DE967465C - Selbsttaetige elektrische Schaltvorrichtung, insbesondere fuer Waermeregler - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 14. NOVEMBER 1957

F 6053 VIIIb 12i c

Die Erfindung bezieht sich, auf eine selbsttätige elektrische Schaltvorrichtung, insbesondere für Wärmeregler, bei der die Bewegung der Schalterkontakte von einem entgegen einer Rückholfeder am Schalthebel angreifenden, temper atuirabhiängigen Regeilglied ausgeht.

Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die Hebel- und Schaltverhältnisse so günstig liegen, daß bei allen einstellbaren Temperaturbereichen geringste Verstellwege des Regelgliedes ausreichen, um die Schaltungen zuverlässig und genau durchzuführen. Vor allem aber soll unabhängig vom Temperaturbereich und der jeweiligen Schräglage des Schalthebels die Kraft, die die Rückholfeder dem Schaltvargang entgegensetzt, immer ungefähr konstant bleiben. Das wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Schwenkachse des Schalthebels in einem Schwenkbewegungen ausführenden Arm eines Traghebels gelagert ist, der seinerseits mit einem der TemperatuTbereieheinstellung dienenden Verstellanschlag zusammenwirkt und der auch das eine Widerlager für die mit ihrem anderen Ende verschwenkend auf den Schalthebel einwirkende Rückholfeder bildet. Insbesondere ist es günstig, die Schaltvorrichtung mit

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einem rasch schaltenden Schnappschalter zu versehen und den Schnappschalter so anzuordnen, daß er vor seiinem Einbau in die.' gesamte Vorrichtung einer Funktionsprüfung unterzogen und. als eine in sich geschlossene Baueinheit gehandhabt werden kann.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigen
ίο Fig. ι und 2 je einen Längsschnitt durch die in Ein- bzw. Aussdhaltstellung befindliiche Schaltvorrichtung nach Linie I-I der Fig. i,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schaltvorrichtung, wobei die Seitenwangen der Hebel zum' Zwecke ihrer besseren Unterscheidung im Schnitt dargestellt sind,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen unterhalb¹ der selbsttätigen Schaltvorrichtung· liegenden Ein- und Ausschalter.

ι ist die Grundplatte der selbsttätigen Schaltvorrichtung, die eine Schutzkappe 2 trägt. Auf der Oberseite der Grundplatte 1 ist ein Lagerbock 3 befestigt, in dem die Drehachse 4 eines, im Querschnitt scihalenförmig ausgebildeten und daher sehr biegungssteifen Traghebels 5 gelagert ist. Die Drehachse 4 ist zwischen den beiden. Enden des Traghebels 5 angeordnet, um eine kurze Baulänge zu ermöglichen. Am rechten Ende des Traghebels 5 greift ein ate Schraube ausgebildetes Einstellglied 6 an, das in der Grundplatte 1 geführt ist und entweder mit einer Handeinstellung (Sdhraubenschliitz 7, Fig. 1) oder mit einem Antriebsmittel (Kettenrad 8, Fig. 2) für einen Pragrammregler od. dgl. versehen ist. Am linken Ende des Traghebeis 5 greift eine starke Feder 9 an, die den. Traghebel dauernd kraftschlüssig an. das Einstellglied 6 anzudrücken sucht. Im linken Ende des Traghebels 5 ist ferner die Drehachse 10 eines Schalthebels 11 gelagert. An dem Schalthebel 11 greift der Kopf 12 des Ver&tellgliedes 13 eines selbsttätigen Reglers an, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Wärmeregler ausgebildet ist, dessen in der Grundplatte 1 befestigtes Dehnrohr 14 bei Temperaturändarangen Längenänderungen unterworfen ist Der Schalthebel 11 steht unter dar Wirkung einer Rückholfeder 15, die bestrebt ist, ihn entgegen der Richtung des Uhrzeigers in seine Einschialltsteliking zurückzuführen. Die Rückholfeder 15 umgibt eine Einstellschraube 16, die in dem Traghebel S geführt ist und den nach unten gerichteten Ausschlag des Schalthebels 11 begrenzt. Der nach oben gerichtete Ausschlag des Schalthebels 11 wird durch einen Anschlag 17 begrenzt, der an dem rechten Ende 43 des Traghebels 5 vorgesehen ist und entweder starr oder höhenverstellbar ausgeführt sein kann. Die Rückholfeder 15 des Schalthebels 11 hat eine wesentlich geringere Vorspannung als die Rückholfeder 9 des Traghebels 5, so daß Zugwirkungen des Reglerverstellgtiledes. 13 zuerst immer nur auf den Schalthebel 11 übertragen werden, während die kräftige Feder 9 die Aufgabe tot, den Traghebel 5 hierbei mit der Anschlagschraube 6 in Anlage zu hallten. Würde man

z. B. für d'ie Betätigung eines Relais an den Anschlagen 17, 43 Schal'terlcon takte vorsehen, so· würden diese geöffnet (Fig. 2), wenn bei einer Temperaturerhöhung das Dehnrohr 14 langer wird und das Reglerverstellglled 13 den Schalthebel 11 in der Uhrzeigerrichtung verdreht. Umgekehrt würden die etwaigen Kontakte· bei 17, 43 geschlossen, sobald die Rückholfeder 15 bei einer Temperatuirabnaihme den Schalthebel 11 wieder in der umgekehrten Richtung zu drehen vermag. Je nachdem, ob die Einstellschraube 6 höher oder tiefer gestellt ist, gehen die soeben erwähnten Schaltbewegungen bei einer niedrigeren oder höheren Temperatur vor sich.

Bei dem dargestellten Ausfübrungsbeispiel, das sich zum Ein- und Ausschalten stärkerer Heizströme ad. dgl. eignet, sind jedoch die Schalterkontakte nicht bei 17, 43, sondern an einem besonderen Schnappschalter angebracht, wie im folgenden erläutert ist.

Der Schnappschalter ist als geschlossene Baueinheit auf dem Schalthebel 11 montiert, der die Grundplatte des Schnappschalters bildet. Der Schnappschalter besteht aus einer z. B. aus Steatit hergestellten Isolierplatte 18, an deren linkem Ende auf einem erhöhten Block 19 eine den Festkontakt 20 tragende Kontaktfeder 21 befestigt ist. Nahe dem rechten Ende der Isolierplatte 18 ist der Lagerbock 22 für die Drehachse 23 einer Wippe 24 angeordnet, an deren rechtem Ende der Endsteg 25 einer den beweglichen Schalterkontakt 26 tragenden rahmenförmigen Kontaktfeder 27 angreift, deren als Schnappfeder ausgebildeter Mittel steg 28 am linken Ende der Wippe 24 angreift. Eine in dem Traghebel 5 geführte Anschlagschrauhe 29 drückt von unten gegen das linke Ende der Wippe 24 und wird so eingestellt, daß dar bewegliche Kontakt 26 in der Schließ lage sicher an dem Festkontakt 20 anliegt und daß kleinste relative Längenänderungen der Teile 13, 14 bzw. kleinste Winkelauisschläge des Schalthebels 11 ausreichen, um Wippe 24 und Kontaktfeder 27 in. ihre beiden aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Schaltstellungen zu bringen, (in der Zeichnung sind die Winkelausschläge der Deutlichkeit wegen übertrieben groß dargestellt). Eine Querrippe 30 am rechten Ende der Isolierplatte 18 bildet ein Widerlager für das rechte Ende 25 der Kontaktfeder 27.

Solange das Fühlerglied (Dehnrohr 14) des Thermostatreglers kalt ist, nehmen die Teile der Schaltvorrichtung die in Fig. 1 gezeigten Stellunigen ein, wobei die Schalterkontakte 20, 26 geschlossen sind und auf den Schalthebel 11 keine Kraftwirkung ausgeübt wird. Wird nun. das Dehnroihr 14 erwärmt, so nimmt es nach dem Erreichen einer bestimmten Mindesttemperatur das Verstellglied 13 mit sich, so daß dieses auf den mit ihm gekoppelten Schalthebel 11 eine Zugwirkung in Richtung des Pfeiles 31 (Fig. 2) ausübt. Infolgedessen wird dar Schalthebel 11 um seine Drehachse gegen die Wirkung dar schwachen Rückholfeder im Sinne des Pfeiles 32 (Fig. 1) nach unten ver schwenkt. Dabei hebt die Anschlagschraube 29

das linke Ende der Schnappsdhalterwippe 24 an und bewirkt, daß die Schnappfeder 28 nach Überschreiten der Kipplinie in ihre der bisherigen Lage entgegengesetzte Stellung umschnappt (Fig. 2). Durch diese Lageänderung der Schnappfeder 28 wird die Kontaktfeder 27 ruckartig nach unten gerissen, so daß sich die beiden Schalterkontakte 20, 26 ebenso ruckartig öffnen. Wenn nun das Regferrohir 14 sich noch weiter ausdehnt ·— was z. B. infolge einer gewissen Wärmeträgheit selbst dann vorkommen kann, wenn das Kontaktpaar 20, 26 den auf den Regler 13, 14 einwirkenden Heizstrom sogleidh ausschaltet — so· wird der Zug des Verstellg'liedies 13 nunmehr durch die Anschlagschraube 16 auf den Traghebel 5 übertragen und dieser entgegen der Wirkung der starken Rückholfeder 9 im Sinne des Pfeiles 33 (Fig. 2) nach unten \-ersdiwenkt. Hierbei hebt sich zwar der Traghebel 12 von dem Einstellhebel 6 ab, aber diese Bewegung des Traghebels hat keinerlei Einfluß auf die Glieder des Schnappsdhalters, setzt diese somit keiner Überbeanspruchung aus und beläßt sie in ihrer für dien Schaltvorgang günstigen Stellung. Nimmt nun nach dem Unterbrechen des Heizstromes die auf das Dehmrohr 14 wirkende Temperatur ab, so zieht sich das Dehnrohr 14 wieder zusammen. Infolgedessen dreht die starke Rückholfeder 9 zunächst den Traghebel 5 wieder in seine in Fig. ι gezeigte Ausgangslage zurück, in welcher das rechte Hebelende auf der Einstellschraube 6 aufliegt. Dann hebt die schwache Rückholfeder 15 den Sehalthebel 11 an. Die Wippe 24 kann jetzt wieder in ihre Schließ lage (Fig. 1) zurückkehren und das Rückschnappen der Schnappfeder 28 gestatten, wodurch die Schalterkontakte 20, 26 wieder geschlossen werden. Die soeben erwähnte Drehung des Traghebels 5 samt dem Schalthebel 11 und dem (in seiner OffenstelTung befindlichen) Schnappschalter 20, 26, 27, 24 findet nicht statt, wenn das Dehnrohr 14 sich sogleich nach dem Öffnen der Kontakte 20, 26 wieder anfängt zusammenzuziehen. Das Verstellglied 13 läßt dann nach einem geringen Temperaturrückgang bereits wieder eine Rückbewegung des Schalthebele 11 unter der Wkkung der schwachen Rückholfeder 15 zu. Da anderseits der Schnappschalter auf geringste Ausschläge des Schalthebels 11 anspricht, eignet sich die neue Reglerbauart für eine sehr feinfühlige Wärmeregelung mit geringsten Temperaturdifferenzen.

Auf der Einstellschraube 6 ist noch eine Daumenscheibe 34 befestigt, deren Drehbewegung durch einen Anschlag 35 begrenzt wird. Der Daumen 36 dieser Scheibe wirkt auf das, freie Ende einer Kontaktfeder 37, deren linkes Ende an einem auf der Grundplatte 1 angebrachten Isolierblock 38 befestigt ist. Die Feder 37 trägt einen beweglichen Kontakt 39, dessen fester Gegenkontakt 40 ebenfalls an einem auf der Grundplatte 1 angebrachten Isolierblock 41 befestigt ist. Der vorstehend beschriebene Ein- und Ausschalter ist in an sich bekannter Weise in dem an den zweiten Pol des Arbeitsstromkreises angeschlossenen Teil dieses Stromkreises angeordnet, um eine doppelpolige Abschaltung zu ermöglichen. Im Falle der Anordnung der Daumenseheibe 34 mit dem Daumen 36 empfiehlt es sich,, dem Gewinde des Einstellgliedes 6 eine solche Steigung zu geben, daß mit weniger als einer Umdrehung alle erforderlichen Temperaturbereiche, die durch verschiedene Schräglagen des Traghebels 5 im Einzelfall gewünscht werden, eingestellt werden können und daß am Ende der Umdrehung die Ausischaltstellung mittels des Daumens liegt. Der Halter 22 für die Lagerung der Wippe kann gemäß der Zeichnung auf dem Isolierkörper 18 befestigt werden, wenn man auf diesen den Schnappschalter als fertige Bau,- oder Montagegruppe montieren will. Man kann aber auch, wenn der Schalthebel 11 ein zusätzlicher Bestandteil der genannten Baugruppe werden soll, den Lagerbock einfach in der Weise herstellen, daß man die den Drehzapfen 23 aufnehmenden Seitenteile als: aufwärts gerichtete Abbiegungen des als Stanzteil hergestellten Schalthebels 11 ausbildet. Es erübrigt sich dann die Herstellung des Lagerbockes 22 als besonderes Werkstück.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige elektrische Schaltvorrichtung, insbesondere für Wärmeregler, bei der die Bewegung der Sehalterkontakte von einem entgegen einer Rückholfeder am Schalthebel angreifenden temperaturabhängigen Regelglied ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (10) des Schalthebels (11) in einem Schwenkbewegungen ausführenden Arm eines Traghebels (5) gelagert ist, der seinerseits mit einem der Temperaturbereiicheinstellung dienenden Verstellanschlag (6) zusammenwirkt und dear auch das eine Widerlager für die mit ihrem anderen Ende verschwenkend auf den Schalthebel (11) einwirkende Rückholfeder (15) bildet.

2. Sdhaltvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (15) als Druckfeder zwischen dem Traghebel

(5) und dem auf ihm verschwenkbar gelagerten Schalthebel (11) eingespannt ist.

3. Schaltvorrichtung nach Ansprüchen 1 no und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (15) des Schalthebels (11) auf einem an dem Traghebel (5) vorzugsweise verstellbar befestigten. Anschlag (16) zur Begrenzung der Ausschalitbewegung des Schalthebels geführt ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (11) die Grundplatte für einen vollständigen Schnappschalter (18 bis 28) bildet, dessen Schnappglied (Wippe 24) durch einen an dem Traghebel (5) vorzugsweise verstellbar befestigten Anschlag (29) betätigt wird.

5. Schalt vor richtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (4) des Traghebels (5) zwischen dessen beiden Enden angeordnet ist, von denen das eine auf

dem Einstellorgan (6), das andere auf eimer als Druckfeder ausgebildeten Gegenfeder (9) abgestützt ist.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfeder (9) des Traghebels (5) das an dem .Schalthebel (11) angreifende Verstellglied (13) gleichachsig umgibt.

des Reglers

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 896974, 738646; USA.-Patentschri.ft Nr. 2455 186.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen