DE1009269B - Einstellbarer thermostatischer elektrischer Schalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen einstellbaren thermostatischen elektrischen Schalter mit feststehenden und durch einen Bimetallstreifen zu betätigenden beweglichen Kontakten sowie mit einem Einstellglied zum Einstellen der Betätigungstemperatur der Kontakte; sie behandelt thermostatische Kontrollmittel insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für elektrische Plätteisen und bezweckt unter anderem, eine verbesserte Form eines einstellbaren thermostatischen elektrischen Schnappschalters zu schaffen, der eine gedrungene und einfache Bauart ergibt und zur Unterbringung in einem elektrischen Plätteisen, insbesondere in dem ziemlich beschränkten, normalerweise in einem Dampfplätteisen verfügbaren Raum desselben, besonders gut geeignet ist.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der von einer Schnappeinrichtung gesteuerte, den beweglichen Kontakt tragenden Kontaktarm sowie der den feststehenden Kontakt tragende Kontaktarm, ferner der Bimetallstreifen und ein Hebel zur Betätigung des beweglichen Kontaktes zu einem säulenartigen Aufbau vereinigt und von einem Hohlniet getragen werden, wobei der vorgenannte Hebel auf der einen Seite sich an den beweglichen Teil des Bimetallstreifens und auf der anderen Seite an den beweglichen Kontaktarm anlehnt sowie in einem Zwischenpunkt mit dem Einstellglied gelenkig verbunden ist.

Auf diese Weise wird trotz der Verwendung einer Schnappeinrichtung eine äußerst kompakte Säulenbauart geschaffen, bei welcher der gesamte Aufbau somit von einem Hohlniet zusammengehalten wird, durch den, gemäß einer weiteren Vorkehrung nach der Erfindung, eine einzige Schraube hindurchgeführt ist, um den Zusammenbau mit einer Grundplatte z. B. eines Bügeleisens besonders einfach und zuverlässig, eventuell nachträglich an Stelle einer Konstruktion ohne Schnappwirkung, zu ermöglichen. Wird die Schraube herausgezogen, so kann der komplette Schalter als eine Einheit abgenommen und im ausgebauten Zustand geprüft und eingestellt werden. Dadurch, daß das Einstellglied am Gelenk des Hebels wirkt, bleibt die Wirkung der Schnappeinrichtung durch die Temperatureinstellung unbeeinflußt, weil die Lage des in den beweglichen Kontaktarm eingreifenden Hebelendes stets unverändert bleibt, während die Temperaturveränderung durch die Bewegung des Gelenkes des Hebels und seines anderen am Bimetallstreifen angreifenden Endes herbeigeführt wird. Die Bauart nach der Erfindung ist daher für solche Bügeleisen od. dgl. praktisch besonders gut geeignet, bei welchen es erforderlich bzw. erwünscht ist, einen relativ großen Bereich der Temperatureinstellung zu erfassen.

Weitere Vorkehrungen nach der Erfindung bestehen beispielsweise darin, daß der Bimetallstreifen einen in

Einstellbarer thermostatischer
elektrischer Schalter

Anmelder:

Hoover Limited, Perivale, Greenford,
Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. September 1954

Dennis John William Plint,

Perivale, Greenford, Middlesex (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

einer Richtung sich erstreckenden beweglichen Teil besitzt und zwischen dem Hohlniet und der Grundplatte mit ihr in unmittelbarer Berührung festgeklemmt ist, während der bewegliche Kontakt von dem Hohlniet bzw. dem säulenartigen Schalteraufbau in entgegengesetzter Richtung zu dem beweglichen Teil des Bimetallstreifens räumlich getrennt angeordnet ist.

Der Hebel nach der Erfindung kann gegabelt sein und zwei Schenkel besitzen, welche sich auf gegenüberliegenden Seiten des säulenartig aufgebauten Schalters erstrecken. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann der bewegliche Kontaktarm gegabelt sein und zwei Schenkel aufweisen, die sich auf entgegengesetzten Seiten des säulenartig aufgebauten Schalters bzw. dem Hohlniet zu einer Verankerung bzw. Verankerungen erstrecken. Jeder Schenkel des Hebels kann dann den anliegenden Schenkel des beweglichen Kontaktarmes über seine Verankerung hinaus verlängern und mit ihm in Eingriff kommen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Schnappeinrichtung dadurch gebildet, daß als beweglicher Kontaktarm ein Federstreifen verwendet wird, der außer zwei äußeren vorgespannten Schenkeln einen dritten mittleren unter Druck stehenden Schenkel besitzt.

Bei einer anderen vorteilhaften Konstruktion nach der Erfindung besitzt das Einstellglied eine Schraube, welche sich durch einen von dem Hohlniet getragenen Arm geführt wird. Die Einstellschraube kann selbst eine mit Gewinde versehene Bohrung aufweisen, die eine Voreinstellschraube aufnimmt, welche mit dem

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Hebel zu seiner Betätigung in Eingriff kommt und beispielsweise fabrikmäßig vorher eingestellt werden kann.

Der Hebel kann eine Bohrung zum Einführen des Einstellgliedes aufweisen, wodurch der Hebel zugleich in seiner Lage gehalten wird. In diesem Fall kann das Drehen des Hebels um die Bohrung durch eine abgewinkelte Zunge verhindert werden, die sich von dem das Einstellglied tragenden Arm in einen ausgestanzten Schlitz des Hebels erstreckt.

Die Erfindung kann in verschiedener Weise in der Praxis ausgeführt werden; eine besondere Ausführungsform und eine Abwandlung derselben sollen jedoch als Beispiele unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert werden; diese zeigen in

Fig. 1 einen seitlichen Aufriß, teilweise im Schnitt, von einem elektrischen Plätteisen mit einem thermostatischen Schalter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der voneinander getrennten Hauptteile des Schalters,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Schalter,

Fig. 4 einen seitlichen Aufriß im Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht der Einstellschraube,

Fig. 6 eine vergrößerte Einzelheit im Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 3,

Fig. 7 eine Aufsicht auf eine abgewandelte Form der Schnappeinrichtung und des beweglichen Kontaktarmes.

Fig. 1 zeigt den thermostatischen Schalter gemäß der Erfindung in einem elektrischen Dampfplätteisen mit Grundplatte 10, in die ein Heizelement 11 eingebettet ist und die einen Verdampfer 12 bildet, aus welchem Dampf durch nicht gezeigte Verteilerkanäle zu Auslassen in der Grundplatte geführt wird. Über der Grundplatte befindet sich ein Behälter 13, der mittels eines Schutzmantels 14 verdeckt ist. Das Plätteisen besitzt einen Handgriff 15, welcher mit dem Schutzmantel durch einen vorderen Fuß 16 und einen hinteren Fuß 17 verbunden ist. Zwischen diesen Füßen befindet sich eine große Regelscheibe 18 zum Einstellen des thermostatischen Schalters, wie noch im einzelnen ausgeführt wird. Diese Regelscheibe weist einen mittleren Schlitz 19 auf und wird durch eine Federklemme 20 in ihrer jeweiligen Stellung gehalten.

Der vollständige thermostatische Schalter ist nach Fig. 2, 3 und 4 aufgebaut und wird von einem großen Hohlniet 25 getragen, so daß er im zusammengenieteten Zustand an der Grundplatte 10 des Dampfplätteisens mittels eines einfachen Gewindebolzens 26 befestigt werden kann, der durch die Mitte des Niets in ein Gewindeloch in der Grundplatte eingeführt ist. An seinem unteren Ende hat der Hohlniet einen großen dünnen flachen Kopf 27, über welchem er seinerseits von einem sich in einer nachstehend als die vordere bezeichneten Richtung erstreckenden Bimetallstreifen 28 und dann von einem Anschlagarm 29 umgeben ist, der einen Anschlag für den beweglichen Kontakt trägt und sich nach hinten erstreckt. Oberhalb des Anschlagarmes 29 ist der Hohlniet 25 von einer isolierenden Hülse 30 umschlossen, die ihrerseits von einer Isolierscheibe 31 umgeben ist, auf die eine metallische Verankerungsplatte 32 aufliegt, deren Hauptteil sich nach vorn und nach den Seiten zum Tragen des beweglichen Kontaktes erstreckt; wie noch nachfolgend beschrieben wird, folgen der Verankerungsplatte 32, ebenfalls die Hülse 30 umschließend, in Aufwärtsrichtung eine weitere Isolierscheibe 34, weiterhin ein sich nach hinten zum Tragen des festen Kontaktes erstrekkender Arm 35, ferner eine weitere isolierende Scheibe 37 und schließlich ein Arm 38, der sich nach vorn zum Tragen der Haupteinstellschraube erstreckt. Oberhalb dieses letzten Armes befindet sich der Nietkopf 39, um auf diese Weise sämtliche vorerwähnten Teile fest vereint zu halten (Fig. 3 und 4).

Der fest angeordnete Kontaktarm 35 besteht aus starrem Material, jedoch ist an ihm ein kurzes Stück

40 eines Federstreifens angeschweißt, welcher den ίο feststehenden Kontakt 41 trägt. Durch das Ende des starren Armes 35 ist eine Einstellschraube 42 hindurchgeführt, die gegen den Oberteil des Kontaktarmes stößt, der somit durch Drehen der Schraube mehr oder weniger nach unten gedrückt werden kann.

Der fest angeordnete Kontaktarm weist außerdem einen seitlichen Lappen 43 auf, der zur Aufnahme einer Klemmenschraube für einen Verbindungsdraht dient.

Der hintere Teil der Verankerungsplatte 32 des beweglichen Kontaktes besitzt auch einen seitlichen Lappen 44 zur Aufnahme einer Klemmschraube, während sein vorderer Teil einen beweglichen Kontaktarm 45 in Form eines Federstreifens von im allgemeinen Ε-Form trägt, der einen mittleren, unter Druck stehenden Schenkel 46 und zwei äußere längere vorgespannte Schenkel 47 aufweist; die Schenkel sind an einem Ende durch ein Querstück 48 miteinander verbunden, das in der Mitte den beweglichen Kontaktknopf 50 trägt. Die freien Enden der äußeren Spannschenkel 47 erstrecken sich an gegenüberliegenden Seiten der Säule und sind z. B. durch Niete 49 an die nach außen vorstehenden Enden der Verankerungsplatte 32 vor der Mitte der Säule starr befestigt, wie in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Das Ende des mittleren Druckschenkels 46 stützt sich in einer kleinen, in dem rückwärtigen Teil der Verankerungsplatte ausgebildeten stumpfwinkligen V-Nut 51 (Fig. 4) ab und ist etwas gebogen, um auf diese Weise dauernd unter Druck zu stehen und den beweglichen Kontakt 50 zu veranlassen, rasch aus einer offenen in eine geschlossene Lage und umgekehrt zu schnappen. In der geschlossenen Lage legt sich der bewegliche Kontakt 50 gegen den darüber befindlichen feststehenden Kontakt

41 an, während er in der offenen Lage sich gegen einen isolierenden Anschlagstift 52 abstützt, der in einer Bohrung in dem Ende einer Einstellschraube 43 getragen ist, welche in den Anschlagarm 29 fest eingeschraubt ist.

Zur Betätigung des beweglichen Kontaktes ist ein Hebel 55 von im allgemeinen Y-Form vorgesehen. Das Ende 56 des Stiels des Hebels 55 ist nach unten gebogen und ruht oben auf dem freien Ende des Bimetallstreifens 28. Die beiden Hebelschenkel sind gekrümmt, um sich um die Säule herum auf den entgegengesetzten Seiten zu erstrecken; jeder der Schenkel trägt einen Isolierbund 57, der sich auf einen der Spannungsschenkel des beweglichen Kontaktarmes in kurzem Abstand von seiner Verankerung abstützt. Nach Fig. 6 wird jeder Isolierbund 57 auf dem Hebel 55 mittels einer kleinen Sattelfeder 59 festgehalten. In dem Bereich der Gabel des Hebels befindet sich eine kleine Bohrung 58, in welche das Ende eines Einstellgliedes 60 hineinragt, während der Stiel des Y-Hebels einen Längsschlitz 61 aufweist, in welchen das nach unten gewendete Ende 62 des das Einstellglied 60 tragenden Armes 38 hineinragt.

Das Einstellglied besteht aus einer Hauptschraube 63 mit Außen-Linksgewinde, welches in ein entsprechendes Gewinde in einer Bohrung in dem Tragarm 38 paßt. Die Hauptschraube weist eine mit Gewinde

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versehene Bohrung zur Aufnahme einer versenkten voreingestellten Schraube 64 auf; dieses Gewinde erstreckt sich über das Ende der Hauptschraube hinaus nach dem Hebel zu. Die versenkte Voreinstellschraube 64 weist an ihrem Ende einen abgesetzten, in die Bohrung 58 des Hebels 55 eingeführten Teil 65 und eine Schulter 66 (bzw. einen Ansatz) auf, die (bzw. der) sich auf die Oberfläche des Hebels abstützt.

Bei der Betätigung bildet die Schulter 66 am Ende der versenkten Voreinstellschraube einen Drehpunkt, um welchen der gegabelte Hebel 55 schwenken kann. Wird das Ende des Stiels 56 des gegabelten Hebels 55 durch das Ende des Bimetallstreifens angehoben, so werden die Isolierbunde 57 demgemäß an den beiden Schenkeln 55 gesenkt und drücken auf die Spannschenkel 47 des beweglichen Kontaktarmes nach unten. Somit wird der bewegliche Kontakt nach einer vorbestimmten Bewegung in Abhängigkeit von der Stellung des durch die Einstellschraube bestimmten Drehpunktes in seine offene Stellung rasch einschnappen, ao Wenn der Bimetallstreifen sich abkühlt und nach unten bewegt, wird die Betätigung im entgegengesetzten Sinn stattfinden, und der Kontakt wird in seine Schließlage zurückschnappen. Die Stellung des feststehenden Kontaktes und die Offenstellung des bewegliehen Kontaktes kann mittels der Einstellschrauben eingestellt werden; zusätzlich kann das Einstellen des Einstellgliedes durch die Verstellung der versenkten Voreinstellschraube im Verhältnis zur Haupteinstellschraube voreingestellt werden. Auf diese Weise wird eine geeignete stetige Einstellung für eine fabrikmäßige Voreinstellung ermöglicht.

Das Einstellglied 60 ist mit der Regelscheibe 18 mittels eines (Kupplungs-) Verbindungsstückes 67 in Form eines verwundenen Metallstreifens verbunden, dessen unteres Ende von einem Querschlitz 68 in der Schraube 63 aufgenommen ist, in welcher es durch eine Ringklemme 69 festgehalten wird, während das obere Ende des Verbindungsstückes 67 von dem Schlitz 19 in der Regelscheibe 19 aufgenommen ist.

Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Form der Schnappeinrichtung und der beweglichen Kontaktzusammenstellung. Diese besitzt eine Verankerungsplatte 70, analog der Verankerungsplatte 32 nach Fig. 2 bis 6. Die Verankerungsplatte 70 trägt einen aus zwei inneren Spannschenkeln 72 und zwei äußeren Druckschenkeln 73 bestehenden beweglichen Kontaktarm 71. Die Enden der Spannschenkel sind z. B. durch Niete 74 an der Verankerungsplatte 70 befestigt, während die Enden der Druckschenkel in analoger Weise mit dem Mittelschenkel 46 der Konstruktion nach Fig. 2 bis 6 in stumpfwinklige V-förmige Nuten eingeführt sind. Die Spann- und Druckschenkel sind bei dieser Bauart durch ein Querstück 75 miteinander verbunden, welches den beweglichen Kontaktknopf 50 trägt.

Die Betätigung der Schaltglieder erfolgt bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 7 in gleicher Weise wie bei der Bauart nach Fig. 2 bis 6. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Druckschenkel länger ist als bei der Bauart nach Fig. 2 So bis 6; sie erfordert jedoch eine größere Genauigkeit in der Konstruktion und Einstellung als die Bauart nach Fig. 2 bis 6.

Bei einer anderen abgeänderten Bauart nach der Erfindung ist der Bimetallstreifen nicht an dem Niet 25 befestigt, sondern zwischen der Grundplatte und dem Kopf 27 des durch den Bolzen 26 festgeschraubten Niets festgeklemmt. Während diese Anordnung eine Einstellung des Schalters vor dem Festklemmen an die Grundplatte nicht erlaubt, kann sie bevorzugt

angewandt werden, wenn eine genaue Temperatürkontrolle erforderlich ist, da sie eine verbesserte Wärmeübertragung zu dem Bimetallstreifen ergibt, indem dieser sich in unmittelbarer Berührung mit der Grundplatte befindet.

Claims (10)

PatentANSPKOCHE:

1. Einstellbarer thermostatischer elektrischer Schalter mit auf Kontaktarmen angeordneten feststehenden und mit durch einen Bimetallstreifen zu betätigenden beweglichen Kontakten sowie mit einem Einstellglied zum Einstellen der Betätigungstemperatur der Kontakte, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Schnappeinrichtung (49) gesteuerte, den beweglichen Kontakt (50) tragende Kontaktarm (45) sowie der den feststehenden Kontakt (41) tragende Kontaktarm (35), ferner der Bimetallstreifen (28) und ein Hebel (55) zur Betätigung des beweglichen Kontaktes (50) zu einem säulenartigen Aufbau vereinigt und von einem Hohlniet (25) getragen werden, wobei der Hebel (55) auf der einen Seite (56) sich an den beweglichen Teil des Bimetallstreifens (28) und auf der anderen Seite (57) an den beweglichen Kontaktarm (45) anlehnt sowie in einem Zwischenpunkt (58) mit dem Einstellglied (60) gelenkig verbunden ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlniete (25) mit den Schalterteilen an die Grundplatte (10) eines Plätteisens mittels einer durch den Hohlniet hindurchgehenden Schraube (26) festklemmbar ist.

3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (28) einen in einer Richtung sich erstreckenden beweglichen Teil besitzt und zwischen dem Hohlniet (25) und der Grundplatte (10) mit ihr in unmittelbarer Berührung festgeklemmt ist, während der bewegliche Kontakt (50) von dem Hohlniet (25) bzw. dem säulenartigen Schalteraufbau in entgegengesetzter Richtung zu dem beweglichen Teil des Bimetallstreifens (28) räumlich getrennt angeordnet ist.

4. Schalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (55) gegabelt ist und zwei sich auf entgegengesetzten Seiten des säulenartig aufgebauten Schalters erstreckende Schenkel besitzt.

5. Schalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktarm (45) gegabelt ist und zwei Schenkel (47) aufweist, welche sich auf entgegengesetzten Seiten des säulenartig aufgebauten Schalters zu ihren Verankerungen erstrecken.

6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel des Hebels (55) über die Verankerung (49) des anliegenden Schenkels des beweglichen Kontaktarms (45) hinaus verlängert ist und mit ihm im Eingriff steht.

7. Schalter nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappeinrichtung dadurch gebildet wird, daß der bewegliche Kontaktarm (45) aus einem Federstreifen besteht, der außer zwei äußeren vorgespannten Schenkeln (47) einen dritten mittleren, unter Druck stehenden Schenkel (46) besitzt.

8. Schalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstell-

glied (60) eine Einstellschraube (63) enthält, die sich durch einen von dem Hohlniet (25) getragenen Arm (38) erstreckt.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (63) selbst eine mit Gewinde versehene Bohrung aufweist, die eine Voreinstellschraube (64) aufnimmt, welche mit

dem Hebel (55) zu seiner Betätigung in Eingriff kommt und beispielsweise fabrikmäßig vorher eingestellt werden kann.

10. Schalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (55) eine Bohrung (58) zum Einführen des Einstellgliedes und zum Halten des Hebels in seiner Lage aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen