DE7339980U - Schaltgerät mit temperaturabhängigem Element - Google Patents

Description

Firma Behr-Thomson Dehnstoffregler GmbH, 7ol4 Kornwestheim, Enzstrasse 25

"Schaltgerät mit temperatürabhängigem Element"

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät mit einem temperaturabhängigen Element, vorzugsweise einem linearen Stellmotor und mit einem Schalterteil mit elektrischen ÄnschluSteilen.

Derartige temperaturabhängige Schaltgeräte dienen dazu, Schalt-, Steuer- und/oder Regelvorgänge in Abhängigkeit von der Temperatur eines Stoffes, eines Fluid od.dgl. durchzuführen oder auszulösen. Beim Auftreten einer bestimmten Temperatur bzw. eines durch eine bestimmte Temperatur charakterisierten Zufcandes einer beliebigen physikalischen Größe wird durch ein Stellglied ein elektrischer Schalterteil betätigt.

Als temperaturabhängiges Element finden dabei z.B. thermostatische Arbeitselemente Anwendung, bei denen, in einem abgeschlossenen Gehäuse ein sich bei.

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Wärme ausdehnender Stoff untergebracht ist, der bei Temperaturerhöhung einen Kolben verschiebt. Es können aber auch Bimetallstreifen, Bimetallspringfedern oder elektronische temperaturabhängige Elemente verwendet werden.

Die Schaltgeräte bestehen im wesentlichen aus einem Fühlteil, einem Schalterteil und einem elektrischen Anschlußteil. Das Fühlteil soll abgedichtet in einen ein Fluid, einen flfesigen oder gasförmigen Stoff, führenden Teil hineinragen und der elektrische Anschlußteil weist neben dem Schalterteil die entsprechenden Kontakte für die nötigen elektrischen Anschlüsse auf.

Bei bekannten Geräten dfeser Axt veist das Gehäuse des Schalterteiles ein Gew-inde au^ zum Befestigen des Schaltgerätes in einem zugehörigen Teil. Dieses Gewinde dient einerseits zum Befestigen des Schaltgerätes und andererseits zur Erzeugung einer Dichtkraft, da das Schaltgerät in ein flüssiges oder gasförmiges Fluid mit seinem Fühlteil hineinragt. Das zur Abdichtung notwendige Anzugsmoment wird über am IMfang des Schaltgerätes angeformte Schlüsselflachen, vorzugsweise einem Sechskant eingeleitet und nimmt, um eine sichere Dichtwirkung zu gewährleisten, eine beachtliche Größenordnung an. Aus diesem Grunde muß auch das Gegenstück zur Aufnahme dieser Dichtkraft relativ steif und verformungswiderstandskräftig ausgebildet sein.

In vielen Fällen besteht jedoch der Wunsch ein Schaltgerät der eingangs erläutferten Art in ein Gehäuse

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oder eine Wand einzusetzen, diejeine Aufnahme der hohen AnsügsüKÄüents nicht srsSglicht. insbssOiiSsrs gilt dies für Schaltgeräte, die bei Kraftfahrzeugkühlkreisläufen Verwendung finden und im Wasserkasten des Fahrzeugkühlers eingebaut sind. Derartige Wasserkästen werden häufig nicht mehr aus Blech sondern in Kunststoff ausgeführt. Bei der Blechausführung ergab sich eine stabile Bauweise, so daß ein hohes Anzugsmoment bei Schaltgeräten mit Gewinde möglich war. Die Verwendung eines Schaltgerätes mit Einschraubgewinde ergibt jedoch bei Kunststoffwasserkästen den Nachteil, daß infolge des hohen Drehmomentes zur Sicherung gegen ein Lösen und zur Erzeugung der nötigen Dichtkräfts die Festigkeit des Kunststoff waseerkaetens zur Aufnahme des erforderlichen Drehmomentes nicht ausreicht. IM diese Schwierigkeit zu umgehen, werden in den Kunststoffwasserkasten Metallteile eingespritzt, wodurch sich eine^ehr aufwendige und störungsanfällige Fertigung des Kunststoffwasserkastens ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät der eingangs erläuterten Art so auszubilden, daß es fest und abgedichtet in einem beliebigen Gehäuse oder Stutzen, auch aus Kunststoff, angeordnet werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Schaltgerät der in Rede stehenden Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Schaltgerät einsteckba? ausgebildet ist.

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derart, daß das temperaturabhängige Element in einem FüHerteil angeordnet ist, daß der Fühlerteil einen in eine zugeordnete öffnung einer Wand eines Stutzens eines ein Fluid führenden Teiles einführbaren Steckabschnitt aufweist, daß zur Dichtung zwischen dem Steckabschnitt und der Wand ein O-Ring vorgesehen ist und daß Befestigungsmittel zur dichtenden Befestigung in der öffnung des Stutzens des Fluid fördernden Teiles vorgesehen sind.

Der Erfindungsgedanke läßt sich auf verschiedene Weise realisieren.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Wand der öffnung des Einsteckstutzens um eint radiale Achse kippbar mindestens ein elastischer Bügel gelagert, der in mindestens eine Nut am Gehäuse mit axialer und/oder radialer Vorspannung einrastet.

Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles besteht der Bügel aus zwei Hälften, die sich in der Nut über etwa 18o° Zentriewinkel anlegen.

Nach einer weiteren Abwandlung der Erfindung ist der Bügel in vorteilhafter Weise geschlossen und etwa halbkreisförmig ausgebildet und mit zwei U-förmigen Abwinkelungen versehen.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Wand des Einsteckstutzens zweckmäßig seitliche Schlitze auf, die mit einer Nut im Gehäuse

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fluchten und als elastische Befestigungsmittel dient ein Bügel in Form einer Haarnadel.

Nach einer noch weiteren Abwandlung der Erfindung ist in der Wand des Steckstutzens radial kippbar ein elastischer Haltebügel angeordnet, der das Gehäuse übergreift und in Vertiefungen am Gehäuseumfang einschnappt.

In ähnlicher Weise wird bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ein am Gehäuse um eine radiale Achse schwenkbar gelagerter elastischer Bügel vorgesehen, der mit seinem anderen Ende in Vertiefungen der Wand einrastet.

Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung weist die Wand der Öffnung des Einsteckstutzens einen oberen inneren Halterand aus einem oder mehreren Kreisringsegmenten auf und das Gehäuse des Schaltelementes ist mit Nasen versehen, die mit dem Halterand form- und/ oder kraftschlüssig zusammenwirken.

Nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Gehäuse des Schaltelementes radiale Verankerungsstifte od.dgl. angebracht und der obere Rand der Wand des Einsteckstutzens weist radiale Schlitze und eine Umfangsnut auf, und in der Nut JBt ein axial wirkendes elastisches Element angeordnet, derart, daß die Verbindung nach Art eines Bajonettverschlusses wirkt.

Es besteht aber auch die Möglichkeit als elastisches Befestigungsmittel einen Sprengring zu verwenden, der

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zwischen der Wand der öffnung und dem Gehäuse des Schaltelementes angeordnet ist, teils in eine Nut im Gehäuse und teils in eine Nut der Wand eingreift und daß die wand öffnungen zum Lösen des Sprengrings aufweist.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Kunststoff/ insbesondere elastischem Kunststoffmaterial für ä«m Einsteckstutzen und/oder das Gehäuse des Schaltgerätes.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient als temperaturabhängiges Element ein an sich bekanntes thermostatisches Arbeitselement.

Bei einem andex-jn Ausführungsbeispiel ist im Fühlerteil ein temperaturabhängiges, elektrisches oder elektronisches Bau-Element angeordnet.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Fühlteil und Schalterteil getrennt angeordnet sein, derart, daß der Schalterteil außerhalb des Einsteckgehäuses angeordnet ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem elastischen Haltebügel,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,

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Fig. 3 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem ScHebe-Bügel,

Fig. 5 einen Querschnitt durch Fig. 4, Fig. 6 zwei abgewandelte Ausführungsbeispiele,

Fig. 7 ein Äusführungsbeispiel mit einer elastischen Schnappverbindung,

Fig. 8 einen Schnitt durch Fig. 7,

Fig. 9 eine Ausbildung der Verbindung als Bajonett» Verschluß,

Fig. Io ein weiteres Ausführungsbeispiel, und

Fig^ 11 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig, Io.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßes Schaltgerät ein temperaturabhängiges Element 2 aufweist, das in einem Gehäuse 14 zusammen mit einem elektrischen Schalterteil 3 untergebracht ist, Der Schalterteil 3 weist elektrische Anschlußteile 4 auf. Das temperaturabhängige Element 2 ist in einem Fühlerteil 5 des Gehäuses 14 untergebracht. Der untere Teil des Gehäuses ist als Steckabschnitt 12 ausgebildet und weist in einer Umfangsnut einen O-Ring 9 auf. Hit dem Steckabschnitt 12 wird das Schaltgerät 1 in eine Wand 7 eines (nicht näher dargestellten) ein Fluid führenden Teil eingesteckt.

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Das Fluid kann gasförmig oder flüssig sein. Das Schaltgerät 1 ragt mit dem temperaturabhängigen Betätigungselement 2 in dieses Fluid. Dei: G-Rii»g 9 kann aber auch in der Wand 7 der öffnung 6 angeordnet sein.

Als temperaturabhängiges Element kann beispielsweise ein mit einem bei Temperaturerhöhung sich ausdehnender Stoff gefülltes Arbeiteelement mit Befestigungskolben, als linearer Stellmotor dienen. Es kann aber auch ein elektrisches oder elektronisches Bau- oder Fühl-Element Verwendung finden, dessen Eigenschaften sich bei Temperatur-Änderungen verändern, wie z.B. ein oder mehrere NTC-Widerstände, Heißleiter o. dgl. Als elektrischer Schalterteil kann auch ein vom elektrischen Fühler über eine entsprechende Schaltung gesteuertes Relais tt.ä, Ai anon-

Zur Verbindung des steckbaren Schaltgerätes 1 mit der Wand 7 des Einsteckstutzens 8 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ein elastischer Bügel Io vorgesehen, der aus zwei Teilen Io a, Io b besteht. Diese TdLe Io a, Io b sind in der Wand 7 um eine radiale Achse 11 schwenkbar gelagert und greifen in eine Nut 13 des Gehäuses 14 ein. Die beiden Bügelteile Io a und Io b legen sich jeweils radial entgegengesetzt in die Nut 13 ein, wobei die eingelegten Arme Io a und Io b mit einer axialen und radiäen Vorspannung versehen sind und sich somit in ihrer Lage selbst halten und zentrieren.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dient star Befestigung äes schaltgeräres i ein einstückiger Bügel IS der im Einsteckstutzen 8 beispielsweise eines Kühlers, kippbaut gelagert ist und ebenfalls in eine radiale Nut 13 im Gehäuse 14 des Schaltgerätes 1 einschnappt. Auch dieser Bügel 15 ist mit einer entsprechenden Vorspannung zur selbständigen Halterung und Zentrierung versehen. Zur Erztelung der elastischen Eigenschaften sind U-förmige Abwinkelungen 16 und 17 vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 wird ein haarnadelförmiger Bügel 2o verwendet/ der in zwei seitliche Schlitze 18 des Einsteckstutzens 8 eingeschoben wird und in eine radiale Nut 19 des SchaltgsrStss 1 sisrsstct. Dsdureh wird sins äxIäIs Fixierung des Schaltgerätes 1 und eine Selbstsicherung des Tragbügels 2o in seiner Lage durch die entsprechende Formgebung der Haarnadel erreicht.

In Fig. 6 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. In der linken Hälfte der Fig. 6 besteht die Verriegelung aus einem Haltebügel 21, der um eine Achse schwenkbar in der Wand 7 befestigt ist und in Vertiefungen 22 des Gehäuses 14 einschnappt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der rechtes Hälfte der Fig. 6 schnappt ein Bügel 24, der um eine radiale Achse 23 schwenkbar ist in eine entsprechende Vertiefung 26 in der Hand 7 mit einem Ende 25 ein. Bei beiden Ausführungsbeispielen wird ein axial in Richtung des Einsteckstutzens 8 wirkender Druck durch entsprechende

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Vorspannung dies Bügels 21 bzw. 24 erzielt.

Das Ausführungsbeispiel nach Flg. 7 und 8 unterscheidet sich von den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, daß zur Befestigung des steckbaren Schaltgerätes 1 eine Schnappverbindung gewählt 1st. Diese Schnappverbindung wird dadurch erreicht, daß das Material des Einsteckstutzens 8 elastisch federnd ausgebildet 1st, z.B. durch Kreissegmentausschnitte 28', 28" und 28"', oder durch einen Halterand 27, der auf 36o° Umfang eine Vorspannung aufweist, wobei diese Kreissegmentausschnitte 28 oder der Halterand 27 mit Nasen 29 des Gehäuses 14 zusammenwirkt.

Bei «se Äusführungsbsisplsl nach Fi?. 9 ist der Erfindungsgedanke dadurch verwirklicht, aaS im Gehäuse 14 radiale Verankerungsstifte 3ο¹, 3o" oder dergl. angeordnet sind, die durch radiale Schlitze 31', 31" in der Wand 7 des Einsteckstutzens 8 axial einführbar sind. Durch Verdrehen rasten diese radialen Verankerungsstifte 3o', 3o" gegen die Wirkung eines Federelementes in eine Umfangsnut 32 des Einsteckstutzens 8 ein. Dadurch ist eine bajonettverschlußartige Verbindung erzielt. Eine^Jmkehrung"des Verschlusses, bei der der Einsteckstutzen 8 einen oder zwei radiale Verankerungsstifte aufweist, die in entsprechende Schlitze im Gehäuse 14 des Schaltgeräts 1 einrasten, ist ohne weiteres möglich.

Gemäß einer weiteren Abwandlung der Erfindung ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1o und 11 zwischen dem Einsteckstutzen 8 und dem Gehäuse 14 des Schaltgerätes

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ein Sprengring 34 angeordnet, der in Folge seiner radialen Vospannung in eine Nut 35 im Gehäuse 14 einerseits unö eine Nut 36 in der wand 7 des Einsteciestutzens andererseits einrastet. Zur Montage bzw. Demontage dee Sprengringes 34 sind am Einsteckstutzen 8 entsprechende öffnungen 37', 37" vorgesehen, die eine Zusammendrücken des Sprengringes 34 und damit ein Herausziehen des ScHaltgerätes 1 erlauben.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Uiterkombinationen der beschriebenen und/oder dargesteilen Merkmale und Maßnahmen.

-Ansprüche-

Claims (14)

Ansprüche

1. Schaltgerät mit temperaturabhängigem Element, vorzugsweise einem linearen Stellmotor und einem Schalterteil mit elektrischen Anschlußteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element (2) in einem Fühlerteil (5) angeordnet ist, daß das Fühlerteil (5) einen in eine zugeordnete Öffnung (6) einer Wand (7) eines Stutzens (8) eines ein Fluid führenden Teiles einführbaren Steckabschnitt (12) aufweist, daß zur Dichtung zwischen dem Steckabschnitt (12) und der Wand (7) ein O-Ring vorgesehen ist, und daß Befestigungsmittel zur dichtenden Befestigung in der Öffnung (6) des Stutzens (8) des Fluid führenden Teiles vorgesehen sind.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand (7) der Öffnung (8) um eine radiale Achse (11) kippbar mindestens ein elastischer Bügel (lo) gelagert ist, der in mindestens eine Nut (13) am Gehäuse (14) mit axialer und/oder radialer Vorspannung einrastet.

3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel aus zwei Hälften (Io a, Io b) besteht, die sich ii

legen.

sich in der Nut (13) über etwa 18o° Zentriewinkel an-

4. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (15) geschlossen und etwa halbkreisförmig ausgebildet und mit zwei ü-förmigen Abwinkelungen (16,17) versehen ist.

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5. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (7) des Einsteckstutzens (8) seitliche Schlitze (18) aufweist, die mit einer Nut (19) im Gehäuse (14) fluchten und daß als elastische Befestigungsmittel ein Bügel (2o) in Form einer Haarnadel dient.

6. Schaltgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in der Wand (7) des Einsteckstutzens (S> radial kippbar angeordneten elastischen Haltebügel (21), der das Gehäuse (14) übergreift und in Vertiefungen (22) am Gehäuseumfang einschnappt.

7. Schaltgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse (14) um eine radiale Achse (23) schwenkbar gelagerten elastischen Bügel (24), der mit seinem anderen Ende (25) in Vertiefungen (26) der Wand (7) einrastet.

8. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Aß die Wand (7) der öffnung (6) einen oberen inneren Halberand (27) aus einem oder mehreren Kreieringsegmenten (28¹, 28") aufweist und daß das Gehäuse (14) des Schaltelementes (3) mit Nasen (29) versehen ist, die mit dem Halterand (27) form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken.

9. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß am Gehäuse(14)des Schaltelementes (3) radiale Verankerungsstifte (3ο¹, 3o") angebracht sind und der obere Rand der Wand (7) radiale Schlitze (31', 31")

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und eine Umfangsnut (32) aufweist, daß in der Nut (32) axial wirkende elastische Elemente (33) angeordnet sind und die verbindung nacn Art: eines Bajonettverschlusses wirkt.

10. SchaltgerSt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl zwischen der Wand (7) der öffnung (6) und dem Gehäuse (14) des Schaltelementes (3) ein Sprengring (34) angeordnet ist, der teils in eine Nut (35) im Gehäuse (14) und andererseits in eine Nut (36) der Wand (7) eingreift und daß die Wand (7) öffnungen (37', 37") zum Lösen des Sprengringes (34) aufweist.

11. Schaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche Lois Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckstutssn (8) usd/odsr das Gehäuse (14) aus Kunststoff bestehen.

12. Scnaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturabhängiges Element (2) ein an sich bekanntes thermostatisches Arbeitselement dient.

13. Schaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Fühlerteil (5) ein temperaturabhängiges elektrisches bzw. elektronisches Bau-Element angeordnet ist.

14. Schaltgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 bzw. Anspruch 1?,dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterteil außerhalb des Gehäuses (14) angeordnet ist.