DE19521913A1

DE19521913A1 - Doppelsicherheitsthermostat

Info

Publication number: DE19521913A1
Application number: DE19521913A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Takeda
Original assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Current assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2015-06-10
Also published as: GB2290169A; JPH07335103A; JP2791383B2; GB9511659D0; CN1128874A; CN1095038C; GB2290169B; DE19521913C2; US5659285A

Description

Gebiet der Erfindung und bekannter Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Doppelsicherheitsthermo staten.

Bekannt ist ein Thermostat, bestehend aus zwei mit einem externen Stromkreis verbundenen Anschlüssen, aus einer mit einem der beiden Anschlüsse verbunde nen feststehenden Platte mit einem feststehenden Kontakt, aus einer mit dem anderen der beiden Anschlüsse verbundenen federnden Kontakt mit beweglichem Kontakt sowie aus einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element, das beispielsweise aus einem Bimetall besteht, welches sich zeitweise durch Temperaturänderungen verbiegt, so daß die federnde Platte durch die Verformung des Bimetalls verbogen wird und sich zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt öffnend und schließend bewegt.

Ein solcher Thermostat mit einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element unterbricht je nach dem Ansteigen und Absinken der Temperatur einen Stromkreis und kann dementsprechend zur Regelung der Temperatur eingesetzt werden.

Da bei diesem Thermostat jedoch mechanische Kontakte eingesetzt werden, besteht die Möglichkeit, daß diese Kontakte miteinander verschweißen.

Um die Sicherheit des Stromkreises auch in einem solchen Fall zu gewähr leisten, wird zum Thermostaten eine thermische Sicherung in Reihe geschaltet.

Wenn jedoch eine Reihenschaltung des Thermostaten und einer thermischen Sicherung in ein elektrisches Gerät eingebaut wird, erhöht sich die Anzahl der Bau teile in diesem elektrischen Gerät, was auch einen Anstieg der Fertigungskosten zur Folge hat.

Darüber hinaus ist es manchmal schwierig, solche Bauteile in ein elektrisches Gerät mit geringen Abmessungen, beispielsweise einen Haartrockner, einzubauen, da der verfügbare Platz in solchen Geräten sehr eingeschränkt ist.

Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Doppelsicherheits thermostaten bereitzustellen, der eine Schutzschaltung aufweist, welche einen Stromkreis selbst dann schützt, wenn die Kontakte des Thermostaten zusammen geschweißt sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Thermostaten mit einer Klemmvorrichtung, welche die Kontakte in der voneinander getrennten Position hält, wenn die Kontakte einmal voneinander getrennt wurden.

Um die oben dargelegten Probleme zu lösen, besteht der Doppelsicherheits thermostat entsprechend der vorliegenden Erfindung aus einer ersten feststehenden Platte mit einem ersten Anschluß an einem Ende, der mit einem externen Stromkreis sowie mit einem am anderen Ende befindlichen ersten feststehenden Kontakt verbunden ist, aus einer zweiten feststehenden Platte mit einem zweiten Anschluß an einem Ende, der mit dem externen Stromkreis sowie mit einem am anderen Ende befindlichen zweiten feststehenden Kontakt verbunden ist, aus einer federnden Platte mit einem ersten beweglichen Kontakt an einem Ende und einem zweiten beweglichen Kontakt am anderen Ende; aus einem zentralen Trägerelement zur Befestigung der federnden Platte im zentralen Abschnitt der federnden Platte; aus einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element, dessen Kurvenform sich beim Überschreiten einer ersten voreingestellten Ansprechtemperatur ver ändert; sowie aus einer Vielzahl von Krallen zur Verbindung des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements mit der federnden Platte; wobei die erste feststehende Platte, die federnde Platte und die zweite feststehende Platte mitein ander elektrisch in Reihenschaltung verbunden sind, die Kraft einer Feder auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts der federnden Platte geringer ist als die Kraft einer Feder auf der Seite des zweiten beweglichen Kontakts, die ersten feststehen den und beweglichen Kontakte sowie die zweiten feststehenden und beweglichen Kontakte bei einer Temperatur unterhalb der ersten Ansprechtemperatur jeweils Kontakt zueinander haben, sowie der erste bewegliche Kontakt beim Überschreiten der ersten Ansprechtemperatur vom ersten feststehenden Kontakt getrennt wird und der bewegliche Kontakt beim Verschweißen des ersten beweglichen Kontakts mit dem ersten feststehenden Kontakt und beim Überschreiten der ersten Ansprechtem peratur vom zweiten feststehenden Kontakt getrennt wird.

Die bevorzugten Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Anspruch 2 und den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt.

Beim Überschreiten der ersten Ansprechtemperatur ändert sich der Kurvenra dius des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements, und die federnde Platte wird verformt, so daß der erste bewegliche Kontakt vom ersten feststehenden Kontakt getrennt wird. Wenn die Temperatur wieder absinkt, werden die Kontakte wieder geschlossen.

Kommt es zu einem Verschweißen des ersten feststehenden Kontakts mit dem ersten beweglichen Kontakt und zu einem Ansteigen der Temperatur, wird der zweite bewegliche Kontakt vom zweiten feststehenden Kontakt getrennt.

Die Federung eines Abschnitts auf der Seite des ersten Kontakts der federn den Platte wird so abgeschwächt, daß der erste bewegliche Kontakt im Normal zustand öffnet und schließt. Das kann erreicht werden, indem in diesem Abschnitt Langlöcher angebracht werden oder die Breite dieses Abschnitts verringert wird.

Es ist vorteilhaft, eine Klemmvorrichtung bereitzustellen, die zum Festklemmen des zweiten feststehenden Kontakts und des zweiten beweglichen Kontakts dient, wenn diese beiden Kontakte einmal voneinander getrennt wurden.

Bei dieser Klemmvorrichtung kann eine Klemmfeder eingesetzt werden, deren Größe so gewählt wird, daß sie in die federnde Platte dringt, während die federnde Platte in Längsrichtung der federnden Platte gedrückt wird, wenn der zweite festste hende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt geschlossen sind, und daß sie nicht in die federnde Platte dringt, wenn diese beiden Kontakte voneinander getrennt sind.

Wenn der zweite bewegliche Kontakt vom zweiten feststehenden Kontakt getrennt wird, dringt die Klemmfeder nicht in die federnde Platte, und die Spitze der Klemmfeder bewegt sich in Längsrichtung der federnden Platte. Demzufolge wird die bewegliche Platte selbst bei einem Sinken der Temperatur durch die Klemmfeder gehalten und kann nicht in ihre Ausgangsform zurückgebracht werden, so daß der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt in der geöffneten Position gehalten werden.

Bei der Klemmvorrichtung kann ein Widerstandsheizelement parallel zum zweiten feststehenden Kontakt und zum zweiten beweglichen Kontakt eingesetzt werden.

Sind der erste bewegliche Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt geschlossen, fließt fast kein Strom durch das Widerstandsheizelement. Wird jedoch der zweite bewegliche Kontakt geöffnet, fließt ein Strom durch das Widerstands heizelement, und die Bimetallplatte wird aufgeheizt. Demzufolge wird der geöffnete Zustand des Kontakts aufrechterhalten, bis die Stromversorgung des elektrischen Geräts abgeschaltet wird.

Bei der Klemmvorrichtung kann außerdem auch eine Schmelzsicherungsfeder eingesetzt werden, das heißt eine Feder, die im zusammengedrückten Zustand in ein leicht schmelzbares Metall eingebettet und in unmittelbarer Nähe zur zweiten feststehenden Platte des zweiten beweglichen Kontakts plaziert wird.

Kommt es dann zum Verschweißen des ersten feststehenden Kontakts mit dem ersten beweglichen Kontakt und zu einer Temperaturüberschreitung des Schmelz punkts des leicht schmelzbaren Metalls, schmilzt das leicht schmelzbare Metall und die Feder dehnt sich aus, wodurch die federnde Platte verbogen wird und der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt fest in der geöffneten Posi tion gehalten werden. Da die Feder sich selbst dann nicht zusammenzieht, wenn die Temperatur wieder auf den Schmelzpunkt oder darunter absinkt, bleiben die beiden Kontakte dauerhaft in der geöffneten Position.

Die Temperatur, bei welcher der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt geöffnet werden, wird durch die Kraft der Federn des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements und der federnden Platte definiert, und es ist dementsprechend schwierig, diese auf einen exakten Wert fest zulegen. Das zweite auf thermische Veränderungen reagierende Element kann auf der Seite der ersten oder zweiten feststehenden Platte der federnden Platte ange bracht werden, so daß der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt geöffnet werden, wenn sich die Kurvenform des auf thermische Verände rungen reagierenden Elements ändert, um dadurch die Temperatur abzusenken.

In diesem Fall, das heißt, wenn nur ein einziges auf thermische Veränderungen reagierendes Element verwendet wird, kann die gleiche Klemmvorrichtung einge setzt werden.

Beim auf thermische Veränderungen reagierenden Element und beim zweiten auf thermische Veränderungen reagierenden Element kann die Bimetallplatte ver wendet werden, deren Kurvenform sich ändert, wenn die voreingestellte Temperatur überschritten wird.

Beim auf thermische Veränderungen reagierenden Element und beim zweiten auf thermische Veränderungen reagierenden Element kann ein Bauteil verwendet werden, das aus einer Legierung mit Formgedächtniseffekt besteht und bei dem sich die Kurvenform ändert, wenn die voreingestellte Temperatur überschritten wird.

Auswirkungen der Erfindung

1. Selbst beim Auftreten einer Störung, bei der die Kontakte des Thermostaten aneinandergeschweißt werden, ist eine exakte Steuerung des Stromkreises möglich.
2. Der Grad der konstruktiven Freiheit ist groß.
3. Die Anzahl der Bauteile kann reduziert werden. Dementsprechend ist das von den Bauteilen eingenommene Volumen gering.
4. Die Kosten der Herstellung eines elektrischen Geräts können reduziert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Doppelsicherheitsthermostaten entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Ausführungsform von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung zur Darstellung der Funktionsweise der Aus führungsform von Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung zur Darstellung der Funktionsweise der Aus führungsform von Fig. 1.

Fig. 5 ist eine Draufsicht der federnden Platte.

Fig. 6 ist eine Perspektivdarstellung mit Darstellung der federnden Platte und einer Klemmfeder.

Fig. 7 ist eine Perspektivdarstellung der feststehenden Platte 1.

Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung einer Schmelzsicherungsfeder.

Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung einer Schmelzsicherungsfeder.

Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 12 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 13 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

In Fig. 1 bis Fig. 7 erfolgt die Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, befindet sich ein mit einem externen Stromkreis verbundener Anschluß 1a an einem Ende einer ersten feststehenden Platte 1, und ein erster feststehender Kontakt 1b befindet sich an deren anderem Ende. Desglei chen befindet sich ein mit einem externen Stromkreis verbundener Anschluß 2a an einem Ende einer zweiten feststehenden Platte 2, und ein zweiter feststehender Kontakt 2b befindet sich an deren anderem Ende.

Die ersten und zweiten feststehenden Platten 1 und 2 sind voneinander elektrisch isoliert und in eine Basis oder eine Grundplatte 3 aus Kunstharz eingebet tet und so miteinander fest verbunden.

Eine federnde Platte 4 befindet sich oberhalb der ersten und zweiten fest stehenden Platten 1 und 2 und wird in ihrem zentralen Abschnitt durch ein zentrales Trägerelement 5 gehalten. Das zentrale Trägerelement 5 ist ebenfalls in die Grund platte 3 eingebettet und somit mit dieser fest verbunden.

Die ersten und zweiten beweglichen Kontakte 6 und 7 befinden sich an beiden Enden der federnden Platte 4, so daß sich die ersten und zweiten beweglichen Kontakte 6 und 7 jeweils in Positionen befinden, die den Positionen des ersten bzw. des zweiten feststehenden Kontakts 1b und 2b zugeordnet sind.

Ein auf thermische Veränderungen reagierendes Element aus einer Bimetall platte 8 befindet sich oberhalb der federnden Platte 4. Die Bimetallplatte 8 wird mit Hilfe von Krallen 4a gehalten, die durch C-förmiges Einschneiden der federnden Platte und anschließendes Aufbiegen entstehen. Dementsprechend wird bei einer Vorzeichenumkehr der Kurvenform des Bimetalls 8 auch die Form der federnden Platte 4 in gleicher Weise verändert.

An den Seiten des Bimetalls 8 befinden sich senkrechte Führungselemente 13, mit denen verhindert wird, daß das Bimetall 8 von den Krallen 4a getrennt wird. Die senkrechten Führungselemente 9 sind Teil des hier nicht dargestellten Gehäuses.

Wie aus Fig. 5 deutlich wird, befinden sich im Abschnitt, in dem die Krallen 4a der federnden Platte 4 ausgebildet sind, Durchgangslöcher. Die Klemmfeder 9 einer Klemmvorrichtung dringt durch das Durchgangsloch 4b, das sich in der Nähe des zweiten beweglichen Kontakts 7 befindet.

Die Klemmfeder 9 ist fest in der Grundplatte 3 verankert und drückt fort während die federnde Platte 4 in ihre Längsrichtung.

Die federnde Platte 4 ist so geformt, daß die Kraft der Feder auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts 6 geringer ist als die Kraft der Feder auf der Seite des zweiten beweglichen Kontakts 7.

In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts 6 in der federnden Platte 4 ein Paar Langlöcher 4c. Demzu folge wird die Kraft der Feder der federnden Platte 4 auf der Seite der Langlöcher 4c reduziert. Die federnde Platte 4 ist mit Hilfe eines Zentrallochs 4d und Vierkant löchern 4g und 4h fest auf dem zentralen Trägerelement 5 montiert. Die federnde Platte 4 ist entsprechend der Darstellung in Fig. 6 mit Ausschnitten 4e und 4f ver sehen, wodurch die federnde Platte 4 in der Lage ist, bei einer Umkehrung der Kurvenform des Bimetalls 8 diese Formveränderung leicht nachzuvollziehen. Eine Einstellung der Federkraft der federnden Platte 4 kann vorgenommen werden, indem die Breite der federnden Platte 4 wesentlich verringert wird oder die Stärke der federnden Platte 4 verändert wird oder indem Rippen und Wülste in Abschnitten der federnden Platte 4 in einem anderen als den oben genannten Verfahren ausgebildet werden.

Wenn die Temperatur T niedrig ist, befindet sich der erste feststehende Kontakt 1b in Kontakt mit dem ersten beweglichen Kontakt 6, und der zweite fest stehende Kontakt 2b befindet sich in Kontakt mit dem zweiten beweglichen Kontakt 7. Dementsprechend fließt ein Strom durch den ersten Anschluß 1a, die erste fest stehende Platte 1, den ersten feststehenden Anschluß 1 b, den ersten beweglichen Kontakt 6, die federnde Platte 4, den zweiten beweglichen Kontakt 7, den zweiten feststehenden Kontakt 2b, die zweite feststehende Platte 2 und den zweiten Anschluß 2a in der beschriebenen Reihenfolge oder in der entgegengesetzten Reihenfolge.

Wenn die Temperatur T höher ist als eine erste Ansprechtemperatur T₁, kehrt sich das Vorzeichen der Kurvenform der Bimetallplatte 8 um. Da die Kraft der Feder der federnden Platte 4 auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts 6 nur gering ist, wird die federnde Platte 4 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 verbogen. Daraus folgt, daß der erste bewegliche Kontakt 6 vom ersten feststehenden Kontakt 1b getrennt wird, so daß der Stromkreis geöffnet wird.

Wenn die Temperatur T niedriger ist als die erste Ansprechtemperatur T₁, kehrt sich das Vorzeichen der Kurvenform der Bimetallplatte 8 erneut um, und die federnde Platte 4 wird entsprechend der Umkehr der Kurvenform verformt, so daß der erste bewegliche Kontakt 6 in Kontakt mit dem ersten feststehenden Kontakt 1b kommt und damit den Stromkreis schließt. Dieser Vorgang ist umkehrbar.

Kommt es aus irgendeinem Grund zum Verschweißen des ersten feststehen den Kontakts 1b mit dem ersten beweglichen Kontakt 6, wird der zweite bewegliche Kontakt 7 beim Auftreten einer hohen Temperatur entsprechend der Darstellung in Fig. 4 vom zweiten feststehenden Kontakt 2b getrennt.

Mit anderen Worten, der zweite feststehende Kontakt 2b und der zweite bewegliche Kontakt 7 arbeiten als eine Schutzschaltung.

Wenn in Fällen, wo keine Klemmvorrichtung - beispielsweise die Klemmfeder 9 - verwendet wird, die Temperatur sinkt, kehrt sich die Kurvenform der Bimetallplatte 8 erneut um, und die federnde Platte 4 wird entsprechend der Umkehr der Kurven form verformt, so daß der zweite bewegliche Kontakt 7 in Kontakt mit dem zweiten feststehenden Kontakt 2b kommt und dadurch der Stromkreis geschlossen wird. Mit anderen Worten, der Thermostat entsprechend der beschriebenen Ausführungsform kann selbst dann seine Funktion als umkehrbarer Thermostat ausüben, nachdem der zweite bewegliche Kontakt 7 am ersten feststehenden Kontakt 1b festgeschweißt ist.

Die Ausführungsform in Fig. 1 weist eine Klemmvorrichtung auf, die durch die Klemmfeder 9 gebildet wird. Die Größe der Klemmfeder 9 ist so gestaltet, daß die Klemmfeder in das Durchgangsloch dringt, wenn sich der zweite bewegliche Kontakt 7 in Kontakt mit dem zweiten feststehenden Kontakt 2b befindet, und daß die Klemmfeder nicht in das Durchgangsloch dringt, wenn der bewegliche Kontakt 7 vom feststehenden Kontakt 2b getrennt ist. Demzufolge bewegt sich die Spitze der Klemmfeder 9 beim Trennen des beweglichen Kontakts 2b vom zweiten feststehen den Kontakt soweit, daß sie gegen die Unterseite der federnden Platte 4 stößt, was in Fig. 4 dargestellt ist.

Zu diesem Zeitpunkt wird selbst bei einem erneuten Sinken der Temperatur und bei einer Umkehrung der Kurvenform der Bimetallplatte 8 die federnde Platte 4 durch die Klemmfeder 9 gehalten und kann nicht verbogen werden. Demzufolge wird auch der Stromkreis offen gehalten.

In Fig. 8 wird eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die erste fest stehende Platte 1 und die zweite feststehende Platte 2 miteinander durch ein wärmeerzeugendes Element verbunden, das aus einem elektrischen Widerstand 10 besteht. Als elektrischer Widerstand 10 kann ein Element angenommen werden, bei dem eine leitende Schicht verwendet wird, die von einer isolierenden Schicht umgeben ist.

Wenn der erste bewegliche Kontakt 6 und der zweite bewegliche Kontakt 7 geschlossen sind, fließt fast kein Strom durch den elektrischen Widerstand 10, obwohl ein Strom durch den elektrischen Widerstand 10 fließt und somit durch den elektrischen Widerstand 10 Wärme erzeugt wird, wenn der zweite feststehende Kontakt 2b und der zweite bewegliche Kontakt 7 voneinander getrennt werden, weil der erste feststehende Kontakt 1b und der erste bewegliche Kontakt 6 miteinander verschweißt sind.

Daraus ergibt sich, daß die Temperatur der Bimetallplatte nicht absinkt und der geöffnete Zustand des Stromkreises beibehalten wird. Mit anderen Worten, der elektrische Widerstand 10 übernimmt die Funktion einer Klemmvorrichtung.

In Fig. 9 bis Fig. 11 wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorlie genden Erfindung vorgestellt. Hier besteht die Klemmvorrichtung aus einer Schmelzsicherungsfeder 11, das heißt, aus einer Feder 11a, welche in ein leicht schmelzbares Metall 11b wie beispielsweise eine Schmelzlegierung oder eine Löt legierung eingebettet wird, wenn die Feder 11 a entsprechend der Darstellung in Fig. 9 zusammengedrückt ist. Beim leicht schmelzbaren Metall handelt es sich bevorzug terweise um eine eutektische Legierung aus mindestens zwei Materialien.

Das leicht schmelzbare Metall 11b schmilzt, wenn die Temperatur den Schmelzpunkt des leicht schmelzbaren Metalls übersteigt. In Folge dessen dehnt sich die Feder aus, was in Fig. 10 dargestellt ist. Selbst wenn die Temperatur wieder absinkt, zieht sich die Feder 11a nicht wieder zusammen.

Die Ausführungsform in Fig. 11 unterscheidet sich von der Ausführungsform in Fig. 1 nur dahingehend, daß anstelle der Klemmfeder 9 eine Schmelzsicherungs feder 11 verwendet wird. Deshalb werden in Fig. 11 auch gleiche oder gemeinsame Elemente mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet, und auf eine Beschreibung dieser Elemente kann verzichtet werden.

Die Schmelzsicherungsfeder 11 von Fig. 9 befindet sich auf der Seite der zweiten feststehenden Platte 2 auf der Seite des zweiten beweglichen Kontakts 7 der federnden Platte 4. Es ist notwendig, den Schmelzpunkt des leicht schmelzbaren Metalls höher zu wählen als die erste Ansprechtemperatur T₁. Wenn der erste fest stehende Kontakt 1b und der erste bewegliche Kontakt normal betätigt werden, muß die Temperatur der Schmelzsicherungsfeder so festgelegt sein, daß sie den Schmelzpunkt des leicht schmelzenden Metalls erreicht.

Wenn die Temperatur der Schmelzsicherungsfeder 11 im Falle eines Zusammenschweißens des ersten feststehenden Kontakts 1b mit dem ersten beweglichen Kontakt 6 den Schmelzpunkt des leicht schmelzbaren Metalls über steigt, schmilzt das leicht schmelzende Metall, und die Feder 11a dehnt sich ent sprechend der Darstellung in Fig. 10 aus. Demzufolge werden der zweite fest stehende Kontakt 2b und der zweite bewegliche Kontakt 7 voneinander getrennt, wie das in Fig. 11 dargestellt ist, und der Stromkreis wird geöffnet. Selbst wenn jetzt die Temperatur wieder sinkt, wird die federnde Platte 4 von unten durch die Feder 11a unter Druck gesetzt, und dementsprechend wird der Stromkreis nicht geschlossen.

In Fig. 12 wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gleiche oder gemeinsame Elemente wie bei der Ausführungs form in Fig. 1 werden mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet, auf eine Beschreibung dieser Elemente kann verzichtet werden.

Bei dieser Ausführungsform wird ein zweites auf thermische Veränderungen reagierendes Element verwendet, das aus einer zweiten Bimetallplatte 12 besteht.

Die zweite Bimetallplatte 12 befindet sich auf der Seite der zweiten feststehen den Platte 2 der federnden Platte 4, wie das in Fig. 12 dargestellt ist, und das zentrale Trägerelement 5 dringt durch die zweite Bimetallplatte 12. Die Form der zweiten Bimetallplatte 12 bei einer niedrigen Temperatur wird durch die gestrichelte Linie dargestellt. Ein Ende dieser zweiten Bimetallplatte 12 ist unter einem Vorsprung 3a der Grundplatte 3 eingerastet, und das von unten gegen die federnde Platte 4 drückende andere Ende wird durch eine durchgezogene Linie bei einer höheren Temperatur dargestellt.

Mit Hilfe der zweiten Bimetallplatte 12 kann außerdem die zweite Ansprechtemperatur T₂ exakt definiert werden. Zu diesem Zweck sind der zweite feststehende Kontakt 2b und der zweite bewegliche Kontakt 7 beispielsweise so ausgelegt, daß die Trennung dieser beiden Kontakte voneinander dann beginnt, wenn sowohl die Bimetallplatte 8 als auch die zweite Bimetallplatte 12 die Vor zeichen ihrer Kurvenverläufe ändern.

Bei Verwendung der zweiten Bimetallplatte 12 können die Klemmfeder 9, der elektrische Widerstand 10 oder die Schmelzsicherungsfeder 11 in gleicher Weise eingesetzt werden wie in der Ausführungsform, bei der lediglich eine einzige Bimetallplatte 4 verwendet wird.

Die zweite Bimetallplatte 12 kann sich auf der Seite der ersten feststehenden Platte 1 des ersten beweglichen Kontakts 6 der federnden Platte 4 befinden. Die miteinander verschweißten Kontakte können normalerweise durch eine leichte Erschütterung voneinander getrennt werden, das heißt, durch einen leichten Schlag auf die Rückseite der zweiten Bimetallplatte 12, so daß die Kontakte wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren.

Bei der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform wird eine Kombination der zweiten Bimetallplatte 12 aus Fig. 12 und der Schmelzsicherungsfeder 11 aus Fig. 11 verwendet. Gleiche oder gemeinsame Elemente wie bei den Ausführungsformen aus Fig. 1, Fig. 11 und Fig. 12 werden mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet, und auf eine Beschreibung dieser Elemente kann verzichtet werden.

Das Material für die federnde Platte (z. B. eine Beryllium-Kupfer-Legierung, eine Titan-Kupfer-Legierung, eine Nickel-Silber-Legierung oder eine Edelstahl- Legierung) wird ausgewählt und durch einen elektrischen Widerstand aufgeheizt. Dadurch wird die Bimetallplatte 8 in thermischen Kontakt mit der federnden Platte gebracht, so daß die federnde Platte auf einen Strom ansprechen kann, der durch den Thermostaten fließt. In diesem Moment kann man von einem Einsatz als Strom unterbrecher sprechen. Darüber hinaus kann sich das zweite durch die Bimetall platte 12 gebildete, auf thermische Veränderungen reagierende Element so angeordnet sein, daß es nicht zu einem Kontakt mit dem federnden Element kommt, so daß das zweite auf thermische Veränderungen reagierende Element auf Tempe ratur und die Bimetallplatte 8 auf Strom ansprechen kann.

In den Ausführungsformen wird zwar als auf thermische Veränderungen reagierendes Element eine Bimetallplatte verwendet, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf die Verwendung von Bimetallplatten eingeschränkt. Ein oder beide der auf thermische Veränderungen reagierenden Elemente können beispielsweise durch eine Legierung mit Formgedächtniseffekt gebildet werden.

Bezugszeichenliste

1 erste feststehende Platte
1a erster Anschluß
1b erster feststehender Kontakt
2 zweite feststehende Platte
2a zweiter Anschluß
2b zweiter feststehender Kontakt
3 Grundplatte
4 federnde Platte
4a Kralle
4b Durchgangsloch
4c Langloch
4d Zentralloch
4e Ausschnitt
4f Ausschnitt
4g Vierkantloch
5 zentrales Trägerelement
5a Vorsprung
6 erster beweglicher Kontakt
7 zweiter beweglicher Kontakt
8 Bimetallplatte
9 Klemmfeder
10 elektrischer Widerstand
11 Schmelzsicherungsfeder
11a Feder
11b leicht schmelzbares Metall
12 zweite Bimetallplatte
13 senkrechtes Führungselement.

Claims

1. Doppelsicherheitsthermostat, bestehend aus einer ersten feststehenden Platte mit einem ersten Anschluß an einem Ende, der mit einem externen Stromkreis sowie mit einem am anderen Ende befindlichen ersten feststehenden Kontakt verbunden ist, aus einer zweiten feststehenden Platte mit einem zweiten Anschluß an einem Ende, der mit dem externen Stromkreis sowie mit einem am anderen Ende befindlichen zweiten feststehenden Kontakt verbunden ist, aus einer federnden Platte mit einem ersten beweglichen Kontakt an einem Ende und einem zweiten beweglichen Kontakt am anderen Ende; aus einem zentralen Trägerelement zur Befestigung der federnden Platte im zentralen Abschnitt der federnden Platte; aus einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element, dessen Kurvenform sich beim Überschreiten einer ersten voreingestellten Ansprechtemperatur verändert; sowie aus einer Vielzahl von Krallen zur Verbindung des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements mit der federnden Platte; wobei die erste feststehende Platte, die federnde Platte und die zweite feststehende Platte miteinander elektrisch in Reihenschaltung verbunden sind, die Kraft einer Feder auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts der federnden Platte geringer ist als die Kraft einer Feder auf der Seite des zweiten beweglichen Kontakts, die ersten fest stehenden und beweglichen Kontakte sowie die zweiten feststehenden und beweg lichen Kontakte bei einer Temperatur unterhalb der ersten Ansprechtemperatur jeweils Kontakt zueinander haben, sowie der erste bewegliche Kontakt beim Über schreiten der ersten Ansprechtemperatur vom ersten feststehenden Kontakt getrennt wird und der bewegliche Kontakt beim Verschweißen des ersten beweglichen Kontakts mit dem ersten feststehenden Kontakt und beim Überschreiten der ersten Ansprechtemperatur vom zweiten feststehenden Kontakt getrennt wird.

2. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, mit einer Klemm vorrichtung zur Beibehaltung des Zustands, in dem der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt voneinander getrennt sind, wenn diese einmal voneinander getrennt wurden.

3. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 2, bei dem die Klemm vorrichtung eine Feder aufweist, deren Größe so ausgelegt ist, daß die Klemmfeder in ein in der federnden Platte befindliches Durchgangsloch dringt, wenn sich der zweite bewegliche Kontakt in Kontakt mit dem zweiten feststehenden Kontakt befin det, und daß die Klemmfeder wieder aus dem Durchgangsloch herauskommt, wenn der zweite feststehende Kontakt vom zweiten beweglichen Kontakt getrennt wird, und die ständig gegen die federnde Platte in deren Längsrichtung drückt und sich auf der Seite der zweiten feststehenden Platte des zweiten beweglichen Kontakts der federnden Platte befindet.

4. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 2, bei dem die Klemm vorrichtung ein wärmeerzeugendes Element aufweist, das aus einem elektrischen Widerstand besteht, und durch welches die federnde Platte und die zweite fest stehende Platte miteinander verbunden sind, wobei das wärmeerzeugende Element das auf thermische Veränderungen reagierende Element aufheizt.

5. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 2, bei dem die Klemm vorrichtung eine Schmelzsicherungsfeder aufweist, die im zusammengedrückten Zustand in eine leicht schmelzbare Legierung eingebettet ist und die sich auf der Seite der zweiten feststehenden Platte des zweiten beweglichen Kontakts der zweiten federnden Platte befindet.

6. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem die Stärke der Feder auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts der federnden Platte geringer gehalten wird als die Stärke der Feder auf der Seite des zweiten beweg lichen Kontakts, indem die Breite des federnden Elements auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts wesentlich verringert wird.

7. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem die Stärke der Feder auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts der federnden Platte geringer gehalten wird als die Stärke der Feder auf der Seite des zweiten bewegli chen Kontakts, indem Rippen oder Wülste in Abschnitten der federnden Platte aus gebildet werden.

8. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem beim Zusammenschweißen des ersten feststehenden Kontakts mit dem ersten beweg lichen Kontakt der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt die Funktion eines reversiblen Thermostaten übernehmen.

9. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem sich ein zweites auf thermische Veränderungen reagierendes Element, dessen Vorzeichen des Kurvenverlaufs sich bei einer zweiten Ansprechtemperatur umkehrt, die ober halb einer ersten Ansprechtemperatur liegt, bei der sich das Vorzeichen des Kurvenverlaufs des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements umkehrt, in der Nähe der ersten oder zweiten feststehenden Platte der federnden Platte befindet, so daß der erste oder zweite bewegliche Kontakt jeweils vom ersten oder zweiten feststehenden Kontakt getrennt wird.

10. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 9, bei dem die Trennung des zweiten feststehenden Kontakts vom zweiten beweglichen Kontakt dann beginnt, wenn sich das Vorzeichen des Kurvenverlaufs des zweiten auf thermische Veränderungen reagierenden Elements umkehrt.

11. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem die federnde Platte durch einen elektrischen Widerstand eigenbeheizt wird und das auf thermische Veränderungen reagierende Element in thermischen Kontakt mit der federnden Platte gebracht wird, so daß das auf thermische Veränderungen reagierende Element auf einen Strom anspricht, der durch den Thermostaten fließt.

12. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 9, bei dem die federnde Platte durch einen elektrischen Widerstand eigenbeheizt wird und das auf thermische Veränderungen reagierende Element in thermischen Kontakt mit der federnden Platte gebracht wird, so daß das auf thermische Veränderungen reagierende Element auf einen Strom anspricht, der durch den Thermostaten fließt, wobei das zweite auf thermische Veränderungen reagierende Element so positioniert ist, daß es nicht in direkten Kontakt mit der federnden Platte kommt, so daß das zweite auf thermische Veränderungen reagierende Element auf eine Temperatur anspricht.

13. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 9, mit einer Klemm vorrichtung zur Beibehaltung des Zustands, in dem der zweite feststehende Kontakt und der zweite bewegliche Kontakt voneinander getrennt sind, wenn diese einmal voneinander getrennt wurden.

14. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 13, wobei es sich bei der Klemmvorrichtung um eine Klemmvorrichtung entsprechend Anspruch 3 oder 4 oder 5 handelt.

15. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem das auf thermische Veränderungen reagierende Element durch eine Bimetallplatte gebildet wird.

16. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 1, bei dem das auf thermische Veränderungen reagierende Element durch eine Legierung mit Form gedächtniseffekt gebildet wird.

17. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 9, bei dem das zweite auf thermische Veränderungen reagierende Element durch eine Bimetallplatte gebildet wird.

18. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 9, bei dem das zweite auf thermische Veränderungen reagierende Element durch eine Legierung mit Formgedächtniseffekt gebildet wird.

19. Doppelsicherheitsthermostat entsprechend Anspruch 5, bei dem es sich bei der leicht schmelzbaren Legierung um eine eutektische Legierung aus mindestens zwei Materialien handelt.