DE3114256C2

DE3114256C2 - Temperaturabhängiger Schalter

Info

Publication number: DE3114256C2
Application number: DE3114256A
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Hashimoto; Masami Kariya Aichi Inada; Atsushi Toyota Aichi Satomoto
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1980-04-09
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1984-01-26
Also published as: DE3114256A1; US4325047A

Abstract

Beschrieben wird ein auf Temperatur ansprechender Schalter bzw. ein Temperaturschalter, der ein Paar von Bimetallscheiben, die unterschiedliche Temperatur-Verformungscharakteristiken haben, ein Paar von festen elektrischen Kontakten und einen bewegbaren elektrischen Kontakt aufweist. Der bewegbare Kontakt steht mit einem der festen Kontakte entsprechend der Deformation des Bimetallscheiben-Paars in Eingriff oder hat keinen Eingriff mit einem der festen Kontakte. Der Eingriff des bewegbaren Kontaktes mit dem einen oder dem anderen der festen Kontakte bzw. der Nichteingriff mit einem der festen Kontakte bildet drei Zustände, die die Bestimmung einer Temperatur in mindestens drei unterschiedlichen Bereichen erlaubt.

Description

Die Erfindung betrifft einen temperaturabhängigen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der FR-PS 15 GI485 ist ein derartiger Schalter bekannt, der mit zwei Bimetallscheiben und einem mit der oberen der beiden Bimetallscheiben in Wirkverbindung stehenden Betätigungselement arbeitet, das einen

J5 federnd bewegbaren Schaltkontaki entsprechend der jeweiligen Temperatur zwischen drei Stellungen umschaltet. Beim Umspringen der Bimetallscheiben aus Ihrem einen In ihren anderen Durchbiegungszustand w irken auf das Betätigungselement allerdings relativ große Beschleunigungskräfte ein. die auch auf den Schaltkontakt übertragen werden und die Gefahr begründen können, daß dieser zumindest kurzfristig über die neue SoIllage hinaus wandert und zumindest kurzfristig ein nicht zu berührendes Kontaktstück berührt. :>o daß eine kurzfristige Fehlkontaktlerung auftn-ien kann. Diese großen Beschleunigungskraft können weiterhin nachteiligen Einfluß auf die Federkonstante des den Sehaltkontaki tragenden Kontakhebels haben, so daß eine vorzeitige Veränderung des Feder, erhaltens und djmlt ein nicht mohr völlig korrektes Funktionieren des Schalters nicht ausgeschlossen werden können. Ferner liegen hei niedrigen Temperaturen die beiden Bimetallscheiben und der entsprechend gekrümmte, da/wischen liegende Abstandshalter großflächig dicht aneinander, so daß die erforderliche Umsprinekraft aufgrund /u überwindender Adhäsionskräfte relativ groß sein muß. was die auf das Betätigungselement und den Schaltkontaki einwirkende Beschleunigungskraft noch weiter erhöht und zudem Abweichungen der tatsächlichen Schalttemperatur von

bo der ge» ünsfhien Schallleniperaiiir begründen kann.

Weiterhin Ist aus der US-PS 10 34 68¹J ein lemperamrabhängiger Schalter bekannt, der unterhalb eines ersten Temperaturwerts einen ersten Alarmkrels und oberhalb eines zweiten Teniperaturwerts einen /wellen Alarmkrels

«5 schließt Hierzu wird ein sich bei Tcmperaturvcräinlerungen kontinuierlich verbiegender, langgestreckter Bimetallstreifen verwendet, der einseitig befestigt Ist und am frelbewegllchen anderen Ende einen Schallkontakt trägt.

Aufgrand der kontinuierlich fortschreitenden Blmetallstreifenverfalegung bei Temperaturänderungen besteht allerdings bei nur geringfügiger Überschreitung des ersten bzw. geringfügiger Unterschreitung des zweiten Temperaturwerts die Gefahr, daß zwischen dem ersten bwz. dem zweiten Alarmkreis und dem In äußerst geringem Abstand sich befindenden Schaltkontakt eine Funkenstrecke gebildet Ist, die zu Kontaktabbrand und ähnlichen nachteiligen 2rscheinungen führen kann.

Darüber hinaus ist aus der DE-OS 1916 646 ein bei zwei unterschiedlichen Temperaturwerten schaltender Doppelschalter bekannt, der in einem ^.imeinsamen Gehäuse zwei bei unterschiedlichen Temperature ihren Durchbiegungszustand ändernde Bimsiailscheür -- 2nd diesen jeweils separat zugeordnete Beiäiigu«gst -nente aufweist. Der Durchbiegungszustand eänsr * ~~ beiden Bimetallscheiben hat dabei keinerlei Ein!!-..» ^<*i die Lage des der anderen Bimetallscheibe zi»*-"-ordneten Betätigungselements. Der bekannte S < alter besitzt allerdings den Nachteil, daß zumindest zwei .-parate Betätigungselemente sowie eine entsprechende Anzahl von diesen separat zugeordneten Führungseiementen erforderlich sind, so daß er nicht kompakt aufbaubar ist.

Ferner Ist aus der GB-OS 20 21 322 ein temperaturabhängiger Schalter bekannt, der zwei auf jeweils unterschiedliche Temperaturwerte ansprechende Bimetallscheiben aufweist. Hierbei dient lediglich die eine der beiden Bimetallscheiben zum temperaturabhängigen Einbzw. Ausschalten eines Schaltkreises, während die andere Bimetallscheibe ihren Durchbiegungszustand erst bei einem höheren Temperaturwert ändert und dabei den Schaltkreis unabhängig vom Durchbiegungszustand der ersten Bimetallscheibe kontinuierlich im geöffneten Zustand hält. Die zweite Bimetallscheibe dient dabei ausschließlich als Sicherheitseinrichtung, die nach einer Überhitzung lediglich eine manuelle Wiederinbetriebnahme des durch den Schaltkreis gesteuerten Geräts zuläßt, nicht aber zum Schalten eines weiteren Schaltkreises.

Schließlich sind aus der DE-AS 10 58 606, der GB-PS 10 25 029 und der GB-PS IO 32 870 jeweils mit einer einzigen Bimetallscheibe arbeitende temperaturabhängige Schalter bekannt, die allerdings nur bei einem einzigen Temperaturwert schalten können. Bei den Schaltern gemäß den beiden letzteren Druckschriften liegt die Bimetallscheibe hierbei auf einer Feder auf die die Form einer Wellenfeder bzw. einer Flachfeder mit schräggestellten Abschnitten besitzt. Eine Unterscheidung zwischen mehr als zwei Temperaturbereichen 1st mit den bekannten temperaturabhängicen Schaltern nicht möglich.

Der Erflndunp liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs i derart auszugestalten, daß ein sicherer störungsfreier Schaltvnrgane eewährlels:et ist.

Diese Aufgabe wird mit den Irn kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäli steht das Betätigungselement somit mit der unteren Blmetallschelbe In Eingriff, auf deren Rückseite die Druckfedsr angeordnet 1st. Damit w/rd beim Umspringen der Bimetallscheiben bei Erreichen des jeweiligen Temperaturwerts die dabei auftretende schockartige Beanspruchung zum überwiegenden Teil von der Druckfeder aufgenommen, so daß der Umschaltvorgang relativ welch und ohne Übermäßige Beschleunigungskraft abläuft, Damit f?rforgen einerseits die Schaiivorgänge sicher und störungsfrei, während andererseits die Schaltkontaktbeanspruchung unter entsprechender Erhöhung der Schalterlebensdauer stark verringert IsL Der erfindungsgemäße temperaturabhängige Schalter eignet sich insbesondere zur Verwendung in der Kraftfahrzeugtechnik, und zwar zur Erfassung der Motor- oder der Abgastemperatur und zur Durchführung entsprechender temperaturabhängiger Schaltvorgänge in Form einer Mehrpunkt-Regelung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

ίο Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. la einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Schalters;

F1 g. 1 b eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines In Fig. 1 a dargestellten Abstandhalters,

Fig. 1 c eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer in Flg. la dargestellten Druckfeder.

Flg. 1 d und e Längsschnitte durch das in Flg. 1 a dargestellte Ausführungsbeispiel, die zur Erläuterung unterschiedlicher Betriebszustände diener

Flg. 2 a einen Längsschn'tt durch ein weMeres Ausführungsbeispie! des Schalters,

Flg. 2b und c Längsschnitte durch das in Flg. 2 a dargestellte Ausführungsbeispiel, die zur Erläuterung unterschiedl'cher Betriebszustände dienen,

Fig. 3 a einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbelspiel,

Fig. 3 b und 3 c ähnliche Längsschnitte durch das in Flg. 3 a gezeigte Ausführungsbeispiel, die unterschiedliche Betriebszustände erläutern,

Fig. 4 a einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,

Fig.4b und 4c ähnliche Längsschnitte durch das in 3"> Fig. 4a gezeigte Ausführungsbeispiel, die unterschiedliche Betriebszustände erläutern,

Fig. 5 a einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 b und 5 c ähnliche Längsschnitte durch das '-n Flg. 5a gezeigte Ausführungsbeispiel, die unterschiedliche tSetriebszustände erläutern.

Flg.6a einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,

Flg. 6 b und 6 c ähnliche Längsschnitte durch das in Fig.6a gezeigte Ausführungsbeispiel, die unterschiedliche Betriebszustände erläutern.

Fig. 7a einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, und

Flg. 7 b und 7 c ähnliche Längsschnitte durch das in Fig. 7 a gezeigte Ausführungsbeispiel, die unterschiedliche Betriebszustände er'äutern.

F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des temperati rab.längigen Schalters, das ein Lochgehäuse 1 mit einem Stüiztbschnlt» aufweist, der mit einem Außengewinde, wie mit 2 gezeigt, für einen Schraubenelneriff mit einer Gewindebohrung versehen Ist, die in einer Wand einer Kühlwasserkammer eines Motors ausgebildet ist. Wenn das Gehäuse l fest an dem Motor angebracht Ist, steht eine BodenwanJ 3 des Gehäuses in Kontakt mit dem Kühlwasser. Innerhalb des Innenraums des Gehäuses sind eine Druckfeder In Form einer Tellerfeder 4, eine erste Bimetalischelbe 5, ein Abstandshalter 6, vine zweite Bimetallschelbe 7 und ein Führungselement 8 aufeinanderfolgend (geser-sn von unten) In der aufgezählten Reihenfolge angeordnet. Das Gehäuse 1 weist eine obere Öffnung auf, welche einen Deckel J2 aufnimmt, welcher das Führungselement 8 hält. Der obere Rand des Gehäuses 1 rund um die Öffnung Ist nach innen hin zu dem

IO

!5

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Deckel 12 vtrstemmt, so daß das Gehäuse 1, das Führungselement 8 und der Deckel 12 miteinander elnstükklg verbunden sind. Die obere Flache des Deckels 12 1st mit einem Dichtharz 13 beschichtet, das für eine hermetische Dichtung zwischen dem Rand der in dem Gehäuse 1 gebildeten Öffnung und den Deckel 12 sorgt.

Eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Abstandshalters 6 1st In Flg. Ib gezeigt, während eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Tellerfeder 4 In FIg-Ic gezeigt Ist. Der Abstandshalter 6 hat die Form einer Scheibe mit ringförmigen Vorsprüngen sowohl an deren oberer als auch an deren unterer Fläche, wobei eine mittige öffnung in Ihr gebildet ist. um den Durchgang eines Betätigungselements in zu ermöglichen. Die Tellerfeder 4 weist fünf Arme auf. die sich radial längs einer abgestumpften Kegelfläche erstrecken. Die Arme berühren die erste Bimetallscheibe 5. während ein flacher Scheibenabschnitt, mit dem die einzelnen Arme verbunden sind, gegen die Bodenwand 3 drückt. Damit trägt die Tellerfeder 4 die erste Bimetallscheibe 5 Innerhalb des Innenraums des Gehäuses 1.

Sowohl die zweite Bimetallscheibe 7 a/s auch das Führungselement 8 sind mit Öffnungen versehen, durch die sich das Betätigungselement 10 erstreckt. Wie bereits erwähnt, erstreckt sich das Betätigungselement 10 ebenfalls durch die in dsm Abstandshalter 6 gebildete Mittelöffnung. An der unteren Oberfläche des Führungselements 8 sind ein ringförmiger Vorsprung 9,, der eine Verschiebung eines ihre Mittelöffnung umgebenden Abschnittes der zweiten Bimetallscheibe In einem bestimmten Betriebszustand (siehe Pig. la und Id) erzwingt, sowie ein weiterer ringförmiger Vorsprung 9₂ ausgebildet, der eine Verschiebung eines Abschnittes der zweiten Bimetallscheibe. der ihrem Außenumfang benachbart ist. In einem weiteren Betriebszustand (siehe Fig le) erzwingt.

Ein erster Leiterstrelfen 14, ist an der oberen Oberfläche des Führuneselements 8 angebracht und erstreckt sich durch den Deckel 12 und das Dichtharz 13 nach außen aus dem Gehäuse 1 heraus. Ein zweiter Leiterstreifen 54j Ist an der inneren Oberfläche des Deckels 12 angebracht und erstreckt sich ebenfalls durch den Deckel 12 und das Dichtharz 13 aus dem Gehäuse 1 heraus. Die Enden des ersten und zweiten Leiierstreifens 14i, 14; die innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sind, sind einander gegenüberliegend mit einem vorgegebenen Abstand da/wischen angeordnet und weisen ein erstes festes Kontaktstück 4 und ein zweites festes Kontaktstück B auf. die an ihnen befestigt sind. Ein Feder-Schaltarm 15 mit einem bewegbaren Kontaktelement C, das an seinem einen Ende angebracht ist. ist fest an der unteren Endfläche des Deckels 12 befestigt, so daß er gegenüber dem oberen Ende des Betätigungselements 10 angeordnet Ist. wobei sein Kentakt C zwischen den festen Kontakten A und B angeordnet ist Es ist zu beachten, daß das Ende des Feder-Schaltarms 15. das von dem Kontaktelement entfernt ist. gefaltet und zwischen dem Deckel 12 und der inneren Oberfläche des Gehäuses I angeordnet ist, so daß es in Kontakt mit der letzteren unter seiner eigenen Federkraft angeordnet ist. Es ist ferner zu beächten, daß der Feder-Schaltarm 15 normalerweise so vorgespannt ist. daß sein Kontaktelement C federnd gegen das erste feste Kontaktstück A gepreßt ist.

In einem Temperaturbereich, der als Standard-Betriebsbereich der Wassertemperatur des Motors zum Zwecke der Reinigung des Abgases betrachtet wird, welcher im folgenden als mittlerer Temperaturbereich bezeichnet wird, nehmen die erste und zweite Bimetaltschelbe 5 und 7 die In Flg. 1 d gezeigte Konfiguration ein. In einem Temperaturbereich, der niedriger als der mittlere Bereich Ist, der Im folgenden als Nleder-Temperaturberelch bezeichnet wird, nehmen sie die In Flg. 1 a bezeichnete Konfiguration ein, während In einem Temperaturbereich, der höher als der mittlere Temperaturbereich 1st, und Im folgenden als Hochtemperaturbereich bezeichnet wird, sie die In Flg. 1 e gezeigte Konfiguration einnehmen. Als Ergebnis der Wechselwirkung zwischen den Bimetallscheiben 5,7, der Tellerfeder 4, dem Abstandshalter 6, den Vorsprüngen 9,, 9₂, dem Betätigungselement 10 und dem Feder-Schaltarm 15 finden Schaltvorgänge In Abhängigkeit von der Temperatur statt, wie dies In Tabelle 1 gezeigt 1st. wobei angenommen ist, daß das Gehäuse 1 Bezugspotential hat.

Tabelle I

Temperatur- Fig. Potential der Leiterzstreifen bereich 14| 14j

30

35

50

55

Nieder	Ia	Bezugs	X
		potential
mittlerer	Id	X	X
Hoch-	Ie	X	Bezugspotential

65 In der Tk«slle 1st mit X das Potential bezeichnet, das an die Leiterstrelfen 14₍ und 14₂ angelegt Ist.

In dem NIeder-Temperaturberelch drückt, wie In Fig. la gezeigt, die zweite BImeiallschelbe 7 den Abstandshalter 6 nieder, welcher wiederum die erste Bimetallsclieibe 5 niederdrückt, welche ihrerseits die Tellerfeder 4 niederdrückt, was zur Folge hat, daß die Tellerfeder 4 durch die Summe der Biegekräfte, die durch die erste und zweite Bimelaltscheibe angelegt werden, zusammengedrückt wird, was bewirkt, daß das Betätigungselement 10 nach unten verschoben ist. Im mittleren Temperaturbereich ist, wie fn Flg. 1 d gezeigt Ist, die zweite Bimetallscheibe weniger durchgebogen, was eine Aufwärtsbewegung des Abstandshalters 6 erlaubt. Ferner biegt sich die erste Bimetallscheibe zu der entgegengesetzten Seite. Somit ist die Tellerfeder 4 lediglich einer verringerten Kraft von der zweiten Bimetallscheibe 7 ausgesetzt, was eine Ausdehnung der Tellerfeder 4 erlaubt. Als Ergebnis hiervon wird das Betätigungselement 10 einer Aufwärtsbewegung unterzogen, deren Größe der Summe der Ausdehnung der Tellerfeder 4 und einer Verschiebung der ersten Bimetallscheibe 5 In Aufwärtsrichtung entspricht. Dies bewirkt eine AufwS-^bewegung des Feder-Schaltarms 15, wobei das Kontakteiement C von dem ersten festen Kontaktstück A wegbewegt wird. Wenn die Temperatur weiter anwächst und den Hoch-Temperatnrbereich erreicht, biegt sich die zweite Bimetallscheibe 7 ebenfalls zu der entgegengesetzten Seite; wobei sich der Abstandshalter 6 um das maximale Ausmaß nach oben bewegt, was eine weitere Ausdehnung der Tellerfeder 4 erlaubt. Folglich hebt das Betätigungselement 10 den Feder-Schaltarm 15 weiter an, was das Kontaktelement C In Anlage mit dem zweiten festen Kontaktstück B bringt, wie dies In Flg. 1 e gezeigt ist. Es Ist zu beachten, daß die Breite der jeweiligen Temperaturbereiche auch durch den Abstand zwischen den Kontakten A und 3 und die Dicke des Kontakts C bestimmt Ist

Somit kann ein einziger Temperaturschalter verwendet werden, um zumindest drei Temperaturbereiche zu messen, wie dies In Tabelle 1 dargestellt ist. Die Leiterstrei-

fen 14i und 14j können als Anschlüsse verwendet werden, an denen der Temperaturbereich gemessen wird, um die Reinigung des Abgases oder den Zündzeltpunkt entsprechend dem gemessenen Potential zu steuern, oder sie können direkt als Schaltanschlüsse verwendet Werden, s die die Energieversorgung des zu steuernden Apparates regeln.

Bei dem !n FI g. 2 a gezeigten Ausführungsbelsplel Ist der Abstandshalter 6 mit einem ringförmigen Vorsprung lediglich an seiner unteren Oberfläche versehen, während to das Führungselement 8 mit einem ringförmigen Vorsp'ung 9) lediglich an seinem Boden-Außenumfang versehen Ist.

Die erste Bimetallscheibe S biegt sich jeweils nach der entgegengesetzten Seite, wenn die Grenze zwischen dem !5 mittleren und dem Hoch-Temperaturbereich unter- bzw. überschritten wird. Die zweite Bimetallscheibe 7 drückt die Tellerfeder 4 lediglich Im Nleder-Temperaturberelch nach unten und biegt sich auf die entgegengesetzte Seite, wenn die Grenze zwischen dem Nieder- und dem mlttleren Temperaturbereich überschritten wird Der Im mittleren Temperaturbereich von dem Schalter angenommene Zustand 1st In Fig. 2 b gezeigt, während der Im Hoch-Temperaturbereich angenommene Zustand In FI g. 2 c gezeigt 1st. Das Potential an den Kontaktstücken A und B bei diesem Ausführungsbelsplel 1st In Tabelle 1 gezeigt.

Bei dem in FI g. 3 a gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Abstandshalter 6 die Form eines Rings. Ein Flansch 1! 1st an dem Betätigungselement 10 im Bereich seines unteren Endes gebildet. Die erste und die zweite Birneteilscheibe 5 und 7 entsprechen den In FI g. 2 a gezeigten. Im Nfeder-Temperaturbereich drückt die zweite Blmetallschelbe 7 gegen die obere Oberfläche des Flansches 11, wie dies In Fig. 3 a gezeigt ist, so daß sie das Betätigungselement 10 nach unten schiebt. In dem mlttleren und dem Hoch-Temperaturbereich hebt die erste Blmetallschelbe 5 das Betätigungselement 10 an. Das Potential an den Kontaktstücken A und B Ist in Tabelle 1 gezeigt. Der Im mittleren Temperaturbereich angenommene Zustand Ist In Flg. 3b gezeigt, während der Im Hoch-Temperaturbereich angenommene in Fig. 3 c gezeigt Ist.

Bei einem In Fig. 4a gezeigten Ausführungsbeisp/el hat die Tellerfeder 4 vier Arme statt fünf, wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen. Der Abstandshalter 6 hat *5 die Form eines Ringes, wobei das Betätigungselement 10 mit einem Flansch 11 versehen Ist. Die zweite Bimetallscheibe 7 zeigt eine Temperatur-Verformungscharakteristik, die ähnlich der der in Fig. 2 a gezeigten Scheibe Ist. Die erste Bimetallscheibe 5 zeigt eine derartige Verfor- 3> mungscharakteristik, daß sie im Nieder- und mittleren Temperaturbereich einen verringerten Hub erzeugt, um das Betätigungselement 10 nach oben anzuheben, während sie sich im Hoch-Temperaturbereich auf die entgegengesetzte Seite biegt, um eine weitere Verringerung des Hubs zu erzeugen, durch den das Betätigungselement 10 angehoben wird. Im Nleder-Temperaturbereteh neigt die zweite Blmetallschelbe 7 dazu, das Betätigungselement 10 niederzudrücken; dieser Tendenz wird durch die erste Blmetallschelbe 5 Widerstand entgegengesetzt Als Ergebnis der Biegekraft der beiden Scheiben 5 und 7, die auf die Tellerfeder 4 wirkt, wird die letztere stark zusammengedrückt, wodurch das Betätigungselement U den Feder-Schaltarm IS nicht anhebt. Im mittleren Temperaturbereich biegt sich die zweite Bimetallscheibe 7 auf die entgegengesetzte Seite, und die Biegung der ersten Blmetallschelbe S verringert sich, so daß sich die Tellerfeder 4 maximal dehnt. Dies bewirkt, daß sich die erste Blmetallschelbe 5 nach oben bewegt, so daß das Betätigungselement 10 nach oben um einen erhöhten Hub gehoben wird. Dadurch wird der Feder-Schaltarm 15 nach oben bewegt, wodurch das Kontaktelement C In Anlage mit dem Kontaktstück B gebracht wird. Im Hochtemperaturbereich bleibt die Ausdehnung der Tellerfeder 4 unverändert, die erste Blmetallschelbe S biegt sich jedoch auf die entgegengesetzte Seite, wodurch sich das Betätigungselement 10 niederbewegt, bis das Kontaktelement C In Eingriff ITiU dem Kontaktstück A steht. Die In Abhängigkeit von dem Temperaturbereich erreichten Schaltvorgänge sind in Tabelle 2 zusammengefaßt:

Tabelle 2

Temperatur- Fig. Potential der Leiterstreiren bereich 14| H2

No. 1 niedrig 4a

No. 2 niedrig

bis mittel No. 3 mittel

No. 4 mittel bis hoch

No. 5 hoch

4b

4c

Bezugspotential X

X X

Bezugspotential

X X

Bezugspotential X

In der obigen Tabelle bedeutet X das an die Lelterstrelfen I4i, 14} angelegte Potential.

Bei diesem Ausführungsbelsplel entspricht das Potential der Leiterstreifen 14i, 14₂ der Zahl der Temperaturbereiche, wenn der Schalter über die Temperaturbereiche I bis 3 oder 3 bis 5 arbeitet. Wenn der Schalter alle Temperaturbereiche 1 bis S abdeckt, 1st es notwendig, den jeweiligen Temperaturbereich durch Vergleich des vorliegenden Potentials mit den vorhergehenden Zuständen zu bestimmen. Hierzu werden die Änderungen des Potentials der Leiterstrelfen 14i und 14i beginnend von einem Startpunkt, beispielsweise dem Kaltstart des Motors, aufgetragen, wodurch der jeweilige Temperaturbereich eindeutig bestimmt werden kann.

Bei dem in FIg. 5 a, 5 b, 5 c gezeigten Ausführungsbelsplel berührt die zweite Blmetallschelbe 7 die untere Oberfläche des Flansches 11. Pie Temperatur-Verformungscharakterlstlk der ersten und der zweiten Bimetallscheibe 5, 7 entspricht der der in Fig. I a gezeigten Scheiben 5 bzw. 7. Der Schaltvorgang bei einer Temperaturtnderung bei diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem In Fig. 4 a gezeigten und ist In der folgenden Tabelle 3 zusammengefaßt:

Tabelle 3

Temperatur- Fig. Potential der Leiterzstreifen bereich 14j 142

No. 1 niedrig

No. 2 niedrig bis mittel

No. 3 mittel

No. 4 mittel bis hoch

No. 5 hoch

5a

5b

5c

Bezugspotential

X X

Bezugspotential

X Bezugspotential

ßel dem In FI g. 6 a gezeigten Ausführungsbelsplel 1st das Führungselement 8 mit ringförmigen Vorsprüngen 9|, 9₂ versehen. Im Nleder-Temperaturberelch drückt die zweite Bimetallscheibe 7 gegen den Vorsprung 9, und den Abstandshalter 6. Dadurch wird letzterer nledergedrückt, wie dies In Flg. 6 a gezeigt Ist. Im mittleren Temperaturbereich biegt sich die zweite BImetallschelbe 7 auf die entgegengesetzte Seite. Die erste BImetallschelbe 5 biegt sich auf die entgegengesetzte Seite Im Hoch-Temperaturbereich. Der bei diesem Ausführungsbeisplel auftretende Schaltvorgang Ist In Tabelle 2 gezeigt. Der Zustand, den der Schalter Im mittleren Temperaturbereich annimmt. Ist In Flg. 6b gezeigt, während der Zustand im Hoch-Temperaturbereich In Flg. 6c gezeigt lsi.

Bei einem In Flg. 7 a gezeigten Ausführungsbelsplel drückt die zweite BImetallschelbe 7 gegen den Vorsprung 9j an das Führungselement 8 und den Abstandshalter 6. Hierdurch wird letzterer niedergedrückt, wie dies In Flg. 7 a gezeigt Ist. Die erste BImetallschelbe 5 biegt sich auf die entgegengesetzte Seite Im Hoch-Temperaturbereich. Die zweite BImetallschelbe 7 biegt sich auf die entgegengesetzte Seite Im mittleren Temperaturbereich. Der bei diesem Ausführungsbelsplel auftretende Schaltvorgang ist in Tabelle 2 gezeigt. Der Zustand, den der Schalter im mittleren Temperaturbereich einnimmt, ist In Fig. 7 b gezeigt, während der Zustand im Hoch-Temperaturbereich in Flg. 7 c gezeigt Ist.

Dsr Eingriff des bewegbaren Kontaktes mit dem einen oder dem anderen der festen Kontakte bzw. der Nichteingriff mit einem der festen Kontakte entspricht somit drei Zuständen, die die Bestimmung der Temperatur in mindestens drei unterschiedlichen Bereichen erlaubt.

Es werden also mindestens zwei Bimetalle mit unterschiedlichen Temperaturverformungscharakteristiken mit einem dazwischen angeordneten Abstandshalter innerhalb eines Oehäuses zusammen mit einem Führungselement angeordnet, so daß sie in Axialrichtung des Gehäuses verschiebbar sind. Eines der Bimetalle Ist mit einer Öffnung versehen, durch die sich das mit der Achse ausgerichtete Betätigungselement erstreckt, wobei das eine Ende des Betätigungselements von dem anderen Bimetall getragen wird. Das Betätigungselement erstreckt sich durch das Führungselement und ragt aus diesem heraus. Mindestens drei elektrische Kontakte, die voneinander Isoliert sind, sind innerhalb des Raumes des Gehäuses angeordnet, In den das andere Ende des Betätigungselements ragt, und sind auf einer geraden Linie angeordnet, die parallel zu der Achse des Gehäuses 1st. Der mittlere der Kontakte Ist fest an dem einen Ende eines Feder Schaltarmes angebracht, der auf dem Bewegungsweg des anderen Endes des Betätigungselements angeordnet Ist. Das andere Ende des Feder-Schaltarmes Ist In Kontakt mit dem Gehäuse angeordnet. Nimmt man an, daß das Gehäuse den Bezugspegel darstellt, so steht der Kontakt an dem Feder-Schaltarm mit einem der beiden verbleibenden Kontakte In Eingriff, der dann ebenfalls Bezugspegel annimmt, während der andere ein Isoliertes Niveau annimmt (1. Zustand), wenn das Betätigungselement von dem Feder-Schaltarm abgesetzt Ist. Wenn das Betätigungselement eine kleine Verschiebung des Feder-Schaltarms bewirkt, bewegt sich der Arm von dem einen Kontakt weg, wodurch beide Koniakte ein Isoliertes Niveau (2. Zustand) annehmen. Wenn das Betätigungselement eine weitere Verschiebung des Feder-Schaltarms bewirkt, steht der Kontakt an dem Arm mit dem anderen der beiden verbleibenden Kontakte In Eingriff, welcher Bezugspegel annimmt, während der andere auf einem isolierten Niveau gehalten wird (3. Zustand). Das Betätigungselement wird in der vorstehend erläuterten Weise entsprechend der Verformung der Blmetailschelben verschoben, die entsprechend einer Temperaturänderung auftritt. Auf diese Weise ist der Temperaturschalter In der Lage, mindestens drei unterschiedliche Temperaturbereiche zu messen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Temperamrabhängiger Schalter mit einem geschlossenen zweigeteilten Gehäuse, einem in diesem angeordneten und das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Zwischenraum unterteilenden Führungselement zum Führen eines Betätigungselements für die Betätigung eines federnd bewegbaren Schaltkontakts, mit 7wei bei jeweils unterschiedener Temperatur ihren Durchbeegungszustand ändernden Bimetallscheiben. die unter Zwischenlage eines Abstandhalters im ersten Zwischenraum angeordnet sind, wobei das Betätigungselement mit seinem einen Ende mit einer der Bimetallscheiben und mit seinem anderen Ende mit dem im zweiten Zwischenraum angeordneten Schaltkontakt in EingrifF steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (10) mit derjenigen ersten Bimetallscheibe (5) in Eingriff steht, die auf de·· dem Führungselement (8) abgewandten Seite des Abstandshalters (6) angeordnet ist. daß die zweite Bimetallscheibe (7) und der Abstandshalter (61 öffnungen für den Durchtritt des Betätigungselements (10) aufweisen und daß auf der dem Betätigungselement (10) abgewandten Seite der ersten Bimetatlscheibe (5) eine mit dieser und einer Wand des Gehäuses in Anlage stehende Druckfeder (4) vorhanden ist.

2. Schalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zw ei ortsfeste elektrische Koniaktstücke C-I. B) vorhanden sind, zwischen denen der bewegbare Schaltkontakt (15. O angeordnet ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 rjer 2. dadurch gekennzeichnet, daß da? FührLngse' ;ment (8) an seiner der zweiten Bimeiallscheibe (7» zugewandten Stirnfläche zwei ringförmige Vorsprünge (9,. 9..) aufweist, von denen der eine nahe dem Rand des Führungselements (8) und der zweite die das Führungselement (8) durchsetzende, das Betätigungselement (10) aufnehmende Führungsöffnung direkt umgebend angeordnet ist.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (6) an seiner Uer ersten Bimetallscheibe (5) zugewandten Seite einen nahe seinem Rand angeordneten ringförmigen Vorsprung aulweist.

5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (6) an seiner der zweiten Bimeiallscheibe (7) /ugewandien Seile einen nahe seinem Rand angeordneten ringförmigen Wirsprung aufweist.

(>. Schaller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (6) die Form eines Rings besitzt.

⁷ S'-'h :!!!·_"■ π-"''¹ «'inpm lU'r vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (10) einen Flansch (11) aufweist, der /wischen der ersten und der zweiten Bimetallscheibe (5 b/w. 7) für eine Anlage an der zweiten Bimetallscheibe (7) angeordnet ist.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis b. dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (10) einen Flansch (11) aufweist, der zwischen dem Führungselement (8) und der /weiten Hlnietallschclbe (7) für eine Anlage an der zweiten Bimeiallscheibe (7) angeordnet Ist.

9. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-

feder (4) die Form einer Tellerfeder besitzt.

10. Schalter nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß ,Ie Tellerfeder eine Vielzahl von Armen, die sich längs einer abgestumpften Kugelfläche erstrecken, und einen gemeinsamen ebenen Plattenabschniti aufweist, an dem die Arme befestigt sind.

11. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Gehäuses (1) mit einem Gewinde (2) versehen ist.

12. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1.13) aus einem eine Öffnung aufweisenden Gehäuse-Grundteil (1) und einem die Öffnung des Gehäuse-Grundteils (1) verschließenden Deckelelement (13) besteht und daß der Schaltkontakt (15. O zwischen zwei im zweiten Zwischenraum angeordneten elektrischen Kontaktstücken (A. B) bewegbar ist. von denen das eine (A) an der dem Deckelelement (13) gegenüberliegenden Stirnfläche des Führungselements (8) und das zweite (B) dem ersten Kontaktstück C4J gegenüberliegend am Deckelelement (13) angeordnet ist.