[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Temperaturschalter mit einem Ausdehnungsteil,
welches gegen einen schwenkbaren Kontaktarm einer Schaltvorrichtung abgestützt ist.
Ein solcher Temperaturschalter ist zum Beispiel in der DE-PS 24 44 931 beschrieben.
[0002] Bei dem bekannten Temperaturschalter ist im Ausdehnungsteil ein Gas, eine Flüssigkeit
oder Wachs vorgesehen. Die Ausdehung dieses Stoffes durch Wärme führt zu einem Verschieben
eines Stößels gegen eine Schaltwippe einer Schaltvorrichtung und damit zu einem Schalten
des Temperaturschalters. Um zu erreichen, daß der Stoff im Ausdehnungsteil nicht nach
außen gelangen kann, sondern bei Ausdehnung entsprechend den Kolben verschiebt, ist
das Ausdehnungsteil zum Kolben und zum Schaltergehäuse hin durch eine Membran abgedichtet.
Das macht den Temperaturschalter kompliziert im Aufbau und damit relativ teuer in
seiner Herstellung.
[0003] Einfacher aufgebaute Temperaturschalter besitzen als Ausdehnungsteil verschieden
geformte Bimetall-Streifen. Diese Streifen sind einfach in der Herstellung, haben
aber den Nachteil, daß sie sehr schwingungsempfindlich sind. Das macht sie für die
in einem Kraftfahrzeug herrschenden rauhen Betriebsbedingungen ungeeignet.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturschalter der eingangs genannten
Art derart zu gestalten, daß er möglichst einfach im Aufbau ist, dennoch aber auch
bei einem Auftreten von Schwingungen genau und zuverlässig schaltet.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausdehnungsteil durch
mehrere nach Art einer Tellerfeder aufeinanderliegende Bimetall-Scheiben gebildet
ist.
[0006] Durch diese Gestaltung ist der Schalter wesentlich einfacher aufgebaut, als ein Schalter
mit einem Wachs, Gas oder einer Flüssigkeit als Ausdehnungsteil, da keinerlei Dichtungsmittel
erforderlich sind. Hinzu kommt, daß der erfindungsgemäße Temperaturschalter eine wesentlich
geringere Hysterese hat als Schalter mit Wachs, Gas oder Flüssigkeit. Dadurch, daß
mehrere Tellerfedern paarweise aufeinanderliegend das Ausdehnungsteil bilden, werden
große Stellkräfte erzeugt, so daß der Temperaturschalter ohne großen baulichen Aufwand
so ausgebildet werden kann, daß Schwingungen auf seine Funktion keinen Einfluß ausüben.
[0007] Die Scheiben brauchen nicht notwendigerweise rund zu sein. Entscheidend ist, daß
sie gewölbt sind und paarweise aufeinanderliegen. Besonders einfach gestaltet sich
jedoch der Temperaturschalter, wenn die Bimetall- Scheiben tellerförmig ausgebildet
sind.
[0008] Eine andere, günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwischen den
einen konvexen Raum einschließenden Bimetall-Scheiben jeweils ein Distanzring angeordnet
ist, gegen den jeweils die zwei Scheiben mit ihrem Randbereich anliegen. Durch diese
Distanzringe wird erreicht, daß sich die Höhe des Stapels von aufeinanderliegenden
Bimetall-Scheiben auch dann nicht verändert, wenn diese nicht genau aufeinanderliegen,
also seitlich zueinander versetzt sind. Hiervon abgesehen kann man durch Veränderung
der Höhe der Distanzringe oder auch nur eines Distanzringes den Schaltpunkt verändern.
[0009] Der erfindungsgemäße Temperaturschalter kann hinsichtlich der Schalteinrichtung wie
ein üblicher Temperaturschalter ausgebildet sein, wenn die Bimetall-Scheiben in einem
zylindrischen Schaltergehäuse einerseits gegen den Boden des Schaltergehäuses, andererseits
gegen einen axial verschiebbaren Kolben abgestützt sind, welcher mit einem Stößel
gegen den Kontaktarm anliegt.
[0010] Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwischen
Kolben und einer im Schaltergehäuse fest angeordneten Scheibe eine den Kolben gegen
die Bimetall-Scheiben vorspannende Druckfeder angeordnet ist. Diese Druckfeder übt
auf die Bimetall-Scheiben eine Gegenkraft aus, so daß sie sich nicht durch Massenkräfte
in Schaltrichtung bewegen können.
[0011] Besonders schwingungsunempfindlich wird der Temperaturschalter, wenn die Druckfeder
eine Federkraft hat, die ein Vielfaches des Gewichtes des Kolbens, der Bimetall- Scheiben
und Distanzringe beträgt.
[0012] Die Justage des Temperaturschalters ist besonders einfach, wenn die bodenseitige
Bimetall-Scheibe mit ihrer nach außen gewölbten Seite gegen den Boden des Schaltergehäuses
anliegt und der Boden zur Schaltpunkt-Justierung eine mittige Eindrückung hat. Durch
unterschiedlich starke Eindrückungen kann man leicht Toleranzen ausgleichen.
[0013] Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung
dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Temperaturschalter bei Raumtemperatur,
Fig. 2 den Temperaturschalter nach Figur 1 bei Erwärmung.
[0014] Der in den Figuren dargestellte'Temperaturschalter hat, was in Figur 1 positioniert
wurde, in einem Schaltergehäuse 1 im oberen Bereich eine Schaltvorrichtung 2 und im
unteren Bereich ein Ausdehnungsteil 3. Die Schaltvorrichtung 2 weist einen Festkontakt
4 sowie einen beweglichen Kontakt 5 auf einem Kontaktarm 6 auf. Der Festkontakt 4
ist an einer Kontaktfahne 7 vorgesehen, die aus dem Schaltergehäuse 1 herausgeführt
ist. Eine weiter aus dem Schaltergehäuse 1 herausgeführte Kontaktfahne 8 trägt im
Inneren des Temperaturschalters ein Ende des Kontaktarmes 6.
[0015] Für die Erfindung wichtig ist die Gestaltung des Ausdehnungsteiles 3. Dieses besteht
aus insgesamt sieben Bimetall-Scheiben 9 - 15 und drei Distanzringen 16, 17, 18. Die
Bimetall-Scheiben 9 - 15 sind nach Art einer Tellerfeder abwechselnd mit ihrer Wölbung
nach oben oder unten angeordnet. Zwischen den voneinander weg gewölbten Bimetall-Scheiben
10, 11; 12, 13; 14, 15 ist jeweils einer der Distanzringe 16, 17, 18 vorgesehen. Die
unterste Bimetall-Scheibe 15 liegt mit ihrer nach unten gerichteten Wölbung gegen
eine Eindrückung 19 im Boden 20 des Schaltergehäuses 1 an. Die oberste Bimetall-Scheibe
9 stützt sich, da sie nach unten gewölbt ist, mit ihrem Randbereich gegen einen Kolben
21 ab, der in einem Zylinderraum 22 beweglich ist, in dem sich auch die Bimetall-Scheiben
9 - 15 und die Distanzringe 16, 17, 18 befinden. Gegen den Kolben 21 ist von der Seite
der Schaltvorrichtung 2 her eine Druckfeder 23 abgestützt, die andererseits gegen
eine gehäusefeste Scheibe 24 anliegt. Der Kolben 21 durchdringt diese Scheibe 24 und
vermag mit einem Stößel 25 den Kontaktarm 6 zu verschwenken.
[0016] Bei Raumtemperatur sind die Bimetall-Scheiben, wie in Figur 1 dargestellt, flach
und der Stößel 25 hat Abstand von dem Kontaktarm 6. Der Temperaturschalter ist dadurch
in Offenstellung. Erwärmen sich die Bimetallscheiben 9 - 15, dann wölben sie sich
und nehmen die Form von Federtellern an, was in Figur 2 zu sehen ist. Dadurch wird
der Kolben 21 gegen die Kraft der Druckfeder 23 angehoben, so daß der Stößel 25 gegen
den Kontaktarm 6 gelangen kann und der Temperaturschalter dadurch schließt.
1. Temperaturschalter mit einem Ausdehnungsteil, welches gegen einen schwenkbaren
Kontaktarm einer Schaltvorrichtung abgestützt ist, dadurch Qekennzeichnet, daß das Ausdehnungsteil (3) durch mehrere nach Art einer Tellerfeder
aufeinanderliegende Bimetall-Scheiben (9 - 15 ) gebildet ist.
2. Temperaturschalter nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß die Bimetall-Scheiben
(9 - 15) tellerförmig ausgebildet sind.
3.Temperaturschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den einen konvexen Raum einschließenden Bimetall-Scheiben (10, 11; 12,
13; 14, 15) jeweils ein Distanzring (16, 17, 18) angeordnet ist, gegen den jeweils
die zwei Bimetall-Scheiben (10 -15) mit ihrem Randbereich anliegen.
4. Temperaturschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bimetall-Scheiben (9 - 15) in einem Zylinderraum (22) einerseits gegen den
Boden (20) des Zylinderraumes (22), andererseits gegen einen axial verschiebbaren
Kolben (21) abgestützt sind, welcher mit einem Stößel (25) gegen den Kontaktarm (6)
anliegt.
5. Temperaturschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Kolben (21) und einer im Schaltergehäuse (1) fest angeordneten Scheibe
(24) eine den Kolben (21) gegen die Bimetall- Scheiben (9 - 15) vorspannende Druckfeder
(23) angeordnet ist.
6. Temperaturschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfeder (23) eine Federkraft hat, die einem Vielfachen des Gewichtes des
Kolbens (21), der Bimetall-Scheiben (9 - 15) und der Distanzringe (16, 17, 18) entspricht.
7. Temperaturschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die bodenseitige Bimetall-Scheibe (15) mit ihrer nach außen gewölbten Seite gegen
eine Eindrückung (19) im Boden (20) des Schaltergehäuses (1) anliegt.