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Elektrischer Wärmeschalter mit einstellbarer Schaltfolge mehrerer
Kontakte Bei verschiedenen Einrichtungen werden elektrische Wärmeschalter mit einstellbarer
Schaltfolge mehrerer Kontakte benötigt, durch die bestimmte Temperaturen abgefühlt
und nach Erreichen der jeweils eingewählten Temperatur durch das Schließen des betreffenden
Kontaktes ein Stromkreis geschlossen und bestimmte Vorgänge ausgelöst werden. Dies
trifft beispielsweise bei automatischen Waschmaschinen zu, wobei z. B. die Kontakte
des Wärmeschalters auf Temperaturen von 30, 45, 60 und 90° C eingestellt sind, die
nach Aufheizung des Waschwassers vermittels eines thermischen Fühl- und Ausdehnungsgliedes
nach Erreichen der jeweiligen Temperaturen geschlossen werden, wodurch bei der eingewählten
Temperatur dann beispielsweise ein bestimmter Waschvorgang eingeleitet wird.
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Die Erfindung betrifft nun einen elektrischen Wärmeschalter mit einstellbarer
Schaltfolge mehrerer Kontakte, insbesondere für Druckdosenbetätigung, dessen Betätigungsorgan
einen ortsfest eingespannten, federnden, mehrere Kontakte nebeneinander tragenden
Kontakthebel steuert, der mit mehreren nebeneinanderliegenden, einzelnen einstellbaren
Kontaktarmen zusammenwirkt.
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Bei einem bekannten elektrischen Wärmeschalter dieser Art ist das
temperaturbeeinilußte Betätigungsglied, welches einen T-förmig ausgebildeten Kontakthebel
steuert, im Boden des Schaltergehäuses angeordnet, wobei der Kontakthebel auf der
Innenfläche des Gehäusebodens befestigt ist. Die mit dem Kontakthebel zusammenwirkenden
Kontaktarme sind ebenfalls auf der Innenseite des Gehäusebodens auf einer erhöhten
Stufe über dem T-förmigen Kontakthebel befestigt. Diese Kontaktarme sind dabei jeweils
von Justierschrauben einstellbar, die in einer isolierten Brücke nahe einer die
offene Seite des Gehäuses verschließenden Abdeckung angeordnet sind. Der bei einer
Temperaturänderung betätigte Kontakthebel ist durch seine T-Form im Bereich der
thermischen Ansteuerung labil, wodurch eine Verwindung eintreten kann, was nicht
erwünschte Kontaktgaben zur Folge hat. Um nach der Kontaktgabe des T-förmigen Kontakthebels
mit dem auf die niedrigste Temperatur eingestellten Kontaktarm bei Ansteigen der
Temperatur ein weiteres Durchbiegen des Kontakthebels zu ermöglichen, sind die Kontaktarme
elastisch ausgebildet und ist die Justierschraube hierbei so angeordnet, daß zwischen
derselben und dem Kontaktniet ein großer Hebel wirksam ist. Hierdurch wird aber
das Justieren des Kontaktarmes erschwert, da bei einer nur geringen Betätigung der
Schraube an der Kontaktstelle bereits ein großer Ausschlag erfolgt. Außerdem sind
die Kontaktarme infolge ihrer federnden Eigenschaft erschütterungsempfindlich.
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Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden. Die Erfindung
besteht darin, daß die einzelnen einstellbaren Kontaktarme in unmittelbarer Nähe
des dem Betätigungsglied gegenüberliegenden Gehäusebodens angeordnet und an ihren
die Kontakte tragenden, freien Enden mittels den Gehäuse-Boden durchdringender Schrauben
gegenüber den Kontakten von Kontaktfingern unterschiedlicher Länge des Kontakthebels
verstellbar sind. wobei der längste Kontaktfinger dem auf die niedrigste Temperatur
eingestellten Kontaktarm und die kürzeren Kontaktfinger ihrer Länge entsprechend
den auf höhere Temperaturen eingestellten Kontaktarmen zugeordnet sind.
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Hierdurch ist eine wirtschaftlich herzustellende und zuverlässig arbeitende
Lösung geschaffen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß durch die Ausbildung
des Kontakthebels mit den unterschiedlich langen Kontaktfingern eine sehr zweckmäßige
Form erzielt ist, wobei beim Betätigen des Schalters der längste Finger mit dem
korrespondierenden Kontaktarm zusammenarbeitet, der auf die niedrigste Temperatur
eingestellt ist und bei einem Anstieg der Temperatur dieser Kontaktfinger eine genügend
große Durchbiegung auf sich nehmen kann, bis auch der kürzeste Kontaktfinger mit
dem am weitesten entfernten Kontaktarm, der auf die höchste Temperatur eingestellt
ist, Verbindung erhält. Es ist hierdurch eine bestmögliche Ausnutzung des Raumes
gegeben, so daß der Schalter nur sehr geringe Abmessungen besitzt.
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Zweckmäßig sind die Kontaktarme etwa gleich lang bemessen und gestaffelt
von außen durch den Boden des Gehäuses gesteckt und im Innern desselben umgebogen,
wobei die inneren Schenkel den justierbaren Kontakt und die äußeren Schenkel vorzugsweise
Steckkontaktfahnen für die Aufnahme der
Anschlußleitungen tragen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Kontakthebel in Nähe der
Fingeransätze an der Ansteuerstelle durch eine Sicke versteift ist. Der Kontakthebel
ist an einer der Druckdose zugekehrten Stufe der Seitenwand des topfförmigen Gehäuses
befestigt und mit einem am Boden des Gehäuses angeordneten Anschlußkontaktstück,
z. B. mittels Rohrniet, verbunden. Dabei weist das Befestigungsende des Kontakthebels
zwei gegenüberliegende seitliche Ausnehmungen auf, in die Innenvorsprünge des Gehäuses
eingreifen, die die Lage des Kontakthebels fixieren.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das topfförmige
Gehäuse von einer das Betätigungsorgan, z. B. Druckdose, tragenen metallischen Brücke
abgedeckt ist. Dabei ist zwischen Betätigungsorgan und Kontakthebel eine Isolierstoffscheibe
lose gelagert. Weiterhin ist die Brücke an diagonal gegenüberliegenden Ecken auf
ins Gehäuseinnere vorspringenden Pfosten befestigt, welche die Befestigungsmittel,
z. B. Rohrniete, aufnehmen und von denen sich der eine in Verlängerung des kürzesten
Kontakthebels befindet. Die Brücke weist eine zum Gehäuse hingerichtete seitliche
Abwinkelung auf, welche zur Befestigung des Schalters in einer elektrischen Waschmaschine
od. dgl. dient. Schließlich sind an der Brücke auf einer in Richtung der Anschlußkontaktfahnen
gelegenen Seite mehrere Anschlußfahnen, z. B. Steckfahnen, zum Anschließen und Durchschleusen
einer Erdleitung angebracht: Der elektrische Wärmeschalter ist in einem Ausführungsbeispiel
in der Zeichnung in mehreren Figuren dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Unteransicht
des Schalters mit den Anschlußkontaktfahnen für die Anschlußleitungen; F i g. 2
einen Längsschnitt durch den Schalter nach der Schnittlinie II-II der F i g. 1,
F i g. 3 eine Seitenansicht des Schalters, F i g. 4 eine Draufsicht auf den Schalter
mit entfernter Brücke und thermischem Ausdehnungsglied und F i g. 5 eine Ansicht
des Kontakthebels.
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In dem Gehäuse 1, welches in bekannter Weise topfförmig ausgebildet
ist, sind die ortsfesten Kontaktarme 2, 3, 4 und 5 und der Kontakthebel 6 angeordnet.
Die ortsfesten Kontaktarme sind von außen durch den Boden 1 a des Gehäuses 1 gesteckt
und im Gehäuseinnern etwa parallel zum Gehäuseboden abgewinkelt. Die abgewinkelten
Schenkel 2 a, 3 a, 4 a,
5a tragen Kontakte, z. B. Kontaktniete 7, zur
Kontaktgabe mit dem Kontakthebel 6 angeformten, korrespondierenden Kontaktfingern
6a, 6b, 6 c und 6d. An ihren Enden werden die abgewinkelten Schenkel
2 a, 3 a, 4 a, 5 a der Kontaktarme von Schrauben 8 durchsetzt, mit
deren Hilfe die Kontakte für eine bestimmte Temperatur in ihrer Höhenlage einstellbar
sind. Auf der Außenseite des Gehäusebodens 1a sind den ortsfesten Kontaktarmen Kontaktfahnen
2 b, 3b, 4 b und 5 b angeformt für den Anschluß der Anschlußleitungen.
Diese sind in dem dargestellten Beispiel als Steckkontaktfahnen ausgebildet für
das Aufstecken von federnden, mit den Anschlußleitungen verbundenen Steckkontakthülsen.
Die Kontaktarme 2, 3, 4, 5 sind von gleicher Länge und Ausbildung, wodurch eine
einheitliche Fertigung und Lagerhaltung ermöglicht ist. Sie sind in ihrer Nebeneinanderanordnung
in Längsrichtung versetzt zueinander und in ihrem Abstand zu den Kontaktfingern
des Kontakthebels 6 in unterschiedlichen Höhen angeordnet. So liegt der Kontaktarm
2 (F i g. 2) in dem Gehäuse 1 am höchsten, und die Kontaktfahne 2 b schaut aus dem
Boden 1 a des Gehäuses nach außen hin am wenigstens heraus, während der Kontaktarm
5 am tiefsten in das Gehäuse eingesetzt ist und somit die Kontaktfahne
5b am weitesten aus dem Boden 1 a nach außen herausschaut. Die abgewinkelten
Schenkel 3a, 4 a und 5 a der Kontaktarme sind in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt,
da sie auf Grund des Schnittverlaufes nichtmehr sichtbar sind. Die Kontaktfahnen
2 b, 3 b, 4 b und 5 b der Kontaktarme 2, 3, 4, 5 sind dabei von außen in
den Boden 1 a des Gehäuses 1 versenkt eingesetzt, daß Wände 1g entstehen, die die
Anschlußkontakte gegeneinander abschirmen. Zwischen den einzelnen Wänden ist genügend
Raum 1 h gelassen; damit die Steckkontakthülsen der Anschlußleitungen noch bequem
auf die Kontaktfahnen aufgesteckt werden können.
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Wie aus den F i g. 4 und 5 deutlich ersichtlich; ist der Kontakthebel
6 etwa handförmig gestaltet. Der längste Kontaktfinger 6 a wirkt mit dem Kontaktami
2 a für die geringste Temperatureinstellung, z. B 30° C, zusammen, die Kontaktfinger
6b, 6c mit en Kontaktarmen 3 a und 4 a der mittleren Temperatureinstellungen, z:
B. 45 und 60° C, und der kürzeste Kontaktfinger 6 d mit dem Kontaktarm 5
a der höchsten Temperatureinstellung, z. B. 90° C. Der Kontakthebel 6 ist auf einer
Schmalseite 1 b des Gehäuses 1; auf einer gegenüber der inneren Boden-Fläche des
Gehäuses 1 erhöhten Stufe l c befestigt Diese Befestigung erfolgt z. B. mittels
Rohrniete ß, die dabei den Kontakthebel 6 mit einem auf der Außenseite des Gehäusebodens
l a in einer Ausnehmung 1 f einliegenden Anschlußkontakt 10 elektrisch verbinden.
Dieser Anschlußkontakt 10 ist ebenfalls vorzugsweise mit einer Steckkontaktfahne
versehen. Der Kontakthebel 6 besitzt eine in Nähe der Ansätze der Kontaktfinger
angeordnete, ich quer über die Breite erstreckende Sicke 6g; wodurch der Kontakthebel
6 seitlich versteift wird. Zweckmäßig dient diese Sicke 6g als Angriffspunkt für
das die Wärme übertragende Glied: Dieses besteht indem dargestellten Beispiel aus
einem Kolben lla einer hydraulisch betätigten Druckdose 1l: Zwischen dem Kolben
1l a der Druckdose 11 und dem elektrische Spannung führenden Kontakthebel
6 ist eine Isolierstoffscheibe 12 zur elektrischen Isolierung lose angeordnet.
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Die offene Seite des Gehäuses 1 ist von einer metallischen Brücke
13 verschlossen, die mittels zweier diagonal angeordneten Befestigungsmittel; z.
B. Rohrniete 14 und 15, auf dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die Befestigungsmittel
14 und 15 sind in Pfosten 1 i und 1 k des Gehäuses 1 angeordnet, wobei der Pfosten
1 i zweckmäßigerweise in der Verlängerung des kürzesten Kontaktfingers 6 d bzw.
des ortsfesten Kontaktarmes 5 angeordnet ist. In der Brücke 13 ist die Druckdose
11 befestigt. Das Gehäuse 1 kann vermittels der Brücke 13 durch das Zwischenlegen
einer Dichtung weitgehendst staub-und feuchtigkeitsdicht verschlossen werden: An
einer Schmalseite der Brücke 13 ist eine zum Gehäuse hinweisende Abwinkelung 13
a angebracht, die mit Gewindelöchern 13 b versehen ist für eine Befestigung an einem
Gerät, z. B. in einer elektrischen Waschmaschine. An der gegenüberliegenden
Schmalseite
der Brücke 13 sind Kontaktfahnen 13 c angeordnet für die Aufnahme von Erdkontaktanschlußleitungen.
Diese können entweder mittels Steckkontakthülsen auf die Fahnen 13c aufgesteckt
oder in vorhandenen Löchern 13d der Fahnen eingelötet werden.
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Wie aus der zeichnerischen Darstellung hervorgeht, weist der Schalter
auf Grund seiner erfinderischen Ausbildung eine sehr geringe Baugröße auf. Die Justierschrauben
8 sind von der Außenseite des Gehäusebodens 1 a gut zugänglich. Dabei können noch
besondere Marken 16 mit den Temperaturziffern für die jeweiligen Kontakte vorgesehen
werden.
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Die Arbeitsweise des Wärmeschalters bei Anwendung in einer Waschmaschine
in Verbindung mit einem Programmschalter ist folgende: Erfolgt durch die Druckdose
11 eine Bewegung in Richtung des Kontakthebels 6, so wird zunächst der zu seinem
ortsfesten Gegenkontakt den geringsten Abstand aufweisende längste Kontaktfinger
6 a mit dem Kontaktarm 2 geschlossen. Bei einer eingewählten Temperatur von 30°
C wird ein Stromimpuls an ein Schaltwerk übertragen, das den Heizstromkreis ausschaltet
und einen vorher bestimmten Ablauf der Waschmaschine in Tätigkeit setzt. Ist jedoch
durch den Programmschalter der Wärmeschalter auf eine höhere Temperatur, z. B. 60°
C, eingewählt, dann wird von dem Wärmefühler eine größere Ausdehnung auf die Druckdose
übertragen, wobei zunächst der auf eine Temperatur von z. B. 45° C eingestellte
Kontaktfinger 6 b mit dem Kontaktarm 3 Verbindung erhält, wodurch jedoch kein Betätigungsvorgang
der Maschine ausgelöst wird, da der Programmschalter für eine Temperatur von 60°
C eingewählt ist und erst nach Schließen des mit dem Kontaktarm 4 zusammenwirkenden
Kontaktfingers 6 c ein Stromimpuls an das Schaltwerk zur Auslösung eines Betätigungsvorganges
übertragen wird, wobei wiederum die Heizung abgeschaltet und ein vorher bestimmter
Ablauf des Waschprogramms in Tätigkeit gesetzt wird. In gleicher Weise ist die Funktion
bei einer Einstellung des Programmschalters auf 90° C, wodurch die Funktion des
kürzesten Kontaktfingers 6 d bei Schließen mit dem Kontaktarm 5 auf das Schaltwerk
übertragen und ein Betätigungsvorgang der Maschine ausgelöst wird.