CH682604A5 - Temp.-responsive switch with bimetallic mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
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CH 682 604 A5 CH 682 604 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen Temperaturschalter, wie insbesondere Temperaturwächter, für einen Elektromotor mit einem Bimetall-Schalterwerk in einem Gehäuse. The invention relates to a temperature switch, such as in particular a temperature monitor, for an electric motor with a bimetal switch mechanism in a housing.
Bei vielen Einsatzzwecken müssen insbesondere Elektromotoren gegen Überstrom oder auch Übertemperatur geschützt werden. Es werden hierzu Temperaturschalter mit Bimetall-Schaltwerken vorgesehen, die an einer Kontaktierung des Elektromotors an diesen, insbesondere an dessen Stator zu befestigender, mit Leiterbahnen versehener Leiterplatte, im Stromkreis des Elektromotors festgelegt werden. Dies geschieht dadurch, dass die flexiblen Anschlussdrähte des Temperaturschalters, gegebenenfalls nach Durchführung durch Durchbrechungen in der Leiterplatte umgebogen und flach an den entsprechenden Leiterbahnen der Leiterplatte festgelötet werden. Dieser Vorgang muss von Hand ausgeführt werden. Anschliessend wird die Leiterplatte auf einem seitlichen Ansatz des Elektromo-tors(-Stators) aufgesetzt, wobei der Bimetall-Schalter zwischen Leiterplatte und Motorwicklung zum Liegen kommt, wobei in diesem Bereich die Wicklungen zur Seite gedrückt werden müssen, damit die Leiterplatte ordnungsgemäss aufgesetzt werden kann. Es kommt dennoch vor, dass sie oft nicht genau senkrecht zur Drehachse, sondern verkantet zu dieser sitzt, da sie an der Stelle des Bimetall-Schalters zur Seite gedrückt wird. Dieser weist oft eine Auswölbung aufgrund von Vergussmasse auf und liegt daher auch nicht parallel zur Leiterplatte, sondern, oft auch durch einseitige Spannung durch das Verlöten an den Anschlussdrähten bedingt, verkantet zu dieser. For many purposes, electric motors in particular have to be protected against overcurrent or overtemperature. For this purpose, temperature switches with bimetallic switching mechanisms are provided, which are fixed in the electrical circuit of the electric motor by contacting the electric motor on the electric motor, in particular on its stator, to be fastened with printed circuit boards provided with conductor tracks. This is done by bending the flexible connecting wires of the temperature switch, if necessary after penetration through openings in the circuit board, and soldering them flat to the corresponding conductor tracks of the circuit board. This must be done manually. The printed circuit board is then placed on a side extension of the electric motor (stator), the bimetal switch coming to rest between the printed circuit board and the motor winding, in which area the windings must be pushed aside so that the printed circuit board can be properly placed . However, it often happens that it is not exactly perpendicular to the axis of rotation, but tilted to it, since it is pushed to the side at the location of the bimetal switch. This often has a bulge due to the potting compound and is therefore not parallel to the circuit board, but, often also due to one-sided tension caused by soldering to the connecting wires, canted to the latter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile einen Temperaturschalter zu schaffen, dessen Einsatz und Kontaktierung weitgehend automatisierbar ist. The invention has for its object to provide a temperature switch while avoiding the aforementioned disadvantages, the use and contacting can be largely automated.
Erfindungsgemäss wird die genannte Aufgabe durch einen Temperaturschalter, insbesondere zum Schutz von Elektromotoren an einer Leiterplatte für den Elektromotor, mit einem Bimetall-Schalter und einem Gehäuse gelöst, wobei das Gehäuse mit einem Ansatz versehen ist, der Hinterschneidungen aufweist, und Anschlusskontakte benachbart zum Ansatz angeordnet sind. According to the invention, the above object is achieved by a temperature switch, in particular for protecting electric motors on a printed circuit board for the electric motor, with a bimetal switch and a housing, the housing being provided with an extension which has undercuts, and connecting contacts are arranged adjacent to the extension are.
Durch den mit Hinterschneidungen versehenen Ansatz wird die elektrische Kontaktierung von der mechanischen Verbindung des Schalters mit der Leiterplatte getrennt, während beim Stande der Technik die mechanische Verbindung und die elektrische Kontaktierung gemeinsam über die umzubiegenden und anzuschliessenden Anschlussdrähte erfolgt. Hierdurch muss der Schalter in einem ersten Schritt lediglich auf der Leiterplatte aufgesteckt werden, sei es senkrecht zu dieser, sei es durch seitlich offene Schlitze in der Ebene derselben, wodurch zunächst die mechanische Verbindung erzielt wird. Anschliessend kann aufgrund der definierten Anschlusskontakte ebenfalls in automatisierter Weise die elektrische Kontaktierung der Anschlusskontakte mit den Leiterbahnen durch Lötpunkte erfolgen. The undercut approach separates the electrical contact from the mechanical connection of the switch to the circuit board, while in the prior art the mechanical connection and the electrical contact are made together via the connecting wires to be bent and connected. As a result, in a first step, the switch only has to be plugged onto the printed circuit board, be it perpendicular to it, or be it through laterally open slots in the plane of the latter, as a result of which the mechanical connection is initially achieved. Then, due to the defined connection contacts, the electrical contacting of the connection contacts with the conductor tracks can also take place in an automated manner by means of soldering points.
Der erfindungsgemässe Temperaturschalter kann vollautomatisch mit einer elektrischen Platine oder Leiterplatte verbunden werden, an dieser sicher festgelegt sein, wobei insbesondere auch die weiteren elektrischen Verbindungen vollautomatisch hergestellt werden, und ist mittels des durch Platine und Temperaturschalter gebildeten Teils in einfacher und bequemer Weise zur weiteren Verarbeitung handhabbar. The temperature switch according to the invention can be connected fully automatically to an electrical circuit board or printed circuit board, can be securely attached to it, in particular the further electrical connections also being produced fully automatically, and can be handled in a simple and convenient manner for further processing by means of the part formed by the circuit board and temperature switch .
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Temperaturschalters kann dieser insbesondere zunächst als Stückteil gehandhabt werden und beispielsweise aus einem Rütteltopf einer automatischen Bestückungsmaschine zugeführt werden, die seinen Ansatz automatisch durch einen entsprechenden Durchbruch einer Platine hindurchdrückt und damit den Schalter zuverlässig an der Platine festlegt. In gleicher Weise werden durch ebenfalls entsprechende Durchbrüche an der Platine die Anschlusskontakte durch diese hindurchgedrückt, so dass nach Festlegung des Schalters an der Platine in der vorstehend erläuterten Weise die elektrische Verbindung zwischen den Anschlusskontakten und Leiterbahnen auf der Platine einfach durch Setzen von Lötpunkten ebenfalls vollautomatisch bewirkt werden kann. Dieses derart kombinierte Teil aus Platine und erfindungsgemässem Temperaturschalter kann dann in einfacher und bequemer Weise weiter als Schüttgut behandelt werden und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Due to the design of the temperature switch according to the invention, this can in particular first be handled as a piece and, for example, can be fed from an vibrating pot to an automatic assembly machine which automatically pushes its approach through a corresponding opening in a circuit board and thus reliably fixes the switch on the circuit board. In the same way, through corresponding openings on the circuit board, the connection contacts are pushed through it, so that after the switch on the circuit board has been fixed in the manner explained above, the electrical connection between the connection contacts and conductor tracks on the circuit board is also effected fully automatically simply by setting soldering points can be. This part of the circuit board and the temperature switch according to the invention combined in this way can then be treated in a simple and convenient manner as bulk material and can be passed on for further processing.
Bevorzugte Weiterbildungen sehen vor, dass das Gehäuse des Temperaturschalters ein elektrisch leitendes Gehäuseunterteil und ein Deckteil aus elektrisch isoliertem Material aufweist, beziehungsweise dass der Ansatz mit einem sich in seiner Längsrichtung erstreckenden, von aussen nach innen ragenden Schlitz versehen ist, dessen seitliche Begrenzungsbereiche Federabschnitte bilden. Preferred developments provide that the housing of the temperature switch has an electrically conductive lower housing part and a cover part made of electrically insulated material, or that the extension is provided with a slot extending in its longitudinal direction and projecting from the outside inwards, the lateral boundary areas of which form spring sections.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der (Verbindungs-)Ansatz sich senkrecht zur Oberfläche des Deckteils des (Aussen-)Gehäuses erstreckt, wobei insbesondere weiterhin Anschlusskontakte zur elektrischen Kontaktierung sich parallel zum Ansatz erstrecken. Another preferred embodiment provides that the (connection) extension extends perpendicular to the surface of the cover part of the (outer) housing, in particular connection contacts for electrical contacting extending parallel to the extension.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil des (Aussen-) Gehäuses einen einstückig mit ihm ausgebildeten Anschlusskontakt aufweist, wobei der Anschlusskontakt über ein teilweise über das Deckteil gebogenes Anschlussteil einstückig mit dem Gehäuseunterteil des (Aussen-)Gehäuses verbunden ist. A further embodiment is characterized in that the lower housing part of the (outer) housing has a connection contact formed in one piece with it, the connection contact being connected in one piece with the lower housing part of the (outer) housing via a connecting part which is partially bent over the cover part.
Ein Anschlussteil ist derart ausgebildet, dass es neben dem durch den Durchbruch des Deckteils des (Aussen-)Gehäuses ragenden Anschlusskontakt einen sich rechtwinklig zu diesem erstreckenden, innerhalb des Gehäuses angeordneten Verbindungssteg aufweist, an dessen dem Anschlusskontakt entgegengesetzten Ende mit dem Verbindungssteg einstückig Federschenkel ausgebildet sind, die leicht aus der Ebene des Verbindungssteges herausgebogen sind. A connection part is designed such that, in addition to the connection contact projecting through the opening of the cover part of the (outer) housing, it has a connecting web which extends at right angles thereto and is arranged within the housing, at the end of which opposite the connection contact, spring legs are integrally formed with the connection web that are slightly bent out of the level of the connecting web.
Weiterbildungen sehen darüberhinaus vor, dass der Ansatz mit einem Schlitz zwischen zwei Federabschnitten versehen ist und dass die Hinterschneidungen durch zweistufige Nasen gebildet werden, Further developments provide that the extension is provided with a slot between two spring sections and that the undercuts are formed by two-stage lugs,
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die mit verschiedenen Abständen zur Oberfläche des Deckteils des (Aussen-)Gehäuses angeordnet sind, wobei insbesondere mit dem Gehäuseunterteil des Gehäuses über das Deckteil dieses gegen die Stirnseiten des Gehäuseunterteils drückende Haltelaschen ausgebildet sind. which are arranged at different distances from the surface of the cover part of the (outer) housing, in particular with the housing lower part of the housing via the cover part which presses against the end faces of the housing lower part holding tabs.
In bevorzugter Weise ist weiter vorgesehen, dass das Gehäuse mit einem sich von seiner Oberfläche im wesentlichen senkrecht erstreckenden Ansatz versehen ist, der Hinterschneidungen aufweist, und dass Anschlusskontakte sich parallel zum Ansatz erstrecken, wobei weiterhin vorgesehen sein kann, dass der Ansatz mit einem sich in seiner Längsrichtung erstreckenden, von aussen nach innen ragenden Schlitz versehen ist, dessen seitliche Begrenzungsbereiche Federabschnitte bilden. Weitere bevorzugte Ausbildungen sehen vor, dass der Ansatz aus Kunststoff besteht, wobei insbesondere der Ansatz gegebenenfalls mit Deckteil ein Kunststoffspritzteil ist, und dass das Gehäuseunterteil ein tiefgezogenes Metallteil ist. In letzterem Falle kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Anschlusskontakt einstückig am Gehäuseunterteil ausgebildet ist, wobei der Anschlusskontakt aus Überständen des tiefgezogenen Gehäuseunterteils ausgeschnitten ist. Auch diese Herstellungsschritte sind weitgehend bzw. vollständig automatisierbar, so dass erhebliche fertigungstechnische Vorteile erzielt werden. Die Verbindung von Gehäuseunterteil und Deckteil kann dadurch erfolgen, dass das Deckteil durch umgebogene Haltelaschen des Gehäuseunterteils gehalten ist und insbesondere weiterhin dadurch, dass ein Anschlusskontakt als Haltelasche ausgebildet ist und sich vom Aussenrand des Gehäuses über das Deckteil radial nach innen erstreckt und dann senkrecht vom Deckel nach oben abgebogen ist. In a preferred manner it is further provided that the housing is provided with an extension that extends essentially vertically from its surface, which has undercuts, and that connection contacts extend parallel to the extension, it also being possible for the extension to have an extension its longitudinal direction extending, from the outside inwardly projecting slot is provided, the lateral boundary areas form spring sections. Further preferred designs provide that the extension is made of plastic, in particular the extension with a cover part in particular is a plastic injection-molded part, and that the lower housing part is a deep-drawn metal part. In the latter case it can further be provided that a connection contact is formed in one piece on the lower housing part, the connection contact being cut out from protrusions of the deep-drawn lower housing part. These manufacturing steps can also be largely or completely automated, so that considerable manufacturing advantages are achieved. The lower part of the housing and the cover part can be connected in that the cover part is held by bent holding tabs of the lower part of the housing and in particular further in that a connection contact is designed as a holding tab and extends radially inward from the outer edge of the housing over the cover part and then vertically from the cover is turned upwards.
Während das Schaltwerk an sich und als solches in das Gehäuseunterteil des Gehäuses eingesetzt werden könnte, wobei eine fluiddichte Abdichtung zwischen Gehäuseunterteil und Deckteil vorzusehen ist, sieht eine äusserst bevorzugte Ausgestaltung vor, dass das Bimetall-Schaltwerk mit einem eigenen Innengehäuse im (Aussen-)Gehäuse angeordnet ist. Das weiter oben erläuterte Gehäuse des Temperaturschalters dient in diesem Falle nur als Aussengehäuse, während in dieses dann ein herkömmliches, vollständig in einem Innengehäuse gekapseltes Schaltwerk eingesetzt wird, das aus der Serienproduktion derartiger Schaltwerke genommen werden kann. Dieses muss dann nicht, wie dies sonst an sich der Fall ist, mit Anschlussdrähten versehen werden, sondern wird als solches unmittelbar in das Unterteil des Aussengehäuses eingesetzt, wobei hierbei vorgesehen ist, dass das Innengehäuse ein Innengehäusetopfteil und ein von diesem isoliertes Innengehäusedeckteil, beide aus Metall, aufweist. Diese Ausgestaltung bietet den weiteren Vorteil, dass neben dem über Topfteil des Innengehäuses und Gehäuseunterteil des Aussengehäuses sowie einem mit diesen verbundenen, vorzugsweise einstückig ausgebildeten Anschlusskontakt auch die zweite Kontaktierung vereinfacht werden kann. Hierzu ist in äusserst bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass ein Anschlusskontakt einstückig mit einem Federteil ausgebildet ist, welches federnd zwischen Deckteii des (Aussen-)Gehäuses und dem Innengehäuse eingreift, wobei weiterhin das Federteil durch gegenüber einem Verbindungssteg aus dessen Ebene abgebogenen Federschenkeln gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung muss nach Einsetzen des Schaltwerks mit Innengehäuse in das Gehäuseunterteil des Aussengehäuses lediglich der mit dem Federabschnitt versehene Anschlusskontakt auf das Deckteil des Innengehäuses aufgesetzt werden - gegebenenfalls nachdem er von der Innenseite des Deckteils des Aussengehäuses mit dem Kontaktteil durch dieses geführt wurde. Anschliessend wird das Deckteil des Aussengehäuses aufgesetzt und in der oben beschriebenen Weise durch die umzubiegenden Haltelaschen gehalten. While the switching mechanism itself and as such could be used in the lower housing part of the housing, with a fluid-tight seal between the lower housing part and the covering part, an extremely preferred embodiment provides that the bimetal switching mechanism has its own inner housing in the (outer) housing is arranged. The housing of the temperature switch explained above serves in this case only as an outer housing, while a conventional switchgear completely encapsulated in an inner housing is used in this, which can be taken from the series production of such switching mechanisms. This then does not have to be provided with connecting wires, as is otherwise the case, but rather is inserted as such directly into the lower part of the outer housing, it being provided here that the inner housing comprises an inner housing pot part and an inner housing cover part insulated therefrom, both from Metal. This embodiment offers the further advantage that, in addition to the pot part of the inner housing and lower housing part of the outer housing and a connection contact connected to them, preferably in one piece, the second contacting can also be simplified. For this purpose, it is provided in an extremely preferred embodiment that a connection contact is formed in one piece with a spring part, which engages resiliently between the cover part of the (outer) housing and the inner housing, the spring part also being formed by spring legs which are bent out of its plane relative to a connecting web. In this embodiment, after inserting the rear derailleur with the inner housing into the lower housing part of the outer housing, only the connection contact provided with the spring section has to be placed on the cover part of the inner housing - if necessary after it has been guided from the inside of the cover part of the outer housing with the contact part through it. The cover part of the outer housing is then placed on and held in the manner described above by the retaining tabs to be bent.
Während der bisher beschriebene Temperaturschalter auch als solcher und in Verbindung mit anderen Teilen, insbesondere auch an herkömmlichen Leiterplatten, die gegebenenfalls mit elektronischen Elementen versehen sind, vorteilhafterweise in der erläuterten Weise festgelegt werden kann, sehen bevorzugte Verwendungen des Schalters an einer Leiterplatte vor, dass der hinterschnittene Ansatz formschlüssig an einer ringförmigen Leiterplatte angreift, die voneinander isolierte Leiterbahnen aufweist, wobei einerseits die Leiterplatte im Bereich zumindestens zweier nicht miteinander elektrisch leitend verbundener Leiterbahnen je eine Bohrung in einem dem Abstand der Anschlusskontakte entsprechenden Abstand aufweist und dass zwischen den Bohrungen ein Schlitz ausgebildet ist, dessen Breite der eines hinterschnittenen Steges des Ansatzes entspricht und insbesondere, dass der Schlitz senkrecht zum Radius der Leiterplatte ausgerichtet ist, wobei andererseits sich von der Aus-senseite der Leiterplatte im wesentlichen radial parallel zueinander gerichtete Schlitze erstrecken, in deren mittleren der Ansatz mit seinem Steg eingreift, während durch die äusseren die Anschlusskontakte hindurchragen. While the temperature switch described so far and as such and in connection with other parts, in particular also on conventional circuit boards, which may be provided with electronic elements, can advantageously be set in the manner explained, preferred uses of the switch on a circuit board provide that the undercut approach engages positively on a ring-shaped circuit board that has interconnects that are insulated from one another, whereby on the one hand the circuit board in the area of at least two interconnects that are not electrically connected to one another has a hole at a distance corresponding to the distance between the connection contacts and that a slot is formed between the holes , the width of which corresponds to that of an undercut web of the attachment and in particular that the slot is oriented perpendicular to the radius of the printed circuit board, on the other hand the guide extends from the outside Erplatte extend essentially radially parallel slots, in the middle of which the approach engages with its web, while the connection contacts protrude through the outer.
Insgesamt wird erfindungsgemäss ein Temperaturschalter geschaffen, der in seiner Weiterverarbeitung, d.h. insbesondere in der mechanischen und elektrischen Verbindung mit Leiterplatten keinerlei Handarbeit mehr erfordert, sondern vollautomatisch mit diesen (mechanisch und elektrisch) verbunden werden kann. Darüberhinaus ist die Herstellung des Temperaturschalters selbst vereinfacht und kann automatisiert werden, da keine Anschlussdrähte mehr manuell an diesen festgelötet oder festge-schweisst werden müssen. Vielmehr können die wenigen Einzelteile des Temperaturschalters automatisch separat zueinander geführt werden, indem in einer Fördereinrichtung, wie einer Förderkette, das Gehäuseunterteil des (Aussen-)Gehäuses zugeführt wird. Diesem werden die mit dem Innengehäuse versehenen Schaltwerke aus einem Rütteltopf ebenfalls automatisch zugeführt, indem sie einfach hineingeschüttelt werden müssen. Sie werden dann von der entsprechenden Bearbeitungsvorrichtung aufgenommen und in das Gehäuseunterteil eingesetzt. Anschliessend werden das Federteil und das Deckteil des (Aussen-)Gehäuses aufgesetzt und schliesslich die Haltelaschen des Gehäuseunterteils des (Aussen-)Gehäuses sowie dessen An5 Overall, according to the invention, a temperature switch is created which, in its further processing, i.e. Especially in the mechanical and electrical connection with printed circuit boards, no manual work is required anymore, but can be connected fully automatically (mechanical and electrical). In addition, the manufacture of the temperature switch itself is simplified and can be automated, since no connecting wires have to be manually soldered or welded to them. Rather, the few individual parts of the temperature switch can be automatically guided separately from one another by feeding the lower housing part of the (outer) housing in a conveyor device, such as a conveyor chain. The rear derailleurs with the inner housing are also automatically fed to it by simply shaking them in. They are then picked up by the corresponding processing device and inserted into the lower housing part. Then the spring part and the cover part of the (outer) housing are put on and finally the retaining tabs of the lower part of the housing of the (outer) housing and its An5
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schlusslasche bzw. genauer der Verbindungsan-schluss zu dessen Anschlusslasche über das Deckteil gebogen, wodurch dieses gegen die Stirnseiten des Topfteils angedrückt wird und gleichzeitig das Federteil unter Spannung gesetzt wird, so dass zwischen dem Deckteil des Innengehäuses und dem aus dem Deckteil des (Aussen-)Gehäuses herausragenden Anschlusskontakt eine elektrische Verbindung zuverlässig hergestellt wird. closing tab or more precisely the connection to its connecting tab bent over the cover part, whereby this is pressed against the end faces of the pot part and at the same time the spring part is put under tension, so that between the cover part of the inner housing and that from the cover part of the (outer) ) Housing protruding connection contact an electrical connection is reliably established.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt: Further advantages and features of the invention result from the claims and from the following description, in which an embodiment of the invention is explained in detail with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Temperaturschalters in Seitenansicht entsprechend dem Pfeil I der Fig. 2; Figure 1 shows a preferred embodiment of a temperature switch in side view corresponding to the arrow I of Fig. 2.
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schalter der Fig. 1 entsprechend dem Pfeil II der Fig. 1 ; Fig. 2 is a plan view of the switch of Fig. 1 according to arrow II of Fig. 1;
Fig. 3 einen Ausschnitt einer ringförmigen Leiterplatte für einen Elektromotor mit untergesetztem Schalter der Fig. 1 ; 3 shows a section of an annular printed circuit board for an electric motor with a switch below it of FIG. 1;
Fig. 4 einen Teilschnitt entsprechend IV—IV der Fig. 3; Fig. 4 is a partial section corresponding to IV-IV of Fig. 3;
Fig. 5 eine Teildarstellung einer entsprechenden ringförmigen Leiterplatte mit Radialschlitz und in diesem eingeschobenen Ansatz des Schalters; Figure 5 is a partial view of a corresponding annular printed circuit board with a radial slot and inserted in this approach of the switch.
Fig. 6 eine Schnittdarstellung entsprechend der der Fig. 4 für die Ausgestaltung der Fig. 5; Fig. 6 is a sectional view corresponding to that of Figure 4 for the embodiment of Fig. 5.
Fig. 7 eine vergrösserte Darstellung eines Schalters ähnlich dem der Fig. 1 mit teilweise weggebrochenen Bereichen; und FIG. 7 shows an enlarged illustration of a switch similar to that of FIG. 1 with partially broken away areas; FIG. and
Fig. 8 eine Aufsicht auf den Schalter der Fig. 7. 8 is a plan view of the switch of FIG. 7.
Der Temperaturschalter 1 weist ein (Aussen-)Ge-häuse 2 mit einem Gehäuseunterteil 3 und einem Gehäuse-Deckteil 4 auf. In dem Gehäuse 2 ist das Bimetall-Schaltwerk untergebracht (im einzelnen nicht dargestellt), das zusätzlich als komplettes Schaltwerk, gekapselt in einem Innengehäuse, in das (Aussen-)Gehäuse 2 eingesetzt sein kann (hierzu weiter unten), aber nicht sein muss; es könnte auch das offene Schaltwerk in dem Gehäuse 2 untergebracht sein, das dann das einzige Gehäuse des Schaltwerks bilden würde. The temperature switch 1 has an (outer) housing 2 with a lower housing part 3 and a housing cover part 4. In the housing 2, the bimetal switchgear is housed (not shown in detail), which can also be inserted as a complete switchgear, encapsulated in an inner housing, into the (outer) housing 2 (see below for this); the open rear derailleur could also be accommodated in the housing 2, which would then form the only housing of the rear derailleur.
Von dem Deckteil 4 erstreckt sich ein (Befesti-gungs- oder Halte-)Ansatz 6 senkrecht nach oben. Der Ansatz 6 weist zwei durch einen Schlitz 12 getrennte Federabschnitte oder -schenke! 11, 11a auf. Die Federschenkel 11, 11a sind mit Hinterschneidungen 7 versehen, die durch (Halte-)Nasen oder Schultern 16, 8 im Abstand von der Deckfläche des Deckteils 4 am Ansatz 6 ausgebildet sind und einen Steg 9 des Ansatzes 6 seitlich überragen. Zwischen den Nasen 16, 8 sind Aussparungen 10 vorgesehen, um Lötungen 27 an noch zu erläuternden Anschlussteilen 51 (s.u.) besser anbringen zu können. Der sich zwischen den Federabschnitten 11, 11a in deren Längsrichtung erstreckende, von aussen senkrecht zur Deckfläche des Deckteils 4 nach innen reichende Schlitz 12 verleiht den Federabschnitten 11, 11a ihre federnden Eigenschaften. Mit Abstand zum Ansatz 6 erstrecken sich ebenfalls senkrecht zur Deckfläche des Deckteils 4 Anschlusskontakte 13, 14, die aus formstabilem Metall ausgebildet sind. Der insoweit beschriebene Temperaturschalter 1 ist gemäss den Figuren 4 bis 6 in der einen oder anderen Weise an einer ringförmigen Leiterplatte 20 für einen Elektromotor befestigt. Die Leiterplatte 20 weist ein oder mehrere Leiterbahnen 21, 22 auf, die sich in der Regel lediglich über einen Teilumfang der Leiterplatte 20 erstrek-ken und elektrisch nicht in unmittelbarem Kontakt miteinander stehen. Die Leiterbahnen dienen zur Kontaktierung bzw. zum Anschluss der Spulenwicklungen, indem die Spulenenden mit den entsprechenden Leiterbahnen verbunden sind, in der Regel durch Lötkontaktierung, die wiederum mit Anschlusskabeln verbunden - ebenfalls verlötet -sind, mittels derer der Motor an die Spannungsversorgung angeschlossen wird. Die Spulenenden werden dabei durch Bohrungen oder seitliche Schlitze von der den Leiterbahnen 21, 22 abgewandten Seite der Leiterplatte 20 auf die Seite der Leiterbahnen geführt. Die Anschlusskabel werden im Bereich einer teilkreisförmigen äusseren Ausnehmung der Leiterplatte zu dieser und von dieser aus durch diese benachbarten Bohrungen hindurchgeführt sowie anschliessend verlötet. Hierdurch wird eine gewisse Zugentlastung geschaffen. A (fastening or holding) extension 6 extends vertically upward from the cover part 4. The approach 6 has two spring sections or legs separated by a slot 12! 11, 11a. The spring legs 11, 11a are provided with undercuts 7, which are formed by (holding) lugs or shoulders 16, 8 at a distance from the top surface of the cover part 4 on the neck 6 and project laterally from a web 9 of the neck 6. Recesses 10 are provided between the lugs 16, 8 in order to be able to better apply solderings 27 to connection parts 51 (see below) which are yet to be explained. The slot 12, which extends in the longitudinal direction between the spring sections 11, 11a and extends inwards from the outside perpendicular to the cover surface of the cover part 4, gives the spring sections 11, 11a their resilient properties. At a distance from the extension 6, connection contacts 13, 14, which are made of dimensionally stable metal, likewise extend perpendicular to the cover surface of the cover part 4. The temperature switch 1 described so far is attached in one way or another to an annular circuit board 20 for an electric motor according to FIGS. 4 to 6. The circuit board 20 has one or more conductor tracks 21, 22, which generally only extend over a partial circumference of the circuit board 20 and are not in direct electrical contact with one another. The conductor tracks are used to make contact or to connect the coil windings by connecting the coil ends to the corresponding conductor tracks, usually by means of solder contacts, which in turn are connected to connection cables - also soldered - by means of which the motor is connected to the voltage supply. The coil ends are guided through bores or lateral slots from the side of the printed circuit board 20 facing away from the conductor tracks 21, 22 to the side of the conductor tracks. The connecting cables are guided in the region of a part-circular outer recess of the printed circuit board and from there through adjacent holes and then soldered. This creates a certain strain relief.
Die Leiterplatte 20 der Fig. 3 weist nun zwischen den beiden parallel mit Abstand zueinander verlaufenden Leiterbahnen 21, 22 einen sich senkrecht zum Radius R erstreckenden Schlitz 23 auf, dessen Länge der Länge des Ansatzes 6 und dessen Breite gerade der Breite des Stegs 9 des Ansatzes 6 entspricht. The circuit board 20 of FIG. 3 now has a slot 23 extending perpendicular to the radius R between the two mutually parallel conductor tracks 21, 22, the length of the length of the extension 6 and the width thereof being the width of the web 9 of the extension 6 corresponds.
Beidseitig des Schlitzes 23 und mit Abstand zu diesem sind Bohrungen 24, 26 angeordnet. Der Temperaturschalter 1 ist formschlüssig an der Leiterplatte 20 festgelegt, indem der Ansatz 6 mittels seiner zu ihrem freien Ende konisch zulaufenden Federabschnitte 11, 11a durch den Schlitz 23 hindurchgesteckt wurde, bis die Schultern 8 die Leiterplatte 20 hintergreifen, über die Ränder des Schlitzes 23 schnappen und derart den Temperaturschalter 1 an der Leiterplatte 20 festlegen. Gleichzeitig werden die Anschlusskontakte 13, 14 durch die Bohrungen 24, 26 geführt und erstrecken sich durch diese hindurch. Die Anschlusskontakte 13, 14 werden anschliessend mit den Leiterbahnen 21, 22 durch Lötung 27 verbunden (Fig. 4; in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Bores 24, 26 are arranged on both sides of the slot 23 and at a distance from it. The temperature switch 1 is positively attached to the printed circuit board 20 by the extension 6 being pushed through the slot 23 by means of its spring sections 11, 11a tapering towards its free end until the shoulders 8 engage behind the printed circuit board 20 and snap over the edges of the slot 23 and thus set the temperature switch 1 on the circuit board 20. At the same time, the connection contacts 13, 14 are guided through the bores 24, 26 and extend through them. The connection contacts 13, 14 are then connected to the conductor tracks 21, 22 by soldering 27 (FIG. 4; not shown in FIG. 3 for the sake of clarity).
Dieser beschriebene Vorgang kann im Gegensatz zur Einzelfestlegung der Anschlussdrähte des Bimetall-Schalters nach dem Stand der Technik, wo Handarbeit erforderlich ist, vollständig automatisch erfolgen. In contrast to the individual determination of the connecting wires of the bimetal switch according to the prior art, where manual work is required, this process can be carried out completely automatically.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 5 und 6 sind in der Leiterplatte frei von deren Aussenrand 28 drei parallele Schlitze 31, 32, 33 vorgesehen, deren mittlerer eine Länge aufweist, die wieder im wesentlichen der Länge des Ansatzes 6 entspricht und dessen Breite der Breite des Stegs 9 des Ansatzes 6 entspricht, während die Schlitze 32, 33 beidseitig des Schlitzes 31 in einem Abstand angeordnet sind, der im wesentlichen dem Abstand der Anschlusskontakte 13, 14 des Temperaturschalters 1 zum Ansatz 6 entspricht. Bei dieser Ausgestaltung 5 and 6, three parallel slots 31, 32, 33 are provided in the circuit board free from the outer edge 28, the middle of which has a length which again essentially corresponds to the length of the extension 6 and the width of the width of the Web 9 of the projection 6 corresponds, while the slots 32, 33 are arranged on both sides of the slot 31 at a distance which essentially corresponds to the distance of the connection contacts 13, 14 of the temperature switch 1 to the extension 6. With this configuration
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
4 4th
7 7
CH 682 604 A5 CH 682 604 A5
8 8th
wird die Leiterplatte 20 im Bereich des Schlitzes 31 derart zwischen Gehäuse 2 und den Schultern 8 am Ansatz 6 des Temperaturschalters 1 geschoben, dass der Steg 9 des Ansatzes 6 in den Schlitz 31 eingreift, während die Anschlusskontakte 13, 14 durch die Schlitze 32, 33 ragen. Die Anschlusskontakte 13, 14 liegen dabei im Bereich von Leiterbahnen 21, 22, die hier auf dem gleichen Kreisumfang angeordnet sind, aber durch den Schlitz 31 elektrisch voneinander getrennt sind. Auch hier können wieder Lötungen 27 zur elektrischen Verbindung der Anschlusskontakte 13 bzw. 14 mit den Leiterbahnen 21 bzw. 22 vorgesehen werden. the circuit board 20 is pushed in the area of the slot 31 between the housing 2 and the shoulders 8 on the extension 6 of the temperature switch 1 such that the web 9 of the extension 6 engages in the slot 31 while the connection contacts 13, 14 through the slots 32, 33 protrude. The connection contacts 13, 14 lie in the region of conductor tracks 21, 22, which are arranged here on the same circumference, but are electrically separated from one another by the slot 31. Here, too, solderings 27 can again be provided for the electrical connection of the connection contacts 13 and 14 to the conductor tracks 21 and 22, respectively.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine bevorzugte Ausgestaltung des Temperaturschalters in teilweise geschnittener Darstellung. 7 and 8 show a preferred embodiment of the temperature switch in a partially sectioned illustration.
In den Fig. 7 und 8 weist der Temperaturschalter 7 and 8, the temperature switch
I ebenfalls in an sich bekannter Weise ein im Innengehäuse 41 angeordnetes Bimetall-Schaltwerk auf, das selbst in verschiedener Weise ausgestaltet sein kann. I also, in a manner known per se, has a bimetallic switching mechanism arranged in the inner housing 41, which can itself be designed in various ways.
Das Innengehäuse 41 besteht aus einem Topfteil The inner housing 41 consists of a pot part
42 und einem Deckteil 43, die durch eine Isolierung, beispielsweise Folien aus Isoliermaterial oder Isolierschichten, elektrisch voneinander getrennt sind, wobei Topfteil 42 und Deckteil 43 durch einen umgekrümpten Rand des Topfteils 42 miteinander fest verbunden sind, wobei letzterer vom Deckteil 42 and a cover part 43, which are electrically separated from one another by insulation, for example films made of insulating material or insulating layers, the pot part 42 and the cover part 43 being firmly connected to one another by a bent edge of the pot part 42, the latter from the cover part
43 durch die Isolierung isoliert gehalten wird. Topfteil 42 und Deckteil 43 sind elektrisch leitend ausgebildet und stehen jeweils mit einem der beiden in Kontakt miteinander bringbaren Kontaktteile des Bimetall-Schaltwerks im Inneren des Innengehäuses 41 in elektrischer Verbindung, so dass sie die beiden Anschlüsse für das Bimetall-Schaltwerk bilden. Das Innengehäuse 41 ist erfindungsgemäss in ein (Aussen-)Gehäuse 2 eingesetzt. Das Gehäuse 2 weist einerseits ebenfalls ein Gehäuseunterteil 3, andererseits ein Deckteil 4 auf. 43 is kept isolated by the insulation. Pot part 42 and cover part 43 are electrically conductive and are each in electrical connection with one of the two contact parts of the bimetal switchgear which can be brought into contact with one another inside the inner housing 41, so that they form the two connections for the bimetallic switchgear. According to the invention, the inner housing 41 is inserted into an (outer) housing 2. The housing 2 also has a lower housing part 3 on the one hand and a cover part 4 on the other hand.
Das Gehäuseunterteil 3 besteht aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Stahl. Das Deckteil 4 besteht aus isolierendem Material, wie einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff oder dergleichen. Das Deckteil 4 ist auch hier mit einem (Befestigungs- oder Halte-)Ansatz 6 versehen, der zwischen zwei Federabschnitten oder Schenkeln 11, The lower housing part 3 consists of electrically conductive material, for example steel. The cover part 4 consists of insulating material, such as a high temperature resistant plastic or the like. The cover part 4 is here also provided with a (fastening or holding) extension 6 which is between two spring sections or legs 11,
II a, die spiegelbildlich zueinander ausgebildet und angeordnet sind, einen Schlitz 12 aufweist, der eine gewissen Elastizität der Federabschnitte 11, 11a senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung ermöglicht. Die Federabschnitte 11, 11a sind mit Nasen 16, 8 versehen, mit der sie elektrische Leiterplatten mit verschiedenen Stärken hintergreifen können, nämlich einerseits mit einer Stärke, die dem Abstand der Nase 16 zur äusseren Oberfläche 18 des Deckteils 4 entspricht, andererseits eine Leiterplatte mit geringerer Stärke, die dem Abstand der Nase 8 zur äusseren Oberfläche 18 des Deckteils 4 entspricht. Weiterhin ist mit Abstand zum Ansatz 6 in dem Deckteil 4 ein Durchbruch 25 ausgebildet, durch welchen der Anschlusskontakt 13 eines Anschlussteils oder Kontaktfederteils 51 hindurchragt. Das Kontaktfederbzw. Anschlussteil 51 weist neben dem Anschlusskontakt 13 ein Federteil 52 auf, welches durch einen Verbindungssteg 56 zum Anschlusskontakt 13 und zu Federschenkeln 53 gebildet ist, die einstückig mit dem Verbindungssteg 56 an dem dem Anschlusskontakt 13 gegenüberliegenden Ende ausgebildet sind und aus der Ebene des Verbindungsstegs 56 etwas herausgebogen sind. Der Anschlusskontakt 13 erstreckt sich im wesentlichen rechtwinklig zu dem Verbindungssteg 56. Durch diese Ausgestaltung kann das Federteil 52 mit seinen Federschenkeln 53 und dem Verbindungssteg 56 zwischen Deckteil 43 des Innengehäuses 41 und Deckteil 4 des Gehäuses 2 angeordnet werden, wobei der Anschlusskontakt 13 durch den Durchbruch 25 zur Aussenseite des Deckteils 4 ragt. Durch Andrücken des Deckteils 4 gegen den stirnseitigen Rand 46 des Gehäuseunterteils 3 des (Aussen-)Gehäuses 2 (und damit gegen das Deckteil 43 des Innengehäuses 41) wird das Federteil 52 mit seinen Federschenkeln 53 fest gegen das leitende Deckteil 43 des Innengehäuses 41 gedrückt, so dass ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen dem leitenden Deckteil 43 des Innengehäuse 41 und dem Federteil 52 hergestellt wird, so dass letzteres zur Kontaktierung am Anschlusskontakt 13 genutzt werden kann. Der Anpressdruck für das Deckteil 4 wird einerseits durch am oberen Rand 46 des Gehäuseunterteils 3 einstückig ausgebildete Haltelaschen 49 gebildet, die unter Anpressdruck über das Deckteil 4 gebogen sind, wie dies insbesondere der Fig. 8 entnehmbar ist. Darüberhinaus ist ebenfalls einstückig mit dem Gehäuseunterteil 3 ein weiteres Anschlussteil 48 ausgebildet, das aus einem unmittelbar am oberen Rand 46 des Gehäuseunterteils 3 austretenden Verbindungsteil 47 besteht, welches ebenfalls horizontal über das Deckteil 4 gebogen ist und einen Anpressdruck auf dieses ausübt. Das Verbindungsteil 47 geht einstückig in den sich senkrecht von der Oberfläche 18 des Deckteils 4 erstreckenden Anschlusskontakt 14 über, der parallel zum Anschlusskontakt 13 ausgerichtet ist. Hierdurch kann der elektrische Kontakt über den Anschlusskontakt 14, das Verbindungsteil 47 zum leitenden Gehäuseunterteil 3 des Gehäuses 2 und weiter zum leitenden Topfteil 42 des Innengehäuses 41 hergestellt werden. II a, which are formed and arranged in mirror image to one another, has a slot 12 which enables a certain elasticity of the spring sections 11, 11a perpendicular to their direction of extension. The spring sections 11, 11a are provided with lugs 16, 8, with which they can engage behind electrical circuit boards with different thicknesses, namely on the one hand with a thickness that corresponds to the distance of the nose 16 to the outer surface 18 of the cover part 4, and on the other hand a circuit board with less Thickness that corresponds to the distance of the nose 8 to the outer surface 18 of the cover part 4. Furthermore, an opening 25 is formed at a distance from the shoulder 6 in the cover part 4, through which the connection contact 13 of a connection part or contact spring part 51 projects. The contact spring or In addition to the connection contact 13, the connection part 51 has a spring part 52, which is formed by a connecting web 56 to the connection contact 13 and to spring legs 53, which are formed in one piece with the connecting web 56 at the end opposite the connection contact 13 and somewhat from the level of the connecting web 56 are bent out. The connection contact 13 extends essentially at right angles to the connecting web 56. This configuration allows the spring part 52 with its spring legs 53 and the connecting web 56 to be arranged between the cover part 43 of the inner housing 41 and the cover part 4 of the housing 2, the connection contact 13 being formed by the opening 25 protrudes to the outside of the cover part 4. By pressing the cover part 4 against the front edge 46 of the lower housing part 3 of the (outer) housing 2 (and thus against the cover part 43 of the inner housing 41), the spring part 52 with its spring legs 53 is pressed firmly against the conductive cover part 43 of the inner housing 41, so that a reliable electrical contact is made between the conductive cover part 43 of the inner housing 41 and the spring part 52, so that the latter can be used for contacting the connection contact 13. The contact pressure for the cover part 4 is formed, on the one hand, by retaining tabs 49 which are formed in one piece on the upper edge 46 of the lower housing part 3 and which are bent under contact pressure over the cover part 4, as can be seen in particular in FIG. 8. In addition, a further connecting part 48 is also formed in one piece with the lower housing part 3, which consists of a connecting part 47 emerging directly at the upper edge 46 of the lower housing part 3, which is also bent horizontally over the cover part 4 and exerts a contact pressure thereon. The connecting part 47 merges in one piece into the connection contact 14, which extends perpendicularly from the surface 18 of the cover part 4 and is aligned parallel to the connection contact 13. As a result, the electrical contact can be made via the connection contact 14, the connecting part 47 to the conductive lower housing part 3 of the housing 2 and further to the conductive pot part 42 of the inner housing 41.
Der Temperaturschalter 1 in der erläuterten Ausbildung ist wiederum zum Einsatz mit einer elektrischen Leiterplatte vorgesehen. Diese weist im Bereich der Anschlusskontakte 13, 14 und des Ansatzes 6 Bohrungen auf, deren Länge der Breite der Anschlusskontakte 13, 14 bzw. des Ansatzes 6 entspricht und deren Breite der Stärke der Anschlusskontakte 13, 14 bzw. der Stärke des Ansatzes 6 in dessen Übergangsbereich zu dem eigentlichen Deckteil 4 entspricht und insbesondere unterhalb des Abstandes der gegenüberliegenden Nasen 16 bzw. der beiden Anschlusskontakte 13, 14 liegt. The temperature switch 1 in the described embodiment is again intended for use with an electrical circuit board. This has 6 bores in the area of the connection contacts 13, 14 and the attachment, the length of which corresponds to the width of the connection contacts 13, 14 and the attachment 6 and the width of the thickness of the connection contacts 13, 14 and the thickness of the attachment 6 in it Transition area corresponds to the actual cover part 4 and in particular lies below the distance between the opposite lugs 16 or the two connection contacts 13, 14.
Der Temperaturschalter 1 kann derart vollautomatisch, beispielsweise nach Zuförderung aus einem Rütteltopf mit einer Leiterplatte verbunden werden, indem der Ansatz 6 und die Anschlusskontakte 13, 14 durch die entsprechenden Bohrungen der Leiterplatte hindurchgesteckt werden, wobei die Federabschnitte 11, 11a leicht zusammengedrückt werden, bis jeweils zwei Nasen 16 bzw. 8 nach Durchtreten des Ansatzes 6 die Leiterplatte hintergreifen und der Temperaturschalter 1 an dieser zu5 The temperature switch 1 can be connected fully automatically, for example after being fed from a vibrating pot, to a printed circuit board by inserting the extension 6 and the connecting contacts 13, 14 through the corresponding holes in the printed circuit board, the spring sections 11, 11a being slightly pressed together, in each case two lugs 16 and 8, after passing through the neck 6, reach behind the circuit board and the temperature switch 1 on it 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
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45 45
50 50
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5 5
9 9
CH 682 604 A5 CH 682 604 A5
10 10th
verlässig festliegt. Anschliessend kann die mit dem Temperaturschalter 1 versehene Leiterplatte wiederum in einfacher Weise als Schütteil gehandhabt werden. Weitere Kontaktierungen können ebenfalls vollautomatisch vorgenommen werden, indem, soweit die Leiterplatte Leiterbahnen aufweist, ^die im Bereich der die Anschlusskontakte 13, 14 aufnehmenden Bohrungen enden, dort lediglich elektrische Kontaktverbindungen mittels Lötpunkten zu den Leiterbahnen der Leiterplatte hergesteilt werden. is reliably established. Subsequently, the circuit board provided with the temperature switch 1 can in turn be handled in a simple manner as a protective part. Further contacts can also be made fully automatically, in so far as the printed circuit board has conductor tracks that end in the area of the bores receiving the connecting contacts 13, 14, only electrical contact connections are made there by means of soldering points to the printed conductor tracks of the printed circuit board.
Bei dieser Ausgestaltung können herkömmliche gekapselte Bimetall-Schaltwerke verwendet werden, die noch nicht mit Anschlusskabeln versehen sind, indem sie lediglich in das Gehäuse 2 eingesetzt, in der beschriebenen Weise kontaktiert und das Gehäuse 2 dann in der erläuterten Form durch Aufsetzen des Deckels und Festlegen desselben am Unterteil verschlossen wird. Auch diese Arbeitsschritte können weitgehend bzw. vollständig automatisiert werden. In this embodiment, conventional encapsulated bimetallic switchgear can be used, which are not yet provided with connecting cables, simply by inserting them into the housing 2, making contact in the manner described and then the housing 2 in the form described by placing the cover and fixing it is closed on the lower part. These steps can also be largely or completely automated.
Die Gehäuseabmessungen vergrössern sich gegenüber dem verkapselten Schaltwerk an sich lediglich um wenige Millimeterbruchteile. Alternativ kann, wie gesagt, das Bimetall-Schaltwerk auch als solches in das Gehäuseunterteil 3 des Gehäuses 2 eingesetzt und dieses dann in geeigneter Weise verschlossen werden, wobei hierzu zusätzlich zu der beschriebenen Ausgestaltung insbesondere ein fluiddichter Verschluss sicherzustellen ist, wie dies bei den gekapselten Bimetall-Schaltwerken an sich der Fall ist. The housing dimensions only increase by a fraction of a millimeter compared to the encapsulated rear derailleur. Alternatively, as mentioned, the bimetallic switching mechanism can also be inserted as such into the lower housing part 3 of the housing 2 and this can then be closed in a suitable manner, in addition to the configuration described, in particular ensuring a fluid-tight closure, as is the case with the encapsulated bimetal Switchgear itself is the case.
Claims (22)
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