DE2431066A1

DE2431066A1 - Verschlusseinrichtung fuer lueftungskanaele oder dergleichen

Info

Publication number: DE2431066A1
Application number: DE2431066A
Authority: DE
Inventors: Rolf Ing Grad Zeissig
Original assignee: Maico Elektroapparate-Fabrik 7220 Schwenningen GmbH; Maico Elektroapparate Fabrik GmbH
Current assignee: Maico Elektroapparate Fabrik GmbH
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DE2431066C2

Description

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Deutsche Bank AG S'uügart Komo Nr. 8?; C030fi

?000 STUTTGART-I, Klüpfelstraße 6 Postscheck S:gt. 84919

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Telefon: (0711) Bffi@ ^{29 64 61}
Telegramm: Koenigpat

MAICO ELEKTROAPPARATE-FABRIK GMBH

Schwenningen

Verschlusseinrichtung für Lüftungskanäle oder

dergleichen

Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung für Lüftungskanäle oder dergleichen, insbesondere in Verbindung mit einem Ventilator für Wand-, Decken-, Fensteröffnungen oder dergleichen, mit mindestens einem beweglichen Verschlussorgan, das mittels einer Stellvorrichtung aus der Schließstellung

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in seine Offenstellung verstellbar ist, die mindestens eine die Verstellung des Verschlussorganes bewirkende, elektrisch beheizbare Bimetallfeder aufweist, deren Heizung mittels einer von der Bimetallfeder oder einem von ihr verstellbaren Teil betätigbaren Schaltvorrichtung selbsttätig dann umschaltbar ist, wenn die Bimetallfeder das Verschlussorgan in die Offenstellung verstellt hat, nach Zusatzpatent (Zusatzpatentanmeldung P 23 53 367.7).

Verschlusseinrichtungen der vorstehenden Art werden insbesondere in Wandöffnungen, Fensteröffnungen oder Deckenöffnungen eingebaut, wobei normalerweise die Verschlusseinrichtung und oder Ventilator bauseits miteinander zu einem Gerät vereinigt und nahe beieinander angeordnet sind. Bei solchen Verschlußeinrichtungen ist es erwünscht, die Bimetallfeder nach Einschalten ihrer Heizung sehr rasch zu erwärmen, damit sich die Bimetallfeder entsprechend rasch verbiegen kann und damit wiederum ein entsprechend rasches Öffnen des oder der Verschlussorgane erreicht wird, ohne dass sich dies nachteilig auf den durch die Beheizung einstellenden Dauerzustand der Bimetallfeder auswirkt.

Bei der Verschlusseinrichtung nach dem Zusatzpatent (Zusatzpatentanmeldung P 23 53 367.7) wird dies dadurch erreicht, dass die Bimetallfeder von starker auf schwache Beheizung umschaltbar ist, wobei die Bimetallfeder durch die

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schwache Heizung in ihrer einen, das Verschlussorgan in der Offenstellung haltenden Lage gehalten wird. Nachteilig hieran ist jedoch, dass für die Heizung im Haltezustand zusätzliche Elemente vorgesehen sein müssen, wie beispielsweise ein strombegrenzender Vorwiderstand oder eine zweite Anzapfung der Speisespannung.

Erfindungsgemäß ist deshalb zu dem eingangs erwähnten Zweck vorgesehen, dass die Heizung zum Aufrechterhalten der Offenstellung des Verschlussorganes in Abhängigkeit der Verbiegung der Bimetallfeder mittels der Schaltvorrichtung abwechselnd ein- und ausschaltbar ist.

Die Beheizung des Bimetallelementes zum öffnen des Verschlußorganes kann ohne weiteres so vorgesehen sein, dass das Bimetallelement innerhalb von wenigen Sekunden, beispielsweise nach 10 - 20 Sekunden, seine vorgesehene Offenstellung erreicht hat. Die Beheizung wird dann selbsttätig abgeschaltet, so dass sich die Bimetallfeder abkühlt und damit langsam zurückbewegt, bis sie die Beheizung selbsttätig wieder einschaltet, worauf sich die Bimetallfeder dann wieder in entgegengesetzter Richtung bewegt, bis die Beheizung wieder selbsttätig abgeschaltet wird, usw.. Diese periodische Bewegung ist im Vergleich zur gesamten Öffnungsbewegung sehr klein.

Falls es erwünscht ist, dass diese periodische Bewegung der Bimetallfeder sich nicht auf das oder die Verschlussorgane überträgt, d.h. diese unbewegt in ihrer maximalen Offenstellung gehalten werden, kann vorgesehen sein, dass zwischen

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der Bimetallfeder und dem Verschlussorgan ein die Bewegung der Bimetallfeder während den Aus-Ein-Schaltperioden aufnehmender Puffer vorgesehen ist.

Die neuartige Verschlusseinrichtung hat auch einen geringen Haltestromverbrauch für das Offenhalten des oder der Verschlussorgane .

Wenn das oder die Verschlussorgane in maximaler Offenstellung unbeweglich gehalten werden,können sie auch nicht klappern. Schliesslich erfordert die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung einen verminderten Schaltungsaufwand und benötigt wenig Platz, was insbesondere bei solchen Verschlusseinrichtungen zum Tragen kommt, die zusammen mit einem Ventilator für den Fenster-, Wand- oder Deckeneinbau bestimmt sind. Der Platzbedarf wird besonders auch dadurch vermindert, dass die beheizte Stellung der Bimetallfeder, die der Offenstellung des oder der Verschlussorgane entspricht, unabhängig von der Umgebungstemperatur ist.

Die Stellvorrichtung kann zweckmäßig als Schieberstange ausgebildet sein, deren eines Ende über eine Rückstellfeder irit dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Bimetallfeder vorzugsweise über ein als Puffer dienendes, federndes Mittel mit dem anderen Ende der Schieberstange verbunden ist. Zweckmäßig kann die Federkonstante des federnden Mittels grosser als die der rückstellfeder sein.

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Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Bewegung der Schieberstange in Öffnungsrichtung des Verschlussorgans durch einen gehäusefesten Anschlag begrenzt ist, der die Offenstellung des Verschlussorgans angibt. Auf diese Weise wird die Offenstellung stets genau definiert erreicht, und es ist diese in keiner Weise von einer eventuellen Ermüdung der beiden Federmittel abhängig.

Besonders einfach und platzsparend ist es, wenn das als Puffer dienende federnde Mittel als federnd nachgiebiger Haken oder Bügel ausgebildet ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist über das freie Ende der als Blattfeder ausgebildeten Bimetallfeder eine Hülse mit erheblichem Spiel geschoben, deren lichte Weite zumindest in Bewegungsrichtung des freien Bimetallfederendes wesentlich grosser ist als das freie Ende der Bimetallfeder dick ist. Durch diese Anordnung kann sich die Bimetallfeder bei geschlossenem Verschluss in der Hülse bewegen, ohne dass das oder die Verschlussorgane bewegt werden, d.h., dass dieses Spiel in der Hülse dem Ausgleich von durch variable Umgebungstemperaturen bewirkte Bewegungen der kalten Bimetallfeder dient.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles noch näher beschrieben und erläutert wird.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Rückseite einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung, jedoch ohne Ventilator und dessen Motor, und

Fig. 2 ein Schaltbild der elektrischen Schaltung der Verschlusseinrichtung nach Fig. 1 einschließlich eines Ventilatormotors.

Die in Fig. 1 dargestellte Verschlusseinrichtung 10 ist mit einem nicht dargestellten Ventilator kombiniert, dessen Motor 13 mittels einer nicht dargestellten Befestigungsvorrichtung an der Rückseite des Kunststoffgehäuses 14 der Verschlusseinrichtung 10 befestigt ist. Das Gehäuse 14 der Verschlusseinrichtung 10 ist auf der in der Zeichnung nicht dargestellten vorderen Stirnseite in seinem umlaufenden Randbereich eben und hat konzentrisch zum Gehäuse 14 einen rechteckförmigen Durchlass 17 für die vom Ventilator geförderte Luft, welcher durch sechs Verschlusslamellen 19 verschliessbar ist, die gegenüber dem umlaufenden Randbereich zurückgesetzt sind, und die mittels in Bohrungen von zwei einander gegenüberliegenden, den Durchlass 17 begrenzenden Wänden 18 eingreifender Drehzapfen 16 schwenkbar gelagert sind. Die Lamellen 19 überlappen sich in geschlossener Stellung. Die Lamellen 19 sind durch vertikales Verschieben einer mit Stiften 20 der

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Lamellen 19 zusammenwirkenden Schieberstange 21 in eine Offenetellung verschwenkbar, in der die Lamellen 19 in diesem Ausführungsbeispiel einen Winkel von etwas mehr als 90 gegenüber der geschlossenen, vertikalen Stellung einnehmen, in welcher die Lamellen eine in der Zeichnungsebene liegende geschlossene Ebene bilden. Es ist jedoch auch möglich, die Lamellen 19 mit Hilfe der Stange 21 in eine etwa horizontale Offenstellung zu verschwenken. Die mit der Stange 21 zusammenwirkenden Stifte 20 sind parallel zu den die Drehachsen bildenden Drehzapfen 16 der Lamellen 19 gerichtet und im Abstand von den Drehachsen angeordnet. Die Stifte 20 durchdringen in der rechtsseitigen Wand 18 angeordnete nierenförmige Ourohbrüche, deren Winkel mindestens dem Schwenkwinkel der Lamellen 19 entspricht. Die Stange 21 ist in zwei U-förmigen angeformten Elementen 22 geradegeführt, die zusammen mit einer der Wände 18 eine Führung bilden, wobei die Stange 21 aufgrund der Schwenkbewegung der exzentrisch angeordneten Stifte 20 aus der Zeichnungsebene heraus ausweichen kann. Die U-förmigen Elemente sind in einem Schenkel einer Rinne 25 angeordnet, die sich um den ganzen Umfang der Wandung des Durchlasses 17 herum erstreckt, und in deren an die Stange 21 anschliessenden Teil der Antrieb der Verschlusseinrichtung 10 angeordnet ist. Die Stange 21 ist an ihrem einen Ende 23 über eine Rückstellfeder 24 mit dem Gehäuse 14 verbunden und wirkt an ihrem anderen Ende 23' mit einer Bimetallfeder 26 zusammen.

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Die in der Zeichnung dargestellte Verschlusseinrichtung in Kombination mit dem nicht dargestellten Ventilator kann vorzugsweise in Fenster-, Wand- oder Deckenöffnungen oder dergleichen eingebaut werden. In Fig. 1 ist die Ruhestellung der Bimetallfeder 26, bei der die Lamellen 19 geschlossen sind, strichpunktiert dargestellt und die andere Endstellung in ausgezogenen Linien, bei der die Lamellen 19 in ihrer Offenstellung sind. Demgegenüber ist in Fig. 2 die Ruhestellung in ausgezogenen Linien dargestellt.

Zum Öffnen und Schliessen der Verschlusslamellen 19 dient die mit der Stange 21 zu deren Verstellung zusammenwirkende, senkrecht zur Stange 21 angeordnete, im Ruhestand zur einen Wand 18 hin gebogene Bimetallfeder 26. Die Bimetallfeder 26, die sich im unteren Bereich der Rinne 25 befindet und die wesentlich breiter als dick ist, ist an ihrem linksseitigen Endbereich 27 unbeweglich in eine am Gehäuse 10 befestigte Halterung 29 eingesetzt und festgeklebt oder auf sonstige Weise gegen Lösen gesichert gehalten, über das freie Ende 30 der Bimetallfeder 26 ist eine rechteckförmige Hülse 28 mit Spiel geschoben, deren Breite etwas grosser ist als die Breite der Bimetallfeder 26, deren Höhe jedoch wesentlich grosser, vorzugsweise mehrfach größer _wie die Dicke der Bimetallfeder 26 ist. Die Hülse 28 ist in Höhe der Stange

/der über die Bimetallfeder 26 geschoben und ist an ihrer Stange 21 zugewandten Seite mit einem elastisch federnden Haken verbunden. Der federnde Haken 38 ist mit seinem anderen Ende über eine quer verlaufende Bohrung an dem der Bimetallfeder 26 zugewandten anderen Ende 23' der Stange 21 eingehängt.

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Die Stange 21 ist ferner mit einem seitlich in die Rinne 2 5 abstehenden, angeformten Arm 58 versehen, der mit einem senk-

des Gehäuses

recht vom Rücken 60 der Stirnseite Abstehenden gehäusefesten Anschlag 59 zusammenwirkt.

An der der Stange 21 gegenüberliegenden Seite der Bimetallfeder 26 ist ein Mikroschalter 56 angeordnet und am Rücken

des. Gehäuses
60 der Stirnseite/befestigt.

In Fig. 2 ist das Schaltbild der dargestellten Verschlusseinrichtung gezeigt. Die beiden Leiter eines Wechselstromnetzes sind mit 50 und 51 bezeichnet. An diese Leiter ist über einen Ein-Aus-Hauptschalter 34 der Motor 13 des nicht dargestellten Ventilators angeschlossen. Parallel zum Motor 13 und ebenfalls hinter dem Ein-Aus-Hauptschalter 34 ist die Heizwicklung 31 angeschlossen, die die Bimetallfeder 26 im wesentlichen über ihre ganze Länge umgibt und die aussenseitig durch einen Schlauch 33 aus Tetrafluoräthylen isoliert ist. Zwischen dem einen Ende der Heizwicklung 31 und dem Ein-Aus-Hauptschalter 34 ist der eine Schalthystere/ aufweisende

am Gehäuse 14 vorzugsweise lageeinstellbare Mikroschalter 56 elektrisch angeordnet. Der/Fikroschalter 56, der normalerweise in seiner geschlossenen Stellung ist, wird durch das mit dem Schalthebel 62 des Schalters 56 zusammenwirkende freie Ende 30 der Bimetallfeder 26 in seine offene Stellung überführt, wenn die Bimetallfeder eine vorgesehene Verbiegung erreicht, die einer Eigentemperatur T entspricht und in seine geschlossene Stellung zurückgeschaltet , wenn das freie Ende der Bimetallfeder 26 infolge der Abschaltung der Heizung sich um einen geringen Betrag wieder zurückbewegt hat, was einer Temperatur T. der Bimetallfeder ent-

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spricht, wo T < T ist. Die Schalthysterese des Mikroschalters 56, die die Grosse der Temperat
stimmt, kann ggfs. einstellbar sein.

ters 56, die die Grosse der Temperaturdifferenz T - T beWenn der Hauptschalter 34 geschlossen wird, so steht an der Leitung 61 Spannung an und damit über die Leitung 6 3 auch air. Ventilatormotor 13 und über den normalerweise geschlossenen Mikroschalter 56 an der Heizwicklung 31 der Bimetallfeder 26. ,Die Heizwicklung 31 beheizt dann die Bimetallfeder stark, so dass diese sich in relativ kurzer Zeit, z.B. innerhalb von etwa 15 Sekunden aus der gemäß Fig. 1 strichpunktierten Stellung, in welcher die Lamellen 19 vollständig geschlossen sind, in die voll ausgezogene Stellung, in welcher die Lamellen 19 vollkommen geöffnet sind, verbiegt. Der Bewegungsablauf erfolgt so, dass die Stange 21 von der Bimetallfeder 26 so weit nach unten mitgezogen wird, bis die Stange 21 mit ihrem Arm 58 am Anschlag 59 anschlägt, in welcher Stellung die Lamellen 19 in der geöffneten Endstellung sind. Zu diesem Zeitpunkt ist der Schalter 56 noch weiterhin geschlossen und bei der weiteren Bewegung des freien Endes 30 der Binetallfeder 26 wird, da die Stange 21 sich nicht weiterbewegen kann, der federnde Haken oder Bügel 38 gedehnt, wobei dieser Bewegungsweg im Vergleich zum Öffnungsweg der Stange 21 sehr klein ist, bis die Bimetallfeder 26 mit der Hülse 28 den Mikroschalter 56 öffnet (strichpunktierte Darstellung in Fig.2)

die
und dieser/ stromzufuhr zur Heizwicklung 31 unterbricht. Darauf-

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hin kann sich die Bimetallfeder 26 abkühlen und ihr freies Ende schliesst den Schalter 56 infolge seiner Schalthysterese erst bei einer Eigentemperatur T der Bimetallfeder, die kleiner als die Temperatur T ist, bei der der Schalter 56 geöffnet wurde. Die Temperatur T_-. ist so getroffen, dass sich der Arm 58 noch am Anschlag 59 befindet. Die Federkonstante des Bügels 38 ist wesentlich grosser als die der Rückstellfeder 24. Sobald der Mikroschalter 56 wieder geschlossen ist, erhält die Heizwicklung 31 wieder Strom, so dass diese'

die die Bimetallfeder 26 wieder erwärmt,/den Mikroschalter 56 bei Erreichen ihrer Eigentemperatur T wieder öffnet. Dieses Öffnen und Schliessen des Schalters 56 wiederholt sich periodisch, solange der Hauptschalter 34 eingeschaltet bleibt. Eine solche Aus-Ein-Schalt-Periode dauert beispielsweise etwa 10 - 15 Sekunden. Damit sich, wie bevorzugt vorgesehen, während dieser Periode die Lamellen 19 bzw. die Stange 21 nicht bewegen, muss beachtet werden, dass die Schalthysterese des Schalters 56 kleiner oder höchstens gleich der nach Anliegen des Armes 58 am Anschlag 59 auftretenden Dehnungs weg des federnden Hakens 38 ist. Wird der Hauptschalter 34 geöffnet, so wird das System spannungslos, der Ventilator ist abgeschaltet und die Bimetallfeder 26 geht, da ihre Heizunc dann bleibend abgeschaltet ist, in ihre gemäß Fig. 1 strichpunktierte Lage zurück. Noch bevor sich die Bimetallfeder ganz in ihre Ursprungslage zurückbewegt hat, sind die Lamellen 19

was möglich ist,
geschlossen,/da die Stange 21 aufgrund der das freie Ende

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der Bimetallfeder 26 mit Spiel übergreifenden Hülse 28 und der Rückstellfeder 24 bereits in ihre Ausgangslage zurückkehren konnte. In entsprechender Weise wird auch bei Erwärmen der Bimetallfeder 26 wegen des Spiels der Hülse 28 erst nach einem bestimmten Bewegungsweg des freien Endes 30 der Eimetallfeder 26 die Stange 21 mitgenommen. Dies bedeutet, dass die Stange 21 auch dann ruhig bleibt und die Lamellen 19 geschlossen bleiben, wenn sich die kalte Bimetallfeder 26 aufgrund von Umgebungstemperaturänderungen etwas bewegt. Die Stange 21 steht in ihrer Ruhestellung unter Vorspannung der Rückstellfeder 24, so dass die Lamellen 19 sicher geschlossen gehalten werden. In der anderen, offenen Endstellung werden die Lamellen 19 ebenfalls sicher und so gehalten, dass sie nicht flattern können, da die Stange 21 in dieser Endstellung in Öffnungsrichtung stets auf Zug beansprucht ist.

Indem die dem Offenhalten der Lamellen 19 dienende Stellung der Bimetallfeder nur in engen Grenzen schwankt,da sie zweipunktgeregelt ist, wird auch der Platzbedarf für den Bewegungsweg der Bimetallfeder vermindert.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispie.' beschränkt, da sie in zahlreichen weiteren Ausführungsformen verwirklicht werden kann.

Um bei Störungen im Betrieb, beispielsweise bei Hängenbleiben der Lamellen, eine Überhitzung der Bimetallfeder 26 zu vermeiden, wird in der Nähe des Bimetalles, vorzugsweise etwa im Bereich der Mitte der Bimetallfeder 26, auf der der Ausbiegungsbewegung gegenüberliegenden Seite ein Thermoschutz 64 angebracht, der bei Erreichen einer bestimmten Temoeratur den Stromkreis über die Wicklung der Bimetallfeder 26 unterbricht, ohne den Ventilator auszuschalten.

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Claims

3691 - 13 - Patentansprüche

1.)Verschlusseinrichtung für Lüftungskanäle oder dergleichen, * insbesondere in Verbindung mit einem Ventilator für Wand-, Decken-, Fensteröffnungen oder dergleichen, mit mindestens einem beweglichen Verschlussorgan, das mittels einer Stellvorrichtung aus der Schließstellung in seine Offenstellung verstellbar ist, die mindestens eine die Verstellung des Verschlußorgans bewirkende, elektrisch beheizbare Bimetallfeder aufweist, deren Heizung mittels einer von der Bimetallfeder oder einem von ihr verstellbaren Teil betätigbaren Schaltvorrichtung selbsttätig dann umschaltbar ist, wenn die Bimetallfeder das Verschlussorgan in die Offenstellung verstellt hat, nach Zusatzpatent (Zusatzpatentanmeldung

P 23 53 367.7), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (31) zum Aufrechterhalten der Offenstellung des Verschlussorgans (19) in Abhängigkeit der Verbiegung der Bimetallfeder (26) mittels der Schaltvorrichtung (56) abwechselnd ein- und ausschaltbar ist.

2. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung ein Mikroschalter (56) mit Schalthysterese ist.

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3. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroschalter (56) einstellbar ist.

4. Verschlusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bimetallfeder (26) und dem Verschlussorgan (19) ein die Bewegung der Bimetallfeder während den Aus-Ein-Schaltperioden aufnehmender Puffer (38) vorgesehen ist.

5. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer (38) zwischen Bimetallfeder (26) und Stellvorrichtung (21) angeordnet ist.

6. Verschlusseinrichtung, bei der die Stellvorrichtung als Schieberstange (21) ausgebildet ist, deren eines Ende (23) über eine Rückstellfeder (24) mit dem Gehäuse (14) verbunden ist, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallfeder (26) über ein als Puffer dienendes, federndes Mittel

(38) mit dem anderen Ende (23') der Schieberstange (21) verbunden ist.

7. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Schieberstange (21) in Öffnungsrichtung des Verschlussorgans (19) durch einen gehäusefesten Anschlag (59) begrenzt ist, der die Offenstellung des Verschlussorgans (19) angibt.

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8. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Mittel als federnd nachgiebiger Haken oder Bügel (38) ausgebildet ist.

9. Verschlusseinrichtung nach Anspruch 3, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungsweg des federnden Mittels (38) grosser ist als der Schaltweg des Mikroschalters (56).

10. Verschlusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein freier Endbereich (30) der als Blattfeder ausgebildeten Bimetallfeder (26) innerhalb einer mit dem Verschlussorgan gekoppelten Hülse (28) mit erheblichem Spiel in Bewegungsrichtung des freien Bimetallfederendes (30) befindet.

11. Verschlusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, · dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bimetallfeder (26), vorzugsweise nahe deren Mitte ein Thermo-Überlastschutz (64) angeordnet ist.

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