DE8128009U1 - Elektrische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

JSOBFMANN- · EITIiE & PARTNER !

PATENTANWÄLTE S DE. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-ING. W. EITLE . DR.RER. NAT. K.HOFFMANN · DlPL.-ING. W. LEHN « DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ■? ARABELLASTRASSE 4 ■ D-βΟΟΟ MO NCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 ■ TELEX 05-29619 (PATHE) '

RANCO INCORPORATED, Columbus, Ohio / USA

Elektrische Schaltvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltvorrichtung einfachen Aufbaus zur Verwendung in einer thermostatischen oder anderen Regelung zu schaffen, bei welcher ein Betätigungselement wie zum Beispiel ein auf Temperatur oder Druck ansprechendes Element auf einen bewegbaren Schaltkontakt arbeitet, um einen Schalter im Ansprechen auf eine abgetastete Temperatur, Druck oder einen anderen Zustand zu betätigen. Insbesondere soll durch die Erfindung eine solche Schaltvorrichtung geschaffen werden, in der zwei Schalter effektiv durch ein einziges Schalterbetätigungselement derart gesteuert werden, daß die Schalter aufeinanderfolgend im Ansprechen auf die fortschreitende Bewegung eines zugehörigen Betätigungselements schalten.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Schaltvorrichtung gelöst, welche erfindungsgemäß einen an einem Ende festgelegter., federnd biegbaren leitenden Kragarm und ein mit einem Teil des Kragarms entfernt von dessen festgelegten Ende in Eingriff bringbares Betätigungselement zum Verdrängen des Kragarms in Eingriff mit einem ersten festen Kontakt, aufweist, wobei eine weitere Verdrängung des Kragarms durch das Beta-

tigungselement ein Schwenken des Kragarms um den ersten Kontakt als Drehpunkt zun Bringen eines weiteren Teils des Kragarms in Eingriff mit einem zweiten festen Kontakt ergibt.

Eine erste Schaltfunktion wird durchgeführt, wenn der Kragarm entsprechend einer ersten Stellung des Betätigungselements in Eingriff mit dem ersten festen Kontakt kommt.

Eine zweite Schaltfunktion wird durchgeführt, wenn der Kragarm, folgend der weiteren Verschiebung des Betätigungselements, mit dem zweiten festen Kontakt in Kontakt kommt* Im Falle einer thermostatischen Regelung, bei der die Verschiebung des Betätigungselements in Beziehung zu dem Wert einer abgetasteten Temperatur steht, können die beiden Schaltvorgänge in Beziehung zu zwei unterschiedlichen vorbestimmten Größen der abgetasteten Temperatur stehen. Auf diese Weise verwendet können mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung zwei aufeinanderfolgende Schaltfunktionen im Ansprechen auf die fortschreitende Verschiebung des Betätigungselements vorgesehen werden; beispielsweise können der erste und der zweite feste Kontakt mit entsprechenden Warnlampenkreisen verbunden sein, um optische Warnanzeigen bei Erreichen zweier verschiedener Temperaturen vorzusehen. Dies kann beispielsweise für Tiefkühlgeräte praktische Verwendung finden, wo die erste Warnanzeige anzeigen kann, daß eine Temperatur höher als im normalen Arbeitsbereich des Geräts erreicht worden ist, und die "zweite Warnanzeige anzeigen kann, daß eine gefährlich hohe Temperatur erreicht worden ist. |

Die Stellung sowohl des ersten als auch des zweiten Kontakts kann voreinstellbar oder einstellbar sein, um die Stellung des Betätigungselements vorherzubestimmen, bei welcher der Kragarm Kontakt mit dem ersten und zweiten festen Kontakt | ergibt. »

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Kragarm ein Stützteil auf, welches an einem Ende festgelegt

ist und an seinem anderen Ende ein Kontakteil trägt, welches von dem Betätigungselement erfaßbar und mit den ersten und zweiten festen Kontakten in Eingriff bringbar ist. Das Kontaktteil des Kragarms kann im Wesentlichen senkrecht zu dem Stützteil derart angeordnet sein, daß die Schwenkbewegung des Kontaktteils um den ersten Kontakt von einer Drehbiegung des Stützteils begleitet ist.

Der Kragarm ist vorzugsweise durch seine Eigenfederung in Eingriff mit einem mit Abstand zu dem zweiten festen Kontakt angeordneten Anschlag vorgespannt. Bei der Verdrängung des Kragarms durch das Betätigungselement wird das Kontaktteil zunächst in Eingriff mit dem ersten festen Kontakt bewegt und schwenkt hierauf um den ersten festen Kontakt unter Wegbewegung von dem Anschlag, während eine weitere Verschiebung des Betätigungselements das Kontaktteil in Eingriff mit dem zweiten festen Kontakt bringt.

Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen näher dargestellt und beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Schaltvorrichtung gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schaltvorrichtung nach Figur 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Schaltvorrichtung nach den Figuren 1 und 2 in deren unbetätigten Zustand, geschnitten längs der Linie IJI-III in Figur 2,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht wie in Figur 3, welche die Schaltvorrichtung in einem ersten Schaltzustand zeigt, in dem ein erster Schalter geschlossen ist, und

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Fig. 5 eine Querschnittsansicht wie in Figur 3, welche die Schaltvorrichtung in einem zweiten Schaltzustand zeigt, in dem ein zweiter Schalter geschlossen ist.

Die Zeichnungen zeigen eine einfache Ausführungsform einer Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung, bei welcher ein federnd biegbarer leitender Kragarm 1 an einem Ende an einem Grundteil 2 aus isolierendem Material festgelegt ist, welches einen Teil eines Grundteils oder Gehäuses der Schaltvorrichtung bilden kann. Der Kragarm 1 weist ein Stützteil 3 auf, welches an einem Ende, wo der Kragarm 1 mit einem integralen Anschlußteil 3a verbunden ist, an dem Grundteil 2 festgelegt istc An seinem anderen Ende trägt der Kragarm 1 ein Kontaktteil 4, welches sich senkrecht zu dem Stützteil 3 erstreckt und mit letzterem ein T-förmiges Kragteil bildet.

Das Kontaktteil 4 ist an einem Ende mit einem vorstehenden Fuß 5 ausgebildet, welcher in Eingriff mit einem in Figur 1 schematisch dargestellten Betätigungselement 6 bringbar ist.

Das Betätigungselement 6 kann die Form eines Balg-, Bimetalloder anderen Betätigungselements haben, welches auf einen abgetasteten Zustand, im vorliegenden Fall auf eine Temperatur in einem Tiefkühlfach, anspricht. An seinem anderen Ende ruht das Kontaktteil 4 auf einem isolierenden Anschlag 7, welcher auf dem Grundteil 2 ausgebildet oder an diesem angebracht ist. Die Eigenfederung des Kragarms 1 ist derart, daß das Stützteil 3 den Kragarm in seiner normalen Ruhelage, wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt, vorspannt, um das Kontaktteil in Eingriff mit dem Anschlag 7 und mit dem Betätigungselement 6 zu halten.

Das isolierende Grundteil 2 trägt einen ersten festen Kontakt 8, welcher etwa in der Mitte zwischen den Enden des Kontaktteils 4 angeordnet ist. Der Kontakt 8 ist in seiner Stellung schraubeinstellbar und weist normalerweise einen Abstand zu dem Kontaktteil 4 auf, wie es in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist. Ein Anschlußteil 9 mit einer Kontaktfeder 10 stellt eine

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elektrische Verbindung zu dem festen Kontakt 8 auf der Seite des Grundteils 2 entgegengesetzt derjenigen, die den Kragarm 1 trägt, her, wie es in Figur 3 schematisch dargestellt ist.
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Ein zweiter fester Kontakt 11 wird von einem an dem Grundteil 2 angebrachten Anschlußteil 12 in einer Stellung getragen, welche normalerweise einen Abstand von dem isolierenden Anschlag 7 aufweist, jedoch mit diesem ausgerichtet ist. Der Kontakt 11 ist wie der Kontakt 8 in seiner Stellung schraubeinstellbar und elektrisch mit dem Anschlußteil 12 verbunden, welches seitlich von dem Grundteil 2 herausragt, wie es schematisch in Figur 3 dargestellt ist.

Die Schaltvorrichtung wird durch Voreinstellen der schraubeinstellbaren festen Kontakte 8 und 11 derart kalibriert, daß die zwei festen Kontakte 8, 11 in der normalen oder unbetätigten Stellung der Schaltvorrichtung (Figur 3) Abstände zu dem _;,,

ύ leitenden Kragarm 1 aufweisen. Im Falle einer Kühlungsrege- § lung wird das zugehörige Betätigungselement 6, üblicherweise | in der Form eines Balgs, normalerweise über ein eigenes, nicht j

gezeigtes Zwischenglied auf einen Schnappschalter arbeiten, j

welcher in der Energiezuführung zu dem Kompressor des Tief- j kühlgerätes liegt. Im normalen Betrieb bewirkt dasBetätigungs- , element 6, daß der Schnappschalter zyklisch schließt und öffnet und den Kompressor zyklisch ein- und ausschaltet, um die Arbeitstemperatur des Tiefkühlgerätes in vorbestimmten Grenzen zu halten.

Wenn die Arbeitstemperatur des zugehörigen Tiefkühlgerätes den normalen Arbeitsbereich beispielsweise infolge des Beschickens des Tiefkühlgerätes mit frischen, ungefrorenen Nahrungsmitteln oder bei Ausfall des Kühlsystems übersteigt, arbeitet das Betätigungselement 6 über den Fuß 5 auf den Kragarm 1 und bringt das Kontaktteil 4 in Eingriff mit dem ersten festen Kontakt 8. In einer Verwendungsart der Schaltvorrichtung ist das mit dem ersten Kontakt 8 verbundene

Anschlußteii 9 in einen Schaltkreis mit einer ersten Warnlampe (nicht gezeigt) geschaltet, und das festgelegte Ende des leitenden Kragarms 1 ist über das Anschlußteil 3a elektrisch mit einer Energieversorgung verbunden. Wenn das Kontaktteil 4 wie oben beschrieben und in Figur 4 dargestellt in Eingriff mit dem ersten Kontakt 8 gebracht wird, wird der Schaltkreis der ersten Warnlampe geschlossen und ergibt eine Anzeige, daß ein erster Temperaturpegel in dem zugehörigen Tiefkühlfach erreicht worden ist.

Wenn die abgetastete Temperatur weiter steigt, beispielsweise infolge Ausfalls des Kühlsystems, bewirkt das Betätigungselement 6 eine weitere Verdrängung des Kragarms 1, wodurch das Kontaktteil 4 um den ersten festen Kontakt 8 als Drehpunkt geschwenkt wird.Diese Schwenkbewegung bewirkt, daß das dem Fuß 5 entgegengesetzte Ende des Kontaktteils 4 sich von dem Anschlag 7 wegbewegt und in Eingriff mit dem zweiten festen Kontakt 11 kommt. Der Kontakt 11 kann über sein Anschlußteil 12 mit einer zweiten Warnanzeigelampe verbunden sein, so daß beim Kontaktieren des Kontaktes 11 durch das Kontaktteil 4 der Schaltkreis dieser zweiten Lampe geschlossen wird,wodurch diese Lampe zusätzlich zu der ersten Warnlampe aufleuchtet. Dies ist der Warnzustand auf einer zweiten Ebene, wie es schematisch in Figur 5 angedeutet ist.

Bei der Verwendung der Schaltvorrichtung mit einem Tiefkühlgerät würde diese normalerweise so angeordnet, daß die erste Warnanzeige durch Schließen mittels des ersten festen Kontakts 8 bei einer ersten Warntemperatur oberhalb des normalen Arbeitsbereichs des zyklisch arbeitenden Thermostaten erfolgte und eine zweite Warnung durch Schließen mittels des zweiten festen Kontakts 11 bei einer zweiten Warntemperatur höher als die erste erfolgt, bei welcher die Unversehrtheit der in dem Tiefkühlfach aufbewahrten Nahrungsmittel in Gefahr ist.

Der Schwenkbewegung des Kontaktteils 4 um den ersten Kontakt

wirkt eine Federkraft entgegen, welche durch Drehbiegung des Stützteils 3 hervorgerufen wird, so daß bei Wegfall der durch das Betätigungselement 6 aufgebrachten Kraft der Kragarm 1 unter seiner eigenen Federwirkung in seine normale oder unbetätigte Stellung zurückkehrt, wie es in Figur 3 dargestellt ist.

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SCHUTZANSPRÜCHE :

1. Elektrische Schaltvorrichtung, gekennzeichnet durch einen an einem Ende festgelegten, federnd biegbaren leitenden Kragarm (1) und ein mit einem Teil des Kragarms (1) entfernt von dessen festgelegten Ende in Eingriff bringbares Betätigungselement (6) zum Verdrängen des Kragarms in Eingriff mit einem ersten festen Kontakt (8), wobei eine weitere Verdrängung des Kragarms (1) durch das Betätigungselement (6) ein Schwenken des Kragarms (1) um den ersten Kontakt (8) als Drehpunkt zum Bringen eines weiteren Teils des Kragarms (1) in Eingriff mit einem zweiten festen Kontakt (11) ergibt.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stellung der ersten und zweiten Kontakte (8, 11) einstellbar ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kragarm (1) ein Stützteil (3) aufweist, welches an einem Ende festgelegt ist und an seinem anderen Ende ein Kontaktteil (4) trägt, welches von dem Betätigungselement (6) erfaßbar und mit den ersten und zweiten festen Kontakten (8, 11) in Eingriff bringbar ist.

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4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Kontaktteil (4) des Kragarms (1) im wesentlichen senkrecht zu dem Stützteil (3) derart angeordnet ist, daß die Schwenkbewegung des Kontaktteils (4) um den ersten Kontakt (8) von einer Drehbiegung des Stützteils (3) begleitet ist.

5. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kragarm

(1) durch seine Eigenfederung in Eingriff mit einem mit Abstand zu dem zweiten festen Kontakt (11) angeordneten Anschlag (7) vorgespannt ist.