DE2348570C3 - Schaltgerät mit temperaturabhängigem Betätigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit temperaturabhängigem Betätigungselement vorzugsweise einem linearen Stellmotor und einem Schaltelement mit elektrischen Anschlußteilen, in einem gemeinsamen Gehäuse. Derartige temperaturabhängige Schaltgeräte dienen dazu, Schalt-, Steuer- und/oder Regelvorgänge in Abhängigkeit von der Temperatur eines Stoffes, eines Fluid od. dgl. durchzuführen oder auszulösen. Beim Auftreten einer bestimmten Temperatur bzw. eines durch eine bestimmte Temperatur charakterisierten Zustande·· einer beliebigen physikalischen Größe wird durch ein Stellglied ein elektrisches Schaltelement betätigt

Als temperaturabhängiges Betätigungselement finden dabei thermostatische Arbeitselemente Anwendung, hei denen in einem abgeschlossenen Gehäuse ein sich bei Wärme ausdehender Stoff untergebracht ist der bei Temperaturerhöhung einen Kolben verschiebt Es können aber auch Bimetallstreifen oder Bimetallspringfedern od. dgl. verwendet werden.
Die Schaltgeräte bestehen im wesentlichen aus einem Fühlteil und einem elektrischen Anschlußteil. Das Fühlteil soll abgedichtet in einen ein Fluid, einen flüssigen oder gasförmigen Stoff, führenden Teil hineinragen und der elektrische Anschlußteil weist die entsprechenden Kontakte für die nötigen elektrischen Anschlüsse auf.

Bei bekannten Geräten dieser Art weist das Gehäuse des Schaltelememtes ein Gewinde auf zum Befestigen des Sclnltgerätes in einem zugehörigen TeiL Dieses Gewinde dient einerseits zum Befestigen des Schaltgerätes und andererseits zur Erzeugung einer Dichtkraft, da das Schaltgerät in ein flüssiges oder gasförmiges Fluid mit seinem Fühlteil hineinragt Das zur Abdichtung notwendige Anzugsmoment wird über am Umfang des Schaltgerätes angeformte Schlüsselflächen, vorzugsweise einem Sechskant eingeleitet und nimmt um eine sichere Dichtwirkung zu gewährleisten, eine beträchtliche Größenordnung an. Aus diesem Grund muß auch das Gegenstück zur Aufnahme dieser Dichtkraft relativ steif und verformungswiderstandskräftig ausgebildet sein.

In vielen Fällen besteht jedoch der Wunsch ein Schaltgerät der eingangs erläuterten Art in ein Gehäuse oder eine Wand einzusetzen, die eine Aufnahme der hohen Anzugsmomente nicht ermöglicht Insbesondere gilt dies für Schaltgeräte, die bei Kraftfahrzeugkühlkreisläufen Verwendung finden und im Wasserkasten des Fahrzeugkühlers eingebaut sind. Derartige Wasserkästen werden häufig nicht mehr aus Blech, sondern in Kunststoff ausgeführt Bei der Blechausführung ergab

M sich eine stabile Bauweise, so daß ein hohes Anzugsmoment bei Schaltgeräten mit Gewinde möglich war. Die Verwendung eines Schaltgerätes mit Einschraubgewinde ergibt jedoch bei Kunststoffwasserkästen den

Nachteil, daß infolge des hohen Drehmomentes zur Sicherung gegen ein Lösen und zur Erzeugung der nötigen Dichtkräfte die Festigkeit des Kunststoffwasserkastens zur Aufnahme des erforderlichen Drehmomentes nicht ausreicht Um diese Schwierigkeit zu umgehen, werden in den Kunststoffwasserkasten Metallteile eingespritzt, wodurch iiph eine sehr aufwendige und störungsanfällige Fertigung des Kunststoffwasserkastens ergibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der eingangs erläuterten Art so auszubilden,

^: daß es ohne Schraubverbindung fest und abgedichtet in einem beliebigen Gehäuse oder Stutzen und in Kunststoffteilen ohne schädliche Oberbeanspruchung durch Drehmomente angeordnet werden kann, wobei es leichter montier- und auch demontierbar ist, so daß es auch von Nicht-Fachleuten ohne weiteres, auch bei

' beengten Raumverhältnissen, einbaubar bzw. ausbaubar ist

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Schaltgerät der in Rede stehenden Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß das temperaturabhängige Betätigungselement in einem Fühlerteil des gemeinsamen Gehäuses angeordnet ist, daß das Fühlerteil einen, in eine zugeordnete öffnung einer Wand eines Stutzens eines ein Fluid führenden Teiles einführbaren, Steckab-

> schnitt aufweist, daß zur Dichtung zwischen dem Steckabschnitt und der Wand ein O-Ring vorgesehen ist und daß Befestigungsmittel zu dichtenden Befestigung des Steckabschnittes des Gehäuses in der Öffnung des Stutzens des ein Fluid führenden Teiles vorgesehen sind. Zur Dichtung dienende O-Ringe sind an sich bekannt. Auch Renkverschlüsse, bei denen zwei Teile mittels eines gelenkigen Hebels od. dgl. verbunden werden sind allgemein bekannt. In der Anwendung derartiger Maßnehmungen bei dem in Rede stehenden speziellen Schaltgerät ergeben sich jedoch besondere Vorteile. Zur Montage und Demontage sind keinerlei Spezialwerkzeuge, beispielsweise Drehmomentschlüssel

: od. dgl. erforderlich. Die Montage läßt sich in einfacher Weise von ungelernten Kräften durchführen.

Der Erfindungsgedanke läßt sich auf verschiedene Weise realisieren.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in der Wand der öffnung des Stutzens um eine radiale Achse kippbar mindestens ein elastischer Bügel

, gelagert, der in mindestens eine Nut am Gehäuse mit

.', axialer und/oder radialer Vorspannung einrastet.

Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbei-

,''. Spieles besteht der Bügel aus zwei Hälften, die sich in so

* der Nut über etwa 180° Zentriwinkel anlegen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Bügel in '_P vorteilhafter Weise geschlossen und etwa halbkreisför-

* mig ausgebildet und mit zwei U-förmigen Abwinklungen versehen.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Wand des Stutzens zweckmäßig seitliche Schlitze auf,

, die mit einer Nut im Gehäuse fluchten und als elastische

Befestigungsmittel dient ein Bügel in Fo; m einer

. Haarnadel.

Nach einer noch weiteren Ausgestaltung ist in der Wand des Stutzens radial kippbar ein elastischer Haltebügel angeordnet, der das Gehäuse übergreift und in Vertiefungen am Gehäuseumfang einschnappt.

In ähnlicher Weise wird bei einem anderen Ausführungsbeispiel ein am Gehäuse um eine radiale Achse schwenkbar gelagerter elastischer Bügel vorgesehen, der mit seinem anderen Ende in Vertiefungen der Wand einrastet

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Wand der öffnung des Stutzens einen oberen inneren Halterand aus einem oder mehreren Kreisringsegmenten auf und das Gehäuse des Schaltelementes ist mit Nasen versehen, die mit dem Halterand form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken.'

Nach noch einer weiteren Ausgestaltung sind am Gehäuse des Schaltelementes radiale Verankerungsstifie od. dgL angebracht und der obere Rand der Wand des Stutzens weist radiale Schlitze und eine Umfangsnut auf, und in der Umfangsnut ist ein axial wirkendes elastisches Element angeordnet, derart daß die Verbindung nach Art eines Bajonettverschlusses wirkt

Es besteht aber auch die Möglichkeit als elastisches Befestigungsmittel einen Sprengring zu verwenden, der zwischen der Wand der öffnung und dem Gehäuse des Schaltelementes angeordnet ist teils in eine Nut im Gehäuse und teils in eine Nut der Wand eingreift, und daß die Wand Öffnungen zum Lösen des Sprengrings aufweist

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Kunststoff, insbesondere elastischem Kunststoffmaterial für den Einsieckstutzen und/oder das Gehäuse des Schaltgerätes.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 ein erste;; Ausführungsbeispiel mit einem elastischen Haltebügel,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1,

Fig.3 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel,

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel mit einem Schiebe-Bügel,

F i g. 5 einen Querschnitt durch F i g. 4, F i g. 6 zwei abgewandelte Ausführungsbeispiele,

F i g. 7 ein Ausführungsbeispiel mit einer elastischen Schnappverbindung,

F i g. 8 einen Schnitt durch F i g. 7,

F i g. 9 eine Ausbildung der Verbindung als Bajonett-Verschluß,

F i g. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel und

F i g. 11 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach F ig. 10.

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß ein beanspruchtes Schaltgerät 1 ein temperaturabhängiges Betätigungselement 2 aufweist das in einem Gehäuse 14 zusammen mit einem elektrischen Schaltelement 3 untergebracht ist Das Schaltelement 3 weist elektrische Anschlußteile 4 auf. Das temperaturabhängige Betätigungselement 2 ist in einem Fühlerteil 5 des Gehäuses 14 untergebracht Der untere Teil des Gehäuses 14 ist als Steckabschnitt

12 ausgebildet und weist in einer Umfangsnut einen O-Ring 9 auf. Mit dem Steckabschnitt 12 wird das Schaltgerät 1 in eine Wand 7 eines (nicht näher dargestellten) ein Fluid führenden Teil eingesteckt Das Fluid kann gasförmig oder flüssig sein. Das Schdtgerät 1 ragt mit dem temperaturabhängigen Betätigungselement 2 in dieses Fluid. Der O-Ring 9 kann aber auch in der Wand 7 der öffnung 6 angeordnet sein.

Zur Verbindung des steckbaren Schaltgerätes 1 mit der Wand 7 des Stutzens 8 ist bei dem Ausführungsbeispiel räch F i g. 1 und 2 ein elastischer Bügel 10 vorgesehen, der aus zwei Hälften 10a, 10Z> besteht. Diese Hälften 10a, lOfc sind in der Wand 7 um eine radiale Achse 11 schwenkbar gelagert und greifen in eine Nut

13 des Gehäuses 14 ein. Die beiden Hälften in» nnH mh

legen sich jeweils radial entgegengesetzt in die Nut 13 ein, wobei die eingelegten Hälften 10a und 106 mit einer axialen und radialen Vorspannung versehen sind und sich somit in ihrer Lage selbst halten und zentrieren.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 dient zur Befestigung des Schaltgerätes 1 ein einstückiger Bügel 15 der im Stutzen 8 beispielsweise eines Kühlers, kippbar gelagert ist und ebenfalls in eine radiale Nut 13 im Gehäuse 14 des Schaltgerätes 1 einschnappt. Auch dieser Bügel 15 ist mit einer entsprechenden Vorspannung zur selbständigen Halterung und Zentrierung versehen. Zur Erzielung der elastischen Eigenschaften sind U-förmige Abwinkelungen 16 und 17 vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 4 und 5 wird ein haarnadelförmiger Bügel 20 verwendet, der in zwei seitliche Schlitze i8 des Stutzens S eingeschoben wird und in eine radiale Nut 19 des Schaltgerätes 1 einrastet Dadurch wird eine axiale Fixierung des Schaltgerätes 1 und eine Selbstsicherung des Bügels 20 in seiner Lage durch die entsprechende Formgebung der Haarnadel erreicht

In F i g. 6 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. In der linken Hälfte der F i g. 6 besteht die Verriegelung aus einem Haltebügel 21, der um eine Achse schwenkbar in der Wand 7 befestigt ist und in Vertiefungen 22 des Gehäuses 14 einschnappt Bei dem Ausführungsbeispiel nach der rechten Hälfte der F i g. 6 schnappt ein Bügel 24, der um eine radiale Achse 23 schwenkbar ist in eine entsprechende Vertiefung 26 in der Wand 7 mit seinem Ende 25 ein. Bei beiden Ausführungsbeispielen wird ein axial in Richtung des Stutzens 8 wirkender Druck durch entsprechende Vorspannung des Bügels 21 bzw. 24 erzielt

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.7 und 8 unter

scheidet sich von den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, daß zur Befestigung des steckbaren Schaltgeräts 1 eine Schnappverbindung gewählt ist Diese Schnappverbindung wird dadurch erreicht daß das Material des Stutzens 8 elastisch federnd ausgebildet ist, z. B. durch Kreisringsegmente 28', 28" und 28'" oder durch einen Halterand 27, der auf 360° Umfang eine Vorspannung aufweist wobei diese Kreisringsegmente 28 oder der Halterand 27 mit Nasen 29 des ίο Gehäuses 14 zusammenwirkt

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.9 sind im Gehäuse 14 radiale Verankerungsstifte 30', 30" od. dgl. angeordnet, die durch radiale Schlitze 3Γ, 31" in der Wand 7 des Stutzens 8 axial einführbar sind. Durch ι s Verdrehen rasten diese radialen Verankerungsstifte 30', 30" gegen die Wirkung eines Federelementes 33 in eine Umfangsnut 32 des Stutzens 8 ein. Dadurch ist eine bajonettverschlußartige Verbindung erzielt Eine Umkehrung des Verschlusses, bei der der Stutzen 8 einen oder zwei radiale Verankerungsstifte aufweist die in entsprechende Schlitze im Gehäuse 14 des Schaltgeräts 1 einrasten, ist ohne weiteres möglich.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 und 11 zwischen den Stutzen 8 und dem Gehäuse 14 des Schaltgerätes 1 ein Sprengring 34 angeordnet der in folge seiner radialen Vorspannung in eine Nut 35 im Gehäuse 14 einerseits und eine Nut 36 in der Wand 7 des Stutzens 8 andererseits einrastet Zur Montage bzw. Demontage des Sprengringes 34 sind am Stutzen 8 entsprechende öffnungen 37', 37" vorgesehen, die ein Zusammendrükken des Sprengringes 34 und damit ein Herausziehen des Schaltgerätes 1 erlauben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1 Patentansprüche:

1. Schaltgerät mit temperaturabhängigem Betätigungselement, vorzugsweise einem linearen Stellmotor und einem Schaltelement mit elektrischen Anschhißteüen, in einem gemeinsamen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Betätigungselement (2) in einem Fühlerteil (S) des gemeinsamen Gehäuses (14) angeordnet ist, daß das Fühlerteil (5) einen, in eine zugeordnete Öffnung (6) einer Wand (7) eines Stutzens (8) eines ein Fluid führenden Teiles einführbaren, Steckabschnitt (12) aufweist, daß zur Dichtung zwischen dem Steckabschnitt (12) und der Wand (7) ein O-Ring vorgesehen ist und daß Befestigungsmittel zur dichtenden Befestigung des Steckabschnittes (12) des Gehäuses (14) in der Öffnung (6) des Stutzens (8) des ein Fluid fährenden Teiles vorgesehen sind.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand (7) der öffnung (6) um eine radiale Achse (11) kippbar mindestens ein elastischer Bügel (10) gelagert ist, der in mindestens eine Nut (13) am Gehäuse (14) mit axialer und/oder radialer Vorspannung einrastet

3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel aus zwei Hälften (10a, iOb) besteht, die sich, in der Nut (13) über etwa 180° Zentriwinkel anlegen.

4. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (15) geschlossen und etwa halbkreisförmig ausgebildet und mit zwei U-förmigen Abwinkelungen (16,17) versehen ist

5. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (7) des Stutzens (8) seitliche Schlitze (18) aufweist, die mit einer Nut (19) im Gehäuse (14) fluchten und daß als elastische Befestigungsmittel ein Bügel (20) in Form einer Haarnadel dient

6. Schaltgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in der Wand (7) des Stutzens (8) radial kippbar angeordneten elastischen Haltebügel (21), der das Gehäuse (14) übergreift und in Vertiefungen

(22) am Gehäuseumfang einschnappt

7. Schaltgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse (14) um eine radiale Achse

(23) schwenkbar gelagerten elastischen Bügel (24), der mit seinem anderen Ende (25) in Vertiefungen

(26) der Wand (7) einrastet

8. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (7) der Öffnung (6) einen oberen inneren Halterand (27) aus einem oder mehreren Kreisringsegmenten (28', 28") aufweist und daß das Gehäuse (14) des Schaltelementes (3) mit Nasen (29) versehen ist, die mit dem Halterand

(27) form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken.

9. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (14) des Schaltelementes (3) radiale Verankerungsstifte (30', 30") angebracht sind und der obere Rand der Wand (7) radiale Schlitze (31', 31") und eine Umfangsnut (32) aufweist, daß in der Umfangsnut (32) axial wirkende elastische Elemente (33) angeordnet sind und die Verbindung nach Art eines Bajonettverschlusses wirkt.

10. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wand (7) der Öffnung (6) und dem Gehäuse (14) des Schaltelementes (3) ein Sprengring (34) angeordnet ist der teils in eine Nut

(35) im Gehäuse (14) und andererseits in eine Nut

(36) der Wand (7) eingreift und daß die Wand (7) Offnungen (37', 37") zum Lösen des Sprengringes (34) aufweist

11. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß der Stutzen -8) und/oder das Gehäuse (14) aus Kunststoff bestehen.