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"Temperaturabhängiges Schaltgerät"
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(Zusatz zu DBP ..... P 26 00 599.2) Die Erfindung betrifft ein temperaturabhängiges
Schaltgerät, mit einem sich bei Erwärmung ausdehnenden Stoff in einem Gehäuse und
einem mittels einer Membran verschiebbaren Übertragungsteil und ein mit einer Ringnut
einen Randwulst der Membran aufnehmenden Verschließteil, wobei ein einstückiges
Gehäuse zur Aufnahme des temperaturabhängig sich ausdehnenden oder kontrahierenden
Stoffes, des Verschließteiles, der Membran und des Übertragungsteils dient.
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Bei einem temperaturabhängigen Schaltelement dieser Art wird nach
dem Hauptpatent DBP ... (P 26 00 599.2) vorgeschlagen, daß am Gehäuse eine Kontaktsteckerplatte
für mindestens einen elektrischen Kontaktstecker befestigt ist, der Verschließteil
mindestens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Isolierteiles aufweist und der Übertragungsteil
mit einem elektrischen Kontätelement in Verbindung steht.
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Mit einem derartigen temperaturabhängigen Schaltgerät kann in einfacher,
genau reproduzierbarer Art ein elektrischer Stromkreis unterbrochen werden, wobei
die Schaltelemente in dem Schaltgerät integriert sind.
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Oft besteht ein Bedürfnis, Schaltvorgänge bei zwei Temperaturgrenzwerten
auszulösen bzw. einen Zweistufen-Temperatur-Schalter zu verwenden. Es ist beispielsweise
bekannt, in Kraftfahrzeugen bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des
Kühlmittels eine Warnlampe zu betätigen. Andererseits ist es auch bekannt, die Temperatur
eines Kühlmittels analog, d. h. kontinuierlich anzuzeigen. Dies kann jedoch zu Fehldeutungen
beim Ablesen führen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, da3temperaturabhängige
Schaltgerät nach dem Hauptpatent DBP .....
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(P 26 00 599.2) so weiterzubilden, daß in einfacher Weise ein kontinuierter
Zweistufen-Temperatur-Schalter gebildet ist, der zur unabhängigen Ein- bzw. Ausschaltung
zweier Stromkreise in Abhängigkeit von einer Minimal- und einer Maximal-Temperatur
verwendbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei dem temperaturabhängigen Schaltgerät der eingangs
erläuterten Art nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Übertragungsteil
als Aus-und Ein-Schalter ausgebildet und mit einem druckempfindlichen Schaltelement
versehen ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein mit einem druckempfindlichen
Schaltelement im Verschließteil zusammenwirkendes Kontaktelement vorgesehen ist,
das innerhalb einer
Isolierhülse geordnet und von einer Rückstellfeder
gegen die Kontaktsteckerplatte gehalten wird.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das
druckempfindliche Schaltelement an dem der Membran abgewandten Ende des als Arbeitskolben
ausgebildeten Ubertragungsteils in einer Ausnehmung angeordnet.
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Zur Vereinfachten Montage und sicheren Halterung des druckempfindlichen
Schaltelementes weist die Ausnehmung im Übertragung steil eine in einer Ringnut
am druckempfindlichen Schaltelement eingreifende Hinterschneidung auf.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Isolierhülse an druckempfindlichen
Schaltelementen aufliegt und andererseits an Kontaktfüßen der Kontaktstecker anliegt.
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Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in der Isolierscheibe
zwei druckempfindliche Schaltelemente angeordnet, von denen eines am Verschlußteil
elektrisch leitend auflegt.
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Eine besonders bevorzugte Anwendung eines erfindungsgemäßen temperaturabhängigen
Schaltelementes ergibt sich zur Anzeige der Betriebstemperatur und Übertemperatur
eines Kühlmittels im Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert, die schematisch einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel darstellt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einem Hohlraum 3
eines Gehäuses 1, das gegebenenfalls mit einem AuBenschraubgewinde
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versehen sein kann, ein sich bei Erwärmung ausdehnender und bei Abkühlung kontrahierender
Stoff 10 untergebracht. Der Hohlraum 3 ist durch eine elastische Membrane 5 abedeckt,
die ihrerseits durch einen Verschließteil 4 festgepreßt ist. Der VerschluB-teil
4 weist eine Ringnut 6 auf, in die ein Randwulst 7 der Membrane 5 eingreift. Mit
Hilfe eines inneren Bördelrandes 29 wird der Verschließteil 4 und damit die Membrane
5 im Gehäuseinneren festgelegt. Am oberen Teil des Gehäuses 1 ist eine Kontaktsteckerplatte
8 mit zwei elektrischen Kontaktsteckern 9', 9", vorzugsweise durch Umbördeln eines
äußeren Bördelrandes 30, befestigt.
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Zwischen Rontaktsteckerplatte 8 und innerem Bördelrand 29 ist als
Dichtung ein O-Ring 28 vorgesehen.
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Durch eine Offnung des Verschließteiles 4 ist ein Arbeitskolben 11
als Übertragungsteil beweglich geführt, der von der Membrane 5 beaufschlagt wird.
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Der Arbeitskolben 11 weist einen Scheibenrand 40 auf, auf den sich
eine Rückstellfeder 21 abstützt. Das Verschließteil 4 weist eine obere Ausnehmung
13 auf, in die eine Isolierscheibe 14, von etwa kreisringförmiger Form eingesetzt
ist.
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In der Isolierscheibe 14 ist ein druckempfindliches Schaltelement
23 angeordnet. Das druckempfindliche Schaltelement 23 ist elastisch deformierbar.
Durch einen Kompressionsdruck wird das Schaltelement 23 leitend. Derartige druckempfindliche
Schaltelemente sind bekannt.
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Auf dem druckempfindlichen Schaltelement 23 liegt eine IsolierhUlse
35 auf. Durch eine Öffnung der Isolierhülse 35 ragt ein Kontaktelement 36, welches
mit einer Kontaktfahne 41
bis zu einem zweiten druckempfindlichen
Schaltelement 24 in der Isolierscheibe 14 reicht. Die Rückstellfeder 21 drückt das
Kontaktelement 36 gegen den oberen Teil der Isolierhülse 35 die wiederum an Kontaktfüßen
18 bzw. 34 der Kontaktstecker9'' bzw. 9' anliegt.
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Der Arbeitskolben 11 weist an seinem der Membran 5 entgegengesetzten
Ende eine Ausnehmung 37 auf, in der ein weiteres druckempfindliches Schaltelement
33 eingesetzt ist. Dabei ist die Ausbildung bevorzugt derart getroffen, daß die
Ausnehmung 37 eine Hinterschneidung 38 aufweist, die in eine Ringnut 39 des druckempfindlichen
Schaltelementes 33 eingreift, wodurch das Einsetzen des Schaltelements 33 in die
Ausnehmung 37 vereinfacht und zugleich ein sicherer Halt bewirkt wird.
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Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltgerät können zwei Schaltkreise
betätigt werden, die jeweils einseitig gegen Masse anliegen. Wenn ein das Schaltgerät
umgebendes Fluid, beispielsweise das Kühlmittel in einem Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine,
seine Arbeitstemperatur noch nicht erreicht hat, befindet sich der Kolben 11 in
der ausgezogen gezeichneten unteren Stellung. Der Stromfluß wird dabei über den
Kontaktstecker 9'', der mit seinem Kontaktteil 18 bis zum druckempfindlichen Schaltelement
23 reicht, über dieses druckempfindliche Schaltelement 23, dem Scheibenrand 40 des
Arbeitskolbens ll,die Rückstellfeder 21 und das Kontaktelement 36 mit Kontaktfahne
41 zu einem zweiten druckempfindlichen Schaltelement 24 und von diesem über den
Verschließteil 4 und das Gehäuse 1 an Masse geleitet.
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Erreicht das Fluid eine bestimmte Betriebstemperatur, dann bewegt
sich der Arbeitskolben 11 (in der Zeichnung nach oben), wodurch der Scheibenrand
40 sich vom druckempfindlichen Schaltelement 23 abhebt. Dadurch wird der Stromkreis
unterbrochen und eine beispielsweise angeschlossene Signallampe erlischt, wodurch
beispielsweise dem Fahrer eines Fahrzeuges angezeigt wird, daß das Kühlmittel die
Betriebstemperatur erreicht hat.
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Steigt die Temperatur des umgebenden Fluids weiter an, dann dehnt
sich der temperaturabhängige Stoff 10 noch weiter aus, so daß schließlich durch
die Membran 5 der Arbeitskolben 11 in eine obere Stellung (in der Zeichnung strichpunktiert
dargestellt) verschoben wird, bis das druckempfindliche Schaltelement 33 am Kontaktfuß
34 des Kontaktsteckers 9' anliegt. Nunmehr wird ein Stromkreis zwischen Kontaktstecker
9', Kontaktfuß 34, druckempfindliches Schaltelement 33, Arbeitskolben 11, Rückstellfeder
21, Kontaktelement 36 mit Kontaktfahne 41 und weiter, wie im zuvor beschriebenen
Fall über druckempfindliches Schaltelement 24, Verschlußteil 4 im Gehäuse 1 gegen
Masse geschlossen. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des temperaturabhängigen
Schaltelements zur Anzeige des Betriebszustandes des Kühlmittelkreislaufes in Kraftfahrzeugen
wird nunmehr eine Warnlampe betätigt, die dem Fahrer anzeigt, daß eine Störung vorliegt,28iehdie
Temperatur des Kühlmittels unzulässig hoch geworden ist. Anstelle des optischen
Signals kann auch ein akustisches Signal oder sowohl ein optisches als auch ein
akustisches Signal betätigt werden. Kühlt sich das umgebende Fluid wieder ab, dann
kontrahiert der temperaturabhängige Stoff 10, der Arbeitskolben 11 wird durch die
Rückstellfeder 21 nach unten gedrückt, so daß der
elektrische Kontakt
zwischen den im Arbeitskolben 11 angeordneten druckempfindlichen Schaltelement 33
und dem Kontaktfuß 34 des Kontaktsteckers 9' unterbrochen wird.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen,
sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/ oder dargestellten Merkmale
und Maßnahmen.
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