DE4414859C1 - Thermoschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermoschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt ist ein Thermoschalter, der in einem stabilen Gehäuse angeordnet ist, das aus zwei miteinander unlösbar verschweißten Gehäuseteilen besteht. Abgesehen von einer verhältnismäßig aufwendigen Herausführung der beiden Leiter besteht der bewegliche Kontakt aus verhältnismäßig vielen Teilen, die verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung und in der Montage sind. Zunächst wird mit einem ersten Leiter eine elastisch bewegliche elektrisch leitende etwa U-förmige Metallfeder verbunden, an deren freiem Ende ein erster Schaltkontakt angebracht ist. Dieser kann mit einem weiteren ebenfalls beweglichen Schaltkontakt in Berührung gelangen, der mit einem aufwendig geführten Stößel verbunden ist. Das andere Ende des Stößels liegt auf dem Mittelteil einer Bimetallscheibe auf, die verhältnismäßig aufwendig zwischen den beiden Gehäuseteilen beweglich gelagert ist. Da es sich bei derartigen Schaltern um in großen Stückzahlen gefertigte Massenprodukte handelt, wäre eine Verbilligung in der Herstellung der einzelnen Teile und bei der Montage derselben sehr wünschenswert.

Ein Thermoschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der US-PS 5 043 690 bekannt. Eine an gegenüberliegende Gehäuserändern gelagerte Bimetallscheibe drückt bei Temperaturanstieg nach oben und auf einen in der Mitte einer einzigen Kontaktfeder angeordneten Vorsprung. Die Kontaktfeder ist an einem Ende mit einem ersten Leiter fest verbunden, der zweite schaltende Kontakt wird vom Gegenkontakt durch den Vorsprung getrennt. Kontaktfeder, Schaltkontakt und Vorsprung sind getrennte Bauteile.

Ähnliche Schaltungsanordnungen sind im US-Patent 5 121 095 sowie in der DE 31 39 723 A1 beschrieben. Die erstere Druckschrift zeigt einen zum beweglichen freien Ende der Kontaktfeder parallelen Endabschnitt des festen Leiters. Die Anordnung der DE 33 04 126 C2 zeigt in Fig. 1 einen Abschnitt einer Kontaktfeder, der an einer Öffnung umgebogen und einstückig mit der Kontaktfeder ausgebildet ist.

Die DE-OS 21 30 004 beschreibt einen thermischen Schalter in einem zweiteiligen Gehäuse, das aus einem Oberteil mit einem unteren Umfangswulst besteht, um den die Kante eines Unterteiles herumgebördelt ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Thermoschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszugestalten, daß die Herstellung und Montage vereinfacht wird. Hierbei soll die Anzahl der verwendeten Teile reduziert werden. Die Zuverlässigkeit über eine lange Lebensdauer hinweg soll verbessert werden. Das Gewicht und das Volumen sollen verringert werden.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Beim Erfindungsgegenstand ist der Stößel ein einstückiger Bestandteil der Kontaktfeder. Er weist zusätzlich eine Verstärkung auf.

Zur weiteren Vereinfachung der Herstellung besteht das Gehäuse im wesentlichen lediglich aus zwei Teilen, nämlich einem Sockel und einer topfförmigen Abdeckung, die miteinander verbunden sind. Der Sockel kann nach innen zu einen verbreiterten Abschnitt mit Umfangswulst aufweisen und aus isolierendem Material zur Durchführung der Leiter bestehen. Um den Unfangswulst kann das freie Ende der topfförmigen Abdeckung herumgebördelt werden, die zweckmäßigerweise aus Metall besteht. Die vorzugsweise scheibenförmige Bimetallfeder kann an entsprechenden Haltepunkten wie Vertiefungen innerhalb der Stirnseite der topfförmigen Abdeckung frei beweglich gehaltert werden. Bei einer Temperaturänderung, beispielsweise einer Temperaturerhöhung, wölbt sich dann sein Mittelbereich, der einen speziellen Kontaktvorsprung für den Kontakt mit dem Stößel aufweisen kann, nach innen zum freien Ende des Stößels hin.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles des Thermoschalters,

Fig. 2 die Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Thermoschalter,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Thermoschalter,

Fig. 4 die Draufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Kontaktfeder.

In Fig. 1 ist die topfförmige Gehäuseabdeckung mit 10 bezeichnet; ihre Kante 14 ist wulstartig um einen nach außen verbreiterten Umfangswulst des Sockels 16, 18 herumgebördelt. Zu beiden Seiten sind die seitlich aus dem unteren Sockel 18 herausgeführten Leiter 22, 24 dargestellt. Die Stirnseite der topfförmigen Abdeckung ist mit 11, die zylinderförmige Seitenwand mit 12 bezeichnet.

In Fig. 2 sind die beiden bandförmigen Leiter 22, 24 dargestellt, gestrichelt ist der in Fig. 2 nicht sichtbare unten liegende Sockel 18 dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das dargestellte Ausführungsbeispiel mit den bereits vorher erwähnten Hauptbestandteilen. Die beiden Leiter 22, 24 werden isoliert durch die beiden Abschnitte 16, 18 des Sockels nach oben bis relativ nahe zur Innenwand der Stirnseite 11 der topfförmigen Abdeckung 10 geführt. Hier enden sie in Endabschnitten 23, 25, die jeweils in Richtung auf die benachbarte zylinderförmige Seitenwand 12 umgebogen sind. An der Oberseite des Endabschnittes 25 des ersten Leiters 24 ist das freie Ende 36 einer federnden Kontaktfeder 34 angeschweißt. Das andere Ende 38 der Kontaktfeder weist an seiner Oberseite einen Schaltkontakt 44 auf, der mit dem Ende 38 fest verbunden oder einstückig ausgebildet ist. Im Schaltungszustand von Fig. 3 steht dieser Schaltkontakt 44 mit der Unterseite des zweiten Endabschnittes 23 des Leiters 22, der als Gegenkontakt ausgebildet ist, in Berührung und damit in elektrischem Kontakt.

Im Mittelbereich, und zwar im Anschluß an eine Öffnung 46 der Kontaktfeder 34, erstreckt sich ein Teil in Richtung Mittelbereich der darüber angeordneten Bimetallscheibe 30. Dieses Teil wirkt als Stößel 40 und kann bei einer Bewegung der Bimetallscheibe 30, insbesondere mit einem Betätigungsvorsprung 32 im Mittelbereich derselben, in Pfeilrichtung nach unten in Eingriff gelangen. Dadurch wird das freie Ende 38 mit der Kontaktfeder 44 ebenfalls in Pfeilrichtung nach unten gedrückt, der Schaltkontakt mit dem Gegenlager in Form des Endabschnittes 23 des zweiten Leiters 22 wird unterbrochen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist zum Gewährleisten einer Befestigung des festen Endes 36 der Kontaktfeder 34 an der Oberseite des zugehörigen Endabschnittes 24 und für die lösbare Ausbildung des Schaltkontaktes 44, der an der Oberseite des frei beweglichen Endes 38 der Kontaktfeder 34 angeordnet ist, mit der Unterseite des zweiten Endabschnittes 23 des zweiten Leiters 22 ein entsprechend unterschiedlicher Abstand der beiden Endabschnitte 25, 23 zur Stirnseite 11 der Abdeckung 10 vorgesehen.

Lediglich angedeutet ist die frei bewegliche Lagerung des Umfangsrandes der Bimetallscheibe 30 an entsprechenden, vorzugsweise vier regelmäßig um den Umfang verteilten Lagerpunkten 26, 28, beispielsweise in Form von Vertiefungen nach innen. Schließlich ist in Fig. 3 noch eine parallele mechanische Verstärkung 42 für den Stößel 40 durch Verformung der Kontaktfeder 34 vorgesehen.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf eine Kontaktfeder 34 mit einem rechten festen Ende 36, das fest mit dem ersten Leiter verschweißt ist, und mit dem gegenüber angeordneten zweiten beweglichen Ende 38, auf dem der in etwa kreisförmige Schaltkontakt 44 nach oben ragt. Links von der Öffnung 46 ist der nach oben ragende Stößel 40 sichtbar, neben dem eine Verstärkung 42, beispielsweise aus steifem Kunststoff, sichtbar ist. Der Stößel 40 ist mit der Kontaktfeder 34 fest verbunden, er kann jedoch auch einstückig mit dieser ausgebildet sein, wobei ein entsprechendes Stück der Feder aus der zentralen Öffnung 46 ausgestanzt und nach oben umgebogen werden kann, gegebenenfalls auch doppelwandig.

Claims (6)

1. Thermoschalter zum automatischen Verbinden oder Lösen von elektrischen Schaltkontakten bei Überschreiten oder Unterschreiten einer bestimmten Temperatur, wobei ein erster stationärer Kontakt fest mit dem Endabschnitt (25) eines ersten Leiters (24) verbunden ist, und ein beweglicher zweiter Kontakt durch die temperaturabhängige mechanische Verschiebung eines durch eine Bimetallscheibe (30) beaufschlagten Stößels (40) in Berührung mit dem Endabschnitt (23) eines zweiten Leiters (22) bringbar ist, um einen Schaltvorgang auszulösen, und wobei die elektrischen Leiter (22, 24) durch ein Schaltergehäuse (10, 16, 18) nach außen geführt sind, wobei eine einzige Kontaktfeder (34) vorgesehen ist, deren erstes Ende den fest mit dem Endabschnitt (25) des ersten Leiters (24) verbundenen ersten Kontakt (36) bildet, deren zweites Ende (38) den beweglichen zweiten Kontakt (44) aufweist, der mit dem Endabschnitt (23) des zweiten Leiters (22) in Kontakt bringbar ist, wobei ein Bereich der Bimetallscheibe (30) zum Auslösen des Schaltvorganges auf das freie Ende des Stößels (40) drücken kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (40) einstückig aus der Kontaktfeder (34) gebildet ist und zusätzlich eine Verstärkung (42) aufweist.

2. Thermoschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (40) und gegebenenfalls die Verstärkung (42) im verbreiterten Mittelbereich der Kontaktfeder (34) an einer Öffnung (46) vorgesehen sind, wobei der Stößel (40) als umgebogener Ausschnitt dieser Öffnung (46) einstückig mit der Kontaktfeder (34) ausgebildet ist, und daß der feste erste Schaltkontakt (36) der Kontaktfeder mit dem parallel hierzu angeordneten Endabschnitt (25) des ersten Leiters (24) verschweißt ist.

3. Thermoschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (23) des zweiten festen Leiters (22) parallel zum beweglichen freien Ende (38) bzw. eines daran angeordneten Schaltkontaktes (44) angeordnet und als Gegenkontakt für diesen beweglichen Schaltkontakt (44) ausgebildet ist.

4. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Sockel (16, 18) besteht, durch welchen die elektrischen Leiter (22, 24) isoliert hindurchgeführt sind, und daß auf den Sockel eine topfförmige Abdeckung (10) aufgesetzt ist.

5. Thermoschalter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zweiteilige Ausbildung des Sockels aus isolierendem Material wie Kunststoff, wobei ein innerer Abschnitt (16) nach außen verbreitert ist und einen Umfangswulst aufweist, um welchen herum die Kante (14) der topfförmigen Abdeckung (10) aus plastisch verformbarem Material wie Metall herumgebördelt ist.

6. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallscheibe (30) an entsprechenden, an ihrem Umfang angeordneten Lagerpunkten (26, 28) der Innenwand der Stirnseite (11) der Abdeckung (10) gelagert ist, wobei der Mittelbereich, vorzugsweise über einen dort vorgesehenen Vorsprung (32), bei sich ändernden Temperaturen in Richtung auf das freie Ende des Stößels (40) zum Auslösen eines Schaltvorganges beweglich ist.