NL1007227C2

NL1007227C2 - Switching device, in particular a thermal switching device, with rivet nut.

Info

Publication number: NL1007227C2
Application number: NL1007227A
Authority: NL
Inventors: Reinardus Leonardus Hazelebach; Jacob Frederik Fris Klinkhamer; Wilhelm Frederik Van Der Vegte; Ramon Azpeitia De Diego
Original assignee: Fagor
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-05-04
Also published as: NL1007227A1; EP0908910A1; DE69800269D1; ES2150812T3; DE69800269T2; EP0908910B1

Description

Korte aanduiding: Schakelinrichting, in het bijzonder een thermische schakelinrichting, met klinkmoer.Short designation: Switching device, in particular a thermal switching device, with rivet nut.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een schakelinrichting, in het bijzonder een thermische schakelinrichting, tenminste omvattende een basislichaam, een schakelaar, een verende bedieningsarm voor het bedienen van de schakelaar door het 5 overbrengen van een bedieningsbeweging, een al dan niet direct met de bedieningsarm samenwerkende stelspindel, en een met de stelspindel samenwerkende kalibratiemoer, die onder wrijving draaibaar is.The present invention relates to a switching device, in particular a thermal switching device, at least comprising a basic body, a switch, a resilient operating arm for operating the switch by transmitting an operating movement, whether or not directly cooperating with the operating arm adjusting spindle, and a calibration nut cooperating with the adjusting spindle, which is rotatable under friction.

Een dergelijke inrichting is bekend uit EP-A-0 377 169. 10 De in deze octrooiaanvrage beschreven schakelinrichting is een thermische schakelinrichting die dient voor het in afhankelijkheid van de temperatuur bedienen van een schakelaar, bijvoorbeeld voor het in- respectievelijk uitschakelen van een warmtebron. Veelal omvat de inrichting een stelspindel voor het instellen 15 van de gewenste schakeltemperatuur, welke spindel onder tussenkomst van een membraan samenwerkt met de bedieningsarm. Genoemd membraan staat via een capillaire leiding in verbinding met een holle taster. In de leiding, de taster en het membraan bevindt zich een medium dat uitzet bij temperatuurverhoging. 2 0 In het basislichaam is een boring aanwezig waarin een kalibratiemoer is bevestigd. De moer omvat een rondgaande kraag, die tussen de bodem van het basislichaam en een met schroeven aan het basislichaam bevestigde klemring is ingeklemd. De klemkracht is zodanig dat de moer met behulp van speciaal gereedschap ten 25 opzichte van het basislichaam kan worden verdraaid ten einde de stelspindel te kalibreren. De klemkracht is echter zodanig groot dat bij gebruik van de inrichting de moer niet door draaien van de stelspindel kan worden bewogen.Such a device is known from EP-A-0 377 169. The switching device described in this patent application is a thermal switching device which serves to operate a switch in dependence on the temperature, for instance for switching on or off a heat source. The device often comprises an adjusting spindle for setting the desired switching temperature, which spindle cooperates with the operating arm via a membrane. Said membrane is in communication with a hollow probe via a capillary pipe. In the pipe, the probe and the membrane there is a medium that expands when the temperature increases. 2 0 There is a bore in the basic body in which a calibration nut is attached. The nut includes a circumferential collar sandwiched between the bottom of the base body and a clamping ring attached to the base body with screws. The clamping force is such that the nut can be turned with respect to the basic body with the aid of special tools in order to calibrate the adjusting spindle. However, the clamping force is so great that when the device is used, the nut cannot be moved by turning the adjusting spindle.

Voorafgaand aan gebruik worden dergelijke schakelinrichtingen 30 gekalibreerd door de taster in een ruimte met een ingestelde temperatuur te brengen en de spindel in de juiste met de temperatuur corresponderende stand te brengen door verdraaien van de moer.Prior to use, such switching devices 30 are calibrated by placing the probe in a room with a set temperature and setting the spindle in the correct position corresponding to the temperature by turning the nut.

De kalibratiemoer volgens EP-A-0 377 169 vereist een 35 betrekkelijk groot aantal onderdelen en een betrekkelijk groot aantal montagestappen tijdens het monteren van de inrichting.The calibration nut of EP-A-0 377 169 requires a relatively large number of parts and a relatively large number of mounting steps during the mounting of the device.

1007227 21007227 2

De onderhavige uitvinding beoogt voor bovengenoemde nadelen een oplossing te verschaffen en bezit daartoe als kenmerk, dat de kalibratiemoer een klinkmoer omvat en onder wrijving kan worden gedraaid voor het verplaatsen van de stelspindel tijdens de 5 kalibratiestap.The object of the present invention is to provide a solution for the above-mentioned drawbacks and is characterized in that the calibration nut comprises a rivet nut and can be turned under friction to move the adjusting spindle during the calibration step.

Bij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan de kalibratiemoer op eenvoudige wijze door klinken bijvoorbeeld in een boring in het basislichaam worden bevestigd. Klinken is een zeer betrouwbare en eenvoudige techniek waarbij de klemkracht 10 waarmee de klinkmoer de rand van de boring inklemt op geschikte wijze kan worden geregeld.In the device according to the present invention, the calibration nut can be mounted in a simple manner by riveting, for example, in a bore in the basic body. Riveting is a very reliable and simple technique in which the clamping force with which the rivet nut clamps the edge of the bore can be suitably controlled.

De schakelinrichting volgens de uitvinding is geenszins beperkt tot een thermische schakelinrichting (thermostaten), doch kan eveneens worden gebruikt voor het elektrisch in- en 15 uitschakelen van bepaalde inrichtingen in afhankelijkheid van druk, volume, vloeistofniveau etc.The switching device according to the invention is by no means limited to a thermal switching device (thermostats), but can also be used for electrically switching certain devices on and off depending on pressure, volume, liquid level etc.

Met schakelaar wordt in het onderhavige verband niet uitsluitend een elektrische schakelaar voor het sluiten en onderbreken van een elektrische keten bedoeld, doch kan eveneens 20 worden gedacht aan schakelaars voor fluidumstromen, zoals kleppen, afsluiters en dergelijke. Met fluidum wordt gas, vloeistof, vaste stof of een combinatie van een of meer daarvan bedoeld.In the present context, switch is not only intended to mean an electric switch for closing and interrupting an electric circuit, but also switches for fluid flows, such as valves, valves and the like, can be envisaged. By fluid is meant gas, liquid, solid or a combination of one or more thereof.

Thermostaten worden bijvoorbeeld toegepast in combinatie met een verwarmingselement in bijvoorbeeld een oven, of 25 watervoorraad van een wasmachine.Thermostats are used, for example, in combination with a heating element in for instance an oven, or water supply of a washing machine.

Dergelijke schakelinrichtingen kunnen meerdere schakelaars bedienen, zo kan in een oven bijvoorbeeld het verwarmingselement worden in- respectievelijk uitgeschakeld, doch tegelijkertijd een waar schuwings lamp je of dergelijke wordt in- respectievelijk 30 uitgeschakeld, of omgekeerd.Such switching devices can operate several switches, for example, in an oven the heating element can be switched on or off, but at the same time a warning lamp or the like is switched on or off, or vice versa.

De verende bedieningsarm in de inrichting volgens de uitvinding is een arm die een bedieningsbeweging van bijvoorbeeld een membraan in het geval van vele thermostaten overbrengt op de schakelaar. Afgezien van membranen zijn andere bedieningsbewe-3 5 gingen mogelijk, zoals een hefboombeweging van een niveautaster of dergelijke.The resilient operating arm in the device according to the invention is an arm which transmits an operating movement of, for example, a membrane in the case of many thermostats to the switch. Apart from membranes, other operating movements are possible, such as a lever movement of a level sensor or the like.

De stelspindel is aanwezig voor het instellen van de betreffende in- respectievelijk uitschakeldrempelwaarde van de te regelen fysische grootheid. In het geval van een membraan 40 zal de stelspindel onder tussenkomst van het membraan de 1007227 3 bedieningsarm verder van respectievelijk dichterbij de schakelstand van de schakelaar bewegen.The adjusting spindle is provided for setting the respective switch-on or switch-off threshold value of the physical quantity to be controlled. In the case of a diaphragm 40, the adjusting spindle will move the operating arm further through the diaphragm 1007227 3 from closer to the switching position of the switch, respectively.

Bij voorkeur is de klinkmoer in een boring in het basislichaam opgenomen en omvat deze een of meer aanslagen, die 5 tegen een vlak aan de ene zijde van het basislichaam aanliggen en voorts aan het door de boring gestoken eind een of meer vervormbare gedeelten omvat die tegen het vlak aan de tegenoverliggende zijde van het basislichaam zijn geklonken. De aanslag kan bijvoorbeeld een schouder zijn. Deze uitvoeringsvorm zal 10 verderop onder verwijzing naar de tekening nader worden toegelicht.Preferably, the rivet nut is received in a bore in the base body and includes one or more stops that abut a face on one side of the base body and further comprises one or more deformable portions at the end passed through the bore the face is riveted to the opposite side of the base body. The stop can be, for example, a shoulder. This embodiment will be explained in more detail below with reference to the drawing.

De vervormbare gedeelten zijn bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat deze na klinken tussenruimten overlaten, die de mogelijkheid bieden om in aanwezigheid van de stelspindel met speciaal 15 gereedschap de klinkmoer te draaien tijdens kalibreren van de inrichting. In het bijzonder is het te klinken uiteinde van de moer van een zaagsnede voorzien.The deformable parts are preferably designed such that they leave gaps after riveting, which allow the rivet nut to be rotated during calibration of the device in the presence of the adjusting spindle with a special tool. In particular, the nut to be riveted is provided with a saw cut.

In het bijzonder is tussen de een of meer vervormbare gedeelten en het vlak aan de betreffende zijde van het 20 basislichaam een sluitring aanwezig. Door geschikte keuze van de afmetingen en het materiaal van deze sluitring kan de klemkracht waarmee de klinkmoer aan het basislichaam is geklemd worden geregeld. Hiermee wordt dus de grootte van de kracht geregeld, die benodigd is om de klinkmoer tijdens kalibratie 25 te draaien. Voorts kunnen door de aanwezigheid van een sluitring eventueel optredende axiale belastingen worden opgevangen.In particular, a washer is present between the one or more deformable parts and the surface on the relevant side of the basic body. By suitable choice of the dimensions and material of this washer, the clamping force with which the rivet nut is clamped to the basic body can be regulated. Thus, this controls the magnitude of the force required to turn the rivet nut during calibration. Furthermore, axial loads that may occur can be absorbed by the presence of a washer.

Bij voorkeur omvat de sluitring een vervormbaar materiaal. Met vervormbaar materiaal wordt zowel plastisch- als elastisch vervormbaar materiaal bedoeld, alsmede een combinatie daarvan. 30 Met voordeel omvat de sluitring echter elastisch vervormbaar materiaal. In het bijzonder is dit voordelig voor het opvangen van axiale belastingen door de sluitring.The washer preferably comprises a deformable material. Deformable material means both plastically and elastically deformable material, as well as a combination thereof. Advantageously, however, the washer comprises elastically deformable material. In particular, this is advantageous for absorbing axial loads through the washer.

De sluitring behoeft niet noodzakelijkerwijs cirkelvormig te zijn doch kan elke vorm bezitten zolang deze maar een centrale 35 doorgang bezit voor de klinkmoer. Hierbij kan ook aan sluit ringen uit meerdere delen, of bijvoorbeeld een U-vormige ring worden gedacht. In het geval van de U-vormige ring wordt de klinkmoer tussen de benen van de U-vormige ring opgenomen.The washer does not necessarily have to be circular, but can be of any shape as long as it has a central passage for the rivet nut. This may also include connecting rings from several parts, or for instance a U-shaped ring. In the case of the U-shaped ring, the rivet nut is received between the legs of the U-shaped ring.

1007227 41007227 4

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een klinkmoer die kennelijk bestemd is voor een schakelinrichting volgens de uitvinding.Furthermore, the present invention provides a rivet nut which is evidently intended for a switching device according to the invention.

In het navolgende zal de uitvinding nader worden toegelicht 5 aan de hand van de bijgaande tekening, daarin toont:The invention will be explained in more detail below with reference to the appended drawing, which shows:

Fig. 1 een schematische doorsnede van een thermische schakelinrichting,Fig. 1 is a schematic cross section of a thermal switching device,

Fig. 2(a)-(b) een doorsnede van een uitvoeringsvorm van een klinkmoer volgens de uitvinding respectievelijk na 10 inbrengen in een boring en na klinken; enFig. 2 (a) - (b) a cross-section of an embodiment of a rivet nut according to the invention after insertion into a bore and after riveting, respectively; and

Fig. 3(a)-(b) een doorsnede van een gewijzigde uitvoering van de klinkmoer volgens de uitvinding met een sluitring, respectievelijk na inbrengen in een boring en na klinken. In fig. 1 is met 1 schematisch een thermische schakelinrich-15 ting (thermostaat) getoond. Deze inrichting omvat een basislichaam 2 met een verende bedieningsarm 3 . De bedieningsarm 3 omvat een scharnieras 4 en een gebogen gedeelte 5.Fig. 3 (a) - (b) a cross-section of a modified embodiment of the rivet nut according to the invention with a washer, respectively after insertion into a bore and after riveting. In Fig. 1, 1 schematically shows a thermal switching device (thermostat). This device comprises a basic body 2 with a resilient operating arm 3. The operating arm 3 comprises a pivot shaft 4 and a curved section 5.

Met 6 is schematisch een membraan aangegeven, dat via een schematisch aangeduide capillairleiding 7 met een holle taster 20 8 is verbonden. In de taster 8, de capillaire leiding 7 en het membraan 6 bevindt zich een medium dat uitzet onder verwarming, veelal wordt hiervoor bijvoorbeeld siliconenolie gebruikt. De bedieningsarm 3 werkt onder tussenkomst van het membraan 6 samen met een stelspindel 9, welke doorgaans van een uitwendig 25 schroefdraad is voorzien, dat samenwerkt met een inwendig schroefdraad in een kalibratiemoer 15, die klemmend met het basislichaam 2 is verbonden.6 diagrammatically indicates a membrane which is connected via a capillary line 7, which is schematically indicated, to a hollow probe 20. In the probe 8, the capillary line 7 and the membrane 6 there is a medium which expands under heating, often for example silicone oil is used for this. The operating arm 3 interacts with the diaphragm 6 with an adjusting spindle 9, which is usually provided with an external screw thread, which interacts with an internal screw thread in a calibration nut 15, which is clamped to the base body 2.

Met 10 is schematisch een schakelaar aangegeven die dient voor het openen en sluiten van een elektrische keten met een 3 0 voeding 11 en een in- respectievelijk uit te schakelen elektrische eenheid 12 . Deze kan bijvoorbeeld in het geval van een thermostaat een verwarmingselement omvatten.Reference number 10 schematically indicates a switch which serves to open and close an electrical circuit with a power supply 11 and an electrical unit 12 to be switched on or off, respectively. In the case of a thermostat, for example, it can comprise a heating element.

In de in de figuur getoonde toestand is de elektrische keten gesloten en zal de elektrische eenheid 12 bekrachtigd worden. 3 5 De schakelaar 10 omvat een veerelement 13 en de bedieningsarm 3 omvat een schakelnok 14.In the state shown in the figure, the electrical circuit is closed and the electrical unit 12 will be energized. The switch 10 comprises a spring element 13 and the operating arm 3 comprises a switching cam 14.

Wanneer in de in de figuur getoonde toestand de temperatuur van een door de taster 8 gemeten ruimte, bijvoorbeeld een oven toeneemt, zal het in de taster 8 aanwezige medium uitzetten en 40 het membraan 6 doen uitzetten, hetgeen de bedieningsarm 3 met 1007227 5 de schakelnok 14 van het basislichaam af worden gebogen, waarbij het buigen plaatsvindt rond de scharnieras 4. Wanneer de schakelnok 14 van het basislichaam wordt afgebogen, zal de schakelaar 10 zich op een bepaald moment onder invloed van de 5 veer 13 openen en zal de elektrische keten worden onderbroken, waardoor de elektrische eenheid 12 wordt uitgeschakeld. De drempel voor openen en sluiten van de schakelaar 10 kan met behulp van de stelspindel 9 worden ingesteld.When, in the state shown in the figure, the temperature of a space measured by the probe 8, for example an oven, increases, the medium contained in the probe 8 will expand and 40 will cause the membrane 6 to expand, which means that the operating arm 3 with the switch cam 14 are bent away from the basic body, the bending taking place around the pivot axis 4. When the switching cam 14 of the basic body is bent, the switch 10 will open at some point under the influence of the spring 13 and the electrical circuit will become interrupted, thereby switching off the electrical unit 12. The threshold for opening and closing switch 10 can be adjusted by means of adjusting spindle 9.

Bij temperatuurverlaging zal het medium in de taster 8 10 opnieuw in volume afnemen en zal de omgekeerde werking plaatsvinden, waardoor op een bepaald moment de elektrische keten weer wordt gesloten.When the temperature decreases, the medium in the probe 8 will decrease in volume again and the reverse action will take place, as a result of which the electric chain will be closed again at a certain moment.

De kalibratiemoer 15 is zeer schematisch weergegeven. Deze dient voor het kalibreren van de inrichting. Door de taster 8 15 in een ruimte met een ingestelde bekende temperatuur te brengen kan door verdraaiing van de kalibratiemoer 15 de juiste positie van de stelspindel 9 orden gekalibreerd. Na kalibratie kan bijvoorbeeld plaatselijk een kleine hoeveelheid zegellak worden aangebracht ten teken dat kalibratie heeft plaatsgevonden. Tijdens 20 deze kalibratie wordt de stelspindel tegen rotatie geborgd.The calibration nut 15 is shown very schematically. This serves to calibrate the device. By placing the probe 8 15 in a space with a set known temperature, the correct position of the adjusting spindle 9 can be calibrated by turning the calibration nut 15. After calibration, for example, a small amount of sealing wax can be applied locally to indicate that calibration has taken place. During this calibration, the adjusting spindle is secured against rotation.

Het is essentieel dat de kalibratiemoer 15 na kalibreren tijdens normaal gebruik van de inrichting tijdens verdraaien van de stelspindel 9 niet kan draaien. Hiertoe wordt de kalibratiemoer 15 in de praktijk zodanig gemonteerd dat deze 25 uitsluitend met speciaal gereedschap kan worden verdraaid.It is essential that the calibration nut 15 cannot rotate during adjustment of the adjusting spindle 9 after calibration during normal use of the device. For this purpose, the calibration nut 15 is in practice mounted in such a way that it can only be turned with special tools.

In fig. 2(a) is een uitvoeringsvorm van een klinkmoer 15 volgens de uitvinding getoond die in een boring 16 in het basislichaam 2 is ingebracht. De klinkmoer 15 omvat als aanslag een schouder 17 die aanligt tegen het basislichaam 2 en een 30 klinkrand 18 die tegen de tegenoverliggende zijde van het basislichaam 2 kan worden geklonken. In fig. 2 (b) is de klinkmoer 15 in geklonken toestand getoond.Fig. 2 (a) shows an embodiment of a rivet nut 15 according to the invention which is inserted in a bore 16 in the basic body 2. The rivet nut 15 comprises as stop a shoulder 17 which rests against the base body 2 and a rivet edge 18 which can be riveted against the opposite side of the base body 2. Fig. 2 (b) shows the rivet nut 15 in the riveted condition.

De klinkmoer 15 omvat voorts een inwendig schroefdraad 19 dat kan samenwerken met een uitwendig schroefdraad op de 35 stelspindel 9. In de figuur gezien wordt de stelspindel 9, wanneer ingebracht in de klinkmoer 15, van bovenaf bediend.The rivet nut 15 further comprises an internal screw thread 19 which can cooperate with an external screw thread on the adjusting spindle 9. In the figure, the adjusting spindle 9, when inserted into the riveting nut 15, is actuated from above.

Met voordeel bestaat de klinkrand 18 uit meerdere vervormbare gedeelten, of is deze voorzien van een of meer zaagsneden (door zagen of frezen vervaardigd) . Dit vereenvoudigt het kalibreren 40 van de inrichting, omdat het speciale gereedschap gemakkelijk 1007227 6 kan aangrijpen in de aldus gevormde tussenruimten of zaagsnede. Het zal duidelijk zijn dat het aangrijpen van het speciale gereedschap ook op andere wijzen kan plaatsvinden. Zo kan de klinkmoer bijvoorbeeld langs de omtrek van een of meer daarvoor 5 bestemde openingen zijn voorzien.The rivet edge 18 advantageously consists of several deformable parts, or is provided with one or more saw cuts (manufactured by sawing or milling). This simplifies the calibration of the device, because the special tool can easily engage 1007227 6 in the gaps or cut thus formed. It will be clear that the engagement of the special tool can also take place in other ways. For example, the rivet nut may be provided along the periphery with one or more openings intended therefor.

In fig. 3(a) is een gewijzigde uitvoeringsvorm van een klinkmoer 15 volgens de uitvinding getoond, waarbij een zogenaamde sluit ring 2 0 is toegepast. Het uiteinde van de klinkmoer 15 dat de klinkrand 18 omvat is enigszins langer uitgevoerd, zodat na 10 klinken (fig. 3(b)) de sluitring 20 eveneens in de klinkverbinding kan zijn opgenomen.Fig. 3 (a) shows a modified embodiment of a rivet nut 15 according to the invention, in which a so-called washer 2 is used. The end of the rivet nut 15 comprising the rivet edge 18 is slightly longer, so that after riveting (Fig. 3 (b)) the washer 20 can also be included in the riveting connection.

De klinkmoer is bij voorkeur vervaardigd uit metaal en in het bijzonder automatenstaal.The rivet nut is preferably made of metal and in particular free-cutting steel.

De sluitring 20 is bij voorkeur vervaardigd uit metaal. 15 Door geschikte keuze van de afmetingen en het materiaal van de sluitring 20 kan de reproduceerbaarheid van het klinken aanzienlijk worden verbeterd. Aldus kan zeer nauwkeurig de klemkracht van de klinkverbinding worden geregeld en daarmee de kracht die benodigd is om de kalibratiemoer tijdens kalibreren 20 van de inrichting te draaien. Eveneens wordt een axiale borging tegen schokbelastingen verkregen.The washer 20 is preferably made of metal. By suitable choice of the dimensions and material of the washer 20, the reproducibility of the riveting can be considerably improved. Thus, the clamping force of the rivet connection can be controlled very accurately and thus the force required to turn the calibration nut during calibration of the device. Axial securing against shock loads is also obtained.

10072271007227

Claims

Switching device (1), in particular a thermal switching device, at least comprising a basic body (2), a switch (10), a resilient operating arm (3) for operating the switch (10) by transmitting an operating movement , an adjusting spindle (9) which cooperates directly or indirectly with the operating arm (3), and a calibration nut (15) cooperating with the 10 adjusting spindle (9), which is rotatable under friction, characterized in that the calibration nut is a rivet nut (15 ) and can be rotated under friction to move the adjusting spindle (9) during the calibration step. 15

Switching device according to claim 1, characterized in that the rivet nut (15) is received in a bore (16) in the basic body (2) and comprises one or more stops (17), which rest against a plane on one side of the base body (2) and further comprises at the end passed through the bore (16) one or more deformable portions (18) riveted to the face on the opposite side of the base body (2).

Switching device according to claim 2, characterized in that a washer (20) is present between the one or more deformable parts (18) and the plane on the respective side of the basic body (2).

Switching device according to claim 3, characterized in that the washer (20) comprises a deformable material

Rivet nut evidently intended for a switching device according to one or more of claims 1-4. 35 f007227