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Temperaturbegrenzer mit Handrückstellung
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Die Erfindung betrifft einen Temperaturbegrenzer mit Handrückstellung,
bestehend aus einem Schaltgehäuse, elektrischen Schaltkontakten und Mittel zur Rückstellung
des Schaltkontaktes, sowie aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Ausdehnungselement,
dessen Ausdehnungsmembrane in dem Schaltgehäuse gelagert ist und auf eine den Kontakt
betätigende Schnappfederscheibe wirkt.
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Die Verwendung von kreisförmigen oder bandfdrmigen Schnappfedern zur
Betätigung eines Schaltkontaktes, beispielsweise einer Schalthrücke, ist bereits
bekannt.
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Diese Schnappfedern weisen je nach Uerwendungszweck entweder ein mono-
oder bistabiles Verhalten auf. Bei Temperaturbegrenzern verwendet man beispielsweise
eine Schnappscheibe, die nach dem Umschnappen in dieser Lage verbleibt.
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So ist beispielsweise ein Temperaturbegrenzer bekannt geworden, der
mit einem derartigen Schnappelement ausgerüstet ist, welches zur Betätigung von
einem Ausdehnungsstab beaufschlagt ist. Da die Längenänderung des Ausdehnungsstabes
bei Erwärmung sehr gering ist, wurde bei dieser Ausführung der Angriffspunkt des
Ausdehnungsstabes an der Schnappfeder seitlich zu deren Zentrum versetzt angordnet,
da hier der Weg der Schnappfeder geringer ist als in deren Zentrum.
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Für verschiedene Anwendungsfälle, beispielsweise elektrische Wärmegeräte
oder Heisswasserbereiter ist es erforderlich, einen Temperaturbegrenzer mit einem
hydraulischen Ausdehnungselement einzusetzen, insbesondere dann, wenn der wärmeempfindliche
Fühler direkt in einer zu überwachenden Flüssigkeit angeordnet ist. Die Anwendung
eines Temperaturbegrenzers mit Ausdehnungsstab ist dabei meist nur mittels zusätzlicher
Hilfsmittel, beispielsweise einem Schutzrohr, möglich.
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Ausserdem ist es in bestimmten Anwendungsfällen erforderlich, dass
bei auftretenden Über temperaturen an der Überwachungsstelle die im Schaltgehäuse
des Temperaturbegrenzers angeordnete Ausdehnungsmembrane eine über den justierten
Abschaltpunkt hinausreichende Aufweitung erfahren kann, ohne dass eine unzulässige
mechanische Überdehnung -der Schnappfeder erfolgt.
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Dies geschieht häufig in den Fällen, -wo der Wärmefühler mit einer
Heizung direkt gekoppelt ist, um unzulässig hohe Temperaturen zum Beispiel während
eines Trockenlaufes eines elektrischen Gerätes zu verhindern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen von Hand rückstellbaren Temperaturbegrenzer
mit einem hydraulischen Ausdehnungselement zu schaffen, der diese Bedingungen erfüllt
und ausserdem wirtschaftlich günstig herzustellen ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Temperaturbegrenzer aus
einem Schaltgehäuse mit elektrischen Schaltkontakten und Mittel zur Rückstellung
des Schaltkontaktes, sowie aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Ausdehnungselement
besteht, dessen Membrandose in dem Schaltgehäuse gelagert und auf eine den Kontakt
betätigende Schnappfederscheibe wirkt.
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Erfindungsgemäss ist die Schnappfederscheibe durch eine eingeprägte
Wölbung so gestaltet, dass sie nach Überschreiten der Null-Linie in ihre entgegengesetzte
Richtung gewölbt wird und dort verharrt, wobei diese zweite Endlage der Schnappfederscheibe
eine grössere Wölbungshöhe ergibt als die Lölbungshöhe in ihrer geprägten Ausgangslage
beträgt.
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Weiterhin schlägt die Erfindung vor, die Schnappfederscheibe derartig
in dem Schaltgehäuse anzuordnen, dass ihre grössere Wölbungshöhe den elektrischen
Schaltkontakten zugewandt ist.
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Diese Anordnung weist dadurch den Vorteil auf, dass bei Betätigung
der Schnappfederscheibe nach dem Überschreiten der Null-Linie zwischen der Ausdehnungsmembrane
und deren Angriffspunkt an der Schnappfederseite ein Zwischenraum besteht, der bei
Überhitzung des Wärmefühlers der Ausdehnungsmembrane zur weiteren Ausdehnung zur
Verfügung steht, ohne dass die Schnappfederscheibe mechanisch beeinflusst wird.
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Nach dem Abkühlen des Wärmefühlers geht die Ausdehnungsmembrane in
ihre Ausgangsstellung zurück. Die Schaltkontakte verbleiben aber in ihrer geöffneten
Position, bis die Schnappfederscheibe mittels der Rückstelleinrichtung zurückgedrückt
wird.
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Erfindungsgemäss kann der Temperaturbegrenzer auch in mehrpoliger
Ausführung vorgesehen werden. Hierbei wirkt die Ausdehnungsmembrane bzw. Schnappfederscheibe
gleichzeitig auf jeweils eine Kontaktbrücke der mehrpoligen Anordnung.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Temperaturbegrenzer mit geschlossenen Kontakten,
Fig. 2 den Temperaturbegrenzer im Schnitt mit geöffneten Kontakten, Fig. 3 den Temperaturbegrenzer
mit Blickrichtung auf die Kontakte.
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In Fig. 1 ist mit 1 eine Grundplatte bezeichnet, in welcher die Ausdehnungsmembrane
2 in einer Justierschraube 3 axial verstellbar gehalten ist. Der Zwischenring 4
weist eine Ausdrehung 5 auf, in der die Schnappfederscheibe 6 lose gelagert ist.
In dem aus elektrischem Isoliermaterial bestehenden Gehäuse 7 sind die elektrischen
Anschlüsse ß bzw. 9 mit ihren Kontakten 10 bzw. 11 ortsfest angeordnet.
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Ausserdem ist in dem Gehäuse 7 die Rückstelleinrichtung 12 verschiebbar
geführt, wobei diese mit der Kontaktbrücke 13 in Eingriff steht Die Kontaktbrücke
13 stützt sich durch die Vorspannung der Druckfeder 14 auf den Kontakten 10 bzw.
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11 ab. Der flüssigkeitsgefüllte Fühler 15 ist durch eine Kapillare
16 mit der Ausdehnungsmembrane 2 in Verbindung, sodass bei Erwärmung des Fühlers
15 die- Flüssigkeit durch die Kapillare 16 in die Ausdehnungsmembrane 2 gedrückt
wird, wodurch sich die Membranhälfte 17 in Richtung auf die Schnappfederscheibe
6 ausdehnt. Das auf der Membranhälfte 17 befindliche Druckplättchen IB wirkt solange
auf die Schnappfederscheibe 6 ein, bis deren Labilpunkt überschritten ist und diese
in die entgegengesetzte stabile Endlage umschnappt. Dabei wird die Rückstelleinrichtung
12 nach oben geschlagen und die Kontaktbrücke 13 öffnet den Stromkreis, indem sie
die Kontakte 10 bzw. 11 verlässt.
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Fig. 2 zeigt den Temperaturbegrenzer mit geöffneten Kontakten, wobei
die Rückstelleinrichtung 12 durch die Schnappfederscheibe 6 auch dann nach oben
gehalten wird, wenn die Membranhälfte 17 nach erfolgter Abkühlung des Fühlers 15
in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren ist. Ein Schliessen der Kontaktbrücke 13
ist jetzt ausschliesslich dadurch möglich, dass die Schnappfederscheibe 6 durch
Eindrücken der Rückstelleinrichtung 12 in ihre stabile Ausgangslage zurückgestellt
wird. Die Kontaktbrükke 13 folgt dieser Bewegung und stützt sich wieder durch die
Federkraft der Druckfeder 14 an den Kontakten 10 bzw. 11 ab.
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Fig 3 stellt das Gehäuse 7 mit Blick auf die elektrischen Anschlüsse
8 und 9 dar Die elektrischen Kontakte 10 und 11, sowie die Druckfeder 14 sind hier
verdeckt dargestellt. Aus dieser Ansicht ist die Anordnung der Rückstelleinrichtung
12 an der Kontaktbrücke 13 gut ersichtlich.