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Die Erfindung betrifft eine Thermostateinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Derartige Thermostateinheiten, über die eine Temperaturregelung folgend einer Umgebungstemperatur erfolgt, werden zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern, wie beispielsweise Heizern oder Lüftern, verwendet. Üblicherweise erfolgt die Temperaturregelung über Bimetallthermostaten, bei denen man sich unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten eines Bimetallelementes zu Nutze macht, um einen Kontakt temperaturabhängig zu schalten.
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Derartige Bimetallthermostate sind mit einem Einstellelement versehen, über das der Betriebspunkt des Thermostaten einstellbar ist. Beispielsweise werden derartige Bimetallthermostaten in einem Schaltschrank montiert, wobei dieser DIN-Schienen, auch Hutschienen oder DIN-Rails genannt, aufweist, auf denen der Thermostat und ggf. auch andere Regel-/Schaltelemente, beispielsweise Relais, Schalter, Zeitschaltuhren oder Sicherungsautomaten montiert werden. Diese DIN-Schienen sind normiert (beispielsweise EN60715), so dass die Befestigung der oben genannten Regelelemente über einheitlich ausgeführte Befestigungsmittel erfolgen kann.
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Es ist bekannt, Thermostateinheiten über Clipelemente auf eine derartige Schiene aufzuclipsen. Um beispielsweise einen Lüfter und einen Heizer anzusteuern, müssen zwei derartige Thermostateinheiten vorgesehen werden, die beispielsweise bei steigender Temperatur öffnen (NC) oder schließen (NO), so dass eine temperaturabhängige Ansteuerung der elektrischen Verbraucher gewährleistet ist. Dementsprechend müssen zumindest zwei derartiger Thermostateinheiten montiert werden, was einen erheblichen Montageaufwand und Bauraum erfordert.
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Zur Überwindung dieses Nachteils sind Thermostateinheiten bekannt, bei denen zwei Thermostate in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sind und somit durch einen Arbeitsgang an der DIN-Schiene befestigt werden können. Derartige Thermostateinheiten sind als „Zwillings-Thermostate“ unter www.pfannenberg.de beschrieben. Da bei derartigen Thermostateinheiten zwei Thermostate in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sind, ist der vorrichtungstechnische Aufwand gegenüber den eingangs genannten Lösungen mit getrennten Gehäusen verringert. Des Weiteren ist die Montage vereinfacht, da beide Thermostate gemeinsam durch einen Arbeitsgang auf der DIN-Schiene festgelegt werden können.
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Nachteilig bleibt jedoch, dass die beiden nebeneinander liegenden, in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommenen Thermostate auf der Schiene relativ viel Platz benötigen, so dass der Bauraum für weitere Regelkomponenten beschränkt wird.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Thermostateinheit mit verringertem Bauraum zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Thermostateinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Thermostateinheit hat zumindest zwei Thermostate, die an einer normierten Schiene gehalten sind, an der auch weitere elektrische Bauelemente befestigbar sind. Erfindungsgemäß sind die beiden Thermostate der Thermostateinheit quer zur Schienenachse neben-/übereinander liegend angeordnet, so dass die von den Thermostaten aufgespannte Thermostatachse im Wesentlichen senkrecht zur Schienenachse verläuft.
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Mit anderen Worten gesagt, die beiden Thermostate werden mit Bezug zur Schiene quer dazu übereinander liegend montiert, so dass gegenüber einer Lösung mit einem einzigen Thermostat auf der Schiene nicht oder nur unwesentlich mehr Platz benötigt wird. Es verbleibt somit genügend Platz auf der Schiene, um die weiteren elektrischen Betriebsmittel (Relais, etc.) zu montieren.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Thermostate mit einem gemeinsamen Gehäuse ausgeführt, das Verriegelungselemente zum Verriegeln mit der Schiene hat. Dies ermöglicht eine einfache Montage, da lediglich das gemeinsame Gehäuse an die Schiene angesetzt werden muss. Alternativ können auch getrennte Gehäuse verwendet werden, die in geeigneter Weise übereinanderliegend an der Schiene montiert werden.
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Die Verriegelungselemente können beispielsweise mit Positionierstücken einerseits und Rastelementen andererseits ausgeführt sein, die in Wirkeingriff mit Seitenwangen der Schiene bringbar sind.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Verriegelungselemente mit zwei eine Seitenwange abschnittsweise umgreifenden Positionierstücken einerseits und zwei die andere Seitenwange clipsartig umgreifenden Rastelementen ausgeführt sind.
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Vorteilhafterweise wird jeder Thermostat mit einem Bedienelement zur Einstellung der jeweiligen Betriebstemperatur oder des zu regelnden Betriebsparameters ausgebildet. Diese Bedienelemente sind dann nebeneinander liegend an einer von der Schiene abgewandten Großfläche des Gehäuses angeordnet.
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Dieses Gehäuse wird in vorteilhafter Weise mit Einführungen für Kabel bzw. Litzen zur Kontaktierung der Thermostate ausgebildet.
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Des Weiteren können am Gehäuse Zugriffsöffnungen zur Verschraubung der Kabel an Kontaktblöcken vorgesehen sein.
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Diese Zugriffsöffnungen können paarweise in einer von der Schiene abgewandten Gehäusegroßfläche münden und sind insbesondere benachbart zu einer Gehäuseschmalseite angeordnet, so dass die beiden Bedienelemente der Thermostate zwischen den Zugriffsöffnungs-Paaren angeordnet sind.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse mehrteilig mit einem Gehäuseunterteil, das die beiden Thermostate trägt und einem Gehäusedeckel ausgeführt, der mit dem Gehäuseunterteil verrastet ist und Ausnehmungen für die Bedienelemente hat.
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Das Gehäuseunterteil kann Pins zum Fixieren der Thermostate aufweisen.
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Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse durch Spritzgießen hergestellt und kann Ausnehmungen zur Vermeidung von Materialanhäufungen aufweisen.
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Die Thermostateinheit kann mit Thermostaten gleicher oder unterschiedlicher Bauart ausgeführt sein. So können beispielsweise ein „Öffner“ und ein „Schließer“ zur Regelung eines Lüfters und einer Heizung vorgesehen werden. Prinzipiell können jedoch auch Thermostate gleicher Bauart, wie zwei Öffner oder zwei Schließer verwendet werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Thermostateinheit;
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2 eine Vorderansicht der Thermostateinheit gemäß 1;
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3 eine dreidimensionale Rückansicht der Thermostateinheit, eingeclipst auf die DIN-Schiene;
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4 die Thermostateinheit gemäß 1 mit abgenommenem Gehäusedeckel und
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5 ein Gehäuseunterteil der Thermostateinheit gemäß 4.
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In 1 ist eine Anordnung dargestellt, bei der eine Thermostateinheit 1 an einer DIN-Schiene (Hutschiene, DIN-Rail) 2 angeordnet ist. In dieser Darstellung ist nur ein Teil dieser DIN-Schiene 2 dargestellt, deren Längserstreckung deutlich größer ist als es in 1 dargestellt wird. Derartige Schienen 2 werden über Befestigungsausnehmungen 4 in einem Schaltschrank montiert und tragen dann entsprechende Betriebsmittel, über die elektrische Verbraucher oder dergleichen angesteuert werden können.
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Beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Thermostateinheit 1, zu der im Prinzip auch die Schiene 2 gehört, mit zwei Bimetall-Thermostaten 6, 8 ausgeführt, die in einem gemeinsamen Gehäuse 10 angeordnet sind. Dieses wird dann in noch näher beschriebener Weise auf die Schiene 2 aufgeclipt. Die beiden Thermostate 6, 8 sind in der Darstellung gemäß 1 übereinander liegend entlang einer Thermostatachse Y angeordnet, die rechtwinklig zur Schienenachse X verläuft. Die Breite B des Gehäuses, mit anderen Worten gesagt, derjenige Raum, der von der Thermostateinheit 1 auf der Schiene 2 benötigt wird, entspricht im Wesentlichen der Breite eines herkömmlichen Thermostats, wie er eingangs beschrieben ist. Dementsprechend verbleibt für weitere Betriebsmittel mehr Bauraum auf der Schiene 2 als bei der herkömmlichen Lösungen so dass die Raumausnutzung deutlich verbessert ist.
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Von den beiden Thermostaten 6, 8 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Bedienelemente 12, 14 (Drehknöpfe) und die zugehörigen Temperatur-Skalen 16, 18 sichtbar. Am Gehäuse 10 sind des Weiteren für jeden Thermostat 6, 8 Einführungen für Kabel bzw. Litzen 20a, 20b bzw. 22a, 22b zur Kontaktierung der Thermostate vorgesehen. Die Befestigung der in die Einführungen 20, 22 eingesetzten Kabel bzw. Litzen erfolgt durch Verschraubung (so genannte Paternoster-Klemmen), wobei die Verschraubung ohne Abnehmen des Deckels durch Zugriffsöffnungen 24a, 24b bzw. 26a, 26b hindurch erfolgt.
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Das Gehäuse 10 ist mit einem im Folgenden noch näher beschriebenen Gehäuseunterteil 28 ausgeführt, auf das ein Gehäusedeckel 30 aufgeclipt wird. Für diese Clipverbindung sind am Gehäuseunterteil 28 Federzungen 32, 34 ausgebildet, die in entsprechende Verriegelungsausnehmungen 36, 38 des Gehäusedeckels 30 eingreifen. Ein Boden des Gehäusedeckels 30 bildet eine Frontseite 40 aus, in der die Zugriffsöffnungen 24, 26 münden und auf die die Skalen 16, 18 aufgebracht sind. Die als Drehknöpfe ausgebildeten Bedienelemente 14, 16 sind von der Frontseite her zugänglich, um die Schalttemperatur für den zugehörigen Verbraucher (Lüfter, Heizung, etc.) einzustellen. Gemäß der Darstellung in den 1 und 2 sind die Zugrifföffnungspaare 24a, 24b, 26a, 26b benachbart zu den Schmalseiten des Gehäuses 10 angeordnet, so dass entsprechend die Bedienelemente 12, 14 und die zugehörigen Skalen 16, 18 zwischen diesen zu liegen kommen. Zur thermischen Kopplung der Einheit mit der Umgebung sind am Gehäusedeckel 30 Schlitze 42 vorgesehen.
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In 2 sieht man nochmals den erfindungsgemäßen Aufbau, gemäß dem die von den beiden Thermostaten 6, 8 aufgespannte Achse Y rechtwinklig zur Schienenachse X verläuft, wobei lediglich ein Teil der Schiene 2 dargestellt ist.
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3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf die Thermostateinheit 1 von der Rückseite, d.h. von der Befestigungsfläche des Schaltschrankes her. Auch in dieser Darstellung erkennt man recht gut das hutförmige Profil der Schiene 2, wobei die Befestigungsausnehmungen 4 an einer Bodenfläche ausgebildet sind, die am Schaltschrank anliegt. Diese Befestigungsfläche geht über in zwei Seitenwangen 44, 46, an denen das Gehäuse 10 festgeclipt ist. In dieser Darstellung erkennt man auch gut die in 1 nicht sichtbaren Federzungen 32’, 34’, die in entsprechende Verriegelungsausnehmungen 36’, 38’ eingreifen, um das Gehäuseunterteil 28 mit dem Gehäusedeckel 30 zu verrasten.
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Die Befestigung des Gehäuses 10 an der Schiene 2 erfolgt über Verriegelungselemente, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Positionierstücken 48, 50 einerseits und zwei federnden Rastelementen 52, 54 andererseits bestehen. Diese Verriegelungselemente kragen aus einem Boden 56 des Gehäuseunterteils 28 hin zur Schiene 2 aus. Die beiden Positionierstücke 48, 50 sind so ausgebildet, dass sie die Seitenkante der Seitenwange 46 formschlüssig umgreifen. Die beiden gegenüber liegenden Rastelemente 52, 54 sind jeweils federnd ausgebildet und lassen sich zum Ansetzen an die Schiene 2 in Pfeilrichtung (3) zurückschwenken, wobei sie dann nach dem Ansetzen federnd in ihre Verriegelungsposition zurückschnappen, in der die Seitenwange 44 formschlüssig umgriffen ist. Dementsprechend erfolgt das Ansetzen des Gehäuses 10, indem zunächst die beiden Positionierstücke 50, 48 schräg an die Seitenwange 46 der Schiene 2 angesetzt wird. Anschließend wird das Gehäuse 10 zur Schiene 2 hin abgewinkelt und dabei die beiden Rastelemente 52, 54 in Pfeilrichtung ausgelenkt. Nach dem Aufsitzen des Gehäuses 10 auf der Schiene 2 schnappen die beiden Rastelemente 52, 54 dann in ihre dargestellte Verriegelungsposition.
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Das Gehäuse 10 mit dem Gehäuseunterteil 28 und dem Gehäusedeckel 30 sind aus Kunststoff, vorzugsweise im Spritzgießverfahren hergestellt, wobei zur Vermeidung von Materialanhäufungen Ausnehmungen 58 vorgesehen sind. Diese Ausnehmungen können jedoch auch werkzeugtechnisch bedingt sein, um Schieber oder dergleichen zur Ausbildung von Hinterschneidungen vorsehen zu können.
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Wie im Folgenden noch näher erläutert, sind am Gehäuseunterteil 28 zwei Pins 60, 62 vorgesehen, über die die Thermostate 6, 8 befestigbar sind.
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4 zeigt die Thermostateinheit 1 in einer Ansicht, bei der der Gehäusedeckel 30 abgenommen ist. Man erkennt in dieser Ansicht die beiden Thermostate 6, 8, die am Gehäuseunterteil 28 befestigt sind. Ebenfalls gut sichtbar sind die Einführungen 20a, 20b und 22a, 22b für Kabel bzw. Litzen zur Kontaktierung der Thermostate 6, 8. Durch diese Einführungen 20, 22 können Kabel hin zu einem Anschlussblock 64 bzw. 66 geführt werden. Mittels dieses Anschlussblocks werden die Kabel durch Verschrauben kontaktiert, wobei die in 4 sichtbaren Schrauben 68 jedes Anschlussblocks 64, 66 durch die zugeordneten Zugriffsöffnungen 24, 26 zugänglich sind, so dass die Kontaktierung/Verschraubung äußerst einfach von der Frontseite der Thermostateinheit 1 her erfolgen kann.
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Die Bedienelemente 12, 14 sind gemäß der Darstellung in 4 als Drehknöpfe ausgebildet. Die Thermostate 6, 8 sind in an sich bekannter Weise als Bimetall-Thermostate ausgeführt. Deren Aufbau ist in dem eingangs beschriebenen Stand der Technik erläutert, so dass der Einfachheit halber hinsichtlich des Grundaufbaus derartiger Bimetall-Bauelemente auf die Offenbarung dieser Druckschriften verwiesen werden kann.
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Die Drehknöpfe zur Einstellung des Betriebspunktes und die entsprechenden Stellelemente an den Thermostaten 6, 8 sind in geeigneter Weise mit Abflachungen oder Fasen ausgeführt, um sicherzustellen, dass die Drehknöpfe winkelrichtig aufgesetzt werden. Derartige Positionierelemente sind an sich bekannt, so dass auf eine eigene Darstellung verzichtet wird.
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Die Kontaktierung der Thermostate 6, 8 von den Anschlussblöcken 66, 68 her erfolgt über elektrische Verbindungen 70, 72 die in 4 angedeutet sind.
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5 zeigt eine Ansicht des Gehäuseunterteils 28 ohne Thermostate 6, 8 und in einem an die Schiene 2 angeclipten Zustand. In dieser Ansicht sieht man die vier Federzungen 32, 34 und 32’, 34’, die zur Befestigung des Gehäusedeckels 30 dienen. Des Weiteren sichtbar ist ein Flanschrand 75, auf den die offene Umfangswandung des Gehäusedeckels 30 aufgesetzt wird. Aus dem Boden 56 des Gehäuseunterteils 28 kragen die beiden auch in 3 sichtbaren Pins 60, 62 aus, auf die die beiden Thermostate 6, 8 aufgesetzt werden. Im Boden 56 sind des Weiteren die beiden Rastelemente 52, 54 ausgebildet. Diese sind durch Ausnehmungen 74, 76 frei geschnitten, um die vorstehend beschriebene Auslenkung zum Verrasten mit der Schiene 2 zu ermöglichen. Diese Auslenkung ist in 5 nochmals mit Pfeilen angedeutet. Im Boden 56 münden des Weiteren zwei Freischnitte 78, 80, durch die hindurch werkzeugseitige Schieber zur Ausbildung der Positionierstücke 58, 50 tauchen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung spart erheblichen Bauraum an der Schiene 2, so dass bei geringem vorrichtungstechnischen und montagetechnischen Aufwand mehr elektrische Bauelemente an einer DIN-Schiene 2 befestigbar sind, als dies beim Stand der Technik der Fall ist.
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Die Erfindung wurde anhand von Thermostaten erläutert. Prinzipiell können in dieser Weise auch andere Regel-/Schaltelemente übereinander liegend quer zur Schienenachse X angeordnet werden. Die Anmelderin behält sich vor, auf diese Verallgemeinerung einen eigenen Anspruch zu richten.
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Offenbart ist eine Thermostateinheit mit zumindest zwei Thermostaten, die an einer normierten Schiene gehalten sind. Die beiden Thermostate sind quer zur Schienenachse angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Thermostateinheit
- 2
- DIN-Schiene
- 4
- Ausnehmung
- 6
- Thermostat
- 8
- Thermostat
- 10
- Gehäuse
- 12
- Bedienelement
- 14
- Bedienelement
- 16
- Skala
- 18
- Skala
- 20
- Einführung
- 22
- Einführung
- 24
- Zugriffsöffnung
- 26
- Zugriffsöffnung
- 28
- Gehäuseunterteil
- 30
- Gehäusedeckel
- 32
- Federzunge
- 34
- Federzunge
- 36
- Verriegelungsausnehmung
- 38
- Verriegelungsausnehmung
- 40
- Frontseite
- 42
- Schlitz
- 44
- Seitenwange
- 46
- Seitenwange
- 48
- Positionierstück
- 50
- Positionierstück
- 52
- Rastelement
- 54
- Rastelement
- 56
- Boden
- 58
- Ausnehmung
- 60
- Pin
- 62
- Pin
- 64
- Anschlussblock
- 66
- Anschlussblock
- 68
- Schraube
- 70
- elektrische Verbindung
- 72
- elektrische Verbindung
- 74
- Ausnehmung
- 75
- Flanschrand
- 76
- Ausnehmung
- 78
- Freischnitt
- 80
- Freischnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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