DE3437778C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein temperaturabhängiges Schaltgerät mit einem thermostatischen Arbeitselement und einem von diesem betätigbaren Schaltelement, die in einem aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gehäuse untergebracht sind, das eine metallische Aufnahme für einen Dehnstoff aufweist, die mit einer gummielastischen Membran verschlossen ist, der ein Arbeitskolben gegenüberliegt, welcher in einer Aussparung eines Führungsteils geführt ist und welcher einem Schaltteil des elektrischen Schaltelementes zugeordnet ist, das an einer Abschlußplatte aus Kunststoff angebracht ist, von der nach außen elektrische Anschlußelemente abragen.

Schaltgeräte dieser Art, wie sie beispielsweise durch die DE-OS 24 44 931 als elektrische Schaltgeräte bekannt sind, haben sich in der Praxis bewährt und werden in großen Stückzahlen hergestellt und eingesetzt. Bei dem bekannten Schaltgerät ist ein einteiliges Außengehäuse aus Metall als ein Drehteil hergestellt, das die napfförmige Aufnahme für den Dehnstoff enthält. Die napfförmige Aufnahme ist durch eine gummielastische Membran verschlossen, die von einem Führungsteil gehalten wird, das ebenfalls als ein metallischer Drehteil ausgebildet ist. Das Führungsteil wird in dem Außengehäuse durch einen umgebördelten Rand gesichert. Das Außengehäuse wird von einer aus Kunststoff hergestellten Abdeckplatte verschlossen, die einen Mikroschalter trägt und die mittels eines Bördelrandes in dem Außengehäuse gehalten ist.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 23 48 099) ein ähnliches Schaltgerät wenigstens teilweise aus Kunststoff herzustellen. Bei dieser Bauart ist ein im wesentlichen hülsenförmiger Grundkörper aus Kunststoff vorgesehen, in welchen ein Führungsteil für den Arbeitskolben eingesteckt ist. Von einer Seite ist dann in den Grundkörper ein als Baueinheit ausgebildetes thermostatisches Arbeitselement eingesetzt, das aus einem metallischen Gehäuse mit darin eingeschlossenem Dehnstoff und einer Abdichtung für einen ausfahrbaren Arbeitskolben besteht. Das Arbeitselement ist mittels einer Klipsverbindung in dem Grundkörper eingerastet. Von der anderen Seite ist in den Grundkörper eine Abschlußplatte eingesetzt, die einen Mikroschalter trägt. Auch diese Abschlußplatte ist mittels einer Klipsverbindung in dem Grundkörper verrastet. Diese Bauart hat sich in dem praktischen Betrieb nicht bewährt, insbesondere da das als Baueinheit ausgebildete thermostatische Arbeitselement nicht sicher genug in dem Grundkörper gehalten war. Außerdem ergaben sich für dieses Schaltgerät noch relativ hohe Herstellkosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Herstellkosten verringert werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, wie dies in den Patentansprüchen 1 und 4 im kennzeichnenden Teil angegeben ist.

Durch diese Ausbildung wird es möglich, das Gehäuse aus billigeren und einfacher zu verarbeitenden Materialien als bisher herzustellen, so daß sich bei der Herstellung eine wesentliche Einsparung erzielen läßt. Diese Einsparung fällt um so mehr ins Gewicht, als diese Schaltgeräte in sehr großen Stückzahlen eingesetzt werden, so daß eine derartige Verbilligung einen erheblichen Vorteil bedeutet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Patentansprüchen 2, 3 sowie 5 bis 8 hervor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines elektrischen Schaltgerätes, bei welchem der Grundkörper einteilig mit einem Führungsteil für den Arbeitskolben hergestellt ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines elektrischen Schaltgerätes, bei welchem die den elektrischen Schalter tragende Abschlußplatte einteilig mit dem Grundkörper hergestellt und das Führungsteil als getrenntes Bauteil ausgebildet ist, und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform ähnlich Fig. 1 mit einem verkleinerten metallischen Ansatz, der an dem aus Kunststoff hergestellten Grundkörper befestigt ist.

Das Schaltgerät der Fig. 1 besitzt einen Grundkörper 6, der als Formteil vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist. Der Grundkörper 6 besitzt eine topfförmige Gestalt. In sein offenes Ende ist eine Abschlußplatte 8 eingesetzt, die ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist. Die Ränder der Abschlußplatte 8 und des Grundkörpers 6 sind abgestuft, so daß ein Sitz für die Abschlußplatte 8 geschaffen ist. Die Ränder der beiden Kunststoffteile, die vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff hergestellt werden, sind miteinander verklebt oder vorzugsweise ultraschallverschweißt.

Die Abschlußplatte 8 trägt einen Mikroschalter 4, der sich im Innern des von dem Grundkörper 6 und der Abschlußplatte 8 dicht verschlossenen Innenraum befindet. Der Mikroschalter 4 weist eine Stütze 22 auf, die einteilig mit einer nach außen ragenden Kontaktfahne 12 ausgebildet und die in die Abschlußplatte 8 eingegossen oder eingespritzt ist. Auf die Stütze 22 ist eine mit einer Aussparung versehene Schaltwippe aufgesteckt, die damit gelenkig an der Stütze 22 gehalten ist. In das eine Ende der Schaltwippe 23 ist eine Kontaktfeder 24 eingehängt, deren anderes Ende in eine Kontaktzunge 25 eingehängt ist, die sich mit einem schneidenartigen Ende in einer Nut der Stütze 22 abstützt. Die Kontaktzunge 25 ist an ihrem freien Ende mit einem Kontakt versehen, dem ortsfest angeordnete Schaltkontakte 26 und 27 zugeordnet sind. Einer oder beide der Schaltkontakte 26 und 27 sind einteilig mit Kontaktfahnen ausgebildet, die entsprechend der Kontaktfahne 12 aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Wenn die Schaltwippe 23 aus ihrer dargestellten Ausgangslage verschwenkt wird, so bewegt sich das an ihrem äußeren Arm angelenkte Ende der Schaltfeder 24 über die Lagerstelle der Kontaktzunge 25 hinaus, so daß sich sprunghaft die Kraftrichtung der Schaltfeder 24 ändert, so daß die Kontaktzunge in die andere Stellung umschnappt, in welcher sich dann ihr Kontakt an den Schaltkontakt 26 anlegt.

Der Boden des Grundkörpers 6 ist als ein Führungsteil 7 für einen Arbeitskolben 3 ausgebildet. Das Führungsteil 7 besitzt eine mittlere Aussparung, in welcher der Arbeitskolben 3 geführt ist, der sich in der dargestellten Ruhestellung mit einem verbreiterten Kopf an der Innenseite des Führungsteils 7 abstützt und an welchem die Schaltwippe 23 anliegt.

Das Gehäuse des Schaltgerätes nach Fig. 1 wird durch einen Ansatz 9 vervollständigt, der als ein gepreßtes oder gestanztes Blechformteil aus vorzugsweise Messingblech hergestellt ist. Der Ansatz 9 besitzt eine napfförmige Aufnahme 1 für einen Dehnstoff 2. Die napfförmige Aufnahme 1 wird durch eine gummielastische Membran 15 nach außen abgedichtet. Die gummi­ elastische Membran 15 ist mit ihrem Rand 17 in eine entsprechende Aussparung der Außenseite des Führungsteils 7 eingesetzt. Der die napfförmige Aufnahme 1 umgebende Rand 17 der Membrane 15 ist zwischen der Außenseite des Führungsteils 7 und einer Anlagefläche 16 des Ansatzes 9 eingespannt. Das Führungsteil 7 besitzt einen umlaufenden Rand, der mit einer in einer Radialebene verlaufenden Gegenfläche der Anlagefläche 16 gegenüberliegt. Der Rand 17 und der unmittelbar daran anschließende Bereich der Membran 15 liegt in einem abgesetzten Bereich des Führungsteils 7, der derart bemessen ist, daß dann, wenn der äußere Rand der Außenfläche des Führungsteils 7 bündig an der Anlagefläche 16 anliegt, die Membran 15 in ihrem Randbereich elastisch zusammengedrückt ist.

Der topfförmig ausgebildete Ansatz 9 umgreift mit seinem Rand eine umlaufende Außenschulter 19 des Grundkörpers 6. Diese Außenschulter ist mit einer Anschlagschrägen versehen, um die der Rand 18 des Ansatzes unter plastischer Verformung herumgebördelt ist. Vor diesem Umbördeln werden der Grundkörper 6 und der Ansatz 9 derart miteinander verspannt, daß der Rand des Führungsteils 7 sicher an der Anlagefläche 16 des Ansatzes 9 anliegt. Die Außenschulter 19 befindet sich etwa in halber Höhe des Grundkörpers 6. Anschließend folgt in Richtung zu der napfförmigen Aufnahme 1 ein einen geringeren Durchmesser aufweisender, abgesetzter zylindrischer Abschnitt. Den somit abgesetzten Abschnitten des Grundkörpers 6 sind entsprechende Abschnitte 20 und 21 des metallischen Ansatzes 9 zugeordnet, so daß eine Anschlagstufe für den Einbau des Schaltgerätes in ein Gehäuse od. dgl. gegeben ist. Die napfförmige Aufnahme 1 ist gegenüber dem Abschnitt 20 noch einmal abgesetzt.

In Abwandlung der dargestellten Ausführungsform wird vorgesehen, daß der Abschnitt 20 des Ansatzes 9 mit einem Außengewinde versehen ist. Der Abschnitt 21 und entsprechend die Außenschulter 19 des Grundkörpers 6 werden dann mit einer mehreckigen Außenkontur, insbesondere einer Sechskantkontur, versehen, die zum Angriff eines Werkzeuges dient. In diesem Fall wird der Rand 18 entsprechend der Kontur mit Ausschnitten versehen, so daß trotz dieser Kontur ein einwandfreies Umbördeln des Randes 18 um die Außenschulter 19 möglich ist.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht das gesamte Gehäuse des Schaltgerätes aus drei Teilen, nämlich dem Grundkörper 6, der einteilig mit dem Führungsteil 7 hergestellt ist, der Abschlußplatte 8 und dem Ansatz 9. Es handelt sich hierbei um Teile, die in der gewünschten Form mit relativ einfachen Arbeitsverfahren mit der gewünschten Genauigkeit preiswert in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden können.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht das Gehäuse des elektrischen Schaltgerätes aus drei Teilen. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, daß die Abschlußplatte 8 einteilig mit dem Grundkörper 6 hergestellt ist, während das Führungsteil 7 ein unabhängig hergestelltes Bauteil ist. Der Ansatz 9 besitzt eine der Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechende Form. Bei dieser Ausführungsform ist das Führungsteil 7 in der Form einer Platte hergestellt, auf der sich der Rand des Grundkörpers 6 abstützt. Bei dieser Ausführungsform wird vorgesehen, daß zunächst das Führungsteil 7 in den Ansatz 9 eingesetzt wird. Anschließend wird der Grundkörper 6 angebracht, der sich mit seinem Rand auf dem Führungsteil 7 abstützt. Danach werden der Grundkörper 6 und der Ansatz 9 zusammengedrückt, so daß der Rand des Grundkörpers 6 das Führungsteil 7 mit seiner Gegenfläche gegen die Anlagefläche 16 andrückt, die die napfförmige Aufnahme 1 des Ansatzes 9 umgibt. Anschließend erfolgt das Umbördeln des Randes 18 in diesem zusammengedrückten Zustand der Teile. Der Mikroschalter 4 entspricht in seinem Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 1.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht in ihrem Grundaufbau der Ausführungsform nach Fig. 1. Es ist ein Grundkörper 6 aus Kunststoff vorgesehen, der einteilig mit einem Führungsteil 7 für einen Arbeitskolben 3 ausgebildet ist. In den offenen Rand des Grundkörpers 6 ist eine Abschlußplatte 8 eingesetzt, die entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 mit einem Mikroschalter 4 versehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch der als Blechformteil hergestellte Ansatz 9 vereinfacht. Bei dieser Ausführungsform ist der Grundkörper 6 im Bereich seines Führungsteils 7 bereits mit einer umlaufenden Außenschulter 37 versehen. Der an die Anlagefläche 16, die die napfartige Aufnahme 1 umgibt, anschließende Rand 18 ist um diese Außenschulter 37 herum gebördelt. Auch bei dieser Ausführungsform wird vorgesehen, daß der Grundkörper 6 und der Ansatz 9 zusammengespannt werden, so daß der den Rand 17 der Membran umgebende Rand des Führungsteils satt an der Anlagefläche 16 des Ansatzes 9 aufliegt, wobei die Membran 15 im Bereich ihres Randes 17 und des unmittelbar daran anschließenden Bereiches elastisch zusammengedrückt wird. Anschließend wird dann der Rand 17 um die schräge Kante der Außenschulter 37 herumgebördelt. Bei dieser Ausführungsform ist der Grundkörper 6 mit einem umlaufenden Befestigungsflansch 38 versehen, der einen größeren Außendurchmesser aufweist, als die Außenschulter 37 und der darum herumgebördelte Rand 18 des Ansatzes 9.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Führungsteil 7 ein unabhängig hergestelltes Bauteil. Es kann deshalb wahlweise aus Kunststoff oder auch aus Metall hergestellt sein.

Claims (8)

1. Temperaturabhängiges Schaltgerät mit einem thermostatischen Arbeitselement und einem von diesem betätigten elektrischen Schaltelement, die in einem aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gehäuse untergebracht sind, das eine metallische Aufnahme für einen Dehnstoff aufweist, die mit einer gummielastischen Membran verschlossen ist, der ein Arbeitskolben gegenüberliegt, welcher in einer Aussparung eines Führungsteils geführt ist und welcher einem Schaltteil des elektrischen Schaltelementes zugeordnet ist, das an einer Abschlußplatte aus Kunststoff angebracht ist, von der nach außen elektrische Anschlußelemente abragen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Führungsteil (7), das als ein Kunststoff­ formteil hergestellt ist, als Grundkörper (6) gestaltet ist, an welchem auf gegenüberliegenden Seiten die Abschlußplatte (8) mit dem elektrischen Schaltelement (4) und ein metallischer Ansatz (9) mit der Aufnahme (1) angebracht sind.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (6) eine topfförmige, das elektrische Schaltelement (4) umgebende Gestalt aufweist, und daß die Abschlußplatte (8) an dem Rand des topfförmigen Grundkörpers (6) angebracht ist.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (6) außen einen Ringbund (19) aufweist, an dem der metallische Ansatz (9) mittels einer Bördelverbindung (18) befestigt ist.

4. Temperaturabhängiges Schaltgerät mit einem thermostatischen Arbeitselement und einem von diesem betätigten elektrischen Schaltelement, die in einem aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gehäuse untergebracht sind, das eine metallische Aufnahme für einen Dehnstoff aufweist, die mit einer gummielastischen Membran verschlossen ist, der ein Arbeitskolben gegenüberliegt, welcher in einer Aussparung eines Führungsteils geführt ist und welcher einem Schaltteil des elektrischen Schaltelementes zugeordnet ist, das an einer Anschlußplatte aus Kunststoff angebracht ist, von der nach außen elektrische Anschlußelemente abragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (8) den Grundkörper (9) bildet, an dem das als Kunststofformteil ausgebildete Führungsteil (7) und ein die Aufnahme (1) enthaltender metallischer Ansatz (9) angebracht sind.

5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (6) eine topfförmige, das elektrische Schaltelement (4) umgebende Gestalt aufweist, und daß das Führungsteil (7) und der Ansatz (9) an dem Rand des Grundkörpers (6) angebracht sind.

6. Schaltgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (7) zwischen dem Rand des Grundkörpers (6) und dem an dem Grundkörper (6) befestigten Ansatz (9) gehalten ist.

7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Ansatz (9) ein topfförmiges Blechformteil ist.

8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Ansatz (9) auf seiner Außenseite mit Mitteln zum Befestigen versehen ist, denen Gegenflächen des Führungsteils (7) und/oder der Abschlußplatte (8) gegenüberliegen.