DE1590149C3

DE1590149C3 - Thermal switch

Info

Publication number: DE1590149C3
Application number: DE19661590149
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7000 Stuttgart Brink; Max 7320 Goeppingen Fischer; Harald 7051 Hohenacker Kalippke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-09-16
Filing date: 1966-09-16
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE1590149A1; SE337056B; DE1590149B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermoschalter, insbesondere zur Befestigung am Motorblock eines Kraftfahrzeuges mit einem Gehäuse und einem darin befindlichen Bimetallstreifen, der in eine erste, entsprechend seinem festzulegenden Ende geformte Ausnehmung des Gehäuses eingesetzt und darin befestigt ist.The invention relates to a thermal switch, in particular for attachment to the engine block of a motor vehicle with a housing and a bimetallic strip located therein, which is in a first, accordingly its end to be fixed shaped recess of the housing is inserted and fixed therein.

Bei derartigen Thermoschaltern besteht ein gewisses Problem in der Art der Einspannung des Bimetallstreifens. Diese Einspannung soll so gestaltet sein, daß eine gute Wärmeleitung von der Einspannstelle zum Bimetallstreifen gewährleistet ist. Außerdem soll sich aber diese Einspannung im Betrieb auch nicht lockern, eine Forderung, die besonders bei Stoffen mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten, bei häufigem Temperaturwechsel und starken Erschütterungen nur schwierig zu verwirklichen ist. Eine Nietverbindung beispielsweit se ist aus diesem Grund ungeeignet und kann im Betrieb nach einiger Zeit zu beträchtlichen Schältungenauigkeiten führen. Auch Ausprägungen des Bimetallstreifens, die federnd in einem Schlitz verankert sind, sind weniger geeignet, da solche Ausprägungen die Schalteigenschaften des Bimetallstreifens in unkontrollierbarer Weise beeinflussen. Auch ein Einquetschen des Bimetallstreifens in ein Halteglied ist oftmals nicht geeignet, da hierdurch wiederum die Schalteigenschaften beeinflußt werden und da das Material des Haltegliedes hierfür in manchen Fällen ungeeignet ist bzw. nach einiger Zeit die Quetschstelle durch Temperaturwechsel und Erschütterungen wieder gelockert wird.With such thermal switches there is a certain problem in the way in which the bimetal strip is clamped. This clamping should be designed in such a way that there is good heat conduction from the clamping point to the bimetallic strip is guaranteed. In addition, however, this tension should not be loosened during operation, a Requirement, especially for materials with different expansion coefficients, with frequent temperature changes and strong vibrations is difficult to achieve. A riveted connection as an example For this reason, se is unsuitable and can lead to considerable peeling inaccuracies after a while to lead. Also features of the bimetal strip that are resiliently anchored in a slot, are less suitable, since such characteristics make the switching properties of the bimetal strip in an uncontrollable manner Influence way. Squeezing the bimetallic strip into a holding member is also often not possible suitable because this in turn influences the switching properties and because the material of the holding member in some cases it is unsuitable for this or, after a while, the pinch point due to temperature change and vibrations are loosened again.

Aus der US-PS 2 671 143 ist schließlich eine Lösung bekanntgeworden, bei der der Bimetallstreifen in einen Schlitz am Bpden des Schaltergehäuses eingesetzt und dort verschweißt bzw. verlötet ist. Eine solche Befestigung ist einerseits sehr zeitaufwendig und sie ist andererseits wegen der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Gehäuse und dem Bimetallstreifen unzuverlässig, da sie auf Grund der häufigen Temperaturwechsel und der starken Erschütterungen, denen der Thermoschalter am Motorblock eines Kraftfahrzeuges ausgesetzt ist, stark beansprucht wird.From US Pat. No. 2,671,143, a solution has finally become known in which the bimetallic strip in a Slot used on the Bpden of the switch housing and welded or soldered there. Such a fastening is on the one hand very time consuming and on the other hand it is because of the different expansion coefficients between the housing and the bimetal strip unreliable as they are due to the frequent Temperature changes and the strong vibrations caused by the thermal switch on the engine block of a motor vehicle exposed to heavy use.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Thermoschalter zu schaffen, der eine einfach herzustellende, gegen Erschütterungen und Temperaturwechsel widerstandsfähige Einspannstelle für den Bimetallstreifen aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a thermal switch that has a simple to manufacture, Clamping point for the bimetal strip that is resistant to vibrations and temperature changes having.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur einseitigen Einspannung des Bimetallstreifens mindestens eine zweite, sich zur ersten Ausnehmung hin öffnende Ausnehmung des Gehäuses zur Aufnahme eines Federelementes vorgesehen ist, das sich mit Vorspannung gegen das einzuspannende Ende des Bimetallstreifens anlegt und dieses zugleich seitlich gegen das Gehäuse drückt. Für ein solches Federelement wird mit besonderem Vorteil ein Spannstift verwendet, wie er für eine kraft- und formschlüssige Verbindung von Maschinenelementen an sich bekannt und in dem deutschen Normblatt DIN 1481 beschrieben ist. Ein solcher Spannstift wird bei der erfindungsgemäßen Lösung Iediglich für ein kraftschlüssiges Einspannen des Bimetallstreifens verwendet, da er auf kleinstem Raum eine große Kraft erzeugt, die von der Temperatur im wesentlichen unabhängig ist. Außerdem ist er billig und leicht zu montieren. Je nach Breite des eingespannten Endes des Bimetallstreifens wird man einen oder mehrere dieser Spannstifte verwenden.This is achieved according to the invention in that for one-sided clamping of the bimetal strip at least a second recess of the housing, opening towards the first recess, for receiving a Spring element is provided, which is pretensioned against the end of the bimetal strip to be clamped and at the same time presses the side against the housing. For such a spring element with It is particularly advantageous to use a dowel pin such as that used for a non-positive and positive connection of machine elements is known per se and is described in the German standard sheet DIN 1481. Such a In the solution according to the invention, the dowel pin is only used for frictional clamping of the bimetallic strip used because it generates a great force in the smallest space, which is essentially dependent on the temperature is independent. It is also cheap and easy to assemble. Depending on the width of the clamped One or more of these dowel pins will be used at the end of the bimetallic strip.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtFurther details and advantageous developments of the invention emerge from the subclaims. Embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Thermoschalter im Längsschnitt,F i g. 1 shows a first embodiment of a thermal switch in longitudinal section,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-Il in F i g. 1,F i g. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-lll in F i g. 2,F i g. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2,

Fig.4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Thermoschalter? mit zwei isolierten Anschlußkontakten,Fig. 4 a second embodiment of a thermal switch? with two isolated connection contacts,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 undFIG. 5 shows a section along the line V-V in FIG. 4 and

•Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der F i g. 5.• Fig. 6 shows a section along the line VI-VI of FIG F i g. 5.

Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in der Beschreibung durchgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet.The same reference numerals are used throughout the description for parts that are the same or have the same effect used.

Der in F i g. 1 dargestellte Thermoschalter hat ein Gehäuse, das als becherartiges Formstück 10 ausgebildet und mit einer seitlichen Befestigungslasche 11 versehen ist, die z, B. zur Befestigung an und Wärmeübertragung von einem (nicht dargestellten) Motorblock dienen kann.The in F i g. 1 has a housing which is designed as a cup-like molded piece 10 and is provided with a lateral fastening tab 11, for example for fastening to and heat transfer can be used by an engine block (not shown).

Wie F i g. 2 am deutlichsten zeigt, hat das Formstück 10 drei stufenartig ineinander übergehende Ausnehmungen von jeweils etwa kreisförmigem Querschnitt, und zwar eine Ausnehmung 12, die sich an den Boden 13 des Formstückes 10 anschließt, daran anschließend eine Ausnehmung 14 größeren Durchmessers, und an diese anschließend eine Ausnehmung 15 noch größeren Durchmessers, die zur Aufnahme eines Isolierstückes 16 dient. Dieses Isolierstück trägt zwei Kontaktfahnen 17,18, in die jeweils eine Kontaktschraube 19, 20 eingeschraubt ist, jede Kontaktschraube ist durch eine mit je einem Plastikstopfen 23, 24 verschließbare Öffnung des Formstücks 10 zugänglich und kann somit leicht justiert werden.Like F i g. 2 most clearly shows, the molded piece 10 has three recesses merging into one another in a step-like manner each of approximately circular cross-section, namely a recess 12, which extends to the bottom 13 of the shaped piece 10 adjoins, then a recess 14 of larger diameter, and on this then a recess 15 of even larger diameter, which is used to accommodate an insulating piece 16 serves. This insulating piece carries two contact lugs 17, 18, into each of which a contact screw 19, 20 is screwed is, each contact screw is through a with a plastic stopper 23, 24 closable opening of the Fitting 10 accessible and can thus be easily adjusted.

Wie F i g. 3 zeigt, hat die Ausnehmung 12 keinen völlig kreisförmigen Querschnitt, sondern weist zwei parallel zueinander verlaufende Wände 25, 25' auf, die in den kreisförmigen Teil 12 übergehen. In diesen beiden Wänden ist je eine Längsnut 26, 26' vorgesehen, die von oben nach unten schmäler wird und sich bis in den Boden 13 hinein erstreckt, wie das in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, hat jede dieser Längsnuten 26,26' trapezförmigen Querschnitt.Like F i g. 3 shows, the recess 12 does not have a completely circular cross-section, but rather has two parallel walls 25, 25 ′ that run towards one another and merge into the circular part 12. In these two Walls are each a longitudinal groove 26, 26 'is provided, which is narrower from top to bottom and extends into the Floor 13 extends into it, as shown in FIGS. 1 and 2 is shown. As shown in FIG. 3 has each of these Longitudinal grooves 26,26 'trapezoidal cross-section.

Im Boden 13 ist außerdem eine schlitzartige Ausnehmung 27 vorgesehen, die die Längsnuten 26 und 26' miteinander verbindet. Sie dient zur Aufnahme des einzuspannenden Endes 28 eines Bimetallstreifens 29, der an seinem freien Ende 30 einen Kontakt 33 trägt. Das einzuspannende Ende 28 ist so breit, daß es nur längs der in F i g. 3 unteren Seite der trapezförmigen Längsnuten 26, 26' eingeführt werden kann und bei Verschiebung nach oben seitlich eingespannt wird.In the bottom 13, a slot-like recess 27 is also provided, which the longitudinal grooves 26 and 26 ' connects with each other. It serves to accommodate the end 28 to be clamped of a bimetallic strip 29, the at its free end 30 carries a contact 33. The end 28 to be clamped is so wide that it is only longitudinal the in F i g. 3 lower side of the trapezoidal longitudinal grooves 26, 26 'can be introduced and when shifted is clamped laterally upwards.

Weiterhin sind im Boden 13 zwei im wesentlichen zylindrische Ausnehmungen 34, 35 vorgesehen, die sich zur schlitzartigen Ausnehmung 27 hin öffnen. In diese Ausnehmungen 34, 35 ist je ein Spannstift 36, 37 so eingesetzt, daß seine durch das Einspannen erzeugte Federkraft auf das einzuspannende Teil 28 des Birnetallstreifens 29 wirkt und dieses unverrückbar festhält, wobei gleichzeitig durch die trapezförmige Ausbildung der Längsnuten 26,26' das einzuspannende Teil 28 auch seitlich eingespannt wird.Furthermore, two substantially cylindrical recesses 34, 35 are provided in the bottom 13, which open towards the slot-like recess 27. In each of these recesses 34, 35 a dowel pin 36, 37 is so used that its spring force generated by the clamping on the part 28 of the pear-shaped strip to be clamped 29 acts and holds this immovable, while at the same time due to the trapezoidal design of the longitudinal grooves 26,26 'the part 28 to be clamped is also clamped laterally.

Der Thermoschalter ist sehr leicht zu montieren. Zunächst wird in das becherartige Formstück 10, das vorzugsweise ein Druckgußteil ist, über die Nuten 26, 26' der Bimetallstreifen 29 bis in die schlitzartige Ausnehmung 27 eingeschoben. Dann werden die Spannstifte 36, 37 eingesetzt, und zwar so, daß sie mit Vorspannung gegen das Ende 28 des Bimetallstreifens 29 anliegen. Dadurch ist dieses Ende im Formstück 10 fest verankert. The thermal switch is very easy to assemble. First, in the cup-like fitting 10, which is preferably is a die-cast part, via the grooves 26, 26 'of the bimetallic strip 29 into the slot-like recess 27 inserted. Then the dowel pins 36, 37 are used in such a way that they are pretensioned against the end 28 of the bimetallic strip 29. As a result, this end is firmly anchored in the fitting 10.

Nunmehr wird in die oberste Ausnehmung 15 das Isolierstück 16 mit den Kontaktfahnen 17,18 eingesetzt und durch Umbördeln der obersten Ränder der Ausnehmung 15 in der dargestellten Weise befestigt. Diese Art der Befestigung ist vor allem wegen des staubdichten Verschlusses sehr vorteilhaft.The insulating piece 16 with the contact lugs 17, 18 is now inserted into the uppermost recess 15 and secured by flanging the uppermost edges of the recess 15 in the manner shown. These The type of attachment is particularly advantageous because of the dust-tight closure.

Vor dem Einsetzen der Stopfen 23, 24 werden die Kontaktschrauben 19, 20 bei den entsprechenden Temperaturen justiert und mit einer Kittmasse plombiert. Dann werden die Plastikstopfen 23, 24 eingesetzt und mit einem Dichtmittel abgedichtet.Before the plug 23, 24 is inserted, the contact screws 19, 20 are at the appropriate temperatures adjusted and sealed with a putty. Then the plastic plugs 23, 24 are inserted and sealed with a sealant.

Der Bimetallstreifen 29 ist so ausgebildet, daß er sich bei Erwärmung nach links biegt. Für einen Kühlwasserthermostaten bleibt beispielsweise die Verbindung vom Kontakt 33 (Masse) zur Kontaktschraube 19 bis zu 50° erhalten. Dann öffnet diese Verbindung, und bei 110°C wird eine Verbindung vom Kontakt 33 zur linken Kontaktschraube 24 hergestellt.The bimetal strip 29 is designed so that it bends to the left when heated. For a cooling water thermostat For example, the connection from contact 33 (ground) to contact screw 19 remains up to 50 ° obtained. Then this connection opens, and at 110 ° C a connection is made from contact 33 to the left Contact screw 24 made.

Während bei dem in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Thermoschalter der Kontakt 33 über das becherartige Formstück 10 mit Masse verbunden ist, ist bei dem Thermoschalter nach den F i g. 4 bis 6 eine gegen Masse isolierte Verbindung zwischen den Kontaktfahnen 17, 18 möglich. Zu diesem Zweck ist an das gehäuseinnere Ende der Kontaktfahne 17 ein Draht 40 angeschweißt, der zu einem isoliert in den Bimetallstreifen 29 eingenieteten Kontakt 41 führt. In der rechten Kontaktfahne 18 ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Kontaktschraube 19 eingeschraubt, die mit dem Kontakt 41 zusammenarbeitet. Der weitere Aufbau des Schalters, insbesondere die Befestigung des Bimetallstreifens 29, ist wie ersichtlich gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel.While in the F i g. 1 to 3 shown thermal switch of the contact 33 over the cup-like Form piece 10 is connected to ground, is in the thermal switch according to F i g. 4 to 6 one against ground isolated connection between the contact lugs 17, 18 possible. For this purpose, it is connected to the inside of the housing At the end of the contact lug 17, a wire 40 is welded on, which insulates into the bimetallic strip 29 riveted contact 41 leads. In the right contact tab 18 is as in the first embodiment screwed in the contact screw 19, which cooperates with the contact 41. The further structure of the As can be seen, the switch, in particular the fastening of the bimetallic strip 29, is the same as with the first one Embodiment.

Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den Fig.4 bis 6 biegt sich der Bimetallstreifen 29 bei Erwärmung nach links, bezogen auf F i g. 4. Die Kontaktschraube 19 wird beispielsweise so eingestellt, daß der Kontakt 41 beim Absinken der Temperatur unter 0⁰C die Kontaktschraube 19 berührt und damit eine leitende Verbindung von der Kontaktfahne 17 zur Kontaktfahne 18 herstellt, wobei diese Verbindung gegen Masse isoliert ist.In the second exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 6, too, the bimetallic strip 29 bends to the left when heated, based on FIG. 4. The contact screw 19 is set, for example, so that the contact 41 ^{touches the contact screw 19 when the temperature drops below 0 °} C. and thus establishes a conductive connection from the contact lug 17 to the contact lug 18, this connection being isolated from ground.

Der Thermoschalter nach den F i g. 4 bis 6 kann z. B. am vorderen Teil des Chassis eines Kraftfahrzeuges montiert werden, so daß er beim Auftreten von Minusgraden (Glatteis) schließt und ein Dauerwarnsignal am Armaturenbrett einschaltet.The thermal switch according to FIGS. 4 to 6 can e.g. B. on the front part of the chassis of a motor vehicle mounted so that it closes when sub-zero temperatures (black ice) occur and a continuous warning signal on Dashboard turns on.

Die beschriebenen Thermoschalter sind sehr einfach und billig herzustellen, dabei jedoch robust und gegen häufige Temperaturschwankungen und Erschütterungen unempfindlich, so daß sie mit Vorteil im rauhen Kraftfahrzeugbetrieb eingesetzt werden können.The thermal switches described are very simple and cheap to manufacture, but robust and against frequent temperature fluctuations and shocks insensitive, so that they are advantageous in the rough Motor vehicle operation can be used.

Selbstverständlich kann die gleiche Art der Befestigung auch bei Thermoschaltern angewendet werden, die durch eine elektrische Widerstandwicklung erwärmt werden, oder bei Bimetallstreifen, bei denen durch eine eingeprägte Kalotte in bekannter Weise eine Schnappschaltwirkung erzielt wird. Diese und andere Modifikationen sind im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche möglich.Of course, the same type of fastening can also be used for thermal switches, which are heated by an electrical resistance winding, or in the case of bimetallic strips, in which a snap action is achieved in a known manner by an embossed dome. These and others Modifications are possible within the scope of the following claims.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

L thermal switch, in particular for attachment to the engine block of a motor vehicle, with a Housing and a bimetal strip located therein, which is to be determined in a first, according to his End shaped recess of the housing is inserted and secured therein, thereby characterized in that for one-sided clamping of the bimetallic strip (29) at least one second recess (34, 35) of the housing, opening towards the first recess (27), for receiving a spring element (36, 37) is provided, which is pretensioned against the to be clamped The end (28) of the bimetallic strip (29) applies and at the same time presses it laterally against the housing.

2. Thermal switch according to claim 1, characterized in that the clamped end (28) of the Bimetal strip (29) is widened.

3. Thermal switch according to claim 1 or 2, characterized in that as a spring element Dowel pins (36 37), e.g. B. of the type identified in DIN 1481 are provided.

4. Thermal switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that for recording of the bimetallic strip (29), the housing is designed as a cup-like shaped piece (10), in the bottom (13) the recesses (27, 34, 35) for receiving the bimetallic strip (29) and the spring element (36,37) are provided.

5. Thermal switch according to claim 4, characterized in that on the inner wall (12) of the cup-like Molded piece (10) at least one longitudinal groove (26, 26 ') with a trapezoidal cross-section for the bimetallic strip (29) is provided, which extends into the recess (34,35).

6. Thermal switch according to claim 4 or 5, characterized in that the recess (27) for the bimetallic strip (29) in the direction of the recess (34, 35) for the spring element (36,37) on the applied side and there it is shorter than the width of the clamped end (28) of the bimetal strip (29).

7. Thermal switch according to one of claims 4 to 6, characterized in that the open The end (15) of the cup-like shaped piece (10) has an insulating piece carrying at least one contact (19, 20) (16) is inserted and that this contact with one at the free end (30) of the bimetal strip (29) attached contact (33; 41) cooperates.

8. Thermal switch according to claim 7, characterized in that the one carried by the insulating piece (16) Contact (19, 20) adjustable and via a - preferably with stopper (23, 24) closable - Opening in the cup-like shaped piece (10) is accessible.

9. Thermal switch according to one of claims 4 to 8, characterized in that the cup-like The molding (10) is a die-cast part.