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Die Erfindung betrifft einen Temperaturbegrenzer umfassend einen zumindest einen Schalt- kontakt beinhaltenden Schaltkopf und einen Temperaturfühler, der aus langgestreckten Ausdeh- nungselementen gebildet ist, welche voneinander verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei die Ausdehnungselemente im ersten, vom Schaltkopf beabstandeten Endbereich unbeweglich zueinander und im zweiten beim Schaltkopf liegenden Endbereich beweglich zuein- ander gehalten sind, wobei weiters im Schaltkopf ein Stössel verschiebbar gelagert ist, der am beweglich gegenüber dem Schaltkopf gehaltenen Ausdehnungselement anliegt und über seinen fussseitigen Endabschnitt auf den Schaltkontakt einwirkt, wobei eine auf den fussseitigen Endab- schnitt aufgesetzte, diesem gegenüber verschiebbar gelagerte Schalthülse vorgesehen ist, mit welcher der Schaltkontakt betätigbar ist.
Die Schalttemperatur, bei welcher der Schaltkontakt vom Stössel betatigt wird, ist vom Abstand zwischen dem Schaltkontakt und jenem Stössel-Teil, der auf den Schaltkontakt einwirkt, abhangig Zur Einstellung dieser Schalttemperatur muss daher dieser Abstand justiert werden.
Diese Justage könnte beispielsweise durch Herstellung des Stössels mit entsprechend genauen Abmessungen oder durch mechanische Nachbearbeitung des Stössels, wie z. B. genaues Zuschnei- den, Abschleifen od dgl., erfolgen.
Im Stand der Technik sind desweiteren Justage-Einrichtungen bekannt, welche eine auf den fussseitigen Endabschnitt des Stössels aufgeschobene Schalthülse umfassen, mit welcher Schalt- hülse der Schaltkontakt betätigt wird. In die Schalthülse ist ein Innengewinde eingearbeitet, in welches eine Stiftschraube eingeschraubt ist. Die fussseitige Stirnfläche dieser Stiftschraube liegt am Stössel an, womit die Schalthülse durch Verdrehen der Stiftschraube dem Stössel gegenüber verschoben und somit die Schalttemperatur des Schaltkontaktes eingestellt werden kann.
Nachteilig ist bei der zuerst erörterten Möglichkeit der mechanischen Nachbearbeitung des Stössels, dass sie nur im noch nicht zusammengebauten Zustand des Temperaturbegrenzers vor- genommen werden kann bzw. dass der Stössel zur Durchführung der Bearbeitungen wieder aus dem Schaltkopf ausgebaut werden muss. Die Justage der Schalttemperatur ist daher mit relativ grossem technischen Aufwand verbunden
Die eine Stiftschraube aufweisende Justage-Einrichtung hat zunächst den Nachteil der Unge- nauigkeit, da selbst geringfügige Verdrehungen der Stiftschraube bereits relativ grosse Verschie- bungen der Schalthülse zur Folge haben. Darüber hinaus kann sich die Stiftschraube im Lauf der Zeit verdrehen, insbesondere weil sie häufigen Temperaturänderungen ausgesetzt ist und oftmalig Verschiebungs-Kräfte auf sie ausgeübt werden.
Solche Verdrehungen der Stiftschraube führen aber zu einer Verstellung der justierten Schalttemperatur.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Temperaturbegrenzer der eingangs ange- führten Art anzugeben, bei welchem die Justage der Schalttemperatur des Schaltkontaktes mit besonders geringem Aufwand sowie mit hoher Genauigkeit verbunden durchgeführt werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der fussseitige Endabschnitt des Stössels schweiss- bzw. lötfähig ausgebildet ist und dass die Schalthülse über eine Schmelzschweissverbin- dung oder eine Lötverbindung mit dem fussseitigen Endabschnitt verbindbar bzw. verbunden ist.
Die Schalthulse lässt sich dabei um beliebig kleine Wege verschieben und somit besonders ex- akt positionieren. Die zur Festlegung der Schalthülse am Stössel eingesetzte Schweiss- bzw. Lötver- bindung ist unlösbar, womit Verschiebungen der Schalthülse -und damit verbundene Änderungen der eingestellten Schalttemperatur- nach Abschluss der Justage praktisch ausgeschlossen sind.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schalthülse über eine Laserschweiss- oder eine Laserlötverbindung mit dem fussseitigen Endab- schnitt verbindbar bzw. verbunden ist.
Eine solche Verbindung lässt sich sehr einfach im zusammengebauten Zustand des Tempera- turbegrenzers herstellen, weil der zur Erhitzung der miteinander zu verschweissenden bzw. zu verlötenden Teile eingesetzte Laserstrahl einen besonders geringen Platzbedarf hat.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an der Schalthulse eine Griffhilfe, beispielsweise in Gestalt eines Zapfens oder in Gestalt von in die Aussenmantelfläche eingearbeite- ten Einbuchtungen oder Aufrauhungen, festgelegt bzw. festlegbar ist.
Damit wird die Aufbringung von Kräften, die zur Verschiebung der Schalthülse notwendig sind, wesentlich erleichtert.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine, vorzugsweise als Schraubendruck-Feder ausgebildete,
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Feder erwiesen, welche die Schalthülse in Richtung weg von der fussseitigen Stirnfläche des Stö- #els vorspannt.
Die Verschiebung der Schalthülse wird dadurch mit relativ geringem Zusatzaufwand wesentlich vereinfacht: Es braucht nur noch zur Verschiebung der Schalthülse in Richtung der fussseitigen Stössel-Stirnfläche eine Kraft auf die Schalthülse aufgebracht werden, die Zurückverschiebung der
Schalthulse in die andere Richtung erfolgt automatisch durch die Feder. Daraus ergibt sich, dass zur Durchführung der Verschiebung lediglich auf die der fussseitigen Stirnfläche des Stössels abge- wandte Stirnfläche der Schalthülse eingewirkt werden muss, welche Einwirkung über eine in die Seitenwand des Schaltkopfes eingearbeitete Durchbrechung erfolgen kann.
Hinzu kommt noch, dass die Verschiebung der Schalthülse in Richtung der fussseitigen Stirnflä- che gegen einen Widerstand, namlich gegen die Kraft der Feder erfolgt. Eine solche Verschiebung lässt sich mit wesentlich grösserer Präzision vornehmen als eine völlig freie, d. h. ohne jeglichen Widerstand mögliche Verschiebung. Die Schalttemperatur lässt sich damit besonders präzise ein- stellen.
Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann eine auf den fussseitigen Endab- schnitt aufgebrachte Metallschicht vorgesehen sein, welche es ermöglicht, die Schalthülse direkt mit dem Stössel zu verschweissen. Zusätzliche Bauteile, welche die Herstellung einer Verbindung zwischen der Schalthülse und dem Stössel ermöglichen, können damit eingespart werden.
In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann eine auf die Metallschicht aufgebrach- te Lotschicht vorgesehen sein.
Dies erlaubt es, zwischen der Schalthülse und der auf den Stössel aufgebrachten Metallschicht eine Lötverbindung einfach durch entsprechendes Aufheizen der Schalthülse herzustellen. Das Zuführen eines Lotes kann-da dieses ja bereits auf der Metallschicht aufgebracht ist- entfallen.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann eine auf den fussseitigen Endab- schnitt aufgesetzte und mit diesem verbundene Aufnahmehülse vorgesehen sein, auf die die Schalthülse aufgesetzt ist.
Der mit der Herstellung und Aufbringung einer solchen Aufnahmehülse verbundene Aufwand ist geringer als jener, der mit der Metallisierung des fussseitigen Stösselabschnittes verbunden ist Die erfindungsgemäss notwendige schweiss- bzw. lötfähige Oberfläche lässt sich damit vergleichs- weise unaufwendig und kostengünstig auf den fussseitigen Stösselabschnitt aufbringen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmehülse einen, vorzugsweise ringförmigen, im Abstand vom stirnseitigen Ende der Schalthülse angeordneten Ansatz aufweist und dass die Feder als Schrauben-Druckfeder ausgebildet ist, die im Abstand zwischen diesem Ansatz und dem stirnseitigen Ende der Schalthülse angeordnet ist.
Die zur Justage der Schalttemperatur notwendigen Bauteile bilden damit eine kompakte Bau- einheit, die zunächst für sich zusammengebaut und dann auf den Stössel aufgesetzt werden kann.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen be- sonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt entlang der Linie 1-1 der Fig. 2 eines Heizkörpers mit einem Temperaturfühler 7;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Heizkörper nach Fig.1;
Fig.3 einen Längsschnitt durch eine erste gängige Konstruktionsweise eines Temperaturfühlers 7 ;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite gängige Konstruktionsweise eines Temperaturfüh- lers 7;
Fig.5 einen gemäss einer besonders bevorzugten erfindungsgemässen Ausführungsform gehal- tenen Schaltkopf 18 bei abgenommenem Deckel im Grundriss, wobei der Temperaturfühler 7 ge- mäss der ersten, in Fig.3 dargestellten Konstruktionsweise aufgebaut ist;
Fig.6 und 7 andere erfindungsgemasse Ausführungsformen eines Temperaturbegrenzers je- weils in derselben Darstellung wie Fig.5, wobei auch hier der Temperaturfühler 7 jeweils gemäss der ersten, in Fig.3dargestellten Konstruktionsweise aufgebaut ist und
Fig.8 einen gemäss einer besonders bevorzugten erfindungsgemässen Ausführungsform gehal- tenen Schaltkopf 18 bei abgenommenem Deckel im Grundriss, wobei der Temperaturfühler gemäss der zweiten, in Fig. 4 dargestellten Konstruktionsweise aufgebaut ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen möglichen Anwendungsbereich für einen erfindungsgemässen
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Temperaturfühler 7, ohne dass die Erfindung aber auf diesen Anwendungsbereich beschränkt ist.
Mit 1 ist ein Strahlungsheizkörper bezeichnet, der aus einem Topf 2 besteht, in dem sich eine spiralig gelegte Heizwendel 3 befindet, die in eine Einbettmasse 4 eingebettet ist. Der Strahlungs- heizkörper 1 ist unterhalb der Platte 5 aus Metall, Glaskeramik od. dgl. angeordnet, die die Koch- flache 6 bildet. Zwischen der Kochflache 6 und der Heizwendel 3 ist der Temperaturfühler 7 ange- ordnet der mit einem Schaltkopf 18 in Verbindung steht, wobei der Temperaturfühler 7 in einfacher Weise durch Bohrungen des Strahlungsheizkörpers 1 hindurchgeführt ist.
Der Temperaturfühler 7 ist somit der Temperatur ausgesetzt, die unterhalb der Kochfläche 6 in dem Strahlungsraum zwischen der Kochfläche 6 und der Heizwendel 3 herrscht und kann damit diese Temperatur erfassen
Der konstruktive Aufbau dieses Temperaturfühlers 7 geht aus den Fig.3 und 4 hervor:
Es sind zwei langgestreckte Ausdehnungselemente 8,9 vorgesehen, welche voneinander ver- schieden grosse Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Diese Ausdehnungselemente 8,9 konnen balkenförmig und nebeneinander liegend ausgeführt sein. Vorzugsweise wird allerdings das erste dieser Ausdehnungselemente 8 als Rohr, insbesondere mit kreisringförmigem Quer- schnitt, und das zweite Ausdehnungselement 9 als Stab, vorzugsweise mit kreisförmigem Quer- schnitt ausgeführt Der Stab 9 ist dabei im Inneren des Rohres 8 liegend angeordnet.
In weiterer Folge wird der besseren Ubersicht halber das erste Ausdehnungselement 8 nur als Rohr 8 und das zweite Ausdehnungselement 9 nur als Stab 9 bezeichnet.
Im ersten Endbereich 100 sind Rohr 8 und Stab 9 unbeweglich zueinander gehalten, während sie im zweiten Endbereich 110 relativ zueinander beweglich gehalten sind.
Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist der Ausdehnungskoeffizient des Stabes 9 grosser als jener des Rohres 8, was beispielsweise dadurch realisierbar ist, dass der Stab 9 aus einem Metall und das Rohr 8 aus einer Keramik, wie insbesondere Cordierit, gefertigt ist.
Die unbewegliche Halterung des Stabes 9 gegenüber dem Rohr 8 im ersten Endbereich 100 ist durch einen am Stab 9 fixierten Anschlag 13 realisiert, mit welchem sich das erste Stabende am ersten Rohrende abstützen kann. Dieser Anschlag 13 kann beispielsweise durch ein mit dem Stab 9 unlösbar verbundenes, z.B. verschweisstes oder verklebtes Bauteil gebildet sein Der Anschlag 13 kann auch durch eine Schraubenmutter 14, die auf das mit einem Gewinde versehene erste Ende des Stabes 9 aufgeschraubt ist, und durch eine Beilagscheibe 15, die zwischen dieser Mutter 14 und dem ersten Rohrende liegt, gebildet sein.
Im zweiten Endbereich 110 ist eine Feder 12, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, ange- ordnet, welche das zweite Ende des Stabes 9 in Richtung weg vom zweiten Ende des Rohres 8 vorspannt.
Durch diese Vorspannung wird der Anschlag 13 stets gegen das erste Rohrende gedrückt und damit Stab 9 und Rohr 8 im ersten Endbereich 100 unbeweglich zueinander gehalten.
Wird ein solcher Temperaturfühler 7 erhitzt, dehnt sich sein Stab 9 stärker aus als sein Rohr 8.
Das zweite Stabende kann sich damit-wie in Fig.3 mit dem mit T+ beschrifteten Pfeil angedeutet- vom zweiten Rohrende weg bewegen.
Die sich dabei ergebende Relativbewegung zwischen dem zweiten Stab- und dem zweiten Rohrende (in den Zeichnungen als Langenänderung des Stabes 9 ¯L eingezeichnet, die Längen- änderung des Rohres 8 ist aufgrund dessen Ausbildung aus Keramik praktisch vernachlässigbar) kann als direkt proportionales Mass fur die Temperatur des Fühlers 7 und damit für die Temperatur der Fühler-Umgebung ausgewertet werden. Diese Auswertung kann grundsätzlich in beliebiger Form erfolgen, die gängigste und in den Zeichnungen dargestellte Variante liegt darin, das zweite Rohrende beispielsweise über einen Stössel 16 auf einen der Übersicht halber lediglich schema- tisch dargestellten Schaltkontakt 17 einwirken zu lassen.
Dieser Schaltkontakt 17 kann in Serie zu einem Heizwiderstand geschaltet sein, mittels wel- chem die Umgebung des Temperaturfühlers 7, wie insbesondere das in Fig.1,2 dargestellte Koch- feld, beheizt wird Auf diese Weise ist eine Begrenzung bzw. eine Regelung der dort erzeugten Temperatur möglich.
Schaltkontakt 17 und Stössel 16 sind dabei im Schaltkopf 18 gelagert, an welchem auch das zweite Ende des Rohres 8 befestigt ist Damit ist sichergestellt, dass zweites Rohrende und Schalt- kontakt 17 unbeweglich zueinander gehalten sind und die erörterte Betätigung des Schaltkontaktes 17 durch das zweite, im Schaltkopf 18 beweglich gelagerte Stabende möglich ist
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Die Ausführungsform der Fig.4 basiert auf demselben Funktions-Grundprinzip, es weist hier al- lerdings das Rohr 8 einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, als der Stab 9. Im ersten Endbereich 100 ist das Rohr 8 mit einem beispielsweise aus Metall gebildeten und mit dem Rohr 8 verschweissten Pfropfen 14' verschlossen, an welchem die Stirnseite des Stabes 9 anliegt.
Das zweite Ende des Rohres 8 ist wieder am Schaltkopf 18 festgelegt, das zweite Ende des Stabes 9 ist beweglich im Schaltkopf 18 gelagert und wird von einer Feder 12 in das Rohr 8 hinein gedrückt.
Bei einer Temperaturerhöhung dehnt sich hier das Rohr 8, womit das zweite Ende des Stabes 9 in Richtung Rohr 8 bewegt wird (vgl. Pfeil T+). Auch diese Relativbewegung kann in beliebiger Weise ausgewertet, beispielsweise zur Betätigung eines Schaltkontaktes 17 ausgenützt werden.
Es können-wie aus den Fig.5bis 8 zu ersehen ist- im Schaltkopf 18 zwei Schaltkontakte 17 und 19 angeordnet sein, welche vom Stössel 16 betätigbar sind Der erste, dem Temperaturfühler 7 näher liegende Schaltkontakt 17 (Hauptwärmekontakt) dient dabei in der Regel zur Unterbrechung der Energiezufuhr zum Heizkörper der Kochplatte, wenn diese eine unzulässig hohe Temperatur erreicht. Bei Ausbildung des Heizkörpers als elektrische Heizwendel ist der Schaltkontakt 17 dabei in Serie zu diesem geschaltet
Der zweite Schaltkontakt 19 dient in der Regel zur sog. Heissanzeige, d. h. zur Signalisierung, dass eine Kochplatte eine für eine gefahrlose Berührung zu hohe Temperatur aufweist. Er steuert dazu eine Signalvorrichtung an, mit welcher die zu hohe Temperatur grundsätzlich in beliebiger Weise, beispielsweise optisch oder akustisch, angezeigt wird.
Optische Signalvorrichtungen, wie z. B. Lämpchen, können unterhalb der Kochfläche verteilt angeordnet werden, sodass ersichtlich ge- macht werden kann, welche Bereiche der Kochfläche gefahrlos berührt werden können und welche nicht.
Aus diesen Funktionen der Schaltkontakte 17 und 19 ergibt sich, dass der zweite Schaltkontakt 19 bei einer (deutlich) niedrigeren Temperatur betätigt werden muss, als der erste Schaltkontakt 17.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf konstruktive Massnahmen, welche eine Einstellung der Schalttemperatur des zweiten Schaltkontaktes 19 erlauben.
In den beigeschlossenen Zeichnungen umfassen die Schaltkontakte 17,19 jeweils feststehen- de Kontaktstücke 24,25, die mit das Schaltkopf-Gehäuse durchragenden Anschlussfahnen 26,27 verbunden sind. Diese festen Kontaktstücke 24,25 wirken mit beweglichen Kontaktstücken 28,29 zusammen, die an Kontaktfedern 30,31 gehalten sind. Diese Kontaktfedern 30,31 sind ihrerseits an Kontaktträgern 32,33 befestigt, die mit Anschlussfahnen 26',27' verbunden sind.
Die Kontaktfedern 30,31 weisen ausgestanzte Lappen 30',31' auf, die an mit den Kontaktträ- gern 32,33 und den Kontaktfedern 30,31 verbundenen Abstützungen 34,35 abgestützt sind. Mittels dieser ausgestanzten Lappen 30', 31' werden die Kontaktfedern 30,31 in die in Fig.5 dargestellten Positionen (Kontakt 17 ist geschlossen und Kontakt 19 ist geöffnet) vorgespannt.
Die Abstützungen 34,35 sowie auch die Kontaktfedern 30,31 weisen Durchbrüche auf, die vom Stössel 16 durchsetzt sind.
Der Stossel 16 ist mit einem Kopf 36 ausgebildet. Mit der ersten Stirnseite dieses Kopfes 36 liegt der Stössel 16 am Stab 9 an Die zweite Stirnseite dieses Kopfes 36 bildet eine Schulter 160, uber welche der Stössel 16 auf den ersten Kontakt 17 in der Weise einwirkt, dass bei temperaturbe- dingten Verschiebungen des Stössels 16 diese Schulter 160 an die Querrippe 37 der ersten Kon- taktfeder 30 angelegt und in weiterer Folge verschoben wird.
Der zweite Schaltkontakt 19 könnte in ähnlicher Weise vom Stössel 16 betätigt werden, wie der erste Schaltkontakt 17, nämlich indem der fussseitige Endabschnitt 161, konkreter. die fussseitige Stirnfläche 162 des Stössels 16 auf die Schaltfeder 31 drückt.
Demgegenüber ist bei der vorliegenden Erfindung jedoch vorgesehen, den fussseitigen Endab- schnitt 161 nicht direkt, sondern vermittels einer Schalthülse 20 auf die Schaltfeder 31-und damit auf den Schaltkontakt 19- einwirken zu lassen. Diese Schalthülse 20 ist auf den fussseitigen End- abschnitt 161 aufgesetzt und diesem gegenüber verschiebbar gelagert. Im einfachsten Fall wird dies dadurch erreicht, dass der Innendurchmesser der Schalthulse 20 geringfügig grösser als der Aussendurchmesser des fussseitigen Endabschnittes 161 des Stössels 16 gewahlt wird.
Zur Betätigung der Schaltfeder 31 mittels dieser Schalthülse 20 kann vorgesehen sein, dass diese Schalthülse 20 mit ihrem ersten stirnseitigen Ende 200 (vgl. Fig.6) oder mit einem an ihrem Aussenmantel festgelegten, beispielsweise ringförmigen, Ansatz 201 (vgl. Fig.5) an der Schaltfeder 31 zur Anlage kommt
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Durch Verschiebung der Schalthülse 20 gegenüber dem Stössel 16 kann der Abstand zwischen dem zur Betätigung der Schaltfeder 31 vorgesehenen Teil der Schalthülse 20 (stirnseitiges Ende 200 bzw. Ansatz 201) und der Schaltfeder 31 verändert werden, womit die Temperatur, bei welcher der zweite Schaltkontakt 19 betätigt wird, gewählt werden kann.
Zum Einstellen der Betätigungstemperatur des zweiten Schaltkontaktes 19 wird die Schalthülse 20 in den der gewünschten Betätigungstemperatur entsprechenden Abstand von der Schaltfeder 31 gebracht und in dieser Position mit dem fussseitigen Endabschnitt 161 über eine Schmelz- schweissverbindung oder eine Lötverbindung verbunden.
Um die Herstellung einer Schweissverbindung bzw. einer Lötverbindung zu ermöglichen, ist der fussseitige Endabschnitt 161 des Stössels 16 schweiss- bzw. lötfähig ausgebildet. Dies kann in ver- schiedener Weise, beispielsweise durch eine auf den fussseitigen Endabschnitt 161 aufgebrachte Metallschicht realisiert sein. Zur Aufbringung dieser Metallschicht kann grundsätzlich ein beliebiges Verfahren eingesetzt werden, denkbar wäre es beispielsweise, die Metallschicht durch einen Sput- terprozess herzustellen.
Die beim Schweissvorgang durch partielles Erhitzen der Schalthülse 20 erzeugte Schmelze verbindet sich mit dieser Metallschicht und damit mit dem Stössel 16. Möglich wäre es, die Oberflä- che des -normalerweise aus Keramik gebildeten- Stössels 16 nicht zu metallisieren, sondern nur soweit aufzurauhen, dass die Schmelze in die Oberflächen-Unebenheiten eindringen und sich dadurch ausreichend an der Stössel-Oberfläche festsetzen kann.
Zur Erzeugung der Schmelze können verschiedene Schweissverfahren, wie z. B. Widerstands- reibschweissen, eingesetzt werden. Besonders bevorzugt wird die Schalthülse 20 jedoch mittels Laserschweissen mit dem Stössel 16 verbunden.
Soll die Schalthülse 20 durch einen Lötvorgang am Stössel 16 festgelegt werden, so wird auf den fussseitigen Endabschnitt 161 eine Metallschicht und auf diese eine Lotschicht aufgebracht.
Zum Aufheizen der Schalthülse 20 bzw. der Metallschicht auf über der Schmelztemperatur des Lotes liegende Temperatur können grundsätzlich wieder beliebige Verfahren zum Einsatz kom- men, bevorzugt wird aber auch hierzu ein Laserstrahl eingesetzt.
Eine andere, weiter unten noch näher erörterte Möglichkeit, den fussseitigen Endabschnitt 161 des Stössels 16 schweiss- bzw. lötfähig zu machen, liegt darin, auf diesen eine metallische Aufnah- mehülse 22 aufzusetzen.
Nachteilig ist bei der bislang erörterten Ausführungsform der Fig.6, dass zur exakten Positionie- rung der Schalthülse 20 diese in beide Richtungen, d.h. sowohl auf die fussseitige Stirnfläche 162 des Stössels 16 zu als auch von dieser Stirnfläche 162 weg, durch Ergreifen der Schalthülse 20 und Aufbringen einer entsprechenden Zug- oder Druckkraft verschoben werden muss. Um dieses Er- greifen und Aufbringen von Zug- bzw. Druckkräften zu erleichtern, kann an der Schalthülse 20 eine Griffhilfe, wie z. B. ein in Fig.5eingetragener Zapfen 41, festgelegt sein.
Es kann dabei vorgesehen sein, in die Schalthülse 20 ein Innengewinde zu schneiden, in wel- ches der Zapfen 41 eingeschraubt und nach Abschluss der zur Justage notwendigen Schalthülsen- Verschiebungen wieder heraus geschraubt und entfernt wird
Eine andere Möglichkeit der Ausbildung der Griffhilfe liegt im Einbringen einer oder mehrerer Einbuchtungen in die Aussenmantelfläche der Schalthülse 20 bzw im Aufrauhen dieser Aussenman- telfläche.
Die zwischen der Schalthülse 20 und dem zur Verschiebung der Schalthülse eingesetz- ten Greifwerkzeug entstehenden Reibungskräfte werden damit erhöht, womit ein Abrutschen des Greifwerkzeuges von der Schalthülse 20 während der Verschiebe-Bewegungen vermieden wird
Bei den in den Fig.5 und 7 dargestellten Ausführungsformen ist eine Feder 21 vorgesehen, welche die Schalthülse 20 in Richtung weg von der fussseitigen Stirnfläche 162 des Stössels 16 vorspannt Konstruktiver Aufbau und Anordnung dieser Feder 21 können grundsätzlich beliebig gewählt werden, als günstig hat sich allerdings erwiesen, eine Schrauben-Druckfeder zu verwen- den. Eine solche konnte, wie in Fig.7 dargestellt, zwischen der fussseitigen Stirnfläche 162 des Stössels 16 und dem stirnseitigen, verschlossen ausgeführten Ende 200 der Schalthülse 20 ange- ordnet sein.
Eine andere, in Fig.5 dargestellte Möglichkeit besteht darin, die Schrauben-Druckfeder 21 einerends am Ansatz 201 der Schalthülse 20 und andererends an einem Ansatz 23, der an eine weiter unten noch näher erläuterte Aufnahmehülse 22 angeformt ist, anliegen zu lassen.
Zur exakten Positionierung der Schalthülse 20 zwecks Justage der Schalttemperatur des zwei- ten Kontaktes 19 braucht damit lediglich das erste stirnseitige Ende 200 der Schalthülse 20
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-beispielsweise über eine in der Seitenwand des Schaltkopfes 18 eingearbeitete Durchbrechung 39- zugänglich sein. Zur Verschiebung der Schalthülse 20 in Richtung der fussseitigen Stirnfläche 162 wird entsprechender Druck auf die Schalthülse 20 ausgeübt, zur Verschiebung der Schalthülse 20 in die entgegengesetzte Richtung wird dieser Druck vermindert, womit die Feder 21 die Schalt- hülse 20 zurückschieben kann.
Bei der in Fig.5 dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Aufnahmehülse 22 vorgesehen, die auf diesen Endabschnitt 161 aufgesetzt und mit diesem verbunden ist. Diese Verbindung kann so fest sein, dass keinerlei Relativbewegungen zwischen Stössel 16 und Aufnah- mehülse 22 moglich sind. Die Verbindung könnte dazu durch eine Presspassung zwischen dem stirnseitigen Endabschnitt 161 und der Aufnahmehülse 22 erreicht werden. Denkbar ist es deswei- teren, die Aufnahmehülse 22 mit dem Stössel 16 zu verkleben, zu verschweissen oder zu verlöten.
Zur Herstellung einer Schweiss- bzw. Lötverbindung der Stössel 16 schweiss- bzw. lötfähig ausgebil- det sein, was-so wie oben erörtert- durch Metallisierung des fussseitigen Stösselabschnittes 161 erfolgen kann.
Auch hier ist es jedoch ausreichend, diese Verbindung so auszugestalten, dass der Stössel 16 die Aufnahmehülse 22 bei Temperaturerhöhungen mitnehmen kann, was gemäss Fig 5 durch die Stirnwand 220, an welcher sich die fussseitige Stirnfläche 162 des Stössels 16 anlegt, erreicht wird.
Am Aussenmantel der Aufnahmehülse 22 ist im Abstand zum zweiten stirnseitigen Ende 202 der Schalthülse 20 ein Ansatz 23 festgelegt, vorzugsweise einstückig mit der Aufnahmehülse 22 ausgebildet. Die Feder 21 ist wieder als Schrauben-Druckfeder ausgebildet und im Abstand zwi- schen Ansatz 23 und zweitem stirnseitigen Ende 202 angeordnet.
Die Justage der Schalttemperatur des zweiten Schaltkontaktes 19 läuft hier wie folgt ab : DieAufnahmehülse 22 wird gegen den Stössel 16 und dieser damit gegen den Stab 9 gedrückt. Jetzt wird die Schalthülse 20 in Richtung des ersten Kontaktes 17 gegen die Kraft der Feder 21 so weit verschoben, bis der zweite Kontakt 19 öffnet. Ab diesem Schaltpunkt wird die Schalthülse 20 weiter in Richtung des ersten Kontaktes 17 verschoben und zwar um einen solchen Weg, welcher der Differenz zwischen der gewünschten Schalttemperatur und der aktuellen Raumtemperatur entspricht.
(Die Länge dieses Weges lässt sich-da die Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Ausdehnungselemente 8,9 sowie deren Längen bekannt sind, errechnen.)
Bei Erreichen des gewünschten Differenzweges wird die Schalthülse 20 fix mit der Aufnahme- hülse 22 verbunden, was vorzugsweise durch Laserschweissung (zwei bis vier Schweisspunkte 40) erreicht wird.
Die Schalthülse 20 ist somit auch hier mit dem fussseitigen Endabschnitt 161 des Stössels 16 verbindbar-bzw. nach Herstellung der Laserschweiss-Punkte- tatsächlich verbunden. Diese Verbin- dung ist zwar nicht direkt, wird aber durch die Aufnahmehülse 22 vermittelt.
Um das Verschweissen von Schalthülse 20 und Aufnahmehülse 22 zu ermöglichen, werden Aufnahmehülse 22 und Schalthülse 20 aus Materialien, vorzugsweise aus Metallen, gebildet, die ähnliche Schmelzpunkte aufweisen.
Analog zur Fig.6 könnte auch dann, wenn eine Aufnahmehülse 22 vorgesehen ist, ohne einer Feder 21 ausgekommen werden, was allerdings mit der oben bereits erörterten Schwierigkeit verbunden wäre, dass zur Verschiebung der Schalthülse 20 auch in Richtung weg von der fussseiti- gen Stirnfläche 162 von aussen eine Kraft auf die Schalthülse 20 aufgebracht werden muss. Das Aufbringen einer solchen (Zug-) Kraft könnte durch Vorsehen von oben bereits erläuterten Griffhil- fen erleichtert werden.
In Fig.8 ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem Temperaturbegrenzer darge- stellt, dessen Temperaturfühler 7 gemäss dem Konstruktionsprinzip der Fig.4 aufgebaut ist, der also ein Rohr 8 aus einem Material mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einen darin lie- genden Stab 9 aus einem Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
Der Stössel 16 wird hier bei Temperaturerhöhungen anders als bei Fig.5-7 nicht vom Tempera- turfühler 7 weg, sondern auf den Temperaturfühler 7 zu verschoben, also in die andere Richtung bewegt. Um dennoch bei steigender Temperatur ein Öffnen des ersten Kontaktes 17 und ein Schliessen des zweiten Kontaktes 19 zu bewirken, ist bei jedem Kontakt 17,19 die Position seines festen Kontaktstückes 24 bzw. 25 mit der Position seines beweglichen Kontaktstückes 28 bzw. 29 vertauscht
Beim für die vorliegende Erfindung interessanten zweiten Kontakt 19 wird das bewegliche
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Kontaktstück 29 von der Schaltfeder 31 in Richtung geschlossener, d. h. am festen Kontaktstück 25 anliegender, Position vorgespannt.
Die Schaltfeder 31 kann das bewegliche Kontaktstück 29 tat- sächlich in diese geschlossene Position verschwenken, wenn die mit dem fussseitigen Endabschnitt
161 verbundene und auf die Schaltfeder 31 einwirkende Schalthülse 20 die Schaltfeder 31 freigibt.
Die Justage der Temperatur, bei welcher diese Freigabe erfolgt (=Schalttemperatur des zwei- ten Kontaktes 19) wird folgendermassen durchgeführt:
Die Aufnahmehulse 22 wird gegen den Stössel 16 und dieser damit gegen den Stab 9 gedrückt.
Jetzt wird die Schalthülse 20 in Richtung des ersten Kontaktes 17 gegen die Kraft der Feder 21 so weit verschoben, bis der zweite Kontakt 19 schliesst.
Jetzt muss die auf die Schalthülse 20 ausgeübte Kraft so weit verringert werden, dass die Feder 21 die Schalthülse 20 zuruck, d. h. vom ersten Kontakt 17 weg verschieben kann. Man lässt die Schalthülse 20 dabei zunächst soweit zurück verschieben, bis der zweite Kontakt 19 geöffnet hat Ab diesem Öffnungspunkt lässt man die Schalthülse 20 weiter, nämlich um einen solchen Weg zurück verschieben, welcher der Differenz zwischen der gewünschten Schalttemperatur und der aktuellen Raumtemperatur entspricht. (Die Länge dieses Weges lässt sich-da die Wärmeausdeh- nungskoeffizienten der beiden Ausdehnungselemente 8,9 sowie deren Längen bekannt sind, errechnen )
Bei Erreichen des gewünschten Differenzweges wird die Schalthülse 20 durch Laserschwei- #ung (zwei bis vier Schweisspunkte 40) mit der Aufnahmehülse 22 fix verbunden.
Auch bei Ausbildung des Temperaturfühlers gemäss der in Fig.4 dargestellten Konstruktions- weise kann analog zu den Fig.6,7 ohne eine Aufnahmehülse 22 ausgekommen werden, indem die Oberfläche des Stössels 16 im Bereich seines fussseitigen Endabschnittes 161 durch andere Mass- nahmen schweiss- bzw. lötfähig gemacht wird, beispielsweise durch Metallisierung oder Aufrauhung dieses Endabschnittes 161.
Desweiteren ist das Vorsehen einer Feder 21 nicht zwingend, wird sie weggelassen muss die Schalthülse 20 allerdings wieder in beiden Richtungen, also sowohl auf die fussseitige Stirnfläche 162 zu als auch von dieser weg durch von aussen aufgebrachte Kräfte verschoben werden. Auch hier können zur Erleichterung der Aufbringung der entsprechenden Zug- und Druckkräfte Griffhilfen an der Schalthülse 20 festgelegt werden.
Wie im Zusammenhang mit Fig.4 erläutert, muss es bei dieser Ausführungsform des Tempera- turfühlers 7 eine Feder 12 geben, welche den Stab 9 gegen den Pfropfen 14' drückt. Bei der in Fig.8 dargestellten Ausführungsform übernimmt diese Funktion die Schaltfeder 30 des ersten Schaltkontaktes 17, es könnte davon abweichend aber auch eine separate Feder vorgesehen sein.
Die Erfindung wurde, da dies eine bevorzugte und in der Praxis zumeist eingesetzte Ausfüh- rungsform ist, anhand eines Temperaturbegrenzers dargestellt, in dessen Schaltkopf 18 zwei Schaltkontakte 17,19 angeordnet sind. Die Erfindung ist aber nicht auf die Anwendung bei einem derartigen Temperaturbegrenzer beschränkt, sie kann genauso eingesetzt werden, wenn lediglich ein Schaltkontakt 19 vorgesehen ist, der mit dem fussseitigen Ende 161 des Stössels 16 betätigt wird
In den angeschlossenen Anspruchen wird definiert, dass die Schalthülse 20 mit dem fussseitigen Endabschnitt 161 des Stössels 16 #
verbindbar bzw. verbunden" ist Damit soll zum Ausdruck ge- bracht werden, dass vom Schutzumfang der Ansprüche sowohl ein Temperaturbegrenzer umfasst ist, bei welchem die Schalttemperatur des Schaltkontaktes 19 noch nicht justiert und damit die Schalthülse 20 noch nicht mit dem Stössel 16 verbunden ist, als auch ein Temperaturbegrenzer, bei welchem diese Justage bereits durchgeführt wurde und damit die Verbindung zwischen der Schalt- hülse 20 und dem Stössel 16 bereits besteht
Wenn diese Verbindung bereits hergestellt ist, ist zwar ein Verschieben der Schalthülse 20 ge- genüber dem Stössel 16 nicht mehr möglich, dies ändert aber nichts an der Tatsache, dass die Schalthülse 20 nach wie vor verschiebbar gegenüber dem Stössel 16 gelagert ist, diese verschieb- bare Lagerung kann nur nicht mehr zur tatsächlichen Verschiebung der Schalthülse 20 genützt werden.
Insofern widersprechen die Merkmale "verschiebbar gegenuber dem fussseitigen Endab- schnitt 161 gelagert" und "mit dem fussseitigen Endabschnitt 161 verbunden" einander nicht
Die Notwendigkeit, den Schutzumfang der Ansprüche so zu definieren, dass dieser sowohl ei- nen Temperaturbegrenzer umfasst, bei dem die Schalthülse 20 bereits mit dem Stössel 16 verbun- den ist als auch einen Temperaturbegrenzer, bei welchem Schalthülse 20 und Stössel 16 noch nicht
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miteinander verbunden sind, besteht aufgrund des Umstandes, dass der erfindungsgemässe Tem- peraturbegrenzer in zweierlei Zuständen auf den Markt gebracht werden kann:
Es besteht einerseits die Möglichkeit, dass die in Rede stehende Justage bereits vom Hersteller des erfindungsgemässen Temperaturbegrenzers vorgenommen wird, womit ein Temperaturbegren- zer, bei welchem die Schalthülse 20 bereits mit dem Stössel 16 verbunden ist, in den Handel kommt.
Es wäre aber andererseits auch denkbar, dass die in Rede stehende Justage nicht der Herstel- ler des Temperaturbegrenzers, sondern der Erzeuger der Heizung, zu dessen Überwachung der Temperaturbegrenzer eingesetzt wird, vornimmt. Der Temperaturbegrenzer-Hersteller liefert den Temperaturbegrenzer dazu in unjustiertem Zustand, in welchem die Schalthulse 20 noch nicht mit dem Stössel 16 verbunden ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Temperaturbegrenzer umfassend einen zumindest einen Schaltkontakt (19) beinhaltenden
Schaltkopf (18) und einen Temperaturfühler (7), der aus langgestreckten Ausdehnungs- elementen (8,9) gebildet ist, welche voneinander verschiedene Wärmeausdehnungskoeffi- zienten aufweisen, wobei die Ausdehnungselemente (8,9) im ersten, vom Schaltkopf (18) beabstandeten Endbereich (100) unbeweglich zueinander und im zweiten beim Schaltkopf (18) liegenden Endbereich (110) beweglich zueinander gehalten sind, wobei weiters im
Schaltkopf (18) ein Stössel (16) verschiebbar gelagert ist, der am beweglich gegenüber dem Schaltkopf (18) gehaltenen Ausdehnungselement (8,9) anliegt und über seinen fuss- seitigen Endabschnitt (161) auf den Schaltkontakt (19) einwirkt, wobei eine auf den fusssei- tigen Endabschnitt (161) aufgesetzte,
diesem gegenüber verschiebbar gelagerte Schalt- hülse (20) vorgesehen ist, mit welcher der Schaltkontakt (19) betätigbar ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass der fussseitige Endabschnitt (161) des Stössels (16) schweiss- bzw. löt- fähig ausgebildet ist und dass die Schalthülse (20) über eine Schmelzschweissverbindung oder eine Lötverbindung mit dem fussseitigen Endabschnitt (161) verbindbar bzw. verbun- den ist.