DE 10 2006 037 551 B4示出了一種閉鎖的斷開設備,其中可移動的焊料模制件(Lotformteil)被預緊彈簧置于受力狀態(tài)下,但是一旦焊料銷閉鎖了移動路徑,那么該焊料模制件就不能變動了。若是焊料銷因例如由高電流導致的熱過載而熔化,則焊料模制件會移動,從而滑塊也移動,致使電路閉合,該電路例如發(fā)出報警信號。
DE 10 2010 061 110 A1也公開了一種熱斷開裝置,其中第一導體部分經由可熱釋放的觸點與第二導體部分電耦合。接觸點在溫度過高時斷開,并且第一導體部分被持續(xù)作用在其上的力輸送到絕緣部分中,使得不可能再在這兩個導體部分之間建立電連接。
DE 10 2005 045 778 A1涉及一種溫度保險絲。兩個導體部分經由第三導體部分相連接。當溫度過高時,該導體部分通過致動的銷以如下方式移動,使得它不再充當另外兩個導體部分之間的連接元件并且中斷經由導體部分閉合的電路。控制器將傳感器探測到的溫度與預定的極限溫度進行比較,一旦超出極限溫度就觸發(fā)銷的移動??梢酝ㄟ^預緊的彈簧元件或彎曲元件來實現被動式解決方案,代替使用控制器以及傳感器實施的主動式解決方案,當使用彈簧元件或彎曲元件時通過機械保險絲來閉鎖松弛移動。在超過極限溫度時釋放機械保險絲,這樣一來,彈簧元件或彎曲元件的松弛移動將連接元件從導體部分運輸出來,并且由此中斷電路。
因此,現有技術的缺陷在于成本特別高、有維修需求以及主動式解決方案缺乏耐用性。而被動式解決方案則受此影響,即不必要的高強力作用在鎖止元件上,原因在于被力中斷的同時也應該實施其它作用,例如移動滑塊、開關觸點等。結果可能導致在真正相關的熱過載出現之前就會“蠕動觸發(fā)”斷開裝置。
本發(fā)明的任務在于提出一種改進的用于熱觸發(fā)或熱斷開過電壓保護器的裝置,該裝置提供了充足的機械力用于操縱指示器、開關觸點等等。
此任務通過根據權利要求1所述的用于熱觸發(fā)過電壓保護器的滑塊的裝置得以實現。從屬權利要求涉及至少優(yōu)選的改進形式。
根據本發(fā)明的用于熱觸發(fā)過電壓保護器的裝置具有鎖止元件。該鎖止元件被固定在裝置上。這種固定具有有效的功能直到極限溫度,如此一來直到此極限溫度為止,鎖止元件都牢固地保持在其位置上。一旦超過極限溫度,固定便失去其功能,從而使鎖止元件可以從它先前占據的位置釋放。在固定狀態(tài)下,第一力作用在鎖止元件上。該力只會致使鎖止元件在固定因溫度過高失效之后從其初始位置移出來。
另外,根據本發(fā)明的裝置具有滑塊,其在第一狀態(tài)下被固定的鎖止元件間接地閉鎖。第二力作用在滑塊上。當鎖止元件被釋放時,第二力將滑塊運送到第二狀態(tài)。
此外,根據本發(fā)明的裝置還具有夾持設備。夾持設備與滑塊連接,特別是可拆卸地或固定地連接。鎖止元件通過夾持設備間接地閉鎖滑塊。夾持設備以如下方式構造,即作用在滑塊上的第二力基本上僅摩擦配合地且不在第一力的移動方向上作用在鎖止元件上。
鎖止元件例如可將電路閉合。特別地,這可以通過將鎖止元件設置成導電的來實現??商娲蜓a充的是,當滑塊處于第一狀態(tài)下時,電路可以由滑塊來閉合。優(yōu)選地,當滑塊移動到第二狀態(tài)時,電路被中斷。特別地,此電路可以在第二狀態(tài)下被中斷。鎖止元件也可以是通過焊接固定在電路板上的電氣部件,例如壓敏電阻或氣體放電管。
本發(fā)明的基本思想在于,將鎖止元件與移動滑塊和觸發(fā)行動所需的第二較大的力解除耦合。這是通過以下方式來實現的,即基本上沒有來源于第二力的形狀配合的力(formschlüssigen Kraft)作用在鎖止元件上。只有第一力形狀配合地,即直接地作用在鎖止元件上。第二力基本上僅摩擦配合地,即間接地作用在鎖止元件上。這樣一來會減小第二力對固定件,例如用于鎖止元件的焊料產生負面影響。特別地,高強力可作為用于滑塊移動所需的第二力來實現,且不會因此而長時間地壓迫鎖止元件脫離其固定,并且裝置也不會因此遭受“蠕動的觸發(fā)”。
在一種實施形式中,根據第一方面,第一力由預緊彈簧產生。特別地,該預緊彈簧可以是壓縮彈簧,它僅提供用于移動鎖止元件所必需的力且不存在不必需的剩余力。與此類似,第一力也可以由拉伸彈簧產生。附加地或替代地,第一力也可以通過質量產生,這樣一來重力便作用在鎖止元件上。根據本實施形式的第二方面,第二力也可以由預緊彈簧產生,該預緊彈簧可以是拉伸彈簧或壓縮彈簧。附加地或替代地,該力也可以通過質量,特別是通過滑塊的質量產生。
在一種實施形式中,夾持設備具有至少兩個鉗形的、柔性鉗嘴,它們在第一狀態(tài)下支撐抵靠著固定的鎖止元件且抵靠著滑塊的周界。本發(fā)明意義上的周界在此可以特別是裝置的殼體或殼體隔板,或與本發(fā)明所述裝置連接的設備的殼體或殼體隔板。特別地,鉗嘴被構造成彈性、柔性的,使得其在受迫變形后又回到其初始狀態(tài)。這樣一來,夾持元件尤其可以再次使用。
優(yōu)選地,將鉗嘴以如下方式布置,即作用在鎖止元件上的法向力大體抵消。特別地,這可以通過兩個相對放置的鉗嘴來實現。具有三個鉗嘴的替代形式也是可行的,這三個鉗嘴分別呈60度放置,從而使得此處也基本上沒有合力作用在鎖止元件上。優(yōu)選地,可以根據相同的原理布置更多的鉗嘴,它們鄰接得更緊密。優(yōu)選地,一個或多個鉗嘴具有傾斜的階梯,它們支撐抵靠著周界,特別是支撐抵靠著殼體或殼體隔板,致使在所述鉗嘴不再被釋放的鎖止元件閉鎖時第二力使一個或多個鉗嘴產生彎曲。特別地,在第一狀態(tài)下閉鎖一個或多個鉗嘴的彎曲,這樣一來鉗嘴會通過階梯壓靠鎖止元件,并且基本上不存在用于彎曲的空間。階梯和鎖止元件促使將較大的第二力引到周界,并且不影響鎖止元件的固定。
優(yōu)選地,階梯可以是凹槽的部分,該凹槽支撐抵靠著周界的相應的凸塊。替代地,階梯可以是凸塊的部分,該凸塊支撐抵靠著周界的相應的凹槽。特別地,在安裝時可以通過凹槽-凸塊連接來簡單且精確地定位夾持設備和/或滑塊,特別是無需隨后移動。
在一種實施形式中,與溫度相關地固定鎖止元件通過焊接連接來實現。這樣一來可以直接通過固定鎖止元件來連接電氣部件。特別地,當固定因熱過載松開時,電路可以被中斷。替代地,電路不會因固定松開而中斷,而是優(yōu)選在鎖止元件被第一力移動之后才中斷。附加地或替代地,固定可以通過與溫度相關的粘接劑來實現。在一種變型中,固定能夠特別地額外通過蠟連接來實現。
在一種實施形式中,裝置具有楔形面,當鎖止元件在向第二狀態(tài)過渡的情況下壓靠楔時,楔形面將鎖止元件相對于其周界抬起,所述鎖止元件在第一狀態(tài)下固定于該周界。特別地,楔與推動鎖止元件的第一力位于同一直線上。特別地,當預先發(fā)生熱過載時,鎖止元件可以由此更快速且/或更有效地脫離固定。此外,還優(yōu)選在以下情況下更安全地切斷電連接,即在第一狀態(tài)下經由鎖止元件,特別是通過焊接固定使電路閉合。特別地,當鎖止元件被快速地去除已有的電勢時,楔可以抵制電弧形成。
在一種實施形式中,產生第一力的元件,即特別是為此用途而使用的彈簧支撐在滑塊上。附加地或替代地,產生力的元件可以如此布置,即第一力和第二力互相平行,特別是互相在同一直線上。這樣就可以實現裝置的緊湊型和/或模塊化的結構。
在一種實施形式中,裝置具有指示面,指示面顯示滑塊的各個狀態(tài)(第一狀態(tài)、第二狀態(tài))。特別地,該指示面可以固定地或可拆卸地布置在滑塊上。
在一種實施形式中,裝置具有通訊設備,通訊設備顯示裝置的各個狀態(tài)(第一狀態(tài)、第二狀態(tài))。特別地,通訊設備與滑塊直接地連接并且/或者由滑塊來觸發(fā)。優(yōu)選地,通訊設備被設置用于閉合或中斷電路,使得根據一種變型,電路在第一狀態(tài)下被中斷且在第二狀態(tài)下閉合。由此可以主動實現切換到第二狀態(tài)。附加地或替代地,也有可能的是,通過通訊設備,電路在第一狀態(tài)下是閉合的并且在第二狀態(tài)下被中斷。
在一種實施形式中,鎖止元件和/或夾持設備出于減少摩擦進行了涂覆。這樣一來特別可以減少由第二力通過夾持設備、經由鎖止元件產生的摩擦力。因此特別有可能將第二力更徹底地與鎖止元件解耦,使得基本上只有第一力作用在鎖止元件上,并且鎖止元件快速移出鉗嘴。
根據一種實施形式,鎖止元件和夾持設備之間的接觸面小。特別地,夾持設備的一個或多個鉗嘴可以如下方式構造,即它們基本上僅在一個點中壓在鎖止元件上。附加地或替代地,鎖止元件也可以如此構造,即夾持設備可以基本上僅倚靠在一個點上。優(yōu)選地,鎖止元件可以構造成楔形或錐形,使得在過渡到第二狀態(tài)時,在第一次位移后,鎖止元件迅速從其固定中脫離。特別地,夾持設備,特別是一個或多個鉗嘴也可以倒角,使得在過渡到第二狀態(tài)時進行第一次位移后取消力解耦,并且第二力還另外加速鎖止元件。
不同的實施例的特征可以在其它的、沒有示出的實施形式中有利地互相組合。其它優(yōu)勢和特征在從屬權利要求和實施例中提供。為此局部概略地示出了:
圖1:在第一狀態(tài)下的根據本發(fā)明的實施形式;
圖2:具有釋放的鎖止元件的根據本發(fā)明的實施形式;
圖3:在過渡到第二狀態(tài)時的根據本發(fā)明的實施形式;
圖4:在第二狀態(tài)下的根據本發(fā)明的實施形式,以及
圖5:本發(fā)明實際實現的實施形式。
圖1示出了用于熱觸發(fā)或熱斷開過電壓保護器的裝置,該裝置具有指示面以及在第一狀態(tài)(Z1)下的滑塊(S1)。通過螺旋彈簧向其施加力(F2)。為此,螺旋彈簧支撐在殼體(G)上,滑塊(S1)安置在該殼體(G)中。螺旋彈簧在此被用作能量儲存器,其中力(F2)相應較高,以便移動滑塊(S1)?;瑝K(S1)具有夾持設備,其由兩個相對放置的鉗嘴(B)來實現。
此外,還在電路板(L)上固定了例如壓敏電阻形式的鎖止元件(A1)。此固定經由未示出的在兩個金屬導體通路(R)上的焊接連接來實現,這兩個金屬導體通路在前面和后面保持并接觸鎖止元件(A1)。
夾持設備(H1)的鉗嘴(B)被構造成柔性的,特別是由柔性塑料材料構成。此外,鉗嘴(B)還分別具有向外定向的凹槽。凹槽在這里被用于分別接納作為殼體(G)部分實現的凸塊(H2)。通過第二力(F2)將滑塊(S1)壓向鎖止元件(A1)的方向。通過嚙合進鉗嘴(B)的凹槽的凸塊(H2)將力引到鉗嘴(B)上,致使向內壓鉗嘴。
然而,鉗嘴(B)向內的移位被布置在鉗嘴(B)端部之間的鎖止元件(A1)阻止。這樣一來就會阻止鉗嘴(B)相互移動,從而也會阻止滑塊(S1)移動。在其中鎖止元件(A1)牢固地固定在接線支架上的第一狀態(tài)下,鎖止元件(A1)阻止滑塊的鉗嘴(B)相互移動。因此鉗嘴的鉗子(Zange)也可以不被壓在一起?;瑝K的移動通過卡槽連接(H1;H2)被排除。
通過相對布置的鉗嘴(B)抵消了由第二力(F2)經由鉗嘴(B)施加到夾持設備(H1)上的法向力。結果,作用在鎖止元件(A1)上的合成法向力消失。因此,第二力(F2)在第一狀態(tài)下與在鎖止元件(A1)上的直接作用脫離耦合。
圖2示出了來自圖1的用于熱觸發(fā)過電壓保護器的裝置。鎖止元件(A1)的固定在此由于超出極限溫度被釋放,并且該裝置轉向第二狀態(tài)(Z2)。
鉗嘴(B)之間存在彈簧,其支撐在滑塊(S1)上且在預緊的狀態(tài)下直接將第一力(F1)施加在鎖止元件(A1)上。該力會致使鎖止元件(A1)加速,一旦鎖止元件從固定中釋放的話。彈簧被制定尺寸且作用在鎖止元件(A1)上的第一力(F1)被適當設計,使得產生預期效果,即在釋放固定后使鎖止元件(A1)加速。
圖3示出了根據圖1和圖2的裝置,其中是到第二階段的狀態(tài)過渡。第一力(F1)將鎖止元件(A1)從鉗嘴(B)壓出。由此一來,夾持設備的鉗嘴(B)可以向內移動。第二力(F2)將鉗嘴(B)經由卡槽件,尤其是通過殼體的凸塊向內壓,使得鉗嘴(B)的凹槽右側不再閉鎖滑塊(S1)的移動。因此卡槽連接(H1)被越過。第二力(F2)使滑塊(S1)加速,并從而也使指示面(A)向左移動。這表明了例如過電壓保護器的觸發(fā)。
圖中左側靠近鎖止元件(A1)的固位處存在隔片(S),其作用在于將鎖止元件(A1)從其固位處抬起并特別是將鎖止元件完全分開。這通過第一力(F1)將鎖止元件(A1)推動到隔片(S)上來實現。通過這種完全分開也確保了通過固定實現的電連接也被完全中斷,因而由此閉合的電路也被中斷。特別地,從而也不會形成電弧。
圖4示出了在第二狀態(tài)(Z2)下根據圖1、圖2和圖3的裝置?;瑝K(S1)被完全移動到左邊。夾持設備(H1)的柔性鉗嘴(B)再次處于初始形態(tài)。鎖止元件(A1)經由隔片(S)從固位以及接線支架,特別是從處于電壓下的導體通路(R)加速出去。在這種情況下力(F2)起輔助作用。
圖5示出了本發(fā)明實際實現的具有局部剖開的殼體(G)的實施形式的視圖。這種實施形式涉及一種用于過電壓保護的裝置,其中至少一個壓敏電阻(V)被用作過電壓保護元件。該壓敏電阻(V)位于殼體(G)內。用于熱觸發(fā)或熱斷開壓敏電阻(V)的真正的裝置也集成在殼體(G)中。
在此實施形式中,鎖止元件(A1)也位于電路板(L)上,并且特別是通過焊接與那里已有的(在圖中未示出的)導體通路或連接面接觸?;瑝K(S1)處于預緊力(F2)作用下。在滑塊(S1)內存在另一個產生預緊力(F1)的部件,特別地也是彈簧。此彈簧用其左側端部壓在鎖止元件(A1)的端面上。力(F1)小于力(F2)。
彈性鉗嘴(B)因夾緊在鎖止元件(A1)上故阻礙了彼此相向的移動,至少在鎖止元件(A1)與電路板(L)牢固連接時是這樣。當達到極限溫度時,此特別的焊接連接將斷開,并且借助力(F1)將鎖止元件從其初始位置朝向楔形隔片(S)移動并抬起。因此,鉗嘴(B)現在可變成處于這樣的位置中,即卡槽連接(H1;H2)被取消,并且作用在滑塊(S1)上的更大的力(F2)有可能使滑塊快速移動。
參考標記:
S1 滑塊
A1 鎖止元件
H1;H2 卡槽連接
F1 第一力
F2 第二力
A 指示面
R 導體通路;連接面
G 殼體
B 鉗嘴
S 隔片
Z1 第一狀態(tài)
Z2 第二狀態(tài)
V 壓敏電阻