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Title:
THERMAL OVERLOAD PROTECTION APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/017070
Kind Code:
A1
Abstract:
The subject matter of the invention is a thermal overload protection apparatus (10) for protection of an electrical component (20), in particular an electronic component, which apparatus has a switching element (12) for short‑circuiting connections (18, 46) of the component (20) or for disconnection of an electrically conductive connection (14) between at least one of the connections (18) and a current-carrying element (16) of the overload protection apparatus (10), an actuator apparatus (22) for switching the switching element (12) to an appropriate short‑circuiting position or disconnection position, and a tripping element (24) which trips the actuator apparatus (22) on a thermally sensitive basis. The invention provides that the actuator apparatus (22) can be switched to a state in which tripping can take place, in order to activate it, from an inactive state in which the switching element (12) cannot be switched by the actuator apparatus (22), even by tripping by means of the tripping element (24), in which state in which tripping can take place the switching element (12) can be switched by the actuator apparatus (22). The invention also relates to a corresponding arrangement having a conductor track mount (44), at least one component (20) arranged thereon, and at least one associated overload protection apparatus (10).

Inventors:
MEYER THOMAS (DE)
PFOERTNER STEFFEN (DE)
BERG PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/063517
Publication Date:
February 09, 2012
Filing Date:
August 05, 2011
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT GMBH & CO (DE)
MEYER THOMAS (DE)
PFOERTNER STEFFEN (DE)
BERG PETER (DE)
International Classes:
H01H37/76; H01T1/14; H05K1/02
Domestic Patent References:
WO2007125000A12007-11-08
Foreign References:
FR2914108A12008-09-26
JPH04162323A1992-06-05
JPH04209557A1992-07-30
DE102008022794A12009-08-06
DE102008022794A12009-08-06
Attorney, Agent or Firm:
MICHALSKI HÜTTERMANN & PARTNER PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Thermische Überlastschutzvorrichtung (10) zum Schutz eines elektrischen Bauelements (20), insbesondere elektronischen Bauelements, die ein Schaltelement (12) zum Kurzschließen von Anschlüssen (18, 46) des Bauelements (20) oder zum Auftrennen einer elektrisch leitenden Verbindung (14) zwischen mindestens einem der Anschlüsse (18) und einem Stromführungselement (16) der Überlastschutzvorrichtung (10), eine Aktorvorrichtung (22) zum Verlagern des Schaltelements (12) in eine ent¬ sprechende Kurzschlussposition oder Trennposition und ein die Aktorvorrichtung (22) thermosensitiv auslösendes Auslöseelement (24) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorvorrichtung (22) zu ihrer Aktivierung von einem inaktiven Zustand, bei dem das Schaltelement (12) von der Aktorvorrichtung (22) auch durch Auslösen mittels Auslöseelement (24) nicht verlagerbar ist, in einen auslösbaren Zustand umschaltbar ist, bei dem das Schaltelement (12) von der Aktorvorrichtung (22) verlagerbar ist.

Überlastschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Auslöseelement (24) als ein durch Schmelzen auslösende Schmelzelement (26) ausgebildet ist.

Überlastschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobe die Aktorvorrichtung (22) eine durch manuelle Veränderung der äußeren Form der Aktorvorrichtung (22) oder der Anordnung der Aktorvorrichtung (22) relativ zum Schaltelement (12) umschaltbare Aktorvorrichtung (22) ist .

4. Überlastschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktorvorrichtung (22) mindestens ein Federelement (28) aufweist, insbesondere ein Feder¬ element (28) ist.

5. Überlastschutzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Federelement (28) eine Schnappscheibe ist.

Überlastschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktorvorrichtung (22) ein

intumeszentes Material und/oder ein Formgedächtnismate¬ rial und/oder ein seine Form chemisch veränderndes Ma¬ terial als aktives Material aufweist. 7. Überlastschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aktorvorrichtung (22) im umge¬ schalteten Zustand eine mittels einer Verrastung (40) am Schaltelement (12) mechanisch vorgespannte

Aktorvorrichtung (22) ist.

8. Überlastschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (12) und die

Aktorvorrichtung (22) einstückig ausgebildet sind oder zumindest ein einstückig ausgebildetes gemeinsames Teil aufweisen.

Überlastschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement (20) ein von der Über¬ lastschutzvorrichtung (10), insbesondere von dem

Schaltelement (12), separierbares Bauelement (20) ist.

10. Anordnung mit einem Leiterbahnenträger (44), mindestens einem darauf angeordneten Bauelement (20) und mindes- tens einer Überlastschutzvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

11. Anordnung nach Anspruch 10, wobei sich das Schaltelement (12) und/oder die Aktorvorrichtung (22) der Überlastschutzvorrichtung (10) über das Auslöseelement (24) am Bauelement (20) oder einer mit einem Anschluss (18, 46) des Bauelements (20) unmittelbar verbundenen Leiterbahn (48) des Leiterbahnenträgers (44) abstützen.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei sich das

Schaltelement (12) und/oder die Aktorvorrichtung (22) der Überlastschutzvorrichtung (10) unmittelbar an mindestens einer einen der Anschlüsse (18, 46) kontaktie¬ renden Leiterbahnen (48) abstützen.

Description:
Thermische Überlastschütz orrichtung

Die Erfindung betrifft eine thermische Überlastschutzvorrichtung zum Schutz eines elektrischen Bauelements, insbe- sondere elektronischen Bauelements, die ein Schaltelement zum Kurzschließen von Anschlüssen des Bauelements oder zum Auftrennen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen mindestens einem der Anschlüsse und einem Stromführungsele ¬ ment der Überlastschutzvorrichtung, eine Aktorvorrichtung zum Verlagern des Schaltelements in eine entsprechende Kurzschlussposition oder Trennposition und ein die

Aktorvorrichtung thermosensitiv auslösendes Auslöseelement aufweist . Eine derartige Überlastschutzvorrichtung ist zum Beispiel aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 022 794 AI bekannt. Diese beschreibt eine thermische Überlastschutzvorrichtung, die eine Kurzschlusseinrichtung mit federvorgespanntem Kurzschlussbügel zum Kurzschließen von Elektroden eines Überspannungsabieiters und ein die Überlastschutzvorrich ¬ tung auslösendes Schmelzelement aufweist. Neben dieser Aus ¬ führung als Überlastschutzvorrichtung mit Schaltelement einer Kurzschlusseinrichtung ist auch eine Überlastschutzvorrichtung mit entsprechendem Schaltelement einer Abtrennein- richtung denkbar.

Die Überbeanspruchung von elektronischen Bauelementen kann dazu führen, dass diese außerhalb eines Nennbetriebsberei- ches arbeiten. Dabei führt ein zum Beispiel durch eine re- duzierte Isolationsfestigkeit des Bauelements hervorgerufe ¬ ner Leistungsumsatz an einem geschädigten Bauelement zu einer erhöhten Erwärmung. Wird eine Erwärmung des Bauelements über eine Zulässigkeitsschwelle hinaus nicht verhindert, kann dies zum Beispiel zur Schädigung umgebender Materia- lien, Entstehung von Rauchgasen oder zu einer Brandgefahr führen .

Diese Gefahren ergeben sich auch bei einer Anordnung von auf einem Leiterbahnenträger angeordneten Bauelementen wie zum Beispiel oberflächenmontierbaren Bauelementen. Zum Aufbau einer derartigen Anordnung wird der Leiterbahnenträger (die Leiterplatte/Platine) mit entsprechenden Bauelementen zumeist von Automaten bestückt und verlötet. Aufgrund der dichten Bestückung ergibt sich oft nur ein sehr begrenzter Bauraum. Gleichzeitig entstehen lokal Temperaturen, die zumindest nahe an die Auslösetemperatur des Auslöseelements heranreichen . Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine thermische Überlastschutzvorrichtung anzugeben, welche wenig Bauraum benötigt, sicher auf thermische Überlast anspricht und Kurzschließt beziehungsweise Trennt und sich trotz der da ¬ bei entstehenden Temperaturen einfach in einen Montagepro- zess einer Montage, insbesondere Oberflächenmontage, von Bauelementen auf einem Leiterbahnenträger integrieren lässt .

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausge ¬ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .

Bei der erfindungsgemäßen Überlastschutzvorrichtung ist vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung zu ihrer Aktivierung von einem inaktiven Zustand, bei dem das Schaltelement von der Aktorvorrichtung auch durch Auslösen mittels Auslöseelement nicht verlagerbar ist, in einen auslösbaren Zustand umschaltbar ist, bei dem das Schaltelement von der mittels Auslöseelement auslösbaren Aktorvorrichtung verlagerbar ist. Die Begriffe „inaktiv" und "auslösbar" bedeutet also in diesem Zusammenhang, dass nur die durch das Umschalten aktivierte Aktorvorrichtung bei einem Auslösen eine zum Kurzschließen oder Trennen benötigte Kraft aufbringt und die nicht aktivierte, also inaktive Aktorvorrichtung selbst bei einem Auslösen mittels Auslöseelement keine oder eine zum Kurzschließen oder Trennen nicht ausreichende Kraft aufbringt. Eine derartige Überlastschutzvorrichtung kann ohne die Gefahr eines Auslösens auch mittels einer mit ho ¬ hen Temperaturen verbundenen Montageart, wie zum Beispiel einem Löten, montiert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass ein Aktivieren erst nach Erreichen einer unkritischen Temperatur oder zu einem anderen beliebig wählbaren Zeitpunkt möglich ist. Dieser Zeitpunkt kann insbesondere nach Ab- schluss der Montage der Überlastschutzvorrichtung und/oder des elektrischen Bauelements sein.

Das Bauelement ist bevorzugt ein mit seinen Anschlüssen auf einem Leiterbahnenträger mit Leiterbahnen montierbares beziehungsweise montiertes Bauelement. Das Stromführungsele ¬ ment der elektrisch leitenden Verbindung bei einem als Trenneinrichtung ausgebildeten elektrischen Schaltelement ist insbesondere eine der Leiterbahnen oder ein auf dem Leiterbahnenträger montiertes und mit einer der Leiterbahnen verschaltetes Stromführungselement. Die elektrisch lei ¬ tende Verbindung ist eine Verbindung zur Beschaltung des Bauelements. Das Kurzschließen ist insbesondere ein Kurz ¬ schließen über mindestens eine der Leiterbahnen.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Auslöseelement als ein durch Schmelzen auslösendes Schmelzelement ausgebildet ist. Die Schmelztemperatur des Schmelzelements bestimmt die Aus ¬ lösetemperatur, die somit über die Materialwahl einstellbar ist. Das Schmelzelement weist als aktives Material zum Bei ¬ spiel Lot oder einen Schmelzkunststoff auf.

Verglichen mit einem Lot zeigt Schmelzkunststoff einen wei- cheren Übergang seiner Konsistenz am Schmelzpunkt. Dies hat den Vorteil, dass ein Auslöseelement aus Schmelzkunststoff auch im Auslösefall an seinem ursprünglichen Ort verbleibt und durch das Auslösen lediglich seine Form derart verändert, dass die Kurzschlusseinrichtung das Bauelement kurz- schließen kann.

Ist das Schaltelement als eine Trenneinrichtung zum Auf ¬ trennen einer elektrisch leitenden Verbindung mindestens eines der Anschlüsse mit einem Stromführungselement ausge- bildet, so ist das Schmelzelement bevorzugt eine Lotverbin ¬ dung innerhalb der (aufzutrennenden) elektrisch leitenden Verbindung .

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung eine durch manuelle Veränderung der äußeren Form der Aktorvorrichtung oder der Anordnung der Aktorvorrichtung relativ zum Schaltelement umschaltbare Aktorvorrichtung ist. Das Umschalten ist somit ein manuelles Umschalten durch Veränderung der äußeren Form der Aktorvorrichtung oder durch Veränderung der Anordnung der Aktorvorrichtung relativ zum Schaltelement. Die Aktivierung kann unmittelbar an der Überlastschutzvorrichtung vorgenommen werden. Der Zeitpunkt der Aktivierung kann von einem Nutzer frei gewählt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung mindestens ein Federelement aufweist, insbesondere ein Federelement ist. Durch Vorspannen des Federelements wird die Aktorvorrichtung umgeschaltet .

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Federelement eine Schnappscheibe ist oder eine Schnappscheibe aufweist. Schnappscheiben sind Federelemente, die nach dem Knackfrosch-Prinzip arbeiten. Ein Knackfrosch ist ein Federelement, das aus einem Streifen Federstahl besteht. Der Stahl ist so geprägt, dass er einen stabilen und einen metastabi- len Zustand aufweist. Durch Krafteinwirkung im stabilen Zustand wird er verbogen, bis er plötzlich durch Beulen in den metastabilen Zustand springt. Zumeist weist das Feder ¬ element des Knackfroschs einen Kuppel- oder Kuppelab- schnittsartigen Bereich aus, der durch das Prägen erzeugt wird. Die beiden Zustände werden in dieser Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt dazu genutzt, einen entspannten und einen vorgespannten Zustand des Federelements zu erzeugen. Das Umschalten ist dabei ein Umschalten vom ungespannten in den vorgespannten Zustand.

Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung ein intumeszentes Material und/oder ein Formgedächtnismaterial und/oder ein seine Form chemisch veränderndes Material als aktives Material aufweist.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung im umgeschalteten Zustand eine mittels einer Verrastung am Schaltelement mechanisch vorgespannte Aktorvorrichtung ist. Teile der Aktorvorrichtung und/oder des Schaltelements sind bei umgeschalteter Aktorvorrichtung somit miteinander verrastet oder stehen in einem sonstigen Wirkeingriff miteinander um die Aktorvorrichtung vorzuspannen. Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung eine mittels gegenseitiger Verlagerung von Teilen oder Bereichen der Aktorvorrichtung umschaltbare (und somit aktivierbare) Einrichtung ist. Weist die

Aktorvorrichtung ein nach dem Knackfrosch-Prinzip arbeitendes Federelement (eine Schnappscheibe) auf, so ist die Ver ¬ lagerung ein Einbeulen eines Bereichs dieses Federelements.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltelement und die Aktorvorrichtung einstückig ausgebildet sind oder zumindest ein einstückig ausgebilde ¬ tes gemeinsames Teil aufweisen. Dies reduziert die Anzahl der benötigten Teile und gibt eine eindeutige Verbindung zwischen Schaltelement und Aktorvorrichtung vor.

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauelement ein von der Überlastschutzvorrichtung, insbesondere von dem Schaltelement,

separierbares Bauelement ist. Bauelement und Überlast- Schutzvorrichtung können somit -zumindest prinzipiell- unabhängig von einander manipuliert werden. Dieser Freiheitsgrad vereinfacht insbesondere die Montage von Bauelement und/oder ÜberlastschützVorrichtung . Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung mit einem Leiterbahnenträger, mindestens einem darauf angeordneten Bauelement und mindestens einer vorstehend genannten Über ¬ lastschutzvorrichtung. Das Bauelement ist bevorzugt ein Überspannungsschutzableiter, insbesondere auf Halbleiterba- sis (Suppressordiode, Varistor, etc.) oder ein gasgefüllter Überspannungsabieiter oder ein Widerstand.

Insbesondere ist das Bauelement ein oberflächenmontiertes Bauelement ( SMD-Bauelement ) , das bevorzugt mittels Wieder- aufschmelz Lötprozess (Reflow-Lötprozess ) den Leiter- bahnen des Leiterbahnträgers montiert ist.

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung ist vorgesehen, dass sich das Schaltelement und/oder die

Aktorvorrichtung der Überlastschutzvorrichtung über das Auslöseelement (also mittelbar) am Bauelement oder einer mit einem Anschluss des Bauelements unmittelbar verbundenen Leiterbahn des Leiterbahnenträgers abstützt. Alternativ oder zusätzlich ist insbesondere vorgesehen, dass sich das Schaltelement und/oder die Aktorvorrichtung der Überlastschutzvorrichtung unmittelbar an mindestens einer einen der Anschlüsse kontaktierenden Leiterbahnen abstützen. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die an ¬ liegende Zeichnung anhand bevorzugter Aus führungs formen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1A - IC eine thermische Überlastschutzvorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einer ersten Aus führungs form in einer schematischen Darstellung, Fig. 2 die Aktorvorrichtung der thermischen Überlastschutzvorrichtung der Figuren 1A - IC in einer Draufsicht,

Fig. 3A - 3C eine thermische Überlastschutzvorrichtung zum Trennen einer elektrischen Verbindung gemäß einer zweiten Aus führungs form in einer schematischen Darstellung,

Fig. 4 ein elektronisches Bauelement und eine thermische Überlastschutzvorrichtung im nicht-aktiven Betriebszustand gemäß einer dritten Aus führungs form der Erfindung, Fig. 5 das Bauelement und die thermische Überlastschutz ¬ vorrichtung der Figur 4 im aktivierten Betriebszustand, Fig. 6 das Bauelement und die thermische Überlastschutz ¬ vorrichtung der Figuren 4 und 5 im ausgelösten Betriebszustand,

Fig. 7 ein elektronisches Bauelement und eine thermische Überlastschutzvorrichtung im nicht-aktivierten Betriebszustand gemäß einer vierten Aus führungs form der Erfindung,

Fig. 8 das Bauelement und die thermische Überlastschutz ¬ vorrichtung der Figur 7 im aktivierten Betriebszustand und

Fig. 9 das Bauelement und die thermische Überlastschutz ¬ vorrichtung der Figuren 7 und 8 im ausgelösten Betriebszustand . Die Figuren 1A bis IC zeigen in einer schematischen Darstellung einen Teil einer thermischen Überlastschutzvorrichtung 10. Dieser Teil umfasst ein Schaltelement 12 zum Auftrennen einer elektrisch leitenden Verbindung 14 zwischen einem Stromführungselement 16 und einem Anschluss 18 eines in den konkreten Ausführungsbeispielen der Figuren 4 bis 9 gezeigten elektrischen Bauelements 20. Weiterhin umfasst dieser Teil eine Aktorvorrichtung 22 und ein die Aktorvorrichtung 22 thermosensitiv auslösendes Auslöseelement 24. Dieses Auslöseelement 24 ist in dem Beispiel der Figuren 1A bis IC als Schmelzelement 26 ausgebildet. Dieses Schmelzelement 26 ist eine Lotverbindung innerhalb der elektrisch leitenden Verbindung 14, wobei die Lotverbindung einen Stromfluss durch die nichtaufgetrennte Verbindung 16 ermöglicht . Die Fig. 1A zeigt die elektrisch leitende Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 in einem inaktiven Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der Aktorvorrichtung 22 auch durch Auslösen mittels Auslöseelement 24 nicht verlagerbar ist beziehungsweise verlagert wird, da die Aktorvorrichtung in diesem Zustand kraftfrei ist (F = 0N) . Die Aktorvorrichtung 22 ist dabei als ein nach dem Knackfrosch-Prinzip arbeitendes Federelement 28 ausgebildet. Teile dieses Federelements 28 dienen gleich ¬ zeitig auch als Schaltelement 12. Somit sind Schaltelement 12 und Aktorvorrichtung 22 als einstückiges Federelement 28 ausgebildet . Fig. 2 zeigt dieses Federelement 28 in einer Draufsicht.

Das Federelement 28 weist drei parallel zueinander verlau ¬ fende streifenförmige Bereiche 30, 32, 34 auf, die an ihren jeweiligen Enden über Endbereiche 36, 38 des Federelements 28 fest miteinander verbunden sind. Mindestens einer der streifenförmigen Bereiche 32 (zum Beispiel durch eine Prägung) ist länger als die anderen streifenförmigen Bereiche 30, 34. Diese anderen streifenförmigen Bereiche 30, 34 sind zum Beispiel völlig Plan, während der längere streifenför ¬ mige Bereich (beispielsweise der mittlere Bereich) 32 durch die Prägung in eine Vorzugsrichtung beult. Das Federelement 28 kann nun durch Umbeulen des längeren streifenförmigen Bereichs 32 von dem einem Zustand in einen anderen Zustand, bei dem er -zumindest bereichsweise- in die andere Richtung beult, umgeschaltet werden. Der eine Zustand ist der kraft- freie Zustand mit F = 0N und im anderen Zustand ist das Fe ¬ derelement 28 vorgespannt. Obwohl das gezeigte Federelement 28 keine Schnappscheibe ist, so weist es doch das gleiche Wirkprinzip auf, nämlich das Wirkprinzip eines sogenannten Knackfroschs . Der eine Endbereich 36 des Federelements 28 ist gleichzei ¬ tig Endbereich 36 des Schaltelements 12 und als solcher im ungetrennten Zustand mittels des als Lotverbindung ausge- bildeten Schmelzelements 26 mit dem Anschluss 18 verbunden. Der andere Endbereich 38 des Federelements 28 ist gleich ¬ zeitig anderer Endbereich 38 des Schaltelements 12 und als solcher permanent mit dem Stromführungselement 16 verbun ¬ den .

Die Fig. 1B zeigt die elektrisch leitende Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach einem Umschalten in einen auslösbaren Zustand, bei dem das

Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist. Die Fig. IC zeigt die aufgetrennte Verbindung 16 mit dem Schaltele ¬ ment 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach einem Umschalten in den auslösbaren Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren

Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist, und einem anschließenden Auslösen durch das Auslöseelement 24.

Der vorgespannte mittlere streifenförmige Bereich 32 des Federelements 28 zieht den einen Endbereich 36 vom Schmel element 26 weg, sodass die elektrisch leitende Verbindung 14 getrennt wird.

Der in den Figuren 3A bis 3C gezeigte Teil der thermischen Überlastschutzvorrichtung 10 entspricht im Wesentlichen der Überlastschutzvorrichtung 10 der Figuren 1A bis IC, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll.

Die Fig. 3A zeigt die elektrisch leitende Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 in einem inaktiven Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der Aktorvorrichtung 22 auch durch ein Auslösen mittels des Auslöseelements 24 nicht verlagerbar ist beziehungsweise verlagert wird, da die Aktorvorrichtung in diesem Zustand keine abtrennende Kraft auf das Schaltelement 12 ausübt (F = 0N) . Das Auslöseelement 24 ist auch hier als Schmelzelement 26 ausgebildet.

Die Fig. 3B zeigt die elektrisch leitende Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach einem Umschalten in einen auslösbaren Zustand, bei dem das

Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist. Mittels der manuell aufzubringenden Kraft (Pfeil F) wird die

Aktorvorrichtung 22 gegenüber dem Schaltelement 12 so verschwenkt/verbogen, dass die Aktorvorrichtung 22 mittels einer Verrastung 40 am Schaltelement 12 mechanisch vorgespannt und somit in den anderen Zustand umgeschaltet ist. Die Aktorvorrichtung 22 ist in dieser Aus führungs form als „normales" Federelement 28 ausgebildet und weist zur Bil ¬ dung der Verrastung 40 eine Hintergriffstruktur 42 auf, die einen Endbereich des Schaltelements 12 hintergreift.

Die Fig. 3C zeigt die aufgetrennte Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach Umschalten in den auslösbaren Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren

Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist (Fig. 3B) , und nach dem anschließenden Auslösen durch das Auslöseelement 24. Das vorgespannte Federelement 28 der Aktorvorrichtung 22 zieht den einen Endbereich 36 vom Schmelzelement 26 weg, sodass die elektrisch leitende Verbindung 14 getrennt wird. Die Figuren 4 bis 6 und 7 bis 9 zeigen die Überlastschutzvorrichtung 10 im Kontext einer Anordnung des auf einem Leiterbahnenträger (insbesondere Leiterplatte, Platine) 44 montierten elektrischen Bauelements 20. Das Bauelement 20 ist dabei als oberflächenmontierbares elektronisches Bau ¬ element ausgebildet, das mit seinen Anschlüssen 18, 46 auf den Leiterbahnen 48 des Leiterbahnenträgers 44 mittels Wie ¬ deraufschmelz-Lötverfahren elektrisch kontaktiert ist. Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Anordnung, bei der die

Überlastschutzanordnung 10 die Anschlüsse 18, 46 mittels des als Kurzschlussbügel ausgebildeten Schaltelements 12 bei thermischer Überlast kurzschließt. Das elektrisch leit ¬ fähige Schaltelement 12 wird zu dem Bauelement 20 angeord- net. Das Schaltelement 12 wird auf dem Träger 44 befestigt. Zusammen mit einem auf dem Träger 44 befestigten und als Kurzschlussmetall ausgebildeten Stromführungselement 50 bildet ein Endbereich 36 des Schaltelements 12 einen elekt ¬ rischen Schalter.

Dabei zeigt Fig. 4 die Überlastschutzanordnung 10 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 in einem inaktiven Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der

Aktorvorrichtung 22 auch durch ein Auslösen mittels des Auslöseelements 24 nicht verlagerbar ist beziehungsweise verlagert wird, da die Aktorvorrichtung in diesem Zustand keine Kraft auf das Schaltelement 12 ausübt. Das Auslöse ¬ element 24 ist auch hier als Schmelzelement 26 ausgebildet. Die Fig. 5 zeigt die Überlastschutzanordnung 10 mit dem

Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach einem Umschalten in den auslösbaren Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist. Mittels der manuell aufzubringenden Kraft wird die Aktorvorrichtung 22 gegenüber dem Schaltelement 12 so verbogen/verschwenkt, dass die Aktorvorrichtung 22 mittels einer Verrastung (nicht gezeigt) am Schaltelement 12 mechanisch vorgespannt und somit in den auslösbaren Zustand umgeschaltet ist. Die

Aktorvorrichtung 22 ist in dieser Aus führungs form als Federelement 28 ausgebildet.

Die Fig. 6 zeigt das mittels des als Kurzschlussbügel aus- gebildeten Schaltelements 12 kurzgeschlossene Bauelement 20 nach dem Auslösen durch das Auslöseelement 24. Das vorge ¬ spannte Federelement 28 der Aktorvorrichtung 22 zieht den einen Endbereich vom Schmelzelement 26 weg, sodass über das hakenförmig ausgebildete Stromführungselement 50 und ent- sprechende Leiterbahnen der Kurzschluss entsteht (nicht ge ¬ zeigt) .

Es ergeben sich folgende Vorteile: Im Montagezustand der Überlastschutzvorrichtung 10 ist diese kraftfrei. Die Mon- tage auf dem Träger 44 kann durch einfache Bestückung, insbesondere mittels eines Bestückungsautomaten, erfolgen. Für den Lötprozess ist keine Fixierung und kein Niederhalten erforderlich. Im Anschluss an die Montage / den Lötprozess kann die Vorrichtung durch gegenseitige Verrastung (bzw. Durchbeulen) von Schaltelement 12 und Federelement 28 akti ¬ viert werden.

Im Betriebszustand ist der von Federelement 28 und Kontak- tierungsstelle mit Schmelzelement 26 auf dem Träger 44 ge- bildete Schalter geöffnet. Eine unzulässige Erwärmung des

Bauelements 20 über die Aktivierungstemperatur hinaus führt zu einer Aktivierung der sich im auslösbaren Zustand befindlichen Vorrichtung 10. Beim Überschreiten der Aktivierungstemperatur (Lotschmelztemperatur) führt die Federspan- nung des Federelements 28 zum Schließen des so gebildeten Schalters und das Bauelement 20 ist damit in einen sicheren Zustand überführt. Die Figuren 7 bis 9 zeigen eine Anordnung, bei der die

Überlastschutzanordnung 10 die elektrisch leitende Verbindung 14 zwischen einem der Anschlüsse 18 und einem Stromführungselement 16 der Überlastschutzvorrichtung 10 bei thermischer Überlast auftrennt. Diese Anordnung entspricht im Wesentlichen der in den Figuren 3A bis 3C beschriebenen Anordnung .

Das elektrisch leitfähige Schaltelement 12 wird zu dem Bau ¬ element 20 angeordnet. Das Schaltelement 12 wird auf dem Träger 44 befestigt. Zusammen mit einer Kontaktierungsstel- le auf dem Träger 44 bildet ein Endbereich 36 des Schaltelements 12 einen elektrischen Schalter.

Die Fig. 7 zeigt die Überlastschutzanordnung 10 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 in einem inaktiven Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der

Aktorvorrichtung 22 auch durch ein Auslösen mittels des Auslöseelements 24 nicht verlagerbar ist beziehungsweise verlagert wird, da die Aktorvorrichtung in diesem Zustand keine Kraft auf das Schaltelement 12 ausübt. Das Auslöse ¬ element 24 ist auch hier als Schmelzelement 26 ausgebildet.

Die Fig. 8 zeigt die elektrisch leitende Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach einem Umschalten in einen auslösbaren Zustand, bei dem das

Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist. Mittels manuell aufzubringender Kraft wird die Aktorvorrichtung 22 gegenüber dem Schaltelement 12 so verbogen, dass die Aktorvorrichtung 22 mittels einer Verrastung 40 am Schaltelement 12 mechanisch vorgespannt und somit in den anderen Zustand umgeschaltet ist. Die Aktorvorrichtung 22 weist zur Bildung der Verrastung 40 eine Hintergriffstruktur 42 auf, die einen Endbereich des Schaltelements 12 hintergreift (nicht gezeigt) .

Die Fig. 9 zeigt die aufgetrennte Verbindung 16 mit dem Schaltelement 12 und der Aktorvorrichtung 22 nach einem Um- schalten in den auslösbaren Zustand, bei dem das Schaltelement 12 von der mittels des Auslöseelements 24 auslösbaren Aktorvorrichtung 22 verlagerbar ist, und einem anschließenden Auslösen durch das Auslöseelement 24. Das vorgespannte Federelement 28 der Aktorvorrichtung 22 zieht den einen Endbereich vom Schmelzelement 26 weg, sodass die elektrisch leitende Verbindung 14 getrennt wird.

Es ergeben sich folgende Vorteile: Im Montagezustand der Überlastschutzvorrichtung 10 ist diese kraftfrei. Die Mon- tage auf dem Träger 44 kann durch einfache Bestückung, insbesondere mittels eines Bestückungsautomaten, erfolgen. Für den Lötprozess ist keine Fixierung und kein Niederhalten erforderlich. Im Anschluss an die Montage / den Lötprozess kann die Vorrichtung durch gegenseitige Verrastung (bzw. Durchbeulen) von Schaltelement 12 und Federelement 28 akti ¬ viert werden.

Im Betriebszustand ist der von Federelement 28 und Kontak- tierungsstelle mit Schmelzelement 26 auf dem Träger 44 ge- bildete Schalter geschlossen. Eine unzulässige Erwärmung des Bauelements 20 über die Aktivierungstemperatur führt zu einer Aktivierung der sich im auslösbaren Zustand befindlichen Vorrichtung 10. Beim Überschreiten der Aktivierungstemperatur (Lotschmelztemperatur) führt die Federspannung des Federelements 28 zum Öffnen des so gebildeten Schalters und das Bauelement 20 ist damit in einen sicheren Zustand überführt .

Bezugs zeichenliste

Überlastschütz orrichtung 10

Schaltelement 12 leitende Verbindung 14

Stromführungselernent 16

Anschluss 18

Bauelement 20

Aktorvorrichtung 22

Auslöseelement 24

Schme1 ze1ement 26

Federelement 28 streifenförmiger Bereich 30 streifenförmiger Bereich 32 streifenförmiger Bereich 34

Endbereich 36

Endbereich 38

Verrastung 40

Hintergriffstruktur 42

Leiterbahnenträger 44

Anschluss 46

Leiterbahn 48

Stromführungselement 50

Pfeil F