CH671649A5

CH671649A5 -

Info

Publication number: CH671649A5
Application number: CH36786A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Kienzler
Original assignee: Kienzler Ag G
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1989-09-15
Also published as: DE3701240A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Thermostaten mit einem Thermoelement mit Schnappwirkung zur Temperaturbegrenzung und Überstromsicherung, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist.

Derartige Thermostaten finden auf zahlreichen Gebieten Verwendung. An ihre Funktion werden hohe Anforderungen gestellt, ansonst in den nachgeschalteten, d.h. in den zu überwachenden Anlagen, beträchtliche Schäden entstehen. Das Aggregat muss auch nach längeren Ruhepausen auf Anhieb wieder voll funktionieren.

Ziel der Erfindung ist ein sicher funktionierendes Gerät von einfachem Aufbau. Unabhängig davon ob es mehr oder weniger oft beansprucht wird, müssen die einmal eingestellten Werte auch über eine längere Einsatzdauer voll beibehalten werden.

Dies wird erreicht mit einem Thermostaten, der die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 aufweist.

In den Ansprüchen 2 bis 6 sowie in den Verfahrensansprüchen 7 bis 9 sind spezielle beispielsweise Merkmale des Thermostaten, welcher mit zwei oder vier elektrischen Anschlussklemmen versehen sein kann, beschrieben. Sind vier Klemmen angeordnet, ermöglicht dies eine Temperaturhysterese-Einengung, d.h. die Temperaturdifferenz zwischen dem Ein- und Rückschalten des Thermostaten kann leichter und genauer reguliert werden.

In der Zeichnung sind je in einem Längsschnitt zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemässen Thermostaten dargestellt. Es zeigen, je in zwei um 90° gedrehten Seitenansichten

Fig. 1 eine einfachere Ausführungsform mit zwei elektrischen Anschlussklemmen, und

Fig. 2 eine aufwendigere Ausführungsform mit zwei elektrischen Anschlussklemmen und zwei zusätzlichen Betriebsanschlussklemmen für die genaue Abstimmung bzw. das Vorheizen des Druckschichtwiderstandes.

Gleiche Teile weisen in beiden Figuren gleiche Bezugsziffern auf.

Der Gehäuseteil 1 ist topfförmig ausgebildet. Auf dem Innenboden befindet sich der, vorzugsweise die Form eines Quadranten mit Innenloch aufweisende Dickschichtwiderstand 6, welcher durch eine als Verschluss für seine Fixierung im Gehäuse wirkende Abdeckung 10 isoliert ist. In einer Ausnehmung 14 des Bodens des topfförmigen Gehäuses 1 befindet sich das Thermoelement in Form einer im nichterwärmten Zustand konkav gebogenen Bimetall-Schnappscheibe 4. Nach Erwärmen auf eine vorbestimmte Grenztemperatur schnappt diese Scheibe in ihre konvex gebogene Form. Unter der Wirkung der Druckfeder 9 liegt der zentrale Schaltstift 5 auf der Bimetallscheibe 4 auf, schnellt bei deren Schnappen hoch und schaltet dabei über die vom Schaltstift 5 hochgehobene, auf den beiden Kontakten 27 bzw. 270 der Stromanschlüsse 2 bzw. 20 aufliegende Kontaktbrücke 7 bzw. 70, den Strom aus.

Der Kunststoffdeckel 8 dient einerseits der Elektro- und Wärmeisolation und presst anderseits die Enden der die Kontakte 27 tragenden Anschlüsse 2 auf den Dickschichtwiderstand 6, so dass die elektrische Verbindung gewährleistet ist. Der auf der Unterseite des topfförmigen Gehäuses 1 aufgesetzte Metallboden 3, vorzugsweise aus Aluminium oder messing, dient, nebst dem Verschliessen der Ausnehmung 14 für die Bimetallscheibe 4, auch der Übertragung der im Dickschichtwiderstand entwickelten Wärme auf die Bimetallscheibe 4.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Thermostat durch die Anordnung von bekannten zusätzlichen Widerstandsdrähten 11 zwischen den Stromanschlüssen 2 und 20, als Überstromthermostat eingesetzt werden, wobei bei Erwärmen der Widerstandsdrähte 11 der Stromfluss unterbrochen wird. Die Stärke der Überstromsicherung richtet sich nach dem entsprechend berechneten Querschnitt der Widerstandsdrähte bzw. deren Einbau im Gehäuse 1.

Wird der vorbeschriebene Thermostat zur Temperaturbegrenzung eingesetzt, bewirkt die schnappende Bimetallscheibe 4 mit dem benachbarten, jedoch nicht in dirtektem Kontakt mit ihr stehenden Dickschichtwiderstand 6, dass nach dem Schnap5

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pen der Bimetallscheibe 4, diese durch den nun über den Widerstand fliessenden Strom und die daraus erfolgende Erwärmung nicht zurückschaltet und somit die Offenhaltung der Kontaktbrücke 7 gewährleistet bleibt. Nach dem Abschalten des Stroms wird die Verbindung der Stromanschlüsse 2 bzw. der Kontakte 27 infolge Erkalten des Thermostaten und Rückschalten der Bimetallscheibe 4 von der Kontaktbrücke 70 geschlossen.

Der Erfindungsgedanke liegt also darin, dass der mit den Stromanschlüssen 2 verbundene Dickschichtwiderstand 6, isoliert von der Bimetallscheibe 4, im Thermostaten angeordnet ist. Das Thermostatgehäuse 1 ist spannungsfrei und die Isolation des Dickschichtwiderstandes 6 erfolgt durch die Abdeckung 10.

Die Verbindung der Stromanschlüsse 2 mit dem Dickschichtwiderstand 6 erfolgt durch Ultraschallschweissung, wobei die Füsse des Deckels 8 auf den Dickschichtwiderstand gepresst werden. Eine zusätzliche Verbindung der Stromanschlüsse 2 mit dem Dickschichtwiderstand 8 ist durch eine Lötverbindung, welche durch Erwärmen der eingebrachten Lötschicht in einem Ofen erfolgt, gewährleistet.

s Aufbau und Funktion der Ausführungsvariante nach Fig. 2 stimmt mit der Ausführung nach Fig. 1 überein. Zusätzlich weist der Thermostat zwei weitere, von aussen anschliessbare, in seinem Innern eine Verbindung zu den elektrischen Normalanschlüssen 2 bildende, elektrische Anschlüsse 20 auf. Die io Klemmen der Zusatzanschlüsse 20 sind vorzugsweise um 90 Winkelgrade zu den Normalanschlüssen 2 an der Aussenwand des Gehäuses 1 angeordnet. Je nach Auslegung der ohmschen Widerstandsgrösse des Dickschichtwiderstandes 6 dienen die Zusatzanschlüsse 20 über die leitungen 11 und 2, einem Vorhei-u zen des Dickschichtwiderstandes 6, wodurch die Temperaturdif-ferenz zwischen dem Ein- und Rückschalten des Thermostaten, d.h. die sogenannte hysterese, reguliert werden kann.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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(1), zwecks elektrischer Isolation, mit einem isolierenden Deckel (8) mit Seitenwänden ausgekleidet ist.

1. Thermostat zur Temperaturbegrenzung und Überstromsi-cherung, mit einem Dickschichtwiderstand, mindestens zwei Stromanschlüssen sowie einem Thermoelement mit Schnappwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass der Dickschichtwiderstand (6) auf dem Innenboden eines topfförmigen Gehäuseteils (1) angeordnet ist, dass zwischen dem seitlichen Rand des Dickschichtwiderstandes (6) und den Gehäuseinnenwänden (1) isolierende Verschlüsse (10) angeordnet sind, dass in einem Gehäuseteil unterhalb des topfförmigen Teils (1) ein Thermoelement (4) wärmeisoliert angeordnet ist, und dass im weiteren ein zentral auf dem Thermoelement (4) abgestützter, in den topfförmigen Teil (1) reichender, durch eine Öffnung des Dickschichtwiderstandes (6) hindurchdringender und, zwecks Unterbrechung des Stromkreises mit einer anhebbaren Kontaktbrücke (2) verbundener Schaltstift (5) angeordnet ist.
(2) mit dem Dickschichtwiderstand (6) zwecks Vorheizens verbunden sind.

2. Thermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im topfförmigen Teil (1) des Gehäuses auf dem Dickschichtwiderstand (6) zwei radial, vorzugsweise einander gegenüberliegende, aus dem Gehäuseteil (1) geführte Stromanschlusspartien (2) abgestützt sind.

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PATENTANSPRÜCHE
3. Thermostat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im topfförmigen Gehäuseteil (1) eine Druckfeder (9) angeordnet ist, die sich einerseits auf den Gehäuseteil und anderseits auf den Schaltstift (5), im Sinne eines Druckes in Richtung gegen das gespannte Thermoelement (4) zu, abstützt, und dass im topfförmigen Teil ein als Überstromsicherung wirkendes Widerstandselement (11) angeordnet ist.
4. Thermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des topfförmigen Gehäuseteils
5. Thermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dickschichtwiderstand (6) ein Quadrant mit Innenloch ist.
6. Thermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit vier Stromanschlüssen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden weiteren Stromanschlüsse (20) am Gehäuseteil (1) um 90 Winkelgrade zu den beiden ersten Stromanschlüssen (2) versetzt angeordnet sind und direkt oder über die ersten Stromanschlüsse
7. Verfahren zum Betrieb eines Thermostaten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdifferenz zwischen dem Ein- und Rückschalten des Thermostaten, die sogenannte Hysterese, durch Regulieren der Stromzufuhr über die zwei zusätzlichen Stromanschlüsse (20), je nach Auslegung der inneren ohmschen Widerstandsgrösse des Dickschichtwiderstandes, abgestimmt werden kann.
8. Verfahren zur Herstellung des Thermostaten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktenden der Stromanschlüsse (2) mittels eines Deckels (8) gegen den Dickschichtwiderstand (6) gepresst und die dadurch erhaltenen Kontaktverbindungen im Thermostaten mittels Ultraschall geschweisst werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Ultraschallschweissung die Verbindungen der Kontaktenden (2, 6) durch eine Lötverbindung ergänzt werden, wonach die eingebrachte Lötschicht durch Erwärmen des Thermostaten in einem Ofen gelötet wird.