EP0818796B1 - Temperaturschalter, insbesondere einstellbarer Temperaturregler - Google Patents

Temperaturschalter, insbesondere einstellbarer Temperaturregler Download PDF

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EP0818796B1
EP0818796B1 EP97111286A EP97111286A EP0818796B1 EP 0818796 B1 EP0818796 B1 EP 0818796B1 EP 97111286 A EP97111286 A EP 97111286A EP 97111286 A EP97111286 A EP 97111286A EP 0818796 B1 EP0818796 B1 EP 0818796B1
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EP
European Patent Office
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spring
thermal switch
switching
switch according
switching spring
Prior art date
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EP97111286A
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English (en)
French (fr)
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EP0818796A2 (de
EP0818796A3 (de
Inventor
Hans Mayer
Franz Dr. Bogdanski
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EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
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Publication of EP0818796A3 publication Critical patent/EP0818796A3/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H37/36—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a fluid with or without vaporisation
    • H01H37/38—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a fluid with or without vaporisation with bellows
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/20—Driving mechanisms
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/12—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature
    • H01H37/20—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature by varying the position of the thermal element in relation to switch base or casing

Definitions

  • the invention relates to a temperature switch according to the preamble of claim 1, in particular an adjustable temperature regulator, with a snap-action switch, which is one of an expansion element actuated switching spring, on which one of the expansion element acting relative to the switching spring movable pressure element.
  • thermo / hydraulic Working extension system In temperature controllers, especially those with a thermo / hydraulic Working extension system, enters for the shift spring Overload problem when the temperature controller is at or near his switch-off point, that is, when warm, to a lesser Temperature is reset or turned off.
  • the extended expansion box far beyond the switch-off point in Direction pressed on the switch spring, so that these overloaded and under Circumstances can be permanently damaged.
  • a temperature switch is known in which also via an expansion element and a power transmission a snap-action switch is triggered.
  • the triggering of the snap-action switch takes place via a leaf spring, which to prevent can override a override of the snap switch.
  • the object of the invention is a temperature switch of the aforementioned To create kind of, with little structural and above all Spatial effort without overload risk works flawlessly.
  • the overload protection a between expansion element and snap spring contains activated buffer element, which at a above the actuating force of the switching spring lying in the switching point Compressive force is compressible, the transfer happens on direct Ways and without any elasticity or the strain of one Foreign power and therefore absolutely free of play. Only when exceeding the maximum Actuation force occurs Rec.g. the buffer element a, wherein this force should be such that it is below which is a damage to the snap spring inducing force. It can also help if the snap spring after overcoming its switching point is supported on a stop, preferably immediately at their point of actuation.
  • the embodiment of the invention with a squeezable buffer element the structurally cheapest, it would also be possible, acting on train buffer element use.
  • the buffer element may be directly in the actuator, i. the between expansion box and snap spring lying pressure piece or the like.
  • a simple version contains one preloaded, wegbe regardinge spring, such as a compression spring. The bias is slightly greater than the actuation force of Switching spring and lower than that for mechanical stress critical force.
  • the buffer element is a can consisting of two against pulling apart limited, but compressible, sleeve-shaped Can parts that surround the compression spring. These two Halves of the buffer element thus engage positively in one another and are spread by the compression spring. It can one of the can parts be attached directly to an expansion box, for example soldered in place of the usual pressure piece, while the cooperating Can part made of electrically insulating Material can exist and thus the expansion system electrically from the mostly live snap spring separates.
  • the can parts do not have to be closed Mantel exist, but it could be for example the made of sheet metal can also part of several lateral Webs exist, which in the manner of a claw the other can part take.
  • the invention makes it possible that the expansion element directly on the most trained as expression of snap spring Actuation point acts. This allows the smallest size. However, it is also possible to increase the snap spring sensitivity a transmission lever interpose. But this can also be directly in Pressure direction and thus without expensive storage be educated. He can, for example, unilaterally Art be supported by a cutting edge bearing and with his other side on the snap spring, while the Buffer element at a corresponding to the desired transmission ratio Positioned body of this one-armed Levers attacks.
  • a particularly simple embodiment is with an L-shaped Lever given, either on a spring-loaded carrier suspended and supported or in a recess this switch spring carrier is guided.
  • Such a contact chamber can be made suitable plastic material as an integral part of an im be provided remaining housing made of metal. She can act as a substantially U-shaped hood in a recess of the upper housing part by clipping, guide grooves etc. are attached. It acts as one of the contacts largely surrounding "spark chamber" and separates the touchable Parts of the current-carrying.
  • the buffer element consists of a button-shaped, entirely closed can, consisting of two cup-shaped, each other consists of halves, between which a compression spring is biased.
  • the buffer element transmits the Switching force of the expansion can in the force range in which the snap spring actuation takes place without any elasticity, so completely rigid, while in a beyond Overload collapses telescopically.
  • Fig. 1 to 3 show the switching component of a temperature controller 11.
  • Temperature sensor 12 e.g. in the form of one with an expansion fluid filled tube via a capillary tube 13 is connected to an expansion box 14.
  • the Expansion box consists of two bowl-shaped corrugated Sheet metal membranes, which are connected together at the edge. over a connection nipple 15, the capillary tube 13 is connected.
  • a retaining bolt 16 welded, in a hollow setting shaft 17 plugged. This has an external thread 18, with an internal thread 19 working together in one of a metal case 20 pulled sleeve 21 is provided.
  • the adjusting shaft 17 is flattened on one side to a knob rotatably take. In it an adjusting screw 22 is provided which acts on the retaining bolt 16.
  • the housing 20 is made of sheet metal and has the shape a rectangular, partially open box the top fastening claws 22 for installation of the Temperature controller are formed.
  • the bottom is from a base part 23 of temperature-resistant, form-solid and electrically insulating material, for example steatite or other ceramic material. At this the housing is defined by twist tabs 24.
  • the plate-shaped base part 23 carries a snap-action switch 25.
  • This has a switching spring 26 which is connected to a Switch spring carrier 27 is attached.
  • the switch spring carrier 27 is a relatively small solid sheet metal part that is a tabbed abutment 28 in the form of a bend.
  • On him is a switching tongue 29 supported by an approximately U-shaped Notch separated from the rest of the switching spring is.
  • Rivets 30 switch spring fixed to the switch spring carrier her front, the switch contact 31 end bearing at her Snap switching point between two stable switch positions.
  • In the closed position shown in Fig. 1 are her Contact 31 on a mating contact 32, located at a Counter contact bridge 33 is located.
  • In the off position lies the front end of the switching spring on one of the Base part molded, an abutment-forming projection 34th on.
  • a buffer element 38 trained and effective actuator appropriate. It consists of one at the bottom of the Expansion box welded in the form of a sheet metal shell formed can part 39, which by means of bent edge or tooth-like edge projections 40 under the protruding outer edge 41 of a second can part 42 engages the shape one of electrically insulating material, for example Steatite, has existing crucible.
  • a compression spring 43 is arranged inside the two Can parts 39, 42. She is clamped between the two parts of the can so that they have a Preload, which is certainly greater than that Operating force that the snap-action switch needs to over to be pushed away its switching point.
  • the two support legs protrude from both sides in each a recess 50 in the side edge of the snap switch carrier 27 in, so that the support legs are guided therein.
  • Projecting lugs 51 on the inside of the support leg 48th are barb-like and care after the Lever 45 under pressure from above into the recesses 50 is pressed in, for a backup against lifting the Lever.
  • On the switch spring carrier 27 is a stop 52 below the actuating point 47 of the snap spring provided so that he intercepts these after execution of their snap action and prevents further deflection.
  • Fig. 1 shows that the contact area, i. the front end the switching spring 26 with the contact 31 and the mating contact 32, from an existing insulating material cover 53rd is surrounded. It covers the top, front and the off both side surfaces. Because the bottom of the base plate 23 is formed, so one only to the switch interior open chamber formed, the risk of contamination and contact excludes.
  • the cover 53 is snap-locked fixed to a slot 54 of the housing.
  • the assembly of the temperature controller according to the invention can be made individual components that can be prefabricated by simple plugging, bending or crimping operations made become.
  • the filled and soldered component probe / capillary tube / expansion box 12, 14 contains the upper one Can part 39. It is then only necessary, the spring 43 to insert, squeeze, so that they have their bias receives and then the claws or teeth 40 bend so that the buffer member 38 held together as a button-shaped unit becomes.
  • the parts of the snap switch are on the base part 23rd by inserting into the slots 53 and twisting the tabs 36, 37 and the twisting tabs 35 set.
  • the lever 45 is from above the snap switch carrier pressed and locked due to a formed by the noses 51 Snap lock in there.
  • the adjustment is made via the adjusting screw 22.
  • the adjusting shaft 17 for adjusting a rotated certain temperature so that over the thread 18, 19 the expansion box 14 and thus the buffer element 38 in a certain position along the axis 55 of the setting shaft is brought.
  • the support of the switching spring via the switching tongue 29 is so made that in the unloaded state of the switching spring the outer end with the contact 31 abuts the mating contact, the Switch is closed.
  • the over the flat latches 36, 37 connected circuit is via the snap spring closed and the switch is on.
  • the buffer element 38 to the effect.
  • necessary force on the actuating point 47 may be the Compress spring 43 so that the two can halves 39, 42 telescopically push through the buffer element formed actuator button so gives in.
  • the Switching spring can sit on the stopper 52, so that she is not bent unnecessarily.
  • the forces and the deflections are in any case in the elastic range of the switching spring, so that no permanent damage occurs.
  • the buffer element expands under the effect of Spring 43 back to exactly the same length as before Squeezing out.
  • Fig. 4 shows an embodiment in which in a similar manner formed buffer element 38 on a metal pressure piece 56th the expansion box is attached and immediately, i. without Translation lever 45, on the actuating point 47 of Switching spring 26 acts.
  • This design the preferred is, if no translation is necessary, is special easy and with direct switching action. Otherwise, the Training and function the same as described in FIGS. 1 to 3.

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Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Temperaturschaltergemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere einen einstellbaren Temperaturregier, mit einem Schnappschalter, der eine von einem Ausdehnungselement betätigte Schaltfeder aufweist, auf die ein von dem Ausdehnungselement relativ zur Schaltfeder bewegbares Druckelement einwirkt.
In Temperaturreglern, insbesondere solchen, die mit einem thermo/hydraulischen Ausdehnungssystem arbeiten, tritt für die Schaltfeder ein Überlastungsproblem auf, wenn der Temperaturregler bei oder nahe seinem Ausschaltpunkt, das heißt im warmen Zustand, auf eine geringere Temperatur zurückgestellt oder ausgeschaltet wird. Dabei wird die ausgedehnte Ausdehnungsdose weit über den Ausschaltpunkt in Richtung auf die Schaltfeder gedrückt, so daß diese überlastet und unter Umständen dauerhaft geschädigt werden kann.
Zur Lösung dieses Problems sind bereits viele Vorschläge gemacht worden. So ist in der DE 44 35 303 A eine Schnappfeder beschrieben, die Überlastungen in größerem Maße erträgt als bisherige Schnappfedern.
Ferner ist in der DE 20 58 511 C ein Temperaturschalter beschrieben, bei dem die Ausdehnungsdose in einem Parallelogramm von federnden Schalthebeln, verbunden durch einen Übertragungsstab, liegt. Die eigentliche Schnappfederbetätigung geschieht durch den im Kraftfluß zweiten Hebel, der unter seiner Federkraft auf den Schnappschalter einwirkt während die Ausdehnungsdose über die übrige Hebelmechanik nur zu deren Entlastung betätigt wird. Dieses System funktioniert einwandfrei, ist jedoch sehr aufwendig in der Herstellung.
Es ist ferner aus der DE 24 22 684 C ein Temperaturschalter bekannt geworden, bei dem eine Doppel-Schnappfeder von einem in einer Ausdehnungshülse liegenden Keramikstab betätigt wird. In diesem Falle arbeitet der Schnappschalter als "Öffner", d.h. bei erhöhter Temperatur zieht sich der Keramikstab zurück und durch Entlastung der Schnappfeder öffnet sich der Kontakt. Bei einem solchen System würde das geschilderte Problem nicht auftreten. Es handelt sich aber um einen nicht einstellbaren Temperaturbegrenzer.
Aus der GB-A-1 378 693 ist es bekannt, über eine Schubstange eine Kraft auf einen Betätigungsstift eines Mikroschalters auszuüben. Von einem Drücker an der Schubstange wird dabei die Kraft über ein gegen eine Feder gedrücktes Teil auf den Betätigungsstift derart ausgeübt, dass der Drücker über eine weitere Feder zurückweichen kann. So wird ein Überdrücken des Mikroschalters verhindert.
Aus der US-A-4,565,989 ist ein Temperaturschalter bekannt, bei welchem ebenfalls über ein Ausdehnungselement und eine Kraftübertragung ein Schnappschalter ausgelöst wird. Die Auslösung des Schnappschalters erfolgt dabei über eine Blattfeder, welche zur Verhinderung eines Überdrückens des Schnappschalters zurückweichen kann.
Aufgabe und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Temperaturschalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit geringem baulichen und vor allem räumlichen Aufwand ohne Überlastungsgefahr einwandfrei arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Dadurch, daß die Überlastsicherung ein zwischen Ausdehnungselement und Schnappfeder eingeschaltetes Pufferelement enthält, das bei einer oberhalb der Betätigungskraft der Schaltfeder im Schaltpunkt liegenden Druckkraft zusammendrückbar ist, geschieht die Übertragung auf direktem Wege und ohne irgendeine Elastizität oder die Beanspruchung einer Fremdkraft und somit absolut spielfrei. Erst bei Überschreitung der maximalen Betätigungskraft tritt eine Zusammendrükung des Pufferelementes ein, wobei diese Kraft so bemessen sein sollte, daß sie unterhalb der eine Schädigung der Schnappfeder herbeiführenden Kraft liegt. Dabei kann es auch mithelfen, wenn die Schnappfeder nach Überwindung ihres Schaltpunktes an einem Anschlag abgestützt ist, vorzugsweise unmittelbar an ihrer Betätigungsstelle. Obwohl die Ausführung der Erfindung mit einem zusammendrückbaren Pufferelement die baulich günstigste ist, wäre es auch denkbar, ein auf Zug wirkendes Pufferelement einzusetzen.
Das Pufferelement kann unmittelbar im Betätigungselement, d.h. dem zwischen Ausdehnungsdose und Schnappfeder liegenden Druckstück oder dergleichen enthalten sein. Eine einfache Ausführung enthält eine vorgespannte, wegbegrenzte Feder, beispielsweise eine Druckfeder. Dabei ist die Vorspannung etwas größer als die Betätigungskraft der Schaltfeder und geringer als die für die mechanische Beanspruchung kritische Kraft.
Das Pufferelement ist eine Dose, die aus zwei gegen Auseinanderziehen begrenzten, jedoch zusammendrückbaren, hülsenförmigen Dosenteilen besteht, die die Druckfeder umschließen. Diese beiden Hälften des Pufferelementes greifen also formschlüssig ineinander und werden von der Druckfeder gespreizt. Dabei kann eines der Dosenteile unmittelbar an einer Ausdehnungsdose angebracht sein, beispielsweise anstelle des üblichen Druckstückes angelötet, während das damit zusammenwirkende Dosenteil aus elektrisch isolierendem Werkstoff bestehen kann und somit das Ausdehnungssystem elektrisch von der meist unter Spannung stehenden Schnappfeder trennt. Die Dosenteile müssen nicht mit einem geschlossenen Mantel vorliegen, sondern es könnte beispielsweise das aus Blech bestehende Dosenteil auch aus mehreren seitlichen Stegen bestehen, die nach Art einer Kralle das andere Dosenteil ergreifen.
Die Erfindung ermöglicht es, daß das Ausdehnungselement direkt auf die meist als Ausprägung der Schnappfeder ausgebildete Betätigungsstelle einwirkt. Dies ermöglicht die geringste Baugröße. Es ist jedoch auch möglich, zur Erhöhung der Schnappfederempfindlichkeit einen Übersetzungshebel zwischenzuschalten. Auch dieser kann aber unmittelbar in Druckrichtung liegen und somit auch ohne aufwendige Lagerung ausgebildet sein. Er kann beispielsweise einseitig nach Art einer Schneidenlagerung abgestützt sein und mit seiner anderen Seite auf die Schnappfeder einwirken, während das Pufferelement an einer entsprechend dem gewünschten Übersetzungsverhältnis positionierten Stelle dieses einarmigen Hebels angreift.
Eine besonders einfache Ausführungsform ist mit einem L-förmigen Hebel gegeben, der entweder an einem Schaltfederträger eingehängt und abgestützt ist oder in einer Ausnehmung dieses Schaltfederträgers geführt wird.
Durch die geringe Baugröße und die Möglichkeit, ohne aufwendige Doppelhebel etc. zu arbeiten, selbst wenn eine Übersetzung vorgesehen ist, liegt der eigentliche Kontaktbereich, in dem der auf der Schaltfeder sitzende bewegliche Kontakt und der oder die zugehörigen Gegenkontakte liegen, so weit frei, daß sie leicht von einer isolierenden Abdeckung umschlossen sein können, um diesen Bereich gegen Berührung und Verschmutzung zu schützen. Auch dies ermöglicht die Verringerung der Baugröße, weil so leichter die gesetzlich geforderten Mindestabstände (Luft- und Kriechstrecken, Hochspannungsfestigkeit) von stromführenden Teilen zu berührbaren Teile sichergestellt werden können. Eine solche Kontaktkammer kann aus geeignetem Kunststoffmaterial als integraler Bauteil eines im übrigen aus Metall bestehenden Gehäuses vorgesehen sein. Sie kann als eine im wesentlichen U-förmige Haube in eine Aussparung des Gehäuseoberteils durch Einklipsen, Führungsnuten etc. befestigt werden. Sie wirkt somit als eine die Kontakte weitgehend umgebende "Funkenkammer" und trennt die berührbaren Teile von den stromführenden.
Die Erfindung ermöglicht also in einer vorteilhaften Ausführung beispielsweise folgenden Aufbau:
Ein mit einer hydraulischen Ausdehnungsdose arbeitender Temperaturregler mit Schraubgewinde-Einstellung weist als Zwischenglied zwischen der Ausdehnungsdose und dem Schnappschalter ein Pufferelement auf. Dieses wirkt ggf. über einen L-förmigen Übersetzungshebel auf den Betätigungspunkt des Schnappschalters ein.
Das Pufferelement besteht aus einer knopfförmigen, gänzlich geschlossenen Dose, die aus zwei topfförmigen, einander übergreifenden Hälften besteht, zwischen denen eine Druckfeder vorgespannt ist. Das Pufferelement überträgt die Schaltkraft der Ausdehnungsdose in dem Kräftebereich, in dem die Schnappfederbetätigung erfolgt, ohne jede Elastizität, also völlig starr, während sie bei einer darüber hinausgehenden Überlastung sich teleskopartig zusammenschiebt.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch einen Temperaturregler,
Fig. 2
eine Draufsicht auf den Basisteil des Temperaturreglers (entlang Schnittlinie II in Fig. 1),
Fig. 3
eine stark vergrößerte Ansicht eines Details in Richtung des Pfeils III in Fig. 1 und
Fig. 4
einen Teilschnitt durch die Funktionskomponenten eines Temperaturreglers in einer anderen Ausführungsform
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels (Fig. 1 bis 3)
Fig. 1 bis 3 zeigen die Schaltkomponente eines Temperaturreglers 11. Zu ihr gehört ein nur schematisch angedeuteter Temperaturfühler 12, z.B. in Form eines mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Rohres, das über ein Kapillarröhrchen 13 mit einer Ausdehnungsdose 14 verbunden ist. Die Ausdehnungsdose besteht aus zwei schalenförmigen gewellten Blechmembranen, die am Rand miteinander verbunden sind. Über einen Anschlußnippel 15 ist das Kapillarrohr 13 angeschlossen. An der Oberseite der Ausdehnungsdose 14 ist ein Haltebolzen 16 angeschweißt, der in einer hohlen Einstellwelle 17 steckt. Diese hat ein Außengewinde 18, das mit einem Innengewinde 19 zusammenarbeitet, das in einer aus einem Metallgehäuse 20 gezogenen Hülse 21 vorgesehen ist. Die Einstellwelle 17 ist einseitig abgeflacht, um einen Einstellknopf drehfest aufzunehmen. In ihr ist eine Justierschraube 22 vorgesehen, die auf den Haltebolzen 16 einwirkt.
Das Gehäuse 20 ist aus Blech hergestellt und hat die Form eines rechteckigen, teilweise durchbrochenen Kastens, an dessen Oberseite Befestigungspratzen 22 zum Einbau des Temperaturreglers ausgeformt sind. Die Unterseite wird von einem Basisteil 23 aus temperaturbeständigem, gestaltfestem und elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Steatit oder einem anderen keramischen Material, gebildet. An diesem ist das Gehäuse durch Verdrehlaschen 24 festgelegt.
Das plattenförmige Basisteil 23 trägt einen Schnappschalter 25. Dieser weist eine Schaltfeder 26 auf, die an einem Schaltfederträger 27 befestigt ist. Der Schaltfederträger 27 ist ein relativ kleines massives Blechteil, das ein Schaltzungenwiderlager 28 in Form einer Abbiegung aufweist. An ihm ist eine Schaltzunge 29 abgestützt, die durch einen etwa U-förmigen Einschnitt von der übrigen Schaltfeder abgetrennt ist. Durch ihre Ausbiegung und Vorspannung, die sie der Schaltfeder gibt, kann die mit ihrem kontaktfernen Ende durch Nieten 30 am Schaltfederträger festgelegte Schaltfeder mit ihrem vorderen, den Schaltkontakt 31 tragenden Ende an ihrem Schaltpunkt zwischen zwei stabilen Schaltstellungen umschnappen. In der in Fig. 1 gezeigten Einschaltstellung liegt ihr Kontakt 31 an einem Gegenkontakt 32, der sich an einer Gegenkontaktbrücke 33 befindet. In der Ausschaltstellung liegt das vordere Ende der Schaltfeder an einem aus dem Basisteil ausgeformten, ein Gegenlager bildenden Vorsprung 34 an.
Schnappschalterträger 27 und Gegenkontaktbrücke 33 schaffen durch U-förmige Ausbildung Befestigungslaschen, die einerseits als Verdrehlaschen 35 und andererseits als ebenfalls durch Verdrehung festgelegte Flachsteckzungen 36, 37 gebildet sind, über die auch der elektrische Anschluß an der Unterseite des plattenförmigen Basisteils erfolgt.
An der Unterseite der Ausdehnungsdose 14 ist ein als Pufferelement 38 ausgebildetes und wirksames Betätigungselement angebracht. Es besteht aus einem an der Unterseite der Ausdehnungsdose angeschweißten in Form einer Blechschale ausgebildeten Dosenteil 39, das mittels umgebogenem Rand oder zahnartigen Randvorsprüngen 40 unter den vorstehenden Außenrand 41 eines zweiten Dosenteils 42 greift, das die Form eines aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Steatit, bestehenden Tiegels hat. Im Inneren der beiden Dosenteile 39, 42 ist eine Druckfeder 43 angeordnet. Sie ist zwischen den beiden Dosenteilen so eingespannt, daß sie eine Vorspannung hat, die mit Sicherheit größer ist als die Betätigungskraft, die der Schnappschalter benötigt, um über seinen Schaltpunkt hinweggedrückt zu werden.
Das somit als geschlossene Druckdose ausgebildete Pufferelement wirkt auf einen ausgeprägten Druckpunkt 44 eines L-förmigen Hebels 45 ein, der als Übersetzungshebel eingeschaltet ist. Mit seinem ebenfalls zur Schaffung eindeutiger Druckverhältnisse ausgeprägten vorderen Ende 46 wirkt er auf eine Betätigungsstelle 47 der Schaltfeder ein, die durch einen querverlaufenden Wulst gebildet ist.
Am gegenüberliegenden Ende des Hebels, der breiter ist als lang, sind mit großem Abstand voneinander zwei nach unten abgebogene Stützschenkel 48 vorgesehen, deren Enden Schneidenlager 49 bilden, indem sie auf der Oberfläche des Basisteils 23 abgestützt sind. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist durch eine gekrümmte Unterkante der Stützschenkel 48 dafür gesorgt, daß eindeutige Abstützverhältnisse gegeben sind.
Die beiden Stützschenkel ragen von beiden Seiten her in je eine Ausnehmung 50 in der Seitenkante des Schnappschalterträgers 27 hinein, so daß die Stützschenkel darin geführt sind. Vorspringende Nasen 51 an der Innenseite der Stützschenkel 48 sind widerhakenartig ausgebildet und sorgen, nachdem der Hebel 45 unter Druck von oben her in die Ausnehmungen 50 hineingedrückt ist, für eine Sicherung gegen Abheben des Hebels. Am Schaltfederträger 27 ist ein Anschlag 52 unterhalb der Betätigungsstelle 47 der Schnappfeder so vorgesehen, daß er diese nach Ausführung ihrer Schnappbewegung abfängt und eine weitere Durchbiegung verhindert.
Fig. 1 zeigt, daß der Kontaktbereich, d.h. das vordere Ende der Schaltfeder 26 mit dem Kontakt 31 und dem Gegenkontakt 32, von einer aus Isoliermaterial bestehenden Abdeckung 53 umgeben ist. Sie deckt die Oberseite, Vorderseite und die beiden Seitenflächen ab. Da die Unterseite von der Basisplatte 23 gebildet wird, wird also eine nur zum Schalterinneren hin offene Kammer gebildet, die Verschmutzungs- und Berührungsgefahr ausschließt. Die Abdeckung 53 ist durch Einschnappen an einem Schlitz 54 des Gehäuses festgelegt.
Funktion
Die Montage des Temperaturreglers nach der Erfindung kann aus einzelnen Komponenten, die vorgefertigt sein können, durch einfache Steck-, Biege- oder Bördelvorgänge vorgenommen werden. Die gefüllte und verlötete Komponente Fühler/Kapillarrohr/Ausdehnungsdose 12, 14 enthält gleich den oberen Dosenteil 39. Es ist dann nur noch notwendig, die Feder 43 einzulegen, zusammenzudrücken, so daß sie ihre Vorspannung erhält und dann die Krallen oder Zähne 40 umzubiegen, so daß das Pufferelement 38 als knopfförmige Einheit zusammengehalten wird.
Die Teile des Schnappschalters werden auf dem Basisteil 23 durch Einstecken in die Schlitze 53 und Verdrehen der Flachsteckzungen 36, 37 und der Verdrehlaschen 35 festgelegt.
Der Hebel 45 wird von oben über den Schnappschalterträger gedrückt und rastet aufgrund einer durch die Nasen 51 gebildeten Schnappsicherung dort ein.
Die Justierung wird über die Justierschraube 22 vorgenommen.
Im Betrieb wird die Einstellwelle 17 zur Einstellung einer bestimmten Temperatur gedreht, so daß über das Gewinde 18, 19 die Ausdehnungsdose 14 und damit das Pufferelement 38 in eine bestimmte Position längs der Achse 55 der Einstellwelle gebracht wird.
Bei Erwärmung des Temperaturfühlers 12 dehnt sich die im Fühler 12 enthaltene Ausdehnungsflüssigkeit aus und bläht die Ausdehnungsdose 14 auf, so daß sich das Pufferelement 38 nach unten bewegt, den Hebel 45 im Uhrzeigersinne verschwenkt und über den Betätigungspunkt 47 auf die Schnappfeder einwirkt. Der Hebel 45 stützt sich dabei auf seinen Schneidenlagern 49 ab. Durch den kürzeren Hebelarm zwischen den Schneidenlagern und dem Druckpunkt 44 am Hebel gegenüber der Distanzbetätigungsstelle 47 zu Schneidenlager 49 wird die Schaltbewegung etwa im Verhältnis 2:1 übersetzt.
Die Abstützung der Schaltfeder über die Schaltzunge 29 ist so vorgenommen, daß im unbelasteten Zustand der Schaltfeder das äußere Ende mit dem Kontakt 31 am Gegenkontakt anliegt, der Schalter also geschlossen ist. Der über die Flachsteckzungen 36, 37 angeschlossene Stromkreis wird über die Schnappfeder geschlossen und der Schalter ist eingeschaltet.
Wenn jetzt der Schaltpunkt dadurch überschritten wird, daß die Schaltfeder sich so weit herunterbewegt, daß sie umschnappt und auf dem Vorsprung 34 aufliegt, dann ist der Schalter ausgeschaltet. Diese Kraft wird von dem Pufferelement 38 ohne eigene Zusammendrückung übertragen. Es wirkt also als ein starres Betätigungselement.
Im normalen Betrieb wird jetzt keine wesentliche Ausdehnung der Ausdehnungsdose mehr erfolgen, weil ja der Regler angesprochen und die den Fühler 12 beaufschlagende Heizung eines beliebigen Elektrowärmegerätes oder anderer Elemente dadurch normalerweise ausgeschaltet wird. Wenn jetzt jedoch der Benutzer durch Drehung der Einstellwelle 17 mittels des nicht dargestellten Betätigungsknopfes den Regler auf eine niedrige Temperatur einstellt oder ihn ausschalten will, so bewegt er damit die Ausdehnungsdose weiter auf den Schalter zu, d.h. "Aus"-Richtung.
Nun kommt das Pufferelement 38 zur Wirkung. Bei einer deutlich über der für die Ausschaltung des Schnappschalters notwendigen Kraft auf die Betätigungsstelle 47 kann sich die Feder 43 zusammendrücken, so daß sich die beiden Dosenhälften 39, 42 teleskopartig zusammenschieben, der durch das Pufferelement gebildete Betätigungsknopf also in sich nachgibt. Die Schaltfeder kann dazu auf dem Anschlag 52 aufsitzen, so daß sie nicht unnötig gebogen wird. Die Kräfte und die Ausbiegungen sind in jedem Falle im elastischen Bereich der Schaltfeder, so daß keine dauerhafte Schädigung auftritt. Bei Aufhebung der Überlastung, z.B. beim Erkalten des geregelten Gerätes, dehnt sich das Pufferelement unter der Wirkung der Feder 43 wieder auf exakt die gleiche Länge wie vor der Zusammendrückung aus.
Es ist zu erkennen, daß durch die Erfindung eine besonders einfache Methode einer Überlastsicherung geschaffen wurde. Die Betätigung erfolgt über ein im Betriebszustand absolut druckstarres und nur bei Überlastung nachgebendes, sich danach aber exakt wieder ausdehnendes, Übertragungsglied in Form eines auf der Druckdose selbst sitzenden Betätigungsknopfes. Der Übertragungshebel kann sehr kurz und kompakt sein, so daß er die Baugröße nicht beeinträchtigt. Es sind keine Federelemente notwendig, die auf die Schaltfeder selbst wirken. Vielmehr wird die Feder im Pufferelement erst wirksam, wenn die Schaltung bereits erfolgt ist und dient nur zur Überlastsicherung.
Ausführungsform nach Fig. 4
Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der das in ähnlicher Weise ausgebildete Pufferelement 38 an einem Metall-Druckstück 56 der Ausdehnungsdose angebracht ist und unmittelbar, d.h. ohne Übersetzungshebel 45, auf die Betätigungsstelle 47 der Schaltfeder 26 einwirkt. Diese Ausführung, die bevorzugt ist, wenn keine Übersetzung notwendig ist, ist besonders einfach und mit direkter Schaltwirkung. Im übrigen ist die Ausbildung und Funktion gleich wie bei Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Claims (12)

  1. Temperaturschalter, insbesondere einstellbarer Temperaturregler, mit einem Schnappschalter (25), der eine von einem Ausdehnungselement (14) betätigte Schaltfeder (26) aufweist, auf die ein von dem Ausdehnungselement (14) relativ zur Schaltfeder (26) bewegbares Betätigungselement einwirkt, gekennzeichnet durch eine Überlastungssicherung für die Schaltfeder (26), wobei die Überlastungssicherung ein zwischen dem Ausdehnungselement (14) und der Schaltfeder (26) eingeschaltetes Pufferelement (38) enthält, das bei einer oberhalb der Betätigungskraft der Schaltfeder (26) im Schaltpunkt liegenden Kraft längenänderbar ist, und wobei das Pufferelement (38) eine Dose ist, die aus zwei gegen Auseinanderziehen begrenzten, jedoch zusammendrückbaren, hülsenförmigen Dosenteilen (39, 42) besteht, die eine Druckfeder (43) umschließen.
  2. Temperaturschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferelement (38) ein Druckelement ist, das durch die oberhalb der Betätigungskraft der Schaltfeder (26) liegende Kraft zusammendrückbar ist.
  3. Temperaturschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferelement (38) im Betätigungselement enthalten ist.
  4. Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferelement (38) eine vorgespannte, wegbegrenzte Feder (43) enthält.
  5. Temperaturschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Dosenteile (39) an einer Ausdehnungsdose (14) eines thermo/hydraulischen Ausdehnungssystems (12, 13, 14) angebracht ist und/oder daß ein anderes der Dosenteile (42) aus elektrisch isolierendem Werkstoff besteht.
  6. Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (26) eine ausgeprägte Betätigungsstelle (47) aufweist, auf die das Betätigungselement (38, 45) einwirkt.
  7. Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (26) nach Überwindung ihres Schaltpunktes an einem Anschlag (52) abgestützt ist, vorzugsweise unmittelbar an ihrer Betätigungsstelle (47).
  8. Temperaturschalter, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ausdehnungselement (14) über einen Hebel (45) auf seine Schaltfeder (26) einwirkt, wobei der Hebel einseitig nach Art einer Schneidenlagerung abgestützt und mit seiner anderen Seite (46) auf die Schaltfeder (26) einwirkt.
  9. Temperaturschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager der Schneidenlagerung an einem Schaltfederträger (27) vorgesehen ist und der Hebel (45) an diesem eingehängt ist.
  10. Temperaturschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (45) eine L-Form hat und insbesondere in wenigstens einer Ausnehmung (50) eines Schaltfederträgers (27) geführt ist.
  11. Temperaturschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Scheidenlagerung (49) bildende Stützschenkel (48) des L-förmigen Hebels (45) eine gegabelte Form mit zwei in seitlichem Abstand voneinander liegenden Lagerstellen (49) aufweist, wobei die Stützschenkel (48) vorzugsweise in seitliche Ausnehmungen (50) des Schaltfederträgers (27) eingreifen und dort durch eine Schnappsicherung (51) gesichert sind.
  12. Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Schaltkontakte (31, 32) des Schnappschalters (25) von einer isolierenden Abdeckung (53) umgeben ist.
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