DE3220738A1 - Thermisch betaetigter schalter - Google Patents

Thermisch betaetigter schalter

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DE3220738A1
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    • H01H37/48Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid with extensible rigid rods or tubes

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  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

  • Thermisch betätigter Schalter
  • Die Erfindung betrifft einen thermisch betätigten Schalter.
  • Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit thermisch betätigten Schaltern einfacher Bauart, die jedoch relativ zuverlässig arbeiten und kostengünstig sind.
  • Bei herkömmlichen Schaltern dieser Art ist die Kostruktion auf minimale Herstellungskosten ausgelegt, was zu Mängeln führt, die bis zu einem Versagen des Schalters gehen können. Zum Beispiel sind bei herkömmlichen Schaltern Heizelemente außenseitig aufgewickelt, und/oder es werden Betätigungselemente verwendet, die einen Wicklungsdorn und/ oder eine Drahtwicklung aufweisen, zu deren Verwirklichung äußerst schwierig zu beherrschende Drahtgrößen benötigt werden, so daß diese Elemente auf den Einsatz bei niedrigen Spannungen von insbesondere 120 V begrenzt sind, und dies ist oft sogar unerreichbar, so daß zum Erwärmen 24 V oder weniger verwendet werden müssen.
  • Durch die Erfindung wird ein thermisch betätigter Schalter geschaffen, der neuartige Kenndaten und Fähigkeiten aufweist. Dieser Schalter umfaßt eine auf Wärme ansprechende Einheit, die eine Umhüllung für eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung bildet, so daß die Umhüllung von innen aufgewärmt wird. Die Umhüllung enthält ein auf Wärme ansprechendes Element, das die Form einer flachen Platte aufweist, welche eine Seite der Umhüllung bildet und sich bei Erwärmung in Längsrichtung ausdehnt. Beim Abkühlzyklus wird Wärme aus der Einheit abgeleitet, indem sie von dieser nach außen abfließt, während die Wärmeausbreitung beim Erwärmen innerlich stattfindet.
  • Das auf Wärme ansprechende Element ist einem schwenkbar gelagerten Kurbelhebel so zugeordnet, daß es den kürzeren Arm desselben erfaßt, um den Hebel zu verdrehen, wenn die auf Wärme ansprechende Einheit sich in Längsrichtung dehnt. Der Kurbelhebel ist in Eingriff mit einer angelenkten Blattfeder, die ihrerseits in Berührung mit dem Betätigungselement eines Schalters ist, bei dem es sich um einen handelsüblichen Mikroschalter handeln kann.
  • Der Schalter ist insgesamt von einfacher Bauweise, benötigt eine minimale Anzahl von Teilen und ist so konstruiert, daß er äußerst klein und miniaturisiert gebaut werden kann, jedoch seine volle Wirksamkeit behält und bereits durch sehr niedrige Energien oder Leistungen anspricht.
  • Durch die Erfindung wird insbesondere das folgende erreicht: Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zeitliche Steuerung, die Genauigkeit und die Steuerbarkeit verbessert werden, indem eine Trennung zwischen den Faktoren hergestellt wird, die für die Erwärmung bzw.
  • Abkühlung bestimmend sind. Die Erwärmungszeit und die Abkühlzeit in einem Zyklus werden also getrennt voneinander gesteuert.
  • Ferner wird erreicht, daß die elektrische Heizleistung erhalten bleibt, indem die elektrische Heizeinrichtung im Inneren der auf Wärme ansprechenden aktiven Einheit angeordnet wird.
  • Eine weitere besondere Eigenschaft des erfindungsgemäßen Schalters besteht darin, daß die Abkühlzeit gesteuert und optimal ausgelegt werden kann, indem die gesamte Isolierung des Heizelements gegenüber der Abkühl- bzw.
  • Wärmeabführungsseite entfernt wird und indem die Masse der verschiedenen Elemente geeignet ausgelegt wird, die Kühlflächen abgestimmt werden, die Isolierung verändert wird usw..
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schalter kann die eingangsseitig erzeugte Wärme durch eine Spannung gesteuert werden, und zwar derart, daß die gewünschte Dehnung des Heizelementes erreicht wird.
  • Bei dem erfindungsgmäßen Schalter werden Widerstandselemente mit einem zentralen Kern verwendet, die frei sind von den Mängeln einer Widerstandswicklung mit äußerlich bewickeltem Kern, so daß eine Anwendung bei praktisch allen vorkommenden Spannungen möglich ist, z.B. bis zu 480 V oder mehr. Dies wäre mit äußerlich aufgewickelten Heizelementen bei kleinen Gehäusen unmöglich.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schalter wird ein flaches, ausgestanztes Element verwendet, das sich liniear ausdehnt und so gestaltet ist, daß es einen Dreh- bzw. Stützpunkt aufweist, um jegliche geschweißten oder hartgelöteten Teile zu vermeiden und eine absolute Festlegung der Abmessungen vermeiden können.
  • Der erfindungsgemäße Schalter enthält ein Element, das sich ohne Verformung ausdehnt, und weist Eigenschaften hinsichtlich Wärmehaltung und Wärmeableitung auf, die zu einer praktisch hundertprozentigen Ausnutzung der entwickelten Wärme für die Ausdehnung füren.
  • Das aktive Dehnungselement ist so ausgebildet, daß es eine hohe Steifigkeit gesitzt und sich trotz einer geringen Masse nicht verformt. Alle Elemente des Schalters sind so ausgerichtet, daß sie eine gemeinsame Symmetrieebene aufweisen.
  • Der erfindungsgemäße Schalter ist komptakt und einfach aufgebaut; er weist zwei einfache Seitenplatten auf, die den Schalter halten, wobei diese Platten längs der Materialebene unter Spannung gesetzt sind und denselben Wärmedehnungskoeffizient wie das aktive Dehnungsteil aufweisen; vorzugsweise sind sie aus demselben Material wie dieses hergestellt. Vorzugsweise sind ferner alle Elemente aus rostfreiem Stahl oder einem anderen Material mit einem hohen Wärmedehnungskoeffizienten.
  • Der erfindungsgemäße Schalter zeichnet-sich ferner dadurch aus, daß die Schaltereinheit geschützt ist und eine Berührung mit heißen Teilen vermieden wird, so daß keine Verbrennungen vorkommen können.
  • Alle arbeitenden Teile des Schalters sind aus demselben Werkstoff, so daß eine der Konstruktion innewohnende Eigenschaft darin besteht, daß sie gegen Umgebungstemperaturschwankungen kompensiert ist.
  • Der Schalter kann bei hohen Temperaturen arbeiten, besitzt einen starren Aufbau und ermöglicht eine gedrängte Bauweise.
  • Nachdem der Schalter betätigt worden ist, wird die Wärmeentwicklung an den Heizelementen automatisch abgeschaltet oder vermindert, um eine getrennte Steuerung der Erwärmung und des Abkühlens zu erleichtern.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eineExplosionsansicht einer bevorzugten Ausführungsform; Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 1; Fig. 3 und 4 Schnittansichten weiterer Ausführungsformen.
  • Der erfindungsgemäße Schalter kann sehr klein ausgebildet werden, z.B. im Format 37 x 25 mm (1,5 x 1 Zoll).
  • Er weist zwei Seitenplatten 10, 11 auf. Diese Teile des Schalters sind vorzugsweise aus einem Werkstoff, der jeweils denselben Wärmedehnungskoeffizient aufweist, z.B. rostfreier Stahl. Die Platten sind im Abstand voneinander parallel gehalten durch Abstandshalter 12 und 14, deren Enden einen verminderten Durchmesser aufweisen und in Löcher 16, 17 in der Platte 10 sowie 18, 19 in der Platte 11 hineinpassen.
  • Die Patten werden durch Schrauben 24, 26 zusammengehalten, die sich durch Löcher 27 und 28 in der Platte 11 bzw. Löcher 29 und 30 in der Platte 10 hindurcherstrekken und durch Muttern 32 bzw. 34 gesichert sind.
  • Die Schrauben erstrecken sich ferner durch Öffnungen in einem Mikroschalter 40 hindurch, der zwischen den Platten gehalten ist, unter Zwischenfügung von Scheiben 41, 42, 43 und 44.
  • Der Mikroschalter kann von irgendeiner herkömmlichen Art sein; er weist einen Betätigungsknopf 50 auf, wobei es sich um einen Schalter mit Schnappeffekt handelt, der mit Anschlüssen 51, 52 und 53 versehen ist.
  • Das thermisch wirksame Teil des Schalters ist in der Explosionsansicht in Fig. 1 erkenntlich und ist in Fig. 2 im Schnitt gezeigt. Mit 60 ist ein auf Wärme ansprechendes Element bezeichnet, das vorzugsweise ein Teil aus rostfreiem Stahl ist, das als ausgestanztes Einzelteil in der gezeigten Form ausgebildet ist. An seinem einen Ende weist es eine ausgestanzte Ausnehmung auf, die mit 62 bezeichnet ist und einem später zu erläuternden Zweck dient. An seinem anderen Ende weist es zwei abstehende Laschen auf, von denen eine mit 64 bezeichnet ist und geeignet ist, in rechtwinkligen Öffnungen 66 und 68 in den Platten 10 und 11 Aufnahme zu finden, und zwar zu einem später noch zu erläuternden Zweck.
  • Mit 72 ist ein Flachteil bezeichnet, das eine Rinne 73 bildet, die zwei Seitenflansche aufweist, wie in Fig. 1 ersichtlich ist, die z.B. an der Unterseite der Platte 60 angeschweißt sind und eine Umhüllung für das thermisch aktive Element bilden.
  • Das thermisch aktive Element bzw. die thermisch aktiven Elemente sind mit 78 und 79 bezeichnet, und es handelt sich um Widerstände, die handelsüblich sind und an der mit 80 bezeichneten Stelle miteinander verbunden sind; ihre Endanschlüsse 81 und 82 sind an Leitungen 84 und 85 angeschlossen.
  • Die Heizwiderstandselemente 78 und 79 ineralu der Umhüllung, die durch die Platte 70 und das Flachteil 72 gebildet ist, können in eingeeignetes Material 94 eingebettet sein. Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß bei Einwirkung von Wärme auf das wärmeempfindliche bzw. dehnbare Teil 60 diese Einwirkung von der Innenseite her erfolgt, während die Wärmeableitung aus der Einheit über einen anderen Weg erfolgt, der sich auf der Außenseite der Einheit befindet.
  • Innenseitig angeordnete Heizelemente sind besonders günstig, da keine erzeugte Wärme verlorengeht, denn diese kann nur über das thermisch aktive Element nach außen entweichen.
  • Mit 100 ist ein Hebelteil bezeichnet, das die Form eines gekröpften Hebels mit einem längeren Arm 102 und einem kürzeren Arm 104 aufweist und auf einem Schwenklager 106 gelagert ist, das sich durch ein Loch 108 in diesem Teil 100 hindurcherstreckt. Die Enden des Schwenklagers bzw.
  • Lagerstiftes 106 sind in Löchern 112, 114 in den Platten 10 und 11 aufgenommen, unter Zwischenfügung von Lochscheiben 120, 122 auf jeder Seite.
  • Der kürzere Arm 104 ist innenseitig mit einer Rille 130 versehen, die ein Schwenklager für das mit einer Aussparung versehene Ende 62 des aktiven, plattenförmigen Teiles 60 bildet.
  • Mit 136 ist ein starrer Hebel bezeichnet, der vorzugsweise aus demselben Material hergestellt ist und die Form einer Rinne aufweist, mit Seitenflanschen 137 und 138, die mit abstehenden Endstücken 140, 142 versehen sind, von denen jedes mit einem Loch versehen ist, um dell Schwenklagerstift 106 aufzunehmen.
  • Der Boden des rinnenförmigen Teiles 136 ist mit einem Längsausschnitt 139 versehen. In diesem Längsausschnitt befindet sich ein flexibles Blattfederteil 141, dessen Ende vom Boden des rinnenförmigen Teils 136 nicht getrennt ist. Dieses Teil gelangt in Eingriff mit dem Betätigungsknopf 50 des Mikroschalters 40, um eine begrenzte Elastizität vorzusehen, die den Zweck hat, zu verhindern, daß der Mikroschalter in einem seiner Schaltzustände oder in einer Zwischenstellung festgehalten wird.
  • Das Teil 100 paßt in die Rinne des rinnenförmigen Teils 136 hinein, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und diese beiden Teile können um das durch den Schwenklagerstift 106 gebildete Zentrum verschwenkt werden.
  • Die Unterseite des Teils 13 6 ist in Eingriff mit dem Betätigungsknopf 50 des Mikroschalters 40, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.
  • An einem Ende des aktiven, plattenförmigen Teils 60 befindet sich ein Loch 150, durch welches hindurch zu einer Einstellschraube 152 Zugang ist, die in das Teil 102 des Hebels 100 eingeschraubt ist, wobei diese Schraube von einer Schraubenfeder 154 umgeben ist, die sich zwischen dem Teil 102 und dem Ende des Teils 60 befindet. Diese Schraube. ermöglicht eine Einstellung, durch die Herstellungstoleranzen in dem System nach Zusammenbau kompensiert werden können.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß nach dem Zusammenbau der Teile das mit der Aussparung versehene Ende 62 des plattenförmigen Teils 60 in der Rille 130 aufgenommen ist, die ein Schwenklager bildet.
  • Die Feder 154 drückt die Teile 60 und 100 voneinander fort, vorausgesetzt, daß die Einstellung so vorgenommen wurde, daß Herstellungstoleranzen in der oben erläuterten Weise kompensiert sind.
  • Der beschriebene Schalter weist bestimmte Eigenschaften und Fähigkeiten auf, auf die nun näher eingegangen werden soll. Der Schalter hat die Eigenschaft, daß er eine selbsttätige, vollständige Temperaturkompensation hinsichtlich Umgebungstemperaturschwankungen gewährleistet.
  • Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß alle Teile des Schalters aus Werkstoffen mit demselben Wärmedehnungskoeffizient bzw. aus demselben Material gebildt sind.
  • Die Vorrichtung kann daher in Umgebungen verwendet werden, deren Temperatur in einem weiten Bereich schwanken kann. Dies ist besonders wichtig, wenn berücksichtigt wird, daß der Schalter sehr klein gebaut werden kann, so daß die Wärmedehnung des auf Wärme ansprechenden Elementes z.B. nur etwa 0,08 mm beträgt.
  • Eine weitere bedeutende Eigenschaft des Schalters besteht darin, daß alle wesentlichen Teile des Betätigungsmechanismus sich in einer einzigen Ebene befinden bzw. eine gemeinsame Symmetrieebene aufweisen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist diese Ebene eine solche, die parallel zu den beiden Seitenplatten ist. Durch diese Konstruktion unterliegen die Bauteile keinerlei Deformierung oder Verwindungsmomenten, mit dem Ergebnis, daß eine verbesserte Steifigkeit erreicht wird.
  • Diese Betrachtung gilt auch für Schwerkräfte, die sonst aufgrund der Geometrie der verschiedenen Teile zu Deformierungen führen könnten. Die Außenseiten der Platten sind wendbar, da sie einander gleich sind.
  • Der Schalter kann gewünschtenfalls mit einer Abdeckung versehen werden. Die Anschlüsse des Mikroschalters sind in entsprechende Aufnahmen in einer gedruckten Schaltungskarte einsetzbar, so daß der Schalter selbst direkt auf dieser Karte sitzt. Bei einem solchen Aufbau nimmt er auf der Karte einen minimalen Platz ein. Andererseits kann der Schalter an einer gedruckten Schaltungskarte oder auf einem Sockel aufrecht stehend befestigt werden, wobei die Anschlüsse des Mikroschalters nach oben weisen.
  • Dabei wird er dann vorzugsweise mittels eines Metallstreifens befestigt. An den Anschlüssen des Mikroschalters können dann Schnellbefestigungsanschlüsse direkt befestigt werden, die mit dem Mikroschalter gleich mitgeliefert werden. Das von dem Schalter und von seinen aktiven Elementen eingenommene Volumen ist minimal und stellt gewöhnlich nur einen Bruchteil des Volumens dar, das andere Schaltereinheiten benötigen. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der Schalter Eigenschaften aufweist, die ihn geeignet machen, mit andersartigen Einheiten in Wettbewerb zu treten, die ähnliche Funktionen haben, und zwar selbst bei hohen Schaltlasten und unter den engen Raumverhältnissen bei verschiedensten Elektronikanwendungen.
  • Wenn bei der bezeigten Stellung auf den Knopf 50 des Mikroschalter 40 durch das Teil 141 ein Druck ausgeübt wird, so gelangt der Mikroschalter in eine seiner Schaltstellungen.
  • Wenn dem thermisch betätigten Schalter über die Leitungen 84 und 85 Strom zugeführt wird, erzeugen die Elemente 78 und 79 Wärme, die das plattenförmige Teil 60 aufwärmt, welches sich dann in Längsrichtung ausdehnt, um eine Kraft auf den kurzen Arm 104 des Kurbelarms 100 auszuüben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt diese Ausdehnung z.B. etwa 0,08 mm.
  • Die durch die Ausdehnung ausgeübte Kraft bewirkt eine Verschwenkung des Hebels 100 um den Schwenklagerstift 106 herum entgegen der Wirkung der Feder 154, so daß der auf den Knopf ausgeübte Druck 50 gelöst wird, damit der Mikroschalter 40 in seine andere Schaltstellung gelangen kann Wenn das plattenförmige Teil 60 sich in Längsrichtung dehnt und den Hebel 100 verschwenkt, erfährt das plattenförmige Teil 60 eine geringe Winkelbewegung. Dies wird durch die Laschen 64 an dem plattenförmigen Teil 60 kompensiert, die in Öffnungen 66 aufgenommen sind, die ein ausreichendes Spiel aufweisen, um diese geringe Winkelbewegung bzw. Drehung zuzulassen.
  • Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der innerhalb eines Teils 72 ein Thermistorelement 160 angeordnet ist, das sich in Reihe mit den Heizelementen 78 und 79 befindet. Hierbei handelt es sich um ein Element, dessen Widerstandswert sich mit der Temperatur verändert. Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt der Widerstandswert mit der steigenden Temperatur zu, so daß bei Ansteuerung der Widerstandselemente 78 und 79, die die zeitbestimmenden Elemente sind, der Widerstand im Stromkreis zunimmt, wodurch der fließende Strom vermindert wird, um den Energiebedarf zu vermindern, eine unnötige Erhitzung zu vermeiden und die Eigenschaft weiter zu fördern, daß die Erwärmungszeit und die Abkühlzeit voneinander unabhängig gesteuert werden können.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die ähnlich arbeitet wie die nach Fig. 3. Bei dieser Ausführungsform ist ein Schaltkontakt 166 vorgesehen, der normalerweise den Stromkreis der Heizelemente 78 und 79 bzw. die Anschlußleitungen 84 und 85 schließt.
  • Er wird von einem Teil 168 getragen, der gegen eine Schraubenfeder 169 wirkt und mit einem Anschlag 170 in Eingriff gelangen kann, der sich an dem Hebelteil 136 befindet. In seiner oberen Stellung gelangt es mit einem Anschlag 171 in Eingriff. Mit 174 ist ein abgezweigter Stromkreis bezeichnet, in dem ein Widerstand 176 liegt.
  • Nachdem der Mikroschalter 40 durch den Knopf 50 betätigt wurde, gelangt das Hebelteil 136 in Eingriff mit dem Teil 168 und bewirkt eine Öffnung des Kontaktes 166, so daß der Stromkreis durch die Heizelemente 78 und 79 bzw.
  • im Primärstromkreis unterbrochen wird. Der mit 176 bezeichnete Widerstand liegt in einem abgezweigten bzw.
  • Nebenstromkreis 177. Nachdem der Kontakt 166 geöffnet hat, verläuft der Stromkreis über die Widerstandselemente 78 und 79 und über den Widerstand 176, so daß die zugeführte Leistung vermindert und die Erwärmung der Widerstands- bzw. ISeizelemente 78, 79 vermindert wird.
  • Bei einer anderen Ausführungsform entfallen sowohl der Nebenstromkreis 177 als auch der Widerstand 176. Diese Funktion und die Wirkung der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3.
  • Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß der erfindungsgemäße thermisch betätigte Schalter leicht in Miniaturform gebaut werden kann, obwohl er dieselbe Funktion erfüllt wie übliche Schalter, wobei ein zusätzlicher Vorteil darin besteht, daß er nur wenig Energie benötigt.
  • Die Abkühlzeit kann leicht relativ zu der Erwärmungszeit des Schalters gesteuert werden, wobei es sich um die Zeitspannen für die Betätigung des Mikroschalters handelt. Die Abkühlzeit wird durch die Wärmeableitung von der aktiven Einheit fort bestimmt, wobei diese Wärmeableitung über einen anderen Weg erfolgt als die Wärmezufuhr zu der Einheit, da die Heizelemente in der beschriebenen Weise eingeschlossen sind. Die Abkühlzeit kann leicht auf verschiedenste Weise eingestellt werden, z.B. durch Beschichten des plattenförmigen Teils 60 mit einer Schicht Epoxy, deren Dicke so bemessen ist, daß die Abkühlzeit geeignet eingestellt wird; die Beschichtung wird also ausgenutzt, um die Wärmeableitungsrate in der Abkühlphase einzustellen. Die Abkühlzeit wird ferner dadurch gesteuert, daß die maximale Temperatur des wärmeempfindlichen Elementes, die Masse und/oder dic Isolierung geeignet eingestellt werden.
  • Durch Einstellen der Schraube 152 kann ein geeigneter Druck auf das Teil 136 ausgeübt werden, so daß der thermisch betätigte Schalter leicht so eingestellt werden kann, daß er zwischen den Stellungen EIN und AUS des Mikroschalters 40 betätigt wird.
  • Leerseite

Claims (16)

  1. Patentansprüche //1.)Thermisch betätigbarer Schalter, gekennzeichnet durch eine Einheit mit einem auf Wärme ansprechenden, deformierbaren Element, einer geschlossenen Umhüllung, einer im Inneren dieser Umhüllung angeordneten elektrischen Widerstandseinrichtung, die eine Wärmequelle im Inneren der Umhüllung bildet, wobei das auf Wärme ansprechende Element zur Außenseite der Einheit hin der Wärmeabführung ausgesetzt ist, und mit einer Einrichtung, die elektrische Kontakte umfaßt und durch Deformierung des auf Wärme ansprechenden Elementes betätigbar ist, wodurch die Zeitspannen zum Ansprechen aufgrund des Erwärmens und zum Ansprechen aufgrund des Abkühlens getrennt voneinander gesteuert werden können.
  2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Wärme ansprechende Element die Form einer flachen Platte aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie sich in Längsrichtung ausdehnen kann, und daß Mittel vorgesehen sind, die bewirken, daß die Deformierung der Platte zu einer Betätigung der Kontakte führt.
  3. 3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gekröpfter Hebelarm mit einem langen und einem kurzen Arm verdrehbar bzw. schwenkbar angeordnet ist, daß das auf Wärme ansprechende Element mit dem kurzen Arm in Eingriff ist, um den Hebel zu verschwenken, und daß Mittel vorgesehen sind, die einen Eingriff zwischen dem Hebel und der Kontakteinrichtung herstellen, um letztere zu betätigen.
  4. 4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestrecktes Teil vorgesehen ist, dessen eines Endstück so angeordnet ist, daß es schwenkbar um die Achse des Hebels bewegbar und zwischen dem Hebel und der Kontakteinrichtung angeordnet ist, und daß dieses gestreckte Teil ein elastisches, mit der Kontakteinrichtung in Eingriff befindliches Element umfaßt.
  5. 5. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem auf Wärme ansprechenden Element ein Teil befestigt ist, dessen Zwischenbereich eine geschlossene Umhüllung für die elektrische Widerstandseinrichtung bildet.
  6. 6. Thermisch betätigbarer Schalter, gekennzeichnet durch eine Einheit mit einem auf Wärme ansprechenden, deformierbaren Element, einer elektrischen Widerstandseinrichtung, die eine Wärmequelle bildet, mit einem Betätigungslement und elektrischen Kontakten, die durch die Deformierung des auf Wärme ansprechenden Elementes betätigbar sind, mit einer Einrichtung, die einen schwenkbar gelagerten, gekröpften Hebelarm umfaßt, die einen kürzeren Arm aufweist, der durch die Deformierung des auf Wärme ansprechenden Elementes verdrehbar ist, und mit einer Einrichtung, die den Eingriff zwischen dem Hebel und dem Betätigungselement herstellt, wobei diese Einheit einen solchen Aufbau aufweist, daß die Ansprechzeit aufgrund der Erwärmung und die Ansprechzeit aufgrund des Abkühlens getrennt voneinander steuerbar sind.
  7. 7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Wärme ansprechende Element die Form einer flachen Platte aufweist, die in Längsrichtung ausdehnbar ist, und daß die Platte mit dem kürzeren Arm in Eingriff ist und durch ihre Deformierung eine Betätigung der Kontakte bewirkt.
  8. 8. Schalter nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein gestrecktes Teil mit einer Blattfeder, die einen Endbereich aufweist, der so angeordnet ist, daß er sich schwenkbar um die Achse des Hebels bewegen kann und zwischen diesem Hebel und dem Betätigungselement angeordnet ist.
  9. 9. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung für die elektrische Widerstandseinrichtung und eine Einrichtung, durch welche diese Steuereinrichtung die Leistungszufuhr zu der elektrischen Widerstandseinrichtung steuert.
  10. 10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Thermistor im Inneren der geschlossenen Umhüllung und in Reihe mit den elektrischen Widerstandseinrichtungen umfaßt.
  11. 11. Schalter nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Kontakteinrichtung umfaßt, die durch das auf Wärme ansprechende Element betätigbar ist.
  12. 12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkreis vorgesehen ist, in dem ein Widerstand liegt, durch den die Steuereinrichtung die Leistungszufuhr zu der elektrischen Widerstandseinrichtung bei Betätigung der elektrischen Kontakteinrichtung vermindert.
  13. 13. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Seitenplatten, Abstandshaltereinrichtungen, die diese Seitenplatten im Abstand voneinander halten, wobei die Einheit zwischen diesen beiden Seitenplatten angeordnet ist und wobei die Seitenplatten und die Teile, aus denen die Einheit gebildet ist, aus einem Material sind, das denselben Wärmedehnungskoeffizienten aufweist, so daß die gesamte Einheit gegen Umgebungstemperaturschwankungen kompensiert ist.
  14. 14. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile und die Teile, aus denen die Einheit gebildet ist, jeweils in einer einzigen Ebene liegen, so daß der Einfluß von deformierenden Momenten minimal gemacht wird.
  15. 15. Schalter nach Anspruch 13 oder 14,dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten zueinander parallel sind und daß die Ebene, in der die Teile der Einheit liegen, sich in der Mitte zwischen den beiden Seitenplatten befindet.
  16. 16. Thermisch betätigbarer Schalter, gekennzeichnet durch eine Einheit mit einem auf Wärme ansprechenden, deformierbaren Element, einem Steuerelement, das so angeordnet ist, daß es durch das auf Wärme ansprechende Element betätigbar ist, und mit einer Einrichtung, die das auf Wärme ansprechende Element und die Verbindungen trägt, wobei das auf Wärme ansprechende Element, die Verbindungen und die Montageeinrichtung aus einem Material gebildet sind, das denselben Wärmedehnungskoeffizient aufweist, so daß die gesamte Einheit gegen Umgebungstemperaturschwankungen kompensiert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO310589B1 (no) * 1999-11-19 2001-07-23 Jakob Hatteland Kjemi As Fyrverkeriinnretning

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE528753C (de) * 1925-08-06 1931-07-03 Wilcolator Co Thermostat mit einem Schalter, der durch ein von der Waerme beeinflusstes Element gesteuert wird
US2243563A (en) * 1939-06-30 1941-05-27 Gen Electric Control device
GB899725A (en) * 1958-09-24 1962-06-27 Otto Eberle Improvements in or relating to temperature sensitive actuating members
CH508936A (de) * 1968-02-26 1970-11-13 Graesslin Feinwerktech Raumthermostatschaltuhr
US3805207A (en) * 1972-05-08 1974-04-16 Gen Electric Thermoresponsive switch actuator
US3961300A (en) * 1974-06-18 1976-06-01 General Electric Company Thermal timer, thermal actuator, control system and circuit
US3979708A (en) * 1974-11-04 1976-09-07 General Electric Company Thermostat and anticipator therefor
DE1765215B2 (de) * 1968-04-19 1976-12-09 Fischer, Karl, 7519 Oberderdingen Betaetigungsvorrichtung fuer einen elektrischen schalter

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR461166A (fr) * 1913-08-07 1913-12-22 Petrier Autorupteur thermique pour circuits électriques
US1150706A (en) * 1914-03-13 1915-08-17 Michael C Ryan Thermal switch.
GB765610A (en) * 1954-12-28 1957-01-09 Gi V Controls Inc Improvements in electro-thermally actuated control devices
BE570339A (de) * 1957-08-15 1900-01-01
US3122728A (en) * 1959-05-25 1964-02-25 Jr John E Lindberg Heat detection
CH396247A (de) * 1960-08-26 1965-07-31 Eckerfeld Alfred Elektrisch beheizter Warmwasserbereiter mit Wärmefühler
CH458565A (de) * 1965-07-31 1968-06-30 Blanc & Co Einrichtung zur Regelung der Wärmeerzeugung in elektrischen Heizgeräten
US3312802A (en) * 1965-12-30 1967-04-04 Gen Electric Bimetal with heater mounted through a channel formed by alternately spaced portions separated by slits
US3846726A (en) * 1973-03-15 1974-11-05 Emerson Electric Co Bimetal actuator with electrical resistance heater

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE528753C (de) * 1925-08-06 1931-07-03 Wilcolator Co Thermostat mit einem Schalter, der durch ein von der Waerme beeinflusstes Element gesteuert wird
US2243563A (en) * 1939-06-30 1941-05-27 Gen Electric Control device
GB899725A (en) * 1958-09-24 1962-06-27 Otto Eberle Improvements in or relating to temperature sensitive actuating members
CH508936A (de) * 1968-02-26 1970-11-13 Graesslin Feinwerktech Raumthermostatschaltuhr
DE1765215B2 (de) * 1968-04-19 1976-12-09 Fischer, Karl, 7519 Oberderdingen Betaetigungsvorrichtung fuer einen elektrischen schalter
US3805207A (en) * 1972-05-08 1974-04-16 Gen Electric Thermoresponsive switch actuator
US3961300A (en) * 1974-06-18 1976-06-01 General Electric Company Thermal timer, thermal actuator, control system and circuit
US3979708A (en) * 1974-11-04 1976-09-07 General Electric Company Thermostat and anticipator therefor

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Publication number Publication date
GB2122812A (en) 1984-01-18
US4339741A (en) 1982-07-13
GB2122812B (en) 1986-11-19
DE3220738C2 (de) 1989-10-19

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