DE2815987A1

DE2815987A1 - Temperaturregler mit einem schnappschalter und einem ausdehnungsglied

Info

Publication number: DE2815987A1
Application number: DE19782815987
Authority: DE
Inventors: Robert Ing Grad Kicherer; Manfred Schwarze
Original assignee: EGO Regeltechnik GmbH
Current assignee: EGO Regeltechnik GmbH
Priority date: 1978-04-13
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1979-10-18
Also published as: ATA239979A; EP0005191B1; NO153385C; NO153385B; ES479494A1; US4260977A; JPS5510791A; GR64829B; ZA791579B; HK43184A; YU87179A; EP0005191A1; YU42179B; AU523467B2; PL214783A1; AU4585179A; BR7902256A; NO791231L; AT376060B; JPS6245656B2

Description

PATENTANWÄLTE RUFF UND SEIER STUTTGART

Dlpl.-Ohem. Dr. Ruff -6- Neckarstraße SO

Telex Ο7-23412 erub d 12.April1978JB/bt

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Anmelder: E. G. 0. Regeltechnik G-mbH 7519 Oberderdingen

Temperaturregler mit einem Schnappschalter und einem Ausdehnungsglied

Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 2 414 813 ist ein Temperaturregler bekannt geworden, der einen aus Isoliermaterial bestehenden Schalterkörper besitzt, an dem ein Schnappschalter angebracht ist, auf den ein Übertragungshebel einwirkt, der einseitig am Schalterkörper angebracht ist und an dem die Ausdehnungsdose eines temperaturempfindlichen Hydraulik-Ausdehnungssystems befestigt ist. Diese wirkt mit einem Einstellglied in Form einer Schraubspindel zusammen. Diese Temperaturregler sind sehr einfach aufgebaut und zeichnen sich durch hohe Schaltgenauigkeit und Robustheit bei einfacher Bauweise aus. Der Schnappschalter ist bei der Ausführungsform jedoch quer zur Erstreckung des Übertragungshebels eingebaut und erfordert somit eine bestimmte Mindestbreite des Schalters. Bei dem Schnappschalter handelt es sich um einen Schnapp-

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Postscheckkonto Stuttoart CBLZ 600100 70} 42Ο30-708 · Dresdner Bank Stuttoart CBLZ 6OOSOO003 Konto O011341

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schalter mit einer Schnappfeder und zwei Arbeitskontakten, die an beiden äußeren Enden der Schnappfeder angebracht sind. Die Zuleitung geschieht über die Schneidenlagerung der Schnappfeder. Deren Leitweite begrenzt den maximalen Schaltstrom. Zwischen die als elektrisches leitungsteil dienende Schnappfeder und den Übertragungshebel bzw. die Ausdehnungsdose muß ein isolierendes Zwischenstück geschaltet werden, um eine elektrische Trennung herbeizuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Temperaturregler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei noch einfacherem und raumsparenderem Aufbau robust ist und die Übertragung einer hohen elektrischen Leistung ermöglicht .

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.

Bei der Erfindung ist also die Schnappfeder nicht an der Stromübertragung beteiligt, so daß sowohl das Einstellglied als auch das Ausdehnungsglied ohne zwischengeschaltete Isolation auf den Schnappschalter einwirken können. Damit kann der Schnappschalter und insbesondere die Schnappfeder auf ihre mechanischen Schaltaufgaben hin optimiert werden, so daß eine Bauweise mit minimaler Schalthysterese möglich ist.Insbesondere ist die Möglichkeit der Lagerung der Schnappfeder ausschließlich in Schneidenlagern gegeben, was bei höheren Stromstärken sonst wegen des Stromanschlußes an die Schnappfeder nicht möglich war.

Diese Vorteile führen zu einem Schalteraufbau, der nicht 'nur besonders einfach ist und bis auf den Anschlußblock

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und ein Isolierstück auf der Schnappfeder ausschließlich aus Blechteilen bestehen kann, sondern auch zu einer so gedrängten Bauweise, daß es möglich ist,einen vollwertigen Temperaturregler mit einer Breite und Höhe seines Schalterkörpers von weniger als 20mm herzustellen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt durch den Schalter nach der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.

Der.in der Zeichnung dargestellte Temperaturregler 11 besitzt einen Schnappschalter 12 mit einer Schnappfeder 13 und ist als einpoliger Ein-/Aussehalter ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, den Temperaturregler mit einem mehrpoligen Schalter bzw. einem Umschalter zu versehen.

Die Schnappfeder 13 besteht aus einem streifenfönnigen Basisfederteil 14 aus dünnem Federmaterial, aus dem eine Federzunge 15 durch einen U-förmigen Einschnitt ausgeschnitten ist. Deren freies Ende sowie ein Ende des Basisfederteils sind in Schneidenlagerungen 16,17 .abgestützt, die an einem im wesentlichen parallel zur

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Schnappfeder angeordneten Hebel 18 vorgesehen sind. Di.e Schneidenlagerung 17 am Ende des Basisfederteils greift durch einen Schlitz 19 in diesem hindurch, so daß die Schneiden in entgegengesetzte Richtung weisen und damit das Basisfederteil halten. Zwischen den "beiden Schneidenlagerungen 16,17 ist ein Betätigungsdruckpunkt in Form einer Ausprägung des Basisfederteils vorgesehen.

An dem der Schneidenlagerung 17 entgegengesetzten freien Ende der Schnappfeder 13 ist ein Isolierstück 21 angenietet, das an seiner Unterseite eine Kontaktbrücke 22 aufweist, die durch einen T-förmigen Niet 23 mit einem leichten Spiel an dem Isolierstück 21 festgelegt ist. Sie erstreckt sich quer zur Ausdehnung der Schnappfeder und ist gegenüber dieser isoliert angeordnet. Die Kon-, taktbrücke 22 arbeitet mit zwei in einem Isolierkörper nebeneinander angeordneten festen Kontakten 25 zusammen und überbrückt diese nur,wenn die Schnappfeder in ihrer (unteren) Einsehaltstellung ist.

Die festen Kontakte 25 sind jeweils an einem Ende von Anschlußkontaktteilen 26 angebracht, die aus je einem Blechstreifen gebildet sind, der durch Schlitze in dem rechteckigen Isolierkörper hindurchragt und an ihrem aus dem Isolierkörper und dem Temperaturregler herausragenden Ende eine Flachsteckzunge zum elektrischen Anschluß bildet.

Der Isolierkörper 24 ist zwischen zwei aus Blechteilen hergestellte Seitenteile 27,28 mittels einer Schraube verspannt. Das Seitenteil 27 hat die Form eines im wesentlichen flachen Blechstreifens, der im Randbereich Abkantungen 30 aufweist und auf dem die L-förmige Befesti-

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gungslasche 31 herausgeschnitten und abgebogen ist_f die in einer aus dem Blech gezogenen Tülle ein Befestigungsgewinde 32 trägt. Auf die gleiche Weise ist ein Gewinde angeordnet, in das eine Justierschraube 34 eingeschraubt ist, die mit dem Niet 23 zur Festlegung des Kontaktabstandes, d.h. der Bewegungsmöglichkeit des Schnappschalters beim Umschalten zusammenwirkt.

In einer weiteren solchen Tülle ist ein Einstellgewinde 35 vorgesehen, in das eine einst in ihrem unteren Bereich als Schraubspindel ausgebildete Einstellwelle 36 eingeschraubt ist.
Diese hohle Einstellwelle

hat in ihrem aus dem Temperaturregler senkrecht herausragenden Teil eine Abflachung zur Verdrehsicherung eines Einstellknopfes. Auf dieser ist ein Anschlagteil 37 festgelegt, das mit einem in Form eines herausgebogenen Blechlappens 38 ausgebildeten Anschlag am Seitenteil 27 zusammenwirkt. Die Einstellwelle 36 besitzt auch ein Innengewinde, in das eine Justierschraube 39 für die Temperaturjustierung eingeschraubt ist.

Das über die Einstellwelle 36 nach innen verragende Ende der Justierschraube 39 drückt auf den Hebel 18 in seinem freien, die Stützlager 16,17 tragenden Bereich. Dieser Hebel ist mittels der Schraube 29 zwischen das Seitenteil 27 und den Isolierkörper 24 zwischengespannt und in seinem an die Einspannung anschließenden Ende federnd elastisch, während er im übrigen Bereich durch eine Rändabkantung versteift ist. Dadurch ist der Hebel 18 blattfederartig in Richtung auf die Justierschraube 39 zu gedrückt und wird von dieser bei ihrer Bewegung und insbesondere bei der Bewegung der Einstellwelle 36 verschwenkt. Dadurch wird die Lage der Schnappfeder im Be-

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reich ihrer Stützlager und ihres Betätigungspunktes 20 entsprechend der Temperatur-Justierung und -Einstellung verändert.

Die Bedienungsseite des Temperaturreglers 11 wird von dem Seitenteil 27 abgedeckt. Die entgegengesetzte Seite wird von dem Seitenteil 28 überdeckt, das ebenfalls in Form einer durch Randabkantungen versteiften Blechplatte ausgebildet ist, die jedoch an ihrem dem Anschluß- bzw. dem Isolierkörper 24 entgegengesetzten Ende L-förmig abgebogen ist und damit die der Anschlußseite entgegengesetzte Stirnseite überdeckt. Dieser L-Schenkel 40 ist an seinem freien Ende durch verdrehte Blechlappen 41, die durch Schlitze in dem Seitenteil 27 gesteckt sind, mit diesem verbunden. Die Seitenteile 27,28 bilden also zusammen mit dem als einfacher rechteckiger, nahezu quäderförmiger Körper ausgebildeten Isolierkörper 24 zusammen einen stabilen Rahmen, der sämtliche Teile des Temperaturreglers umschließt und haltert.

Der Seitenteil 28 besitzt eine nach innen gerichtete schüsseiförmige Ausprägung 42 mit einer Mittelbohrung, durch die ein Anschlußteil 43 einer hydraulischen Ausdehnungsdose 44 hindurchragt und daran miirbels eines übergeschobenen FederSpannringes 49 festgelegt ist. Die Ausdehnungsdose 44 besteht in bekannter Weise aus zwei napfförmigen, ineinander-gelegten und im Randbereich dicht miteinander verschweißten Blechschalen, die infolge ihrer durch Wellungen unterstützten Elastizität im Mittelbereich eine Ausdehnung hervorrufen. Auf der Innenseite ihrer napfförmigen Gestalt ist das Anschlußteil 43 angebracht, das seinerseits am Seitenteil 28 festgelegt ist, während auf der gegenüberliegenden Seite ein Druckstück 45 mittels einer Punktschweißung befestigt ist. In das Anschlußstück 43 ragt ein die Ausdehnungs-

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dose mit einem schematisch gezeigten Fühler verbindendes Kapillarrohr 46 hinein und ist dort eingelötet. Das Kapillarrohr verläuft an der Außenseite des Seitenteils entlang und ist an dem L-Schenkel 40 zur Zugentlastung mittels einer ausgeformten Blechlasche 47 "befestigt.

Es ist also zu erkennen, daß das die einzelnen Teile des Temperaturreglers tragende Gehäuse bzw. Gestell klein und kompakt aufgebaut ist und überwiegend aus einfachen Blechstanzteilen besteht. Es sind nur zwei relativ einfach gestaltete Isolierteile vorhanden, die aus einem keramischen Material wie Steatit hergestellt sein können. Der Regler ist zuverlässig, leicht zu justieren. Durch die Tatsache, daß die Schnappfeder stromlos ist, kann trotz hoher zu schaltender Stromstärken die Feder optimal ausgelegt werden und braucht keine großen Leitungsquerschnitte zu haben. Sie kann auch vollständig in Schneidenlagern gelagert sein, was wiederum ihre Zuverlässigkeit erhöht. Die Schnappfeder, auf deren Betätigungsdruckpunkt 20 das Druckstück 45 einwirkt, ist nicht gegen Überdrucken gefährdet, weil die aus einem Überdrücken resultierende bleibende Verformung der Schnappfeder aufgrund der günstigen Materialwahl und insbesondere der vollständigen Aufhängung in Schneidenlagern nicht zu befürchten ist. Die beiden Längsseiten, die sich zwischen den Seitenteilen 27 und 28 erstrecken, d.h.,die in Fig. 1 vor und hinter der Zeichenebene liegenden, jedoch parallel zu dieser verlaufenden Seiten, können durch Plättchen 50 aus einem dünnen Isoliermaterial abgedeckt sein, die von den Randabkantungen der Seitenteile 27,28 gehalten werden.

Die Funktion des Temperaturreglers nach der Erfindung ist wie folgt:

In "Aus"-Stellung ist die Einstellspindel, die ein Linksgewinde trägt, hineingeschraubt und hat den Hebel 18

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so weit verschwenkt, daß die Schnappfeder über ihren Beta tigungspunkt 20 gegen das Druckstück 45 gedrückt wird und damit die Schnappfeder in die in Fig. 1 nicht dargestellte "Aus"-Stellung geschwenkt wird, an der der Niet an der Justierschraube 34 anliegt und die Kontakte 25 von der Kontaktbrücke 22 getrennt sind.

Beim Einschalten durch Rechtsdrehung der Einstellwelle wird der Hebel 18 etwas im Uhrzeigersinne verschwenkt (angehoben) und bewegt die Schnappfeder 13 von dem Druckstück 45 weg. Dadurch schnappt die Schnappfeder 13 in die in Fig.1 dargestellte Einschaltposition, in der die beiden Kontakte 25 von der Kontaktbrücke 22 überbrückt werden und somit eine leitende Verbindung zwischen den beiden Anschlußteilen 26 vorliegt. Durch die begrenzte Beweglichkeit der Kontaktbrücke 22 ist sichergestellt, daß beide Kontakte 25 sicher kontaktiert werden. Wenn jetzt durch Erwärmung des nicht dargestellten Fühlers Ausdehnungsflüssigkeit durch das Kapillarrohr 46 in die Ausdehnungsdose 44 gefördert wird, so dehnt sich diese aus und das Druckstück 45 wird in Richtung auf die Schnappfeder zu bewegt, bis durch entsprechenden Druck die Schnappfeder wieder in ihre eingangs beschriebene "Aus"-Stellung geschwenkt wird. Dies wiederholt sich beliebig oft. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Schnappfeder kann diese sehr hysteresearm gebaut werden, so daß Temperaturunterschiede von wenigen Grad und daraus resultierende Betätigungswege am Druckpunkt 20 in der Größenordnung von hundertstel Millimetern ausreichen, um ein Ein- und wieder Ausschalten zu bewirken.

Von der dargestellten Ausführungsform sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise statt eines Ausdehnungssystems in Form einer Hydraulikdose auch ein

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vorzugsweise kurzes und kräftiges Bimetall eventuell in Brückenkonstruktion mit zwei aufgestützten Enden und mittiger Kraftabnahme verwendet werden, wenn der Regler unmittelbar in dem abzuführenden Bereich angeordnet werden soll. Besonders vorteilhaft ist die einfache Einstellmöglichkeit durch eine Schraubspindel. Es wäre jedoch auch möglich, eine an einem Seitenteil gelagerte Kurvenscheibe vorzusehen, beispielsweise, wenn eine nicht lineare Einstellcharakteristik erwünscht ist. Die Schraubspindel ermöglicht es, das mittlere Druckstück der Ausdehnungsdose, den Betätigungspunkt und den Angriffspunkt der Schraubspindel praktisch auf eine Achse zu legen, ohne daß Übersetzungen nötig sind. Im Falle einer Einstellkurve könnte durch entsprechende Anordnung bzw. Verlängerung des Hebels 18 eine Übersetzung vorgenommen werden. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Isolierstück 21 aus kriechstromfestern Kunststoff besteht, mit dem die Schnappfeder an ihrem Ende umspritzt ist. Ein solches Kunststoff-Isolierstück, das die Kontaktbrücke 22 trägt, hat ein geringeres Gewicht, so daß die Schnappfeder infolge geringerer Massenkräfte schneller schalten kann. Auch die Tatsache, daß die Befestigungsnieten für das Isolierstück eingespart werden, vereinfacht die Herstellung und senkt das Gewicht.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Temperaturregler mit einem eine Schnappfeder enthaltenden Schnappschalter, auf den ein Ausdehnungsglied und ein Einstellglied einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappschalter (12) eine an der Schnappfeder (13) angeordnete, jedoch elektrisch von dieser isolierte Kontaktbrücke (22) enthält, die mit den als feste Kontakte ausgebildeten Ein- und Ausgangskontakten (25) zusammenwirkt.

2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Ein- und Ausgangskontakte (25) an einem Isolierkörper (24) angebracht sind, der zwischen zwei Seitenteilen (27,28) eines Metallgehäuses angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Temperaturregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (24) ein zwischen die Enden der beiden Seitenteile (27,28) zwischengelegtes, eine Stirnseite des Temperaturreglers bildendes Verbindungsteil ist.

4· Temperaturregler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausgangskontakte (25) in Durchbrüchen des Isolierkörpers (24) befestigt sind.

5. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Seitenteile (28) L-förmig ausgebildet ist, mit dem kürzeren Schenkel (40) des L die dem Isolierkörper (24) gegenüberliegende. Stirnwand des Temperaturreglers (11) bildet und an dem Ende dieses kürzeren Schenkels (40) an dem anderen Seitenteil (27) angebracht ist.

6. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (27,28) gegebenenfalls mit Randabbiegungen (30) versehene Blechplatten bzw.- winkel sind.

7. Temperaturregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten durch hinter die Randabbiegungen gelegte Isolierplättchen (50) verschlossen sind.

8. Temperaturregler nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Seitenteile(27, 28), vorzugsweise dem L-förmigen (28), das Ausdehnungsglied (44) fest angebracht ist.

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9· Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsglied unmittelbar bzw. unübersetzt auf den Betätigungsdruckpunkt (20) der Schnappfeder (13) einwirkt.

10.Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsglied (44) eine mit einem Hydraulikfühler über ein Kapillarrohr (46) in Verbindung stehende Ausdehnungsdose (44) ist.

11.Temperaturregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungsdose ein zentrales Anschlußteil (43) besitzt, in das das Kapillarrohr (46) iiiittig hineinragt und daß das Anschlußteil (43) durch eine Öffnung des Seitenteils (28) hindurchragt und an diesem befestigt ist.

12.Temperaturregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil durch einen Federspannring (45) festgelegt ist.

^•Temperaturregler nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (36) in dem Seitenteil (27) angebracht ist, das dem das Ausdehnungsglied (44) tragenden Seitenteil (28) gegenüberliegt .

14.Temperaturregler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (36) eine in ein als Tülle in dem Seitenteil eingeformtes Gewinde (35) eingeschraubte Schraubspindel ist.

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15. Temperaturregler nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied eine mittige Justierschraube (39) und einen aufgesetzten Drehbegrenzungsanschlag (37) trägt.

16. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappfeder (13) mit ihrem Basisfederteil (14) und ihrer Federzunge (15) in Schneidenlagerungen (16,17) gelagert sind.

17· Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungen(16, 17) der Schnappfeder (13) an einem federnd beweglichen Schnappfederträger (18) vorgesehen sind, der etwa parallel zur Schnappfeder verläuft.

18. Temperaturregler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schnappfederträger (18) an dem Einstellglied (36) abstützt und von diesem bewegbar ist.

19. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (22) am freien Ende der Schnappfeder (13) auf einem Isolierstück (21) nachgiebig gelagert ist.

20. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsglied (44) auf einen zwischen zwei Schneidenlagerungen (16,17) der Schnappfeder (13) gelegenen Betätigungspunkt (20) einwirkt.

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21. Temperaturregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (22) an einem durch teilweises Umspritzen der Schnappfeder (13) hergestellten Kunststoff-Isolierstück angebracht ist.

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