DE3814489A1 - Sprungscheibenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sprungscheibenanordnung zur Betätigung einer elektrischen Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Insbeson­ dere sind unter zumindest teilweiser oder zeitweiser gegenseitiger Anlage in oder an einem Gehäuse oder einem Träger eine Bimetallsprungscheibe und eine bistabile Stahl-Sprungscheibe gelagert, wobei in einer ersten Scheibenkonfiguration bezogen auf ein mit den Scheiben­ zentren zusammenwirkendes Betätigungselement, wie bei­ spielsweise einem axial verschiebbaren Betätigungsstift, beide Scheiben konkav gewölbt sind, wodurch sich eine erste Stellung des Betätigungselementes ergibt, in einer zweiten Scheibenkonfiguration beide Scheiben konvex gewölbt sind, wodurch sich eine zweite Stellung des Betätigungselementes ergibt.

In einer dritten Scheibenkonfiguration ist die eine Scheibe konvex, die andere Scheibe konkav gewölbt.

I. Stand der Technik

Eine derartige Sprungscheibenanordnung ist bei­ spielsweise aus DE-PS 35 25 093 bekannt, die einen Temperaturregler betrifft. Bei dieser bekannten Temperaturregler-Sprungscheibenanordnung dient die Bimetallsprungscheibe dazu, auf relativ einfache Weise eine Temperatur um einen Sollwert herum zu regeln, der vom Kunden nicht beeinflußbar und werk­ seitig vorgegeben ist. Die Stahl-Sprungscheibe, die i. w. in Parallellage zur Bimetallscheibe im Gehäuse angebracht ist, kann manuell in eine Konfiguration überführt werden, in welcher sie die Bimetallsprung­ scheibe in gleicher Wölbungsstellung festhält, so daß der Temperaturregelvorgang unterbrochen ist und der Reglerschalter gleichzeitig zur Ausschaltung des elektrischen Gerätes verwendbar ist. Zur manuellen Betätigung der Sprungscheibenanordnung (Ausschal­ tung) ist in der Randzone der Stahlscheibe ein Stellarm angeordnet, der durch eine Ausschaltein­ richtung beaufschlagbar ist.

Sprungscheibenanordnungen aus parallel nebeneinander liegenden Bimetall- und Stahl-Sprungscheiben lassen sich in Verbindung mit elektrischen Ein-/Aus-Schal­ tern in vielerlei Hinsicht verwenden, beispielsweise werden sie auch in Temperaturbegrenzern und insbe­ sondere in Verzögerungsschaltern verwendet, wobei die Bimetallscheibe entweder durch den Verbraucher selbst oder simultan mit dem Verbraucher durch ein gesondertes Heizelement aufgeheizt wird und bei Erreichen der Sprungtemperatur sowohl Verbraucher als auch ggf. das Heizelement abgeschaltet werden.

II. Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprungscheibenanordnung mit den Merkmalen des Ober­ begriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß das von den Scheiben beaufschlagte Betätigungs­ element abhängig von der jeweiligen Konfiguration der Sprungscheibenanordnung zusätzlich zu den beiden Extremstellungen eine dritte Stellung einnehmen kann, die zwischen den beiden Extremstellungen (der oberen und der unteren Stellung) liegt und mithin eine Mittelstellung darstellt. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wonach die beiden Scheiben einen derart unterschiedlichen Durchmesser aufweisen sollen, daß in der dritten Scheibenkonfiguration die gewölbte Scheibe mit ihrem Rand im konkaven Wölbungsbereich der anderen Scheibe einliegt und dadurch zumindest teilweise in die andere Scheibe eintaucht, um das Betätigungselement bei der dritten Scheibenkonfigu­ ration in der Mittelstellung bezogen auf die End­ stellungen in den beiden anderen Scheibenkonfigura­ tionen zu halten. Mit anderen Worten wird bei der Erfindung von einem Huckepackeffekt der beiden Scheiben Gebrauch gemacht.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die beiden Scheiben i. w. den gleichen Durchmesser ein­ nahmen und dadurch i. w. auch nur die Scheibenzen­ tren derart miteinander wechselwirkten, daß bei­ spielsweise das Scheibenzentrum der einen Scheibe das Scheibenzentrum der anderen Scheibe in die neue Wölbungsstellung durchstellt, wird bei der Erfindung die kleinere Scheibe gleichsam in einem Huckepackbe­ trieb radial innerhalb des Randes der größeren Scheibe aufgelegt, dadurch bei der Durchstellbewe­ gung der größeren Scheibe mitdurchgestellt und gleichzeitig angehoben und bei der Rückstellbewegung der größeren Scheibe in die bezogen auf das Betäti­ gungselement konkave Stellung abgesenkt. Diese Ab­ senkbewegung, die kausal auf die unterschiedlichen Durchmesser der beiden Scheiben zurückzuführen ist, führt dazu, daß das Betätigungselement in eine bezo­ gen auf die beiden Endstellungen mittige Stellung läuft, wodurch sich völlig neue Anwendungsbereiche in Verbindung mit elektrischen Mehrfachschaltern oder Umschaltern erzielen lassen. Beispielsweise kann die Mittelstellung als Bereitsschafts-Aus- Stellung einer elektrischen Heiz- oder Kochvorrich­ tung verwendet werden, wird manuell die bistabile Sprungscheibe, die vorzugsweise die Huckepackscheibe kleineren Durchmessers darstellt, bezogen auf das Betätigungselement in die konkave Stellung gedrückt (in dieser Stellung liegen die beiden Scheiben wie zwei Schüsseln unterschiedlichen Durchmessers ineinander), kann beispielsweise ein Ankochvorgang durch eine erste Schalterstellung eingeleitet wer­ den. Während dieses Ankochvorgangs wird die Bime­ tallsprungscheibe aufgeheizt, springt in eine bezo­ gen auf das Betätigungselement konvexe Stellung um, wölbt dabei auch die bistabile Stahlscheibe in die konvexe Stellung und verschiebt gleichzeitig die bistabile Stahlscheibe insgesamt etwas nach oben, wodurch der mit der Sprungscheibenanordnung verbun­ dene elektrische Schalter in eine zweite Endstellung springt, in der beispielsweise ein Fortkochvorgang eingeleitet wird, in dem allerdings das Bimetall nicht mehr beheizt ist, so daß nach einer gewissen Abkühlphase die Bimetallscheibe wieder in die bezo­ gen auf das Betätigungselement konkave Stellung umspringt und dabei das konvex verbleibende Stahl­ scheibenelement absenkt, so daß das Betätigungsele­ ment insgesamt in die Mittelstellung (Bereitschafts­ stellung) läuft.

Dies ist allerdings nur eine von vielen möglichen Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise ist es in be­ sonders vorteilhafter Weise auch möglich, die Sprungscheibenanordnung für relativ genau reprodu­ zierbare, jedoch sehr lang andauernde Verzögerungs­ schaltvorgänge einzusetzen. Die mittlere Stellung des Betätigungselementes wird dabei wiederum als Bereitsschaftsstellung herangezogen, manuell kann die Stahlsprungscheibe in die bezogen auf das Betä­ tigungselement konkave Stellung (wie oben beschrie­ ben) gedrückt werden, wodurch der mit der Vorrich­ tung verbundene Schalter in eine Einschaltstellung geht, in welcher der an die Vorrichtung angeschlos­ sene Verbraucher und eine ggf. gesondert regelbare Heizvorrichtung für die Bimetallscheibe eingeschal­ tet sind. Springt nach einer gewissen Aufheizzeit (diese ist abhängig von der eingestellten Leistung des Heizelementes) in die bezogen auf das Betäti­ gungselement konvexe Stellung, wird auch die Stahl- Sprungscheibe, die mit kleinerem Durchmesser gleich­ sam in Huckepackstellung auf der Bimetallscheibe angeordnet ist, in die konvexe Stellung überführt, wodurch der Schalter in eine zweite Schalterstellung läuft, in der der elektrische Verbraucher nach wie vor eingeschaltet, das Heizelement für die Bimetall­ scheibe allerdings bereits ausgeschaltet ist. Nach einer gewissen Abkühlphase stellt sich die Bimetall­ sprungscheibe wieder in die Konkavstellung um, wo­ durch das Betätigungselement und der Schalter in eine Mittelstellung laufen.

Im Gegensatz zu den Verzögerungsschaltungen nach dem Stand der Technik wird somit nicht nur die Aufheiz­ phase eines Bimetalls (beliebiger Ausführung) dazu verwendet, um eine Einschaltperiode eines elektri­ schen Verbrauchers zeitlich zu definieren, sondern es wird eine Aufheiz- und eine Abkühlphase (die Summe dieser beiden Phasen) zur zeitlichen Begren­ zung der Einschaltphase eines Verbrauchers herange­ zogen, wodurch sich zunächst besonders lange Schalt­ zeiten erreichen lassen, ohne die Bimetallanordnung thermisch zu träge zu gestalten. Träge, d. h. ther­ misch relativ unempfindliche Bimetallanordnungen haben bei Aufheizung mit nur geringer Heizleistung, d. h. bei Verzögerungszeiten langer Dauer ein rela­ tiv unproduzierbares Verhalten, was insgesamt nach­ teilig ist.

Ansprüche 2-6 betreffen besonders vorteilhafte bauliche Maßnahmen in Verbindung mit der erfindungs­ gemäßen Sprungscheibenanordnung. So ist es bei­ spielsweise zweckdienlich, wenn die beiden Scheiben durch Halteelemente in gegenseitig konzentrischer Stellung im oder am Gehäuse gelagert sind. Dies kann gemäß Anspruch 4 dadurch geschehen, daß die Halte­ rung und Zentrierung der Huckepackscheibe durch das Betätigungselement erfolgt, das beispielsweise mit Spiel am Scheibenzentrum der kleineren Scheibe ange­ bracht ist und längsverschieblich in einer Gehäuse­ ausnehmung geführt sein kann.

Um sicherzustellen, daß die bistabile Stahlscheibe beim Umschnappen der Bimetallsprungscheibe in die bezogen auf das Betätigungselement konvexe Stellung ebenfalls in eine konvexe Wölbungsstellung um­ schnappt, sind Anlageflächen am Gehäuse vorgesehen, die mit der Stahl-Sprungscheibe wechselwirken. Die Anlageflächen beaufschlagen die bistabile Stahl- Sprungscheibe innerhalb ihres Randes, der Rand wird gleichsam von der Bimetallsprungscheibe in Richtung zum Betätigungselement hin mitgenommen.

Wenn die Wölbungshöhe der beiden Scheiben etwa gleich ist, ergeben sich relativ definierte Stel­ lungsverhältnisse des Betätigungselementes, d. h. die Mittelstellung des Betätigungselementes liegt wirklich etwa mittig zwischen den beiden Extremstel­ lungen.

Ein besonders intensiver, d. h. definierter Wärme­ übertrag vom Heizelement auf die Bimetallsprung­ scheibe ergibt sich aufgrund der Lehre der Ansprüche 9 und 10, Maßnahmen am oder in Verbindung mit dem Schalter aus den Ansprüchen 11 und 12. Ansprüche 13- 17 betreffen die Verwendung der Sprungscheibenan­ ordnung in einem Verzögerungsschalter bzw. besonders vorteilhafte Maßnahmen betreffend die Einstellung der Verzögerungszeit. Wenn beispielsweise das Po­ tentiometer, mit welchem der Strom durch das Heiz­ element zur Beheizung der Bimetallsprungscheibe geregelt wird, im Gehäuse, das die Sprungscheiben aufnimmt, angeordnet ist, insbesondere neben den beiden Sprungscheiben, dann ergibt sich folgender vorteilhafter Effekt, zu dessen Erläuterung zwei Fallunterscheidungen getroffen werden:

a) 1. Fall

Das Potentiometer befindet sich in einer unteren Anschlagstellung, d. h. die volle Leistung wird als Heizleistung vom Heizelement abgegeben, was dazu führt, daß keine Aufheizung des Gehäuses durch das Potentiometer erfolgt und nach Ab­ schaltung der Bimetallsprungscheibenheizung (Wärmequelle) die Wärme aus dem Sprungscheiben­ bereich relativ schnell in das ansonsten unbe­ heizte Gehäuse (Wärmesenke) abfließen kann. Die damit verbundene schnelle Aufheizung der Bime­ tallsprungscheibe durch volle Leistungszuführung durch das Heizelement bis zum Umschnappen und damit ebenfalls verbundene schnelle Wärmeabfüh­ rung und damit Abkühlung der Bimetallscheibe bis zum Zurückschnappen hat insgesamt kurze Schalt­ zeiten, d. h. kurze Verzögerungszeiten, zur Folge.

b) 2. Fall

Das Potentiometer befindet sich in einer oberen Anschlagstellung, d. h. ein Teil der Gesamtlei­ stung wird bereits im Potentiometer in thermi­ sche Energie umgesetzt und an die umgebenden Gehäusebereiche abgegeben, ein weiterer Teil der Leistung wird dem Heizelement zugeführt und dort in thermische Energie umgesetzt. Dies hat zu­ nächst zur Folge, daß der Bimetallsprungscheibe durch das Heizelement während der Aufheizphase nur eine reduzierte Leistung zugeführt wird, wodurch die Aufheizung langsamer erfolgt und die Zeitspanne bis zum Umschnappen der Sprungschei­ benanordnung verlängert wird, desweiteren wird in der Abkühlphase die Wärmeabfuhr aus dem Be­ reich der Bimetallsprungscheibe in die umgeben­ den Gehäusebereiche dadurch verzögert, daß die umgebenden Gehäusebereiche durch die zusätzliche Wärmequelle des Potentiometers bereits vorge­ heizt sind und einen schnellen Wärmeabfluß ver­ hindern. Diese Konfiguration hat extrem lange Verzögerungsschaltzeiten zur Folge.

Bei Kenntnisnahme dieser beiden Fallunterscheidungen wird klar, daß zwischen den beiden Extremfällen über das Potentiometer kontinuierlich unendlich viele Zwischenstellungen eingestellt werden können, so daß sich eine sehr feinfühlige Einstellung der Verzöge­ rungszeit ergibt. Da die Bimetallsprungscheibenan­ ordnung relativ "flink" ausgebildet sein kann, ist ein relativ reproduzierbares Einstellen der Verzöge­ rungszeiten gewährleistet.

Besonders vorteilhaft läßt sich die Vorrichtung beispielsweise in Haushaltsgeräten wie Toastern, Mikrowellengeräten, Händetrocknern oder auch in sonstigen elektrischen Geräten, wie beispielsweise Treppenhauslichtschaltungen u. dgl. verwenden.

Die Erfindung ist anhand vorteilhafter Ausführungs­ beispiele in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Sprungscheibenanordnung in den drei mögli­ chen Scheibenkonfigurationen;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer mit der Sprungscheibenanordnung gemäß Fig. 1 ausgestatteten Verzögerungsvorrichtung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer baulichen Ausgestaltungsmöglichkeit der Verzögerungs­ schaltung;

Fig. 4 eine Draufsicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 3.

Bezugnehmend auf die schematische Darstellung in Fig. 1 besteht die Sprungscheibenanordnung 1 zur Betätigung einer elektrischen Schaltvorrichtung 2 (diese ist nur einmal für alle drei Scheibenkonfigu­ rationen A, B und C dargestellt) aus einer Bimetall­ sprungscheibe 3 und einer bistabilen Stahl-Sprung­ scheibe 4, die in einem Gehäuse 5 unter zumindest teilweiser oder zeitweiser gegenseitiger Anlage gelagert sind. Die Stahl-Sprungscheibe 4 beauf­ schlagt das untere Ende 6 eines Betätigungsstiftes 7, der in einer Ausnehmung 8 des Gehäuses 5 in Pfeilrichtung 9 längsverschiebbar gelagert ist.

Bei der in Teilfigur 1A dargestellten ersten Schei­ benkonfiguration liegen beide Scheiben, nämlich die Bimetallsprungscheibe 3 und die Stahl-Sprungscheibe 4 in einer bezogen auf den Betätigungsstift 7 konkav gewölbten Stellung vor, d. h. beide Scheiben 3, 4 liegen wie ineinandergestellte Schüsseln ineinander, wobei der Boden der inneren "Schüssel" vom unteren Ende 6 des Betätigungsstiftes 7 beaufschlagt wird.

In der zweiten Scheibenkonfiguration (Fig. 1B) sind beide Scheiben 3, 4 bezogen auf den Betätigungsstift 7 konvex gewölbt, d. h. sie liegen wie zwei umge­ drehte Teller aufeinander, wobei die Unterseite des oberen Tellers vom unteren Ende 6 des Betätigungs­ stiftes beaufschlagt wird. Bei der in Fig. 1C darge­ stellten dritten Scheibenkonfiguration ist die Bime­ tallsprungscheibe 3 bezogen auf den Betätigungsstift 7 konkav, die Stahl-Sprungscheibe 4 bezogen auf den Betätigungsstift 7 konvex gewölbt.

Wie anhand der in Fig. 1 gezeigten Höhenlinien a-c sofort deutlich wird, nimmt das obere Ende 10, das die schematisch dargestellte schwenkbeweglich gela­ gerte Kontaktfeder 11 beaufschlagt, abhängig von der jeweiligen Scheibenkonfiguration drei unterschiedli­ che Höhenlagen ein. Das obere Ende von 7 befindet sich bei Scheibenkonfiguration A in einer unteren Endstellung, bei Scheibenkonfiguration B in einer oberen Endstellung und bei Scheibenkonfiguration C in einer Mittelstellung. Ist die Schaltvorrichtung 2 so ausgebildet, daß beispielsweise zwei Festkontakte 12, 12′ in den beiden Endstellungen des Betätigungs­ stiftes 7 durch die Kontaktfeder 11 beaufschlagt werden und die Kontaktfeder 11 in Mittelstellung keinen Festkontakt beaufschlagt, so lassen sich mit einem derartigen Aus-/Umschaltkontakt unter Heran­ ziehung unterschiedlicher Schaltungsmaßnahmen eine Vielzahl von Schaltproblemen lösen, wie sie weiter unten beschrieben werden.

Wie weiter in Fig. 1 zu sehen ist, ist die bistabile Stahl-Sprungscheibe 4 die Scheibe mit dem kleineren Durchmesser bezogen auf die Bimetallsprungscheibe 3. Beide Scheiben werden durch Halteelemente in gegen­ seitig konzentrischer Stellung im oder am Gehäuse 5 gelagert, wobei die Halteelemente für die Bimetall­ sprungscheibe 3 durch die Innenwandungen 13 des Gehäuses 5 gebildet werden, die Halterung und Zen­ trierung der Stahl-Sprungscheibe erfolgt durch den Betätigungsstift 7.

Das Gehäuse 5 ist mit Anlageflächen 14 oder Vor­ sprüngen versehen, an welchen sich die Stahl-Sprung­ scheibe vor ihrer Umschnappbewegung abstützt.

Im Folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, in welcher die Sprungscheibenanordnung 1 in Verbindung mit einer Verzögerungsvorrichtung 20 dargestellt ist. Diese Verzögerungsvorrichtung 20 besteht zu­ nächst aus einem plattenförmigen Träger 21, auf welchem das Gehäuse 5 der Sprungscheibenanordnung 1 sowie ein Potentiometer 22 angebracht sind. Auf der dem Betätigungsstift 7 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 5 ist ein Heizelement 23 angebracht, das zur Beheizung der Bimetallsprungscheibe dient. Das Heizelement 23 ist in Reihe mit dem Potentiometer 22 geschaltet, so daß seine Heizleistung über das Po­ tentiometer 22 regelbar ist. Die Bestromung des Heizelementes 23 erfolgt ferner über die vom Betäti­ gungsstift 7 beaufschlagte Schaltvorrichtung 2, d. h. über die Bewegungskontaktfeder 11 und den Festkontakt 12′. Wie in Zeichnungsfigur 2 deutlich zu sehen, liegt die Bimetallsprungscheibe in der dargestellten dritten Scheibenkonfiguration i. w. direkt am Heizelement an. Das Heizelement 23 bildet dazu eine die die beiden Scheiben 3, 4 aufnehmende Kammer 24 begrenzende Wandung, so daß bei der Monta­ ge des Heizelementes 23 (beispielsweise durch eine Schraub- oder Klemmverbindung) die Scheiben in der Kammer festgehalten werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nun erläutert, wie die Verzögerungsschaltung gemäß Fig. 2 manuell be­ dient wird und die dann automatisch abfolgenden Vorgänge zeitlich ablaufen:

Zunächst liegen die Scheiben 3, 4 in Scheibenkonfi­ guration C (dritte Scheibenkonfiguration) vor, d. h. die Bimetallsprungscheibe 3 ist bezogen auf den Betätigungsstift 7 konkav, die Stahl-Sprungscheibe 4 bezogen auf den Betätigungsstift 7 konvex gewölbt. Die Kontaktfeder 11 berührt keinen der beiden Fest­ kontakte 12, 12′, so daß sowohl das Heizelement 23 als auch ein nicht dargestellter Verbraucher, bei­ spielsweise die Heizwicklung eines Toasters, ausge­ schaltet sind.

Wird nun in Pfeilrichtung 25 das obere Ende 10 des Betätigungsstiftes 7 beaufschlagt, wird die Stahl- Sprungscheibe 4 ebenfalls konkav durchgestellt, so daß die Scheibenkonfiguration A vorliegt, in welcher die Kontaktfeder 11 den Festkontakt 12′ beauf­ schlagt, so daß sowohl der elektrische Verbraucher als auch das Heizelement 23 eingeschaltet sind. Abhängig von der Stellung des Potentiometers 22 wird nun die Bimetallsprungscheibe 4 mehr oder weniger schnell erhitzt und springt bei Erreichen ihrer Sprungtemperatur in eine bezogen auf den Betäti­ gungsstift 7 konvexe Stellung um und nimmt dabei die Stahl-Sprungscheibe ebenfalls in eine Konvexstellung mit, so daß die Scheibenkonfiguration B vorliegt. In dieser Scheibenkonfiguration bleibt der elektrische Verbraucher über den Kontakt 12 eingeschaltet, das Heizelement 23 wird aber nicht mehr bestromt, so daß nunmehr die Abkühlphase der Bimetallscheibe beginnt. Bei Erreichen der Abkühl-Sprungtemperatur wird die Bimetallsprungscheibe 3 wieder in ihre Konkavstel­ lung zurückspringen, ohne die Wölbstellung der Stahl-Sprungscheibe 4 zu beeinflussen. Da diese allerdings einen kleineren Durchmesser als die Bime­ tallsprungscheibe 3 aufweist, wird sie insgesamt etwas in Pfeilrichtung 25 absinken, wodurch sich die Kontaktfeder 11 vom Festkontakt 12 löst und in der Ausgangs-Mittelstellung verharrt. In dieser Mittel­ stellung ist auch der an die Gesamtvorrichtung ange­ schlossene Verbraucher ausgeschaltet.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungs­ beispiel bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den ersten beiden Zeichnungsfiguren, allerdings unterscheidet sich die dargestellte Aus­ führungsform insoweit, als diese beiden Zeichnungs­ figuren keine schematisierte Ausführungsform, son­ dern eine konstruktiv durchgearbeitete bauliche Ausführungsform einer Verzögerungsschaltvorrichtung zeigen, bei welcher der Träger 21 eine derartige Stärke hat, daß die Sprungscheibenanordnung 1 in Ausfräsungen in ihn integriert ist.

Bezugszeichenliste

 1 Sprungscheibenanordnung
 2 Schaltvorrichtung
 3 Bimetallsprungscheibe
 4 Stahl-Sprungscheibe
 5 Gehäuse
 6 unteres Ende
 7 Betätigungsstift
 8 Ausnehmung
 9 Pfeilrichtung
10 oberes Ende v. 7
11 Kontaktfeder
12 Festkontakte
13 Innenwandungen
14 Anlageflächen
20 Verzögerungsschaltung
21 Träger
22 Potentiometer
23 Heizelement
24 Kammer
25 Pfeilrichtung

Claims (20)

1. Sprungscheibenanordnung (1) zur Betätigung einer elektrischen Schaltvorrichtung (2) mit folgenden Merkmalen:

• - in/an einem Gehäuse (5) sind unter zumindest teilweiser oder zeitweiser gegenseitiger Anlage eine Bimetallsprungscheibe (3) und eine bistabile Stahl-Sprungscheibe (4) ge­ lagert,
  • - wobei in einer ersten Scheibenkonfiguration bezogen auf ein mit den Scheibenzentren zusammenwirkendes Betätigungselement (Betätigungsstift 7) beide Scheiben (3, 4) konkav gewölbt sind,
  • - in einer zweiten Scheibenkonfiguration beide Scheiben (3, 4) konvex gewölbt sind, und
  • - in einer dritten Scheibenkonfiguration eine Scheibe (4) konvex und die andere Scheibe (3) konkav gewölbt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Scheiben (3, 4) einen derart unter­ schiedlichen Durchmesser aufweisen, daß in der dritten Scheibenkonfiguration die konvex gewölbte Scheibe (4) (vorzugsweise die Stahl-Sprungscheibe) mit ihrem Rand im kon­ kaven Wölbungsbereich der anderen Scheibe (3) liegt und dadurch zumindest teilweise in die andere Scheibe (3) eintaucht, um das Betätigungselement (Betätigungsstift 7) bei der dritten Scheibenkonfiguration in einer Mittelstellung (Stellung "2" in Fig. 1) bezogen auf die Endstellungen in den beiden anderen Scheibenkonfigurationen zu halten.

2. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Stahl-Sprungscheibe (4) die Scheibe mit dem kleineren Durchmesser ist.

3. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scheiben (3, 4) durch Halteele­ mente (Innenwandungen 13) in gegenseitig konzen­ trischer Stellung im/am Gehäuse (5) gelagert sind.

4. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung und Zentrierung der das Betä­ tigungselement (Betätigungsstift 7) berührenden Scheibe (Stahl-Sprungscheibe 4) bezogen auf die andere Scheibe (Bimetallsprungscheibe 3) durch das im/am Gehäuse (5) geführte Betätigungsele­ ment (Betätigungsstift 7) erfolgt.

5. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe kleineren Durchmessers (4) das Betätigungselement (7) beaufschlagt.

6. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (5) Anlageflächen (14) vorge­ sehen sind, an welchen sich die kleinere Scheibe (Stahl-Sprungscheibe 4) vor der Umschnappbewe­ gung abstützt.

7. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbungshöhe der beiden Scheiben (3, 4) etwa gleich ist.

8. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Betätigungselement (Betätigungs­ stift) gegenüberliegenden Gehäuseseite ein Heiz­ element (23) angeordnet ist.

9. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallsprungscheibe (3) in erster und dritter Scheibenkonfiguration i. w. direkt am Heizelement (23) anliegt.

10. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (23) auf eine die die beiden Scheiben (3, 4) aufnehmende Kanmer (24) begren­ zende Wandung aufgebracht ist oder selbst die Wandung bildet.

11. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Betätigungselement (Betäti­ gungsstift 7) betätigte Schaltvorrichtung (2) für mindestens drei Schalterstellungen ausgebil­ det ist.

12. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (23) in mindestens einer der drei Schalterstellungen über die Schaltvorrich­ tung (2) bestromt wird.

13. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Sprungscheibenanordnung (1) betätigte Vorrichtung eine Verzögerungsschaltung ist.

14. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der ersten Scheibenkonfiguration entsprechenden ersten Schalterstellung (A) ein durch die Schaltvorrichtung (2) laufender Last­ stromkreis sowie das Heizelement (23) einge­ schaltet sind, in einer zweiten der zweiten Scheibenkonfiguration entsprechenden Schalter­ stellung (B) der Laststromkreis ein- und das Heizelement (23) ausgeschaltet sind und in einer dritten der dritten Scheibenkonfiguration ent­ sprechenden Schalterstellung (C) der Laststrom­ kreis und das Heizelement (23) ausgeschaltet sind.

15. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Verzögerungszeit der Strom durch das Heizelement (23) regelbar ist.

16. Sprungscheibenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Heizstromes durch ein im Gehäuse (5) oder einem Träger (21), insbesondere neben den Sprungscheiben (3, 4) angeordnetes Potentiometer (22) erfolgt.

17. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallsprungscheibe (3) und das Poten­ tiometer (22) über das Gehäuse (5) oder den Träger (21) thermisch miteinander gekoppelt sind.

18. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in der Verzögerungsschaltung eines Toasters, Mikrowellenherdes u. dgl. Haus­ haltsgeräten.

19. Sprungscheibenanordnung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in Treppenhauslichtverzögerungs­ schaltungen u. dgl.