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Thermische Schalteinrichtung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermische Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Technologischer Hintergrund
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Bei thermischen Schalteinrichtungen der vorstehend interessierenden Art handelt es sich insbesondere um Temperaturregler, Temperaturbegrenzer, Temperaturwächter oder Temperatursicherungen, die jeweils mit der Heizeinrichtung eines Gebrauchsgegenstands in Wärmekontakt stehen und bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturschwellwerts selbsttätig einen Schaltvorgang ausführen. Vor allem werden derartige thermische Schalteinrichtungen üblicherweise bei Gebrauchsgegenständen, wie z. B. Wasserkocher, Durchlauferhitzer, Kaffeemaschinen, Waschmaschinen, Bügeleisen und dergleichen verwendet.
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Bei Temperaturreglern dient als Temperaturfühler hierbei üblicherweise eine Bimetallschnappscheibe, die temperaturabhängig z. B. zwei stabile Schnappstellungen (Durchbiegungen) einnimmt (bistabile Bimetallschnappscheibe) und abhängig von ihrer jeweiligen Durchbiegung ein Stromkreis geöffnet oder wieder geschlossen wird. Bei einer Temperatursicherung ist anstelle der Bimetallschnappscheibe eine Schmelzeinrichtung z. B. Schmelzpille vorgesehen, mittels der bei Überschreiten einer Temperatur ein Stromkreis unterbrochen werden kann.
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Eine entsprechende thermische Schalteinrichtung in Form eines thermischen Temperaturreglers sowie einer thermischen Temperatursicherung ist beispielsweise aus der
DE 197 06 316 C2 ersichtlich.
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Derartige Schalteinrichtungen werden üblicherweise unmittelbar an der Heizeinrichtung wie z. B. eines Wasserrohrs, eines Wärmespeichers oder dgl. des betreffenden Gebrauchsgegenstandes in Wärmekontakt befestigt. Hierzu umfasst die thermische Schalteinrichtung einen thermisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Träger (oder auch Grundplatte genannt), auf dem sich das Gehäuse bzw. der Sockel der thermischen Schalteinrichtung befindet und der gleichzeitig zur Befestigung der thermischen Schalteinrichtung an der Oberfläche der Heizeinrichtung dient. Zur Befestigung des plattenförmigen Trägers an der Oberfläche der Heizeinrichtung gibt es mehrere bekannte Methoden.
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Beispielsweise weist der Träger zur Befestigung üblicherweise mindestens eine, vorzugsweise zwei sich gegenüberstehende Befestigungslaschen mit je einer Bohrung auf. Eine derartige Trägerplatte ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 019 880 U1 bekannt. Die thermische Schalteinrichtung wird z. B. an einem an der Heizeinrichtung vorinstallierten Gewindebolzen mittels einer Schraubenmutter befestigt. Diese Befestigungsart kann lediglich manuell durchgeführt werden. Sie ist für eine Automatisierung nicht geeignet. Darüber hinaus tritt hierbei oft ein undefinierter Luftspalt zwischen Trägerplatte und der Heizeinrichtung auf, der zu einem nur mäßigen Wärmeübergang und dadurch zu erhöhten Reaktionszeiten der thermischen Schalteinrichtung führen kann. Ferner müssen für die Aufnahme der Bohrung für den Gewindebolzen die Befestigungslaschen des Trägers ausreichend groß dimensioniert sein, was wiederum dazu führt, dass diese Befestigungsart einen erhöhten Platzbedarf benötigt.
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Ferner kann die thermische Schalteinrichtung an der Heizeinrichtung auch mittels einer Schweißverbindung befestigt werden. Hierzu wird in den Träger der thermischen Schalteinrichtung an dessen Unterseite eine nach unten ausgewölbte Spitzenzündungskontur eingeformt z. B. eingeprägt, die einer kontrollierten Entstehung eines Lichtbogens dient. Das Einbringen der Spitzenzündungskontur am Träger ist jedoch sehr aufwendig. Außerdem wird durch den Prägevorgang des Trägers zwangsläufig eine Unebenheit eingeformt, die dazu führt, dass eine unmittelbare der Hauptfläche, also des nicht die Spitzenzündungskontur aufweisende Bereichs, nicht plan auf der Oberfläche der Heizeinrichtung aufliegen kann. Zudem können die mit einer Spitzenzündungskontur ausgestatteten Träger nur unter Schwierigkeiten einer Fertigung zugeführt werden, da die Spitzenzündungskontur beispielsweise mit einem typischen Durchmesser von 0,6 mm sowie einer Höhe von 0,6 mm mechanisch sehr empfindlich sind. Aus einer Beschädigung resultiert eine undefinierte und daher mangelhafte Schweißverbindung, die dazu führen kann, dass bei z. B. eine Temperatursicherung bei geringfügiger thermischer und/oder mechanischer Belastung von der Heizeinrichtung abfällt. Eine prozesssichere Handhabung ist daher nicht möglich.
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Hinzu kommt, dass Heizeinrichtungen für Gebrauchsgegenstände sowie auch der Träger thermischer Schalteinrichtungen wegen des geringen Gewichts und der guten Wärmeleitfähigkeit oftmals aus Aluminium bestehen. Aluminium ist allerdings schwierig zu schweißen, da es eine vergleichsweise niedrige Schmelztemperatur (ca. 660°C) besitzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine thermische Schalteinrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels der eine hochqualitative Verbindung zwischen Träger und Heizungseinrichtung bei gleichzeitiger Möglichkeit einer prozesssicheren Verarbeitung sichergestellt werden kann.
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Lösung der Aufgabe
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Die vorliegende Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen thermischen Schalteinrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der thermischen Schalteinrichtung werden in den Unteransprüchen beansprucht. Die Erfindung ermöglicht es, zunächst die thermischen Schalteinrichtung im Fertigungsprozess zu komplettieren. Erst anschließend, sozusagen im letzten Produktionsschritt kann ein Spitzenzündungsbauteil z. B. ein Bolzen mit einer Spitzenzündungskontur an der thermischen Schalteinrichtung z. B. an deren Träger befestigt werden. Die so komplettierte thermischen Schalteinrichtung muss im Fertigungsprozess für die Weiterverarbeitung lediglich nur noch als gemeinsam handhabbare Einheit bereitgehalten werden. Hierdurch ist die Spitzenzündungskontur des Bauteils bzw. Bolzens keinen außergewöhnlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt.
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Dadurch, dass das Bauteil bzw. der Bolzen den Träger durchsetzt derart, dass die Spitzenzündungskontur im Bereich der Unterseite des Trägers vom Bolzen nach unten ragt und das Bauteil bzw. der Bolzen an der Oberseite des Trägers emporragt, kann mittels eines Greifers oder dergleichen das Bauteil bzw. der Bolzen in einfacher Weise gegriffen und damit die handhabbare Einheit bestehend aus Bauteil bzw. der Bolzen sowie thermischen Schalteinrichtung, in einfacher Weise gehandhabt z. B. an der gewünschten Stelle positioniert und/oder z. B. während des Schweißvorgangs auch an die Heizeinrichtung angepresst werden. Dies ermöglicht eine exakte Positionierung und Lage- und/oder Anpressdruckjustierung und gewährleistet daher eine qualitative verbesserte und gleichzeitig automatisiert durchzuführende Schweißverbindung.
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Vorzugsweise ist der Bolzen in den Träger eingeprägt und/oder eingepresst.
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Dadurch dass der Bolzen einen vorzugsweise umlaufenden Bund aufweist, kann der Bolzen, insbesondere wenn er in den Träger eingeprägt oder eingepresst ist, zum Träger in seiner Position zusätzlich wirksam gesichert werden.
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Ein Verzahnungsprofil am Bund des Bolzens gewährleistet einen mechanisch verbesserten Verbund des Trägers mit dem eingeprägten und/oder eingepressten Bolzen, insbesondere eine Erhöhung des Drehmoments von Bolzen zu Träger. Das Verzahnungsprofil steht seitlich am Bolzen über und ist in Prägerichtung offen ausgestaltet. Es ist vorzugsweise umlaufend angeordnet.
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Das Verzahnungsprofil kann zweckmäßigerweise eine Vielzahl von in einem Außenbereich umlaufend angeordneter zahnartiger Erhebungen aufweisen, die sich beim Einpressen oder Einprägen in das Material des Trägers eindrücken und einen innigen Verbund sicherstellen.
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Vorzugsweise besitzt der Bolzen eine horizontal, zumindest über einen Teilbereich, vorzugsweise eine vollständig umlaufende Ausnehmung oder Nut. Die Nut dient dazu, verdrängtes Material des Trägers aufgrund der Verzahnung aufzunehmen. Das verdrängte Material in der Nut dient dazu, dass der Bolzen nicht wieder aus dem Träger herausgedrückt werden kann (axiale Haltefunktion).
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Zweckmäßigerweise steht bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung über die unterseitige Oberfläche des Trägers lediglich die Spitzenzündungskontur übersteht. Die Unterseite des Bolzens schließt hierbei im Wesentlichen bündig mit der unterseitigen Oberfläche des Trägers ab. Hierdurch kann ein besonders guter Wärmeübergang zwischen der Oberfläche der Heizeinrichtung und des Trägers erreicht werden. Gleichzeitig besitzt der Träger keine oberflächliche Unebenheit an seiner Unterseite, wie dies beim direkten Einprägen einer Spitzenzündungskontur in den Träger unvermeidbar der Fall war.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung befindet sich zwischen dem Träger und der Oberseite der Heizeinrichtung ein definierter Spalt.
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Zweckmäßigerweise ermöglicht dies die Erfindung im Bedarfsfall in Form einer Anordnung, bei der über die unterseitige Oberfläche des Trägers der Spitzenzündungskontur auch ein Teil des Bolzens übersteht. Dies kann erwünscht sein, wenn eine verzögerte Reaktion der thermischen Schalteinrichtung angestrebt wird, beispielsweise ein Regler mit einer „langsameren Regelung”. Durch die Möglichkeit einer definierten Einstellung der Spaltbreite kann durch die Erfindung das Regelverhalten oder Schaltverhalten positiv beeinflusst werden. Gleichzeitig ist eine automatisierte Produktion möglich.
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Wenn sich der Bund des Bolzens im Bereich der Oberseite des Trägers befindet, wenn also der Bolzen von oben in den Träger eingeprägt worden ist, kann hierdurch vermieden werden, dass sich der Träger vom Bolzen löst.
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Dadurch dass sich der Bolzen in einem Durchtrittsloch am Träger befindet, kann eine herkömmliche, mit einem Durchtrittsloch für eine Schraubbefestigung versehene thermische Schalteinrichtung in einfacher Weise mit einem Bolzen versehen werden. Der Produktionsprozess der thermischen Schalteinrichtung an sich erfordert daher lediglich einen ergänzenden Schritt.
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Vorzugsweise bestehen der Bolzen und/oder der Träger aus einer Aluminiumlegierung.
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Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Spitzenzündungskontur um eine Spitzenzündungswarze.
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Vorzugsweise verläuft der Bund mit der ober- oder unterseitigen Oberfläche des Trägers zumindest im Wesentlichen bündig.
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Das Verfahren zur Herstellung einer thermischen Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Verfahrensschritte:
Bereitstellen einer, vorzugsweise herkömmlichen, thermischen Schalteinrichtung, wobei der Träger der thermischen Schalteinrichtung ein Durchtrittsloch aufweist,
Bereitstellen eines Bolzens mit einem ersten sowie einem zweiten Ende, wobei das zweite Ende des Bolzens mit einer Spitzenzündungskontur versehen ist,
Befestigen des Bolzens in dem Träger derart, dass die Spitzenzündungskontur des Bolzens im Bereich der Unterseite des Trägers nach unter ragt und der Bolzen an der Oberseite des Trägers nach oben ragt.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung erfolgt das Befestigen des Bolzens in dem Träger durch Verpressen und/oder Verprägen, vorzugsweise unter Einsatz eines Verzahnungsprofils.
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Zweckmäßigerweise wird das Einpressen oder Einprägen des Bolzens in den Träger von oben durchgeführt. Hierbei wird erreicht, dass die thermische Schalteinrichtung sich nicht vom Bolzen unbeabsichtigt lösen kann.
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Das Verfahren zur Montage einer thermischen Schalteinrichtung, insbesondere eines Temperaturregler, eines Temperaturbegrenzer, eines Temperaturwächter oder einer Temperatursicherung auf einer Heizeinrichtung unter Verwendung einer thermischen Schalteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Bolzen sowohl als Elektrode für die Durchführung eines Schweißvorgangs, insbesondere Lichtbogenschweißvorgangs oder eines Widerstandschweißvorgangs als auch als Haltvorsprung für eine Greif- und/oder Positioniereinrichtung zur vorzugsweise automatisierten Montage der thermischen Schalteinrichtung auf einer Oberfläche einer Heizeinrichtung oder eines Gebrauchsgegenstandes, der eine Heizeinrichtung aufweist, dient.
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Die thermische Schalteinrichtung kann mittels der Greif- und/oder Positioniereinrichtung, die oberhalb des Trägers an dem Bolzen angreift, an der Heizeinrichtung genau in der gewünschten Schweißposition oder Schweißlage positioniert werden.
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Ferner kann auch die Unterseite des Bolzens der thermischen Schalteinrichtung mittels der Greif- und/oder Positioniereinrichtung, die oberhalb des Trägers an dem Bolzen angreift, an die Heizeinrichtung gedrückt werden also ein gewisser Anpressdruck während des Schweißvorgangs ausgeübt werden, ohne dass sich die Position oder Lage der thermischen Schalteinrichtung sich hierbei ungewollt verändert.
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Vorzugsweise befindet sich zwischen der unterseitigen Oberfläche des Trägers sowie der Oberfläche der Heizeinrichtung ein definierter Spalt.
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Alternativ verläuft die untere Stirnseite des Bolzen (abgesehen von der Spitzenzündungskontur) zumindest im Wesentlichen bündig mit der unterseitigen Oberfläche des Trägers, so dass eine nahezu spaltfreie, mechanisch sichere und noch dazu prozesstechnisch automatisierbare Verbindung erzielt werden kann.
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Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erste Ausgestaltung eines plattenförmigen Trägers mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur in einer Teilschnittdarstellung, bei der der Bolzen von der Oberseite in den Träger eingebracht ist;
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2 den plattenförmigen Träger mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur gemäß der 1 in perspektivischer Darstellung;
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3 den plattenförmigen Träger mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur vor der Befestigung des Bolzens in perspektivischer Darstellungsweise schräg von oben;
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4 eine zweite Ausgestaltung eines plattenförmigen Trägers mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur in Teilschnittdarstellung, bei der der Bolzen von der Unterseite in den Träger eingebracht ist;
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5 den plattenförmigen Träger mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur gemäß 4 in perspektivischer Darstellung schräg von unten;
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6 den plattenförmigen Träger mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur gemäß 4 in perspektivischer Darstellung schräg von unten vor der Montage des Bolzens;
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7 eine dritte Ausgestaltung eines plattenförmigen Trägers mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur in perspektivischer Darstellung von schräg von oben;
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8 den plattenförmigen Träger mit Bolzen sowie Spitzenzündungskontur gemäß 7 in perspektivischer Darstellung schräg von unten;
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9 eine Teilschnittdarstellung des plattenförmigen Trägers gemäß der Ausgestaltung nach 4 unmittelbar zu Beginn des Schweißvorgangs zur Montage auf einer Heizeinrichtung (9A) sowie nach erfolgter Montage mit unterseitigem Überstand des Bolzens (9B) sowie
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10 eine Teilschnittdarstellung eines plattenförmigen Trägers im fertig montierten Zustand ohne unterseitigem Überstand des Bolzens.
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Die Bezugsziffer
2 in
1 zeigt einen plattenförmigen Träger einer thermischen Schalteinrichtung, die sowohl einen (nicht dargestellten) Temperaturregler als auch eine (ebenfalls nicht dargestellte) Temperatursicherung trägt. Hinsichtlich der Grundfunktionen und Bauteile eines Temperaturreglers beziehungsweise einer Temperatursicherung wird beispielsweise auf die
DE 197 063 16 C2 verwiesen. Der beispielhaft in
1 gezeigte Träger
2 umfasst eine Mehrzahl emporragender Befestigungslaschen
5, die dazu dienen, ein (nicht dargestelltes) Keramikgehäuse des Temperaturreglers beziehungsweise der Temperatursicherung jeweils in seiner Lage zu fixieren. Zur Aufnahme einer (ebenfalls nicht dargestellten) Schmelzpille der Temperatursicherung ist eine entsprechende Aufnahme
12 in dem Träger vorgesehen. Ebenfalls vorgesehen ist eine kreisförmige Ausnehmung
13, die eine (nicht dargestellte) Bimetallscheibe beherbergt, wobei die Bimetallscheibe von umfänglichen Haltevorsprüngen
4 ebenfalls in ihrer Lage fixiert ist. Der Träger
2 besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung.
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Der in 1 dargestellte Träger besitzt beispielsweise an einer Seite eine Befestigungslasche 5 in Form eines Fortsatzes des Trägers. In dieser Befestigungslasche 5 befindet sich eine Durchtrittsbohrung 3. Durch die Durchtrittsbohrung 3 hindurch erstreckt sich ein Bolzen 6 mit einem oberseitigen ersten Ende sowie einem unterseitigen zweiten Ende. Das zweite Ende des Bolzens 6 trägt an dessen Stirnseite eine Spitzenzündungskontur z. B. in Form einer sogenannten Spitzenzündungswarze 7. Der Bolzen 6 dient erfindungsgemäß sowohl als Elektrode für einen Lichtbogenschweißvorgang als auch als Greifvorsprung für einen Greifer einer vorzugsweise automatisierten Schweißvorrichtung. Die Spitzenzündungswarze 7 dient dazu, einen Lichtbogen definiert einzuleiten und damit die Ausbildung eines unkontrollierten Lichtbogens zu vermeiden. Der Bolzen 2 besteht hierbei ebenfalls vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, ragt zu diesem Zweck der wesentlich längere Teil des Bolzens 6 an der Oberseite des Trägers 2 nach oben. Lediglich ein geringfügiger Abschnitt 9 des Bolzens 6 kann bei Bedarf die unterseitige Oberfläche des Trägers 2 zusammen mit der Spitzenzündungswarze 7 überragen.
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Zweckmäßigerweise ist der Bolzen 6 in den Träger 2 eingepresst, bzw. eingeprägt. Hierzu weist der Bolzen 6 beispielsweise ein vorzugsweise in Längsrichtung nach unten offenes Verzahnungsprofil 10 auf, welches, vgl. insbesondere 3, eine Mehrzahl entlang eines Umfangbereichs vorgesehener Zähne aufweist, die radial nach außen spitz zulaufen, beim Anpressen auf die Oberseite des Trägers 2 in das Materials desselben eintauchen und eine innige Verzahnung bilden. Ferner ist ein Bund 8, vorzugsweise in unmittelbarer Nachbarschaft des Verzahnungsprofils 10, vorgesehen. Der Bund 8 dient als Anschlaghilfe und befindet sich bei der in den 1 bis 3 gezeigten Ausgestaltung im Bereich der oberseitigen Oberfläche des Trägers 2.
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In der in den 1 und 2 dargestellten Ausgestaltung schließt der Bund 8 im Wesentlichen bündig mit der Oberseite des Trägers 2 ab. Das Einprägen des Bolzens 6 erfolgt bei dieser Ausgestaltung, wie in 3 dargestellt, von oben. Dies hat den Vorteil, dass der Träger sich aufgrund der oberseitigen Anordnung des Bundes im Befestigungszustand des thermischen Schaltelements auf der Heizeinrichtung nicht mehr lösen kann. Ferner ist eine Nut 11 an der Unterseite des Verzahnungsprofils 10 vorgesehen. Diese dient dazu, beim Verpress- und/oder Verprägevorgang auftretendes, verformtes Material des Trägers 2 aufzunehmen und hierdurch die Herstellung der Verpress- bzw. Verprägeverbindung zu erleichtern. Hierdurch wird die axiale Auszugskraft erhöht.
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Für diese Ausgestaltung sowie für weitere Ausgestaltungen, die noch nachfolgend beschrieben werden, gilt, dass die Befestigung des Bolzens 6 an dem Träger 2 in der Regel erst dann erfolgt, wenn die jeweilige thermische Schalteinrichtung des Trägers vorher komplettiert worden ist. Die Erfindung ermöglicht es, produktionstechnisch diverse Temperaturregler, Temperatursicherungen, Temperaturbegrenzer sowie Kombinationen davon zu produzieren, die erst zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Bolzen 6 komplettiert werden können. Hierdurch entsteht jeweils dann eine neue Type.
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Bei der Ausgestaltung gemäß der 4 befindet sich der Bund 8 im Bereich der unterseitigen Oberfläche des Trägers 2. Auch hier ist ein überstehender Abschnitt 9 des Bolzens an der Unterseite des Trägers 2 vorgesehen. Wie aus der 4 und 5 ersichtlich, befindet sich der Bund 8 des Bolzens 6 vorzugsweise ebenfalls in einer Lage in etwa bündig zur unterseitigen Oberfläche des Trägers 2. Der Bolzen 6 dieser Ausgestaltung entspricht, vgl 6, dem Bolzen der Ausgestaltung der 1 bis 3, wobei lediglich der für das Verpressen bzw. Verprägen vorgesehene Bereich spiegelverkehrt orientiert ist.
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Aus der 7 ist eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Hierbei wird der Bolzen 6 nicht im Bereich einer Befestigungslasche sondern z. B. im inneren Teil des Trägers 2 positioniert. Bei dem Träger 2 gemäß 7 handelt es sich beispielsweise um einen Träger 2 mit insgesamt drei für eine bestimmte Funktionalität wie z. B. eine Bimetallscheibe, eine Lot- bzw. Schmelzpille vorgesehene Ausnehmungen 13. Eine der vorgenannten Ausnehmungen (z. B. die mittlere Ausnehmung) kann als Ort für die Anbringung des Bolzens 6 verwendet werden, so dass in diesem beispielhaften Fall die Schweißverbindung des thermischen Schaltelements mit der Heizeinrichtung innerhalb des Trägers 2 erfolgt. Wie in dem Beispiel der 8 dargestellt, kann auch hier zur Einstellung einer definierten Spaltbreite ein über die unterseitige Oberfläche des Trägers überstehender Abschnitt 9 des Bolzens vorgesehen sein. Der Bolzen 6 ist bei dieser Ausgestaltung von oben in den Träger 2 eingepresst bzw. eingeprägt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Einpressen beziehungsweise Einprägen des Bolzens 6 in den Träger 2 nicht unbedingt einer Ausnehmung 13, wie sie in der 7 dargestellt ist, bedarf. Es muss lediglich eine Durchtrittsöffnung 3 vorhanden sein.
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Die Darstellung gern. 9A zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise eine z. B. aus einer Aluminiumlegierung bestehende Heizeinrichtung 1 beispielsweise eines Durchlauferhitzers einer Kaffeemaschine oder dergleichen in einer Situation unmittelbar zu Beginn des Schweißvorgangs. Wie daraus ersichtlich kann das gesamte thermische Schaltelement, welches von dem Träger 2 getragen wird, an dem oberseitig am Träger 2 emporragenden Bolzen von einem Greifer 15 einer (nicht dargestellten) automatisierten Handlingseinrichtung gefasst und der oberseitigen Oberfläche der Heizeinrichtung 1 zugeführt werden. Hierbei bildet sich aufgrund eines am Bolzen 6, der als Schweißelektrode dient, sowie an die Oberfläche der Heizeinrichtung 1 angelegtes elektrisches Potentials ein Lichtbogen 16 aus, der zu einem Aufschmelzen des Materials und zu einer innigen Verbindung des thermischen Schaltelements d. h. dessen Träger 2 mit der Heizeinrichtung 1 führt, wie dies in 9B schematisch dargestellt ist. Die Bezugsziffer 17 bezeichnet stark abstrahiert den Aufschmelzbereich in der Oberfläche der Heizeinrichtung 1.
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Wie aus 9B gut erkennbar, kann durch den an der Unterseite überstehenden Abschnitt 9 des Bolzens 6 ein definierter Spalt 14 eingestellt werden. Je nach gewünschtem Schaltverhalten kann durch Einstellung der Längserstreckung des Abschnitts 9 der Spalt 14 variiert und damit das Schaltverhalten des thermischen Schaltelements verändert werden.
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Sofern ein sehr rasches Schaltverhalten im Bedarfsfall erforderlich sein sollte, kann auf die Einstellung eines definierten Spalts auch vollständig verzichtet werden. Dies wird aus der Darstellung gemäß 10 deutlich. Bei dieser Ausgestaltung wurde kein überstehender Abschnitt 9 beim Schweißvorgang zum Einsatz gebracht, sondern lediglich mit einer an der unterseitigen Oberfläche des Trägers 2 überstehenden Spitzenzündungskontur gearbeitet. Infolgedessen liegt bei dieser Ausgestaltung die Unterseite des Trägers 2 in sehr engem Wärmekontakt auf der Oberfläche der Heizeinrichtung 1 auf.
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Bei allen Ausgestaltungsvarianten kann durch Möglichkeit des Greifens des überstehenden Bolzens 6 mittels einer Handlingseinrichtung 15 die thermische Schalteinrichtung exakt zur Oberfläche zur Heizeinrichtung 1 positioniert und, bei Bedarf, auch unter Einstellung eines definierten Anpressdrucks geschweißt werden. Hierdurch wird zum einen eine sehr hohe Qualität der Schweißverbindung selbst erzeugt, zum anderen wird die Möglichkeit geschaffen, die Montage der thermischen Schalteinrichtung auf der Oberfläche der Heizeinrichtung 1 in einem im Vergleich zu bisher sehr viel höheren Automatisierungsgrad vorzunehmen.
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Die Erfindung ermöglicht es zudem, durch geeignete Auswahl der Dimension des überstehenden Abschnitts 9 des Bolzens 6 den Spalt 14 zwischen Träger 2 und Oberfläche der Heizeinrichtung 1 einzustellen, und zwar je nach der gewünschten thermischen Ankopplung der thermischen Schalteinrichtung an die Heizung 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heizeinrichtung
- 2
- plattenförmiger Träger
- 3
- Durchtrittsloch
- 4
- Haltevorsprung
- 5
- Befestigungslasche
- 6
- Spitzenzündungsbolzen
- 7
- Spitzenzündungswarze
- 8
- Bund
- 9
- überstehender Abschnitt
- 10
- Verzahnungsprofil
- 11
- Nut
- 12
- Aufnahme für Schmelzpille
- 13
- Aufnahme für Bimetallscheibe
- 14
- Spalt
- 15
- Greifeinrichtung
- 16
- Lichtbogen
- 17
- Aufschmelzbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19706316 C2 [0004, 0044]
- DE 202005019880 U1 [0006]
