DE2826205C2

DE2826205C2 - Temperatursicherung für elektrische Geräte

Info

Publication number: DE2826205C2
Application number: DE2826205A
Authority: DE
Inventors: Walter 8500 Nürnberg Hollweck
Original assignee: INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Current assignee: INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1986-11-20
Also published as: GB2027995A; GB2027995B; BE876991A; US4307370A; DE7817937U1; FR2428908B1; DE2826205A1; FR2428908A1

Description

Diese Schutzvorrichtung ist insofern nachteilig, als auch bei ihr Langzeit Veränderungen der Schmelzteile auftreten können. Ferner ist die Montage dieses Teiles relativ schwierig, da zwei gesonderte Schmelzteile in gesonderte Nuten des Trennelementes eingelegt werden müssen und sodann die Wärmeübertragungsplatte gegen die Vorspannung der Feder befestigt werden muß.

Die Schmebteile haben femer einen relativ dünnen Querschnitt und stehen laufend unter einer durch den Federdruck ausgeübten Scherbelastung, so daß Iängerfristig zu befürchten ist, daß sie bereits bei mittleren Temperaturerhöhungen nachgeben und die Sicherung damit anspricht

Schließlich ist aus US-PS 33 86 063 eine temperaturabhängige Sicherung nach Art einer Schmelzsicherung bekanntgeworden. Innerhalb einer. Sicherungsgehäuses ist ein Hohlraum angeordnet, der die Form eines langgestreckten Zylinders mit rundem Querschnitt aufweist Durch die Stirnenden des Hohlraumes stehen zwei Leiterabschnitte herein, die von einer wachsartigen Schicht umgeben und über eine Schmelzmateria!brücke miteinander verbunden sind. Wenn infolge einer starien Umgebungstemperaturerhöhung das Gehäuse — bestehend aus einer Mischung aus Asphalt und Sand — stark erhitzt wird, beginnt der Wachskörper innerhalb des Hohlraumes zu erweichen und gestattet es der Sicherungsverbindung, sich aufzulösen und den Strompfad zu trennen. Zwar ist bei dieser Sicherung infolge des Einschlusses des metallischen Schmelzmaterials in die Wachsmasse eine Schmelzmaterialoxydation weitgehend verhindert, jedoch steht das angesprochene Schmelzmaterial nicht unter mechanischer Belastung. Besonders nachteilig wirkt sich an dieser vorbekannten Sicherung aus, daß sie nicht nur auf äußere Wärmebeeinflussung, sondern auch auf die Stromwärme des durch sie fließenden Stromes reagiert, so daß ihr Ansprechverhalten nur sehr schwer zu kontrollieren und bestimmen ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperatursicherung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß die Formstabilität des Schmelzloteinsatzes auch über lange Zeiträume in Temperaturbereichen knapp unterhalb der Ansprechtemperatur gesichert ist und eine das Schmelzverhalten des Schmelzlotes verändernde Oxydation vermieden wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Als Kern der Erfindung wird es angesehen, den unter mechanischem Druck stehenden Schmelzmaterialeinsatz im wesentlichen vollständig mit einer gesonderten, starren und vorzugsweise zylindrischen Hülse zu umgeben, die einerseiis als korsettartige Stütze wirkt und damit ein Fließen des Schmelzeinsatzes bei steigenden Temperaluren weitgehend verhindert, zum anderen aber auch das Schmelzlot so weit umschließt, daß allzu rasche Oxydationserscheinungen verhindert werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schcmatischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Temperaiursicherung von der Seite im Schnitt gesehen, vor dem Auslösen,

Fig. 2 die Temperatursicherung von der Seite im Schnitt gesehen, nach dem Auslösen,

F i g. 3 die Temperatursicherung von oben gesehen,

F i g. 4 das weitere Ausfiiiirungsbeispiel von der Seite im Schnitt gesehen,

F i g. 5 das weitere Ausführungsbeispiel von oben gesehen.

Bei den Fig. 1 —3 sind in einem Isolierteil 1 die elektrischen Anschlüsse 2 und 3, sowie die Kontaktfedem 5 bzw. 6 mitteis des Nietes 6 bzw. 7 ortsfest angeordnet Die Wärmeübertragungsplatte 8, welche gleichzeitig als Befestigungsplatte mit seitlichen Lappen 9 und 10 zur Halterung in einem elektrischen Gerät dient, ist mit dem Isolierteil 1 an der den Kontaktfedern 4 und 5 gegenüberliegenden Seite gehalten. In einer Vertiefung 11 des Isolierteils 1 befindet sich ein Schmelzloteinsatz IZ welcher an seinem Umfang von einer starren, beispielsweise zylindrischen Hülse 13 umgeben ist Die Hülse 13 weist an ihren Enden Öffnungen 14 und 15 auf, so daß das darin befindliche Schmelzlot 12 einerseits direkt mit der Wärmeübertragungsplatte 8 in Berührung steht In der der Wärmeübertragungsplatte 8 gegenüberliegenden Öffnung 15 der Hülse 13 ist der im Isolierteil 1 verschiebbar gelagerte Übertragungsstift 16 aus Isoliermaterial andererseits so angeordnet iaß er mit dem Schmelzlot 12 und mit der Kontaktfeder 5 in Eingriff steht Die Kontaktfeder 5 ist in Richtung zum Isolierten 1 vorgespannt so daß beim Schmelzen des Schmelzlotes 12 die Kontaktfedem 4 und 5 getrennt werden.

Wird der Schmelzpunkt des Scbmelzlotes 12 erreicht, taucht der Übertragungsstift 16, durch die Federkraft der Kontaktfeder 5 unterstützt, in die Hülse 13 ein und verdrängt das dünnflüssige Schmelzlot 12 aus der Hülse 13.

Aus Fig 2 ist ersichtlich, wie das bereits geschmolzene Lot 12' aus der Öffnung 14 der Hülse 13 getreten ist und sich dann in der Vertiefung 11 des Isolierteiles 1 befindet. Der Übertragungsstift 16 ist bis zur Wärmeübertragungsplatte 8 in die Hülse 13 eingetaucht und die Kontaktfeder 5 hat sich von der Kontaktfeder 4 getrennt

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel nach den F i g. 4 und 5 ist das Isolierteil 17, in welchem die elektrischen Anschlüsse 2 und 3 sowie die Kontaktfedern 4 und 5 befestigt sind und der Übertragungsstift 16 für die Temi'Cratursicherung verschiebbar gelagert ist, so gestaltet, daß in demselben Isolierteil 17 die elektrischen Anschlüsse 18 und 19 mit dem elektrischen Kontakt 20 und eine Kontaktfeder 21 mit dem elektrischen Kontakt 22, sowie ein Übertragungsstift 23 für einen Temperaturregler mit einer gewölbten Bimetallscheibe 24 angeordnet ist. Die in der Wärmeübertragungsplatte 24 gelagerte Bimetallscheibe 25 ändert bei einer Temperaturänderung ihre Wölbungshöhe und der Übertragungsstift 23 gibt diese Wölbungshöhenänderung an die Kontaktfeder 21 weiter, wodurch die Kontakte 20 und 22 geöffnet oder geschlossen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Patentansprüche: der Übertragungsstift (16) im Auslösezustand die Hülse (13) bis zur Wärmeübertragungsplatte (8)

1. Temperatursicherung für elektrische Geräte durchsetzt

mic folgenden Merkmalen: 5 7. Temperatursicherung nach einem der vorherge

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß sie

— die Temperatursicherung besteht aus einstückig mit einem Temperaturregler ausgebildet

ist wobei im Isolierteil der Temperatursicherung

— einem Isolierten mit elektrischen Anschlüs- elektrische Anschlüsse (18, 19) mit einem weiteren sen und Kontaktelementen zur Herstellung io Kontakt (20), eine weitere Kontaktfeder (21) mit eieines elektrischen Strompfades, nem weiteren elektrischen Kontakt (22) sowie ein

— einer Wärmeübertragungsplatte, weiterer Übertragungsstift (23) des Temperaturreg-

— einem Schmelzmaterialeinsatz als thermi- lers angeordnet sind und der weitere Übertragungsscher Auslöser, sowie stift (23) die Wölbungshöhenänderung einer in der

— einem Übertragungsstift aus Isoliermateri- is Wärmeübertragungsplatte (24) gelagerten Bimetallal, schnappscheibe (25) auf die weitere Kontaktfeder

(21) überträgt

— der im Bereich des Isolierteils axial

verschiebbar geführt ist,

— an seinem einen Ende mit dem 20
Schmelzmaterialeinsatz und

— an seinem anderen Ende mit den Kon- Die Erfindung betrifft eine Temperaiursicherung für taktelementen in Eingriff steht, elektrische Geräte mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

gekennzeichnetdurch folgende Merkmale: 25 Aus der DE-OS 23 39 674 ist ein kombinierter Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung bekannt Der

— Der SchmelzmateriaHnsatz (Schmelzlot 12) ist die Schmelzmetallsicherungsteil beinhaltende Teil dieim wesentlichen vollständig von einer geson- ses Gerätes besteht aus einem Isolierteil mit elektriderten, starren, im wesentlichen zylindrischen sehen Anschlüssen und Kontaktelementen zur Herstel-Hülse (13) umgeben, die 30 lung eines elektrischen Strompfades, einer Wärmeübertragungsplatte, einem Schmelzmaterialeinsatz als ther-

— an ihren beiden Enden Öffnungen (14, 15) mischer Auslöser, sowie einem Übertragungsstift aus aufweist derart ^Jaß der Schmelzmaterial- Isoliermaterial, wobei der Übertragungsstift im Bereich einsatz (Schmelzlot 12) einerseits direkt auf des Isolierteils axial verschiebbar geführt ist, an seinem der Wärmeübertr-gungsplatte (8) aufliegt 35 einen Ende mit dem Schmelzmaterialeinsatz und an sei- und in die der Wärmeübertragungsplatte nem anderen Ende mit den Kontaktelementcn in Ein-(8) gegenüberliegende öffnung (15) der ge- griff steht

sonderten Hülse (13) der Übertragungsstift Die bekannte, mit dem Temperaturregler kombinier-

(16) eintaucht sowie mit dem Schmelzlot te Schmelzmetallsicherung Bt insofern nachteilig, als

(12) in Eingriff steht, wobei das Schmelzlot 40 sich aufgrund der Anordnung und Ausbildung des

(12) durch die Hülse (13) radial, den Über- Schmelzmaterials zum einen infolge von Strukturände-

tragungsstift (16) auf der einen Stirnseite rungen durch Oxydationseffekte der Schmelzpunkt des

und die Wärmeübertragungsplatte (S) auf Schmelzmaterials langfristig verändert und zum ande-

der anderen Stirnseite oxydationshem- ren das Schmelzmaterial langfristig zum Fließen neigt,

mend umschlossen ist. 45 da es als ungestütztes Bauteil über den Übertragungsstift aus Isoliermaterial dem Druck der Kontaktelemen-

2. Temperatursicherung nach Anspruch 1, da- te ausgeliefert ist. Dieses Fließen tritt umso mehr auf, je durch gekennzeichnet, daß die Hülse (13) zusammen öfter und je näher sich die Temperatursicherung von mit dem Schmelzlot (12) durch die Vorspannung ei- unten der Ansprechtemperatur nähen.

nes der Kontaktelemente (Kontaktfeder 5) im Ar- 50 Schließlich lösen sich in vollkommen unkontrollierter

beitszustand gegen die Wärmeübertragungsplatte Weise im Falle des Ansprechens das Schmelzmaterial

(8) gedruckt wird. und/oder der Übertragungsstift aus ihrer Ursprungsla-

3. Temperatursicherung nach Anspruch 1 oder 2, ge, was in empfindlichen elektrischen Geräten zu nicht dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzloteinsatz mehr behebbaren Störungen oder Schaden führen kann. (Hülse 13, Schmelzlot 12) in einer Ausnehmung (11) 55 Aus DE-OS 22 20 264 ist ferner eine Überhitzungsdes Isolierteils (1) angeordnet ist. schutz- oder -anzeigevorrichtung bekanntgeworden, die

4. Temperatursicherung nach einem der vorherge- einen etwa zylinderförmigen Körper aufweist, in dem henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktfedern befestigt sind, deren Kontaktflädas verflüssigte Schmelzlot (12) aus der der Wärme- chen aufgrund ihrer Federvorspannung aufeinander zu übertragungsplatte (8) zugewandten öffnung (14) 60 gerichtet sind. Ein keilförmiges Trennelement wird der Hülse (13) durch den in die Hülse eintauchenden durch zwei halbkreissegmentartige Schmelzteile gegen Übertragungsstift (16) ausgedrückt wird. die Kraft einer Feder im Bereich einer Wärmeübertra-

5.Temperatursicherung nach einem der vorherge- gungsplatte gehalten. Wenn sich die Wärmeübertra-

henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gungsplatte soweit erwärmt, daß eine Erweichung oder

das geschmolzene Schmelzlot (12) nach thermischer 65 ein Schmelzen der beiden Schmelzteile eintritt, wird

Auslösung in der Ausnehmung (11) des Isolierteils durch die Federkraft das keilförmige Trennelement zwi-

(1) eingeschlossen ist. sehen die beiden Kontaktfedern gepreßt, die dadurch

6.Temperatursicherung nach einem der vorherge- dauerhaft geöffnet werden.