DE1980283U

DE1980283U - Thermisch gesichertes elektrisches schaltelement.

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Publication number: DE1980283U
Application number: DEN19003U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-07-29
Filing date: 1966-07-27
Publication date: 1968-03-07
Also published as: JPS423131B1; NL6509799A; FR1489940A; ES329521A1

Description

N 19 OO3/21o Gm . PHK.1005

/ N.V.Philips¹ CrIo eilampenf abriefe en

"Thermi30h geaiohertea elektrisches Schaltelement".

/ i__ Die Neuerung betrifft ein thermisch gesichertes

' elektrisches Schaltelement, dae mit in inontugögliedern

endenden StrOrazuführungs^liedern versehen ißt, mittels _. derer'das Element voraugsweise auf einer gelochten Platte'

mit gedruckter Bsdrahtung montiert werden kann, wobei ' zwischen einem der StromaufUhrungsglieder und dem Schaltelement eine schaelzbare Verbindung vorhanden ist, die durch die Federkraft mindestens eines StromzufUhrungsglied.es mechanisch' vorgespannt ist. Es ist ein thermisch gesichertes elektrisches Schaltelement der erwähnten Art bekannt, das sich in einem durchgehenden Hohlraum in einem prismatischen elektrisch isolierenden Körper befindet, ^ wobei ein aus dem Hohlraum herausragendes Anschlussglied

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des Schaltelementes mittels einer schmelzbaren Verbindung an dem Ende eines federnden Stromzuführungsgliedes befestigt ist, das sich parallel zum Hohlraum längs der Aussenseite des prismatischen Körpers erstreckt und in der Nähe des

. anderen Endes in einer Hut in diesem Körper abgestützt und mechanisch vorgespannt ist. Dieses bekannte 'Schaltelement

• hat den Nachteil, dass bei durch Schmelzen gelöster Verbindung der Abstand zwischen dem Stromzuführungsglied und dem Anschluasglied des Schaltelementes für viele FgHe ungenügend ist. Weiter ist die Trennung zu ungenau, was bedeutet, dass verschiedene Exemplare eines Bestimmten Type der erwähnten Art untereinander verhältnismässiä gros3e. Unterschiede in der Stromstärke, bei dor die schmelzbare Verbindung durch Schmelzen gelöst wird, aufweisen, während es sich häufig herausgestellt, dass das Schaltelement bei einer Unterbrechung der Schmelzverbindung bereits stark durch Ueberhitzung beschädigt worden ist, so dass es ersetzt werden muss. Letztlich können infolge der Abmessungen des Hohlraumes im prismatischen Körper' nur Schaltelemente bestimmter Ausftth-· rungsformen Anwendung finden.

i Die Neuerung! betrifft ein Schaltelement der er- . ■

'wähnten Art, bei dem diese Nachteile vermieden werden und das ausserdem billig herstellbar ist.

Ein Schaltelement nach der Γ^^-Ξ^—Ιϋ i₈t dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes federndes Stromzuführungsglied aus einer langgestreckten, in der Nähe eines-Endes in einem .Isolierkörper abgestützten und vorgespannten Feder .besteht, deren anderes Ende mechanisch fest mit der von der schmelzbaren Verbindung abgekehrten Seite des Schalt-

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elemente« verbunden ist, 'während ein zweites Stromzuführung . glied, an dem aich die schmelzbare Verbindung befindet, ein langgestreckter Körper mit mit dem ersten Stromzuführung glied vergleichbaren Abmessungen ist, der am von der schmelzbaren' Verbindung abgekehrten Endes ebenfalls durch den erwähnten Isolierkörper abgestützt ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass beim Schmelzen der

schmelzbaren Verbindung der dadurch gelöste Teil des Schaltelementea eine grössere Verschiebung erführt, als das mit dem Schaltelement mechanisch fest verbundene Ende der Feder, während weiter jedes der vom erwähnten Isolierkörper abgestützten Stromzuführungsglieder an der vom Schaltelement abgekehrten Seite dieses Isolierkörpers mit einem Montageglied, inabesondere einer, lötbaren Befestigungszunge, versehen ist,

.Eine vorteilhafte Ausführungsform des Schaltelementes nach der ';Neue£ungJist. dadurch gekennzeichnet,dass das erste und das zweite Stromzuführungsglied Blattfedern sind, während bei einer Weiterbildung diese Blattfedern identisch und in der Nähe des vom Schaltelement abgekehrten Endes mit Aus.aensparungen versehen sind, die zusammen mit Aussparungen an den'Enden der .streifenförmigen Isolierkörper lösbare Abstützungen dieser Federn bilden. Pie Trenngenauigkeit einer solchen Ausführungsform ist überraschend gross, was wahrscheinlich auf den einfachen Bau zurückzuführen ist, wodurch bei der Zusammensetzung eine sehr gut reproduzierbare Geometrie erzielbar ist. '" Die Ausbildung des Isolierkörpers als Streifen mit in die Federn einpassenden Aussparungen ermöglicht es weiter,

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'mit Hilfe der gleichen Federn'Sicherungen für Schaltelemente verschiedenster Länge dadurch herzustellen, dass lediglich ein Iaolierstreifen einer anderen Länge verwendet wird, was eine wirtschaftliche Herstellung ermöglicht.

Ein Ausftthrungsbeispiel der- Neuerung iat in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher ■beschrieben, Ea zeigen;. "'

· Pig. 1 in isometrischer- Projektion eine AusfUhrungs-O , . forra des thermisch gesicherten SohaltsLementes^nach der . Neuerung ". . .

, -Fig. 2 eine Seitenansicht dieses Schaltelementes zur ' Erläuterung dei* Wirkungsweise der Sicherung. ■ . ßfeia dargeistellten Ausfiihrungsbeispiel ist ein elek-

trisches Schaltelement 1 zwischen den Enden zweiter Blatt-■ federn 2 und 3 ausgespannt, die an ihren anderen ₍ Enden von einen Isolierstreifen 4 abgestutzt werden.

' - Das Schaltelement 1, das b.B. ein elektrischer Widerstand,

yr— ein Kondensator oder ein Halbleiterelement sein kann, ist mit

Anachlussdrähten 5 und- 6 versehen. Das Ende des Anschluse-..^ drahtes 6 ist mittels einer schematiech angegebenen Lötverbindung 7 in äeir Aussparung 8 der Blattfeder 3 ' befestigt. Diese Lötverbindung kann durch die von einem elektrischen Strom im Schaltelement 1 entwickelte und Über den Anschlusodraht Übertragene Y/ärme erhitzt werden. Bei starker Wärmeentwicklung im Schaltelement 1 schmilzt das Lot 7» wodurch das Ende des Ansohlussdrahtes 6 nicht

mehr vom Ende der Blattfeder 3 festgehalten wird und sich losreisEt. Die L&nge des zwischen dem Schaltelement 1 und dem Lot 7 befindlichen Teiles des Anachlussdrahtee

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"' ■ 6'bestimmt unter sonst gleichen Verhältnissen, bei welchem Wert des das Schaltelement 1 durchfliessenden Stromes das Lot 7 schmilzt. Durch die Einstellung der Lunge des erwähnten Teiles ist der Stromwert, der das Schmelzen herbeiführt, wählbar. Der andere Anschlussdraht 5 ist mit dem abgebogenen Ende durch die Aussparungen 10 und 11 der ·. Blattfeder £ geführt und an dieser Blattfeder befestigt, wodurch sich eine meöhanische feste Verbindung zwischen dem

Q Anschlussdraht 5 und der Blattfeder 2 ergibt. Wird durch Ueberlastung des Sohaltelementes 1 die. Verbindung durch Schmalzen gelöst, so springt infolge der Vorspannung ' der Federn 2 und 3 das Ende des Drahtes 6 aus der Aussparung

8, wodurch die in Pig. 2 durch eine Strichpunktlinie *ange~ ^: gebene Lage entsteht. Die Vorspannung der Federn 2 und 3 wird dadurch erhalten, dass aie mit den Ausaparungen versehenen Enden der Befestigung des Schaltelementes 1 zueinander

-■ · hingebogen werden. Die -richtige Spannung der Federn 2 und

-*., und die richtige Lage des Schaltelementes 1 zwischen den 'w · ·

Aussparungen ergeben sich ,dadurch, dass bei der Montage

__ ■ des Ganzen eine lehre benutzt wird. Um bei normalen Betrieb des Schaltelemtntes 1 einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Anschlussdraht 5 und der Blattfeder zu gewährleisten , ist dass um das Ende der Blattfeder 2 ■festgeklemmte Ende 9 des Anschlussdrahtes 5 auch mittels einer schematisch angebenenen lötverbindung 12 an der Blattfeder® befestigt. Aus der strichpunktiert in Fi-o·.; 2 dargestellten Lage bei losgesohmolzener Verbindung 7 geht weiter hervor, dass" infolge der mechanisch festen Verbindung des Drahtendes 9 und'infolge der nahezu q.ue-r zur

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Richtung dieser Feder verlaufenden Längsrichtung des Schaltelementes 1 das Ende des Anschluasdrahtes 6 um einen Abstand b verschoben ist, der grosser als der Abstand a ist, um den sich das Ende der Feder 2 naoh dem Lösen der Verbindung 7 verschoben hat..Die Blattfedern 2 und 3 sind in der N&he des vom Schaltelement abgekehrten Endes mit einem verengten Teil 13 bzw. 14 versehen. Diese Teile 13 und 14 sind in Aussparungen 15 bzw. 16 angeordnet, die zum Hand des Isolierstreifens 4 offen sind und sich von der Oeffnung her erweitern. Dadurch, dass sich die Ausspa- » rungen 15 und 16 vom Rand des Streifens her nach insen erstrecken, lassen sich die Federn mit den verengten Teilen 13 und 14 leicht in sie einschieben und dann durch Drehung in die richtige Lage bringen. Im gespannten Zustand der Feder 2 und 3 stützen sich die oberen und.unteren Ränder '· ,der die verengten Teile bildenden Aussparungen in den Federn auf der Ober- bzw. Unterseite des Isolierstreifens 4 ab, wodurch die Blattfedern 2 und 3 an der Stelle ihres Durch- ■ ganges durch den Streifen 4 einen Winkel von etwa 45° mit diesem einachliessen. Unterhalb des Isolierstreifens 4 enden die Federn 2 und .3 in Befestigungszungen· 17 bzw. 18,·die durch die verengten Teile 13 und 14 in den Aussparungen 15 und 16 in einem'derartigen'Abstand voneinander, gehalten-"c :-*. werden, dass dieser Abstand dem Abstand zwischen Löchern 20 unc 21 in einer Isolierplatte 19 mit bedruckter Bedrahtung in Form von leitern 22 und 23· entspricht, in welche Löcher

und 21 die J3efe st igungs Zungen 17 und 18 infolge ihrer gebogenen Gestalt klemmend eingebracht werden können. - ' Zur Erläuterung des Ausführungsbei'spieles sei erwähnt, dass

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die Blattfedern 2 und 3 z.B. aus etwa 0.25 mm dicker

Phosphorbronze hergestellt und etwa 2 cm lang sein können. Der Abstand zwischen den Enden der Federn 2 und 3 kann gleichfalls etwa 2 cm betragen, während die Dicke des Isolieratreifene 4, der z.3. aus Hartpapier bestehen kann, etwa 1 . mm sa'in kann. Der Deutlichkeit halber sind in der Zeichnung ■· mehrere Abmsssungen nicht im richtigen Verhältnis dargestellt.

Die StromaufUhrungsglieder 2 und 3, die im geschilderten /--■ Ausführunssbeispiel als 'gleichgcstaltete Blattfedern ausge-

bildet sind, können' selbstverständlich andere Formen haben.

/ '' Das Strorazuftihrungsglied 2 .kann z.3. eine stabförmige

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₍ / Torsionsfeder sein, in welchem Falle das- S ehalte lenient I bei

einer Lösung der Verbindung 7 seitlich aus der Zeichenebene weggeschwenkt wird. Die Aussparung 8 im Stromzuführungsglied 3 muss dann*bei Verwendung e^nes Anschlugsdrahtes 6 selbstverständlich nach der Seite gerichtet sein. Auch braucht t ' das StromzufOthrungsglied 3 nicht federnd zu sein,

sondern kann z.B. starr ausgebildet sein. Die Very/endung ^x^' glöichgestalteter Glattfeder 2 und 3 in Verbindung mit einem Iiolierstreifen 4, wie dies beim geschilderten AusfUhrungsbeispiel der Fall ist, ermöglicht jedoch eine, wirtschaftliche Anpassung an uine Vielfalt von Abmessungen und Eigenschaften des Sehaltelementes 1, indem z.3. die Länge des Streifens 1' anders gewählt wird. Unter Verwendung der gleichen Federn 2 und 3 ist es auch möglich, z.B. Streifen 4 oder andere Kör] aua Kunststoff zu verwenden, in denen die StromzufUhrungsglieder z.3. mit dem abgestutzten Ende festgeklemmt sind, ■ ' Die Enden der Stromz'ufUhrungsleiter 2 und 3 können an der

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Claims

PHN.1005 * _. · _ vom Schaltelement 1 abgekehrten Seite des Isolier-■ körpers 4 mit anderem Montagegliedern als den beschriebenen Lötzungen 17 und 18, z.3. mit Steckerstiften oder dergleichen, versehen sein. Auch kann die mechanische, feste Verbindung zwischen dem Anschlussdraht 5 und dor Feder 2 auf eine andere Weise hergestellt sein, .' z.3. durch Schweissen, Schrauben oder'Klemmen. Ferner ist es nicht unbedingt notwendig, dass die Anschlusselemente 5 /·"*-, — · und 6 drahtförmig sind, _ sie können z.B. auch kapp'enförmig sein, ohne dass sich die Wirkungsweisender thermischen. .' Sicherung dadurch wesentlich a'ndert. ι j S c h υ t τ, π. η s t) r ü c h e : \

1. Thermisch gesichertes elektrisches Schaltelement,

das an in Montagegliedern endenden Stromzuführungsgliedern • ' befestigt ist, mit denen Öas Element vorzugsweise auf einer gelochten Platte mit gedruckter Bedrahtung montiert werden kann, wobei zwischen einem der Stromzuführungsglieder und dem Schaltelement eine schmelzbare Verbindung vorhanden ist, die durch die Federkraft mindestens eines StromssufUhrungsgliedes unter mechanischer Vorspannung steht, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes federndes Stromzufu'hrungsglied (2) aus einer langgestreckten, an einem Ende ' (15) in einem Isolierkörper H) abgestützten und vorgespannten Feder besteht, deren anderes Unde mechanisch ' fest mit der von der''schmelzbaren Verbindung abgekehrten Seite (5) des Schalte.lemen.tes (1) verbunden ist, während ein zweites Stromzuführungsjlied (3),*an dem sich die schmelzbare VerbindUHj(T) befindet, ein langgestreckter Körper mit mit dem ersten Stromzufühji'ungaglied (2)

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vergleichbaren Abmessungen ist, der mit seinem einen Ende ebenfalls vom erwähnten Isolierkörper (4) abgestutzt wird, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass beim Schmelzen der schmelzbaren Verbindung der losgeschaolzene Teil (6) des Schaltelementes eine grössere Verschiebung erfährt als · das'mit dem Schaltelement mechanisch fest.verbundene Ende der Feder (2), während ferner jedes der Stromsuführungsglieder an der vom Schaltelement abgekehrten Seite des' Isolierkörpers mit einem Montageglied (17 oder 16), insbesondere einer lot baren .Befestigungszunge, versehen ist.

2. ' Schaltelement nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, "' dass das erste und zweite Stromzufuhrungsglied Blattfedern (2 bzw. 3) sind.

3. Schaltelement nach Anspruch 2_f dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper ein an den Enden mit Aussparungen (15, 16) versehener Streifen (4·) ist, und dass die Blattfedern (2,3) identisch und am vom Schaltelement abgekehrten Ende mit Aussparungen (13,14) versehen sind, die zusammen Mt den erwähnten Aussparungen,im Streifen die lösbaren Abstutzungen dieser Federn bilden.