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Temperaturabhängiger elektrischer Schalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen temperaturabhängigen elektrischen Schalter, bei dem über ein hydraulisch beeinflusstes Ansteuerorgan eine elektrische Schaltvorrichtung betätigt wird und über einen Be- tätigungsgriff die Ansprechtemperatur eingestellt werden kann.
Es sind bereits Lösungen bekanntgeworden, bei denen auf einer Metall- oder auch Isolierstoffgrund- platte die Schaltglieder, wie Ansteuerorgan, Übertragungshebel und Schalter durch Nieten, Schweissen oder Schrauben befestigt sind, wobei der Schalter in einem keramischen Sockel als Einzelglied vorher montiert werden kann. Diese Geräte müssen durch eine besondere, metallische Abdeckhaube abgedeckt werden.
Eine weitere bekannte Konstruktion hat einen topfförmigen Isolierstoffsockel aus Pressstoff und ein
Ansteuerorgan, das von innen in den Sockelboden eingesetzt und durch eine besondere Metallbrücke gehalten wird, die mittels zweier Schrauben an dem Sockelboden befestigt ist. Eine nachträgliche Justierung ist bei diesen Geräten nur schwer möglich. Ausserdem ist dieses Gerät wegen der grossen Nachschrumpfung des Isolierpressstoffes für warme und heisse Einbaustellen ungeeignet.
Die vorliegende Erfindung will die bisherigen Mängel beseitigen und bezweckt einen einfachen Aufbau des temperaturabhängigen elektrischen Schalters.
Erfindungsgemäss besteht der Schalter im wesentlichen aus einem topfförmigen Isolierstoffsockel aus Keramik od. dgl. Material, der mit einer Metallbrücke abgedeckt ist und in seinem Boden ein hydraulisch beeinflusstes Ansteuerorgan trägt, das in den Boden von aussen eingesetzt und mittels einer federnden Brücke gehalten ist, wobei der Sockel, das Ansteuerorgan, die Metallbrücke und die federnde Brükke mittels zweier Befestigungsglieder, z. B. Schrauben, Nieten od. dgl. zusammengehalten sind. Die Werkstofffrage ist insbesondere deswegen wichtig, da derartige temperaturabhängige, elektrische Schalter in verhältnismässig heissen Einbaustellen installiert werden, wobei ein normaler Pressstoff infolge seiner grossen Nachschrumpfeigenschaften zu einer Veränderung der einjustierten Schalttempsraturen führen würde.
Nach der Erfindung besteht die federnde Brücke aus einem Federblech, wobei durch dessen Elastizität das Verdrehen und Justieren des Ansteuerorgans am fertig montierten Schalter möglich ist, wofür in der federnden Brücke eine zentrale Bohrung vorgesehen ist. Gleichzeitig ist die federnde Brücke Sicherungsblech für die Befestigungsschrauben.
Das hydraulische Ansteuerorgan ist im wesentlichen zylinderförmig gestaltet, wobei in einer Erweiterung der Flansch des Kapillarrohres und die aus einem elastischen Material bestehende Membrane flüssigkeitsdicht befestigt sind. In der Ausdehnungsrichtung des Ansteuerorgans ist der Zylinder zur Aufnahme und Führung des Kolbens vieleckig vorzugsweise sechseckig ausgebildet. Dieser Kolben besitzt die Form einer Gewindebüchse mit geschlossenem Boden und dient zur Aufnahme des Gewindeansatzes der Einstellachse. Die Aussenform des Kolbens ist ebenso vieleckig, vorzugsweise sechseckig geformt und wird in dem Ansteuerorgan hiedurch unverdrehbar, aber in axialer Richtung verschiebbar geführt. Die Einstellachse ist im Kolben und in der Metallbrücke gelagert.
Zur Lagerung in der Metallbrücke dient eine Anschlagscheibe, welche zur Begrenzung des Drehwinkels vorgesehen und mit der Einstellachse unverdrehbar verbunden ist.
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Zur Lagerung in der Metallbrücke besitzt die Anschlagscheibe einen angeformten Bund. Die Anschlagscheibe wird mittels einer Feder, vorzugsweise einer Blattfeder, die in dem topfförmigen Sockel gelagert ist, gegen die Metallbrücke gedrückt, wodurch eine Rutschwirkung zwischen Anschlagscheibe und Metallbrücke erzielt wird.
Als Übertragungsglied der Flüssigkeitsausdehnung auf die Kontaktorgane dient ein doppelarmiger keramischer Hebel, der unter Federdruck auf aus der Metallbrücke herausgeformten Lappen, Stegen od. dgl. schneidenförmig lagert, wobei das Hebelverhältnis vorzugsweise 1 : 2,5 ist. Der Übertragungshebel wird mit seinem kurzen Hebelarm durch das Ansteuerorgan über einen Flansch der Einstellachse beeinflusst, und der lange Hebelarm wirkt direkt auf die den elektrischen Kontakt gebende Kontaktfeder ein. Die Kontaktfeder wird nur einseitig abgehoben, wodurch eine zusätzliche Übersetzung erzielt wird, und der Hebelarm zwischen Kontaktniet und Angriffspunkt des Übertragungshebels an der Kontaktfeder ist vorzugsweise starr ausgebildet, damit eine sichere Kontaktunterbrechung erfolgen kann.
Infolge des sehr grossen Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Ansteuerorgan und der Kontaktstelle kann die Kontaktunterbrechung ohne Schnappeffekt erfolgen.
Der Übertragungshebel kann wahlweise so geformt sein, dass er auf einen einpoligen oder auch zweipoligen Schalter einwirken kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt gemäss der Schnittlinie I-I, Fig. 2 einen Längsschnitt gemäss der Schnittlinie n-n, Fig. 3 einen Querschnitt gemäss der Schnittlinie HI-HI, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Schalter mit abgenommener Metallbrücke, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Metallbrücke des Schalters, Fig. 6 eine Unteransicht auf den topfförmigen Sockelboden mit der darauf liegenden federnden Brücke, Fig. 7 die schematische Darstellung bei einem einpolig ausgebildeten Schalter und Fig. 8 die schematische Darstellung bei einem zweipolig ausgebildeten Schalter.
Aus den Zeichnungsfiguren ist zu entnehmen, dass der die Schaltorgane aufnehmende topfförmige Sockel 1 durch die Metallbrücke 2 abgedeckt ist. In den Sockelboden ist von unten das Ansteuerorgan 3 eingesetzt, das durch die federnde Brücke 4 am Sockel 1 befestigt ist. Der Sockel 1, die Metallbrücke 2, das Ansteuerorgan 3 und die federnde Brücke werden durch die zwei Befestigungsorgane (Schrauben) 5 zusammengehalten. Das Ansteuerorgan 3, welches zylinderförmig gestaltet ist, besitzt eine Erweiterung 3a, in der der Flansch 3e des Kapillarrohres 3d und die aus elastischem Material bestehende Membrane 3f flüssigkeitsdicht befestigt sind.
In Ausdehnungsrichtung ist der Zylinder 3b vieleckig, vorzugsweise sechseckig ausgebildet und dient zur Aufnahme des Kolbens 6. An dem Ansteuerorgan 3 sind vier Justierlappen 3c angeformt und können mittels eines Schlüssels durch die Bohrung 4a der federnden Brücke 4 betätigt werden. Die federnde Brükke 4 dient für die Befestigungsschrauben 5 gleichzeitig als Schraubensicherung.
Der Kolben 6 ist ebenfalls vieleckig, vorzugsweise sechseckig geformt und wird im Ansteuerorgan 3 unverdrehbar, aber in axialer Richtung verschiebbar geführt. Er besitzt die Form einer Gewindebüchse mit einem geschlossenen Boden, wobei der geschlossene Boden zur Betätigung durch das Ansteuerorgan 3 dient und die Gewindebüchse zur Aufnahme des Gewindezapfens 7a der Einstellachse 7. Die Einstellachse 7 wird mit dem Gewindezapfen 7a in dem Kolben 6 geführt und besitzt anderseits eine Führung über die Anschlagscheibe 8 in der Metallbrücke 2. Die Anschlagscheibe 8 dient mit ihrem Lappen 8b (Fig. 5) zur Begrenzung des Drehwinkels am Lappen 2a an der Schalterbrücke 2. Der Bund 8a dient zur Lagerung der Einstellachsen 7 in der Metallbrücke 2.
Die Anschlagscheibe 8 wird mittels einer gabelförmig gestalteten Blattfeder 9 gegen die Metallbrücke 2 gedrückt, wodurch eine Rutschwirkung zwischen der Anschlagscheibe 8 und der Metallbrücke 2 erzielt wird. Die Blattfeder 9 ist mit ihrem andern Ende im Sockel 1 lose eingesteckt.
Zur Übertragung der Flüssigkeitsausdehnung auf das Kontaktglied dient ein doppelarmiger, keramischer Hebel 10, der unter dem Druck der Feder 11 auf aus der Metallbrücke 2 herausgeformten Lappen, Stegen od. dgl. 2b schneidenförmig lagert. Der Übertragungshebel 10 wird mit seinem kurzen He-
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belarm 10b wirkt direkt auf die Kontaktfeder 12 ein. Die Kontaktfeder 12 ist mittels eines Befestigungorganes 15, mit dem die Kontaktschraube 16 tragenden Anschlusskontakt 14 am Sockel 1 fest verbunden.
Der Gegenkontakt 13 ist auf die gleiche Art mit dem Sockel und der Anschlussklemme fest verbunden. Um eine sichere Kontaktunterbrechung zu erzielen, ist die Kontaktfeder in ihrem vorderen Teil zwischen dem Kontaktniet und dem Angriffspunkt des Übertragungshebels 10 vorzugsweise starr ausgebildet und auf seiner übrigen Länge elastisch. Infolge des grossen Hebelverhältnisses innerhalb des Übertragungsgliedes 10 sowie auch der nur einseitig unterbrechenden Kontaktfeder 12 kann die Kontaktunter-
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brechung ohne Schnappeffektdurchgeführt werden. Bei einer geringen Flüssigkeitsausdehnung erfolgt näm- lich bereits ein grosser Kontaktunterbrechungsweg.
Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 7 und
Fig. 8 zu ersehen ist, kann bei der im Vorstehenden beschriebenen Schalteranordnung der Übertragungs- hebel 10 wahlweise so geformt werden, dass er auf einen einpoligen oder zweipoligen Schalter wirken kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Temperaturabhängiger elektrischer Schalter, bei dem über ein hydraulisch beeinflusstes Ansteu- erorgan eine elektrische Schaltvorrichtung betätigt wird und über einen Betätigungsgriff die Ansprech- temperatur eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter aus einem topfförmigen
Isolierstoffsockel (1) aus Keramik od. dgl. Material besteht, der mit einer Metallbrücke (2) abgedeckt ist und in seinem Boden ein hydraulisch beeinflusstes Ansteuerorgan (3) trägt, das in den Boden von aussen eingesetzt und mittels einer federnden Brücke (4) gehalten ist, wobei der Sockel (1), das Ansteuerorgan (3), die Metallbrücke (2) und die federnde Brücke (4) mittels zweier Befestigungsglieder, z. B. Schrau- ben, Nieten od. dgl. (5) zusammengehalten sind.