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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturregler und insbesondere
ein Verfahren zur Herstellung eines Temperaturreglers und außerdem eine
Kombination von Temperaturregler und Temperatursicherung.
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Aus
dem Stand der Technik sind Temperaturregler mit einer Kontaktfeder
zum Schalten eines elektrischen Kontakts, die über einen Übertragungsstift mit einem
Bimetallelement zusammenwirkt bekannt, wobei das Bimetallelement
auf einer Wärmeübertragungsplatte
angeordnet ist. Eine herkömmliche Wärmeübertragungsplatte 11 eines
herkömmlichen Temperaturreglers
ist schematisch in den 1 und 2 dargestellt.
Die herkömmliche
Wärmeübertragungsplatte 11 umfasst
Erhöhungen 15,
auf denen das Bimetallelement 16 angeordnet wird, so dass dem
Bimetallelement 16 ein hinreichender Schaltweg zur Verfügung steht.
Die herkömmliche
Wärmeübertragungsplatte 11 umfasst
außerdem
an der Wand der Bimetallscheibe 16 angeordnete Noppen 13,
zur Vorgaben der korrekten Positionierung der Bimetallscheibe 16 auf
den Erhöhungen 15.
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Bei
der Montage eines derartigen herkömmlichen Temperaturreglers
insbesondere bei automatisierter Serienfertigung kommt es immer
wieder zu Verschiebungen der Bimetallscheibe 16 aus ihrer
von den Noppen 13 vorgegebenen korrekten Positionierung,
wobei die Bimetallscheibe 16 mit dem in den Zeichnungen
nicht dargestellten Gehäuse
des Temperaturreglers verklemmen kann, und der Temperaturregler
mit der verklemmten Bimetallscheibe 16 nicht funktionstüchtig ist.
Außerdem
liegt die Bimetallscheibe 16 lediglich auf den erhöhten Segmenten 15 der
Wärmeübertragungsplatte 11 und
hat daher einen entsprechend geringen Wärmekontakt.
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Es
ist daher wünschenswert
einen Temperaturregler bereitzustellen, bei dem die Bimetallscheibe einen
verbesserten Wärmekontakt
mit der Wärmeübertragungsplatte
hat, und der außerdem
vereinfacht, kostengünstig
und sicher auch in automatisierter Montage hergestellt werden kann.
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Weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher einen Temperaturregler
und ein Verfahren zur Herstellung eines Temperaturreglers anzugeben, so
dass auch eine automatisierte Montage einfach, kostengünstig und
sicher ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher einen Temperaturregler mit
optimiertem Wärmekontakt
zwischen Bimetallscheibe und Wärmeübertragungsplatte
bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungen
der vorliegenden Erfindung sind in den Merkmalen der Unteransprüche und/oder
der nachfolgenden Beschreibung erwähnt, die von schematischen Zeichnungen
begleitet ist. Hierzu zeigt:
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1 eine
Wärmeübertragungsplatte
eines herkömmlichen
Temperaturreglers;
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2 die
Wärmeübertragungsplatte
von 1 mit einer auf der Wärmeübertragungsplatte angeordneten
Bimetallscheibe;
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3 eine
Wärmeübertragungsplatte
eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers;
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4 die
Wärmeübertragungsplatte
von 3 mit einem auf der Wärmeübertragungsplatte angeordneten
Bimetallelement;
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5a einen
Teilschnitt durch die Wärmeübertragungsplatte
von 3 entlang der Linie A-A von 3, 5b einen
Teilschnitt durch die Wärmeübertragungsplatte
von 4 entlang der Linie A-A, und 5c und
d Abwandlungen des Elementes von 5b.
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6 einen
Schnitt eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers
mit der Wärmeübertragungsplatte
von 4 und entlang der Linie B-B von 4;
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7 eine
Kombination der Wärmeübertragungsplatte
von 3 und 4 mit der Wärmeübertragungsplatte einer thermischen
Sicherung; und
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8 einen
Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Temperaturregler, der mit
einer thermischen Sicherung gemeinsam auf der Wärmeübertragungsplatte von 7 angeordnet
ist.
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Ein
erfindungsgemäßer Temperaturregler umfasst
insbesondere eine Kontaktfeder zum Schalten eines elektrischen Kontakts,
die über
einen Übertragungsstift
mit einem Bimetallelement zusammenwirkt, wobei mittels geeignet
ausgebildeten und auf einer Wärmeübertragungsplatte
geeignet angeordneten und geeigneter Weise hülsenförmig ausgebildeten Befestigungselementen
ein Käfig
bereitgestellt ist, in dem das Bimetallelement unverlierbar angeordnet
ist. Mittels Bereitstellung des erfindungsgemäßen Käfigs wird die Montage des Temperaturreglers erheblich
erleichtert und sichergestellt, dass das Bimetallelement nicht durch
Impulse oder Stöße im Fertigungsablauf
aus seiner Position verrutscht und mit einem Gehäuse des Temperaturreglers verklemmt.
Geeigneter Weise umfassen die Befestigungselemente mit der Wärmeübertragungsplatte einstöckige und
aus der Wärmeübertragungsplatte gezogene
Befestigungselemente, die auf einfache Weise nach Anordnung des
Bimetallelements auf der Wärmeübertragungsplatte
mittels einem geeigneten Werkzeug, und beispielsweise mittels eines
Stempels derart trichterförmig
ausgebildet werden können,
so dass die Befestigungselemente den Käfig für das geeigneter Weise scheibenförmig ausgebildete Bimetallelement
bereitstellen.
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In
der Wärmeübertragungsplatte
kann geeigneter Weise außerdem
eine Vertiefung derart ausgebildet und angeordnet sein, dass das
scheibenförmige
Bimetallelement mit seinem Rand auf dem Rand der Vertiefung der
Wärmeübertragungsplatte
gelagert ist, wobei eine plane Fläche zur gemeinsamen Auflage
des Bimetallelements und eines Isolierelements des Temperaturreglers
bereitgestellt ist.
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Hierdurch
wird außerdem
ein besonderes guter Wärmekontakt
zwischen der Wärmeübertragungsplatte
und dem Bimetallelement ermöglicht
und ein hinreichender Raum für
den Schnappweg des Bimetallelements bereitgestellt. Es ist klar,
dass hierbei der Durchmesser der Vertiefung kleiner als der Durchmesser
des Bimetallelements ist.
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Die
Wärmeübertragungsplatte
eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers
kann außerdem vorteilhaft
mit der Wärmeübertragungsplatte
einstückige
Befestigungsarme umfassen, zur Befestigung eines geeignet ausgebildeten
und angeordneten Isolierteils, das elektrische Anschlüsse trägt, die
jeweils mit einem Festkontakt und einer Kontaktfeder verbunden sind.
Mittels der vorteilhaft ausgebildeten Wärmeübertragungsplatte mit dem erfindungsgemäßen Käfig, in
dem die Bimetallscheibe gelagert ist, kann eine vormontierbare Einheit
bereitgestellt werden, die die Montage erheblich vereinfacht, wobei auch
die Montage von Isolierteil, Kontaktfeder und elektrischen Anschlüssen einerseits
und die Montage von Wärmeübertragungsplatte
und die Bimetallelement andererseits getrennt erflogen kann.
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Ein
erfindungsgemäßer Temperaturregler kann
außerdem
geeigneter Weise eine Wärmeübertragungsplatte
umfassen, die einstückig
mit der Wärmeübertagungsplatte
wenigstens einen zweiten Temperaturregler und/oder wenigstens einer
thermischen Sicherung ausgebildet ist, wobei eine Kombination des
erfindungsgemäßen Temperaturreglers mit
einer thermischen Sicherung, die eine aus der Wärmeübertragungsplatte gezogene
Hülse zur
Aufnahme von Schmelzlot umfasst, besonderes vorteilhaft ist, da
die Hülse
zusammen mit den Befestigungselementen in demselben Arbeitsgang
bereitgestellt werden kann.
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Ein
erfindungsgemäßer Temperaturregler
ist besonders einfach und kostengünstig herzustellen da, aus
einer Wärmeübertragungsplatte
geeignete Befestigungselemente gezogen werden und daran anschließend ein
gewölbtes
scheibenförmiges
Bimetallelement mit seinem Rand auf die Wärmeübertragungsplatte aufgelegt
wird, und woran anschließend die
Befestigungselemente mittels einem geeigneten stempelartigen Werkzeug
von oben derart aufgeweitet werden, dass ein Käfig bereit gestellt ist, in
dem das Bimetallelement unverlierbar gehalten wird, wobei eine vormontierbare
Einheit von Wärmeübertragungsplatte
und Bimetallelement bereitgestellt ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen
Zeichnungen detailliert beschrieben.
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3 zeigt
eine Wärmeübertragungsplatte 21 eines
erfindungsgemäßen Temperaturreglers 20 mit
einem Befestigungsarm 22 zur Befestigung der Wärmeübertragungsplatte
an ihrem bestimmungsgemäßen Ort
und mit Befestigungsarmen 24 zur Befestigung eines Isolierteils 27 auf
der Wärmeübertragungsplatte 21 und
außerdem
mit geeigneten mit der Wärmeübertragungsplatte 21 einstückigen und
aus der Wärmeübertragungsplatte 21 gezogenen
zylindrischen Befestigungselementen 23. Geeigneter Weise
kann die Wärmeübertragungsplatte 21 außerdem eine
Vertiefung 25 umfassen, die sicherstellt, dass dem Bimetallelement
ein hinreichender Schnappraum zur Verfügung steht und außerdem derart
ausgebildet und angeordnet ist, dass ein auf der Wärmeübertragungsplatte 21 angeordnetes
Bimetallelement 26 mit seinem gesamten Rand auf der Wärmeübertragungsplatte 21 angeordnet
ist und daher eines besonders guten Wärmkontakt mit der Wärmeübertragungsplatte 21 hat.
Es ist klar, dass ein erfindungsgemäßer Käfig 230 aus geeigneten
beispielsweise und vorteilhaft trichterförmigen Befestigungselementen 23 für ein Bimetallelement 26 auch
bereitgestellt und kombiniert werden kann mit aus dem Stand der
Technik bekannten erhöhten
Segmenten, die geeigneter Weise auch als umlaufender Ring in der
Wärmeübertagungsplatte 21 ausgebildet
sein können.
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4 zeigt
das Bimetallelement 26, das unverlierbar in dem von den
Befestigungselementen 23 bereitstellten Käfig 230 angeordnet
ist. Die Montage von Bimetallelement 26 und Wärmeübertragungsplatte 21 erfolgt
geeigneter Weise mittels einem geeigneten Werkzeug und geeigneter
Weise mittels einem Stempel, der die in 3 zylindrisch
ausgebildeten Befestigungselementen entsprechend trichterförmig aufweitet.
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5a zeigt
einen Schnitt durch die geeigneter Weise zylindrisch ausgebildete
Befestigungselemente 23 von 3, und 5b zeigt
einen Schnitt durch die geeigneter Weise trichterförmig ausgeweitete
Befestigungselement 23 von 4. Es ist
klar, dass die zur Bereitstellung des erfindungsgemäßen Käfigs 230 für das Bimetallelement 26 bearbeiteten
Befestigungselemente 23 auch eine andere Geometrie haben
können,
die geeignet ist einen Käfig 230 für das Bimetallelement 26 bereitzustellen, und
jeweils mittels entsprechender Werkzeuge ausgebildet werden können. Beispielsweise
kann das Befestigungselement 23 wie in 5c schematisch dargestellt
lediglich teilweise trichterförmig
ausgebildet sein oder wie beispielhaft schematisch in 5d dargestellt
ganz oder teilweise abgewinkelt ausgebildet sein.
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Zylindrische
Befestigungselemente 23 sind jedoch besonders vorteilhaft,
da sie auf einfacher Weise aus der Wärmeübertragungsplatte 21 gezogen
werden können
und außerdem
auf einfacher Weise beispielsweise unter Verwendung eines Stempels
trichterförmig
geeignet aufgeweitet werden können.
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6 zeigt
einen erfindungsgemäßen Temperaturregler 20 mit
einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsplatte 21 von 4 im
Schnitt entlang der Linie B-B von 4 mit dem
Bimetallelement 26, den Befestigungselementen 23 und
der in der Wärmeübertragungsplatte 21 ausgebildeten
Vertiefung 25, und außerdem
mit dem Isolierteil 27, dass die Anschlüsse 201 trägt, und
mit der Kontaktfeder 29, die über einen Übertragungsstift 28 mit
dem Bimetallelement 26 zusammenwirkt. Das Bimetallelement 26 des
erfindungsgemäßen Temperaturreglers 20 liegt
vorteilhaft auf einer planen Fläche
und auf derselben Fläche
der Wärmeübertragungsplatte 21 mit
dem geeigneter Weise als Keramikbauteil ausgebildeten Isolierteil 22 auf,
wobei in der Grundfläche der
Wärmübertragungsplatte 21 kaum
Unebenheiten auftreten, und daher Toleranzen reduziert werden können. Außerdem kann
das Bimetallelement 26 mit geringem Abstand zur Grundfläche der
Wärmeübertragungsplatte
angeordnet werden, wodurch es zu einer schnelleren Reaktion kommt
als bei herkömmlichen
Temperaturreglern.
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Es
ist klar, dass das Isolierteil 27 auf geeigneter Weise
mittels der Befestigungsarme 24 mit der Wärmeübertragungsplatte 21 verbunden
ist. Die Kontaktfeder 29 besteht geeigneter Weise aus gut leitfähigem Material
das außerdem
derart ausgewählt
ist, dass ihre Federkraft über
ein hohen Temperaturbereich weitestgehend Konstant bleibt. Die Anschlüsse 201 können vorteilhaft
nietfrei an dem Isolierfeil 27 befestigt sein, wobei beispielsweise
abgewinkelte Blechlaschen mit V-Kontur auf geeignete Weise in das
Isolierteil 27 eintauchen und mittels einem geeignetem
Werkzeug aufgeweitet werden können,
dass sie sich in Hinterschnitte in dem Isolierteil 27 legen.
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7 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsplatte 21 mit
den Befestigungsarmen 22 und 24, dem Käfig 230,
der mittels der Befestigungselemente 23 bereitgestellt
ist, und dem innerhalb des Käfigs 230 angeordneten
Bimetallelement 26. Die Wärmeübertragungsplatte 21 kann
vorteilhaft mit einer Wärmeübertragungsplatte 31 einer
thermischen Sicherung 30 einstückig ausgebildet sein, wobei
die Wärmeübertragungsplatte 31 ebenfalls
einen Befestigungsarm 32 umfassen kann, und außerdem weitere
Befestigungsarme 34, zur Befestigung eines Gehäuses 37 der
thermischen Sicherung 30 auf der Wärmeübertragungsplatte 31 umfassen
kann. Die Befestigungsarme 34 sind analog zu den Befestigungsarmen 24 ausgebildet
und ebenfalls einstückig
mit der gemeinsamen Wärmeübertragungsplatte 21, 31 ausgebildet.
Die Wärmeübertragungsplatte 21, 31 umfasst außerdem vorteilhaft
eine aus der Wärmeübertragungsplatte
gezogene Hülse 33 zur
Aufnahme von Schmelzlot, wobei die Hülse 33 besonders vorteilhaft in
einem Arbeitsgang mit den Befestigungselementen 23 bereitgestellt
werden kann.
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8 zeigt
die vorteilhafte Anordnung eines erfindungsgemäßen Temperaturreglers 20 zusammen
mit einer thermischen Sicherung 30 auf einer gemeinsamen
Wärmeübertragungsplatte 21, 31 und mit
der Wärmeübertragungsplatte 21, 31 einstückig ausgebildeten
Befestigungsarmen 24, 34, die geeignet ausgebildete
Abstufungen der Isolierteile 27 und 37 formschlüssig und
greifen, so dass Isolierteil 27, 37 fest und sicher
auf der Wärmeübertragungsplatte 21, 31 angeordnet
sind.
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- 11
- Wärmeübertragungsplatte
- 12
- Befestigungsarm
- 13
- Noppe
- 14
- Befestigungsarm
- 15
- Erhöhung
- 16
- Bimetallscheibe
- 20
- Temperaturschalter
- 21
- Wärmeübertragungsplatte
- 22
- Befestigungsarm
- 23
- Befestigungselement
(Hülse)
- 230
- Käfig
- 24
- Befestigungsarm
- 25
- Vertiefung
- 26
- Bimetallelement
- 27
- Isolierteil
- 28
- Übertragungsstift
- 29
- Kontaktfeder
- 201
- Anschluss
- 30
- Thermische
Sicherung
- 31
- Wärmeübertragungsplatte
- 32
- Befestigungsarm
- 33
- Hülse
- 34
- Befestigungsarm
- 37
- Isolierteil