk

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DE19545998A1
DE19545998A1 DE19545998A DE19545998A DE19545998A1 DE 19545998 A1 DE19545998 A1 DE 19545998A1 DE 19545998 A DE19545998 A DE 19545998A DE 19545998 A DE19545998 A DE 19545998A DE 19545998 A1 DE19545998 A1 DE 19545998A1
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    • HELECTRICITY
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    • H01H71/16Electrothermal mechanisms with bimetal element

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Schaltwerk, an dem ein bewegliches Kontaktteil angeordnet ist, das zumindest mit einem ersten Gegenkontakt zusammenwirkt und mit diesem einen ersten Schalt­ kontakt bildet, der in Abhängigkeit von der Temperatur des Schaltwerkes geöffnet oder geschlossen ist, und mit zumindest einem ersten Heizwiderstand.
Ein derartiger Schalter ist aus der DE-OS 37 10 672 bekannt.
Der bekannte Schalter ist ein Temperaturwächter für einen elektrischen Verbraucher und umfaßt ein bei Übertemperatur öffnendes Bimetall-Schaltwerk, zu dem der Heizwiderstand parallel geschaltet ist.
Aufgabe des bekannten Temperaturwächters ist es, den Stromfluß durch den elektrischen Verbraucher zu unterbrechen, wenn dieser Verbraucher eine zu hohe Temperatur aufweist. Zu diesem Zweck wird der bekannte Temperaturwächter in Reihe mit dem Verbraucher geschaltet, so daß der Temperaturwächter von dem durch den Verbraucher fließenden Strom durchflossen wird, wobei das Bimetall-Schaltwerk und damit der Schaltkontakt bei Temperaturen unterhalb der Ansprechtemperatur geschlossen ist.
Überschreitet die Temperatur des Verbrauchers jetzt einen vorgegebenen Grenzwert, so öffnet das in thermischem Kontakt mit dem Verbraucher stehende Bimetall-Schaltwerk plötzlich seine Kontakte, indem eine Bimetall-Schnappscheibe im Inneren des Bimetall-Schaltwerkes umspringt. Der Strom fließt nunmehr über den parallel zu dem Schaltwerk geschalteten Heizwiderstand, der einen so großen Widerstand aufweist, daß der Strom jetzt sehr viel geringer ist als der ursprüngliche Betriebsstrom, so daß der Verbraucher quasi abgeschaltet ist. Durch die Wärmeentwicklung in dem Heizwiderstand wird die Bimetall- Schnappscheibe weiter so aufgeheizt, daß sie selbsthaltend in ihrer Stellung mit geöffneten Kontakten verbleibt, so daß verhindert wird, daß bei einer Abkühlung des Verbrauchers eine automatische Wiedereinschaltung erfolgt, was zu einem sogenannten Kontaktflattern mit periodischem Wiederein- und Wiederausschalten führen könnte.
Um die Baugröße des bekannten Temperaturwächters gering zu halten, ist der parallel geschaltete Heizwiderstand in das Gehäuse des Bimetall-Schaltwerkes integriert. Das Gehäuse umfaßt ein topfförmiges Unterteil und ein zugeordnetes Deckelteil, das entweder aus Isoliermaterial oder aus einem elektrisch leitenden Widerstandsmaterial bestehen kann.
In dem Gehäuseteil sind die Bimetall-Schnappscheibe sowie eine Federscheibe angeordnet, die das bewegliche Kontaktteil trägt, dem ein fester Gegenkontakt zugeordnet ist, der von dem Deckel­ teil getragen wird. Die Federscheibe drückt das bewegliche Kontaktteil gegen den festen Gegenkontakt und dient gleichzeitig dazu, den über die Kontakte fließenden Strom zu dem Bodenteil weiterzuleiten, an dem ein erster Außenanschluß befestigt ist. Der zweite Außenanschluß des bekannten Temperaturwächters ist an dem Deckelteil angeordnet und steht durch das Deckelteil hindurch in elektrisch leitendem Kontakt mit dem festen Gegen­ kontakt des Bimetall-Schaltwerkes. Auf die Federscheibe wirkt die erwähnte Bimetall-Schnappscheibe ein, die bei Überschreiten einer bestimmten Ansprechtemperatur plötzlich umschnappt und dabei das bewegliche Kontaktteil von dem festen Gegenkontakt abhebt, so daß der Stromfluß durch das Bimetall-Schaltwerk unterbrochen wird. Der Strom fließt nun durch den parallel geschalteten Heizwiderstand und bewirkt damit die bereits erläuterte Selbsthaltung. Der Heizwiderstand kann entweder aus dem Widerstandsmaterial des Deckelteiles bestehen oder aber auf dem Deckelteil aufgedruckt sein, wenn dieses aus isolierendem Material gefertigt ist.
Bei dem bekannten Temperaturwächter ist von Nachteil, daß bei dem Ausführungsbeispiel, wo das Deckelteil aus elektrisch leitendem Widerstandsmaterial gefertigt ist, eine Isolierhülle zwischen dem Deckelteil und dem Bodenteil erforderlich ist, um für einen definierten Stromweg zu sorgen. Ferner ist von Nachteil, daß das Gehäuse bei diesem Ausführungsbeispiel keine hohen Drücke auf zunehmen vermag. Ist der Heizwiderstand dagegen durch eine aufgedruckte Widerstandsbahn ausgebildet, so ist von Nachteil, daß diese Widerstandsbahn spiralförmig und/oder in Bögen ausgebildet werden muß, um den gewünschten Stromverlauf zu erreichen. Die Nachteile betreffen in beiden Fällen den hohen Fertigungsaufwand.
Ein weiterer Temperaturwächter ist aus der DE-OS 41 42 716 bekannt. Dieser Temperaturwächter umfaßt ein bei Übertemperatur oder Überstrom öffnendes Bimetall-Schaltwerk, zu dem ein erster Heizwiderstand parallel und mit dem ein zweiter Heizwiderstand in Reihe geschaltet ist. Der in Reihe geschaltete Heizwiderstand sorgt dabei für eine Stromüberwachung. Erreicht nämlich der Strom durch den Verbraucher und damit durch das Bimetall- Schaltwerk einen vorgegebenen Grenzwert, so heizt sich der in Reihe geschaltete Heizwiderstand so weit auf, daß das Bimetall- Schaltwerk schließlich seine Ansprechtemperatur erreicht und öffnet. Die Selbsthaltung erfolgt in diesem Falle auf die gleich Weise wie oben bereits beschrieben.
Der in Reihe geschaltete Heizwiderstand ist als Ätz- oder Stanzteil bzw. als mit einem Widerstand bedruckte Folie in unmittelbarer Nähe sowie thermischem und elektrischem Kontakt mit der Federscheibe des Bimetall-Schaltwerkes derart angeordnet, daß er unten im Bodenteil des Gehäuses zu liegen kommt.
Neben dem aufwendigen Zusammenbau des bekannten Temperatur­ wächters ist weiter von Nachteil, daß die hier als Heiz­ widerstände verwendeten Ätz- oder Stanzteile ein zusätzliches Isolierbauteil zwischen sich und dem Gehäuseboden erfordern, wobei aus Gründen der Widerstandseinstellung meistens noch ein zusätzlicher, außen aufgesetzter weiterer hochohmiger Widerstand in Reihe zu dem erwähnten Vorwiderstand erforderlich ist, was insgesamt den Fertigungsaufwand vergrößert.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs erwähnten Schalter derart weiterzubilden, daß möglichst wenig Bauteile benötigt werden, so daß der neue Schalter schnell und preiswert herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der erste Heizwiderstand an dem beweglichen Kontaktteil vorgesehen ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Bei dem neuen Schalter ist es nämlich nicht mehr erforderlich, den Heizwiderstand als gesondertes Bauteil vorzusehen und ggf. unter Zwischenlage eines Isolierteiles in dem Gehäuse zu montieren. Ein erster Vorteil des neuen Schalters liegt also darin, daß die Zahl der Bauteile deutlich reduziert wird, zusätzlich zu dem sowieso erforderlichen Kontaktteil sind keine weiteren Bauteile erforderlich, um den Heizwiderstand und ggf. eine Isolierschicht zu realisieren. Ein zweiter Vorteil des neuen Schalters ergibt sich aber aus dem vereinfachten Zusammenbau, da nunmehr nur noch das sowieso zu montierende Kontaktteil in den Schalter eingelegt werden muß, wodurch der Heizwiderstand gleich mit montiert wird, so daß hier zusätzliche Nontageschritte bei der Fertigung entfallen.
Dieser Heizwiderstand kann nunmehr je nach Verschaltung für eine Selbsthaltefunktion, einen Übertemperaturschutz oder aber auch nur für eine Vorheizung zur Einstellung des Schaltpunktes dienen, wozu er entweder im geöffneten oder im geschlossenen Zustand des Schaltwerkes in Reihe mit diesem zwischen Außenan­ schlüsse des Schalters geschaltet sein muß, wie dies weiter unten anhand der spezifischen Beispiele noch genauer erklärt werden wird.
Dabei ist es bevorzugt, wenn ein zweiter Heizwiderstand vor­ gesehen ist, der ebenfalls an dem beweglichen Kontaktteil ausgebildet ist, das mit einem zweiten Gegenkontakt zusammenwirkt und mit diesem einen zweiten Schaltkontakt bildet, der einen zu dem ersten Schaltkontakt entgegengesetzten Schaltzustand aufweist.
Hier ist von Vorteil, daß auch der zweite Heizwiderstand an dem Kontaktteil realisiert wird, so daß Schalter mit Übertemperatur- und Überstromschutz deutlich einfacher aufgebaut werden können, da erheblich weniger Bauteile benötigt werden. Hierdurch reduzieren sich die Kosten nicht nur wegen der reduzierten Lagerhaltung und der geringeren Anzahl von Bauteilen, sondern auch durch die vereinfachte Montage.
Dabei ist es dann bevorzugt, wenn das Schaltwerk als Wechsel­ schalter ausgebildet ist, in einem ersten Schaltzustand, in dem der erste Schaltkontakt geschlossen ist, der erste Heiz­ widerstand in Reihe zwischen Außenanschlüsse des Schalters geschaltet ist, und in einem zweiten Schaltzustand, in dem der zweite Schaltkontakt geschlossen ist, der zweite Heizwiderstand in Reihe zwischen die Außenanschlüsse geschaltet ist.
Diese Ausbildung eines Schaltwerkes als Wechselschalter ist bereits aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmel­ dung 195 27 254 bekannt. Dort sind die Heizwiderstände jedoch nicht an dem Kontaktteil angeordnet, sondern als für sich getrennte Bauteile vorgesehen. Bei der neuen Ausbildung des neuen Schalters sind dagegen besonders wenig Bauteile vorgesehen, um sowohl einen Übertemperatur- als auch einen Überstromschutz zu realisieren. Zusätzlich zu dem Schaltwerk und dem Kontaktteil müssen lediglich noch zwei Gegenkontakte vorgesehen sein, die üblicherweise geeignet am Gehäuse des Schalters angeordnet sind.
In einem Ausführungsbeispiel ist es dann bevorzugt, wenn das bewegliche Kontaktteil zumindest in einem Widerstandsbereich aus Widerstandsmaterial gefertigt ist.
Hier ist von Vorteil, daß durch die Geometrie und das Material der Widerstandswert der Heizwiderstände bestimmt werden kann. Als Widerstandsmaterial können zum Beispiel Konstantan oder andere geeignete Legierungen, Kaltleitermaterial oder andere geeignete Keramiken, dotierte Halbleiter-Materialien, Graphit etc. eingesetzt werden. Durch die Wahl des Materials und der Geometrie können damit die neuen Schalter auf einfache Weise an die erforderlichen Ansprechwerte bezüglich Selbsthaltung bzw. Überstromschutz oder Vorheizen angepaßt werden. Schaltwerke mit unterschiedlichen Ansprechparametern können somit nach Art eines Baukastens aufgebaut werden, wobei je nach Anforderung unterschiedliche Kontaktteile eingesetzt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, wenn das bewegliche Kontaktteil zumindest bereichsweise mit Wider­ standsmaterial beschichtet ist.
Hier ist von Vorteil, daß auch auf bereits bestehende Kontakt­ teile Widerstände angeordnet werden können, ohne daß die Kontaktteile umkonstruiert werden müssen. Diese Widerstände können zum Beispiel in Dickschicht- oder Dünnschichttechnik, als Kohlewiderstand oder zum Beispiels durch Aufsputtern als Kaltleiter-Widerstand vorgesehen sein. Andererseits können auch neue Kontaktteile hergestellt werden, die auf ihrer dem Gegen­ kontakt zugewandten Seite mit einem Teller ausgebildet werden, um so eine entsprechend große Fläche für die Ausbildung des Widerstandes bereitstellen zu können.
Insgesamt ist es bevorzugt, wenn das Schaltwerk ein elektrisch leitendes Federelement umfaßt, das das bewegliche Kontaktteil trägt und mit diesem über einen Auflagebereich mechanisch und elektrisch verbunden ist, wobei der Heizwiderstand zwischen dem Auflagebereich und einer Kontaktfläche ausgebildet ist, mit der das Kontaktteil in Anlage mit dem Gegenkontakt gelangt.
Diese Maßnahme weist den an sich bekannten Vorteil auf, daß das Kontaktteil über das Federelement einerseits bewegt und andererseits elektrisch kontaktiert wird, so daß auch hierdurch der Aufbau deutlich vereinfacht wird. Das Federelement kann dabei entweder eine Bimetall-Schnappscheibe oder aber eine gegen die Bimetall-Schnappscheibe arbeitende Federscheibe sein. Im Falle eines Wechselschalters kann zum Beispiel in einer Schalt­ stellung die Bimetall-Schnappscheibe und in der anderen die Federscheibe für die elektrische Verbindung des beweglichen Kontaktteiles zu den Außenanschlüssen sorgen.
Es ist ferner bevorzugt, wenn das Kontaktteil nahezu vollständig aus Widerstandsmaterial gefertigt ist und der Widerstandswert des Heizwiderstandes durch die Geometrie des Kontaktteile zwischen Auflagebereich und Kontaktfläche sowie den spezifischen Widerstand des Widerstandsmaterials bestimmt ist.
Auch diese Maßnahme ist fertigungstechnisch von Vorteil, denn das gesamte bewegliche Kontaktteil kann aus einem einzigen Material gefertigt werden, so daß die Herstellung sehr einfach und preiswert zu bewerkstelligen ist. Es ist dann lediglich noch auf die Geometrie des beweglichen Kontaktteiles im Bereich zwischen der Kontaktfläche und dem Auflagebereich zu achten, um für den jeweils gültigen spezifischen Widerstand den richtigen Widerstandswert des Heizwiderstandes einstellen zu können.
Andererseits ist es bevorzugt, wenn die Widerstandsschicht die Kontaktfläche und/oder den Auflagebereich bildet.
Hier ist von Vorteil, daß auf einfache Weise eine Reihenschaltung zwischen dem Kontaktteil, dem Heizwiderstand, dem Gegenkontakt und dem elektrisch leitenden Federelement erzielt wird. Je nach den geometrischen Gegebenheiten kann die Widerstandsschicht auf den Auflagebereich oder auf die Kontaktfläche aufgebracht werden, so daß bestehende Kontaktteile auf einfache Weise mit einem Heizwiderstand versehen werden können.
Bevorzugt ist es dabei, wenn das Federelement eine Federscheibe ist, die gegen eine Bimetall-Schnappscheibe arbeitet, und der Schalter ein Gehäuse mit einem elektrisch leitenden Unterteil, in dem das Schaltwerk angeordnet ist, sowie ein das Unterteil verschließendes Deckelteil umfaßt, an dem der erste Gegenkontakt angeordnet ist, wobei das Federelement das Kontaktteil gegen den ersten Gegenkontakt drückt und sich dazu innen an dem Unterteil abstützt.
Hier ist von Vorteil, daß ein einfacher mechanischer Aufbau erreicht wird, wie er an sich aber aus dem Stand der Technik bekannt ist. Derartige Schalter sind auch als gekapselte Schalter bekannt, bei denen das Schaltwerk gegen Einflüsse von außen geschützt ist, wobei die Kontaktierung über das Unterteil und das Deckelteil erfolgt, das entweder selbst elektrisch leitend ist oder aber aus einem Isoliermaterial besteht und eine Durchkontaktierung zu dem ersten Gegenkontakt aufweist.
Weiter ist es bevorzugt, wenn der zweite Gegenkontakt am Boden des Unterteiles angeordnet ist.
Hier ist von Vorteil, daß ein an sich von der Konstruktion her bekanntes Bimetall-Schaltwerk verwendet werden kann, das nun in seiner bei Übertemperatur eingenommenen Schaltstellung das bewegliche Kontaktteil nach unten auf den dort nun vorgesehenen zweiten Gegenkontakt drückt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines ersten Aus­ führungsbeispieles des neuen Schalters; und
Fig. 2 in einer Darstellung wie Fig. 1 ein zweites Aus­ führungsbeispiel des neuen Schalters.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Schalter bezeichnet, der ein Gehäuse 11 mit einem Unterteil 12 und einem Deckelteil 13 umfaßt. Das Unterteil 12 weist einen Bördelrand 14 auf, durch den das Deckelteil 13 auf eine Schulter 15 des Unterteiles 12 gedrückt wird, so daß insgesamt ein gekapseltes Gehäuse 11 entsteht.
In dem Inneren des Unterteiles 12 ist ein Bimetall-Schaltwerk 16 angeordnet, das ein Federelement in Form einer Federscheibe 17 umfaßt, die ein bewegliches Kontaktteil 18 trägt. Dem beweglichen Kontaktteil 18 ist ein Gegenkontakt 19 zugeordnet, der innen an dem Deckelteil 13 angeordnet ist. Das bewegliche Kontaktteil 18 und der Gegenkontakt 19 bilden einen Schalt­ kontakt 20.
Die Federscheibe 17 stützt sich mit ihrem Rand 21 am Boden 22 des Unterteiles 12 ab, um das Kontaktteil 18 gegen den Gegen­ kontakt 19 zu drücken.
Über das Kontaktteil 18 ist eine Bimetall-Schnappscheibe 23 gestülpt, die in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand unterhalb ihrer Ansprechtemperatur ist.
Auf der Innenseite des Deckelteiles 13 ist ein Heizwiderstand 24 vorgesehen, der über einen Kontaktring 25 mit der Schulter 15 des aus elektrisch leitendem Material bestehenden Unterteils 12 in elektrischer Verbindung ist. Über einen inneren Kontaktring 26 ist der Heizwiderstand 24 elektrisch mit dem Gegenkontakt 19 verbunden, der durch einen Niet 28 hindurch mit einem außen an dem aus isolierendem Material gefertigten Deckelteil 13 vorgesehenen ersten Anschluß 28 verbunden ist. Ein zweiter Anschluß 29 des Schalters 10 wird durch das Unterteil 12 selbst gebildet.
Durch die gewählte Konstruktion ist der Heizwiderstand 24 parallel zu dem Bimetall-Schaltwerk 16 geschaltet und in dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand durch dieses elektrisch überbrückt. Wenn jetzt die Bimetall-Schnappscheibe 23 auf eine Temperatur oberhalb ihrer Ansprechschwelle aufgeheizt wird, so schnappt sie von der gezeigten konvexen in eine konkave Form um und drückt dabei das bewegliche Kontaktteil 18 von dem Gegenkontakt 19 weg, so daß es von diesem abhebt. Dazu kann sich die Bimetall-Schnappscheibe an der Innenseite des Deckel­ teiles 13 abstützen. Sollte die Bimetall-Schnappscheibe 23 dabei in Kontakt mit dem Heizwiderstand 24 gelangen können, so sind geeignete Isoliermaßnahmen vorzusehen, die in Fig. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt sind.
In diesem geöffneten Zustand fließt jetzt der Strom durch den Heizwiderstand 24, der sich aufheizt und somit im Sinne einer Selbsthaltefunktion wirkt, da er das Bimetall-Schaltwerk 16 geöffnet hält.
Das bewegliche Kontaktteil 18 ist ein im wesentlichen zylin­ drisches Teil mit einermittig angeordneten Ringschulter 31, durch die das Kontaktteil 18 zwischen die Federscheibe 17 und die Bimetall-Schnappscheibe 23 eingeklemmt ist. Die Ringschulter 31 kommt dabei mit einem Auflagebereich 32 auf der Federscheibe 17 zu liegen, wodurch sie nicht nur mechanisch, sondern auch elektrisch mit der elektrisch leitenden Federscheibe 17 in Verbindung steht.
Dem Gegenkontakt 19 zugewandt weist das Kontaktteil 18 einen Vorsprung 33 auf, an dem eine Widerstandsschicht 34 vorgesehen ist, die einen Heizwiderstand 35 bildet, der in dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand mit seiner Kontaktfläche 36 in Anlage mit dem Gegenkontakt 19 ist.
In dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand wird der Heizwiderstand 35 von dem durch den Schalter 10 fließenden Strom durchflossen, da er in Reihe mit dem Bimetall-Schaltwerk 16 zwischen die Außenanschlüsse 28 und 29 geschaltet ist. Die Abstimmung der Widerstandswerte der Heizwiderstände 24 und 35 ist so gewählt, daß bei geschlossenem Schalter 10 der Strom im wesentlichen durch den Heizwiderstand 35 fließt. Dieser Heizwiderstand 35 kann jetzt entweder zu einer Vorheizung des Bimetall-Schaltwerkes 16 verwendet werden, so daß der Schaltpunkt genau eingestellt werden kann. Andererseits ist es möglich, durch den Heiz­ widerstand 35 eine Stromempfindlichkeit einzustellen, so daß bei zu starkem Stromfluß durch das Schaltwerk 10 die Ansprech­ temperatur der Bimetall-Schnappscheibe 23 überschritten wird und der Schalter 10 den Schaltkontakt 20 öffnet.
Es sei noch bemerkt, daß die Widerstandsschicht 34 in Dickschicht- oder Dünnschichttechnik, als Kohlewiderstand, als PTC-Element, beispielsweise durch Sputtern, oder in einer sonst geeigneten Technik auf dem beweglichen Kontaktteil 18 angebracht werden kann.
In Fig. 2 ist in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 1 ein weiterer Schalter 10′ gezeigt, bei dem das Deckelteil 13 vollständig aus isolierendem Material besteht und keinen Heizwiderstand aufweist.
Die Federscheibe 17 trägt hier ein bewegliches Kontaktteil 40, das nicht nur mit einem ersten Gegenkontakt 19 sondern auch noch mit einem zweiten Gegenkontakt 41 zusammenwirkt, der am Boden 22 des Unterteiles 12 angeordnet ist. Das Kontaktteil 40 weist einen oberen vorspringenden Widerstandsbereich 42 auf, der als Heizwiderstand 35 wirkt und über die Kontaktfläche 36 in Anlage mit dem Gegenkontakt 19 ist, wenn der in Fig. 2 gezeigte Schaltzustand eingenommen ist.
Auf seiner gegenüberliegenden Seite weist das bewegliche Kontaktteil 40 einen zweiten vorspringenden Widerstandsbereich 43 auf, der als Heizwiderstand 44 wirkt und die Rolle des Heizwiderstandes 24 aus Fig. 1 übernimmt. Der Widerstandsbereich 43 ist über seine Kontaktfläche 45 mit dem zweiten Gegenkontakt 41 in Anlage bringbar, mit dem zusammen das bewegliche Kontakt­ teil 40 einen zweiten Schaltkontakt 46 bildet.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion ist das Bimetall- Schaltwerk 16 als Wechselschalter 47 ausgebildet. Zu diesem Zweck ist der erste Gegenkontakt 19 mit einer Kontaktschicht 48 verbunden, die auf der Innenseite des Deckelteiles 13 angeordnet ist. Wenn die Temperatur des in Fig. 2 gezeigten Schalters 10′ über die Ansprechtemperatur hinaus erhöht wird, so schnappt auch hier wieder die Bimetall-Schnappscheibe 23 um und gelangt dabei in Anlage mit der Kontaktschicht 48. Gleichzeitig wird das bewegliche Kontaktteil 40 in Fig. 2 nach unten gedrückt, so daß es in Anlage mit dem zweiten Gegenkontakt 41 gelangt und den zweiten Schaltkontakt 46 schließt, während der erste Schaltkontakt 20 geöffnet wird.
Je nach Konstruktion des Wechselschalters 47 fließt der durch den Schalter 10′ fließende Strom jetzt von dem Außenanschluß 28 über die Kontaktsschicht 48 in die Bimetall-Schnappscheibe 23 und von dieser entweder in die Federscheibe 17, die mit ihrem Rand 21 noch in Anlage mit dieser Bimetall-Schnappscheibe 23 ist, oder aber über die Bimetall-Schnappscheibe 23 und einen Auflagebereich 49 an der Ringschulter 31 in das Kontaktteil 40. Von hier aus gelangt der Strom durch den Heizwiderstand 44 und den zweiten Gegenkontakt 41 zu dem Außenanschluß 29, so daß der zweite Heizwiderstand 44 in Reihe mit dem Bimetall- Schaltwerk zwischen die Außenanschlüsse 28, 29 geschaltet ist.
Dadurch, daß das Bimetall-Schaltwerk 16 als Wechselschalter 47 ausgebildet ist, liegt also immer ein Heizwiderstand 35 oder 43 in Reihe zwischen den Außenanschlüssen 28, 29 des Schalters 10′. Der im Ruhezustand des Schalters 10′ zwischen die Außenan­ schlüsse 28, 29 geschaltete Heizwiderstand 35 dient dabei zur Realisierung einer Überstromempfindlichkeit oder zum Vorheizen, während der Heizwiderstand 44 die Selbsthaltefunktion realisiert.
Selbstverständlich ist es auch möglich, den Schalter 10′ ohne Stromempfindlichkeit zu realisieren, wozu auf den Heizwiderstand 35 verzichtet werden müßte.
Es sei noch erwähnt, daß die vorspringenden Widerstandsbereiche 42, 43 aus beliebig geeignetem Widerstandsmaterial, wie z. B. Konstantan, einer üblichen Widerstandslegierung, einem dotierten Halbleitermaterial, einer PTC-Keramik oder ähnlichen Keramiken oder auch Graphit gefertigt sein können. Für die Einstellung des Widerstandswertes des jeweiligen Heizwiderstandes ist dabei die Geometrie des Kontaktteiles 40 zwischen den Auflageflächen 32 und 49 sowie den Kontaktflächen 36 bzw. 45 maßgebend. Selbstverständlich kann das bewegliche Kontaktteil 40 vollständig aus einem Widerstandsmaterial gefertigt sein, wodurch die Herstellung des Kontaktteiles 40 selbst sehr einfach wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich, bei dem Kontaktteil 40 statt der Widerstandsbereiche 42, 43 Vorsprünge 42, 43 vorzusehen, die mit einer Widerstandsschicht versehen sind, so daß die Heizwiderstände so ausgebildet werden wie der Heizwiderstand 35 in Fig. 1.

Claims (11)

1. Schalter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Schaltwerk (16), an dem ein bewegliches Kontaktteil (18, 40) angeordnet ist, das zumindest mit einem ersten Gegenkontakt (19, 41) zusammenwirkt und mit diesem einen ersten Schaltkontakt (20, 46) bildet, der in Abhängigkeit von der Temperatur des Schaltwerkes (16) geöffnet oder geschlossen ist, und mit zumindest einem ersten Heizwiderstand (35, 44), dadurch gekennzeichnet, daß der erste Heizwiderstand (35, 44) an dem beweglichen Kontaktteil (18, 40) vorgesehen ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Heizwiderstand (44, 35), der ebenfalls an dem beweglichen Kontaktteil (18, 40) ausgebildet ist, das mit einem zweiten Gegenkontakt (41, 19) zusammenwirkt und mit diesem einen zweiten Schaltkontakt (46, 20) bildet, der einen zu dem ersten Schaltkontakt (20, 46) entgegengesetzten Schaltzu­ stand aufweist.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk (16) als Wechselschalter (47) ausgebildet ist, in einem ersten Schaltzustand, in dem der erste Schalt­ kontakt (20) geschlossen ist, der erste Heizwiderstand (35) in Reihe zwischen Außenanschlüsse (128, 29) des Schalters (10, 10′) geschaltet ist, und in einem zweiten Schaltzustand, in dem der zweite Schaltkontakt (46) geschlossen ist, der zweite Heizwiderstand (44) in Reihe zwischen die Außenanschlüsse (28, 29) geschaltet ist.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegliche Kontaktteil (40) zumindest in einem Widerstandsbereich (42, 43) aus Widerstandsmaterial gefertigt ist.
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegliche Kontaktteil (18) zumindest bereichsweise mit Widerstandsmaterial beschichtet ist.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schaltwerk (16) ein elektrisch leitendes
Federelement (16, 23) umfaßt, das das bewegliche Kontaktteil (18, 40) trägt und mit diesem über einen Auflagebereich (32, 49) mechanisch und elektrisch verbunden ist, wobei der Heizwiderstand (35, 44) zwischen dem Auflagebereich (32, 49) und einer Kontaktfläche (36, 45) ausgebildet ist, mit der das Kontaktteil (18, 40) in Anlage mit dem Gegen­ kontakt (19, 41) gelangt.
7. Schalter nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Widerstandsschicht die Kontaktfläche (36, 45) und/oder den Auflagebereich (32, 49) bildet.
8. Schalter nach den Ansprüchen 6 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kontaktteil (40) nahezu vollständig aus Widerstandsmaterial gefertigt ist und der Widerstandswert des Heizwiderstandes (35, 44) durch die Geometrie des Kontaktteiles (40) zwischen Auflagebereich (42, 49) und Kontaktfläche (36, 45) sowie den spezifischen Widerstand des Widerstandsmaterial bestimmt ist.
9. Schalter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federelement (17, 23) eine Federscheibe (17) ist, die gegen eine Bimetall-Schnappscheibe (23) arbeitet.
10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse (11) mit einem elektrisch leitenden Unterteil (12), in dem das Schaltwerk (16) angeordnet ist, sowie einem das Unterteil (12) verschließenden Deckelteil (13) umfaßt, an dem der erste Gegenkontakt (18) angeordnet ist, wobei das Federelement (17) das Kontaktteil (18, 40) gegen den ersten Gegenkontakt (18) drückt und sich dazu innen an dem Unterteil (12) abstützt.
11. Schalter nach den Ansprüchen 10 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Gegenkontakt (41) am Boden (22) des Unterteiles (12) angeordnet ist.
DE19545998A 1995-12-09 1995-12-09 Schalter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Schaltwerk Expired - Fee Related DE19545998C2 (de)

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