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