DE8901706U1

DE8901706U1 - Bimetallschalter

Info

Publication number: DE8901706U1
Application number: DE8901706U
Authority: DE
Original assignee: Thermostat- und Schaltgeraetebau & Co Kg 8730 Bad Kissingen De GmbH
Current assignee: Thermostat- und Schaltgeraetebau & Co Kg 8730 Bad Kissingen De GmbH
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1989-08-03

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bimetallschalter mit einem Festkontakt sowie einem plattenförmigen Betätigungsarm, welcher eine Betätigungszunge aufweist, die mit einem beweglichem Kontaktarm verbunden ist, ferner mit einem mit der Betätigungszunge in Verbindung stehenden Bimetall zur Gewährleistung einer abhängig von der wärmebedingten Krümmung des Bimetalls erfolgenden Öffnung oder Schließung der beiden Kontakte sowie mit einem Stellglied, welches über ein Stellelement mit der Betätigungszunge zur Einstellung der Vorspannung der Betätigungszunge und damit zur Einstellung der Schalttemperatur des Schalters in Verbindung steht.

Derartige Bimetallschalter werden regelmäßig für die Temperaturregelung, wie sie beispielsweise bei einem Baby-

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flaschen-Wärmer notwendig ist, eingesetzt. Die jeweilige Schaltteraperatur des Bimetallschalters wird durch Drehung des Stellglieds eingestellt, was bewirkt, daß über das Stellelement die .Betätigungszunge mehr oder weniger gekrümmt wird. Um den Schalter auch in eine Ausschaltposition bringen zu können, in der der Schalter auch bei tieferen Temperaturen (bis etwa -20° C) nicht mehr einschaltet, ist es erforderlich, auf die Betätigungszunge eine neben der eigentlichen Herstellung des Stellglieds erfölende zusätzliche, verstärkte Krümmung der Betätigungszunge zu erreichen oder durchzuführen. Die Verspannung der Betätigtingszunge ist dann so stark, daß eich auch bei tiefen Temperaturen die beiden Kontakte nicht mehr schließen können. Bei den Bimetallschaltexn nach dem Stand der Technik wird die Ausschaltstellung zum Teil durch alleinige Verdrehung Am Stellglieds versucht zu realisieren. Dies hat jedoch den Nachteil, daß das Stellglied lediglich über einen begrenzten Hinkelbereich drehbar ist, so daß bei einer Erhöhung der Steigung des Drehgewindes sich die Genauigkeit der Einstellung durch das Stellglied verschlechtert.

In dem DE-GBH 19 072 088 wurde versucht, dieses Problem anderweitig zu lösen. Der darin offenbarte "elektrische Schnappschalter" weist neben dem Stellzapfen des Stellglieds einen parallel dazu angeordneten Druckstift auf, welchem bei Drehung des Stellglieds durch einen am Stellglied angeordneten Anschlag axial in Richtung auf die Betätigungszunge hin verschoben wird, wodurch die Betätigungszunge in geeigneter Weise zur Ausschaltung vorgespannt wird. Es besteht jedoch hier das Problem, daß in Ausschaltstellung der Stellzapfen, welcher mit Spiel im Stellglied angeordnet ist, mit seinem unteren Ende nicht mehr auf der BetÄtigungsaung· aufliegt, eo daß es bei einer

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stellung zu einer Verkantung dee Druckstifte und dadurch zu Ungeneuigkeiten kommen kann«

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist^ es somit, einen Bimetallechalter zu schaffen, welcher eine wirkungsvolle Ausschaltstellung bei einer hohen Einstellgenauigkeit gewährleistet.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird dadurch gelöst, Je.3 atm Stellelement relativ zum Stellglied unabhängig von der axialen Stellung des Stellglieds axial bewegbar gelagert ist und daß eine Betätigungseinrichtung zur Veränderung und Fixierung der axialen Lage von Stellelement zu Stellglied vorgesehen ist. Diese Lösung hat zum Vorteil, daß einerseits das Stellelement in jeder Einstellung des Stellglieds einschließlich der AuL.&chaltstc llung sich in einem kontrollierten Zustand befindet, andererseits ein zusätzlicher Druckzapfen, wie er in dem oben beschriebenen Gebrauchsmuster verwendet wird, sich erübrigt. Das einerseits über das Stellglied sowie zusätzlich über die Betätigungseinrichtung bewegbare Stellelement erlaubt eine exakte Feineinstellung der Schalttemperatur des Bimetallschalters sowie eine auch bei Temperaturen weit unterhalb der Zimmertemperatur wirksame Ausschaltstellung des Bimetall sch alters.

Eine konstruktiv besonders einfache Verwirklichung der axialen Verschiebbarkeit des Stellelements relativ zum Stellglied kann durch die Ausgestaltungen des erfindungsge-

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mäßen Bimetallschalters gemäß den Ansprüchen 2 und 3 er» reicht werden. Durch die Feder (2. &bgr;. ein Pederplättchen) wird das Stelielement in jeder Einstellung bewegungsfest gehalten, so daß Ungenauigkeiten des Schaltbetriebs des Bimetallschalters aufgrund eines Spiels des Stellelements im Stellglied völlig ausgeschlossen sind. Darüber hinaus besitzt die Ausgestaltung unter Verwendung des FederplMttchens den Vorteil, daß das Stellelement beim Zurückdrehen des Stellglieds durch die Federspannung des Federplättchens dem sich nach oben bewegenden Stellglied nachfolgt.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 besitzt den Vorteil, daß durch die Kombination von Feder (Federplättchen) und Stellvorsprung eine, was die Konstruktion anbetrifft, sehr einfache Betätigungseinrichtung, welche in irgendeiner, noch zu beschreibenden Weise auf den Stellvorsprung einwirkt, realisiert wird. Zusätzlich gewährleistet diese Ausgestaltung den Vorteil, daß Bimetall, Festkontakt, Betätigungsarm sowie Feder (Federplättchen) zu einer komplettierten Einheit automatisch vorgefertigt werden können und der Bimetallschalter hinsichtlich der Betätigungseinrichtung sowie des Stellglieds quasi baukastenartig unter Ausnutzung der automatischen Fertigung in einfacher Weise komplettiert werden kann. Die Fertigungszeiten und damit die Fertigungskosten des Bimetallschalters sind infolgedessen entsprechend niedrig.

Dadurch, daß gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 5 als Betätigungseinrichtung ein Vorsprung vorgesehen ist, welcher am Stellglied angeordnet ist, läßt sich das Stellglied

bzw. die Bewegung des Stellglieds zur Betätigung des Stellelements ausnützen. Der Drehung des Stellglieds kommt folg-

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li«h eine Doppelfunktion zu. Darüber hinaus ist diese Ausgestaltung besondere platzsparend«

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 besitzt den Vorteil, daß sich der Ring in einfacher Weise, sei es durch Aufschrauben, Aufschrumpfen, Aufpressen etc. auf dem Stellglied anordnen läßt. Mittels der auf dem Ring angeordneten Kulisse kann die Relativlage des stelieiements in Abhängigkeit der Drehstellung des Rings verändert werden.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 besitzt den Vorteil, daß die durch die am Stellvorsprung wirksam werdende Kulisse oder Vorsprung sich ergebende Ausschaltstellung des Bimetallschalters dem Benutzer durch zu beiden Seiten der Drehrichtung des Stellglieds hin spürbare Widerstandskraft erkennbar wird. Fehleinstellungen können dadurch vermieden werden.

Die Ausgestaltung nach Unteranspruch 8 erweist sich dahingehend als vorteilhaft, daß durch Drehung des Stellglieds sowohl die Feineinstellung der Schalttemperatur des Bimetallschalters als auch eine Ausschaltstellung gewährleistet werden.

Demgegenüber unterscheidet sich die Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 dahingehend, daß die Axialposition des Rings am Stellglied veränderbar ist, so daß die beim Wirksamwerden der Kulisse sich ergebende axiale Auslenkung des Stellele« &en£s veränderbar ist* Hierbei können theoretisch auch noch bei vollständig installiertem Bimetallschalter Änderungen des Stellwegs bei der Ausschaltstellung vollzogen werden.

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Die Ausgestaltung gemäß Ansprueh 10 ist insofern «weekmäßig, als es erforderlich sein kann, die Ausschaltetellung unabhängig van der Drehbewegung des Stellglieds zu gewährleisten, in besonders einfacher Weise kann hierssu gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 11 als Betätigungselement eine verschiebbare Hülse oder ein verschiebbarer Kolben vorgesehen sein.

Die Ausgestaltung yemäß Unteranspruch 12 erweist sich dahingehend als besonders vorteilhaft, daß der Bimetallschalter aufgrund dieser sandwichartiger. Bauweise in besonders einfach durchzuführender Art automatisch montiert werden kann. Insbesondere erfolgen keine zeitraubenden und daher kostenintensiven manuellen Bearbeitungsvorgänge.

Die Ausgestaltung gemäß Ansprueh 13 erweist sich insofern als zweckmäßig, da die einzelnen Bauteile zeitlich nacheinander montiert werden können, wodurch sich die Möglichkeit einer einfachen automatischen Montage realisieren läßt.

Durch Einsatz eines Verstellelements gemäß Ansprueh 14 kann der Stellbereich des Bimetallschalters bei montiertem Bimetallschaiter nachgestellt werden.

Die Ausgestaltung gemäß Ansprueh 15 besitzt den Vorteil, daß sie relativ einfach mittels eines Schraubenziehers o. dgl. bedienbar ist.

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Im Folgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte -Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bimetallschalters (a) in Einschaltstellung sowie (b) in Ausschaltstellung;

Fig. 2 eine aus der Blickrichtung A in Fig. 1 erfolgende Vorderansicht des erfindungsgemäßen Bimetallschalters (a) in Einschaltstellung sowie (b) in Ausschaltstellung;

und

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Bimetallschalter in Draufsicht und zwar (a) in Einschalt stellung sowie (b) in Ausschaltstellung.

Der Bimetallschalter 1 enthält auf einem durch einen Hohlniet gebildeten Befestigungsbolzen 2 aufgereiht ein Bimetall 3, einen Betätigungsarm 6, welcher eine Betätigungszunge 7 sowie einen beweglichen Kontaktarm 18 umfaßt, sowie dazwischen einen Festkontakt 4. Bimetall 3, Betätigungsarm 6 sowie Festkontakt 4 sind durch Isolationsringe 26 zum Beispiel aus Al-O, voneinander distanziert und stehen in derselben Richtung etwa parallel nach außen vom Befestigungsbolzen 2 ab.

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Am nicht eingespannten Bewegungsende des Betätigungsarins 6 ist ein beweglicher Kontaktarm 18 in Form einer Kontaktfeder mit ihrem Festende befestigt, die in Richtung auf die Kontaktstellung ihres sich bewegenden Endes auf den Festkontakt 4 hin vorgespannt ist.

Der Betätigungsarm 6 weist eine mittlere, an ihrem freien Ende abgewinkelte, von der Einspannstelle wegweisende Betätigungszunge 7 auf. Betätigungsarm 6 sowie Betätigungszunge 7 bilden zusammen den Verstellausleger. Der Verstellausleger ist durch Druckbeaufschlagung einerseits vom Bewegungsende, d. h. offenen Ende des Bimetalls 3 sowie andererseits seitens des Stellglieds 10 in seiher Lage verschwenkbar. Hierzu ist zwischen den Bewegungsenden von Verstellaueleger und Bimetall 3 ein Isolier-Distanzbolzen 19 angeordnet, der mit seinen verjüngten Enden 21, 23 entsprechende Löcher 25 an den Bewegungsenden des Bimetalls 3 und des Verstellauslegers bzw. Betätigungsarms 6 durchsetzt.

Das Stellglied .10 ist an einem am Befestigungsbolzen 2 angeordneten Tragarm 9 befestigt. Der Tragarm 9 ist ebenfalls parallel zu dem Bimetall 3, dem Verstellausleger und dem 'Festkontakt 4 ausgerichtet und erstreckt sich in deren Richtung radial zur Achse des Befestigungsbolzens 2. Das Stellglied 10 ist über ein Gewinde 24 in den Tragarm 9 parallel zur Achse des Befestigungsbolzens 2 einschraubbar und somit axial zum Befestigungsbolzen 2 bewegbar. Das Stellglied 10 trägt an seinem freien Ende 27 einen (nicht dargestellten) Drehknopf. Wie aus den Fig. 3(a) und (b) ersichtlich ist, ist am Umfang des Stellglieds 10 ein radial abstehender Ring 11 in Form einer Federscheibe befestigt, welcher einen radialen Vorsprung 28 aufweist« in dessen Drahweg eine Abbiegung 29 dee Tragarms 9 hinein-

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	steht. Dadurch ist der Drehweg des Stellglieds 10 in etwa
	*auf 360 begrenzt.**
	Am unterseitigen Ende des Stellglieds 10 ist ein Stellele
	ment 14 angeordnet, welches durch Drehung des Stellglieds
	10 in Axialrichtung verschoben wird und durch stirnseitige
	Anlage am Verstellausleger bzw. an der Betätigungszunge 7
!	die Stellung des Bewegungsendes des Verstellauslegers ver
	ändert.
	Das Stellelement 14 steht in direktem Kontakt mit einem
	Verstellelem^nt in Form einer Einstellschraube 17, welche
	in einem Gewindeabschnitt 22 der Innenbohrung 20 des Stell
	glieds 10 axial verschraubbar angeordnet ist.
	Das Steilelement 14 ist auf einem Federplättchen 12 .be
	festigt, welches parallel zum Verstellausleger unter Zwi
	schenschaltung eines Isolationsrings 26 radial vom Befesti
	gungsbolzen 2 abstehend an diesem befestigt ist. Das Feder
	plättchen weist einen senkrecht zum Federplättchen angeord
	neten Stellvorsprung 16 auf» welcher durch eine im Tragarm
	9 vorgesehene Durchführung 8 axial bewegbar hindurchver
	läuft.
	Das freie Ende des Stellvorsprungs 16 ist mit einer am Ring
	11 angeordneten Kulisse 13 abhängig von der Dreheteilung
	dee Stellglieds 10 in Wirkverbindung bringbar. Die Kulisse
	13 bewirkt bei Vorliegen einer Wirkverbindung mit dem
	freien Ende des Stellvorsprungs 16 eine axiale Auelenkung
	dee Stellvorsprungs 16 und damit eine axiale Auslenkung dee
	Stellelements 14, was am besten aus Fig. l(b) sowie
	Fig. 2(b) ersichtlich ist.
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- 10 -

Die Kulisse 13 weist eine Kerbe 15 auf, in welche der Stellvorsprung 16 gleichsam einschnappt. Der Drehbereich des Stellglieds 10 von etwa 360° bewirkt folglich einerseits eine entsprechend der Gewindesteigung des Gewindes 24 erfolgende axiale Auslenkung des Stellelements 14, andererseits eine entsprechend der Auslegung der Kulisse 13 sich ergebende zusätzliche axiale Auslenkung des Stellelements 14.

Durch Drehung des Stellglieds 10 kann folglich der Bimetallschalter in eine Ausschaltstellung gebracht werden, die einer Schalttemperatur von etwa -20° C entspricht.

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et-M/89026

BEZUGSZEICHENLISTE

	-	4	Bimetallschalter
1		5, 5«	Befestigungsbolzen
I ²		6	Bimetall
I 3		7	Festkontakt
	i	8	Anschluß
	1	9	Betätigungsarm
	10	Betätigungszunge
	11	Durchführung
	12	Tragarm
	13	Stellglied
	14	Ring
	15	Federplättchen
	16	Kulisse
	17	Stellelement
	18	Kerbe
	19 -	Stellvorsprung
	20	Einstellschraube
	21	Beweglicher Kontaktarm
	22	Isolier-Distanzbolzen
	23	Innenbohrung
	24	Ende des Isolier-Distanzbolzens
	25	Gewindeabschnitt
	26	Ende des Isolier-Distanzbolzens
	27	Gewinde
	28	Loch
29	Isolationsring
	Freiende Stellglied/Stellglied
Radialer Vorsprung
Abbiegung/Tragarm

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Claims

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- 11 -

St-M/89026

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Bimetallschalter mit einem Festkontakt sowie einem plattenförmigen Betätigungsarm, welcher eine Betatigungszunge aufweist, die mit einem beweglichen Kontaktarm verbunden ist, ferner mit einem mit der Betatigungszunge in Verbindung stehenden Bimetall zur Gewährleistung einer abhängig von der wärmebedingten Krümmung des Bimetalls erfolgenden Öffnung oder Schließung der beiden Kontakte sowie mit einem Stellglied, welches über ein Stellelement mit der Betatigungszunge zur Einstellung der Vorspannung der Betätigungszunge und damit zur Einstellung der Schalttemperatur des Schalters in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Stellelement (14) relativ zum Stellglied (10) unabhängig von der axialen Stellung des Stellglieds -(10) axial bewegbar gelagert ist und eine Betätigungseinrichtung zur Veränderung und Fixierung der axialen Lage von Stellelement (14) zu Stellglied (10) vorgesehen ist.

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- 12 -

2. Bimetällsehilter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Stellelement (14) über eine gesonderte Feder (Federplättchen (12)) mit einem tragenden Teil des Schalters verbunden ist.

3. Bimetallschalter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Feder (Federplättchen (12)) derart angeordnet ist, daß die Federbewegung der Feder (des Federplättchens (12)) in weitgehend senkrechter Richtung zur Ebene der Betätigungszunge (7) wirkt und die Betätigungseinrichtung in dieser Richtung auf die Feder (Federplättchen (12)) einwirkt.

4. Bimetallschalter nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Feder (Federplättchen (12)) einen weitgeend parallel zur Achse des Stellglieds (10) verlaufenden StelIvorsprung (16) aufweist, an dem die Betätigungseinrichtung angreift.

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- 13 -

Bimetallschalter nach mindestens einem der den Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Betätigungseinrichtung ein am Stellglied ^10) angeordneter Vorsprung vorgesehen ist und daß dieser

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VüfspfüFiy mit dem Steiivörspirüng (16} in Kontakt, briny—

bar ist derart, daß das Stsllelement (14) in Kontaktstellung vom Stellglied (10) wegbewegbar ist.

Bimetallschalter nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Betätigungsvorrichtung ein Ring (11) vorgesehen ist, welcher eine gegen den Schalter vorstehende Kulisse (13) aufweist.

Bimetälischalter nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Vorsprung oder die Kulisse (13) eine eine Einrastung des Stellvorsprungs (10) bewirkende Kerbe (15; oder Ausnehmung aufweist.

- 14 -

8. Bimetallschalter nach mindestens einem der Ansprüche 5

- 7,

dadurch gekennzeichnet/

daß das Stellglied (10) mit einem das Stellglied (10) tragenden Tragarm (9) über ein Gewinde (24) verbunden ist/ daß die axiale Bewegung des Stellglieds durch Drehung des Stellglieds (10) erfolgt und daß der Vorsprung bzw. Ring &khgr;11) drehfest mit dem Stellglied (10) verbunden ist.

9. Bimetallschalter nach mindestens einem der Ansprüche 5

- 7,

dadurch gekennzeichnet/

das das Stellglied (10) mit einem das Stellglied (10) tragenden Tragarm (9) Über ein Gewinde (24) verbunden ist/ daß die axiale Bewegung des Stellglieds durch Verdrehen des Stellglieds (10) erfolgt und daß der Vorsprung bzw. Ring (11) relativ zum Stellglied (10) • verdrehbar/ aber arretierbar angeordnet ist.

10. Bimetallschalter nach mindestens einem der Ansprüche 1

- 4,

dadurch gekennzeichnet/

daß als Betätigungseinrichtung ein unabhängig von der Drehstellung des Stellglieds (10) axial zum Stellglied (10) wirksame· arretierbare· Betätigungeelement vorgesehen ist.

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- 15*

11. Bimetallschalter nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß als Betätigungselement eine verschiebbare Hülse oder ein verschiebbarer Kolben vorgesehen sind.

12. Bimetallschalter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein Befestigungsbolzen (2) vorgesehen ist, an dem voneinander distanziert und in gleicher Richtung etwa parallel nach außen abstehend das Bimetall (3), der Festkontakt (4), die das Stellelement (14) tragende Feder (Federplättchen (12)) sowie - distanziert oder unmittelbar an der Feder (Federplättchen (12)) anliegend - der das Stellglied (10) tragende Tragarm (9) angeordnet sind.

13. Bimetallschalter nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Tragarm (9) eine Durchführung (8) aufweist, durch welche der Stellvorsprang (16) axial verschiebbar hindurch verläuft.

- 16 -

14. Bimetallschalter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, ! ;

dadurch gekennzeichnet,

j j daß das Stellglied (10) ein Verstellelement aufweist, welches die jeweilige Lage des Stellelements (14) bei Betätigung des Stellglieds (10) festlegt.

15- Bimetallschalter nach Anspruch 14, ·■'■

dadurch gekennzeichnet,

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daß dus Stellglied (10) eine durchgehende Innenbohrung (20) besitzt, welchen einen Gewindeabschnitt (22) aufweist, in dem als Verstellelement «ine mit der Oberseite des Stellelements (14) in Wirkverbioducg stehende Einstellmutter oder Einstellschraube (17) eingeschraubt ist und das Stellglied (10) über ein Gewinde (24) mit dem Tragarm (9) relativ zum Tragarm (9) axial bewegbar verbunden ist.

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