ES2216375T3 - Interruptor termico, en particular regulador de temperatura ajustable. - Google Patents

Abstract

UN REGULADOR DE TEMPERATURA QUE TRABAJA CON UNA CAJA DE DILATACION (5) HIDRAULICA TIENE UN EQUIPO DE PALANCA (30) PARA TRANSMISION DE FUERZA ENTRE LA CAJA DE DILATACION Y EL RESORTE DE CONEXION (21) DE UN INTERRUPTOR DE MOVIMIENTO POR MUELLE. EN EL EQUIPO DE PALANCA SE INTEGRA UN TOPE PARA SEGURIDAD DE SOBRECARGA PARA RESORTE DE CONEXION, QUE ES FLEXIBLE ELASTICAMENTE POR ENCIMA DE UNA FUERZA LIMITE, QUE COORDINA LA FUERZA DE ACCIONAMIENTO DEL RESORTE DE CONEXION EN EL PUNTO DE CONEXION Y ESENCIALMENTE RIGIDO POR DEBAJO DE LA FUERZA LIMITE. LA UNIDAD CONSTRUCTIVA A BASE DE TOPE Y DEL EQUIPO DE PALANCA SE CONFIGURA POR MEDIO DE UN BALANCIN DE CONEXION (31) QUE SE ENCUENTRA PRESENTE EN FORMA DE UNA PARTE DE FLEXION-CHAPA, QUE TIENE UN TRAMO DE PALANCA DE GIRO (40) EN FORMA DE L, CON EL QUE SE CONFIGURA UN RESORTE DE ESTRIBO QUE SE ABRE DE FORMA LIMITADA DE CONEXION, SUJETO PREVIAMENTE EN UNA SOLA PIEZA EN LA DIRECCION DE ABERTURA.

Description

Interruptor térmico, en particular regulador de temperatura ajustable.

La invención se refiere a un interruptor térmico, en particular a un regulador de temperatura ajustable, según el concepto principal de la reivindicación 1.

Un interruptor térmico según su especie tiene un elemento de expansión termo-sensible que actúa a través de una transmisión de fuerza sobre un muelle de conmutación de un interruptor automático. Además está previsto un limitador de carga para el muelle de conmutación. El limitador de carga tiene por lo menos un tampón que interactúa con la transmisión de fuerza entre el elemento de expansión y el muelle de conmutación, estando incorporado particularmente en el flujo de las fuerzas de la transmisión de fuerza. El tampón es deformable o flexible por encima de una fuerza límite coordinada a la fuerza de accionamiento del muelle de conmutación en el punto de conexión, mientras que por debajo de la temperatura límite puede ser esencialmente inflexible o rígido.

Un interruptor térmico de este tipo es conocido por el documento DE 196 27 969. Éste tiene una palanca de balanceo usada como transmisión de fuerza o elemento transmisor de fuerza, que es accionada por un envase de expansión de un sistema de expansión termo-hidráulico a través de un elemento de tampón interconectado y que actúa sobre el interruptor automático. El elemento de tampón consiste en un envase cerrado constituido por dos mitades superpuestas en forma de olla solapadas entre sí, entre las cuales está pretensado un muelle de compresión. El elemento de tampón transmite la fuerza de conexión del envase de expansión en el campo de fuerza en el que se realiza el accionamiento del muelle de resorte, completamente rígido, mientras que se vuelve flexible en caso de carga superior y se comprime de manera telescópica. Una mitad del envase metálico del elemento de tampón de tres partes está fijada en el envase de expansión. Durante el montaje del regulador de temperatura se introduce entonces el muelle, se comprime para producir una pretensión con ayuda de la otra parte del envase y entonces se unen las partes del envase entre sí doblando las garras. Durante el montaje posterior se coloca el elemento de tampón fijado al elemento de expansión sobre la palanca de accionamiento. Este sistema funciona correctamente, sin embargo es bastante costoso en la fabricación, particularmente en el montaje.

El objetivo de la invención es crear un interruptor térmico del tipo inicialmente mencionado, que puede fabricarse económicamente y montarse fácilmente.

Este objetivo se resuelve mediante un interruptor térmico con las características de la reivindicación 1.

Según la invención el tampón y la transmisión de fuerza forman una unidad que puede denominarse unidad de transmisión de fuerza tamponada, es decir, una unidad que reúne tanto las funciones de transmisión de fuerza entre el elemento de expansión y el muelle de conmutación como también la función de tapón combinado, que debajo de su fuerza límite actúa como un elemento rígido de la transmisión de fuerza, pero por encima de su fuerza límite aporta una cierta elasticidad a la transmisión de fuerza.

Según la invención la transmisión de la fuerza presenta un dispositivo de palanca con por lo menos una palanca, que unilateralmente se apoya como un cojinete cortante y/o que presenta un brazo de palanca, que actúa sobre el muelle de conmutación.

La invención permite pre-montar el mecanismo automático completo formado esencialmente por la unidad de transmisión de fuerza tamponada o amortiguada en dependencia de la carga y el interruptor automático, como un componente por ejemplo sobre un zócalo de base del interruptor térmico independientemente del sistema de expansión. Para el montaje posterior el componente que comprende el elemento de expansión puede ir superpuesto y ser ajustado, sin que deba preverse una fijación entre el elemento de expansión y el mecanismo automático. Por la integración del dispositivo protector contra sobrepresión realizado por el tampón en la transmisión de fuerza, es posible la utilización de elementos de expansión estandarizados usuales en interruptores térmicos de este tipo, dado que todos los dispositivos para el limitador de carga en el mecanismo automático están integrados especialmente en la transmisión de fuerza que acciona el muelle de conmutación. Además en una unidad de transmisión de fuerza tamponada está fijada la relativa posición del tampón y la transmisión de fuerza ya antes del ensamblaje del interruptor térmico, de modo que pueden minimizarse las imprecisiones de conexión estructuralmente condicionadas.

En las formas de realización preferidas, la transmisión de fuerza presenta un dispositivo de palanca con por lo menos una palanca, que preferiblemente está apoyada unilateralmente a modo de un cojinete cortante y/o que lleva un brazo de palanca que actúa sobre el muelle de conmutación, preferiblemente con contacto en forma de puntos. Una palanca es un elemento transmisor de fuerza sencillo, cuya transmisión de fuerza puede seleccionarse sobre las longitudes de palanca eficaces. La transmisión de fuerza puede realizarse 1:1, sin embargo puede tener un efecto preferiblemente de aumento o de reducción de las fuerzas. Una palanca de transmisión puede utilizarse para el aumento de la sensibilidad del muelle de resorte. Una forma de realización especialmente sencilla está dada con una palanca esencialmente en forma de L, que puede ir enganchada y apoyada en un soporte de muelle de conmutación o puede ser conducida en una atronadura del soporte de muelle de conmutación o dentro de una atronadura separada por ejemplo del zócalo del interruptor.

Una forma de realización especialmente eficaz para la seguridad contra la sobrepresión del muelle de conmutación se caracteriza por el hecho de que está previsto un tope en el que se apoya preferiblemente de forma directa la palanca, particularmente el brazo de palanca que actúa sobre el muelle de conmutación, una vez superado el punto de conexión para el muelle de conmutación. El apoyo puede finalizar el movimiento de la palanca una vez transcurrido el proceso de conmutación deseado y mucho antes de sobrepasar la zona elástica del muelle y que ésta pudiera dañarse permanentemente en su caso por sobrepresión y la deformación plástica unida a todo esto. Preferiblemente el tope está formado por un saliente de un soporte de muelle de conmutación, particularmente por el contra-soporte de la lengüeta de conexión. Sin embargo también es posible formar el tope por un saliente o una sección del zócalo del interruptor y/o, en su caso, prever una prolongación que sirve de apoyo en el brazo de palanca limitado en su recorrido por el tope o en otro punto de la palanca. Cuando la palanca alcanza su posición de tope y se ensancha más el elemento de expansión, entonces se crea también una protección contra la sobrepresión para el elemento de expansión y la mecánica restante del interruptor térmico debido al tampón de la transmisión de fuerza. Un tope directo para la palanca puede preverse también en otros interruptores térmicos que los configurados según la invención, por ejemplo aquellos según el documento DE 19627969.

Una forma de realización con un número especialmente reducido de componentes eficaces en la transmisión de fuerza, que correspondientemente es poco susceptible a perturbaciones, se caracteriza por el hecho de que el tampón comprende por lo menos un elemento elástico previamente tensado auto-cautivo o auto-limitado en la dirección del muelle, particularmente en la dirección de expansión. Para la limitación del recorrido elástico no es necesario un componente separado del muelle. Preferiblemente existe el elemento elástico en forma de un estribo elástico pretensado en la dirección de abertura de sus brazos, preferiblemente en forma de U, cuya abertura está limitada por un tope característico del muelle. Por debajo de una carga suficiente para la compresión del brazo dicho elemento elástico es esencialmente rígido o indeformable, mientras que por encima de una fuerza límite pueden comprimirse los brazos. Para la auto-retención del elemento elástico o para la realización de la limitación del recorrido integrada en el elemento elástico puede preverse por lo menos en una sección de muelle p. ej. un gancho fijado en un brazo, que particularmente puede tener la forma de una lengüeta de flexión. Éste puede agarrar por detrás un saliente previsto en otra sección de muelle o brazo. La superficie de contacto en el tope es preferiblemente pequeña, por ejemplo en forma lineal o de puntos, por lo cual la longitud o anchura de muelle en estado limitado al impacto puede definirse con precisión y también es reproducible en caso de sobrecarga múltiple y sucesiva descarga del elemento elástico.

Una forma de realización especialmente fácil de ensamblar y con un funcionamiento seguro está dada cuando la unidad de transmisión de fuerza tamponada o amortiguada en dependencia de la carga, que puede denominarse también unidad tampón-palanca, es una chapa elástica. Ésta puede tener tanto secciones que actúan como palanca como también secciones que actúan como tampón, particularmente una sección que forma un estribo elástico auto-limitado.

La palanca o sección de palanca puede tener una forma de L y presentar por ejemplo dos brazos de apoyo que forman un cojinete cortante y están situados a una distancia lateral el uno con respecto al otro. Entre los brazos de apoyo puede hallarse preferiblemente un elemento elástico simétrico auto-limitado que forma el tampón, de modo que por ejemplo un brazo de un estribo elástico con las secciones del brazo de apoyo adyacentes en ambos lados forma primeramente una disposición de horquilla con tres dientes y los correspondientes dientes para el acabado de una báscula de conexión amortiguada van curvados correspondientemente en sentido contrario. Los salientes laterales distanciados de la parte de horquilla pueden agarrarse sucesivamente mediante lengüetas de sujeción curvadas en los lados del otro brazo del estribo elástico en forma de U y por ello puede crear la auto-retención del estribo elástico.

Los interruptores térmicos que permanentemente funcionan con seguridad pueden crearse particularmente cuando la unidad de expansión comprende un envase de expansión de un sistema de expansión termo- hidráulico. Gracias a la invención es posible que la unidad de expansión, particularmente el envase de expansión también denominado diastasa, se encuentre en el interruptor térmico ensamblado en contacto por apoyo sin unión con la unidad de tampón-palanca o un aislador flexible fijado a una carcasa del interruptor. El contacto puede establecerse durante el montaje del interruptor, sin tener que prever medios de unión separados, como tornillos o puntos de soldadura. Correspondientemente un interruptor térmico de este tipo es también de fácil desmontaje para sustituir eventuales piezas defectuosas.

Un aislamiento eléctrico entre piezas de la transmisión de fuerza y el elemento de expansión que en su caso son conductivas puede lograrse ventajosamente, de manera que la unidad tampón-palanca se apoya en la unidad de expansión por medio de una pieza aislante preferiblemente resistente a la presión, de material eléctricamente aislante, especialmente cerámico. El aislador puede estar fijado en la unidad de manera desacoplable o inseparable y puede incorporarse junto a la misma. El aislador puede estar fijado también a la carcasa de manera movible, particularmente flexible, por ejemplo por medio de un estribo elástico, y por tanto ser parte del componente de la carcasa.

Una forma constructiva especialmente plana puede lograrse cuando, en vez del envase de expansión igualmente posible con dos membranas de chapa en forma de cubeta y racor de empalme central para un tubo capilar, se usa una membrana plana en la que el tubo capilar en la zona marginal circular del envase conduce esencialmente de manera radial directamente al interior del envase, sin que sea necesario un racor de empalme separado.

Alternativamente a formas de realización en las que el tampón y la transmisión de fuerza o el dispositivo de palanca forman un componente único de una sola pieza, es también posible que el tampón sea un elemento de tampón que pueda conectarse firmemente con la transmisión de fuerza o que sea un elemento tampón separado conectado, el cual antes del montaje del interruptor térmico se une con la transmisión de fuerza, particularmente la palanca de balanceo, para la formación de una unidad de transmisión de fuerza tamponada preferiblemente inseparable, por ejemplo mediante una unión por remache o soldadura. El elemento de tampón preferiblemente con longitud variable puede estar formado como elemento de presión, que puede comprimirse por debajo de la fuerza límite prevista, siendo esencialmente indeformable y reversible por encima de la fuerza límite, por ejemplo telescópica. Por ejemplo pueden utilizarse los elementos de tampón conocidos de la DE 196 27 969, de tres piezas con dos piezas de envase agarradas entre sí cerrando un muelle de compresión previamente tensado, de modo que una pieza de envase puede estar fijada en la báscula de conexión.

Éstas y otras características se deducen además de las reivindicaciones también de la descripción y los dibujos, de modo que las características pueden realizarse siempre individualmente o varias en forma de combinaciones alternativas en una forma de realización de la invención y en otros campos y pueden representar formas de realización ventajosas. La subdivisión de la solicitud en secciones individuales así como títulos provisionales no limitan las declaraciones hechas bajo las mismas en su validez general.

Descripción breve de los dibujos

Los ejemplos de formas de realización de la invención están representados en los dibujos y a continuación se describen en más detalle. En los dibujos se muestra:

Fig. 1 una sección longitudinal de una forma de realización de un regulador de temperatura según la invención,

Fig. 2(a) una vista lateral de una unidad de tampón-palanca formada como pieza de flexión de chapa de una sola pieza,

Fig. 2(b) una vista detallada ampliada de la zona rodeada en la Fig. 2(a),

Fig. 3 una vista frontal de la unidad de tampón-palanca de la Fig. 2,

Fig. 4 una vista desde arriba sobre la unidad de tampón-palanca de la Fig. 2 en sección a lo largo de la línea IV-IV en la Fig. 2(a),

Fig. 5 otra forma de realización de un regulador de temperatura con un envase de expansión con membrana plana,

Fig. 6 otra forma de realización de un regulador de temperatura con otra unidad de tampón-palanca de una sola pieza y un aislador asignado a la carcasa en la sección longitudinal y

Fig. 7 una sección transversal a través de la forma de realización según la Fig. 7.

La sección longitudinal en la Fig. 1 muestra el componente de conexión de una primera forma de realización de un regulador de temperatura 1, que coopera con un sistema de expansión termo-hidráulico 2. Al sistema de expansión pertenece un sensor de temperatura 3 señalado sólo esquemáticamente en forma de un tubo llenado con un líquido de expansión que se encuentra unido por un tubito capilar 4 con un elemento de expansión en forma de un envase de expansión 5. El envase de expansión consiste en dos membranas de chapa en forma de cubeta ondulada, que se encuentran unidas entre sí a prueba de presión a sus bordes curvados hacia arriba en la figura mediante soldadura o estañado. Por medio de un empalme de tubo 6 dispuesto centralmente en la cubeta del envase de expansión está conectado el tubo capilar 4 con el interior de la cavidad formada entre las cubetas de chapa onduladas. En la parte superior del racor de empalme 6 está previsto un bulón de sujeción 7 en una sola pieza con el racor de empalme, que se encuentra insertado en un eje de ajuste hueco 8. Éste lleva una rosca exterior 9 que coopera con una rosca hembra, la cual está prevista en una cápsula 10 que está formada en una sola pieza con la misma en la parte superior 12 de una carcasa metálica 13 en forma de caja. El eje de ajuste 8 está aplanado unilateralmente para la admisión de un botón de ajuste. En el mismo está previsto un tornillo de ajuste 14 que actúa sobre el bulón de sujeción 7 para su ajuste vertical.

La carcasa 13 está fabricada de chapa y tiene la forma de una caja rectangular parcialmente interrumpida, a cuya parte superior 12 están formadas unas garras de fijación 15 para la incorporación del regulador de temperatura. La parte inferior de la carcasa está formada por un elemento de base o zócalo 16 de un material indeformable y eléctricamente aislante, resistente a la temperatura, por ejemplo esteatita u otro material cerámico. Al zócalo 16 está fijada la carcasa 13 mediante lengüetas de torsión 17.

El elemento de base 16 en forma de placa lleva un interruptor automático 20, el cual tiene un muelle de conmutación 21 que está fijado a un soporte del muelle de conmutación 22. El soporte del muelle de conmutación 22 es una pieza de chapa maciza relativamente pequeña que presenta un contra-soporte de lengüeta de conexión 23 en forma de un recodo orientado hacia arriba. En el contra-soporte de la lengüeta de conexión está apoyada una lengüeta de conexión 24 que está separada del muelle de conmutación restante por una incisión aproximadamente en forma de U. Por la flexión y el pretensado que proporciona al muelle de conmutación, el muelle de conexión fijado mediante remache al soporte del muelle de conmutación con sus extremos distanciados y sin contacto puede saltar con su extremo delantero, que soporta el contacto de conmutación 25 en su punto de conexión entre dos posiciones de conexión estables. En la posición de desconexión mostrada en la Fig. 1 el extremo delantero del muelle de conmutación se halla en un saliente 26 formado por el elemento de base y que constituye un contra-apoyo. En la posición de conexión se encuentra el contacto 25 en un contra-contacto 27, que se halla en un puente de contra-contacto 28, bajo una presión de apriete proporcionada por el muelle.

El soporte del interruptor automático 22 y el puente de contra- contacto 28 crean lengüetas de fijación por la forma de U, que por una parte están formadas como lengüetas de torsión 29 y por otra parte como lengüetas de enchufe plano 19 fijadas igualmente por la torsión, por medio de las cuales también se establece la conexión eléctrica en el lado inferior del elemento básico en forma de placa.

El interruptor rápido 20 está acoplado mecánicamente con el elemento de expansión 5 a través de un dispositivo de palanca 30 que actúa como transmisión de fuerza de tal manera que una expansión del envase de expansión 5 conduce a una abertura del contacto 25, 27 por una medida vertical prefijable. El dispositivo de palanca 30 comprende una báscula de conexión 31 tamponada o amortiguada, cuya estructura se describe con más detalle en coherencia con las figuras 2 a 4. A la misma está asignado un botón aislante cerámico 32, que está fijado en la parte superior de la báscula de conexión y se apoya con su parte superior 33 curvada en forma esférica hacia arriba en el centro de la parte inferior 34 de gran superficie plana de un disco metálico 35 fijado en la parte inferior del envase de expansión 5 en un lugar de contacto pequeño en forma de puntos. El material resistente a la presión y eléctricamente aislante del botón 32 cerámico insertado sobre una lengüeta de fijación 36 verticalmente distanciada de la báscula de conexión 31 proporciona una transmisión rígida del movimiento vertical del lado inferior del envase sobre la báscula de conexión 31 y crea el aislamiento eléctrico necesario entre piezas conductoras de corriente eléctrica del mecanismo automático 20, 30 y la unidad de expansión 5. Los bordes del envase de expansión curvados hacia arriba favorecen adicionalmente el cumplimiento de distancias eléctricas suficientes entre el mecanismo automático y el sistema de expansión. La superficie de contacto plana de gran dimensión dispuesta por la parte inferior plana del disco metálico 35 para la parte superior abovedada de la pieza aislante 32 procura que las condiciones de apriete y por tanto la precisión de conexión del regulador sean esencialmente independientes de las tolerancias de posición de la unidad de expansión.

La báscula de conexión 31 realizada como pieza curvada en acero de muelles de una sola pieza está combinada en sí para varias funciones dentro del marco de la transmisión de fuerza y seguridad contra la sobrepresión. Ésta comprende una sección de palanca 40 esencialmente en forma de L, que actúa como palanca de transmisión de la transmisión de fuerza y un estribo elástico 41 en forma de U constituido por una sola pieza con la anterior, que funciona como tampón, cuyos brazos 42, 43 en la dirección de abertura del estribo elástico están pretensados y pueden abrirse con limitación al impacto hasta una medida vertical máxima prefijada. Se trata entonces de una báscula de conexión de una sola pieza con amortiguador de sobrecarga integrado.

La palanca o sección de palanca 40 está dotada de un brazo de palanca 46 provisto de una acentuación 45 céntrica en forma de talón para la creación de condiciones de presión unívocas, con el cual actúa en forma de puntos sobre un punto de accionamiento 47 en un talón del muelle de conmutación que se extiende transversalmente. En el extremo opuesto de la palanca, que es más ancha que larga, están previstos dos brazos de soporte 48, 49 curvados en perpendicular hacia abajo con una gran distancia lateral el uno del otro, cuyos extremos inferiores forman el cojinete cortante 50, estando apoyados sobre la superficie del elemento básico 16. Como puede observarse en la Fig. 3, se ha intentado crear las condiciones de apoyo unívocas con un canto inferior arqueado del brazo de soporte 48, 49.

Ambos brazos de soporte sobresalen de ambos lados entrando cada uno en una atronadura en el borde lateral del soporte del muelle de conmutación 22, de modo que los brazos de soporte están guiados dentro. Las protuberancias salientes 51 en el lado interno de los brazos de soporte 48, 49 tienen forma de garfio y proporcionan una seguridad contra alzamiento de la palanca una vez presionada la palanca 40 en las atronaduras bajo una presión desde arriba.

Por debajo del extremo delantero del brazo de palanca 46 desplazado en forma de S hacia arriba se halla el contra-soporte de la lengüeta de conexión 23, con la palanca de balanceo 31 incorporada (Fig. 1), que forma un tope vertical para el brazo de palanca 46. La forma de palanca y la altura de tope están sintonizados de tal manera que el brazo de palanca 46, que actúa sobre el muelle de conmutación, se apoya directamente en el tope 23, una vez superado el punto de conexión para el muelle de conmutación y para que el contacto, según muestra la Fig.1, esté abierto, pero antes de que el muelle de conmutación se encuentre sobre-apretado más allá de su alcance elástico y/o incluso se presione sobre el soporte del muelle de conmutación 22 o la parte básica 16. Por la limitación del tope del movimiento de palanca se ha creado una seguridad contra la sobrepresión absolutamente eficaz para el muelle de conmutación. Dicha seguridad contra sobrepresión puede estar prevista también en otros interruptores térmicos según la invención, por ejemplo aquellos según el documento DE 196 27 969.

La báscula de conexión 41 no es ninguna palanca convencional esencialmente rígida sobre todo su margen de carga de fuerzas, sino que puede ser por debajo de una fuerza límite prefijable esencialmente resistente a la presión o indeformable, sin embargo por encima de la fuerza límite puede ser flexible y variar su forma, para permitir un cierto desacoplamiento de la fuerza provocada por el envase de expansión 5 del brazo de palanca 46 y/o por el muelle de conmutación. Esta función de tampón está dada por el estribo elástico 41 que se abre con limitación al impacto, que forma un elemento elástico auto-cautivo o auto-limitado. El estribo elástico 41 se asienta simétricamente entre los brazos de apoyo 48, 49 para la creación de condiciones de presión simétricas. El brazo inferior 42 estabilizado contra torsión mediante una acanaladura de refuerzo 52, que pasa a la acentuación 45, es una prolongación plana del brazo de palanca 46 de una sola pieza. El brazo inferior 42 pasa con una curva 53 en forma de U al brazo superior 43 estabilizado igualmente por una acanaladura presionada 54, con el muelle completamente abierto, (figuras 1 a 3), y que se extiende paralelamente al brazo inferior, estando la lengüeta de fijación 36 centralmente abierta en arco.

En el área del extremo libre del brazo superior 43 están formadas en la zona debajo de la lengüeta 36, 56 las lengüetas de flexión 55 laterales en forma de U; que en el estado mostrado curvado verticalmente hacia abajo, abrazan por detrás salientes laterales 57, 58 rectangulares,del brazo de palanca 46. Según puede deducirse de la Fig. 2 (b), la sección apoyada por detrás al respectivo saliente 57 de la lengüeta de flexión 55 está curvada de forma convexa hacia el saliente, de modo que la lengüeta de flexión 55 con el muelle completamente abierto y la limitación al impacto sólo se apoya en pequeñas dimensiones a un punto de contacto 59 en forma de puntos o en forma lineal en el lado inferior del saliente 57. Por el apoyo con precisión está dada de modo reproducible una altura vertical exacta (verticalmente al brazo de palanca 46) de la báscula de conexión en esta zona.

El estribo elástico 41 tiene un pretensado en la dirección de abertura en sus brazos, que con seguridad es superior a la fuerza límite, que en el área de la lengüeta 36 o de los salientes 57, 58 ataca esencialmente en vertical a la dirección longitudinal del brazo, cuando se logra la fuerza de accionamiento del muelle de conmutación en su punto de conexión. Este dimensionamiento de la fuerza elástica provoca que el estribo elástico 41 actúe como elemento transmisor de la fuerza rígido por lo menos el tiempo necesario hasta que el punto de conexión del muelle de conmutación se ha superado y el contacto 25, 27 está abierto, en caso de estar solicitado por la presión por el envase de expansión 5. Las fuerzas superiores sobre el brazo del estribo elástico pueden provocar por lo contrario una compresión de los brazos, de modo que en el flujo de fuerzas entre el elemento de expansión 5 y el muelle de conmutación está dada una elasticidad reversible que protege contra la sobrepresión.

El montaje de un regulador de temperatura conforme a la invención es especialmente sencillo, puesto que para la eliminación del mecanismo automático 20, 30 sobre el elemento de base 16 sólo deben realizarse procedimientos de inserción y de curvatura, y la unión del mecanismo automático con la unidad de expansión 5 se establece simplemente mediante un contacto fácil entre la parte inferior 34 plana de gran dimensión del disco metálico 35 y la parte superior 33 en forma de calota del botón aislador 32. Incluso con pequeñas imprecisiones de posición laterales de la unidad de expansión con respecto a la transmisión de fuerza prácticamente no varían las condiciones de conexión.

El mecanismo automático completo puede ser preensamblado como componente sobre el zócalo de base 16. Para ello las piezas del interruptor automático se fijan sobre el elemento básico 16 mediante inserción en las correspondientes ranuras y mediante torsión de las lengüetas de inserción planas 19 y las lengüetas de torsión 17, 29. La báscula de conexión 31 muy bien manejable como pieza de flexión de chapa de una sola pieza se presiona desde arriba sobre el soporte de interruptor automático y encaja allí debido a una protección automática formada por las protuberancias 51. El botón aislante 32 puede ponerse encima de la lengüeta de fijación 36 antes o después de la incorporación de la báscula de conexión, de modo que no es necesaria una fijación contra el alzamiento de la lengüeta 36, puesto que el botón 32 se somete sólo a presión en el estado montado y en el funcionamiento del interruptor montado.

El componente sensor / tubo capilar / envase de expansión 5 llenado y soldado se fija al bulón de sujeción 7. Pueden utilizarse elementos de expansión estandarizados o diastasas, puesto que la unidad de expansión no debe adaptarse al mecanismo automático, excepto por la necesidad de prever una superficie de apriete para el cuerpo aislante 32.

El ajuste se efectúa mediante el tornillo de ajuste 14. En funcionamiento el eje de ajuste 8 es girado para la regulación de una determinada temperatura, de modo que por medio de la rosca 9, 10 se lleva el envase de expansión 5 a una determinada posición a lo largo del eje 60 del árbol de ajuste. Por medio de este ajuste el muelle de conmutación 21 queda ya más o menos pretensado y más o menos aproximado a su punto de conexión.

Con el calentamiento del sensor térmico 3 se extiende el líquido de expansión contenido en el sensor e infla el envase de expansión 5, de modo que el disco metálico 35 se mueve hacia abajo y la palanca 46 gira contra la fuerza lograda por el muelle de conmutación en sentido de las agujas del reloj.

El apoyo del muelle de conmutación se realiza de tal manera que, en el estado sin carga del muelle de conmutación, el extremo externo con el contacto 25 se apoya contra el contra-contacto 27, estando entonces cerrado el interruptor. El circuito conectado mediante lengüetas planas de enchufe se cierra por medio del muelle y el interruptor está conectado.

Cuando ahora se sobrepasa el punto de conexión por bajarse el muelle de conmutación hasta que salta y queda colocado sobre el saliente 26, entonces está desconectado el interruptor. A la fuerza de accionamiento que surge en este punto de conexión en el punto de accionamiento 47 corresponde una fuerza límite orientada a la compresión de los brazos de estribo 42, 43, dependiendo del dimensionamiento y de la disposición de la palanca y los puntos de presión. Esta fuerza aplicada en la zona de la lengüeta 36 apuntada verticalmente sobre los brazos, desplazada al cojinete cortante 50, se transmite por el estribo elástico 41 sin provocar la compresión de los brazos 42, 43, de modo que toda la báscula de conexión actúa como un elemento de accionamiento rígido.

En el funcionamiento normal no se produce ninguna otra expansión esencial del envase de expansión tras la abertura del contacto 25, 27 porque el regulador ha reaccionado y la calefacción de cualquier aparato termoeléctrico u otros elementos, que impulsa al sensor 3, se desconecta normalmente por este motivo. Cuando sin embargo el usuario ajusta el regulador a una temperatura más baja mediante giro del eje de ajuste 8 mediante un botón de accionamiento no representado, entonces mueve el envase de expansión en la dirección hacia la báscula de conexión 31, es decir en la dirección de desconexión.

Ahora entran en acción los dispositivos para la seguridad contra la sobrepresión del regulador de temperatura. Hasta que no se ha sobrepasado la fuerza límite o fuerza de tampón en el estribo elástico no pueden comprimirse los brazos de estribo 42, 43 y el movimiento del estribo elástico es un mero movimiento basculante. La fuerza límite está ajustada de tal modo que, permaneciendo la sobrecarga, primero cede el muelle de conmutación hasta que el brazo de palanca 46 se apoya sobre el tope 23. También en este estado de sobrepresión máxima del muelle de conmutación están las fuerzas y flexiones que actúan sobre el mismo, aún en la zona elástica del muelle de conmutación, de modo que no puede producirse ningún daño duradero. Con una expansión creciente se sobrepasa la fuerza límite y el estribo elástico rígido hasta entonces se vuelve elástico. Éste cederá bajo la compresión de los brazos 42, 43 para así protegerse contra daños por sobrepresión y proteger a la unidad de expansión y a las piezas del regulador de temperatura que la soportan. El elemento básico 16 o el soporte del muelle de conmutación 22 pueden presentar en su caso escotaduras, en las cuales las lengüetas 55, 56 pueden sumergir en el supuesto de que el nivel superficial del elemento básico desde el punto de vista constructivo no se encontrara todavía suficientemente profundo. El recorrido de sobrepresión máximo del estribo elástico puede estar limitado por la altura de la abertura del bastidor en la lengüeta. Esta altura necesaria será predeterminada a su vez por la expansión máxima o el recorrido máximo de la membrana.

En caso de suspensión de la sobrecarga, p. ej. con el enfriamiento del aparato regulado, se comprime el envase de expansión 5 y el estribo elástico 41 que actúa como tampón vuelve elásticamente a su forma inicial mostrada en las figuras 1 a 3 con una anchura de abertura máxima definida de los brazos.

La unidad de tampón-palanca creada por la báscula de conexión 31 de una sola pieza consistente en la palanca de conexión 40 y el tampón 41 es entonces una articulación de transmisión de una transmisión de fuerza entre el envase de expansión y el interruptor automático, absolutamente resistente a la presión en estado de funcionamiento y sólo flexible en caso de sobrecarga, pero que luego vuelve a su forma originaria. La elasticidad del muelle en este tampón será eficaz en cuanto se haya realizado la conexión y sirve sólo para el limitador de carga en primer lugar del muelle de conmutación, pero en su caso también de la báscula de conexión y de la unidad de expansión.

La forma de realización mostrada en la Fig. 5 de un regulador de temperatura 65 se distingue por una altura especialmente pequeña de la forma de realización mostrada en la Fig. 1. En caso de una estructura no variada con respecto a la Fig. 1 en el área del elemento básico 66 y del muelle de resorte 67 así como con la misma estructura de la báscula de conexión 68 consistente en una sola pieza, está previsto un cuerpo cerámico 69 más plano eléctricamente aislante en esta forma de realización, que con el regulador de temperatura montado hace contacto de apriete en forma de puntos con su parte superior en forma de calota abovedada con una parte inferior plana de un disco metálico 70, que se adhiere a la parte inferior de un envase de expansión con membrana plana 71. A diferencia con el envase de expansión en forma de plato 5 según la Fig. 1, el tubo capilar conduce en dirección radial en el plano de la membrana plana directamente al interior de las mitades de chapa planas y onduladas del envase de expansión 71. Tanto la configuración del envase como la membrana plana como también la introducción lateral del tubo capilar 72 facilitan la altura de la estructura especialmente pequeña de esta forma de realización, cuyo montaje y función no se distingue por lo demás de la forma de realización según la Fig. 1.

La forma de realización mostrada en la Fig. 6 y 7 de un regulador de temperatura 75 se distingue de las formas de realización anteriormente descritas esencialmente por la forma de la báscula de conexión consistente en una sola pieza de la unidad de tampón-palanca y por la aplicación del aislamiento eléctrico entre el mecanismo de encastre y la unidad de expansión. Ésta se describe en el ejemplo de una unidad de expansión con el borde curvado hacia arriba, similar a la Fig. 1, pero puede utilizarse también una membrana plana según el tipo de la membrana en la Fig. 5. La báscula de conexión 76 con una longitud de brazo esencialmente no variada del estribo elástico tiene una sección de palanca 78 prolongada con respecto a las formas de realización anteriormente descritas para el curvado en U 77, de modo que los brazos de soporte 80 que forman el cojinete cortante 79, 81 están desplazados desde el eje de ajuste 82 hasta la zona de la flexión en forma de U. En el área del eje de ajuste está formada una acentuación 83 del brazo de estribo superior orientada hacia arriba en forma de calota, en lugar de la lengüeta de sujeción para el aislador.

El aislador 85 que aísla eléctricamente la báscula de conexión de la unidad de expansión 84 no está fijado a la báscula de conexión, sino que es llevado por un estribo elástico 86 bien reconocible en la sección transversal de la Fig. 7, cuyos brazos libres se apoyan en acanaladuras horizontales 87, 88 opuestas salientes hacia el exterior de la carcasa 89. La pieza aislante 85 tiene un lado inferior 89 plano, con el cual la pieza se apoya en la calota 83 de la báscula de conexión en forma de punto, y en su parte superior está provista de una abertura de agujero ciego 90 axial, en la cual está introducida con precisión una prolongación 91 vertical en forma de bulón en la parte inferior de la unidad de expansión 84.

El botón aislante 85 se presiona entonces axialmente contra la membrana 84 mediante una plancha de chapa 86 flexible y por su fijación móvil a la carcasa formará parte del componente de montaje denominado "carcasa". Cuando se haya incorporado el estribo elástico, inclusive el aislador en la carcasa utilizado y sucesivamente también la unidad de expansión, entonces un pretensado axial orientado hacia arriba, proporcionado por el estribo elástico 86, puede eliminar una holgura axial eventualmente existente en el área de la unidad de ajuste, lo cual puede aumentar la precisión de ajuste.

Durante el montaje del regulador se forma un punto de contacto 92 en el área del eje de ajuste entre la parte inferior 89 del cuerpo aislante 85 y de la calota integral 83, que funciona como superficie de deslizamiento de la báscula de conexión. Un centro de empuje funcional correspondiente existe en las formas de realización anteriormente descritas entre la parte inferior plana de la unidad de expansión y la parte superior en forma de calota de la pieza aislante. En la forma de realización según la Fig. 6 y 7, este centro de empuje se encuentra más profundo, es decir más próximo al plano del cojinete cortante 79. Además, el cojinete cortante está distanciado del eje de presión coincidente con el eje de ajuste 82, de modo que el brazo de palanca de la báscula de conexión 76 entre el centro de empuje 92 y el cojinete cortante 79 se encuentra dentro de un ángulo evidentemente más truncado de aprox. 60° hacia el eje de presión 82 que el correspondiente brazo de palanca en las formas de realización según la Fig. 1 a 5. Correspondientemente se reduce claramente el movimiento transversal acompañado por el movimiento basculante que aparece en el punto de conexión de la báscula de conexión con un deslizamiento de la calota 83 en la parte inferior 89 con respecto a las formas de realización según la Fig. 1 a 5. Por la reducción del movimiento transversal, que en casos desfavorables puede verse impedido por el ladeo o enganche de piezas deslizantes la una de la otra, puede aumentarse la precisión de conexión del regulador.

En todas las formas de realización comunes existe la ventaja de que por la unidad constructiva creada entre el tampón y el dispositivo de palanca puede incorporase conjuntamente esta unidad y que el acabado de un regulador de temperatura simplemente mediante colocación en posición correcta de la unidad de expansión normalmente aislada ya fijada a la carcasa, y en su caso aislada por el aislador soportado por la carcasa, puede efectuarse sobre la unidad de tampón-palanca, sin que el componente de la carcasa con diastasa, y en su caso con aislador, aún tuviese que fijarse con medios o medidas de fijación aparte en la unidad tampón-palanca. Por tanto pueden utilizarse diastasas estandarizadas en todas las formas de realización, lo cual baja los gastos de fabricación. El aislamiento eléctrico puede estar asignado a la unidad de elevación del tampón, a la carcasa o a la unidad de expansión. La posibilidad de preensamblar el mecanismo automático con tampón integrado completo ofrece también la ventaja de que el punto de accionamiento se encuentra siempre exactamente igual sobre el sistema automático debido al alojamiento giratorio unívoco de la palanca. Las tolerancias en la posición del eje de ajuste con respecto al mecanismo automático no repercuten, o sólo en menor medida, en la precisión de conexión, debido a la superficie de contacto plana de grandes dimensiones entre la unidad de tampón-palanca y la unidad de expansión o el aislador.

Claims (10)

1. Interruptor térmico, particularmente un regulador de temperatura ajustable, con un elemento de expansión que actúa a través de una transmisión de fuerza sobre un muelle de conmutación de un interruptor automático, y con un limitador de carga para el muelle de conmutación, donde el limitador de carga por lo menos presenta un tampón que interactúa con la transmisión de fuerza y varía su forma por encima de una fuerza límite coordinada a la fuerza de accionamiento del muelle de conmutación en el punto de conexión, donde la transmisión de fuerza presenta un dispositivo de palanca (30) con por lo menos una palanca (40) que está apoyada unilateralmente como un cojinete cortante y/o que presenta un brazo de palanca (46) que actúa sobre el muelle de conmutación (21), caracterizado por el hecho de que la transmisión de fuerza y el tampón forman una unidad constructiva.

2. Interruptor térmico según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la palanca (40) actúa sobre el muelle de conmutación (21) en un punto de accionamiento (47) en forma de punto.

3. Interruptor térmico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que está previsto un tope (23) en el que se apoya directamente una palanca (40), particularmente el brazo de palanca (46) que actúa sobre el muelle de conmutación (21), una vez superado el punto de conexión para el muelle de conmutación, donde preferiblemente el tope está formado por un saliente (23) de un soporte del muelle de conmutación (22).

4. Interruptor térmico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el tampón comprende por lo menos un elemento elástico pretensado, auto-limitado en la dirección del muelle, particularmente en forma de un estribo elástico (41) pretensado en la dirección de abertura de sus brazos (42, 43) que se abre con limitación al impacto.

5. Interruptor térmico según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el elemento elástico (41) auto-limitado está fijado a la palanca, estando formado particularmente en una sola pieza con la palanca (40), donde el elemento elástico auto-limitado preferiblemente está dispuesto simétricamente entre brazos de apoyo (48, 49) de una palanca en forma de L y/o que para la auto-retención del elemento elástico está previsto por lo menos un gancho previsto en una sección de muelle, particularmente una lengüeta de flexión (55, 56) formada de una sola pieza con un brazo (43) del estribo elástico (41), el cual encaja por detrás con un saliente (57, 58) previsto en una otra sección de muelle, particularmente el otro brazo (42), preferiblemente de tal manera que el gancho (55, 56) se apoya en pequeña superficie en el saliente (57, 58) estando pretensado el elemento elástico.

6. Interruptor térmico según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la unidad formada por el tampón y la transmisión de fuerza, particularmente el dispositivo de palanca (30), es una chapa elástica.

7. Interruptor térmico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la unidad de expansión comprende un envase de expansión (5, 7) de un sistema de expansión termo- hidráulico, donde preferiblemente el envase de expansión está formado como envase de expansión con membrana plana (71) y/o que la unidad de expansión, particularmente el envase de expansión (5; 71; 84), en estado montado del interruptor térmico se encuentra en contacto sin unión con la unidad constructiva formada por el tampón y la transmisión de fuerza o un aislador (85) fijado de forma movible a la carcasa (89).

8. Interruptor térmico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la unidad formada por el tampón y la transmisión de fuerza está aislada eléctricamente de la unidad de expansión, donde se apoya preferiblemente en la unidad de expansión (5; 71; 84) por medio de un aislador (32; 69; 85) de material eléctricamente aislante, particularmente material cerámico.

9. Interruptor térmico según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el aislador (32; 69) está fijado en la unidad, particularmente está insertado, o que el aislador (85) está fijado a la carcasa (89) de modo movible, donde particularmente está previsto un elemento elástico (86) que soporta el aislador, que presiona el aislador contra la unidad de expansión.

10. Interruptor térmico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que a la unidad de expansión está asignada una superficie de contacto plana (34; 89), en la que se apoya la unidad formada por el tampón y la transmisión de fuerza, esencialmente en forma de punto con una superficie de apoyo (33; 83) convexa curvada.