WO2014020045A1 - Temperaturschalter sowie verfahren zur justierung eines temperaturschalters - Google Patents

Temperaturschalter sowie verfahren zur justierung eines temperaturschalters Download PDF

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WO2014020045A1
WO2014020045A1 PCT/EP2013/066042 EP2013066042W WO2014020045A1 WO 2014020045 A1 WO2014020045 A1 WO 2014020045A1 EP 2013066042 W EP2013066042 W EP 2013066042W WO 2014020045 A1 WO2014020045 A1 WO 2014020045A1
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switching
carrier
temperature switch
bending
contact
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Werner Reiter
Peter Klaus SOUKUP
Josef Reithofer
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Werner Reiter
Soukup Peter Klaus
Josef Reithofer
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    • H01H61/00Electrothermal relays
    • H01H61/04Electrothermal relays wherein the thermally-sensitive member is only heated directly

Definitions

  • the invention relates to a temperature switch according to the preamble of patent claim 1 and a method for adjusting a
  • Temperature switches are already known Hinlhackl from the prior art. They consist of a housing in which a switching system and a switching system operating this switching arrangement are arranged.
  • the switching system consists of a first and second carrier, wherein on the first carrier a lageunver Sl Ier fixed contact and the second carrier is arranged a tongue-shaped protruding from the carrier switching spring with switching contact provided thereon.
  • the switching arrangement acts on the switching spring such that a change in position of the switching contact is effected as a function of the temperature.
  • the switching arrangement is usually by a bimetallic element, in particular a bimetal lusion formed, which is a Heidelberggl ied with the switching spring operatively connected.
  • I näml I näml called "opener” temperature switch
  • I näml I näml
  • opener temperature switch
  • so-called “shutters” are known in which the electrical contact is opened at low temperatures and the electrical contact is closed only after a defined temperature threshold has been exceeded, both in the case of "normally closed” and “closed” Temperature switches stel lts a switching hysteresis, ie the U mschalt from a first switching state to a second
  • Temperature switch type can be realized with a given temperature switch design, either for an "opener” or a “Schiffer”.
  • the wesentl Ie aspect of the temperature switch according to the invention is that the first carrier and the second carrier are formed bendable and that the housing by at least a first, at least one housing opening having housing portion and a second, the housing opening schl liable housing portion is formed, wherein the housing opening is designed for the introduction and positioning of adjusting means on the carriers that the housing opening at the
  • Switching arrangement is provided at least partially receiving end of the first housing portion and that the carrier extend laterally into an inner housing formed in the first housing portion.
  • the inventive design of the temperature switch can in each case position an adjusting on a carrier and thereby bend the carrier so that a desired switching behavior, in particular with respect to the desired switching point at which a U switch from a closed electrical contact in an open electrical contact or is reversed or desired spring forces acting on the bimetal lelement and thus acting on the switching behavior can be achieved.
  • the switching arrangement is formed by a switching element and a shape-changing bimetal element.
  • Bimetal lelements effected sections change of position on the switching spring or the switching contact transmitted and thus a contact closure or contact opening causes.
  • the Weggl ied with the bimetal lelement and the switching spring is in operative connection that at Deformation of the bimetal lelements a change in position of the switch contact takes place.
  • the bimetal lelement spaced from the switching spring can be arranged, for example, at a Stel le of the temperature switch on which an optimized heat transfer to the bimetal lelement can be done.
  • the first housing portion is U-shaped or substantially U-shaped.
  • a housing area is created, in the interior of which the switching system can already be arranged or mounted and can subsequently be adjusted or measured via an adjustment and measuring method.
  • at least one surface of the first housing section preferably serves as the input for the measurement, this measurement element serving as a contact surface or fixing surface for the switching arrangement or the second housing section receiving or holding the switching arrangement after the measurement.
  • the first housing section has two opposing side sections, on each of which a projection is formed. Compared to these projections, the carrier which extends laterally into the interior of the housing can at least partially come to rest and rest on it, so that controlled bending of the carrier during the adjustment becomes possible.
  • the projections each have at least one rechtwinkl ig extending to the vertical axis of the temperature switch
  • the first and second carrier is each formed by a strip-shaped flat material having a rectangular cross-section, each having a pair of opposing, spaced broad and narrow sides. Due to the right-angled cross-section, the supports designed in this way are suitable for torsion-proof passage through housing bushings and for controlled bending by means of a large-area contact with the projection surfaces of the side sections of the first housing section.
  • the first and second carrier are formed angled in a first bending region and lie with an adjoining the first bending region intermediate portion each with a broad side opposite to the projection surface of the projection.
  • positive-locking bending of the carrier to the projection is a fixation of the respective carrier in the housing, in particular also achieved during bending.
  • the first and second carrier each have a second, adjacent to the intermediate region bending region in which the respective carrier is deformed in a direction different from the bending direction of the first bending region bending direction.
  • the carriers can, by acting on the adjusting means on the same in the direction of the orientation of the carrier in the intermediate region, ie in a horizontal or be deformed in wesentli horizontal course and thus an adjustment of the temperature switch without excessive, unwanted displacement of the contact support points between the fixed contact and the switching contact can be achieved.
  • the adjusting and measuring means can be brought to the free ends of the carrier on the housing opening to bend them or to position a measuring means on the running between the free ends of the carrier switching spring to their position at the switching point with respect to a reference plane or to measure their spring force with closed electrical contact or when opening the electrical contact.
  • the switching contact and / or the fixed contact on the contact surface is convexly curved.
  • the invention further relates to a method for adjusting a temperature switch comprising a housing, a switching system consisting of a first carrier with a fixed contact and a second carrier, on which a switching spring is arranged with a switching contact.
  • a first, acting on the first carrier adjusting means and a second, acting on the second carrier adjusting means is introduced via a housing opening, wherein in an adjustment step, at least one of the carrier is bent by the action of the adjusting means on this carrier and in a measuring step by means of a Measuring means, the position and / or the spring force of the switching spring is determined.
  • the position of the carrier within the housing is first changed and subsequently the change in the position of the switching spring or the spring force of the same in the opened switching state or in the closed switching state can be measured in the measuring step and thereby the
  • the position of the switching spring at the switching point, at which a separation of the switching contact from the fixed contact takes place is measured with respect to a reference plane.
  • Switching spring determined with closed or with opened electrical contact.
  • a recording of the actual values of the switching behavior or the spring forces of the switching spring is determined at the beginning of the adjustment process.
  • These are used in the further process as comparative values, as to how the position of the switching spring in the switching point or the spring forces have approximate desired Sol llitis by adjusting the carrier.
  • the bending of a carrier or both carriers takes place about a bending edge by lowering the respective adjusting means to a position projecting beyond the bending edge
  • Section of the carrier The provision of a bending edge allows a precise deformation of the carrier at a defined position and thus a reproducible deformation as a function of the action of force or the displacement of the adjusting means relative to the reference plane.
  • one or more terminals are connected
  • J ustier-11 each a measuring step for measuring the position of the switching spring in the switching point and / or for measuring the spring force in the switching point and / or for measuring the spring force at system of Switching contact relative to the fixed contact.
  • the measured values obtained by means of the measuring step can be used by the preceding ones
  • Adjusting step caused change in the position of the switching spring or the spring forces determine and determine suitable parameters for the next adjustment, in particular the degree of bending of one or both carriers.
  • an iterative adjustment takes place by alternating the sequence of an adjustment step and a measurement step. This allows a monitored and optimized adjustment of the temperature switch can be achieved with the least possible number of adjustment steps.
  • the bending of the at least one carrier in successive Justier suitsen different sizes i. the degree of bending in successive adjustment steps can be suitably selected, depending on the difference of the measured parameters from the desired values of these parameters, in order to minimize the number of
  • the carrier or beams it is particularly preferable to set the carrier or beams to be bent in the subsequent adjusting step and / or the degree of bending in the subsequent adjusting step. This allows the adjustment process depends on the distance in the past
  • Optimize measuring step determined actual values of the set values of the switching parameters such that with the lowest possible number of
  • the setpoint parameters of the switching point or the spring force can be achieved at the switching point or when the electrical contact is closed.
  • the adjustment of the temperature switch takes place on different switching length lengths.
  • the temperature switch design is fixed, it is possible to optimize it to a defined value of a shift length depending on the values measured in the first measuring operation, this shift length being selected from a number of discrete values of shift length lengths.
  • an optimized switching behavior can be achieved with a smaller number of adjustment steps, specifically in that, depending on the parameter set determined in the first measurement step, an optimized
  • the measurement of the temperature switch is effected by the action of the measuring means on a switching element located in the housing, the switching element acting on the switching spring.
  • H can the
  • Switching behavior of the temperature switch can be adjusted by taking into account this manufacturing tolerance more accurate.
  • FIG. 1 shows an example of an inventive temperature switch in a
  • FIG. 2 by way of example by a measuring and adjusting arrangement
  • FIG. 3 by way of example by a measuring and adjusting arrangement
  • the temperature switch 1 has a housing 2 formed in a closed manner, from which contact surfaces 5, 5 'are brought out as the contact element pair on the underside 1.
  • the housing 2 is a
  • Switching system 3 consisting of a first carrier 3.1 with a fixed contact 3.2 and a second carrier 3.3, to which a switching spring 3.4 is arranged with a switching contact 3.5, provided. Further, a switching arrangement 4 is provided within the housing 2, which causes a change in position of the switching contact 3.5 depending on the temperature. The switching arrangement 4 in this case acts in particular on the switching spring 3.4 and thereby causes a separation of the switching contact 3.5 from the fixed contact 3.2 by spacing these contacts d. These contacts.
  • the housing 2 formed from an electrically insulating material is designed in several parts and essentially consists of a first housing section 2.1 having a housing opening 2.3 and a second housing section 2.2 closing the housing opening 2.3.
  • the housing opening 2.3 is in this case provided on the contact elements 5, 5 'opposite end face 1 .2 of the temperature switch 1 and is closed by the cover-like, second housing section 2.2.
  • the first housing portion 2.1 is U-shaped or substantially U-shaped and has a bottom portion 2.1 .3, which forms the U nterseite 1 .1 of the temperature switch 1.
  • Bottom section 2.1 .3, I pass into the side sections 2.1 .2, 2.1 .2 ', which with their longitudinal extent in the direction of the vertical axis HA of the
  • Switching arrangement 4 and the switching system 3 is received protected.
  • the carrier 3.1, 3.3 are guided in, through passages 2.4, 2.4 '.
  • Bushings 2.4, 2.4 ' run here with their longitudinal extent paral lel to the vertical axis HA and are in the area between the Bottom section 2.1 .3 and the side sections 2.1 .2, 2.1 .2 'provided. In the area of the passages 2.4, 2.4 ', the side section 2.1 .2, 2.1 .2' is reinforced, ie it has a greater wall thickness.
  • the carriers 3.1, 3.3 are designed in strips and formed from an electrically conductive material. The carriers 3.1, 3.3 are through the
  • the projections 6, 6 ' also each have a bending edge 6.2, 6.2', which are formed in the transition region between the respective projection surface 6.1, 6.1 'and an adjoining, parallel to the respective bushings 2.4, 2.4' extending inner surface portion.
  • the supports 3.1, 3.3 are again permanently deformed or bent at a second bending region 3c, 3c' in such a way that the supports 3.1, 3.3 in the two successive first and second bending regions 3a, 3a ' , 3c, 3c 'are deformed into different bending directions.
  • the respective supports 3.1, 3.3 are bent at an acute angle, preferably at an angle .alpha. Between 5 and 1.degree.5.degree., This angle .alpha.
  • Housing 2 formed interior 2.1 .1 in and form with their free end side projecting ends tongue-like, bendable sections.
  • the bending is preferably carried out around the bending edges 6.2, 6.2 '.
  • the fixed contact 3.2 is provided at the base section 2.1 .3 facing underside of the free-side end of the first carrier 3.1.
  • the switching spring 3.4 is arranged, which extends from the protruding from the second carrier 3.3 free end to the first carrier 3.1 and with the provided on the switching spring 3.4 switching contact 3.5 im Area of the fixed contact 3.2 is located.
  • the contact elements 5, 5 'are designed as separate elements which are connected to the supports 3.1, 3.3 by conventional joining techniques, for example by welding or soldering.
  • the temperature switch according to Figure 1 is designed as a so-called "opener”, ie in the idle state of the switch contact 3.5 against the fixed contact 3.2, so that the first carrier 3.1 via the fixed contact 3.2, the Schl warecard 3.5 and the switching spring 3.4 with the second carrier 3.3 electrically
  • a switching arrangement 4 is provided, which acts on the switching spring 3.4, that at
  • the switching arrangement 4 is here in the illustrated embodiment by a rod-shaped Weggl ied 4.1 and a bimetallic element 4.2 formed.
  • the switching element 4.1 is in this case formed of a non-conductive material.
  • the bimetallic element 4.2 is in particular designed as a bimetallic disc which, when a specific temperature threshold is exceeded, transforms from a concave state curved in the direction of the upper side 1 .2 into a convex state curved in the direction of the lower side 1 .1.
  • the bimetallic element is arranged on the second housing section 2.2 and held by this.
  • the bimetal element 4.2 receiving second housing section 2.2 is made of a material with high thermal
  • Temperature switch 1 are described. The adjustment takes place here during the manufacture of the temperature switch 1 before closing the housing opening 2.3 by means of the second housing section 2.2.
  • Housing opening 2.3 is formed such that adjustment and measuring means 10, 11, 12 can be introduced into the interior 2.1 .1 from the top side 1 .2 of the temperature switch.
  • the width b of the housing opening 2.3 is in this case dimensioned such that it is greater than the distance d of the free ends of the carrier 3.1, 3.3 in which the carrier 3.1, 3.3 receiving Thomasetebene SE to each other.
  • spraying means 10, 11 can be positioned on the areas of the supports 3.1, 3.3 protruding beyond the bending edges 3.2, 3.2 ', and the position of these sections can be changed by bending around the bending edges 3.2, 3.2'.
  • the designated in Figures 2 and 3 by the reference numeral 1 5 measuring and adjusting arrangement has a first and second adjusting means 1 0, 1 1, which are formed in a direction paral lel to the vertical axis HA of the temperature switch 1 slidably and to the in the Interior 2.1 .1 introduced free ends contact surfaces against the carriers 3.1, 3.3 form.
  • a measuring means 1 2 is provided, which is ebenfal ls slidably formed in the direction of the vertical axis HA of the temperature switch 1 and for measuring the spring force of the switching spring 3.4 or for measuring the position of the switching spring is formed ,
  • the displacement of the adjusting and measuring means 1 0, 1 1, 12 takes place relative to a guide and contact element 1 3.
  • the measuring and J ustieran angel 1 5 is in such a way in the upper side open
  • Temperature switch 1 introduced that the guide and contact element 1 3 comes to lie with its bottom 1 3.1 in the reference plane BE, i. Sectionally opposite the free ends of the side sections 2.1 .2, 2.1 .2 'anl.
  • the reference plane BE serves as a reference plane for all measuring and adjustment steps.
  • the aim of the adjustment described below is, inter alia, the switching hysteresis of the temperature switch 1 selectively devisstel len, where the hysteresis is decisi I influenced by the switching cycle, which results from the fact that the Wenngl ied with closed electrical contact between the switching contact 3.5 and the fixed contact 3.2 not between the
  • Bimetal lelement 4.2 and the switching spring 3.4 is clamped, but with its own weight by the gravity relative to the switching spring anlie megt, the upper side, however, is distanced to the bimetal lelement 4.2, so that The bimetal lelement 4.2 can deform slightly, without resulting in a change in position of the Wegl iedes 4.1.
  • the measuring means is guided to the switching spring 3.4 and first the spring force is determined in the closed state of the contact. Subsequently, it is determined by means of a continuity test between the contact elements 5, 5 'at which stroke of the measuring means 1 2 an opening of the electrical contact results. The stroke is determined here in relation to the reference plane BE.
  • the spring force is measured in a further measuring step, which has the switching spring with open, electrical contact.
  • the carriers 3.1, 3.3 are bent iteratively such that the switching point, i. the opening of the electrical contact at a defined stroke of the
  • Measuring means 1 2 is achieved with respect to the reference plane BE and also reach the spring forces in the closed state or in the open state, the desired sol llitis.
  • the sol l values depend decisively on the length of the switching element 4.1 to be used and are stored, for example, as a parameter set in the measuring and adjusting apparatus used.
  • the spring forces in the closed or open contact state can not be adjusted independently of each other. However, it is possible that To adjust the spring force to a desired value with open contact and to monitor that the spring force is within a permissible range when the contact is closed. Because the spring force of
  • Switch spring 3.4 acts in the open contact state on the bimetal lelement 4.2 results in the desired value of the spring force in the open contact state of the desired switching temperature when Schl plexen the contact.
  • the iterative adjustment takes place, in which case first the first and / or second carrier 3.1, 3.3 are bent by the first or second jetting means 110, 11 around the bending edges 6.2, 6.2 '.
  • the bending is initially done with a small increment, i. I ledigl I a slight bending of the carrier 3.1, 3.3, as too strong bending of the carrier 3.1, 3.3 can not be reversed without manual intervention or len without much effort. It is therefore important to ensure that, in compliance with the predetermined bending direction in the direction of the bottom section 2.1 .3, the desired sol llitis for the
  • Replenishment step i. set the adjustment pitch or the carrier 3.1 or 3.3 to be bent.
  • H the degree of bending of the respective carrier 3.1, 3.3 in successive Justier suitsen under Kunststoffl I be large.
  • J ustierung can be made to a single, specific length of Heidelberggl iedes 4.1. However, it is also possible to make an adjustment such that it takes place in relation to a shift length to be selected from a set of different, discrete shift length lengths, with the selected shift length subsequently being used in the final assembly of the Temperature switch 1 is used. In addition, it is also possible for me that the measurement of the temperature switch 1 using the to be installed in this temperature switch 1 switching element 4.1 is done.
  • the measuring means 12 may, for example, have a receptacle for the switching element 4.1.
  • one or both contact surfaces may be convex, so that the bending of the carrier 3.1, 3.3 to tolerable shifts of
  • the carrier 3.1 Deflection of the carrier 3.1 the SET ment of the switching point, which inevitably at the same time also the spring force is changed, which has the switching spring 3.4 both in Schl inteBox and in the open state.
  • the carrier 3.3 is a SET ment of the spring force of the switching spring 3.4 and a compensation of the change in the spring force of the spring force, the (change) results in the SET len of the switching point.
  • the corresponding bending of the carrier 3.1 and 3.3 takes place at the same time, under constant measurement of the switching path of the

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Temperaturschalter umfassend ein Gehäuse (2), ein Schaltsystem (3) bestehend aus einem ersten Träger (3.1) mit einem Fixkontakt (3.2) und einem zweiten Träger (3.3), an dem eine Schaltfeder (3.4) mit einem Schaltkontakt (3.5) angeordnet ist und einer Schaltanordnung (4), die in Abhängigkeit von der Temperatur eine Lageveränderung des Schaltkontakts (3.5) bewirkt.

Description

Temperaturschalter sowie Verfahren zur Justierung eines
Temperaturschalters
Die Erfindung betrifft einen Temperaturschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Justierung eines
Temperaturschalters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 2.
Temperaturschalter sind aus dem Stand der Technik bereits hinlängl ich bekannt. Sie bestehen aus einem Gehäuse, in dem ein Schaltsystem und eine dieses Schaltsystem betätigende Schaltanordnung angeordnet sind. Das Schaltsystem besteht aus einem ersten und zweiten Träger, wobei an dem ersten Träger ein lageunveränderl icher Fixkontakt und an dem zweiten Träger eine zungenförmig vom Träger abstehende Schaltfeder mit daran vorgesehenem Schaltkontakt angeordnet ist. Die Schaltanordnung wirkt derart auf die Schaltfeder ein, dass in Abhängigkeit von der Temperatur eine Lageveränderung des Schaltkontakts bewirkt wird. Die Schaltanordnung wird meist durch ein Bimetallelement, insbesondere eine Bimetal lscheibe, gebildet, die über ein Schaltgl ied mit der Schaltfeder in Wirkverbindung steht. Über das Schaltgl ied wird die durch eine Temperaturänderung bewirkte Formänderung des Bimetal lelements in eine Lageänderung des freien Endes der Schaltfeder bzw. des daran vorgesehenen Schaltkontakts umgesetzt, sodass sich ein temperaturabhängiges Herstel len bzw. Trennen eines elektrischen Kontakts in Abhängigkeit der Form des Bimetal lelements ergibt.
Grundsätzl ich existieren zwei Arten von Temperaturschalter, näml ich als sogenannte„Öffner" bezeichnete Temperaturschalter, die bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise Raumtemperatur, einen geschlossenen elektrischen Kontakt aufweisen, wobei erst nach Überschreiten einer definierten Temperaturschwel le dieser elektrische Kontakt geöffnet wird. Des Weiteren sind sogenannte„Schl ießer" bekannt, bei denen der elektrische Kontakt bei niedrigen Temperaturen geöffnet ist und erst nach Überschreiten einer definierten Temperaturschwel le der elektrische Kontakt geschlossen wird. Sowohl bei den als„Öffner" als auch bei den als„Schl ießer" bezeichneten Temperaturschaltern stel lt sich eine Schalthysterese ein, d.h. das U mschalten von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten
Schaltzustand erfolgt an einem anderen Temperaturwert als das
Rückumschalten vom zweiten in den ersten Schaltzustand. Dies l iegt im Wesentl ichen daran, dass beispielsweise bei geöffnetem Kontakt die
Federkraft der Schaltfeder über das Schaltglied auf das Bimetal lelement wirkt und dadurch der Temperaturpunkt des U mschaltens gegenüber dem unbelasteten Bimetal lelement, d.h. einem Bimetal lelement, das nicht durch die Federkraft der Schaltfeder beaufschlagt ist, verschoben ist. Bei„Öffnern" ist das Bimetal lelement beispielsweise bei geschlossenem Kontakt nicht von der Federkraft der Schaltfeder belastet, da das Schaltgl ied ein Schaltspiel gegenüber dem Bimetallelement aufweist. Somit ergibt sich bei
geschlossenem Kontakt ein Zwischenraum zwischen dem Bimetal lelement und dem Schaltgl ied bzw. der Schaltfeder und dem Schaltgl ied. Nachteil ig an den bislang bekannten Temperaturschaltern ist es, dass diese in Bezug auf deren Schaltverhalten und Schalthysterese nur unzureichend justierbar sind und eine ausreichend genaue Justage nur für einen
Temperaturschaltertyp bei vorgegebener Temperaturschalterkonstruktion real isiert werden kann, und zwar entweder für einen„Öffner" oder einen „Schl ießer".
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen Temperaturschalter anzugeben, der im Vergleich zum Stand der Technik h insichtlich der Schalthysterese bzw. des Schaltverhaltens optimiert einstel lbar ist. Die Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Ein Verfahren zur Justierung eines Temperaturschalters ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 1 2.
Der wesentl iche Aspekt des erfindungsgemäßen Temperaturschalters besteht darin, dass der erste Träger und der zweite Träger verbiegbar ausgebildet sind und dass das Gehäuse durch zumindest einen ersten, zumindest eine Gehäuseöffnung aufweisenden Gehäuseabschnitt und einen zweiten, die Gehäuseöffnung verschl ießenden Gehäuseabschnitt gebildet wird, wobei die Gehäuseöffnung zur Einführung und Positionierung von Justiermitteln auf den Trägern ausgebildet ist, dass die Gehäuseöffnung an dem die
Schaltanordnung zumindest teilweise aufnehmenden Ende des ersten Gehäuseabschnitts vorgesehen ist und dass sich die Träger seitlich in einen im ersten Gehäuseabschnitt ausgebildeten Innenraum hinein erstrecken. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Temperaturschalters lassen sich jeweils ein Justiermittel auf einem Träger positionieren und dadurch die Träger derart verbiegen, dass ein gewünschtes Schaltverhalten insbesondere im Bezug auf den gewünschten Schaltpunkt, an dem ein U mschalten von einem geschlossenen elektrischen Kontakt in einen geöffneten elektrischen Kontakt oder umgekehrt erfolgt oder gewünschte Federkräfte, die auf das Bimetal lelement einwirken und damit auf das Schaltverhalten einwirken, erreicht werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schaltanordnung durch ein Schaltgl ied und ein formveränderl iches Bimetal lelement gebildet. Durch das Schaltgl ied wird hierbei die durch die Formveränderung des
Bimetal lelements bewirkte abschnittsweise Lageänderung auf die Schaltfeder bzw. den Schaltkontakt übertragen und damit ein Kontaktschl ießen bzw. ein Kontaktöffnen bewirkt. Besonders bevorzugt steht das Schaltgl ied mit dem Bimetal lelement und der Schaltfeder derart in Wirkverbindung, dass bei Verformung des Bimetal lelements eine Lageveränderung des Schaltkontakts erfolgt. Damit kann das Bimetal lelement beabstandet zur Schaltfeder angeordnet werden, beispielsweise an einer Stel le des Temperaturschalters, an der eine optimierte Wärmeübertragung auf das Bimetal lelement erfolgen kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der erste Gehäuseabschnitt U- förmig oder im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Dadurch wird ein Gehäusebereich geschaffen, in dessen Innenraum bereits das Schaltsystem angeordnet bzw. angebracht sein kann und anschl ießend über ein Justier- und Messverfahren justiert bzw. vermessen werden kann. Bevorzugt dient hierbei zumindest eine Fläche des ersten Gehäuseabschn itts als Bezugebene für die Vermessung, wobei diese Bezugebene nach der Vermessung als Anlagefläche bzw. Fixierfläche für die Schaltanordnung bzw. den die Schaltanordnung aufnehmenden bzw. halternden zweiten Gehäuseabschnitt dient. Dadurch wird die während des Mess- und Justiervorgangs als
Bezugsebene dienende Ebene als Referenz für die Schaltanordnung im zusammengebauten Zustand des Temperaturschalters verwendet. Besonders bevorzugt weist der erste Gehäuseabschnitt zwei einander gegenüberl iegende Seitenabschnitte auf, an denen jeweils ein Vorsprung ausgebildet ist. Gegenüber diesen Vorsprüngen können d ie sich seitl ich in den Innenraum des Gehäuses hineinerstreckenden Träger zumindest abschnittsweise zur Anlage gelangen und sich daran abstützen, sodass ein kontrol l iertes Verbiegen der Träger während der Justage ermögl icht wird.
Besonders bevorzugt weisen die Vorsprünge jeweils zumindest eine rechtwinkl ig zur Hochachse des Temperaturschalters verlaufende
Vorsprungsfläche sowie eine daran ausgebildete Biegekante auf. Diese Vorsprungsfläche dient hierbei als Anlagefläche für einen Teilbereich des jeweil igen Trägers, wobei der Träger anschl ießend um die Biegekante herum verbogen bzw. bleibend verformt werden kann. Damit ist wiederum eine kontrollierte Verbiegung des Trägers bei Einwirkung einer Biegekraft auf das gegenüber dem Vorsprung vorstehende Ende des Trägers möglich. Besonders bevorzugt wird der erste und zweite Träger jeweils durch ein streifenförmiges Flachmaterial mit rechteckförmigem Querschnitt mit jeweils einem Paar von gegenüberliegenden, beabstandeten Breit- und Schmalseiten gebildet. Die derart ausgebildeten Träger eignen sich aufgrund des rechtseckförmigen Querschnitts zur verdrehsicheren Durchführung durch Gehäusedurchführungen und zur kontrollierten Verbiegung durch eine großflächige Anlage gegenüber den Vorsprungsflächen der Seitenabschnitte des erste Gehäuseabschnitts.
Besonders bevorzugt sind der erste und zweite Träger in einem ersten Biegebereich abgewinkelt ausgebildet und liegen mit einem an den ersten Biegebereich anschließenden Zwischenabschnitt jeweils mit einer Breitseite gegenüber der Vorsprungsfläche des Vorsprungs an. Durch das
formschlüssige Verbiegen der Träger um den Vorsprung, insbesondere durch ein rechtwinkl iges oder im Wesentlichen rechtwinkliges Verbiegen wird eine Fixierung des jeweiligen Trägers im Gehäuse, insbesondere auch beim Verbiegen desselben erreicht.
Besonders bevorzugt weist der erste und zweite Träger jeweils einen zweiten, an den Zwischenbereich anschließenden Biegebereich auf, in dem der jeweilige Träger in eine von der Biegerichtung des ersten Biegebereichs unterschiedliche Biegerichtung verformt ist. Insbesondere ergibt sich im zweiten Biegebereich eine Verbiegung der Träger in Richtung der
Gehäuseöffnung, durch die eine Mess- und Justieranordnung zur Justierung und Vermessung des Temperaturschalters eingeführt wird. Dadurch können die Träger durch Einwirken der Justiermittel auf dieselben in Richtung der Ausrichtung des Trägers im Zwischenbereich, d.h. in einen horizontalen bzw. im wesentl ichen horizontalen Verlauf rückverformt werden und damit eine Justierung des Temperaturschalters ohne übermäßige, ungewünschte Verschiebung der Kontaktauflagepunkte zwischen dem Fixkontakt und dem Schaltkontakt erreicht werden.
Besonders bevorzugt ist der Abstand der beiden einander
gegenüberl iegenden freien Enden der Träger kleiner als die in einer Ebene senkrecht zu den Biegekanten gemessene Breite der Gehäuseöffnung.
Dadurch können über die Gehäuseöffnung die Justier- und Messmittel an die freien Enden der Träger herangeführt werden, um diese zu verbiegen bzw. ein Messmittel auf die zwischen den freien Enden der Träger verlaufende Schaltfeder zu positionieren, um deren Lage am Schaltpunkt in Bezug auf eine Bezugsebene bzw. deren Federkraft bei geschlossenem elektrischen Kontakt bzw. beim Öffnen des elektrischen Kontakts zu messen.
Besonders bevorzugt ist der Schaltkontakt und/oder der Fixkontakt an der Kontaktfläche konvex gekrümmt ausgebildet. Dadurch kann bei Verbiegen der Träger eine übermäßige, ungewünschte Verschiebung der
Kontaktauflagepunkte verhindert werden, wobei die Kontaktfläche, die den elektrischen Kontakt herstel lt, unabhängig von der Verbiegung der Träger im Wesentl ichen stets gleich bleibt.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Verfahren zur Justierung eines Temperaturschalters umfassend ein Gehäuse, ein Schaltsystem bestehend aus einem ersten Träger mit einem Fixkontakt und einem zweiten Träger, an dem eine Schaltfeder mit einem Schaltkontakt angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird über eine Gehäuseöffnung ein erstes, auf den ersten Träger wirkendes Justiermittel und ein zweites, auf den zweiten Träger einwirkendes Justiermittel eingeführt, wobei in einem Justierschritt zumindest einer der Träger durch Krafteinwirkung des Justiermittels auf diesen Träger verbogen wird und in einem Messschritt mittels eines Messmittels die Position und/oder die Federkraft der Schaltfeder bestimmt wird. Vorteilhaft kann dadurch bei dem erfindungsgemäßen Justierverfahren zunächst d ie Position der Träger innerhalb des Gehäuses verändert und anschl ießend in dem Messschritt die Änderung der Position der Schaltfeder bzw. die Federkraft derselben im geöffneten Schaltzustand bzw. im geschlossenen Schaltzustand vermessen werden und dadurch der
Schaltpunkt des Temperaturschalters definiert bestimmt werden.
Besonders bevorzugt wird vor dem erstmal igen Verbiegen eines Trägers durch das Messmittel die Position der Schaltfeder am Schaltpunkt, an dem eine Trennung des Schaltkontakts vom Fixkontakt erfolgt, in Bezug auf eine Bezugsebene vermessen. Zudem wird bevorzugt die Federkraft der
Schaltfeder bei geschlossenem bzw. bei geöffnetem elektrischem Kontakt ermittelt. Dadurch wird zu Beginn des Justierverfahrens eine Aufnahme der Istwerte des Schaltverhaltens bzw. der Federkräfte der Schaltfeder ermittelt. Diese dienen im weiteren Verfahren als Vergleichswerte, inwiefern sich durch die Justierung der Träger die Position der Schaltfeder im Schaltpunkt bzw. die Federkräfte gewünschten Sol lwerten angenähert haben. Besonders bevorzugt erfolgt in dem Justierschritt d ie Verbiegung eines Trägers oder beider Träger um eine Biegekante durch Absenken des jeweil igen Justiermittels auf einen über die Biegekante vorstehenden
Abschnitt des Trägers. Das Vorsehen einer Biegekante ermögl icht ein exaktes Verformen des Trägers an einer definierten Position und damit eine reproduzierbare Verformung in Abhängigkeit der Krafteinwirkung bzw. der Verschiebung des Justiermittels gegenüber der Bezugsebene.
Besonders bevorzugt erfolgt im Anschl uss an einen oder mehrere
J ustierschritte jeweils ein Messschritt zur Vermessung der Position der Schaltfeder im Schaltpunkt und/oder zur Vermessung der Federkraft im Schaltpunkt und/oder zur Vermessung der Federkraft bei Anlage des Schaltkontakts gegenüber dem Fixkontakt. Durch die mittels des Messschritts gewonnenen Messwerte lässt sich die durch den vorangegangenen
Justierschritt bewirkte Veränderung der Position der Schaltfeder bzw. der Federkräfte ermitteln und daraus geeignete Parameter für den nächsten Justiervorgang, insbesondere den Grad der Verbiegung eines oder beider Träger bestimmen.
Besonders bevorzugt erfolgt eine iterative Justierung durch abwechselnde Abfolge eines Justierschrittes und eines Messschrittes. Dadurch kann eine überwachte und optimierte Justierung des Temperaturschalters mit einer möglichst geringen Anzahl von Justierschritten erreicht werden.
Besonders bevorzugt ist die Verbiegung des zumindest einen Trägers in aufeinanderfolgenden Justierschritten unterschiedlich groß, d.h. der Grad der Verbiegung in aufeinanderfolgenden Justierschritten kann abhängig von der Differenz der gemessenen Parameter von den Sollwerten dieser Parameter geeignet gewählt werden, um eine möglichst geringe Anzahl von
Justierschritten zu erreichen. So kann beispielsweise bei einer großen Differenz zwischen den Soll- und Istwerten eine relativ große Verbiegung der Träger im nachfolgenden Justierschritt bewirkt werden, wohingegen bei nur einer geringen Differenz der Grad der Verbiegung reduziert wird.
Besonders bevorzugt werden in Abhängigkeit der Veränderung der Position der Schaltfeder und/oder der Federkraft im Schaltpunkt der oder die im nachfolgenden Justierschritt zu verbiegenden Träger und/oder der Grad der Verbiegung in nachfolgendem Justierschritt festgelegt. Dadurch lässt sich das Justierverfahren abhängig von dem Abstand der im zurückliegenden
Messschritt ermittelten Istwerte von den Sollwerten der Schaltparameter derart optimieren, dass mit einer möglichst geringen Anzahl von
Justierschritten bzw. Messschritten die Sollparameter des Schaltpunktes bzw. der Federkraft im Schaltpunkt bzw. bei geschlossenem elektrischen Kontakt erreicht werden.
Besonders bevorzugt erfolgt d ie Justierung des Temperaturschalters auf unterschiedl iche Schaltgl iedlängen. So ist es beispielsweise mögl ich, bei festgelegter Temperaturschalterkonstruktion abhängig von den im ersten Messvorgang gemessenen Werten eine Optimierung auf einen definierten Wert einer Schaltgl iedlänge vorzunehmen, wobei diese Schaltgl iedlänge aus einer Anzahl mehrerer diskreter Werte von Schaltgl iedlängen ausgewäh lt wird. Somit lässt sich ein optimiertes Schaltverhalten mit einer geringeren Anzahl von Justierschritten erreichten, und zwar dadurch, dass abhängig von dem im ersten Messschritt ermittelten Parametersatz eine optimierte
Schaltgl iedlänge ermittelt wird und die Verbiegung der Träger anschließend unter Berücksichtigung dieser ermittelten Schaltgl iedlänge erfolgt.
Besonders bevorzugt erfolgt d ie Vermessung des Temperaturschalters durch Einwirken des Messmittels auf ein im Gehäuse befindl iches Schaltgl ied, wobei das Schaltgl ied auf die Schaltfeder einwirkt. H ierbei kann die
Fertigungstoleranz der Länge des Schaltgl ieds bei der Justierung des Temperaturschalters gleich mitberücksichtigt werden, sodass das
Schaltverhalten des Temperaturschalters durch Berücksichtigung dieser Fertigungstoleranz exakter eingestellt werden kann.
Der Ausdruck„im Wesentl ichen" bedeutet im Sinne der Erfindung
Abweichungen von jeweils exakten Werten um +/- 1 0%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmögl ichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und aus der Figur. Dabei sind al le beschriebenen und/oder bildl ich dargestel lten Merkmale für sich oder in bel iebiger
Kombination grundsätzl ich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Sie zeigen Fig. 1 beispielhaft ein erfindungsgemäßer Temperaturschalter in einer
Schnittdarstel lung;
Fig. 2 beispielhaft ein durch eine Mess- und Justieranordnung
vermessener Temperaturschalter bei geöffnetem elektrischem Kontakt;
Fig. 3 beispielhaft ein durch eine Mess- und Justieranordnung
vermessener Temperaturschalter bei geschlossenem elektrischem Kontakt.
In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein erfindungsgemäßer
Temperaturschalter in einer Schnittdarstellung durch d ie Schnittebene SE gezeigt. Der Temperaturschalter 1 weist ein geschlossen ausgebildetes Gehäuse 2 auf, aus dem an der U nterseite 1 .1 Kontaktelemente 5, 5' als Kontaktelementpaar herausgeführt sind. In dem Gehäuse 2 ist ein
Schaltsystem 3 bestehend aus einem ersten Träger 3.1 mit einem Fixkontakt 3.2 und einem zweiten Träger 3.3, an dem eine Schaltfeder 3.4 mit einem Schaltkontakt 3.5 angeordnet ist, vorgesehen. Ferner ist innerhalb des Gehäuses 2 eine Schaltanordnung 4 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Temperatur eine Lageveränderung des Schaltkontakts 3.5 bewirkt. Die Schaltanordnung 4 wirkt hierbei insbesondere auf die Schaltfeder 3.4 ein und bewirkt dadurch eine Trennung des Schaltkontakts 3.5 vom Fixkontakt 3.2 durch Beabstandung d ieser Kontakte zueinander. Das aus einem elektrisch isol ierenden Material gebildete Gehäuse 2 ist mehrteil ig ausgebildet und besteht im Wesentl ichen aus einem ersten, eine Gehäuseöffnung 2.3 aufweisenden Gehäuseabschnitt 2.1 und einem zweiten, die Gehäuseöffnung 2.3 verschl ießenden Gehäuseabschnitt 2.2. Die Gehäuseöffnung 2.3 ist hierbei an der den Kontaktelementen 5, 5' gegenüberl iegenden Oberseite 1 .2 des Temperaturschalters 1 vorgesehen und wird durch den deckelartig ausgebildeten, zweiten Gehäuseabschnitt 2.2 verschlossen. Der erste Gehäuseabschnitt 2.1 ist U-förmig oder im Wesentl ichen U-förmig ausgebildet und weist einen Bodenabschnitt 2.1 .3 auf, der die U nterseite 1 .1 des Temperaturschalters 1 bildet. Der
Bodenabschnitt 2.1 .3 geht seitl ich in die Seitenabschnitte 2.1 .2, 2.1 .2' über, die mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Hochachse HA des
Temperaturschalters 1 gegenüber dem Bodenabschnitt 2.1 .3 überstehen. Die von dem Bodenabschn itt 2.1 .3 entfernt l iegenden freien Enden der
Seitenabschnitte 2.1 .2, 2.1 .2' sind eben ausgebildet, wobei die ebenen Abschnitte dieser freien Enden eine Bezugsebene BE aufspannen, die senkrecht zur Hochachse HA verläuft. Nach der Herstel lung bzw. Justierung des Temperaturschalters l iegt gegenüber diesen ebenen Abschnitten der Seitenabschnitte 2.1 .2, 2.1 .2' der zweite Gehäuseabschnitt 2.2 mit seinem äußeren Rand an und ist in diesen Bereichen durch Verkleben oder
Verschweißen mit dem ersten Gehäuseabschnitt 2.1 verbunden. Durch das Vorstehen der Seitenabschnitte 2.1 .2, 2.1 .2', gegenüber dem Bodenabschnitt 2.1 .3 und die deckeiförmige Ausbildung des zweiten Gehäuseabschnitts 2.2 wird im Gehäuse 2 ein Innenraum 2.1 .1 gebildet, in dem die
Schaltanordnung 4 bzw. das Schaltsystem 3 geschützt aufgenommen ist.
In diesen Innenraum 2.1 .1 des Gehäuses 2 sind die Träger 3.1 , 3.3 hineingeführt, und zwar durch Durchführungen 2.4, 2.4'. Die
Durchführungen 2.4, 2.4' verlaufen hierbei mit ihrer Längserstreckung paral lel zur Hochachse HA und sind im Bereich zwischen dem Bodenabschnitt 2.1 .3 und den Seitenabschnitten 2.1 .2, 2.1 .2' vorgesehen. Im Bereich der Durchführungen 2.4, 2.4' ist der Seitenabschnitt 2.1 .2, 2.1 .2' verstärkt ausgebildet, d.h. er weist eine größere Wandungsdicke auf.
Dadurch bilden sich in den Innenraum 2.1 .1 hineinstehende Vorsprünge 6, 6' aus, die jeweils eine obere Vorsprungsfläche 6.1 , 6.1 ' aufweisen, die parallel zur Bezugsebene BE bzw. senkrecht zur Hochachse HA verlaufen. Die Träger 3.1 , 3.3 sind streifenförmig ausgeführt und aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Die Träger 3.1 , 3.3 sind durch die
Durchführungen 2.4, 2.4' geführt und in einem ersten Biegebereich 3a, 3a' durch Biegen bleibend abgewinkelt ausgeformt, und zwar derart, dass der in den Innenraum 2.1 .1 vorstehende Abschnitt der Träger 3.1 , 3.3 mit seiner dem Bodenabschnitt 2.1 .3 zugewandten Unterseite jeweils mit einem
Zwischenabschnitt 3b, 3b' gegenüber der Vorsprungsfläche 6.1 , 6.1 ' anliegt. Die Vorsprünge 6, 6' weisen jeweils zudem eine Biegekante 6.2, 6.2' auf, die im Übergangsbereich zwischen der jeweiligen Vorsprungsfläche 6.1 , 6.1 ' und einer daran anschließenden, parallel zu den jeweiligen Durchführungen 2.4, 2.4' verlaufenden Innenflächenabschnitt gebildet sind. Im Bereich der Biegekante 6.2, 6.2' sind die Träger 3.1 , 3.3 an einem zweiten Biegebereich 3c, 3c' wiederum bleibend verformt bzw. verbogen und zwar derart, dass die Träger 3.1 , 3.3 in den beiden aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Biegebereichen 3a, 3a', 3c, 3c' in unterschiedliche Biegerichtungen verformt sind. Vorzugsweise sind die Träger 3.1 , 3.3 im ersten Biegebereich 3a, 3a' um 90° oder im Wesentlichen um 90° verbogen ausgebildet, sodass der innerhalb der Durchführungen 2.4, 2.4' geführte Träger 3.1 , 3.3 von einem vertikalen, parallel zur Hochachse HA ausgerichteten Verlauf sich nach dem Biegebereich 3a, 3a' in horizontaler Richtung, d.h. parallel zur Bezugsebene BE zumindest abschnittsweise mit seinem Zwischenabschnitt 3b, 3b' erstreckt. In dem weiteren, zweiten Biegebereich 3c, 3c' werden die jeweiligen Träger 3.1 , 3.3 um einen spitzen Winkel, vorzugsweise um einen Winkel α zwischen 5 und 1 5° verbogen, wobei sich dieser Winkel α zwischen der die jeweilige Vorsprungsfläche 6.1 , 6.1 ' aufnehmenden Ebene und dem Träger 3.1 , 3.3 bildet und sich in Richtung der Hochachse HA hin öffnet. H ierbei sei angemerkt, dass die Verbiegung der Träger 3.1 , 3.3 im zweiten Biegebereich 3c, 3c' unterschiedl ich groß sein kann und sich insbesondere in dem nachfolgend beschriebenen Justierverfahren
unabhängig voneinander verändern kann. Durch die zuvor beschriebene Ausbildung der Träger 3.1 , 3.3 stehen diese Träger seitl ich in den im
Gehäuse 2 ausgebildeten Innenraum 2.1 .1 hinein und bilden mit ihren freiendseitig abstehenden Enden zungenartige, verbiegbare Abschnitte aus. Die Verbiegung erfolgt dabei vorzugsweise um die Biegekanten 6.2, 6.2'. An der dem Bodenabschnitt 2.1 .3 zugewandten Unterseite des freiseitigen Endes des ersten Trägers 3.1 ist der Fixkontakt 3.2 vorgesehen. An der ebenfal ls dem Bodenabschnitt 2.1 .3 zugewandten U nterseite des zweiten Trägers 3.3 ist die Schaltfeder 3.4 angeordnet, die sich dem vom zweiten Träger 3.3 abstehenden freien Ende zu dem ersten Träger 3.1 hinüber erstreckt und mit dem an der Schaltfeder 3.4 vorgesehenen Schaltkontakt 3.5 im Bereich des Fixkontaktes 3.2 befindet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktelemente 5, 5' als separate Elemente ausgeführt, die durch herkömml iche Verbindungstechniken, beispielsweise durch Verschweißen oder Löten mit den Träger 3.1 , 3.3 verbunden sind. Alternativ hierzu können die Kontaktelemente 5, 5' durch die freiendseitigen Enden der ersten und zweiten Träger 3.1 , 3.3 gebildet werden, d ie unterseitig gegenüber dem Gehäuse 2 vorstehen. Der Temperaturschalter gemäß Figur 1 ist als sogenannter„Öffner" ausgebildet, d.h. im Ruhezustand liegt der Schaltkontakt 3.5 gegenüber dem Fixkontakt 3.2 an, sodass der erste Träger 3.1 über den Fixkontakt 3.2, den Schl ießkontakt 3.5 und die Schaltfeder 3.4 mit dem zweiten Träger 3.3 elektrisch verbunden ist. Im Temperaturschalter 1 ist eine Schaltanordnung 4 vorgesehen, die derart auf die Schaltfeder 3.4 einwirkt, dass bei
Überschreiten einer definierten Temperaturschwel le der elektrische Kontakt durch Abheben des Schaltkontakts 3.5 vom Fixkontakt 3.2 geöffnet wird. Die Schaltanordnung 4 ist hierbei im gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein stabförmig ausgebildetes Schaltgl ied 4.1 und ein Bimetallelement 4.2 gebildet. Das Schaltglied 4.1 ist hierbei aus einem nicht leitenden Material gebildet. Das Bimetallelement 4.2 ist insbesondere als Bimetallscheibe ausgebildet, die bei Überschreiten einer bestimmten Temperaturschwelle eine Umformung von einem konkaven, in Richtung der Oberseite 1 .2 gewölbten Zustand in einen konvexen, in Richtung der Unterseite 1 .1 gewölbten Zustand vollzieht. Diese Umformung erfolgt hierbei schlagartig in einer Schnappbewegung, wobei die Lageveränderung des Bimetallelements 4.2 im Mitteilbereich desselben über das Schaltglied 4.1 , das mit seiner Schmalseite in diesem Mittelbereich des Bimetallelements 4.2 angeordnet ist, auf die Schaltfeder 3.4 übertragen wird, gegenüber der das Schaltglied 4.1 mit der weiteren, gegenüberliegenden Schmalseite anliegt.
Das Bimetallelement ist am zweiten Gehäuseabschnitt 2.2 angeordnet und durch diesen gehalten. Der das Bimetallelement 4.2 aufnehmende zweite Gehäuseabschnitt 2.2 ist aus einem Material mit hoher thermischer
Leitfähigkeit und mit geringer thermischer Masse ausgebildet, sodass ein guter, zeitlich möglichst unverzögerter Wärmeübertrag zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt 2.2 und dem Bimetallelement 4.2 erfolgen kann.
Nachfolgend soll anhand der Figuren 2 und 3 die Justierung des
Temperaturschalters 1 beschrieben werden. Die Justierung erfolgt hierbei während der Fertigung des Temperaturschalters 1 vor dem Verschließen der Gehäuseöffnung 2.3 mittels des zweiten Gehäuseabschnitts 2.2. Die
Gehäuseöffnung 2.3 ist derart ausgebildet, dass von der Oberseite 1 .2 des Temperaturschalters her Justier- und Messmittel 10, 1 1 , 1 2 in den Innenraum 2.1 .1 eingeführt werden können. Die Breite b der Gehäuseöffnung 2.3 ist hierbei derart dimensioniert, dass diese größer ist als der Abstand d der freien Enden der Träger 3.1 , 3.3 in der die Träger 3.1 , 3.3 aufnehmenden Schn ittebene SE zueinander. Dadurch können J ustiermittel 10, 1 1 auf die über die Biegekanten 3.2, 3.2' vorstehenden Bereiche der Träger 3.1 , 3.3 positioniert werden und die Lage dieser Abschnitte durch Verbiegen um die Biegekanten 3.2, 3.2' herum verändert werden.
Die in den Figuren 2 und 3 mit den Bezugszeichen 1 5 bezeichnete Mess- und Justieranordnung weist ein erstes und zweites Justiermittel 1 0, 1 1 auf, die in einer Richtung paral lel zur Hochachse HA des Temperaturschalters 1 verschiebbar ausgebildet sind und an den in den Innenraum 2.1 .1 eingeführten freien Enden Anlageflächen gegenüber den Trägern 3.1 , 3.3 ausbilden. Zwischen den ersten und zweiten Justiermitteln 1 0, 1 1 ist ein Messmittel 1 2 vorgesehen, das ebenfal ls in Richtung der Hochachse HA des Temperaturschalters 1 verschiebbar ausgebildet ist und zur Messung der Federkraft der Schaltfeder 3.4 bzw. zur Messung der Position der Schaltfeder ausgebildet ist. Die Verschiebung der Justier- und Messmittel 1 0, 1 1 , 12 erfolgt relativ zu einem Führungs- und Anlageelement 1 3. Die Mess- und J ustieranordnung 1 5 wird derart in den oberseitig geöffneten
Temperaturschalter 1 eingeführt, dass das Führungs- und Anlageelement 1 3 mit seiner Unterseite 1 3.1 in der Bezugsebene BE zu l iegen kommt, d.h. abschnittsweise gegenüber den freien Enden der Seitenabschnitte 2.1 .2, 2.1 .2' anl iegt. Die Bezugsebene BE dient im nachfolgenden jeweils als Referenzebene für sämtl iche Mess- und Justierungsschritte. Ziel der nachfolgend beschriebenen Justierung ist es u.a., die Schalthysterese des Temperaturschalters 1 gezielt einzustel len, wobei d ie Schalthysterese maßgebl ich von dem Schaltspiel beeinflusst wird, das sich dadurch ergibt, dass das Schaltgl ied bei geschlossenem elektrischen Kontakt zwischen dem Schaltkontakt 3.5 und dem Fixkontakt 3.2 nicht zwischen dem
Bimetal lelement 4.2 und der Schaltfeder 3.4 eingespannt ist, sondern mit seinem Eigengewicht durch die Gravitation gegenüber der Schaltfeder anl iegt, oberseitig jedoch zum Bimetal lelement 4.2 beabstandet ist, sodass sich das Bimetal lelement 4.2 geringfügig verformen kann, ohne dass sich eine Lageveränderung des Schaltgl iedes 4.1 ergibt.
Zu Beginn der Justierung des Temperaturschalters 1 erfolgt in einem ersten Schritt die Ermittlung des Schaltpunktes, an dem ein Öffnen des elektrischen Kontakts zwischen dem Fixkontakt 3.2 und dem Schaltkontakt 3.5 messbar ist und der Federkraft der Schaltfeder 3.4 und zwar sowohl im geschlossenen Zustand des Kontakts als auch im geöffneten Zustand. H ierbei wird das Messmittel auf die Schaltfeder 3.4 geführt und zunächst d ie Federkraft im geschlossenen Zustand des Kontaktes ermittelt. Anschl ießend wird mittels einer Durchgangsprüfung zwischen den Kontaktelementen 5, 5' ermittelt, bei welchem Hub des Messmittels 1 2 sich ein Öffnen des elektrischen Kontakts ergibt. Der Hub wird hierbei im Bezug auf die Bezugsebene BE ermittelt. Zuletzt wird in einem weiteren Messschritt die Federkraft gemessen, die die Schaltfeder bei geöffnetem, elektrischen Kontakt aufweist. H ierfür wird das Messmittel 12 ausgehend vom Schaltpunkt noch weiter abgesenkt, um den Schalthub des Bimetal lelements 4.2 nachzubilden. Diese gemessene Federkraft bei geöffnetem Kontakt entspricht der Kraft, die bei geöffnetem Kontakt auf das Bimetal lelement 4.2 wirkt und dadurch die Schalthysterese des Temperaturschalters 1 signifikant beeinflusst.
Nach Ermittlung der Istwerte der Federkräfte bzw. des Schaltpunktes werden die Träger 3.1 , 3.3 iterativ derart verbogen, dass der Schaltpunkt, d.h. das Öffnen des elektrischen Kontaktes bei einem defin ierten Hub des
Messmittels 1 2 gegenüber der Bezugsebene BE erreicht wird und auch die Federkräfte im geschlossenen Zustand bzw. im geöffneten Zustand die gewünschten Sol lwerte erreichen. Die Sol lwerte hängen maßgeblich von der Länge des zu verwendenden Schaltgl iedes 4.1 ab und sind beispielsweise als Parametersatz in der verwendeten Mess- und Justierapparatur hinterlegt. Die Federkräfte im geschlossenen bzw. geöffneten Kontaktzustand können nicht voneinander unabhängig justiert werden. Jedoch ist es mögl ich, die Federkraft bei offenem Kontakt auf einen gewünschten Wert einzustel len und dabei zu überwachen, dass sich die Federkraft bei geschlossenem Kontakt in einem zulässigen Bereich befindet. Da die Federkraft der
Schaltfeder 3.4 im geöffneten Kontaktzustand auf das Bimetal lelement 4.2 wirkt ergibt sich der Sollwert der Federkraft im geöffneten Kontaktzustand aus der gewünschten Schalttemperatur beim Schl ießen des Kontaktes. Nach der Erstvermessung des Temperaturschalters 1 erfolgt d ie iterative Justage, wobei zunächst der erste und/oder zweite Träger 3.1 , 3.3 durch die ersten bzw. zweiten J ustiermittel 1 0, 1 1 um die Biegekanten 6.2, 6.2' verbogen werden. Die Verbiegung erfolgt zunächst mit einer geringen Schrittweite, d.h. es erfolgt ledigl ich eine geringfügige Verbiegung der Träger 3.1 , 3.3, da ein zu starkes Verbiegen der Träger 3.1 , 3.3 nicht ohne manuel len Eingriff bzw. ohne größeren Aufwand rückgängig gemacht werden kann. Es ist damit darauf zu achten, dass unter Einhaltung der vorgegebenen Biegerichtung in Richtung des Bodenabschnitts 2.1 .3 die gewünschten Sol lwerte für den
Schaltpunkt und die Federkräfte erreicht werden. Im Anschluss an das erste Verbiegen der Träger 3.1 , 3.3 erfolgt eine neuerl iche Vermessung des Schaltpunktes bzw. der Federkräfte im geschlossenen bzw. im geöffneten Zustand des elektrischen Kontakts. Dadurch lässt sich der vol lzogene J ustiervorgang aufgrund der Veränderung der gemessenen Parameter bewerten und daraus der Grad der Verbiegung im nachfolgenden
J ustierschritt, d.h. die Justierschrittweite bzw. der zu verbiegende Träger 3.1 bzw. 3.3 festlegen. H ierbei kann der Grad der Verbiegung der jeweil igen Träger 3.1 , 3.3 in aufeinander folgenden Justierschritten unterschiedl ich groß sein.
Die J ustierung kann auf eine einzige, bestimmte Länge des Schaltgl iedes 4.1 erfolgen. Jedoch ist es auch mögl ich, eine Justierung derart vorzunehmen, dass diese im Bezug auf eine zu wählende Schaltgl iedlänge aus einer Menge unterschiedl icher, diskreter Schaltgl iedlängen erfolgt, wobei die gewählte Schaltgl iedlänge anschließend bei der Fertigmontage des Temperaturschalters 1 verwendet wird. Zudem ist es auch mögl ich, dass die Vermessung des Temperaturschalters 1 unter Verwendung des in diesem Temperaturschalter 1 zu verbauenden Schaltgliedes 4.1 erfolgt. H ierzu kann das Messmittel 12 beispielsweise eine Aufnahme für das Schaltgl ied 4.1 aufweisen. Dadurch können Tol leranzen in der Schaltgl iedlänge bereits bei der Justierung des Temperaturschalters berücksichtigt werden und damit eine exaktere Einstel lung des Schaltpunktes erfolgen.
Da das Verbiegen des Trägers 3.1 , 3.3 eine Verschiebung der Auflagepunkte des Fixkontakts 3.2 gegenüber dem Schaltkontakt 3.5 bewirkt, können eine oder beide Kontaktflächen konvex ausgebildet sein, sodass die Verbiegung der Träger 3.1 , 3.3 zu tolerierbaren Verschiebungen der
Kontaktauflagepunkte führt. Wie vorstehend ausgeführt, erfolgt durch
Verbiegen des Trägers 3.1 die Einstel lung des Schaltpunktes, wobei zwangsläufig zugleich auch die Federkraft verändert wird, die die Schaltfeder 3.4 sowohl im Schl ießzustand als auch im geöffneten Zustand aufweist. Durch das Verbiegen des Trägers 3.3 erfolgt eine Einstel lung der Federkraft der Schaltfeder 3.4 bzw. eine Kompensation der Änderung der Federkraft der Federkraft, die (Änderung) sich beim Einstel len des Schaltpunktes ergibt. Bevorzugt erfolgt das entsprechende Verbiegen der Träger 3.1 und 3.3 zeitgleich, und zwar unter ständiger Messung des Schaltweges der
Schaltfeder 3.4 zwischen Öffnen und Schl ießen sowie der der Federkraft der Schaltfeder 3.4 mit dem beispielsweise sonden- oder stabförmigen
Messmittel 1 2.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und
Änderungen mögl ich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Bezugszeichenliste
1 Temperaturschalter
1 .1 U nterseite
1 .2 Oberseite
2 Gehäuse
2.1 erster Gehäuseabschnitt
2.1 .1 Innenraum
2.1 .2, 2.1 .2' Seitenabschnitt
2.1 .3 Bodenabschnitt
2.2 zweiter Gehäuseabschnitt
2.3 Gehäuseöffnung
2.4, 2.4' Durchführung
3 Schaltsystem
3.1 erster Träger
3.2 Fixkontakt
3.3 zweiter Träger
3.4 Schaltfeder
3.5 Schaltkontakt
3a, 3a' erster Biegebereich
3b, 3b' Zwischenabschnitt
3c, 3c' zweiter Biegebereich
4 Schaltanordnung
4.1 Schaltgl ied
4.2 Bimetal lelement
5, 5' Kontaktelement
6, 6' Vorsprung
6.1 , 6.1 ' Vorsprungsfläche
6.2, 6.2' Biegekante 10 erstes Justiermittel
11 zweites Justiermittel
12 Mess mittel
13 Führungs- und Anlageelement 13.1 Unterseite
15 Mess- und Justieranordnung Winkel
b Breite
d Abstand
BE Bezugsebene
HA Hochachse
SE Schnittebene

Claims

Patentansprüche
Temperaturschalter umfassend ein Gehäuse (2), ein Schaltsystem (3) bestehend aus einem ersten Träger (3.1 ) mit einem Fixkontakt (3.2) und einem zweiten Träger (3.3), an dem eine Schaltfeder (3.4) mit einem Schaltkontakt (3.5) angeordnet ist und einer Schaltanordnung (4), die in Abhängigkeit von der Temperatur eine Lageveränderung des Schaltkontakts (3.5) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Träger (3.1 ) und der zweite Träger (3.3) verbiegbar ausgebildet sind und dass das Gehäuse (2) durch zumindest einen ersten, zumindest eine Gehäuseöffnung (2.3) aufweisenden
Gehäuseabschnitt (2.1 ) und einen zweiten, die Gehäuseöffnung (2.3) verschl ießenden Gehäuseabschnitt (2.2) gebildet wird, wobei die Gehäuseöffnung (2.3) zur Einführung und Positionierung von
Justiermitteln (1 0, 1 0') auf den Trägern (3.1 , 3.3) ausgebi ldet ist, dass die Gehäuseöffnung (2.3) an dem die Schaltanordnung (4) zumindest teilweise aufnehmenden Ende des ersten Gehäuseabschn itts (2.1 ) vorgesehen ist und dass sich die Träger (3.1 , 3.3) seitl ich in einen im ersten Gehäuseabschnitt (2.1 ) ausgebildeten Innenraum (2.1 .1 ) hinein erstrecken.
Temperaturschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanordnung (4) durch ein Schaltgl ied (4.1 ) und ein formveränderl iches Bimetal lelement (4.2) gebildet wird.
Temperaturschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgl ied (4.1 ) mit dem Bimetal lelement (4.2) und der
Schaltfeder (3.4) derart in Wirkverbindung steht, dass bei Verformung des Bimetal lelements (4.2) eine Lageveränderung des Schaltkontakts (3.5) erfolgt. Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt (2.1 ) U- förmig oder im Wesentl ichen U-förmig ausgebildet ist.
Temperaturschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt (2.1 ) zwei einander gegenüberl iegende Seitenabschnitte (2.1 .2, 2.1 .2') aufweist, an denen jeweils ein
Vorsprung (6, 6') ausgebildet ist.
Temperaturschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6, 6') zumindest eine rechtwinkl ig oder im
wesentl ichen rechtwinkl ig zur Hochachse des Temperaturschalters (1 ) verlaufende Vorsprungfläche (6.1 , 6.1 ') und eine daran ausgebildete Biegekante (6.2, 6.2') aufweist.
Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Träger (3.1 , 3.3) jeweils durch ein streifenförmiges Flachmaterial mit
rechteckförmigem Querschnitt mit jeweils einem Paar von einander gegenüberl iegenden, beabstandeten Breit- und Schmalseiten gebildet wird.
Temperaturschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Träger (3.1 , 3.3) in einem ersten Biegebereich (3a, 3a') abgewinkelt ausgebildet sind und jeweils mit einem an den ersten Biegebereich (3a, 3a') anschl ießenden Zwischenabschnitt (3b, 3b') mit einer Breitseite gegenüber der Vorsprungfläche (6.1 , 6.1 ') anl iegen.
Temperaturschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Träger (3.1 , 3.3) einen zweiten Biegebereich (3c, 3c') aufweist, in dem der jeweil ige Träger (3.1 , 3.3) in eine von der Biegerichtung des ersten Biegebereichs (3a, 3a') unterschiedl iche Biegerichtung verformt ist. 0. Temperaturschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) der beiden einander
gegenüberl iegenden freien Enden der Träger (3.1 , 3.3) kleiner ist als die in einer Ebene (SE) senkrecht zu den Biegekanten (6.2, 6.2') gemessene Breite (b) der Gehäuseöffnung (2.3). 1 . Temperaturschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkontakt (3.5) und/oder der Fixkontakt (3.2) an der Kontaktfläche konvex gekrümmt ausgebildet ist. 2. Verfahren zur Justierung eines Temperaturschalters (1 ) umfassend ein Gehäuse (2), ein Schaltsystem (3) bestehend aus einem ersten Träger (3.1 ) mit einem Fixkontakt (3.2) und einem zweiten Träger (3.3), an dem eine Schaltfeder (3.4) mit einem Schaltkontakt (3.5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Gehäuseöffnung (2.3) ein erstes, auf den ersten Träger (3.1 ) einwirkendes Justiermittel (1 0) und ein zweites, auf den zweiten Träger (3.3) einwirkendes Justiermittel
(1 1 ) eingeführt wird, dass in einem Justierschritt zumindest einer der Träger (3.1 , 3.3) durch Krafteinwirkung des Justiermittels (1 0, 1 1 ) auf diesen Träger (3.1 , 3.3) verbogen wird und in einem Messschritt mittels eines Messmittels (12) die Position und/oder die Federkraft der Schaltfeder (3.4) bestimmt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem erstmal igen Verbiegen eines Trägers (3.1 , 3.3) durch das Messmittel
(1 2) die Position der Schaltfeder (3.4) am Schaltpunkt, an dem eine Trennung des Schaltkontakts (3.5) vom Fixkontakt (3.2) erfolgt, in Bezug auf eine Bezugsebene vermessen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Schaltfeder (3.4) auf das Messmittel (1 2) ausgeübte Federkraft am Schaltpunkt und/oder bei Anlage des Schaltkontakts (3.5) gegenüber dem Fixkontakt (3.2) gemessen wird.
1 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass in dem Justierschritt die Verbiegung eines Trägers (3.1 , 3.3) oder beider Träger (3.1 , 3.3) um eine Biegekante (6.2, 6.2') durch Absenken des jeweil igen Justiermittels (1 0, 1 1 ) auf einen über die Biegekante (6.2, 6.2') vorstehenden Abschnitt des Trägers (3.1 , 3.3) erfolgt.
1 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 1 5, dadurch
gekennzeichnet, dass im Anschluss an einen oder mehrere
J ustierschritte jeweils ein Messschritt zur Vermessung der Position der Schaltfeder (3.4) im Schaltpunkt und/oder zur Vermessung der Federkraft im Schaltpunkt und/oder zur Vermessung der Federkraft bei Anlage des Schaltkontakts (3.5) gegenüber dem Fixkontakt (3.2) durchgeführt wird.
1 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 1 6, dadurch
gekennzeichnet, dass eine iterative Justierung durch abwechsel nde Abfolge eines Justierschrittes und eines Messschrittes erfolgt.
1 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 1 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verbiegung des zumindest einen Trägers (3.1 , 3.3) in aufeinanderfolgenden Justierschritten unterschiedl ich groß ist.
1 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Veränderung der Position der Schaltfeder (3.4) und/oder der Federkraft im Schaltpunkt der oder die im nachfolgenden Justierschritt zu verbiegenden Träger (3.1 , 3.3) und/oder der Grad der Verbiegung im nachfolgenden Justierschritt festgelegt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 1 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Justierung des Temperaturschalters (1 ) auf unterschiedl iche Schaltgl iedlängen erfolgt.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 2 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Justierung des Temperaturschalters (1 ) durch Einwirken des Messmittels (12) auf ein im Gehäuse (2) befindl iches Schaltgl ied (4.1 ) erfolgt, wobei das Schaltgl ied (4.1 ) auf d ie
Schaltfeder (3.4) einwirkt.
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