DE19514853C2 - Temperaturwächter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Bimetall-Schaltwerk - Google Patents
Temperaturwächter mit einem bei Übertemperatur schaltenden Bimetall-SchaltwerkInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturwächter mit
einem bei Übertemperatur schaltenden Bimetall-Schaltwerk und
einem damit verschalteten Heizwiderstand, der im Sinne einer
Selbsthaltefunktion wirkt und an einer Folie ausgebildet ist,
die zur elektrischen Isolation vorgesehen ist.
Ein derartiger Temperaturwächter ist aus der US 5,233,325
bekannt.
Der bekannte Temperaturwächter umfaßt ein Bimetall-Schaltwerk
mit einer isolierenden Trägerplatte, an der ein fester Kontakt
sowie ein beweglicher Kontakt befestigt sind. Der bewegliche
Kontakt ist mit einem Ende eines Bimetall-Streifens verbunden,
der bei Erwärmung den beweglichen von dem festen Kontakt abhebt.
Der feste Kontakt sowie das andere Ende des Bimetall-Streifens
sind mit an der Trägerplatte vorgesehenen Anschlußelementen
für die Verschaltung des bekannten Temperaturwächters verbunden.
Ferner ist eine Isolierfolie vorgesehen, die im montierten
Zustand den festen Kontakt gegenüber einem Gehäuse isoliert,
in das das Bimetall-Schaltwerk eingeschoben und danach vergossen
wird. An dieser Isolierfolie ist ein Heizwiderstand für
Selbsthaltezwecke ausgebildet, der mit den beiden Anschluß
elementen verbunden ist.
Auch aus der DE 43 35 639 A1 ist ein Temperaturwächter bekannt,
bei dem ein Heizwiderstand als Folienelement ausgebildet sein
kann.
Ein aus der EP 0 284 916 A2 bekannter Temperaturwächter umfaßt
ein von einem Deckelteil aus Kaltleitermaterial verschlossenes
Gehäuseteil, in dem das Schaltwerk angeordnet ist. Das Bimetall-
Schaltwerk umfaßt in bekannter Weise eine Bimetall-Schnappscheibe
sowie eine Federscheibe, an der ein bewegliches Kontaktteil
gehalten ist. Unterhalb der Ansprechtemperatur der Bimetall-
Schnappscheibe wird das bewegliche Kontaktteil durch die
Federscheibe gegen ein festes Kontaktteil am Deckel gedrückt,
das sich nach Art eines Nietes durch den Deckel erstreckt und
außen in einen Kopf übergeht. Das Gehäuseteil ist aus elektrisch
leitendem Material gefertigt, so daß das Schaltwerk bei niedrigen
Temperaturen eine leitende Verbindung zwischen dem Gehäuseteil
und dem Kopf des festen Kontaktteiles herstellt. Der Deckel
ist in leitender Verbindung sowohl mit dem festen Kontaktteil
als auch mit dem Gehäuseteil, so daß er elektrisch parallel
zu dem Schaltwerk geschaltet ist.
Wenn das Schaltwerk jetzt infolge einem zu hohen Temperatur
öffnet, fließt der Strom von dem festen Kontaktteil durch den
durch den Deckel gebildeten Kaltleiterwiderstand zu dem Gehause
teil, wodurch sich der Kaltleiterwiderstand erwärmt und das
Schaltwerk geöffnet hält, auch wenn die das Schalten auslösende
Übertemperatur nicht mehr vorhanden ist. Auf diese Weise wirkt
der Kaltleiterwiderstand im Sinne einer Selbsthaltefunktion.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel aus dieser Druckschrift
umfaßt der Deckel ein keramisches Trageteil, auf dem ein
Kohlewiderstand angeordnet ist, der als Heizwiderstand für die
Selbsthaltefunktion sorgt.
Wenn der Deckel aus Kaltleitermaterial gefertigt ist, weist
er nicht die erforderliche Druckstabilität auf, die im
rauhen Alltagseinsatz des bekannten Temperaturwächters häufig
erforderlich ist. Derartige Temperaturwächter werden nämlich
zur Temperaturüberwachung von Motoren, Heizwendeln etc. ein
gesetzt, wobei sie häufig starken mechanischen Belastungen
infolge der mit dem Betrieb der zu schlitzenden Verbraucher
verbundenen Vibrationen ausgesetzt sind. Dabei können auch starke
Drücke auf den Deckel des Temperaturwächters ausgeübt werden.
Wenn der Parallelwiderstand ein Kohlewiderstand ist, so kann
der Deckel selbst zwar aus einem mechanisch stabileren Material
bestehen, der Temperaturwächter weist jedoch andere Nachteile
auf. Insbesondere bei einem Kohlewiderstand kann es nämlich
vorkommen, daß das Bimetall-Schaltwerk infolge zu hoher
Temperaturentwicklung des Kohlewiderstandes irreparabel zerstört
wird. Dies ist bei einem Kaltleiterwiderstand aus parallel
geschaltetem Heizwiderstand nicht möglich, da der Kaltleiter
widerstand infolge seines temperaturabhängigen Widerstandswertes,
der mit steigender Temperatur steigt, in seiner Temperatur
ausbringung einstellbar ist, bzw. sich selbst regelt, so daß
eine irreversible Schädigung des Schaltwerkes infolge von
Übertemperaturen im Selbsthaltebetrieb vermieden wird.
Ein weiterer, bekannter Temperaturwächter umfaßt eine mit leitenden
oder isolierenden Beschichtungen versehene Keramikträgerplatte,
auf der ein gekapseltes Bimetall-Schaltwerk angeordnet ist,
neben dem ein Kaltleiterbaustein sitzt, der elektrisch parallel
zu dem Schaltwerk geschaltet ist, um für die Selbsthaltefunktion
zu sorgen. Auf der Keramikträgerplatte ist weiter ein Dick
schichtwiderstand angeordnet, der unter das Schaltwerk führt
und mit diesem in Reihe geschaltet ist.
Der bekannte Tempraturwächter wird in Reihe mit einem zu
schützenden Verbraucher geschaltet, so daß er von dem Betriebs
strom des Verbrauchers durchflossen wird. Gleichzeitig steht
dieser Temperaturwächter in bekannter Weise in thermischer
Verbindung mit dem zu überwachenden Verbraucher. Erhöht sich
der Betriebsstrom des Verbrauchers infolge eines Defektes in
unzulässiger Weise, so heizt der in Reihe geschaltete Dick
schichtwiderstand das Schaltwerk so weit auf, daß dieses öffnet,
so daß der parallel geschaltete Kaltleiterwiderstand den Strom
übernimmt. Wegen des hohen Widerstandes des Kaltleiter
widerstandes geht der Betriebsstrom des Verbrauchers jetzt auf
ein unschädliches Maß zurück, das jedoch ausreicht, über die
Ohm′sche Verlustleistung in dem Kaltleiterwiderstand eine
Temperatur aufrecht zu erhalten, die das Schaltwerk öffnet.
Selbstverständlich öffnet der bekannte Temperaturwächter auch
dann, wenn der Verbraucher eine zu hohe Temperatur aufweist,
woraufhin das Bimetall-Schaltwerk ebenfalls öffnet und der
Kaltleiterwiderstand den Strom übernimmt und eine Temperatur
aufrechterhält, die den Temperaturwächter offen bleiben läßt.
Bei diesem Temperaturwächter ist von Nachteil, daß er eine
relativ sperrige und große Bauweise aufweist, die insbesondere
auf die Keramik-Trägerplatte zurückzuführen ist.
Weiter ist aus der DE 41 42 716 A1 ein selbsthaltender
Temperaturwächter in Miniaturausführung bekannt, bei dem ein
parallel geschalteter Heizwiderstand und ein in Reihe geschalte
ter Heizwiderstand für eine Stromüberwachung vorhanden sind.
Der Vorwiderstand ist als Ätz- oder Stanzteil bzw. als mit einem
Widerstand bedruckte Folie in unmittelbarer Nähe sowie in
thermischem und elektrischem Kontakt mit der Federscheibe des
Bimetall-Schaltwerkes derart angeordnet, daß er unten im
Bodenteil des Gehäuses zum Liegen kommt.
Neben dem aufwendigen Zusammenbau des bekannten Temperatur
wächters ist es weiter von Nachteil, daß die hier als Heiz
widerstände verwendeten Ätz- oder Stanzteile hinsichtlich des
Widerstandswertes nicht allzu genau und nur auf einen kleinen
Widerstandsbereich gefertigt werden können. Ferner ist ein
zusätzliches Isolierbauteil zwischen dem Gehäuseboden und dem
Heizwiderstand und aus Gründen der Widerstandseinstellung
meistens ein zusätzlicher, außen aufgesetzter weiterer hoch
ohmiger Widerstand in Reihe zu dem erwähnten Vorwiderstand
erforderlich, was insgesamt den Fertigungsaufwand und auch die
Außenabmessungen vergrößert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, einen selbsthaltenden Temperaturwächter
von der eingangs genannten Art zu schaffen, der
bei einfachem Aufbau leicht zu montieren und
allgemein preiswert herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Temperaturwächter ein das Schaltwerk aufnehmendes Gehäuseunter
teil aus leitfähigem Material, sowie
ein das Gehäuseunterteil verschließendes Deckelteil aus leit
fähigem Material, aufweist, und die
Folie für eine erforderliche Isolation zwischen
dem Gehäuseunterteil und dem Deckelteil sorgt.
Die sowieso benötigte Isolierfolie zwischen Gehäuseunterteil
und Deckelteil kann jetzt nämlich gleichzeitig als Folie mit
daran ausgebildetem Heizwiderstand vorgesehen werden. Der
artige Temperaturwächter mit Metallgehäuse sind bspw. aus der
DE-AS-21 21 802 bekannt. Die Kontaktierung des bekannten
Temperaturwächters erfolgt einerseits über das Deckelteil und
andererseits über das Gehäuseunterteil, so daß eine Isolierfolie
zwischen diesen beiden Gehäuseteilen erforderlich ist. Durch
die hier erwähnte Maßnahme kann also der bekannte Temperatur
wächter auf überraschend einfache Weise mit einer Selbsthalte
funktion ausgestattet werden, wobei weiterhin die mechanisch
sehr zuverlässige Konstruktion erhalten bleiben kann, die hohen
Drücken standhält. Weiter ist von Vorteil, daß die Konstruktion
und die Montage sowie die dafür vorgesehenen Vorrichtungen,
wie z. B. Handhabungsapparate usw., nicht geändert werden müssen,
vielmehr wird im üblichen Montageprozeß lediglich statt der
bisher verwendeten Isolierfolie die Folie mit dem erfindungsgemäß
daran vorgesehenen Heizwiderstand verwendet.
Die Folie kann aber auch andere Funktionen übernehmen, so kann
sie z. B. gleichzeitig einen Schutz gegen Verschmutzungen oder
ähnliches bieten, um einen in rauher und ggf. schmutzanfälliger
Umgebung eingesetzten neuen Temperaturwächter gegen den Eintrag
von die Funktion beeinträchtigenden Schmutzpartikeln zu iso
lieren.
In einem Ausführungsbeispiel ist es dann bevorzugt, wenn die
Folie ein- oder beidseitig mit Widerstandsmaterial versehen,
vorzugsweise mit Widerstandsbahnen beschichtet oder bedruckt
ist.
Hier ist von Vorteil, daß der Widerstandswert je nach den
gewünschten Gegebenheiten angepaßt werden kann, indem ent
weder eine einseitig oder eine beidseitig mit Widerstands
material versehene Folie verwendet wird. Durch die Geometrie
der Widerstandsbahnen kann der Widerstandswert weiter einge
stellt werden.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Folie ein Widerstands
material aus Kaltleitermaterial aufweist.
Hier ist von Vorteil, daß auch bei dem neuen Heizwiderstand
an der Folie die eingangs erwähnten Vorteile des Kaltleiter
widerstandes realisiert werden können, also der Schutz vor
Übertemperaturen durch die Selbstregelung.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Folie zumindest an einer
Stelle durchkontaktiert ist, so daß das Widerstandsmaterial
auf beiden Seiten der Folie elektrisch miteinander verbunden
ist.
Hier ist von Vorteil, daß sich eine einfache Kontaktierung
zu Deckelteil und Gehäuseunterteil ergibt. Die Folie stellt
sozusagen zwei in Reihe geschaltete Bereiche aus Widerstands
material und/oder Leitermaterial dar, die durch einfaches Ein
legen in das Gehäuseunterteil mit diesem in Kontakt gelangen.
Das Deckelteil wird dann auf die Folie aufgelegt, wodurch der
zweite Kontakt hergestellt wird. In üblicher Weise werden dann
die Ränder des Gehäuseunterteiles umgebördelt, so daß das
Deckelteil fest an dem Gehäuseunterteil gehalten wird. Der
Heizwiderstand ist jetzt parallel zu dem Bimetall-Schaltwerk
geschaltet, das wie eingangs erwähnt, einerseits über die
Federscheibe mit dem Gehäuseunterteil und andererseits über
das bewegliche Kontaktteil mit dem Deckel in Verbindung steht,
wenn das Schaltwerk geschlossen ist.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Folie eine Heizfolie ist,
die eine isolierende Kunststoffolie mit als Heizwiderstand
dienenden Leiterbahnen aufweist.
Auch diese Maßnahme ist im Hinblick auf eine einfache
Kontaktierung bevorzugt, die Heizfolie wird genauso wie die
zuvor erwähnte Folie als Isolierfolie verwendet. Die Leiterbahnen
sind dabei so angeordnet, daß sie sowohl mit dem Deckelteil
als auch mit dem Gehäuseunterteil in Verbindung geraten, wenn
der Temperaturwächter auf übliche Weise zusammengebaut wird.
Dabei ist es ferner bevorzugt, wenn die Folie eine Kaltleiter
folie, vorzugsweise eine PTC-Folie ist.
Hier ist von Vorteil, daß die Folie insgesamt als Kaltleiter
widerstand ausgebildet sein kann, wodurch sich die Kontaktierung
zu Deckelteil und Gehäuseunterteil sehr einfach gestaltet.
Andererseits ist es bevorzugt, wenn die Folie bereichsweise
mit Widerstandsmaterial versehen ist.
Hier ist von Vorteil, daß durch die Wahl der Größe und ggf.
Geometrie des Widerstandsmaterials der Widerstandswert des
Heizwiderstandes genau eingestellt werden kann.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Folie einseitig mit Wider
standsmaterial versehen ist und auf der anderen Seite der
Kontaktierung dienende Leiterbahnen aufweist.
Dies ist eine andere vorteilhafte Weise, wie die auch der
elektrischen Isolation zwischen Deckelteil und Gehäuseunterteil
dienende Folie ohne einen Kurzschluß zu bewirken für eine
Parallelschaltung des Heizwiderstandes zu dem Bimetall-Schaltwerk
sorgen kann.
Allgemein ist es bevorzugt, wenn die Folie ggf. unter Zwischen
lage von weiterem isoliermaterial zwischen Gehäuseunterteil
und Deckelteil eingeklemmt wird.
Hier ist von Vorteil, daß sich der neue Temperaturwächter nicht
nur leicht montieren läßt, sondern daß auch auf einfache Weise
einerseits ein Kurzschluß vermieden und andererseits eine
Kontaktierung des Heizwiderstandes bewirkt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen neuen Temperaturwächter in einer geschnittenen
Seitenansicht, bei dem an der Isolierfolie ein aus
Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellter Heiz
widerstand ausgebildet ist;
Fig. 2 eine für den Einbau in den Temperaturwächter aus
Fig. 1 geeignete Isolierfolie, vor dem Einbau,
vergrößert und nicht maßstabsgerecht;
Fig. 3 in einer Darstellung wie Fig. 2 ein weiteres Aus
führungsbeispiel der mit einem Heizwiderstand ver
sehenen Isolierfolie;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Isolierfolie aus Fig. 3.
In Fig. 1 ist in einem Axialschnitt eine Ausführungsform des
neuen Temperaturwächters 10 gezeigt. Der Temperaturwächter 10
umfaßt ein topfförmiges Gehäuseunterteil 11 sowie ein das
Gehäuseunterteil 11 verschließendes Deckelteil 12, das auf einer
umlaufenden Schulter 13 des Gehäuseteiles 11 aufliegt. Der
Temperaturwächter 10 ist über einen Bördelrand 14 des Gehäuse
unterteiles 11 verschlossen, der das Deckelteil 12 auf die
umlaufende Schulter 13 drückt.
In dem Inneren des Gehäuseunterteiles 11 befindet sich ein
Bimetall-Schaltwerk 15, das von üblicher Konstruktion ist. Es
umfaßt eine Federscheibe 16, die ein,bewegliches Kontaktteil
17 trägt, über das eine Bimetall-Schnappscheibe 18 gestülpt
ist. Die Federscheibe 16 stützt sich an einem Boden des topf
förmigen Gehäuseunterteiles 11 ab und spannt so das bewegliche
Kontaktteil 17 gegen ein festes Kontaktteil 20 vor, das innen
an dem Deckelteil 12 vorgesehen ist.
Bei diesem Temperaturwächter 10 sind Gehäuseunterteil 11 sowie
Deckelteil 12 aus leitfähigem Material, vorzugsweise aus Metall
gefertigt, so daß eine Isolierfolie 22 vorgesehen ist, die das
Deckelteil 12 gegenüber dem Gehäuseunterteil 11 isoliert. Die
Kontaktierung des Temperaturwächters 10 erfolgt einerseits über
das Deckelteil 12 und andererseits über das Gehäuseunterteil
11, wie das an sich bekannt ist.
In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand weist das Schaltwerk 15 eine
Temperatur unterhalb seiner Ansprechtemperatur auf, so daß es
sich im geschlossenen Zustand befindet, in dem es für eine
leitende Verbindung zwischen dem festen Kontaktteil 20 und damit
dem Deckelteil 12 sowie dem Boden 19 und damit dem Gehäuse
unterteil 11 sorgt.
Wird die Temperatur des Schaltwerkes 15 jetzt erhöht, so schnappt
die Bimetall-Schnappscheibe 18 plötzlich von der gezeigten
konvexen Form in eine konkave Form um und stützt sich an der
Unterseite des Deckelteiles 12 derart ab, daß es das bewegliche
Kontaktteil gegen die Kraft der Federscheibe 18 von dem festen
Kontaktteil 20 abhebt.
Insoweit ist die Konstruktion des neuen Temperaturwächters 10
bekannt, der wegen seines aus Metall gefertigten Gehäuses eine
hohe Druckstabilität aufweist.
Erfindungsgemäß ist an der Isolierfolie 22 jetzt ein in Fig. 1
der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigter Heizwiderstand 23
ausgebildet, der auf noch zu beschreibende Weise parallel zu
dem Bimetall-Schaltwerk 15 geschaltet ist. Solange sich das
Bimetall-Schaltwerk 15 in der in Fig. 1 gezeigten geschlossenen
Stellung befindet, ist der Heizwiderstand 23 überbrückt und
zeigt keine Wirkung. Wenn sich das Bimetall-Schaltwerk infolge
einer Übertemperatur jedoch öffnet, so übernimmt der Heiz
widerstand 23 einen Teil des bisher durch den Temperaturwächter
10 geflossenen Stromes, der den Heizwiderstand 23 so weit
aufheizt, daß im Inneren des Temperaturwächters 10 eine
Temperatur erzeugt wird, die auch bei Abfall der das Schalten
bewirkenden äußeren Übertemperatur ausreicht, um das Bimetall-
Schaltwerk 15 zumindest noch für eine gewisse Weile in dem
geöffneten Zustand zu halten. Die Isolierfolie 22 kann dabei
so ausgebildet sein, daß sie einen zu schnellen Wärmeverlust
aus dem Inneren des Temperaturwächters 10 verhindert.
Der Heizwiderstand 23 kann in
diesem Falle so bemessen sein, daß er allein über lange Zeit
die erforderliche Temperatur in dem Inneren des Temperatur
wachters 10 nicht halten kann, jedoch dazu beiträgt, daß diese
Temperatur sich nur so langsam abbaut, daß die gewünschte
Einschaltverzögerung erreicht wird.
Damit weist die
Isolierfolie 22 also zwei Funktionen auf, zum einen dient sie
der elektrischen und/oder thermischen Isolation und zum anderen
ist an ihr der Heizwiderstand 23 ausgebildet, der die Selbst
haltefunktion bewirkt oder aber unterstützt.
Ein besonderer Vorteil des neuen Temperaturwächters 10 liegt
darin, daß bekannte Konstruktionen, die bereits eine Isolierfolie
aus den oben genannten Gründen zur elektrischen Isolation
verwenden, vollständig beibehalten werden können, die Isolier
folie 22 muß lediglich zusätzlich mit einem Heizwiderstand 23
versehen werden. Das bedeutet aber, daß in dem üblichen
Fertigungsprozeß lediglich die bisher verwendete reine Isolier
folie gegen eine erfindungsgemäße Isolierfolie mit Heizwiderstand
ausgetauscht werden muß, so daß überhaupt keine Rüstkosten für
die Produktionsvorrichtungen auftreten. Der neue Temperatur
wächter 10 weist alle die bekannten und gewünschten mechanischen
und elektrischen Eigenschaften auf, die im Markt bereits
eingeführt sind, und erhält jetzt auf diese extrem einfache
Weise zusätzlich eine Selbsthaltefunktion.
Wie dieser Heizwiderstand 23 an der Isolierfolie 22 ausgebildet
werden kann, wird jetzt beispielhaft im Zusammenhang mit den
Fig. 2 bis 4 erörtert.
In Fig. 2 ist vergrößert und nicht maßstabsgerecht eine Isolier
folie 22 im Querschnitt dargestellt, wie sie bei dem Temperatur
wächter 10 aus Fig. 1 eingesetzt werden kann.
Die Isolierfolie 22 weist als Trägerfolie eine im folgenden als Folie 24
bezeichnete Folie bspw. aus
Teflon, Kapton, Nomex oder ähnlichem auf. Auf beiden Seiten
ist die Folie 24 mit Widerstandsmaterial 25 versehen, das z. B.
ein Kaltleitermaterial, ein Kohleschichtwiderstand oder ähnliches
sein kann. In bekannter Weise ist in der Folie 24 eine Öffnung
26 vorgesehen, die über das bewegliche Kontaktteil 17 gestülpt
wird, wie dies in Fig. 1 erkennbar ist.
Die Isolierfolie 22 gelangt beim Einbau in den Temperaturwächter
10 über ihr oberes Widerstandsmaterial 27 an dessen Rand 28
mit dem Deckelteil 12 in Kontakt, während sie über ihr unteres
Widerstandsmaterial 29 an dessen Rand 31 auf der Schulter 13
aufliegt und sich in elektrischem Kontakt mit dem Gehäuseunter
teil 11 befindet.
Da in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Folie 24 selbst
isolierend ist, sind Durchkontaktierungen 32 vorgesehen, die
das obere Widerstandsmaterial 27 mit dem unteren Widerstands
material 29 verbinden. Auf diese Weise ist der aus dem oberen
und dem unteren Widerstandsmaterial 27, 29 gebildete Heiz
widerstand 23 einerseits mit dem Deckelteil 12 und andererseits
mit dem Gehäuseunterteil 11 verbunden, so daß er parallel zu
dem Bimetall-Schaltwerk 15 geschaltet ist. Auf diese Weise kann
der Heizwiderstand 23 für die bereits ausführlich diskutierte
Selbsthaltefunktion des neuen Temperaturwächters 10 sorgen.
Über den Abstand der Durchkontaktierungen 32 von den äußeren
Rändern 28, 31 läßt sich außerdem der Widerstandswert einstellen,
je mehr nämlich diese Durchkontaktierung an den Rändern 28,
31 liegt, desto geringer ist die Reihenschaltung aus den beiden
Widerstandsbereichen, vorausgesetzt, die sonstigen geometrischen
und elektrischen Eigenschaften werden nicht verändert.
Sollte die Folie 24 leitend sein oder aber selbst einen gewissen
Widerstand aufweisen, so kann auf die Durchkontaktierungen 32
auch verzichtet werden, sofern der zwischen oberem Widerstands
material 27 und unterem Widerstandsmaterial 29 in axialer
Richtung gemessene Widerstandswert groß genug ist, um die
gewünschte Heizfunktion zu erreichen, wenn das Bimetall-Schalt
werk geöffnet ist. Bei geschlossenem Bimetall-Schaltwerk 15
ist der Heizwiderstand 23 sowieso durch letzteres überbrückt,
so daß sein Widerstandswert die Funktion des Temperaturwächters
10 nicht beeinträchtigt.
In einem in Fig. 2 nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann
die Folie 24 selbst eine PTC-Folie sein, so daß auf das
obere und das untere Widerstandsmaterial 27, 29 sowie auf die
Durchkontaktierungen 32 ganz verzichtet werden kann.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der neuen
Isolierfolie 22 gezeigt, wie sie bei dem Temperaturwächter 10
aus Fig. 1 eingesetzt werden kann.
Die Folie 24 weist hier an ihrer Oberseite 33 Leiterbahnen 34
auf, die über die Durchkontaktierungen 32 mit unterem Wider
standsmaterial 29 an ihrer Unterseite 35 verbunden sind. Die
Leiterbahnen 34 erstrecken sich im wesentlichen radial auf der
Oberseite 33 und münden in eine vorzugsweise kreisförmige
Leiterbahn 36 im Bereich des Randes 28. Bei dieser Isolierfolie
22 wird der Heizwiderstand 23 im wesentlichen durch das untere
Widerstandsmaterial 29 gebildet, die Leiterbahnen 34, 36 sowie
die Durchkontaktierungen 32 dienen lediglich der elektrischen
Verbindung zwischen dem unteren Widerstandsmaterial 29 und dem
Deckelteil 12. Am Rand 31 liegt das untere Widerstandsmaterial
39 wieder auf der Schulter 13 auf, so daß auch hier der Heiz
widerstand 23 parallel zu dem Bimetall-Schaltwerk 15 geschaltet
ist.
In Abwandlung des Ausführungsbeispieles aus Fig. 3 können die
Leiterbahnen 32, 34, 36 auch Bahnen aus Widerstandsmaterial
sein, die sowohl an der Oberseite 33 als auch an der Unterseite
35 angeordnet sein können. In diesem Falle wird der Heiz
widerstand 23 lediglich durch die Widerstandswerte der Wider
standsbahnen 32, 34, 36 gebildet. In einem solchen Falle spricht
man von einer Heizfolie bei der eine Folie 24 mit
Widerstandsbahnen 32, 34, 36 versehen ist.
In Fig. 4 ist die Isolierfolie 22 aus Fig. 3 in einer Draufsicht
gezeigt, in der zu sehen ist, daß die Widerstandsbahnen 34,
36 die Folie 24 nur bereichsweise abdecken, wobei das Maß der
Abdeckung, also die gewählte Geometrie den Widerstandswert des
Heizwiderstandes 23 bestimmt.
Selbstverständlich kann es in Abwandlung des Ausführungs
beispieles gemäß Fig. 4 auch vorgesehen sein, daß die Isolier
folie 22 sowohl an ihrer Oberseite 33 als auch an ihrer Unter
seite 35 Widerstandsbahnen 34, 36 aufweist, wie sie in Fig.
4 gezeigt sind.
Die Folie 24 kann allgemein aus einem Kaltleitermaterial
gefertigt sein, das unspezifisch einen positiven Temperatur
koeffizienten aufweist. Es ist jedoch auch möglich, als Folie
22, 24 direkt eine PTC-Folie mit genau eingestelltem temperatur
abhängigem Widerstandsverhalten zu verwenden.
Wenn die Folie 24 aus leitfähigem Material besteht, und die
Leiter- oder Widerstandsbahnen 32, 34, 36 für den Widerstandswert
des Heizwiderstandes 23 sorgen, dann kann es erforderlich sein,
den freien Bereich 38 zwischen den Leiterbahnen 34 mit einer
Zwischenlage von weiterem Isoliermaterial 39 zu versehen, das
beidseits der Isolierfolie 24 für eine teilweise Isolation zu
dem Gehäuseunterteil 11 bzw. Deckelteil 12 sorgt und bei
geschaltetem Schaltwerk 15 die Bimetallscheibe 18 gegenüber
dem Heizwiderstand 23 ggf. isoliert.
Claims (9)
1. Temperaturwächter mit einem bei Übertemperatur schaltenden
Bimetall-Schaltwerk (15) und einem damit verschalteten
Heizwiderstand (23), der im Sinne einer Selbsthaltefunktion
wirkt und an einer Folie (22), ausgebildet ist, die
zur elektrischen Isolation vorgesehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein das Schaltwerk (15) aufnehmendes Gehäuse
unterteil (11) aus leitfähigem Material
sowie ein das Gehäuseunterteil (11) verschließendes
Deckelteil (12) aus leitfähigem Material
vorgesehen ist, und daß die Folie (22)
für eine erforderliche Isolation zwischen
Gehäuseunterteil (11) und Deckelteil (12) sorgt.
2. Temperaturwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie (22) ein- oder beidseitig mit Widerstands
material (25, 27, 29; 34, 36) versehen, vorzugsweise mit
Widerstandsbahnen (34, 36) beschichtet oder bedruckt ist.
3. Temperaturwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Folie (22) ein Widerstandsmaterial
(25) aus Kaltleitermaterial aufweist.
4. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie (22) zumindest an einer
Stelle (32) durchkontaktiert ist, so daß Widerstandsmaterial
(27, 29; 34, 36) auf beiden Seiten (33, 35) dem Folie (22)
elektrisch miteinander verbunden ist.
5. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie (22) eine Heizfolie
ist, die eine isolierende Kunststoffolie (24) mit als
Heizwiderstand (23) dienenden Leiterbahnen (34, 36)
aufweist.
6. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie (22) eine Kaltleiterfolie,
vorzugsweise eine PTC-Folie ist.
7. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie (22) bereichsweise mit
Widerstandsmaterial (25) versehen ist.
8. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie (22) einseitig mit
Widerstandsmaterial (25) versehen ist und auf der anderen
Seite der Kontaktierung dienende Leiterbahnen (34, 36)
aufweist.
9. Temperaturwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Folie (22) ggf. unter Zwischen
lage von weiterem Isoliermaterial zwischen Gehäuseunterteil
(11) und Deckelteil (12) eingeklemmt wird.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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