DE3643622A1

DE3643622A1 - Schutzvorrichtung an varistoren

Info

Publication number: DE3643622A1
Application number: DE19863643622
Authority: DE
Inventors: Ernst-Guenther Jordan
Original assignee: Obo Bettermann OHG
Current assignee: Obo Bettermann OHG
Priority date: 1986-09-23
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über wachung von mindestens einem in einen Stromkreis integrierten, insbesondere scheibenförmigen Varistor, als Zusatz zur Patentanmeldung P 36 32 224.5.

Der Gegenstand dessen Verbesserung mit der Erfindung angestrebt wird, ist eine Vorrichtung zur Über wachung von mindestens einem in einen Stromkreis integrierten, insbesondere scheibenförmigen Varistor, wobei in einem Gehäuse auf mindestens einer Scheiben seite des Varistors ein bei unzulässiger Erwärmung des Varistors sich volumenvergrößerndes Element angeordnet ist, dem Element ein in den Strom kreis des Varistors eingeschalteter Unterbrecher zugeordnet ist und die Volumenvergrößerung dem Schaltweg zum Öffnen des Stromkreisunterbrechers entspricht.

Der Erfindung liegt die besondere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art unter Beibehaltung ihrer sicheren Funktion derart zu verbessern, daß eine wesentliche Vereinfachung der Vorrichtung erreichbar ist, die auch eine Verbilligung der Herstellung ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das sich volumenvergrößernde Element von einem Leiter des Varistors durchgriffen ist, der am Varistor mit Weichlot angelötet ist, und daß an der dem Varistor abgewandten Seite des sich volumenvergrößernden Elementes ein mit dem vorgenannten Leiter verbundenes Widerlager angeordnet ist, wobei zwischen dem Wider lager und dem Element unter Vorspannung eine Druck feder eingespannt ist, und wobei der Leiter das Schaltglied des Unterbrechers ist, welcher bei ge schlossenem Unterbrecher mittels der Lötstelle mit dem Varistor verbunden ist, bei geöffnetem Unter brecher jedoch vom Varistor getrennt ist.

Durch diese Ausgestaltung wird bei defektem Varistor infolge eines relativ geringen Fehlerstromes und einer daraus sich allmählich aufbauenden, relativ geringen Erwärmung des Varistors, die zum Schmelzen der Lötstelle nicht ausreicht, die Lötstelle aber durch die Druckfeder und ggf. durch das dabei sich ebenfalls erwärmende und allmählich sich im Volumen vergrößernde Element unterstützt gedehnt, um bei andauerndem, relativ geringem Fehlerstrom schließlich durchzureißen und damit den Varistorstromkreis einem Schalter ähnlich zu unterbrechen.

Bei hohem Fehlerstrom jedoch führt die daraus sich ergebende, relativ hohe Erwärmung mindestens annähernd zum Schmelzen der Lötstelle, wonach an sich schon die Kraft der Druckfeder ausreicht, um den elektrischen Leiter vom Varistor abzu reißen.

Die Druckfeder wird jedoch auch durch das im Volumen sich vergrößernde Element noch zumindest mittel bar unterstützt, weil durch die Volumenvergrößerung des vorgenannten Elementes die Vorspannung der Druckfeder zwangsläufig erhöht wird, so daß in diesem Falle eine äußerst flinke Öffnung des Varistor stromkreises erreicht wird.

Somit erübrigt sich ein bislang für erforderlich gehaltener elektrischer Schalter und ggf. auch eine zusätzlich in dem Varistorstromkreis einzufügende flinke Schmelzsicherung.

Bei alledem reicht zum Öffnen des Varistorstromkreises ein Federelement mit relativ geringer Federkraft aus.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der vorgenannte Leiter zu der Seite des Varistors, welche dem sich volumenvergrößernden Element gegenüberliegt, rechtwinklig gerichtet angeordnet ist, um zum Öffnen mit möglichst geringen Schaltwegen des Wider lagers auszukommen, woraus auch eine relativ flache Bauform der Vorrichtung resultiert.

Hierzu ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Druckfeder als Kegelfeder ausgebildet ist, wobei insbesondere zudem deren Windungsdurchmesser der Feder jeweils die kleine Windung in die benach barte große Windung eintaucht.

Um mittels des sich volumenvergrößernden Elementes möglichst hohe Schaltkräfte auf das Widerlager ohne Verzögerung ausüben zu können, ist es vorteil haft, wenn das Widerlager eine zur gegenüberliegenden Seite des sich volumenvergrößernden Elementes etwa gleich große, ebene Stützfläche aufweist, daß letztere zum sich volumenvergrößernden Element parallel verlaufend angeordnet ist und insbesondere zudem der vorgenannte Leiter mittig des Varistors angelötet ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorbeschriebenen Vorrichtung besteht noch darin, daß das Widerlager an einer Schmalseite eine farbige Signalfahne trägt, die bei volumenvergrößertem Element einem Gehäusefenster gegenüberstehend angeordnet ist, wobei vorzugsweise zudem die Signalfahne durch eine vom Widerlager abgebogene, mit Abstand vom Varistor angeordnete und zum am Varistor angelötetem Endteil des Leiters etwa parallel gerichtete Abwinklung gebildet ist.

Hierdurch wird auf einfache Weise die Unterbrechung des Varistorstromkreises eindeutig signalisiert, ohne dazu das Gehäuse öffnen zu müssen.

Hierzu kennzeichnet sich eine unter Umständen bevorzugte Variante dadurch, daß der Varistor an einer Schmalseite eine mit Temperaturmeßfarbe beschichtete Zone aufweist, die einem Gehäuse fenster gegenüber angeordnet ist, vorzugsweise derart, daß zwischen dem Varistor und dem sich volumenvergrößernden Element ein Streifen aus wärmeleitendem Werkstoff, insbesondere aus Metall, eingefügt ist, der zumindest am Varistor spiellos anliegt, eine Schmalseite des Varistors überragt und eine zur vorgenannten Schmalseite des Varistors etwa parallel verlaufende Abwinklung aufweist und daß letztere an der dem Gehäusefenster zuge wandten Seite mit Temperaturmeßfarbe beschichtet ist.

Dies hat den Vorteil, daß bereits geringfügige Fehlerströme optisch angezeigt werden, bevor der Varistorstromkreis unterbrochen worden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Überwachung eines Varistors im Längsschnitt;

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform ebenfalls im Längsschnitt.

Beiden Ausführungsformen ist ein in einem Gehäuse 1, insbesondere aus flammenwidrigem Kunst stoff eingefügter, scheibenförmiger Varistor 2 gemeinsam, der mittels zweier elektrischer Leiter 3 und 4 an einen Stromkreis angeschaltet ist.

Bei beiden Ausführungsformen ist ferner der Leiter 3 mittig der einen ersten Breitseite des Varistors 2 an diesem mittels einer Lötstelle 5 aus Weichlot befestigt, während der andere Leiter 4 an der anderen zweiten Varistorbreitseite in üblicher Weise unlösbar befestigt ist.

Zudem ist am Leiter 3, der von der ersten Breit seite rechtwinklig gerichtet abstrebt, ein mit Abstand von letzterer und zu letzterer plan parallel angeordnetes, relativ großflächiges Wider lager 6 befestigt.

Gemäß Fig. 1 ist an beiden Varistorbreitseiten je ein bei unzulässiger Erwärmung des Varistors 2 sich volumenvergrößerndes Element 7, zum Beispiel mittels Kleber befestigt, während gemäß Fig. 2 nur an der ersten Varistorbreitseite ein Element 7 angeordnet ist.

Die Elemente 7 erstrecken sich jeweils über die gesamte Varistorbreitseite. In dem der ersten Varistorbreitseite zugeordneten Element 7 ist ein Durchbruch vorgesehen, durch welchen der Leiter 3 hindurchgeführt ist.

Zwischen dem der ersten Varistorbreitseite zuge ordneten Element 7 und dem Widerlager 6 ist eine als Kegelfeder 8 ausgebildete Schraubendruckfeder angeordnet, die sich unter Federvorspannung einerseits am Element 7 und andererseits am Widerlager 6 abstützt, so daß unter anderem die Kegelfeder 8 durch das Element 7 gegen überhöhte Erwärmung durch den Varistor 2 geschützt ist.

Gemäß Fig. 1 hat das Widerlager 6 eine Abwinklung 9, welche zum am Varistor 2 angelöteten Endteil des Leiters 3 parallel verläuft und außenseitig eine Signalfahne 10 bildet, die zum Beispiel rot einge färbt ist.

In den Gehäusen 1 beider Ausführungsformen ist noch ein Fenster 11 vorgesehen.

Das Fenster 11 gemäß Fig. 1 ist so angeordnet, daß nur bei vom Varistor 2 gelöstem Leiter 3, also bei unterbrochenem Varistorstromkreis, die Signalfahne 10 sichtbar ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Varistor 2 und dem Element 7 ein Streifen 12 aus wärmeleitfähigem Material festeingefügt, der über die obere, dem Fenster 11 zugewandte Schmalseite des Varistors 2 hinausragt und in einer zur vorgenannten Schmalseite mit Abstand und zu letzterer parallel verlaufend angeordneten Abwinklung 13 endet, die bei intaktem Varistor 2 dem Fenster 11 gegenübersteht.

An der dem Fenster 11 zugewandten Seite ist die Abwinklung 13 mit Temperaturmeßfarbe 14 beschichtet. Letztere ist so gewählt, daß sie schon bei relativ geringer überhöhter Temperatur des Varistors 2 und somit auch des Streifens 12 samt Abwinklung 13 umschlägt.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung von mindestens einem in einen Stromkreis integrierten, insbesondere scheibenförmigen Varistor, als Zusatz zur Patentanmeldung P 36 32 224.5, wobei in einem Gehäuse auf mindestens einer Scheibenseite des Varistors ein bei unzulässiger Erwärmung des Varistors sich volumenvergrößerndes Element angeordnet ist, dem Element ein in den Stromkreis des Varistors eingeschalteter Unterbrecher zuge ordnet ist und die Volumenvergrößerung dem Schaltweg zum Öffnen des Stromkreisunterbrechers entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß das sich volumenvergrößernde Element (7) von einem Leiter (3) des Varistors durchgriffen ist, der am Varistor (2) mit Weichlot angelötet ist, und daß an der dem Varistor (2) abgewandten Seite des sich volumenvergrößernden Elementes (7) ein mit dem vorgenannten Leiter (3) ver bundenes Widerlager (6) angeordnet ist, wobei zwischen dem Widerlager (6) und dem Element (7) unter Vorspannung eine Druckfeder (8) eingespannt ist, und wobei der Leiter (3) das Schaltglied des Unterbrechers ist, welcher bei geschlossenem Unterbrecher mittels der Lötstelle (5) mit dem Varistor (2) verbunden ist, bei geöffnetem Unter brecher jedoch vom Varistor (2) getrennt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorgenannte Leiter (3) zu der Seite des Varistors (2), welche dem sich volumenvergrößernden Element (7) gegenüber liegt, rechtwinklig gerichtet angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Kegel feder (8) ausgebildet ist, wobei insbesondere zudem deren Windungsdurchmesser von Windung zu Windung so zunehmen, daß beim Anspannen der Feder jeweils die kleinere Windung in die benach barte große Windung eintaucht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (6) eine zur gegenüberliegenden Seite des sich volumen vergrößernden Elementes (7) etwa gleich große, ebene Stützfläche aufweist, daß letztere zum sich volumenvergrößernden Element (7) parallel verlaufend angeordnet ist und insbesondere zudem der vorgenannte Leiter (3) mittig des Varistors (2) angelötet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (6) an einer Schmalseite eine farbige Signalfahne (10) trägt, die bei volumenvergrößertem Element (7) einem Gehäusefenster (11) gegenüberstehend ange ordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalfahne (10) durch eine vom Wider lager (6) abgebogene, mit Abstand vom Varistor (2) angeordnete und zum am Varistor (2) ange lötetem Endteil des Leiters (3) etwa parallel gerichtete Abwinklung gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Varistor (2) an einer Schmalseite eine mit Temperaturmeß farbe (14) beschichtete Zone aufweist, die einem Gehäusefenster (11) gegenüber angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Varistor (2) und dem sich volumenvergrößernden Element (7) ein Streifen (12) aus wärmeleitendem Werkstoff, insbesondere aus Metall, eingefügt ist, der zumindest am Varistor (2) spiellos anliegt, eine Schmalseite des Varistors (2) überragt und eine zur vorgenannten Schmalseite des Varistors (2) etwa parallel verlaufende Abwinklung (13) aufweist und daß letztere an der dem Gehäuse fenster (11) zugewandten Seite mit Temperatur meßfarbe (14) beschichtet ist.