DE3010445A1 - Temperaturregler mit einem schnappschalter und einem ausdehnungsglied - Google Patents

Description

• Temperaturregler mit einem Schnapp-
• schalter und einem Ausdehnungsglied (Zusatz zu Patent ...... (Patentanmeldung P 28 15 987.7)) Das Hauptpatent betrifft einen Temperaturregler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Durch das Hauptpatent wird ein einfach aufgebauter Temperaturregler geschaffen, der sehr zuverlässig arbeitet.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Temperaturregler nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß er als Sicherheitsschalter verwendbar ist.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
• Durch diese einfachen Zusatz-Maßnahmen wird ein Temperaturregler geschaffen, der nach erfolgter temperaturbedingter Ausschaltung eine bewußte Schalterbetätigung durch Hineindrücken benötigt, um sich wieder einzuschalten. Durch die Ansprüche 2 bis 4 wird der Temperaturregler im Sinne einer weiteren Erhöhung der Sicherheit derart weiterverbessert, daß er auch dann eine Ausschaltung bewirkt und aufrechterhält, wenn das Ausdehnungssystem schadhaft ist. In diesem Zusammenhang wird auf die US-PS 3 924 142 hingewiesen, durch die ein Temperaturregler mit einer die Ausschaltung bei übermäßiger Zusammenziehung der Ausdehnungsdose bewirkenden Bügelfeder bekanntgeworden ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
• Figur 1 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch den Schalter.
• Der in der Zeichnung dargestellte Temperaturregler 11 besitzt einen Schnappschalter 12 mit einer Schnappfeder 13 und ist als einpoliger Ein-/Ausschalter ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, den Temperaturregler mit einem mehrpoligen Schalter bzw.
• einem Umschalter zu versehen.
• Die Schnappfeder 13 besteht aus einem streifenförmigen Basisfederteil aus dünnem Federmaterial, aus dem eine Federzunge durch einen U-förmigen Einschnitt ausgeschnitten ist. Deren freies Ende sowie ein Ende des Basisfederteils sind in Schneidenlagerungen abgestützt, die an einem im wesentlichen parallel zur Schnappfeder angeordneten Hebel 18 vorgesehen sind.
• Zwischen den- beiden Schneidenlagerungen 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 angeformt das an seiner Unterseite eine Kontaktbrücke 22 aufweist. Sie erstreckt sich quer zur Ausdehnung der Schnappfeder und ist gegenüber dieser isoliert angeordnet. Die Kontaktbrücke 22 arbeitet mit zwei in einem Isolierkörper 24 nebeneinander angeordneten festen Kontakten zusammen und überbrückt diese nur, wenn die Schnappfeder in ihrer (unteren) Einschaltstellung ist.
• Die festen Kontakte 25 sind Jeweils an einem Ende von Anschlußkontaktteilen 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 Seitenteilen 27, 28 mittels einer Schraube 29 verspannt. Das Seitenteil 27 hat die Form eines im wesentlichen flachen Blechstreifens, der im Randbereich Abkantungen und ein Einstellgewinde 35 aufweist, in das eine 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. Die Einstellwelle 36 besitzt ein Innengewinde, in das eine Justierschraube 39 für die Temperaturjustierung eingeschraubt ist.
• Das über die Einstellwelle 36 nach innen vorragende 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 Randabkantung 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 Bereich ihrer Stützlager und ihres Betätigungspunktes 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 den Seitenteil 27 gesteckt sind, mit diesem verbunden. Die Seitenteile 27, 28 bilden also zusammen mit dem als einfacher rechteckiger, nahezu quaderförmiger Körper ausgebildeten Isolierkörper 24 zusammen einen stabilen Rahmen, der sämtliche Teile des Temperaturreglers umschließt und haltert.
• Der Seitenteil 28 besitzt eine nach innen gerichtete schüsselförmige Ausprägung mit einer Mittelbohrung, durch die ein Anschlußteil einer hydraulischen Ausdehnungsdose 44 hindurchragt und daran mittels eines übergeschobenen Federspannringes festgelegt ist. Die Ausdehnungsdose 44 besteht in bekannter Weise aus zwei napfförmigen, ineinandergelegten und im Randbereich dicht miteinander verschweißten Blechschalen, die infolge ihrer durch Wellungen unterstützten Elastizität im Mitteilbereich eine Ausdehnung hervorrufen. Auf der Innenseite der Ausdehnungsdose ist ein Druckstück 45 befestigt. In das Anschlußstück ragt ein die Ausdehnungsdose mit einem schematisch gezeigten Fühler verbindendes Kapillarrohr 46 hinein und ist dort eingelötet.
• Die Funktion des Temperaturreglers nach der Erfindung ist wie folgt: In eingeschaltetem Zustand liegt die Schnappfeder 13 in der in der Zeichnung dargestellten Position, in der die beiden Kontakte von der Kontaktbrücke 22 Uberbrückt werden und somit eine leitende Verbindung zwischen den beiden Anschlußteilen vorliegt. Durch die begrenzte Beweglichkeit der Kontaktbrücke 22 ist sichergestellt, daß beide Kontakte 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 in ihre "Aus"-Stellung geschwenkt wird. 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 Wiederausschalten zu bewirken.
• Dem Isolierstück 53 bzw. dem an ihm angebrachten Anschlagteil liegt ein Gegenanschlag 60 gegenüber, jedoch an einem so großen Abstand, daß die Schnappfeder, wenn sie durch Ausdehnung der Ausdehnungsdose 44 in ihre Aus-Stellung springt an dem Gegenanschlag 60 anliegt und durch Zusammenziehen der Ausdehnungsdose nicht wieder in ihre Einschaltstellung zu bringen ist.
• Die Schnappfeder ist dann aus ihrem Schnappbereich herausgesprungen. Zur Wiederein schaltung wird der Gegenanschlag 60 auf die Schnappfeder zu bewegt. Der durch ein Loch in dem SchnappfedertrS9er 18 und dem Seitenteil 27 hindurchragende Gegenanschlag 60 ist pilzförmig und ragt mit ihrem Schaft aus dem Temperaturregler heraus. Ein im Bereich des Isolierkörpers 24 befestigter einarmiger Federhebel 61 kann mit seinem Mittelbereich auf den Schaft des Gegenanschlages 60 drücken, wenn sein freies Ende, das gabelförmig um die Einstellwelle herumgreift, von dem Bund 62 eines Einstellknopfes 63 heruntergedrückt wird, der manuell entgegen der Kraft einer Feder 64 axial auf der Einstellwelle 36 verschiebbar ist. Der Temperaturregler hat daher eine Begrenzerfunktion, die die automatische Wiedereinschaltung verhindert. Die Begrenzertemperatur ist jedoch einstellbar.
• Der Temperaturregler ist mittels einer Ausschalteinrichtung 53 eigensicher ausgebildet. Das an der Ausdehnungsdose 44 angebrachte Druckstück 45' besitzt einen Bund, auf dem sich ein gabelförmiger Arm 51 eines doppelarmigen, um eine Achse 54 gelagerten Hebels 55 einer Ausschalteinrichtung unter der Kraft auf den anderen Arm des Hebels 55 einwirkenden Feder 56 abstützt.
• Am Hebel 55 ist ein Angriffsteil 57 in Form einer Blattfeder angebracht, das mittels einer Justierschraube 58 von dem Arm 55 des Hebels abgespreizt werden kann. Das die Kontaktbrücke 22 tragende Isolierstück 21 besteht aus kriechstromfestem Kunststoff, mit dem die Schnappfeder 13 an ihrem freien Ende umspritzt ist. Es hat so ein geringes Gewicht, so daß die Schnappfeder Infolge geringer Massenkräfte schnell schalten kann.
• Die Ausschalteinrichtung 53 ist so angeordnet, daß das Angriffsteil 57 an dem Isolierstück 21' angreifen und trotz in Einschaltrichtung belasteter Schnappfeder 13 die Kontakte offenhalten kann, wenn sich die Ausdehnungsdose infolge eines Lecks im Ausdehnungssystems (Hydraulikfühler, Kapillarrohr oder Ausdehnungsdose) extrem weit zusammenzieht. Der Schalter ist also gegen Beschädigungen am Ausdehnungssystem gesichert (eigensicher).
• Die Ausschalteinrichtung 53 stellt eine von der Schnappfeder unabhängige, direkt von der Ausdehnungsdose betätigte Einrichtung dar, die einen Anschlag zum Offenhalten der Kontakte bildet. Die Merkmale der Eigensicherheit und die Wählbegrenzer-Funktion können auch voneinander unabhängig verwendet werden.
• Von der dargestellten Ausführungsform sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise statt eines Ausdehnungssystems in Form einer Hydraulikdose auch ein vorzugsweise kurzes und kräftiges Bimetall eventuell in Brückenkonstruktion mit zwei aufgestützten Enden und mittiger Kraftabnahme verwendet werden, wenn der Regler unmittelbar in dem abzufühlenden Bereich angeordnet werden soll. Statt der Schraubspindel könnte auch eine an einem Seitenteil gelagerte Kurvenscheibe vorgesehen sein, wenn beispielsweise eine nicht lineare Einstellcharacteristik 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 Obersetzungen nötig sind. Im Falle einer Einstell kurve könnte durch entsprechende Anordnung bzw. Verlängerung des Hebels 18 eine Obersetzung vorgenommen werden.
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Claims (4)

1. Temperaturregler mit einem Schnappschalter und einem Ausdehnungsglied (Zusatz zu Patent ...... (Patentanmeldung P 28 15 987.7)) Ansprüche 1. Temperaturregler mit einem eine Schnappfeder enthaltenden den Schnappschalter, auf den ein Ausdehnungsglied und ein Einstellglied einwirkt, wobei der Schnappschalter eine an der Schnappfeder angeordnete, jedoch elektrisch von dieser isolierte Kontaktbrücke enthält, die mit den als feste Kontakte ausgebildeten Ein- und Ausgangskontakten zusammenwirkt, nach Patent ....... (Patentanmeldung P 28 15 987.7), dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem das freie Ende der Schnappfeder (13) des Schnappschalters (12) in der Ausschaltstellung abstützenden Gegenanschlag (60) und der neutralen Umschnappstellung der Schnappfeder (13) so groß ist, daß die Schnappfeder (13) nach einmaligem Ausschalten nicht in die Einschaltlage zurückkehrt, daß der Gegenanschlag (60) durch manuelle Einwirkung im Sinne einer Verringerung des Abstandes zum Herbeiführen des Wiedereinschaltens durch einen einarmigen Federhebel (61), dessen freies Ende im Bereich des Einstellgliedes (36) liegt und der von einem darauf axial verschieblichen Einstellknopf (63) verschwenkbar ist, bewegbar ist.
2. 2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine von dem Ausdehnungsglied (44) bei ihrer infolge eines Schadens in dem Ausdehnungssystem extremen Zusammenziehung betätigbare Ausschalteinrichtung (53) aufweist, die den Schalter öffnet.
3. 3. Temperaturregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschalteinrichtung zum Angreifen an dem die Kontaktbrücke (22) tragenden Ende der Schnappfeder ausgebildet ist.
4. 4. Temperaturregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschalteinrichtung ein doppelarmiger Hebel ist, der sich mit einem Arm unter Federkraft an dem Ausdehnungsglied (44) und an dem anderen Arm ein vorzugsweise justierbares Angriffsteil trägt, das mit einem die Kontaktbrücke tragenden Isolierstück (21) in Eingriff bringbar ist.