DE3346298A1

DE3346298A1 - Thermostatschalter

Info

Publication number: DE3346298A1
Application number: DE19833346298
Authority: DE
Inventors: Richard H. 02864 Cumberland R.I. Carlson
Original assignee: Elmwood Sensors Inc
Current assignee: Elmwood Sensors Inc
Priority date: 1983-01-03
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE3346298C2; GB2133630A; FR2538946A1; CA1195364A; HK287A; GB8333119D0; GB2133630B; JPS59134520A; FR2538946B1; US4472705A

Description

Beschreibung!

Die Erfindung betrifft einen Thermostatschalter mit einem Basisteil, einem auf dieser Basis gehaltenen Gehäuse sowie einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Bimetall-betätigten Schalteinrichtung, der für eine Miniaturisierunc geeignet ist. ■ · ■

Die Möglichkeit einer unerwünschten thermischen Übersteuerung eines Bimetall-betätigten thermostatischen Schalters ist oft das Hauptproblem bei der Auslegung einer elektronischen Schaltung. In diesem Zusammenhang leuchtet ein, daß dann, wenn ein thermostatischer Schalter eingesetzt wird, zur Temperatursteuerung in einem speziellen Bereich, oder einer besonderen Umgebung, das Versagen des Schalters,die Schaltleitung bei dem geeigneten Temperaturniveau zu unterbrechen, zu einer wesentlichen Fehlfunktion oder einer Beschädigung der mechanischen und/oder elektrischen Bestandteile führen kann, aufgrund einer Überhitzung. Während normalerweise Bimetall-betätigte Thermostatschalter sehr zuverlässig sind, führt eine erhebliche Fehlfunktion oder Beschädigung, die von deren Versagen herrührt, zu einem schwerwiegenden Problem. Eine Fehlfunktion eines Thermostatschalters kann verursacht werden durch eine Fehlfunktion der Scheibe, Drift, Kbntaktverklebung, Kriechströ'pie , die sich aus einer Kontaktabnutzung ergeben, physikalische Beschädigung des Schalters durch äußere Einwirkung oder eine Zahl anderer Einflüsse. Unabhängig von der Ursache muß jedoch eine Fehlfunktion des Thermostatschalters in vielen Fällen in Betracht gezogen werden, bei- welchen Bimetallscheiben-betätigte Thermostatschalter eingesetzt werden.

Es ergibt sich dementsprechend in vielen Fällen, daß eine Notwendigkeit besteht., in irgendeiner Weise einen thermischen Üb ersteuerungsschutz in einer Schaltung vorzusehen, die durch

Bimetall-betätigte Thermostatschalter gesteuert wird. In vielen Fällen wurde dieses Problem durch eine thermische Sicherung gelöst, die die Schaltung unterbricht, wenn exzessive Temperaturzustände vorliegen. Beispiele thermischer Sicherungen, die auf diese Weise einsetzbar sind, werden in der US-PS 4,307,370 (Hollweck) und US-PS 4,065,741 (Sakamoto) beschrieben. Das Konzept, einen thermischen Übersteuerungsschutz innerhalb eines Thermostatschalters vorzusehen, ist ebenfalls allgemein bekannt und ist in der europäischen Patentanmeldung. Nr. 80300246.8 (Eaton) beschrieben, bei welcher es sich um den nächsten, dem Anmelder bekannten Stand der Technik handelt. Während .allgemein das Konzept bekannt ist, einen thermischen Übersteuerungsschutz in einem Thermostatschalter vorzusehen, gibt es bislang keinen thermischen Übersteuerungsschutz für Finiaturthermostatschalter. Im besonderen waren die bislang verfügbaren Aufbaubestandteile für einen thermischen Übersteuerungsschutz in Thermostatschaltern nicht ndniaturisierbar,und dementsprechend war ihr Einsatzbereich auf diesem Gebiet beschränkt.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zügrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile, den Thermostatschalter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er einen thermischen Übersteuerungsschutz innerhalb des Thermostatschalters aufweist, der sich für eine Miniaturisierung eignet.

Dabei soll die Ausgestaltung derart sein, daß bei dem Bimetallscheiben-ßesteuerten Thermostatschalter ein fester Kontakt des SclBLte-rs dauerhaft in eine solche Position geführt wird, die eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung bewerkstelligt, bei den» Erreichen eines überhitzungszustandesV

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die iir Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei

hinsichtlich "bevorzugter Ausführungsformen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es gelungen, einen einfachen und wirkungsvollen thermischen Übersteuerungsschutz für Bimetallscheiben-betätigte Thermostatschalter zu schaffen, der sich für eine Miniaturisierung des Schalters eignet. Der erfindungsgemäße thermische Übersteuerungsschutz kann etwa in einen Schalter eingebaut werden, wie er Gegenstand des amerikanischen Patentes Nr. 4,367,4-52 (Anmeldung Nr. 34-7j842) des Anmelders der vorliegenden Anmeldung ist. •Der Thermostatschalter gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Basisteil mit einem Hebelpunkt hierauf, ein Gehäuse, das auf diesem Basisteil gehalten ist, einen festen Kontakt, der in der Nähe der Basis vorgesehen ist, sowie einen bewegbaren Kontaktarm, der auf dem Hebelpunkt auflieft. Ein bewegbarer Kontakt ist an einem Ende des bewegbaren Armes vorgesehen, wobei der Arm um den Hebelpunkt schwenkbar ist, um den festen und den bewegbaren Kontakt in und außer Eingriff zu bringen, um damit die Leitung zu unterbrechen. Eine Bimetallscheibe des Schalters ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, in Wirkverbindung mit dem bewegbaren Kontaktarm und. biegt sich, wenn die Temperatur der Umgebung auf ein vorbestimmtes Niveau ansteigt, wodurch eine Schwenkung des bewegbaren Armes um den Hebelpunkt durchgeführt wird, wodurch " die elektrische Verbindung zwischen dem festen und dem bewegbaren Kontakt unterbrochen wird. Der Schalter umfaßt außerdem ein thermisches Übersteuerungselement, das sich in einer Aushöhlung in dem Basisteil befindet und das von einer ersten, nicht deformierten Position in eine zweite, deformierte Position verringerter Höhe, relativ zum Basisteil deformierbar ist, wenn eine vorbestimmte Übersteuerungstemperatur oder exzessive temperatur erreicht wire!. Der feste Kontakt des Schalters ist in Verbindung mit dem Element gehalten und drückt hiergegen. Dementsprechend bewegt sich bei einer Verformung des Elementes der feste Kontakt automatisch in eine

Position, in welcher er von dem bewegbaren Kontakt gelöst ist, auch wenn sich dieser in der normalen Eingriffspositbn befindet. Während also normalerweise eine Verbindung zwischen dem festen und dem bewegbaren Kontakt durch eine Auslenkung der Scheibe hergestellt oder unterbrochen wird, deformiert sich bei einer Schalterfehlfunktion und einem Temperaturanstieg der Umgebung auf ein exzessives Niveau das Übersteuerungselement, wodurch der feste Kontakt von dem bewegbaren Kontakt weg geführt wird, so daß die Verbindung unterbrochen wird, und hierdurch ein thermischer Übersteuerungsschutz in dem Schalter gegeben ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Hierbei zeigt im einzelnen:'

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Thermostatschalters,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Sch=Lters gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1 in noch stärker vergrößertem Maßstab,

Fig. 4- einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4—4- der Fig. 3» wobei sich der feste und der bewegbare Kontakt in Eingriff miteinander befinden,

Fig. 5 eine ähnliche Darstellung, wobei das thermische übersteuerungselement des Schalters sich in einer deformierten Position befindet, zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem festen und dem bewegbaren Kontakt und

Fig. 6 eine ähnliche Darstellung, wobei sich das Element in einem undeformierten Zustand befindet, wobei jedoch die Bimetallscheibe nach oben gebogen ist, zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem festen und dem bewegbaren Kontakt.

Der in den Zeichnungen dargestellte Thermostatschalter mit der thermischen Übssteuerungssicherung gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand der Pig. 1 bis 6 erläutert und ist allgemein mit der Bezugsziffer 10 versehen. Der Schalter 10 umfaßt einen Basisteil 12, ein Gehäuse 14-, das auf dem Basisteil 12 gehalten.ist, eine Schaltanordnung 16, die sich innerhalb des Gehäuses 14- befindet und den festen sowie den bewegbaren Kontakt 18 bzw. 20 einschließt, sowie eine Bimetallscheibenanordnung 22, die sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 14- befindet. Der Schalter 10 umfaßt weiterhin eine erste und eine zweite äußere Anschlußklemme 24- bzw. 26, die jeweils mit dem festen Kontakt 18 bzw. dem bewegbaren Kontakt 20 verbunden sind, sowie eine dritte elektrische Anschlußklemme 28, die elektrisch mit dem Gehäuse 14- und einem Sockel 29 verbunden ist, der sich unterhalb des Basisteiles 12 befindet, durch welchen sich die Anschlußklemmen 24 und 26 hindureherstrecken. Die Bimetallscheibenanordnung 22 unterbricht die elektrische Verbindung zwischen dem festen und dem bewegbaren Kontakt 18 und 20, wenn die Temperatur in der Umgebund über ein vorbestimmtes Schalttemperaturniveau ansteigt, während eine Verbindung zwischen den Kontakten herge&ellt wird, wenn die Temperatur unter dieses Niveau abfällt. Der Schalter 10 umfaßt darüber hinaus ein thermisches Übersteuerungselement JO, das auf dem Basisteil 12 gehalten ist und das in einen Zustand verminderter Höhe deformierbar ist, wenn eine vorbestimmte exzessive oder thermische Übersteuerungstemperatur erreicht ist, die höher ist als die oben erwähnte Schalttemperatur. Der feste Kontakt 18 wird in Verbindung mit dem Element 30 gehalten, so daß bei einer

Verformung des Elementes 30 der feste Kontakt 18 der Bewegung des Elementes folgt und die Verbindung zwischen dem· festen und dem bewegbaren Kontakt 18 und 20 unterbricht, unabhängig von der Stellung der Schaltanordnung 16 und/oder der Scheibenanordnung 22. Dementsprechend stellt das Element 30 einen thermischen Übersteuerungsschutz in dem Schalter iO dar, der die elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Klemme 24- bzw. 26 unterbricht, wenn exzessive Hitzezustände eintreten.

Die Basis 12 umfaßt eine kreisförmige Scheibe aus einem elektrischen Isolationsmaterial, wie etwa Keramik, und trägt einen Hebelpunkt 32, der hierauf ausgebildet ist, we auch einen Vorsprung 34-, wobei der Vorsprung 34- mit einer öffnung ■ 36 versehen ist, die sich auch durch die Basis 12 hindurch-, erstreckt. Auf der oberen Fläche der Basis 12 ist eine Aussparung 3S vorgesehen, wie auch eine in der Höhe verminderte oder flachere Aussparung 4-0, die sich angrenzend an die Aussparung 38 befindet und mit einer Durchgangsöffnung.. 4-2 versehen ist. Eine kreisförmige Aushöhlung 44 mit einer Ringnut 4-6 an deren unterem Ende ist innerhalb der Aussparung 38 vorgesehen. . . . ■ " .

Das Gehäuse 14 umfaßt eine Hetalldose mit einer Einbuchtung oder einem Anschlag 4^;8 an seiner oberen Begrenzungsfläche und einen sich nach außen erstreckenden Ringflansch 50 am unteren oder offenen Ende. Das Gehäuse 14- ist so dimensioniert, daß es genau die Basis 12 und den Sockel 29 aufnimmt, vde dies in den Fig. 4· bis 6 dargestellt ist. . .-..···

Die Schaltanordnung 16 umfaßt der. festen und den.bewegbaren Ebntakt 18 und 20, eine Betätigungsscheibe 52» an welcher der bewegbare Kontakt 20 gehalten ist, sowie einen federnden festen Kontaktarm 54-, auf welcher, der feste Kontakt- 18 befestigt ist. Die Betatigungsscheibe 52 besteht aus einem federnd de-

ΛΛ

formierbaren, elektrisch leitenden Metall und umfaßt einen Ring 56 sowie einen bewegbaren Kontaktarm 58, der sich im wesentlichen,von dem Ring 56 ausgehend, radial nach innen erstreckt. Der bewegbare Kontakt 20 ist an dem Arm 58 in der Nähe seines freien Endes gehalten, wobei sich eine Öffnung 60 durch den Ring 56 erstreckt, in der Nähe des freien Endes des Armes 58. Der feste Kontaktarm ^A- besteht aus einem elastischen, elektrisch leitenden Material in einer im allgemeinen rechteckförmigen Ausbildung und trägt eine öffnung 62 in der Nähe eines Endes, wobei der feste Kontakt 18 an dem.gegenüberliegenden Ende gehalten ist. '■

Das Element 30 kann aus jeder geeigneten Substanz bestehen, die eine Schmelztemperatur besitzt, welche der jeweils speziellen Temperatur (hier als exzessive Temperatur oder thermale Übersteuerungsteirperatur bezeichnet) entspricht, bei welcher das thermale übersteuerungsmerkmal gemäß der Erfindung eintritt. Diesbezüglich kann das Element 30 aus einer organischen Substanz bestehen, wie wasserfreier Pfchalsäure, Salizylsäure, Levulose und/oder Glukose in Abhängigkeit von der ■ angestrebten thermalen Üb erst euerun.estempyatur. Das Element 30 kann auch aus einem geeigneten Fetall oder einer Metallegierung bestehen. Diesbezüglich können Zinn, Wismuth, Kadmiumblei oder Zink wirkungsvoll eingesetzt werden. Das Element 30 besitzt vorzugsweise einen zylindrischen Aufbau und ist so dimensioniert, daß es von der Aushöhlung aufgenommen werden kann. ■

Die Bimetallschexbenanordnun™ 22 umfaßt eine kreisförmige Bimetallscheibe 64, eine kreisförmige Isolatorscheibe 66, die im wesentlichen die gleiche Direnoion besitzt wie die Bimetallscheibe 64, sowie eine Schwenkebstützung 68. Die Abstützung 68 umfaßt einen im wesentlichen flachen Basisteil 70 sowie ein Paar nach oben gerichteter und im Abstand von-

einander angeordneter Stützfinger 72. Eine öffnung 74 ist in dem Basisteil 70 vorgesehen.

Der Sockel 29 "besteht vorzugsweise aus einem geeigneten elektrisch leitenden Metall, wie etwa Stahl, und besitzt einen unten umlaufenden Ringflansch 76· Die Anschlußklemmen 24 und 26 erstrecken sich durch den Sockel 29 hindurch und sind elektrisch hiervon isoliert mittels Glasmuffen 78, die mit den jeweiligen Anschlußklemmen und dem Sockel 29 mittels herkömmlicher Glas-Metall-Verbindungstechniken verbunden sind. Die dritte. Anschlußklemme 28 ist elektrisch mit dem Sockel 29 verbunden und mit einer Metallhülse, oder einem Schweißkragen 80 angrenzend an den Sockel 29 verbunden.

Der montierte Aufbau des Schalters 10 ist sehr deutlich in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Die Basis 12 wird von dem Sockel

29 aufgenommen, so daß sich die Anschlußklemmen 24· und 26 durch die öffnungen 42 bzw. 36 hinducherstrecken..Das Element

30 wird von der Aushöhlung 44 aufgenommen,und der feste Kontaktarm 54 liegt auf dem Element 30 auf und befindet sich in den Aussparungen 38 und 40, wobei der feste Kontakt 1S nach oben gerichtet ist. Das oberste Ende der ersten Anschlußklemme 24 erstreckt sich durch die Öffnung 62 und den festen Arm 54 und ist hieran durch eine geeignete Maßnahme, wie etwa Widerstaridsschweißen oder Löten,, befestigt, so daß eine elektrische Verbindung hierzwischen.besteht und der feste Arm 54 an der Basis 12 gehalten wird. Der Arm 54 drückt federnd auf das Element 30, so daß dann, wenn das Element 30 geschmolzen oder deformiert wird, zu einer Ausbildung mit geringerer Höhe, bewegt sich das freie Ende des Armes 54, an welchem der feste Kontakt 13 gehalten ist, nach unten in Aussparung 38 hinein, wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert werden soll. Die Betätigungsscheibe 52 befindet sich auf der Basis 12, so daß der Arm 58 auf dem Hebelpunkt 32 an einem Punkt in der Nähe des befestigten Endes des Armes

58 aufliegt. Die zweite Anschlußklemme 26 erstreckt sich, durch die Öffnung 16,und die Abstützung 68 wird von dem obersten Ende der Klemme 26 aufgenommen, wobei die Klemme 26 sich in der Öffnung 74 befindet. Das Stützelement 68 ist an der Anschlußklemme 26 und der Betätigungsscheibe 52 gehalten und mit diesen elektrisch verbunden über geeignete Maßnahmen, wie etwa Widerstandsschweißen oder Löten, wodurch die Abstützung 68 die Scheibe 52 an der Basis 12 festhält. Wenn der feste Kontaktarm 54 und die Betätigungsscheibe 52 in dieser Weise auf der Basis 12 gehalten sind, sind der feste Kontakt 18 und der bewegbare Kontakt 20 aufeinander ausgerichtet, so daß sie sich berühren können, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Klemme 2A- und der zweiten Klemme 26 herzustellen. Die Bimetallscheibe 64- und die Isolatorscheibe 66 sind im wesentlichen aufeinander ausgerichtet, wobei die Isolatorscheibe 66 mit den oberen Enden der Stützfinger 72 in Berührung steht und an der Betätigungsscheibe 52 in dem Berührungspunkt 82 anliegt, in der Nähe des befestigten Endes des Armes 58. Die Bimetallscheibe 64· liegt auf der Isolatorscheibe 66 auf, so daß sie elektrisch von der Betätigungsscheibe 52 und den Fingern 72 isoliert ist. Da ne-

una
doch die Isolatorscheibe 66/die Bimetallscheibe 64· an drei Punkten gehalten sind, (durch die beiden Finger 72 und durch die Betätigungsscheibe 52,angrenzend an das befestigte Ende des Armes 58 im Punkt 82) werden die Scheiben 64 und 66 in einer stabilen Lage innerhalb des Schalters 10 kippfrei gehalten. Das Gehäuse oder die Dose 14- wird von der Basis 12 und dem Sockel 29 aufgenommen, wie dies in den Fig. 4 bis dargestellt ist, so daß die Einbuchtung 48 auf den mittleren Bereich der Bimetallscheibe 64 vorspringt und daß der Flansch 50 an den Flansch 76 anliegt. Vorzugsweise ist das Gehäuse an dem Sockel durch Widerstandsschweißen im Bereich. 84 befestigt, um eine positive elektrische Verbindung zwischen den beiden Elementen herzustellen und eine hermetische Abdichtung des unteren Endes des Schalters 10 zu gewährleisten.

ORIGINAL

Beim Einsatz und Betrieb des Schalters 10 sind die beiden Klemmen 24 und 26 an die entsprechenden Schaltungskomponenten angeschlossen,und die dritte Klemme 28 ist·vorzugsweise ge- ■ erdet. Wenn die Temperatur der Umgebung des Schalters 10 unter das Temperaturniveau absinkt, das erforderlich ist, um ein Auslenken des mittleren Bereiches der Bimetallscheibe 64 nach oben zu bewirken, d.h. unter die Betätigungstemperatur, so nimmt der Schalter 10 eine Lage ein, wie sie in Pig. 4 dargestellt ist, wobei der mittlere Bereich der Scheibe 64 nach unten ausgelenkt ist, während die Betätigungsscheibe' 52 im wesentlichen eben ist und sich der bewegbare Kontaktarm 5>8 in eine^? ersten Position befindet, in welcher der feste Kontakt 18 und=der bewegbare Kontakt 20 sich in Anlage . miteinander befinden, so daß eine elektrische Verbindung besteht zwischen der ersten Klemme 24 und der zweiten Anschlußklemme 26. Wenn, jedoch die Temperatur der Umgebung des Schalters 10 ansteigt auf ein hinreichendes Niveau, das ein Auslenken des mittleren Teiles der Scheibe 64 bewirkt, d.h. ein Anheben höher als die Betätigungstemperatur, so nimmt der Schalter 10 normalerweise eine Lage ein, .wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, wobei die Scheibe 64 nach oben gebogen wird, so daß sie an der Einbuchtung 48 anliegt, und einen Druck nach unten auf die Betätigungsscheibe 52 im . ■ Punkt 82, angrenzend an das befestigte Ende des 'bewegbare Kontaktarmes 58 ausübt.. Dies bewirkt., daß die' Betätigungsscheibι 52 federnd deformiert wird, wobei der Arm 58 auf dem Hebelpunkt 32 geschwenkt wird, so daß der Arm 58 eine zweite' Position ·einnimmt, in welcher der bewegbare Kontakt 20 getrennt' ist von dem festen Kontakt 1S, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Wenn dementsprechend die Temperatur in der Umgebung des " Schalters 10 angehoben wird, auf eine Punkt, in welchen der mittlere Bereich der Scheibe 64 sich nach oben auslenkt, wird die elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Anschlußklemme 24 bzw. 26 normalerweise unterbrochen.

Ma.

AS

Bei einer Fehlfunktion der Schaltanordnung 16 und/oder der BiTnetallscheibenanordnung 22 wird jedoch die elektrische Verbindung zwischen der ersten Hemme 24 und der zweiten Klemme 26 nicht bei der Betätigungstemperatur unterbrochen,und dementsprechend kann die Temperatur in der Umgebund des Schalters 10· weiterhin ansteigen auf ein exzessives Niveau. Aus diesem Grund enthält der Schalter 10 das Übersteuerungselement 30, um eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den Klemmen 24- und 26 zu bewirken, wenn exzessive Temperaturbedingungen vorliegen. Unter normalen Bedingungen behält das Element 30 seine normale, nicht deformierte zylindrische Ausbildung, wie dies die Fig. 4"und 6 zeigen. Wenn jedoch ■die Temperatur in der Umgebung des Schalters 10 auf ein Niveau ansteigt, das als exzessiv anzusehen ist, d.h. auf die exzessive Temperatur oder Übersteuerungstemperatur, so wird das Element 30 geschmolzen oder zu einer Ausbildung geringerer Höhe deformiert, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, wobei sich das Element 30 nach unten in die Aushöhlung 44 und die Nut 46 hineinbewegt. Wenn das Element 30 in dieser Weise deformiert ist, bewegt sich der feste Kontaktarm 54, der federnd auf das Element 30 drückt_;von seiner Normalposition nach unten, so daß das freie Ende des Armes 54 in die Aussparung 38 hineingeführt wird, um damit eine Üb ersteuerungsunterbrechung zwischen dem festen Kontakt 18 und dem beweglichen Kontakt 20 zu bewirken, indem der feste Kontalrfc 18 nach unten geführt'wird. Dementsprechend wird die elektrische Verbindung zwischen der ersten Klemme 24 und der zweiten Klemme 26 'unterbrochen, unabhängig von der Schaltstellung der Schaltanordnung 16 und/oler der BimetallScheibenanordnung 22,- wodurch ein positiver thermischer übersteuerungsschuts innerhalb des Schalters 10 vorgesehen ist.

Hieraus ergibt sich dementsprechend, daß durch die Erfindung ein wirkungsvoller Thermostatschalter mit einem thermischen Übersteuerungsschutz geschaffen wurd. Wenn die

Temperatur in der Umgebung des Schalters 10 ein Niveau erreicht, das hinreichend ist, uin das Element 30 zu schmelzen oder zu deformieren, wird die elektrische Verbindung zwischen den Klemmen 24- und 26 wirkungsvoll unterbrochen. Dies setzt das Risiko einer mechanischen und/oder elektrischen Beschädigung von Ausrüstungsgegenständen herab als Folge exzessiver Temperaturzustände. Darüber hinaus ist die Ausbildung des Schalters 10 besonders geeignet für eine Niniaturisierung. Speziell dadurch, daß man eine direkte Bewegung des festen Kontaktes. 18 vorsieht, um in einfacher und unkomplizierter Weise die Verbindung in dem Schalter 10 mit einer minimalen Zahl von Komponenten zu unterbrechen, ist der Schalter 10 besonders für die Niniaturisierung geeignet. Hieraus ergibt sich, daß aus diesen wie auch anderen oben genannten Gründen durch die Erfindung ein beträchtliche: technischer Fortschritt auf dem Sachgebiet der Thermostat- ' schalter erzielt wurde.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angeführt werden, daß es sich bei der Beschreibung lediglich um eine solche eines bevorzugten Ausführungsbeispieles handelt, und daß verschiedene Kodifikationen und Änderungen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

- Leerseite -

Claims

500 Narragansett Park Drive

Pawtucket R.I. 02861 USA

Anwaltsakte: 504.228

Thermostatschalter

Ansprüche:

(i.l TherFOstatschalter mit einem ßasisteil, einetr auf Meser 3asis gehaltenen Gehäuse sowie einer innerhalb des Gehäuses angeordneten BiTretallscheiben-betätigten Schalteinrichtung, gekennzeichnet durch ein therirostatisch.es übersteuerungselement (JO) auf der Basis (12), das bei Erreichen eines vorbestimmten exzessiven Temperaturniveaus von einer ersten Position in eine zweite Position verminderter Höhe überfuhrbar ist, wobei ein fester Kontakt (18) vorgesehen ist, der auf dem Übersteuerungselement (30) derart gehalten ist,

daß'er-dessert "Deformation in-Richtung auf' die "Basis (12) fölgtV"ein~en elektrisch' leitenden,'-"beweglichen Kontaktarm (58) tt-it' einem endseitig gehaltenen/· beweglichen Kontakt (20)·, wobei der Kontaktarm (58) derart gehalten ist, daß er zwischen einer ersten Position, .in welcher sich der feste Kontakt (Ί8) und der bewegliche Kontakt (20) berühren,- und eine" elektrische Verbindung zwischen den äußeren Anschlußklemmen (24, 26) besteht, wobei jedoch ein Abstand zwischen den Kontakten.besteht, wenn sich der feste Kontakt in seiner, zweiten Position befindet*, und einer zweiten Position, in welcher der feste Kontakt (18) und der bewegliche Kontakt (20) einen Abstand voneinander besitzen und"'die elektrische Verbindung unterbrochen ist, führbar ist, unabhängig davon, ob sich der feste Kontakt (18) in seiner ersten oder-zweiten Position befindet, sowie eine 3imetallscheibe (64), die sich innerhalb des Gehäuses (14) befindet und mit dem beweglichen Kontaktarm (53) in Punktionsverbindung st'eht zu dessen überführung zwischen der ersten und¹ der zweiten Position, entsprechend dem vorbestimmten Temperaturniveau, das unterhalb" ei es exzessiven Temperaturniveaus lie~t. · \ ·■ ·

2.■Thermostatschalter mit einem 3asisteil, einem auf dieser Basis gehaltenen Gehäuse, sowie einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Bimetall-betätigten Schalteinrichtung, die einen auf der'Basis gehaltenen Hebelpunkt umfaßt, g e k e η η 55 e i' c h'n e %' ·-■ d u r c h' ein thermisches Üb er steuerungselement auf ctiesem Basisteil,· das von einer ersten Position in eine zweite Position verringere·⁷·'" Höhe deformierbar ist, bei Erreichen einer vorbestimmten exzessiven Temperatur, einen festen Kontakt, eine Ka^tenm- für den festen Kontakt auf dem Element derart, daß bei einer Verformung des Elementes in dessen zweite Position der Teste.Kontakt der Deformation des Elementes folgt urid hierbei·, in Richtung.auf die Basis vor. einer ersten Position ces festen- Kontaktes in dessen r.veit-

COPY

Position führbar, ist, einen« elektrisch leitenden, "bewegbaren Kontaktarm, der auf dem;Hebelpunkt aufliegt, einen bewegbaren Kontakt arm auf einem Ende des bewegbaren Kontaktarmes, eine Einrichtung zur Halterung des Armes in einer den Hebelpunkt überlagernden Stellung derart, daß der Arm zwischen der ersten Postion,- in welcher der feste und der bewegbare Ebntakt in Anlage miteinander sind, zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, wenn der feste Eontakt sich in der ersten Position befindet,- jedoch einen Abstand hiervon besitzt, unter-Unterbrechung der elektrischen Verbindung, wenn der feste Kontakt sich in seiner zweiten.Position befindet, und einer zweiten Position des Armes, in welcher der bewegbare Kontakt einen Abstand von dem festen Kontakt besitzt, unabhängig, ob der fest,e Kontakt sich in seiner ersten oder seiher zweiten Position befindet, sowie eine Bimetallscheibe, die innerhalb des Gehäuses gehalten ist und mit dem zweiten Ende des Armes, das. dem bewegbaren Kontakt gegenüberliegt, in Wirkverbindung steht, zur Überführung des Armes zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position, entsprechend deijj Anstieg der Temperatur auf ein vorbestimmtes Niveau, das niedriger ist als die exzessive Temperatur.

•3· Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die Halterung für den festen Kontakt (18) einen festen Kontaktarm (54) umfaßt, der an der Basis (12) gehalten ist, wobei der-Arm (54) ein freies Ende besitzt, das auf dem Übersteuerungselement (30) aufliegt· undhiergegen -drückt, wobei der feste Kontakt (18) im Bereich, des freien Endes des festen Kontaktarmes (54) gehalten ist..

^·.- Schalter·nach Anspruch 5»__:cl a d u.r„ch g e k e η η - >.eΛ- c Ji,n,e, t_cA 'daß. die ,Basis-.(i2) eine Aushöhlung (44) umfaß* innerhalb welcher., das Übersteuerungselement (3.0) angeordnet ist und sich hiervon nach oben, erstreckt, wenn sich das Element (30) in seiner ersten Position befindet, während es jedoch in seiner zweiten Position ganz von der Aushöhlung

(44) 'aufgenommen ist, wobei sich das freie Ende des festen Ebntaktarmes (54) auf die Aushöhlung (44) zu bewegt, wenn das Element in seine zweite Position deformiert ist.

5. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegbare Kontaktarm (58) einstückig mit einer federnden, deformierbaren, elektrisch leitenden Betätigungsscheibe (52) ausgebildet ist, die einen im wesentlichen kreisförmigen, äußeren 'Ring (56). umfaßt, der die Halterung für den.Kontaktarm (58) bildet, wobei der bewegbare Kontaktarm (58) mit seinem zweiten Ende an dem Hing (56) gehalten ist und sich im wesentlichen hiervon ra- " dial nach innen erstreckt, während der Hing (56) an einem Punkt mit dem Basisteil (12) in Verbindung steht, der der Verbindung mit dem zweiten Ende des bewegbaren Kontaktarmes (58) gegenüberliegt.

6. Schalter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktarm (5S) an einem Punkt auf dem Hebelpunkt (32) aufliegt, der dem befestigten Ende des Armes (58) benachbart ist.

7. Schalter nach Anspruch 6, d .a d u r c h gekennzeichnet , daß die Bimetallscheibe (64) mit dem Umfängst eil' .der Betätigungsscheibe.(52) angrenzend an den befestigten Teil des Kontaktarmes (58) in Wirkverbindung steht, zur Überführung des Kontaktarmes zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position.