DE2705545A1

DE2705545A1 - Temperatur- oder druckabhaengige schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2705545A1
Application number: DE19772705545
Authority: DE
Inventors: Guglielmo Rossi; Ferloni Vincenzo
Original assignee: Ranco Inc
Current assignee: Robertshaw US Holding Corp
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1977-08-11
Also published as: NO770424L; MX143115A; YU35277A; JPS52142276A; JPS5822845B2; FR2341193A1; CA1061386A; IT1071570B; SE7701436L; ES455700A1; GR66492B; AU511325B2; FR2341193B1; GB1558474A; HK41380A; FI770425A; BR7700800A; FI67456C; AU2216577A; NZ183277A

Description

Betr.: R 165/em - Anmelder: Ranco Incorporated

601 West Fifth Avenue

COLUMBUS, Ohio 43201 U.S.A.

Temperatur- oder druckabhängige Schaltvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine temperatur- oder druckabhängige Schaltvorrichtung und insbesondere eine Schaltvorrichtung mit einem die Schaltvorgänge betätigenden, ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel enthaltende«) Druckorgan, z.B. eine:Druckdose oder einem Kraftelement mit nachgiebigen Wänden. Das elastische Druckorgan wirkt über einen schwenkbar gelagerten, unter Wirkung einer Feder stehenden Hebel auf einenin einem Gehäuse angeordneten Schalter, wobei die Feder entgegen der Wirkung des Druckorgans ein Moment auf den Hebel ausübt. Die Federspannung ist dabei einstellbar, um den Ansprechpunkt des Schalters in Abhängigkeit von der Deformation des Druckorgans zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der vorerwähnten Art von einfacher Konstruktion und für vielseitige praktische Anwendungen zu schaffen.

Gemäe der Erfindung sind bei der temperatur- oder druckabhängigen Schaltvorrichtung das Druckorgan und der Schalter an der gleichen Seite des den Schalter betätigenden

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Hebels auf entgegengesetzten Selten seiner Schwenkachse angeordnet, wobei die Feder auf die dem Druckorgan und dem Schalter gegenüberliegende Seite des Betätigungshebels einwirkt. Das Mittel zum Einstellen der Federspannung ist durch eine in einer Gehäusewand drehbar gelagerte Welle verstellbar, die gegenüber der das Druckorgan tragenden Gehäusewand angeordnet ist.

Die erfindungsgemäBe Ausgestaltung der Schaltvorrichtung mit der Einstellwelle in der Wand des Schaltergehäuses gegenüber dem Druckorgan und dem Schalter selbst ermöglicht einen leichten Zusammenbau der Schaltvorrichtung. AuBerdem kann in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in dem Gehäuse genügender Platz für Zusatzschalter oder Schaltbetätigungsglieder geschaffen werden, ohne daß die wesentlichen Elemente der Schaltvorrichtung geändert zu werden brauchen.

Vorzugsweise ist die Achse der Einstellwelle senkrecht zur Schwenkachse des den Schalter betätigenden Hebels angeordnet.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung besteht die Feder aus einer Schraubenfeder mit einer zum Betätigungshebel im allgemeinen parallelen Längsachse, wobei ein Ende der Feder an einem Ansatz des Betätigungshebels und das andere Ende an einem Schieber verankert ist, der in Richtung der Längsachse der Feder durch das Einstellmittel beweglich ist.

Das Einstellmittel ermöglicht eine feinstufige Regelung der Federspannung und des Ansprechpunktes des Schalters, d.h. der von dem Druckorgan abgefühlten Temperatur, bei der der Schalter anspricht, oder des entsprechenden Druckes

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Es sei bemerkt, daß der Ausdruck " Druckorgan " jede mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel gefüllte Vorrichtung mit nachgiebigen Wänden, wie z.B. eine Druckdose, einen Faltenbalg oder eine Membran bedeutet, die in Abhängigkeit von Änderungen des Innendruckes einer Deformation unterworfen sind, wobei diese Druckänderungen gewöhnlich durch TemperaturSchwankungen an einem entfernten Abtastpunkt veranlaßt werden, mit dem die Schaltvorrichtung durch eine Kapillarröhre in Verbindung steht. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung braucht nicht unbedingt in dieser Weise zum Abtasten von Temperaturen verwendet zu werden, sie kann beispielsweise auch druckabhängig sein, in welchem Falle der Druck, bei dem die Schaltvorrichtung anspricht, der Druck des in der Druckdose enthaltenen Fluidums ist.

Um eine Justierung des Einstellbereichs des Einstellmittels zu ermöglichen, ist die Feder vorzugsweise mittels einer Stellschraube an dem Schieber verankert, durch den die Spannung der Feder unabhängig von dem Einstellmittel justiert wird.

Der den Schalter betätigende Hebel besteht vorzugsweise aus einer Platte, die in gegenüberliegenden Gehäusewandungen mittels an ihr angebrachter Ansätze zwischen den Punkten gelagert ist, an denen der Hebel an dem Druckorgan und dem Schalter angreift.

Der Schalter hat in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine elektrisch isolierende Grundplatte, die an dem Gehäuse befestigt ist und einen festen Kontakt trägt, dessen beweglicher Gegenkontakt an einem schnappartig bewegten Schaltglied angeordnet ist, das durch den Betätigungshebel ein schnappartiges Trennen und/oder ein schnappartiges Schließen der Schaltkontakte bewirkt.

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Ein für diesen Zweck geeigneter Schnappschalter ist beispielsweise in der DOS 25 51 147 beschrieben.

In der Offenstellung des Schalters kann der Abstand der Schaltkontakte mittels einer Justierschraube einreguliert werden, die von der Außenseite des Gehäuses zugänglich ist. Diese sogenannte ^MDifferential"-Justierschraube dient zum Einstellen des Temperaturbereichs ( oder des Druckbereichs bei einem druckabhängigen Schalter ) zwischen dem Öffnen und Schließen der Schaltkontakte. In einer bevorzugten praktischen Ausführung ist das Schaltglied des Schnappschalters an der isolierenden Grundplatte befestigt und ragt in Form einer im allgemeinen zur Schwenkachse des Betätigungshebels parallelen Auskragung über seinem Befestigungspunkt heraus.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann auch mehr als eine Schaltung ausführen. Wenn beispielsweise das Einstellmittel aus einer Kurvenscheibe besteht, die an einer im Gehäuse drehbar gelagerten und aus diesem herausragenden Einstellwelle befestigt ist, so kann an dieser Einstellwelle eine zusätzliche Kurvenscheibe befestigt sein, die über einen Hebelmechanismus einen im Gehäuse in Reihe mit dem ersten Schalter vorgesehenen Hilf/· schalter betätigt. Dieser Hilfsschalter ist normalerweise auf der gleichen isolierenden Grundplatte wie der erste Schalter angeordnet. Der mit der zusätzlichen Kurvenscheibe zusammenwirkende Hebelmechanismus kann beispielsweise aus einem Kniehebel bestehen, dessen einer Arm mit der zusätzlichen Kurvenscheibe zusammenwirkt und dessen anderer Arm mit einem im Gehäuse längsverschiebbaren Stößel gelenkig verbunden ist, der mit einem Betätigungsteil des Hilfsschalters zusammenwirkt. Vorzugsweise bestehen der Kniehebel und der Stößel aus plastischem Kunststoff, wobei die Gelenkverbindung zwischen Kniehebel und Stößel aus einem einteiligen biegsamen Teil dieses Kunststoffs gebildet ist.

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Für manche praktische Anwendungen ist ein von außen einstellbares Einstellmittel für den Ansprechpunkt des Schalters nicht notwendig. In diesem Fall kann die temperatur- oder druckabhängige Schaltvorrichtung aus einer an einer Gehäusewand befestigten Druckdose bestehen, die auf einen schwenkbar gelagerten Betätigungshebel für einen in dem Gehäuse angeordneten Schalter einwirkt. Die Druckdose und der Schalter sind dabei an der gleichen Seite des Betätigungshebels angeordnet, auf den die schraubenförmige Feder einwirkt, die im allgemeinen parallel zum Hebel an der der Druckdose und dem Schalter gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und deren von dem Betätigungshebel abgewendetes Ende verstellbar verankert ist. Diese Verankerung kann aft einer Außenwand des Gehäuses befestigt sein oder an dieser anliegen und von außerhalb des Gehäuses eingestellt werden. Der Betätigungshebel ist in gegenüberliegenden Gehäusewänden gelagert und um eine zur Längsachse der schraubenförmigen Feder senkrechte Querachse hin- und herbeweglich.

In dem Gehäuse kann ein weiterer Hebel schwenkbar gelagert sein, auf den der Betätigungshebel nur in einer Richtung seiner Hin- und Herbewegung einwirkt. Dieser weitere Hebel wird zweckmäßig durch eine Feder mit einstellbarer Spannung vorgespannt, wobei das von dem Hebel abgewendete Ende der Vorspannungsfeder an einer Kurvenscheibe angreift, durch die die Spannung vorbestimmt wird, mit der der weitere Hebel auf den Schalterbetätigungshebel einwirkt.

Die Erfindung soll im einzelnen anhand der beiliegen-

en den Zeichnung/erläutert werden, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in vereinfachter Darstellung veranschaulicht sind.

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Es zeigen:

Pig. 1 einen Querschnitt einer temperaturabhängigen Schaltvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen teilweisen Schnitt in der Ebene II - II der Fig. 1, in der der in der Schaltvorrichtung der Fig. 1 verwendete Schalter dargestellt ist;

Fig. 3 einen Querschnitt des Schalters in der Ebene III - III der Fig. 2;

Fig. 4 einen teilweisen Schnitt entsprechend Fig. 1 einer anderen Ausführungsform der Schaltvorrichtung;

Fig. 5 einen teilweisen Schnitt entsprechend Fig. 3 einer anderen Ausführungsform des in der Schaltvorrichtung der Fig. 4 verwendeten Schalters;

Fig. 6 einen Querschnitt des Schalters in der Ebene IV-VI der Fig. 5;

Fig. 7 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2 ei-nes Schalters, der in einer Schaltvorrichtung entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet worden ist;

Fig. 8 einen Querschnitt entsprechend Fig. 3 in der Ebene VIII - VTII der Fig. 7;

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Pig. 9 einen Schnitt entsprechend Pig.

einer Schaltvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 10 einen Schnitt einer Modifikation der

in Fig. 7 gezeigten Schaltvorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltvorrichtung hat ein Gehäuse 1 mit einem gepreßten Blechrahmen 2 von U-förmigem Querschnitt, der an der offenen Seite teilweise durch eine Platte 3 aus gepreßtem Metallblech verschlossen ist. Eine mit einem Druckmittel gefüllte Druckdose 4 mit nachgiebigen Wänden ist an der Tragplatte 3 befestigt. An dem Gehäuserahmen 2 ist eine Schaltvorrichtung 5 befestigt, die in Verbindung mit der Platte 3 die offene Seite des Rahmens 1 abschließt. Die Schaltvorrichtung 5 wird im einzelnen in bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.

Die Schaltvorrichtung der Fig. 1 bis 3 ist temperaturabhängig. Die Druckdose 4 ist aus einem z.B. mit Dampf gefüllten Federbalg gebildet und von zwei an ihren Rändern miteinander verschweißten nachgiebigen Metallblechwänden abgeschlossen - Die Druckdose 4 steht über eine Kapillarrohre 6 mit einem Temperaturfühler 6a in Verbindung, der an der Stelle angeordnet ist, wo die Temperatur abgefühlt werden soll. Der Temperaturfühler 6a, die Kapillarrohre 6 und die Druckdose 4 bilden ein abgeschlossenes System, dessen Druck direkt abhängig ist von der Temperatur des Fühlers. Die Wände der Druckdose 4 werden in Abhängigkeit von Änderungen des Innendrucks und infolgedessen entsprechend der vom Fühler 6a abgetasteten Temperatur verformt. Diese Verformung wird auf einen Schalterbetätigungshebel 7 übertragen, der aus einer starren, um eine Querachse/schwenkbar

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in dem Rahmen 1 gelagerten, eine Hin- und Herbewegung ausführenden Metallplatte besteht.

Die den Schalterbetätigungshebel 7 bildende Platte ist im Interesse der Klarheit in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Platte hat seitlich vorspringende Ansätze 7a, die in Öffnungen der Seitenwände des Rahmens 1 eingreifen und die Schwenkachse X des Hebels 7 festlegen.

Eine an einer Seite der Schwenkachse X vorgesehene Nase 8 des Hebels 7 drückt auf einen Ansatz 9 des mittleren Teils der Druckdose 4 und verstärkt diesen Teil, so daß die Wände der Druckdose sich zwischen diesem Ansatz 9 und dem Außenrand der Druckdose verformen. An der anderen Seite der Schwenkachse X ist der Hebel 7 an der gleichen Seite wie die Nase 8 mit einer Wulst 10 versehen, die auf eine Betätigungszunge 11 eines als Auskragung ausgebildeten schnappartig wirkenden Schaltgliedes 12 einwirkt, das einen Teil der Schaltvorrichtung 5 bildet ( siehe Pig. 2 und 3 ).

An der der Wulst 10 entgegengesetzten Seite und an der gleichen Seite der Schwenkachse X trägt der Hebel 7 einen aufrechtstehenden Ansatz 13, an dem ein Ende einer schraubenförmigen Zugfeder 14 verankert ist, deren anderes Ende an einer Mutter einer Justierschraube 15 angreift. Der Kopf 16 der Justierschraube 15 greift in eine öffnung eines Armes 17 eines Einstellschiebers 18 und ist zwecks Einstellung durch eine in der Stirnwand des Gehäuses 1 vorgesehene Ausnehmung zugänglich. Durch die Justierschraube 15 wird die Spannung der Feder 14 und dadurch das auf den Schaltbetätigungshebel 7 einwirkende Moment in einer dem Uhrzeiger entgegengesetzten

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Richtung eingestellt, wie in Pig. I veranschaulicht ist. Dadurch wird die Kraft eingestellt, mit der der Hebel 7 über den Ansatz 9 auf die Druckdose 4 wirkt.

Der in dem Rahmen 2 linear verschiebbare Schieber 18 hat einen Endflansch 20, der durch die Zugfeder 14 gegen den Außenrand einer Kurven- oder Nockenscheibe

21 gedrückt wird. Die Kurvenscheibe 21 ist an einer Einstellwelle 22 befestigt, die in einer an dem Gehäuserahmen 2 befestigten Buchse 23 drehbar gelagert ist und aus dem Gehäuse 1 herausragt. Die Drehachse der Welle

22 verläuft senkrecht zur Schwenkachse X des den Schalter betätigenden Hebels 7 und auch im allgemeinen senkrecht zur Längsachse der Schraubenfeder 14.

Das der Schaltvorrichtung 5 abgewendete Ende des Hebels 7 ist in einem Schlitz 24 der Stirnwand des Gehäuses angeordnet und begrenzt die Schwenkbewegung des Hebels 7 um die Achse X. An diesem Ende ist der Hebel 7 mit einem nach oben gerichteten Ansatz 25 versehen, mit dem der Flansch 20 des Schiebers 18 zusammenwirkt, wenn die Einstellwelle 22 so eingestellt ist, daß die Schaltvorrichtung 5 unmittelbar durch den Hebel 7 in eine "Aus"-Stellung bewegt wird.

Der,einen Teil der Schaltvorrichtung bildende Schalter ist eine in sich geschlossene Einheit und an dem Gehäuse 1 befestigt. Diese Schalteinheit ist in den Figuren 2 und 3 veranschaulicht und hat eine isolierende Grundplatte 26 aus gegossenem Kunststoff, an der zwei Leiter 27, 28 befestigt sind, die an entsprechenden, über die Grundplatte 26 hinausragenden Steckerklemmen 29, 30 angeschlossen sind. Der Leiter 28 trägt einen festen Schaltkontakt 31 (Fig.3), der mit einem von dem Schnappschaltglied 12 getragenen beweglichen Kontakt 32 zusammenwirkt .

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Das schnappartig wirkende Schaltglied 12 hat eine nach auBen vorstehende Zunge 33, mittels welcher es in Form einer Auskragung an dem Leiter 27 und damit an der Grundplatte 26 befestigt ist, wobei es sich im wesentlichen parallel zur Grundplatte 26 und zur Schwenkachse X des Schalthebels 7 erstreckt.

Das Schaltglied 12 hat zwei Arme 34, 35, die durch Kröpfung eines mit ihnen einteiligen Brückenteiles zusammengezogen sind, das die beiden von der Zunge abgewendeten Arme miteinander verbindet. Dadurch erhält das Schaltglied eine solche Vorspannung, daß es in der Nähe der Basis der beiden Arme 34, 35 und der anschließenden Zungen 11, 33 in eine Verformung gedrückt wird. Infolge der hierdurch bewirkten Vorspannung des Schaltgliedes 12 nehmen die Arme 34, 35 eine erste stabile Stellung ein, in der das Schaltglied in eine Richtung gedrückt wird und die Arme 34, 35 sich beide an einer Seite der mittleren Zunge 11 befinden. In der zweiten stabilen Stellung ist das Schaltglied 12 in entgegengesetztem Sinne verformt, und die Arme 34, 35 befinden sich an der entgegengesetzten Seite der mittleren Zunge 11. Die Zwischenstellung, in der die Arme 34, 35 sich in der gleichen Ebene wie die mittlere Zunge 11 befinden, ist infolgedessen unstabil, und das Schaltglied führt zwischen diesen beiden stabilen Stellungen eine schnappartige Verformung aus.

Der bewegliche Kontakt 32 ist in der Mitte des Brückenteils 36 relativ zu dem festen Kontakt 31 so angeordnet, daß er bei einer schnappartigen Durchbiegung des Schaltgliedes 12 relativ zum festen Kontakt 31 eine den Schalter entweder schließende oder öffnende Schnappbewegung ausführt

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In einer alternativen Ausgestaltung des Schaltgliedes 12 ist das Brückenteil 36 durch den Kontakt 32 selbst gebildet, der aus einer rechteckigen, mit den beiden Armen 34, 35 verschweißten Platte bestehen kann, wodurch diese beiden Arme zusammengezogen werden und das Schaltglied 12 vorspannen.

In der dargestellten AusfUhrungsform der Erfindung ist das Schaltglied 12 selbst leitend und stellt bei geschlossenem Schalter zwischen den beiden Leitern 27, 28 eine stromleitende Verbindung her. Im Hinblick hierauf ist der den Schalter betätigende Hebel 7 mit einem isolierenden Teil 37 versehen, an dem die den Schalter betätigende Wulst 10 angebracht ist, so daB der den Schalter betätigende Hebel 7 und die zugehörigen mechanischen Teile der Schaltvorrichtung 5 von deren stromleitenden Teilen elektrisch isoliert sind.

In dieser Ausführungsform hat die Schaltvorrichtung 5 die normale offene Bauart, und der Betätigungshebel 7 wirkt durch die Wulst 10 auf die Schaltzunge 11, wodurch diese gegen die Grundplatte 26 des Schalters ( Pig. 3 ) verschoben wird, bis ein Punkt der Instabilität erreicht wird, wenn das Schaltglied 12 nach seiner anderen stabilen Stellung schnappt, wodurch dejrttontakt 32 außer Eingriff mit dem festen Kontakt 31 gebracht wird. Der Kontakt 31 hat eine solche Lage, daß das Schaltglied 12 seine andere stabile Stellung nicht erreicht, und infolgedessen bleibt die mittlere Schaltzunge 11 des Schaltgliedes gegen den Betätigungshebel 7 gespannt. Wenn die durch den Betätigungshebel 7 auf die Schaltzunge 11 ausgeübte Kraft aufhört, bewegt sich die Schaltzunge 11 allmählich von der Grundplatte 26 fort, da der Hebel 7 entgegen dem Uhrzeigersinn ( wie in Fig. 1 dargestellt ) verschwenkt wird, bis der Punkt der Instabilität des Schaltgliedes

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wieder erreicht wird, wenn dessen Schnappbewegung wieder einsetzt, wodurch der Kontakt 32 von dem festen Kontakt 31 fort in seine andere stabile Lage bewegt wird. Bei der Bewegung zu dieser anderen stabilen Lage wird der Kontakt 32 von einem Anschlag festgehalten, der durch eine in der Grundplatte 26 angeordnete Schraube 38 gebildet ist. Durch Verstellen dieser Schraube wird der Spalt zwischen den Schaltkontakten 31, 32 in der Offenstellung des Schalters einjustiert, sowie die

der
Kraft, mit dem/bewegliche Kontakt 32 gegen die Schraube 38 anschlägt. Hierdurch wird das Temperaturdifferential, das in dem mit dem Kapillarrohr 6 verbundenen Fühler 6a abgetastet wird, zwischen dem Punkt, bei dem der Schalter schließt, und dem Punkt, bei welchem der Schalter öffnet, eingestellt. Aus diesem Grunde kann die Schraube 38 als Differential-Justierschraube bezeichnet werden.

Durch Einstellen der Winkellage der Einstellwelle 22 wird die Spannung der Zugfeder 14 reguliert, und zwar durch Verschieben des Schiebers 18 mittels der Kurvenscheibe 21, was andererseits eine Regulierung der durch den Hebel 7 auf die Druckdose 4 ausgeübten Kraft bewirkt. Für jede WinkelverStellung der Welle 22 ergibt sich daher ein verschiedener Ansprechpunkt des Schalters. Es ist daher ein verschiedener Innendruck der Druckdose 4 und dahepauch eine verschiedene, von dem Fühler 6a abgetastete Temperatur notwendig, damit der Schalter bei jeder verschiedenen Einstellung der Kurvenscheibe 21 anspricht. Durch Justieren der Voreinstellschraube 15 bei einer gegebenen Einstellung der Welle 22 wird erreicht, daß der Schalter bei einer gewünschten, durch die Druckdose 4 abgetasteten Temperatur ( oder einem entsprechenden Druck ) anspricht. Danach kann die Temperatur oder der Druck, bei welchen der Schalter anspricht, durch manuelles Verdrehen der Welle gewählt werden.

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Die in den Figuren 1 bis 3 veranschaulichte Schaltvorrichtung ist besonders geeignet beispielsweise für die Steuerung einer Kältemaschine, bei der der Schalter 5 geschlossen und der Kompressormotor der Kältemaschine eingeschaltet werden sollen, wenn die durch die Druckdose 4 abgetastete Temperatur eine vorbestimmte Höhe erreicht hat. Wenn die von der Druckdose 4 abgetastete Temperatur unter einen zweiten, niedrigeren Wert abgesunken ist, sollen der Schalter 5 geöffnet und der Motor abgeschaltet werden. Die Schaltvorrichtung hält daher die überwachte Temperatur zwischen den beiden Grenzwerten. Für eine solche Anwendung trägt die Welle 22 ein manuelles Betätigungselement, z.B. einen Knopf, der zwischen den Stellungen "Warm" und "kalt" verdrehbar ist und die verschiedenen Betriebsstellungen des Schalters bestimmt. Die Welle 22 kann in üblicher Weise noch zusätzlich eine "Aus"-Stellung haben , bei der der Flansch 20 des Schiebers 18 mit dem Ansatz 25 des Betätigungshebels 7 zusammenwirkt. Bei einem derartigen Zusammenwirken wird der Hebel 7 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt ( wie in Fig. 1 veranschaulicht ist ) und öffnet den Schalter.

In der in den Figuren 1 bis 3 veranschaulichten Ausführungsform der Schaltvorrichtung ist die Druckdose 4 an der Tragplatte 3 durch Nieten oder mittels eines Kragens 39 gehalten, deymit einer biegsamen Platte der Druckdose 4 verschweißt ist, wie in Fig. 1 veranschaulicht fet. Hierdurch wird die Druckdose 4 durch Anlage an einem aufgebördelten Teil 40 des Kapillarrohres 6 gegen den Kragen 39 gehalten.

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Die Kurvenscheibe 21 ist mit dem inneren Ende der Welle 22 vernietet, die ihrerseits in dem Gehäuse 11 mittels der Buchse 23 gelagert ist. Diese hat eine äußere ümfangslippe 41, die nach Zusammenfügen der Welle 22 und der Kurvenscheibe 21 nach innen deformiert wird, und zur Anlage an einer Schalter 42 der Welle 22 gelangt.

Die in den Figuren 1 bis 3 veranschaulichte Schaltvorrichtung ist eine Grundeinheit, die modifiziert werden kann, um eine "Familie" verschiedener Schaltvorrichtungen zu bilden, die durch Zusatz weiterer Komponenten bei geringen Abänderungen der Einzelelemente der grundlegenden Schaltvorrichtung zusätzliche Schaltfunktionen ausführen können.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Abänderung der grundlegenden Schaltvorrichtung mit einem zusätzlichen, in die Schaltvorrichtung 5 eingesetzten Schalter, der in Reihe mit den Schaltkontakten 31, 32 des Hauptschalters geschaltet ist und als "Ein/Aus"-Hilfsschalter dient.

In der Ausfuhrungsform der Fig. 4 bis 6 besteht dieser zusätzliche Hilfsschalter aus einer nachgiebigen Federzunge 43, die einen normalerweise mit einem festen Kontakt 45 zusammenwirkenden Schaltkontakt 44 trägt. Ein Punkt 46 der Federzunge 43 wirkt mit einem Stößel 47 zusammen, der in Längsrichtung beweglich in dem Gehäuse 1 angeordnet und durch einen Ansatz 48 des Rahmens 2 geführt ist. Der Stößel 47 ist gelenkig mit einem Kniehebel 49 verbunden, der schwenkbar auf einer Querwelle 50 im Gehäuse 1 gelagert ist.

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Kniehebel 49 und Stößel 47 bestehen aus th plastische« Kunststoff und sind durch eine dünne Verbindungsstelle 51 miteinander verbunden, die eine Gelenkverbindung zwischen beiden bildet. Der mit dem Stößel 47 nicht verbundene Arm des Kniehebels 49 steht unter Einwirkung einer Hilfskurven- oder -nockenscheibe 52, die auf derselben Welle 22 wie die Kurvenscheibe 21 angeordnet ist.

Wenn die Welle 22 in eine "Aus"-Stellung verdreht wird, bewegt die Hilfskurvenscheibe 52 den Kniehebel 49 in Richtung des Uhrzeigers, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, wodurch der Stößel 47 genügend nach unten gedrückt wird, um die Federzunge 43 des Hilfsschalters zu verschwenken und dadurch dessen Kontakte 44 und 45 zu trennen.

Die Ausführungsform der Figuren 4 bis 6 benötigt einen getrennten Reihenschalter für die "Aus"-Stellung. Deshalb ist der nach oben gerichtete Ansatz 25 des Betätigungshebels 7 bei 53 abgeflacht, damit er nicht mit den Kurvenscheiben 21 und 52 zusammenwirken kann.

In beiden Ausführungsformen der Figuren 1 bis 3 und der Figuren 4 bis 6 kann die Schaltvorrichtung 5 mit einem Hilfssignalschalter ausgerüstet werden, der auf der gleichen Grundplatte 26 wie der Hauptschalter 5 angeordnet ist. Eine Abwandlung der Schaltvorrichtung der Fig. 2 und 3 mit einem solchen Hilfssignalschalter ist schematisch in den Fig. 7 und veranschaulicht. Der Hilfssignalschalter besteht aus einem beweglichen Kontakt 54, der von einer auskragenden

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Feder 55 getragen ist. Diese hat einen seitlichen Arm 56, der unter der mittleren Schaltzunge 11 des Hauptschaltgliedes 12 angeordnet ist ( Fig. 7 ). Ein fester Gegenkontakt 57 des Hilfsschalters ist mit einer Hilfsschalterklemme 57' verbunden. Der feste Gegenkontakt 57 kann entweder über oder unter dem beweglichen Kontakt 54 angeordnet sein, je nach dem, ob der Hilfsschalter normalerweise offen oder normalerweise geschlossen ist. Figur 7 zeigt einen normalerweise offenen Hilfsschalter.

Wenn die mittlere Schaltzunge 11 des Schaltgliedes 12 durch den Betätigungshebel 7 nach unten gedrückt wird, wirkt sie mit dem Arm 56 zusammen, wodurch dieser um einen durch die Stellschraube 58 gebildeten Drehpunkt verschwenkt wird. Die Schraube 58 ist in die Grundplatte 26 geschraubt und veranlafit dadurch den beweglichen Kontakt 54, sich in Richtung auf den festen Gegenkontakt 57 zu bewegen. Die Kontakte 54, 57 des Hilfssignalschalters können zum Überwachen des Betriebes des Hauptschalters verwendet werden, wenn eine anormale Erhöhung der Temperatur außerhalb des normalen Betriebsbereichs des Hauptschalters auftritt, wobei die Temperatur, bei der der Hilfsschalter anspricht, durch Einjustieren der Stellschraube 58 bestimmt wird.

Ein typisches Beispiel für die Wirkung des Hilfssignalschalters i± eine Kältemaschine, in der der Kompressor ausgefallen ist oder ungenau arbeitet, während die thermostatische Steuerung des Hauptschalters noch einwandfrei arbeitet, so daß die Kontakte 31 und geschlossen sind. Wenn der Kompressor nicht arbeitet, erhöht sich die abgefühlte Temperatur, und d±e Schaltzunge 11 wird genügend nach unten gedrückt, um mit dem Arm 56 zusammenzuwirken und den Hilfsschalter zu betätigen.

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Wenn die Kontakte 54 und 57 des Hilfsschalters normalerweise offen sind und in einem eine Anzeigelampe enthaltenden Stromkreis liegen, wird die Lampe bei Betätigung des Hilfssignalschalters leuchten. Wenn andererseits die Kontakte 54 und 57 des Hilfsschalters normalerweise geschlossen sind, wird der zugehörige Stromkreis beim Ansprechen des Hilfssignalschalters offen sein.

Die bisher beschriebenen Schaltvorrichtungen sind für die Überwachung von Kältemaschinen geeignet, in denen der Betriebszyklus des Kompressormotors automatisch gesteuert wird, um den Verdampfer der Kältemaschine in einem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten. Bei manchen einfachen Anwendungen des Steuerschalters wird die zyklische Temperaturänderung zwischen festen vorbestimmten Grenzen bewirkt, und in diesem Falle wird die die Temperatur wählende Kurvenscheibe 21 und ihre zugehörige Welle 22 ausgelassen, wobei die Verankerungssehraube 15 für die Zugfeder 14 unmittelbar in den Rahmen 2 der Schaltvorrichtung eingreift.

In Kühlanlagen der ^"Zweitür"-Bauart, die ein Tiefkühlabteil und ein Frischhalte-Abteil mit zwei verschiedenen Verdampfern haben, ist es üblich, für jeden Betriebszyklus des Kompressors einen automatischen Abtauzyklus für den Verdampfer des Frischhalte- Abt ei Is vorzusehen, während der Verdampfer des Tiefkühl-Abteils in Betrieb bleibt. Für diesen Zweck muß der gemeinsame Steuerschalter eine "Einschalt"-( das ist eine den Schalter schließende ) Temperatur über der Gefriertemperatur und eine "Ausschalt"-( das ist eine den Schalter öffnende ) Temperatur haben.

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die genügend niedrig ist, um in dem Tiefkühlabteil eine genügende Temperatur zur Frischhaltung von tiefgefrorenen Nahrungsmitteln zu sichern. Die "Ausschalt·⁸ Temperatur sollte innerhalb von Grenzen wählbar sein, während die "Einschalt"-Temperatur immer konstant bleiben sollte, und zwar über der Gefriertemperatur, um die Durchführung jedes Abtauzyklus sicherzustellen.

Diesen Forderungen genügt eine entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildete Schaltvorrichtung, die für diesen Zweck entsprechend Fig. 9 abgeändert worden ist. Gemäß Fig. 9 ist zusätzlich zu den Komponenten der Schaltvorrichtung der Fig. 1 eine Vorspannungsfeder in Gestalt einer Blattfeder 59 vorgesehen, die an einem Ende in dem Rahmen 2 des Schaltgehäuses verankert ist und an ihrem anderen Ende auf einen Vorsprung 60 des Schalterbetätigungshebels 7 einwirkt, so daß auf diesen ein Moment entgegen dem Uhrzeigersinn in der gleichen Richtung wie das durch die vorgespannte Zugfeder 14 erzeugte Moment ausgeübt wird. In dieser Ausführungsform ist die Ankerschraube 15 der Zugfeder 14 in der Öffnung 19 des Rahmens 1 verankert. Infolgedessen ist die Spannung der Feder 14 nur mittels der Welle 22 einstellbar. Bei Zunahme des Druckes in der Druckdose 4 infolge einer Erhöhung der abgefühlten Temperatur bleibt der Punkt, bei dem der Schalter durch den Hebel 7 betätigt wird, immer konstant und entspricht der gewünschten "konstanten Einschalt"-Betriebsbedingung. Zur Änderung der "Ausschalt"-Temperatur ist ein "Ausschalt"-Hebel 61 von L-Form bei 62 schwenkbar in dem Rahmen 2 des Schaltergehäuses gelagert. Der Hebel 61 wird in Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeiger durch eine schraubenförmige Zugfeder 63 vorgespannt, deren eines Ende an dem Hebel 61 angreift und deren anderes Ende an einer Schraube 64 befestigt ist, deren Kopf von dem Armteil 17 des Schiebers 18 getragen ist. Der Hebel

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hat einen vorstehenden Arm 65, der mit einem festen Anschlag 66 des Schaltergehäuses zusammenwirkt und noch zusätzlich ein abgerundetes Teil 67. mit dem der Betätigungshebel 7 bei dessen Verschwenken entgegen dem Uhrzeigersinn zusammenwirkt, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Der Anschlag 66 hindert den Hebel 61 am Zusammenwirken mit dem Hebel 7 während dessen Bewegung in Richtung des Uhrzeigers, d.h. während des Schließens des Schalters. Der Anschlag 66 ist so angeordnet, daß der Betätigungshebel während seines Verschwenkens entgegen dem Uhrzeiger und vor dem Öffnen des Schalters 5 mit dem Teil 67 des Hebels 61 zusammenwirkt, wodurch dessen Bewegung infolge der Spannung der Feder 63 gestoppt wird. Infolgedessen wird der Punkt, an dem der Schalter öffnet, wenigstens teilweise durch die Spannung der Feder 63 und deshalb auch durch die Winkelstellung der Welle 22 bestimmt.

In der Ausführungsform der Fig. 9 wird ähnlich wie bei jener der Fig. 1 das öffnen der Schaltkontakte, d.h. das Ausschalten des Schalters durch Verdrehen der Welle 22 eingestellt. Zusätzlich hierzu ist in der Ausführungsform der Fig. 9 auf der Welle 22 eine weitere Kurven-oder Nockenscheibe 68 angebracht, die mit dem nach oben gerichteten Ansatz 25 des Betätigungshebels 7 in der Weise zusammenwirkt, dafi der Hebel entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, und den Schalter in einer "Aus"-Stellung der Welle 22 öffnet.

Eine Abwandlung der Schaltvorrichtung ähnlich jener der Fig. 9 ist in Fig. 10 dargestellt, wobei ein getrennter " Aus"-Schalter zur Betätigung durch eine Hilfskurvenscheibe 52 vorgesehen ist, die auf der Welle 22 angeordnet ist, wie dies oben in bezug auf die Figuren 4, 5 und 6 beschrieben wurde. In anderer Hinsicht ist die Schaltvorrichtung der Fig. 10 ähnlich jener der Fig. 9.

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Wenn eine Änderung in dem "Einschalt"- oder Ansprechpunkt der Schaltvorrichtung gewünscht wird, kann die schraubenförmige Zugfeder 14 in den Ausführungsformen der Fig. 9 und 10 an dem Schieber 18 ähnlich wie die Schraubenfeder 63 verankert werden, wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist. Alternativ kann die Feder 63 an dem Rahmen 2 des Gehäuses und die Feder 14 an dem Schieber 18 verankert werden, in welchem Falle die Schaltvorrichtung in ähnlicher Weise wie nach Fig. 1 wirkt, aber mit einem größeren Temperatur- (oder Druck-) Differential zwischen den Grenzen des Betriebszyklus.

Um unerwünschte Überlagerungswirkungen zu vermeiden, kann für die Druckdose 4 eine Heizvorrichtung vorgesehen werden, um diese auf konstante Temperatur zu halten. Eine Form einer solchen Heizvorrichtung ist in Fig. 5 bei 69 in gestrichelten Linien gezeigt und besteht aus einem Heizwiderstand, der dauernd mit den Schaltklemmen 29, 30 parallel zu den Schaltkontakten 31, 32 verbunden ist, so daß durch den Heizwiderstand Strom fließt, wenn die Schaltkontakte offen sind und der Heizwiderstand kurzgeschlossen ist, wenn die Schaltkontakte geschlossen sind. Der Heizwiderstand 69 ist zweckmäßig in der Schaltvorrichtung 5 dicht an der Druckdose 4 angeordnet, um mit geringstem Stromaufwand eine optimale Heizwirkung zu erreichen.

-Patentansprüche-

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1« / Tenpera *ur- odsr ü:rnekabliäng±ge Scha It Vorrichtung mit einem die Schalivorgänge batätigenden Druokorgan, das über einen schwenkbar gelagerten federnden Hebel mit ein stellbarer Vorspannung auf einen Schalter einwirkt, dessen Ansprechpunkt von der Deformation des Druckorgans abhängig 1st. dadurch gekennzeich.net, dt»Q das Druckorgan (k) und der Schalter (5) an der gleichen Seite des den Schalter (5) betätigenden Hebels (7) auf entgegengesetzten Seiten seiner Schwenkachse (x) angeordnet sind, vobei die Feder (ΐΊ) auf die dem Druckorgan (h) und dem Schalter (5) gegenüberlie gende Seite des Hebels (7) einwirkt und ihre Spannung durch ein Einstellmittel (21) regelbar ist. das durch eine, in einer dem Druckorgan (k) gegenüberliegenden Yand (2) des Gehäuses (l) drehbar gelagerten VeIl^ betätigbar ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Veil· (22) senkrecht zur Schwenkachse (x) des den Sehalter (5) betätigenden Hebels (7) angeordnet ist·

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Hebel (7) einwirkende Feder (lk) als schraubenförmige Zugfeder mit einer mum Hebel (7) parallelen Längsaohse ausgebildet und ihr eines Ende an einem Ansatz (13) des Hebels (7) und ihr andere· Ende an einem Schieber (18) verankert 1st. der in Richtung der Längsachse der Feder (lk) durch das Einstellmittel (21) beweglich ist.

k_m Schaltvorrichtung naoh Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig· Zugfeder (lfc) an dem Schieber (l8) über eine einstellbar· T«rank«rung (l5_t l6) angreift, durch die die Federspannung unabhängig von dem Einstellmittel (21) regelbar ist.

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BAD ORIGINAL

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5. Schaltvorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schalter (5) betätigende Hebel aus einer Platte (7) besteht, die in gegenüberliegenden Wandungen des Gehäuses (l) mittels Ansätzen (7a) schwenkbar gelagert ist, die zwischen den Angriffspunkten des Hebels (7) an dem Druckorgan (k) und dem Schalter (5) angeordnet sind.

6. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (5) eine elektrisch Isolierende Grundplatte (26) aufweist, die an dem Gehäuse (l) befestigt ist und einen Testen Schaltkontakt

(31) und ein schnappartig bewegliches Schaltglied (I2) mit einem gegenüber dem festen Kontakt (31) beweglichen Kontakt

(32) trägt, wobei das Schaltglied (l2) durch den Hebel (7) betätigbar ist und ein schnappartiges Öffnen und/oder Sehließen der Schaltkontakte (31, 32) bewirkt.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schaltkontakte (31, 32) in der Offenstellung des Schalters (5) mittels einer Justierschraube (38) einstellbar ist, die von der Außensaite des Gehäuses (l) zugänglich ist·

8. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das schnappartig bewegliche Sehaltglied (12) fest mit der isolierenden Grundplatte (26) verbunden ist und in Form einer Auskragung von seine» Befestigungepunkt parallel zur Schwfnkachse (x) des Betätigungshebels (7) herausragt.

9. Sehaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel aus einer in dem Gehäuse (l) gelagerten Kurvenscheibe (21) besteht, die an der aus dem Gehäuse (l) ragenden Einstellwelle (22) befestigt ist und durch einen eine Verankerung (17) der Feder (l4) tragenden Schieber (l8) be- ist. 709832/0765

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10, Schaltvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß an der Einstellwelle (22) au0er der Kurvenscheibe (21) eine Hilfskurvenscheibe (52) befestigt ist, die über einen Hebelmechanismus (47, 49) auf einen im Gehäuse (l) angeordneten, in Reihe nit dee ersten Schalter (5) liegenden Hilfsschalter (44, 45) einwirkt (Pig. k-6).

11· Schaltvorrichtung nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Hilfskurvenscheibe (52) ein Arm eines Kniehebels (49) zusammenwirkt» dessen anderer Arm eine Gelenkverbindung (51) mit eine· Stößel (47) hat, der in dem Gehäuse (l) längsverschiebbar ist und mit einem Betätigungsteil (43) des Hilfsschalters (44, 45) zusammenwirkt (Fig. 4-6).

12· Schaltvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (49) und der Stößel (47) aus Kunststoff bestehen, wobei die Gelenkverbindung zwischen diesen beiden Teilen aus einem mit ihnen einteiligen biegsamen Stück besteht (Fig. 4-6)·

13· Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an des Druckorgan (4) ein zum Schalter (5) paralleler Heizwiderstand (69) angeordnet 1st·

14. Schaltvorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekenn zeichnet, daß im Gehäuse (l) ein weiterer Hebel (6l) schwenkbar gelagert ist, der auf den den Schalter (5) betätigenden Hebel (7) nur bei dessen in einer Richtung er folgenden Bewegung einwirkt, wobei auf den Hebel (6l) eine regelbare Vorspannungsfeder (63) einwirkt (Fig. 10).

15. Schaltvorrichtung nach Anspruoh l4, daduroh gekennzeichnet, daß die auf den weiteren Hebel (6l) einwirkende Vorspannungsfeder (63) an ihrem von dieses Hebel abgewende-

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ten Ende eine Verankerung (17) hat, die zum Einstellen

der von dem Hebel (6l) auf den Hebel (7) ausgeübten

Kraft mittel des Kurvenscheibe (21) verstellbar ist (Fig. 10).

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