DE1928063A1 - Thermischer Schalter - Google Patents

Description

Tel. 2b 1989

JBLEC TROVAC HACHT & HÜBER Fabrikation elektrotechnischer Spezialartikel in Wien XIX., Rampengasse 5 (Österreich)

Γ 2. Juni 1969

Thermischer Schalter

Die Erfindungbetrifft einen thermischen Schalter, insbesondere für mittels Heizpatronen erwärmbare Elektrogeräte, mit zwei Sehaltkontakten, von denen mindestens einer elektrisch isoliert aus dem Gehäuse des thermischen Schalters herausgeführt ist, und mit einem mit der zu erfassenden Temperatur in wärmeleitender Verbindung stehenden temperaturempfindlichen, mechanisch auf einen der beiden Schaltkontakte wirkenden Bauteil und bezieht sich auf thermische Schalter, die zur Temperaturregelung oder -begrenzung von Elektrowärmgeräten, insbesondere von mittels Heizpatronen erwärmten Elektrogeräten, z.B. Lötkolben, Haarweller u.dgl. Verwendung finden.

Der Heizkörper solcher Elektrowärmegeräte besitzt üblicherweise einen aus temperaturbeständigem Material, z.B. aus Keramik, bestehenden Isolierten, der Löcher oder Ausnehmungen aufweist, in die Heizwendeln eingebettet sind. Dieser Heizkörper ist von einer vorzugsweise metallischen Hülle umgeben. Die Wirkungstemperatür des ElektrowärmegerUteB lab durch die Tem-

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peratur an der äußeren Oberfläche dieser HUXIe gegeben» die zufolge Wärmeloitungseffekten von der des Heizkörpers abdeicht.

Es hat sich daher nicht bewährt, thermische Scheater außen an der Hülle anzubringen, weil, abgesehen vom räumlichen Platssbeciarf, Regel schwingungen mit zu großer Amplitude bzw. ein verspätete» Ansprechen eines Temperaturbegrenzers die Folge sind. Aber auch bei innerhalb der erwähnten Hülle montierten bekannten thermischen Schaltern war die Ansprechgeschwindigkeit noch nicht befriedigend. Man kann natürlich nicht nur auf die Erfordernisse eines guten Wärmeüberganges Rücksicht nehmen, sondern ist auch gezwungen, die einschlägigen elektrischen Sicherheitsvorschriften, insbesondere hinsichtlich Kriech» und Luft strecken, j:u beachten. Biese stehen der Forderung nach einem guten Wärmeübergang oft geradezu diametral entgegen.

Ober die thermischen und elektrischen Anforderungen hinaus werden in immer mehr zunehmendem MaBe Möglichst kleine Abmessungen der thermischen Schalter gefordert, damit diese auch für bisher unerschlossene Anwendungsgebiete eingesetzt werden können.

Das Ziel der Erfindungbesteht darin, die Nachteile der bekannten thermischen Schalter zu vermelden und einen möglichst kleinen Schalter zu schaffen, der auf außerhalb des Schalters herrschende Temperaturen rasch anspricht, wobei auch die Temperatur von Körpern erfaßt werden soll, die vom thermischen Schalter durch einen wärmeisolierenden Körper getrennt sind.

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Erfindungsgemäfl ie* 2ur Herbeiführung der wärmeleitenden Verbindung am Gehäuse ein aus gut wärneleitendem Material bestehender βtabförmiger ?ortsats angeordnet, der mit des temperaturempfindlichen Bauteil in gut wärmeleitender Verbindung steht.

Der Porteatβ kann beispielsweise aus Kupfer, Aluminium, Berylliumoxydkeramlk od.dgl. bestehen. Dieser Fortsatz kann in einfacher Weise mit dem Körper, dessen Temperatur erfaflt werden BtIl, z.B. dem Heizkörper eines elektrischen Gerätes, in Eingriff gebracht werden und ermöglicht «inen guten Wärmeübergang vom Heizkörper zum thermischen Schalter. Das mit dem Heizkörper in Wärmekontakt befindliche Stück des Fortsatzes weist «weckaäflig «ine länge nm einigen Zentimetern auf. Nxt dem nicht in W&niekontakt stehenden, dea thtraieohen Schalter näher gelegenen Teil des Fortsatzes ist es möglich Isoliereini «gen u.dgl. zu durc&setzen und trotzdem Teaperaturänderungen alt nur geringer Verzögerung dea temperaturempflndlichea Bauteil zuzuführen.

Abgesehen davon, daß das angestrebt· Ziel zur (Hinze erreicht wird, ist ·β möglich gleich unter Zuhilfenahae des stab· oder rohrförmigen Fortsatzes den Temperaturregler am Heizkörper zu befestigen, wodurch die sonst notwendige Befestigungsvorrichtung entbehrlich wird.

Vorteilhafterweise besteht das Gehäuse zumindest teilweise aus wärmeleitendem Material, wobei der Fortsatz unmittelbar an dem wärmeleitendem Teil des Gehäuses angeordnet ist

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id ι3θγ ?.ärni2leitende Tsil des Gehäuses mit dem temperaturvupfindlichen Bauteil in wärmeleitender Verbindung steht.

Zw2clcraäßl£erv?eise ist das Gehäuse zylindrisch ausgebildet, τ/obei der Fortsatz an einer Stirnseite des Gehäuses angsordnet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung let der Portsatz elektrisch leitend und bildet den einen, mit einem der bei'-den S «halt icon takt β in elektrischer Verbindung stehenden, elektrischen Annchluß des therraiuchen Schalters.

Vorteilhafterweise ist der eine der beiden Schaltkontakte mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Rand der Zeichnung, in der u.a. ein AuafUhrungebeispiel dargestellt ist.

Fig.1 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen thermischen Schalter, Fig. 2 in annähernd natürlicher GrOBe den Einbau desselben Schalters in einen im Schnitt gezeichneten elektrischen Haarweller. Ee ist dabei nur der für den Einbau des Schalters interessierende Teil des Haarwellere dargestellt.

Der in Fig.1 dargestellte thermische Schalter weist ein sylindri3cb.es Gehäuse 1 auf, dessen eine Stirnseite durch einen Boden 7 abgeschlossen ist, an dem exzentrisch ein Fortsatz 3 angeordnet ict. Dieser Fortsatz 3 kann erforderlichenfalls auch zentrisch angeordnet sein. Die Schaltkontakte 4»5 Bii.d in der Achse des zylindrischen Gehäuses 1 enge-

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ordnet, wobei ale temperaturempfindlicher Bauteil eine schnappende Thennobimeteilscheibe 6vorgesehen ist. Der feste Schaltkontakt 4 ist durch einen Glaskörper 7 Über einen Durchführungsstift 8 isoliert nach außen geführt. Der DurchfUhrungsstift 8 ist an seinem inneren Ende mit dea ■ Schaltkontakt 4 verschweißt, während das äußere Ende zu einer Lötfahne 9 für den einen elektrischen Anschluß ausgebildet ist* Der bewegliche Schaltkontakt 5 ist über die Eontaktfeder 10, die im ungespannten Zustand die Fora einer KreisscheiBe mit halbkreisförmigen, versetzten Schlitzen verschiedener Radien hat, und den EinpreSring 11 mit dem Gehäuse 1 elektrisch leitend verbunden. Die schnappende fhermobiaetallscheibe 6 ist in der kalten Lege dargestellt· Das Gehäuse 1 ist mit der Bodenplatte 2 verschweißt, die vorher alt des stabfSrmigen Fortsatz 1 aus Kupfer hart veriatet wurde. Der. Fortsatz 3 tätigt an seinem Ende tine ' kurze bohrung 12, die.d«9 »weiten elektrischen Anschluß dient.

Ein Beispiel für den Einbau diese» th»raischen Schalters zeigt Fig.2. Der Fortsatz 3 des thermischen Schalters steckt in einer Bohrung 14 eines zylindrischen Keramikkörper» 13 mit mehreren Bohrungen 14,15*, 16. Dadurch erübrigt sich eine besonderer Befestigung des theraischea Schalters am Keramikkörper 13» zumal sich der Fortsatz 3 bei der Erwärmung zufolge der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten stärker ausdehnt als der Keramikkörper 13, so daß der Fortsatz 3 dadurch fest in der Bohrung 14 sitzt.

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Dadurch wird auBerdem noch tine besondere gute Wärme-Übertragung ersielt. Von diesen Bohrungen 14,15,16 sind mehrere für die Aufnahme der Reizwendel 19 vorgesehen. Ee ist nur die eine mittlere Bohrung 15 gezeichnet. Weitere Bohrungen 15 liegen vor und hinter der Zeichenebene, Bie Bohrungen 14» 16 dienen der Aufnahme der Zuleitungedrähte 17,18. Das eine Ends der Heizwendel 19 ist mit dem ersten elektrischen Anschluß des Haarweller« verbunden» das zweite Ende mit dem Draht 13, der seinerseits mit dem Fortsatz 3 des thermischen Schalters in der Bohrung 12 verlötet ist. Der zweit· elektrische Anschluß des Haarweilers ist mit dem Draht 17 verbunden. Eine Ieolitreinlag· 20 isoliert das Gehäuse 1 des thermischen Schalter» elektrisch von der Heiswendel 19. Der Haarweller selbst weist eine Hülle 21 auf.

Ist der Haarweller eingeschaltet, so flieBt StroM Ober den Draht 17» die LOtfahne 9» den DurohfQhrungBBtift 3, den ersten Schaltkon takt 4» den zweiten Schaltkontakt 5» die Kontaktfeder 10, den EinpreSring 11, das Gthäuse 1, die Bodenplatte 2, den Fort eats 3_r den Draht 18 und die Reizwendel 19 und erhitzt die Heizwendel 19, die ihrerseits den Keramikkörper 13 und schließlich die Hülle 21 erwärmt. Die Temperatur der Hülle 21 ist die für den Benutzer eaflgebliohe und wird durch die Temperatur des Keramikkörper 13 bestirnt. Der Fortsatz 3 des thermischen Schalters ist mit den Keramikkörper 13 Über den gröiten Teil der Länge des Fortsatsee 3 in Eingriff und leitet der Thermobimetallsoheib· 6 Ctber einen

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knrsen Weg le Gehäuse die Wärme «u, obwohl swisehsn dem ßeh&use 1 des thermischen Schalters und dna Keramikkörper die Ieollereinlage 20 liegt, die nicht war elektrisch, sondern unvermeidbar auch thermisch isoliert. Die ThermoblBetallsoheibe 6 folgt somit der Temperatur dee Keraaikkörpers 13 nit nur geringer Verzögerung. Ist die Schalttesperatur der Thcrmobiaetalleehelbe 6 erreicht, so sohnappt sie schlagartig syametrlso*. nach unten um und trennt* den beweglichen Schaltkontakt 5 gegen die Kraft der Kontaktfeder 10 vom festen Sooaltkuatakt 4» Der Stros 1st unterbrochen, die Eeiswendel 19 kühlt schnell, der Keramikkörper 13 jedoch «regen seiner Trägheit nur langes* ab. Der Temperatur des Keramikkörper* 13 folgt Jedoch Ober den Fortsatt 3 schnell dl· Tenperattir dar Tharaobiaetallsönelbe 6. Sobald el· eich im einign (!rad· abgekühlt hat, schnappt sie wieder In die geseiohnote Lag· «ad die vorgespaonte Kontaktfeder 10 drückt den beweglielien Kontakt 5 gegen den festen Kontakt 4, wodurch der Stromkreis wieder geschlossen 1st. kai disse weise wirft dl· Cberflftchentemperator der BCOIe 21 in engen Grenzen geregalt. ...

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Claims (2)

1. Patentansprüche :

   M Λ Thermischer Schalter, insbesondere für mittels Heizpatronen erwärmbare Elektrogeräte, nit zwei Schaltkontakten, von denen mindestens einer elektrisch isoliert aus dem Gehäuse des thermischen Schalters herausgeführt iet, und mit einem mit der su erfassenden Temperatur in wärmeleitender Verbindung stehenden temperaturempfindlichen, mechanisch auf einen der beiden S3haltkontakte v?irkenden Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herbeiführung der wärmeleitends* Verbindung am Gehäuse (1) ein aus gut wärmeleitendem Material bestehender stabförmiger Fortsatz (3) angeordnet ist, der mit dem temperaturempfindlichen Bauteil (6) in gut wärmeleitender Verbindung steht.
2. 2. Thermischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS das Gehäuse (1) zumindest teilweise aus wärmeleitendem Material besteht und der Fortsatz (3) unmittelbar an dem wärmeleitendem Teil des Gehäuses (1) angeordnet ist, wobei der wärmeleitende Teil des Gehäuses (1) mit dem temperaturempfindlich en Bauteil (6) in wärmeleitender Verbindung steht. 3· Thermischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zylindrisch ausgebildet ist und der Fortsatz (3) an einer Stirnseite (2) des Gehäuses (1) angeordnet ist.

   4. Thermischer Schalter nach Anspruch 3ι dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (4,5) in der Achse des zylindrischen Gehäuses (1) angeordnet sind, wobei als temperaturempfindlicher Bauteil (6) eine schnappende Thermobimetallplatte

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   vorgesehen ist und'der Fortsatz (3) parallel zur Gehauaeachee -insbesondere exzentrisch angeordnet ist. i 5· Thermischer Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daS der Fort» satz (.0 elektrisch leitend ist und den einen, mit einem der beiden Schaltkontakte (5) in elektrischer Verbindung stehenden, elektrischen Anschluß des thermischen Schalters bildet.

   V-

   6. Thermischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden'Schaltkontakte (5) mit dem Gehäuse fei) elektrisch leitend verbunden ist.

   λ ■■

   ι.

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