[0001] Die Erfindung betrifft ein Elektro-Schaltgerät, insbesondere zur Leistungssteuerung
von Beheizungen an Wärmegeräten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Insbesondere bei Elektro-Schaltgeräten, die nach Art von taktend arbeitenden Leistungssteuergeräten
ausgebildet sind, besteht das Bedürfnis, die Knackrate (Flickereffekt), d.h. die je
Zeiteinheit stattfindenden Schaltvorgänge möglichst niedrig, nämlich beispielsweise
unter 5/min. zu halten. Die bekannten Schaltgeräte haben jedoch häufig einen bis
zu vierfach höheren Wert der Knackrate. Auch die nach Millisenkungen gemessene Stördauer
soll bei derartigen Schaltgeräten möglichst niedrig, nämlich bei spielsweise unter
10 msec., gehalten werden und übersteigt bei den bekannten, meist mit einem sogenannten
"Schleicher" versehenen Schaltgeräten diesen Wert meist beträchtlich, nämlich bis
zum Sechsfachen. Diese hohen Werte sind vor allem darauf zurückzuführen, daß bisher
keine so einfache Lösung für die Erzielung herabgesetzter Werte gefunden worden ist,
daß die damit verbundene Kostensteigerung als vertretbar hätte angesehen werden können.
[0003] Bei Elektro-Schaltgeräten der genannten Art, insbesondere bei solchen taktend arbeitenden
Leistungssteuergeräten, bei denen der Geräteschalter über einen, einen Temperaturfühler
aufweisenden Regelkreis, beispielsweise ein beheiztes Thermobimetall betätigt wird,
ist zu erkennen, daß eine funktionale Abhängigkeit oder Beziehung zwischen der Schalthäufigkeit
und der relativen Einschaltdauer (ED %) besteht, welche der prozentuale Anteil der
Summe der Einschaltzeiten an der Gesamtzeit ist, wobei diese Funktion bei bekannten
Schaltgeräten in der Regel etwa symmetrisch zu einem Scheitelpunkt ist und diesen
Scheitelpunkt ungefähr bei 50% ED aufweist. Andererseits ist zu erkennen, daß das
Verhältnis zwischen den Einschaltzeiten und den Ausschaltzeiten des Geräteschalters
bzw. zwischen der Einschaltzeit und der Ausschaltzeit einer sich aus diesen beiden
Zeiten addierenden Periodendauer von der Größe der Schalthysteresis des Geräteschalters
abhängt. Schließlich kann erkannt werden, daß in der zuerst genannten Funktion zwischen
Schalthäufigkeit und relativer Einschaltdauer das im Funktionskurvenscheitel liegende
Maximum der Knackrate in Richtung niedrigerer Werte der relativen Einschaltdauer verschoben
wird, wenn die Hysteresis des Geräteschalters, insbesondere bei geringer werdender
Einschaltdauer, kleiner gewählt wird. Es ist dabei nachweisbar, daß sich unter diesen
Verhältnissen die Knackrate im Bereich der kleineren Werte der Einschaltdauer weniger
senkt. Des weiteren ist festzustellen, daß eine Erhöhung der Knackrate zwangsläufig
mit einer Verkürzung der jeweiligen absoluten, je Periodendauer gegebenen Ausschaltzeit
verbunden ist, was zur Folge hat, daß die Werte der Ausschaltzeiten gegenüber denjenigen
der Einschaltzeiten überproportional abnehmen.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektro-Schaltgerät der genannten
Art zu schaffen, bei welchem auf einfache Weise die an und für sich von der fest bestimmten
gerätespezifischen Schalthysterese abhängige Genauigkeit der Werte der relativen
Einschaltdauer, insbesondere in den Bereichen kleinerer Werte, zusätzlich beeinflußt
werden kann. Ferner soll es möglich sein, den Kurven-Scheitelpunkt der Funktion aus
Knackrate und relativer Einschaltdauer für jeden beliebigen Einstellbereich des Schaltgerätes
in gewünschter Weise, insbesondere in niedrigeren Einstellbereichen verstärkt in Richtung
kleinerer Werte der relativen Einschaltdauer, zu verschieben.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Elektro-Schaltgerät der eingangs beschriebenen
Art gemäß der Erfindung die Weiterbildung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 vorgesehen. Durch Verändern der Schalthysterese läßt sich der Kurven-Scheitelpunkt
der genannten Funktion aus Schalthäufigkeit und relativer Einschaltdauer in jeder
gewünschten Richtung gegenüber einer gerätetypischen, als festliegend anzunehmenden
Lage in Richtung kleinerer oder größerer Werte der relativen Einschaltdauer verschieben
und dadurch die, jedem Einstellbereich des Schaltgerätes zugehörige Schalthäufigkeit
verändern, so daß es z.B. ohne weiteres möglich ist, die Knackrate und/oder die Stördauer
des arbeitenden Schaltgerätes wesentlich zu senken.
[0006] Bei einem für Haushaltsgeräte oder ähnliche, von Laien zu bedienende Geräte vorgesehenen
Elektro-Schaltgerät ist es wünschenswert, daß die Veränderung der Schalthysteresis
fest bestimmt von der Veränderung des Einstellbereiches abhängt, weshalb insbesondere
für diesen Fall die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 vorgesehen ist. Jedem Einstellbereich
und damit jeder relativen Einschaltdauer des Schaltgerätes ist durch die Verstelleinrichtung
eine verstärkt veränderte Schalthysterese, insbesondere in Richtung niedrigerer Einstellwerte
ein gegenüber der Verringerung der Einschaltzeiten verstärkt verringerter Wert der
Ausschaltzeiten zuordenbar, wobei sich im letzteren Fall der wesentliche Vorteil ergibt,
daß sich die kleineren Werte der relativen Einschaltdauer bzw. die niedrigeren Einstellbereiche
des Schaltgerätes wesentlich genauer justieren bzw. einstellen lassen.
[0007] Eine besonders vorteilhafte, einfache, funktionssichere, kompakte und trotz großer
Fertigungstoleranzen sehr genau arbeitende Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
ergibt sich aus den Merkmalen nach Patentanspruch 3. Durch Veränderung des Schaltweges
des Schaltkontaktes aufgrund beispielsweise einer Lageänderung entweder des Gegenkontaktes,
des Gegenanschlages oder beider dieser Teile kann die Schalthysteresis in jeder beliebigen
Weise beeinflußt werden. Es wäre auch denkbar, den Gegenkontakt und/oder den Gegenanschlag
in einer Richtung quer zur Schaltbewegungsrichtung des Schaltkontaktes leistenartig
auszubilden, diese beiden Teile unter einem Winkel zueinander anzuordnen und den Schaltweg
des Schaltkontaktes dadurch zu verändern, daß eines dieser beiden Teile und/oder
der Schaltkontakt zur Veränderung des Schaltweges in der Leistenlängsrichtung lageveränderbar
angeordnet sind, falls dadurch die gegebenen räumlichen Verhältnisse besser genutzt
werden können.
[0008] Die Schalthysteresis und ggf. der Einstellbereich des Schaltgerätes bzw. der Ausschaltpunkt
des Geräteschalters lassen sich in einfacher Weise auch entweder durch die Merkmale
nach Patentanspruch 4 oder die Merkmale nach Patentanspruch 5 oder durch eine Kombination
dieser Merkmale verändern.
[0009] Da es in den meisten Fällen wünschenswert ist, daß sich die Schalthäufigkeit in Richtung
kleinerer Einstellbereiche weniger senkt, als es bei einem zum Kurvenscheitel etwa
symmetrischen Kurvenverlauf der Funktionskurve zwischen Schalthäufigkeit und relativer
Einschaltdauer gegeben wäre, bzw. daß sich die Schalthäufigkeit in Richtung höherer
Einstellbereiche bereits ab einem niedrigeren Einstellbereich sowie über die restlichen
höheren Einstellbereiche schneller senkt, ergibt sich eine besonders vorteilhafte
Ausbildung durch die Merkmale nach Patentanspruch 6.
[0010] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Schaltweg des Schaltkontaktes mit
der Verstelleinrichtung zwischen mindestens einem Zehntel und höchstens 2 bis 3 mm,
insbesondere zwischen etwa 0,2 und höchstens 1,6 mm, vorzugsweise etwa 1,2 mm veränderbar
ist, wobei in besonderen Fällen der geringste Schaltweg auch unter dem genannten Minimalwert
oder der größte Schaltweg über dem genannten Maximalwert liegen kann.
[0011] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Verstelleinrichtung für die Schalthysteresis
und die Einstelleinrichtung für die Einstellbereiche des Schaltge rätes so mechanisch
miteinander gekoppelt, daß sie wenigstens teilweise, vorzugsweise als Ganzes, durch
ein- und dieselbe Stelleinrichtung gebildet sind. Dadurch können die Abmessungen des
Geräteschalters sowohl in Richtung der Einstellwelle als auch in allen Richtungen
quer dazu besonders klein gewählt werden. Die Verstelleinrichtung und die Einstelleinrichtung
brauchen somit nicht über gesonderte Druckpunkte auf den Geräteschalter bzw. die
Schaltmechanik einwirken, sondern hierfür kann ein einziger Druckpunkt mit punkt-
oder linienförmiger Berührung vorgesehen sein.
[0012] Durch Wahl der Lage des Druckpunktes im Verhältnis zu den übrigen Kontakt-, Anschlag-
und Druckpunkten des Geräteschalters und der Schaltmechanik und dadurch ggf. durch
Wahl der Hebelverhältnisse zwischen diesen Punkten kann in einfacher Weise die Funktionsabhängigkeit
zwischen dem jeweiligen Einstellbereich des Geräteschalters und der zugehörigen Schalthysteresis
bestimmt werden, wobei sich besonders günstige Verhältnisse bei der Weiterbildung
nach Patentanspruch 10 ergeben.
[0013] Obwohl die erfindungsgemäße Ausbildung für alle solche Schaltgeräte denkbar ist,
die eine Schalthysteresis aufweisen bzw. bei denen der Geräteschalter über einen
Temperaturfühler beeinflußt wird, ist sie besonders vorteilhaft für Elektro-Schaltgeräte,
die nach Patentanspruch 11 ausgebildet sind.
[0014] Damit der Geräteschalter in gegenüber der Schaltmechanik genau vorjustierter Anordnung
in einfacher Weise an einem diese Einzelgruppen tragenden Grundkörper montiert werden
kann, ist die weitere Ausgestaltung nach Patent anspruch 14 vorgesehen, wobei zweckmäßig
alle am beispielsweise ein Gehäuse bildenden Grundkörper anzuordnenden Teile bzw.
Baugruppen des Schaltgerätes von ein- und derselben Seite des Grundkörpers her und
in derselben Richtung, insbesondere durch Einstecken, montierbar sind, so daß eine
vollautomatische Montage besonders einfach ist. Die Montagerichtung liegt dabei zweckmäßig
parallel zur Einstellwelle.
[0015] Das erfindungsgemäße Elektro-Schaltgerät ist zweckmäßig so ausgebildet, daß die Einstellwelle
aus der Ausschaltstellung nur nach vorangehender Entriegelung durch eine Axialbewegung,
insbesondere eine durch Druck auf das Betätigungsglied hervorzurufende, in den Grundkörper
gerichtete Axialbewegung, in eine erste Einschaltstellung überführt werden kann,
wobei diese erste Einschaltstellung sowohl mit dem niedrigsten Einstellbereich als
auch mit dem höchsten Einstellbereich zusammenfallen kann. Zwischen dem höchsten
und dem niedrigsten Einstellbereich ist die Einstellwelle dann ohne wirksam-werden
der Verriegelung drehbar, wobei die Verriegelung bei Erreichen der Ausschaltstellung
unter Federkraft selbsttätig wieder einrastet. Die Verriegelung weist zweckmäßig einen
in einer Ringnut der Einstellwelle angeordneten, nach Art eines Sprengringes über
den Umfang nicht geschlossenen Federringes auf, der mit einer der Rasteinrichtung
zugehörigen Ringscheibe so zusammenwirkt, daß er über Steigungs- bzw. Schrägflächen
in seine Lage in der Ringnut der Einstellwelle durch die Kraft einer Rückstellfeder
gedrückt und dadurch in dieser Lage ständig gesichert wird. Das gegenüber dem Grundkörper
feststehende Rastglied in Form insbesondere eines Rastnockens ist zweckmäßig einteilig
mit einem Teil des Grundkörpers, vorzugsweise mit einer aus Blech oder dgl. bestehenden
äußeren Gehäuseabdeckung ausgebildet, die als Montageplatine zur Befesti gung des
Schaltgerätes an einer Armaturenplatine, zur Lagesicherung eines den napfförmigen
Gehäuse-Grundkörper an der offenen Montageseite verschließenden Grundkörperdeckels
oder dgl. ausgebildet sein kann, wobei sich die Rasteinrichtung zweckmäßig im wesentlichen
zwischen diesem Gehäusedeckel und der Abdeckung nach außen nahezu vollständig abgeschirmt
befindet, so daß eine hohe Funktionssicherheit dadurch gewährleistet ist, daß die
Rasteinrichtung gegen Verschmutzungen geschützt ist.
[0016] Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch
aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils
für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform
der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können. Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Elektro-Schaltgerät in Ansicht,
Fig. 2 das Schaltgerät gemäß Fig. 1 in Ansicht auf die Vorderseite,
Fig. 3 das Schaltgerät gemäß Fig. 1 in Ansicht auf die Rückseite,
Fig. 4 das Schaltgerät in Ansicht gemäß Fig. 2, jedoch bei geöffnetem Gehäuse und
in vergrößerter Darstellung,
Fig. 5 das Schaltgerät in einer ausschnittsweisen Darstellung entsprechend Fig.4,
jedoch in einer anderen Einstellung,
Fig. 6 einen Schnitt etwa nach der Linie VI/VI in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 7 einen Ausschnitt der Fig. 6 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 8 ein Diagramm der Schalthysteresen des Schaltgerätes,
Fig. 9 ein Diagramm der Abhängigkeit zwischen Schalthäufigkeit und relativer Einschaltdauer
bei einem Schaltgerät gemäß den Fig. 1 bis 7 einerseits und einem Schaltgerät mit
nicht zusätzlich veränderbarer Schalthysterese.
[0017] Das Elektro-Schaltgerät gemäß den Fig. 1 bis 6 weist einen in Ansicht auf alle Außenseiten
im wesentlichen rechteckigen, ein annähernd geschlossenes Gehäuse bildenden Grundkörper
2 auf, der im wesentlichen durch einen napfförmigen, nur an der Vorderseite auf voller
Weite offenen Gehäuse-Körper aus Isolierwerkstoff, einen diesen Gehäuse-Körper 3 an
der offenen Seite im wesentlichen vollständig verschließenden, annähernd plattenförmig
ebenen und an Innenschultern des Gehäuse-Grundkörpers 3 im wesentlichen versenkt in
diesem liegenden Gehäuse-Deckel 4 ebenfalls aus Isolierwerkstoff sowie einen Sicherungsdeckel
5 aus Blech oder dgl. gebildet ist, der den Gehäuse-Deckel 4 an der Außenseite im
wesentlichen vollständig abdeckt und über federnde Schnappverbindungen so mit dem
Gehäuse-Körper 3 in Eingriff steht, daß er den Gehäuse-Deckel 4 in seiner SChließlage
sichert.
[0018] In dem von dem Grundkörper 2 umschlossenen, in Ansicht auf die Vorderseite annähernd
quadratischen und im Verhältnis zum zugehörigen Kantenmaß beispielsweise um etwa
zwei Drittel flacheren Gehäuseraum ist ein als Schnappschalter ausgebildeter Geräteschalter
6 angeordnet, der mit einem außen an der Vorderseite des Grundkörpers 2 liegenden,
als Handknebel ausgebildeten Betätigungsglied 7 über eine die Vorderseite rechtwinklig
durchsetzende Einstellwelle 8 in eine Ausschaltstellung und stufenlos in unterschiedliche
Einschaltstellungen überführbar ist, die unterschiedlichen Leistungs-Einstellbereichen
des Schaltgerätes 1 zugeordnet sind. Die Einstellwelle 8 ist im wesentlichen ausschließlich
in der Bodenwand 9 und in der an der Vorderseite liegenden Wand des Sicherungsdekkels
5 um ihre Mittelachse 10 drehbar gelagert. Zur mehr- bzw. allpoligen Abschaltung ist
das Schaltgerät 1 mit mindestens einem weiteren, innerhalb des Gehäuseraumes liegenden
Trennkontakt 11 versehen, wobei der Geräteschalter 6 zweckmäßig auf einer Seite der
Einstellwelle 8 zwischen dieser sowie einer ersten seitlichen Gehäusewand und der
Trennkontakt 11 auf der gegenüberliegenden Seite der Einstellwelle 8 zwischen dieser
und einer zweiten seitlichen Gehäusewand vorgesehen sind, derart, daß die Einstellwelle
8 zwischen dem Geräteschalter 6 und dem Trennkontakt 11 näher bei der zweiten Gehäusewand
und etwa in der Mitte zwischen den zu dieser etwa rechtwinkligen beiden weiteren
seitlichen Gehäusewänden, nämlich einer dritten und vierten seitlichen Gehäusewand
liegt. Die Längserstreckungen des Geräteschalters 6, einer zwischen diesem und der
ersten Gehäusewand sowie nahe benach bart zu dieser liegenden Schaltmechanik 12 und
des Trennkontaktes 11 sind annähernd parallel zueinander sowie etwa parallel zur
ersten und zweiten Gehäusewand vorgesehen, wobei der Geräteschalter 6, die Schaltmechanik
12 und der Trennkontakt 11 annähernd bis zur dritten und zur vierten Gehäusewand reichen.
[0019] Die ihrerseits vom Geräteschalter 6 geschaltete Schaltmechanik 12 weist ein von
einem temperaturabhängigen Regelkreis über ein Schaltorgan 13 beeinflußtes, auf den
Geräteschalter 6 wirkendes Schaltglied 14 auf. Das thermomechanische Schaltorgan
13 ist im wesentlichen durch ein länglich gestrecktes, von einem hinteren geraden
bzw. ebenen Endabschnitt mehrfach in Richtung zum Geräteschalter 6 abgesetztes Thermobimetall
15 gebildet, an dessen hinteren Endabschnitt annähernd auf voller Breite anliegend
in gut wärmeleitender Verbindung ein auf einem blättchenförmigen Isolierträger gewickelter
Heizwiderstand 16 so angeordnet bzw. befestigt ist, daß dieser Heizwiderstand 16
auf der vom Geräteschalter 6 abgekehrten Seite des Thermobimetalles 15 liegt. Das
Thermobimetall 15 geht vom hinteren Endabschnitt über eine erste Abkröpfung in einen
Zwischenabschnitt über, der seinerseits über einen annähernd viertelkreisförmig in
Richtung zum Geräteschalter 6 gekrümmten Abschnitt in einen sein freies Ende bildenden
und zum anderen Endabschnitt annähernd parallelen Endabschnitt 17 übergeht, welcher
das kugelkalottenförmige, beispielsweise durch einen Nietkopf gebildete Schaltglied
14 trägt. Der gegenüber dem Thermobimetall 15 kürzere Heizwiderstand 16 steht in
Richtung zum Endabschnitt 17 frei über den zum hinteren Endabschnitt etwa parallelen
Zwischenabschnitt des Thermobimetalles 15 vor. Die Schaltmechanik 12 bzw. das Thermobimetall
15 ist nach Art eines frei auskragenden Lenkers am hinteren, zur drit ten Gehäusewand
nahe benachbarten Ende um eine zur Mittelachse 10 der Einstellwelle 8 etwa parallele
Gelenkachse durch ein von einer Biegefeder 18 gebildetes Biegegelenk so federnd gelenkig
gelagert, daß das Schaltglied 14 entgegen seiner gegen die punktförmige Anlage am
Geräteschalter 6 gerichteten Bewegung belastet ist. Das Biegegelenk ist im Übergangsbereich
zwischen den beiden annähernd rechtwinklig zueinander liegenden Schenkeln der winkelförmigen
Biegefeder 18 gebildet, die mit einem, am Ende insbesondere U-förmig profilierten
und an der vom Geräteschalter 6 abgekehrten Seite des hinteren Endabschnittes des
Thermobimetalles 15 befestigten Schenkel im wesentlichen die gesamte Schaltmechanik
12 trägt und mit der Außenseite des anderen Schenkels an einem streifen- bzw. plattenförmigen
Tragkörper 19 mit Nieten oder dgl. befestigt ist, der seinerseits unmittelbar benachbart
zur dritten Gehäusewand und parallel zu dieser liegend ausschließlich durch Einstecken
in Schlitze im Gehäuse-Körper 3 gehaltert ist. An seinem über die Biegefeder 13 in
Richtung zur ersten Gehäusewand vorstehenden Ende trägt der Tragkörper 19 außerdem
eine Kompensationseinrichtung 20, welche zur selbsttätigen Nachjustierung der Schaltmechanik
12 bzw. des Schaltgliedes 14 in Abhängigkeit von der jeweiligen Umgebungstemperatur
dient, damit die Umgebungstemperatur nicht die jeder Drehstellung der Einstellwelle
8 zugehörige Leistungs-Sollwerteingabe verändert.
[0020] Am frei vorragenden, von der Gelenkachse abgekehrten Ende ist der Heizwiderstand
16 über ein schleifend beweglich an ihm anliegendes Anschlußglied 21 elektrisch angeschlossen,
das nach Art einer Kufe durch das gebogene Ende eines das Anschlußglied 21 ständig
federnd gegen den Heizwiderstand 16 andrückenden Federschenkels gebildet ist. Dieser
Federschenkel bildet zweckmäßig das etwa gerad linige und annähernd parallel zum
Heizwiderstand 16 näher bei der Bodenwand 9 liegende Ende einer Schenkelschraubenfeder,
die durch Aufstecken ihres Wendelabschnittes auf einen einteilig mit dem Gehäuse-Körper
3 ausgebildeten Tragdorn 23 gehaltert ist und in der Ecke zwischen der ersten und
der vierten Gehäusewand derart liegt, daß ihr das Anschlußglied 21 bildender Schenkel
entgegen dem Heizwiderstand 16 frei ausragt; das Anschlußglied 21 liegt auf der vom
Thermobimetall 15 abgekehrten Seite des Heizwiderstandes 16 unmittelbar benachbart
zur ersten Gehäusewand. Der andere, wesentlich längere und ebenfalls annähernd geradlinige
Federschenkel 24 der Schenkelfeder 22 liegt unmittelbar benachbart zur Innenseite
der vierten Gehäusewand und berührt mit seinem freien Ende nach Art eines Schleifkontaktes
die Außenseite des längeren Schenkels eines winkelförmigen Trägers 25 für das gehäusefeste
Kontaktglied des Trennkontaktes 11, so daß auch der Heizwiderstand 16 allpolig abschaltbar
ist. Der Federschenkel 24 liegt zwischen der Innenseite der vierten Gehäusewand und
dem zugehörigen Schenkel des Trägers 25, von welchem der andere Schenkel in Richtung
zur gegenüberliegenden Gehäusewand absteht und an seiner dem Geräteschalter 6 zugekehrten
Innenseite das zugehörige Kontaktglied trägt.
[0021] Die Kompensationseinrichtung 20 weist ein winkelförmiges Thermobimetall 26 mit einem
längeren, vom Tragkörper 19 etwa in derselben Richtung wie die Schaltmechanik 12 frei
ausragenden Schenkel auf, der zwischen dem hinteren Endabschnitt des Thermobimetalles
15 bzw. des Heizwiderstandes 16 und der ersten Gehäusewand liegt und sich in Nähe
seines freien Endes über eine kugelkalottenförmige Obertragungsfläche annähernd punktförmig
an der Außenseite des Quersteges des U-profilförmigen Endabschnittes des zugehörigen
Schenkels der Biegefeder 18 und damit am hinteren Ende der Schaltmechanik 12 abstützt.
Die Obertragungsfläche ist durch die Endfläche eines als Stellschraube ausgebildeten
Justiergliedes 27 gebildet, die durch eine Öffnung in der zugehörigen ersten Gehäusewand
von außerhalb des Grundkörpers 2 zugänglich ist und das Thermobimetall 26 durchsetzt,so
daß die Kompensationseinrichtung 20 gleichzeitig mit einer Justiereinrichtung integriert
ist, über welche das gesamte Schaltgerät in einer Grundeinstellung justiert werden
kann. Der andere, kürzere Schenkel des Thermobimetalles 26 ist an der von der Schaltmechanik
12 abgekehrten Seite des Tragkörpers 19 anliegend befestigt, so daß die Kompensationseinrichtung
20 eine geschlossene Baugruppe mit der Schaltmechanik 12 bildet.
[0022] Der Geräteschalter 6 weist als tragenden, in sich formstabilen Basisteil einen Träger
28 auf, der im wesentlichen durch einen nach Art eines einarmigen Hebels frei auskragenden
Traghebel 29 gebildet und aus einem Flachmaterialstreifen geformt ist. Der in derselben
Richtung wie die Schaltmechanik 12 und in seiner mittleren Einstellage etwa parallel
zu dieser liegende, d.h. sich zu seinem freien Ende unter einem spitzen Winkel der
ersten Gehäusewand geringfügig annähernde Traghebel 29 weist zwei etwa gleich lange,
annähernd miteinander fluchtende, etwa geradlinige Endabschnitte auf, zwischen denen
ein gewellter bzw. flach S-förmig gekrümmter Zwischenabschnitt vorgesehen ist. Der
hintere, etwa gleich nah bei der dritten Gehäusewand bzw. dem Tragkörper 19 wie das
hintere Ende des Thermotimetalles 15 liegende Endabschnitt des Traghebels 29 ist an
einem, zu ihm annähernd parallelen Schenkel einer Biegefeder 30 befestigt, der diesen
hinteren Endabschnitt mit einem U-profilförmig gebogenen Ende von der der Einstellwelle
8 zugekehrten Seite her auf einem Teil seiner Länge aufnimmt, wobei der andere Schenkel
dieser Biegefeder 30 ebenfalls am Tragkörper 19 und zwar auf derselben Seite wie die
Biegefeder 18 mit einem Niet oder dgl. befestigt ist. Der Träger 28 ist um eine zur
Gelenkachse der Schaltmechanik 12 parallele Gelenkachse federnd schwenkbar gegenüber
dem Grundkörper 2 gelagert, wobei beide Gelenkachsen annähernd in einer gemeinsamen,
zu derjenigen Axialebene der Einstellwelle 8 parallelen Ebene liegen, die etwa rechtwinklig
zur Längsrichtung des Geräteschalters 6 bzw. der Schaltmechanik 12 bzw. parallel
zur dritten und vierten Gehäusewand sowie zum Tragkörper 19 liegt. Die Gelenkachse
des Trägers 28 ist ebenfalls durch den Übergangsbereich zwischen den beiden Federschenkeln
der Biegefeder 30 gebildet, derart, daß der Träger 28 in jeder Stellung in Richtung
zur Einstellwelle 8 bzw. zur Einschaltstellung des Geräteschalters 6 federbelastet
ist. Der Geräteschalter 6 weist eine zweiteilige Schnappfeder 31 mit zwei im wesentlichen
parallelen und auf dem größten Teil ihrer Länge mit geringem Abstand nahe benachbart
zueinander haarnadelförmig liegenden Schenkeln 32, 33 auf, die im Bereich des Schaltgliedes
14 zu einer Druckplatte zusammengefaßt aneinanderliegend beispielsweise durch Punktschweißung
miteinander verbunden sind und von dieser, über das vordere Ende des Traghebels 29
vorstehenden Druckplatte entgegen dem Traghebel 29 wenigstens über einen Teil ihrer
Länge frei vorstehen. Die Schnappfeder 31 trägt im Bereich des freien Endes des vom
Trägers 28 bzw. von der Einstellwelle 8 weiter entfernten Blattfeder-Schenkels 33
einen bewegbaren Schaltkontakt 34 in Form beispielsweise eines Nietelementes, das
mit jeweils einem Kopf über beide Seiten des Schenkels 33 vorsteht. Zwischen dem
Schaltkontakt 34 und dem Schaltglied 14 bildet der Schenkel 33 einen bogenförmig gekrümmten,
mit seiner konvexen Krümmungsseite vom Träger 28 abgekehrten und der Schaltmechanik
12 zugekehrten Schnappbügel 35, dessen dem Schaltkontakt 34 zugekehrtes Ende einteilig
in den Schenkel 33 übergeht und dessen anderes, freies Ende unter Vorspannung nach
Art einer Schneidenlagerung in einem gegenüber dem Träger 28 feststehenden Widerlager
abgestützt ist, das aus dem anderen Schenkel 32 der Schnappfeder 31 herausgeformt
ist, so daß der Träger 28 selbst nicht mit einem solchen Widerlager versehen sein
muß. Das Widerlager liegt im Bereich des freien Endes des Traghebels 29 und ist gegenüber
diesem in Richtung zu den Schenkeln 32, 33 der Schnappfeder 31 versetzt.
[0023] Der ballig gekrümmten Kontaktfläche des Schaltkontaktes 34 liegt eine entsprechend
gekrümmte Gegenkontaktfläche des grundkörperfesten Gegenkontaktes 36 gegenüber, der
auf der von der Einstellwelle 8 abgekehrten Seite des Trägers 28 im wesentlichen zwischen
der Schnappfeder 31 und der Schaltmechanik 12 vorgesehen ist. Dem anderen, als Anschlag
an der vom Gegenkontakt 36 abgekehrten Seite des Schenkels 33 vorgesehenen Kopf des
Schaltkontaktes 34 liegt ein Gegenanschlag 37 mit ebenfalls ballig gekrümmter Anschlagfläche
gegenüber, wobei dieser Gegenanschlag in einfacher Weise durch den Kopf eines Befestigungsgliedes
wie eines Nietes oder dgl. gebildet sein kann, mit welchem das zugehörige Ende des
Schenkels 32 und damit die Schnappfeder 31 als Ganzes am hinteren Ende des Trägers
28 befestigt ist, wobei dasselbe Befestigungsglied gleichzeitig zur Befestigung des
Trägers 28 an der Biegefeder 30 dienen kann. Dadurch daß der Gegenanschlag 37 an
dem seinerseits gegenüber dem Gegenkontakt 36 lageveränderbar an dem Grundkörper
2 gelagerten Träger 28 angeordnet ist, ist auch der Gegenanschlag 37 gegenüber dem
Grundkörper 2 lageveränderbar. Der Gegenkontakt 36 ist mit einem plattenförmigen,
zur ersten Gehäusewand etwa parallelen und frei in den Gehäuseraum vorstehenden Träger
38 an der Bodenwand 9 gehaltert. Durch den Abstand zwischen dem Gegenkontakt 36 und
dem Gegenanschlag 37 ist der Schaltweg des Schaltkontaktes 34 bestimmt.
[0024] Zur Veränderung dieses Schaltweges und damit zur mechanischen Variierung der Schalthysterese
des Geräteschalters 6 ist eine Verstelleinrichtung 39 vorgesehen, die unmittelbar
durch die Einstelleinrichtung zur Veränderung der Leistungs-Einstellbereiche des Schaltgerätes
1 gebildet ist. Die Verstelleinrichtung 39 weist eine auf der Einstellwelle 8 innerhalb
des Gehäuseraumes angeordnete Kurvenscheibe 40 auf, die drehfest mit der Einstellwelle
8 verbunden und im dargestellten Ausführungsbeispiel statt beispielsweise mit einer
Stirnkurve, mit einer Umfangskurve versehen ist, die zur Einstellung der unterschiedlichen
Einstellbereiche und zur davon abhängigen Veränderung der Schalthysteresis unterschiedliche
Radialabstände von der Mittelachse 10 aufweist. Die Kurvenbahn der Verstelleinrichtung
39 weist einen Ausschalt-Kurvenabschnitt 42 auf, der durch einen nockenförmigen,
sich über einen Bogenwinkel von etwa 30° um die Mittelachse 10 erstreckenden Vorsprung
gebildet, etwa symmetrisch konvex gekrümmt und so ausgebildet ist, daß sein Scheitel
den größten Radialabstand der Kurvenbahn von der Mittelachse 10 aufweist. Entgegen
der aus der Ausschaltstellung zur Überführung in den niedrigsten Einstellbereich
vorgesehenen Drehrichtung der Einstellwelle 8, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel
entgegen Uhrzeigersinn, schließt sich an die zugehörige Flanke des Ausschalt-Kurvenabschnittes
42 ein kleiner, nach Art einer konkaven Rastvertiefung ausgebildeter Einschalt-Kurvenabschnitt
43 an, welcher dem niedristen Leistungs-Einstellbereich des Schaltgerätes 1 entspricht.
An diesen Einschalt-Kurvenabschnitt schließt sich wiederum im selben Drehsinn ein
Einstellbereich-Kurvenabschnitt 44 an, der über den größten Teil des Umfanges der
Kurvenscheibe 40, beispielsweise über einen Bogenwinkel von mindestens 240° reicht
und sich nach Art einer zur Mittelachse 10 exzentrischen Kreisbahn oder einer Spiralkurve
stetig der Mittelachse 10 annähert. Dieser Einstellbereich-Kurvenabschnitt 44 geht
auf der vom Einschalt-Kurvenabschnitt 43 abgekehrten Seite des Nockens 41 in dessen
zugehörige Flanke über einen Endstellungs-Kurvenabschnitt 45 über, der ebenfalls
wiederum nach Art einer konkaven Rastvertiefung ausgebildet sein kann und praktisch
dem höchsten Einstellbereich des Schaltgerätes 1 entspricht. Rastvertiefungen können
auch im Scheitelbereich des Nokkens 41 oder im Einstellbereich-Kurvenabschnitt 44,
beispielsweise an dessen der mittleren Einstellung zugehörigen Zone vorgesehen sein,
so daß beim Betätigen des Betätigungsgliedes 7 eine fühlbare, jedoch leicht überwindbare
Rastung gegeben ist. Die Kurvenscheibe 40 kann so ausgebildet sein, daß sie aus der
Ausschaltstellung nur in einer Drehrichtung, insbesondere in Richtung zur Überführung
zum niedristen Einstellbereich betätigbar ist, oder daß sie, wie dargestellt, aus
der Ausschaltstellung nach beiden Drehrichtungen, also auch unmittelbar in Richtung
zum höchsten Einstellbereich betätigbar ist.
[0025] Zur mechanischen Beeinflußung der Schalthysterese des Geräteschalters 6 bzw. zur
Veränderung des Schaltweges des Schaltkontaktes 34, aber auch zur Veränderung des
bis zum Schaltvorgang reichenden Schaltweges des Schaltgliedes 14 und damit zur Veränderung
der in Richtung zu den höheren Einstellbereichen abnehmenden Vorspannung der Schnappfeder
31 bzw. des Schnappbügels 35 ist der bewegliche Teil des Geräteschalters 6 über einen
nach Art einer Laufkufe ausgebildeten Kurvenläufer 46 unter federndem Druck an der
Kurvenbahn der Kurvenscheibe 40 punkt- bzw. linienförmig an einer Stelle abgestützt,
die etwa in derjenigen Axialebene der Kurvenscheibe 40 liegt, welche annähernd rechtwinklig
zu dem in Mittelstellung befindlichen Träger 28 liegt. Der Kurvenläufer 46 ist unmittelbar
am Träger 28 vorgesehen bzw. durch diesen gebildet und kann der an den vorderen Endabschnitt
anschließende Krümmungsabschnitt des S-förmigen Zwischenabschnittes sein, so daß
kein gesonderter Teil erforderlich ist. Der Kurvenläufer 46 liegt, gemessen rechtwinklig
zur genannten Axialebene, in einem um beispielsweise etwa ein Drittel kleineren Abstand
von dem Gegenanschlag 37 als von dem Druckpunkt des Schaltgliedes 14 und zwischen
diesen beiden Teilen.
[0026] Das Schaltgerät 1 arbeitet wie folgt: In der Ausschaltstellung liegt der Schaltkontakt
34 gegenüber dem Gegenkontakt 36 berührungsfrei in Anschlagstellung an dem Gegenanschlag
37 an. Nach Überführen der Einstellwelle 8 in eine Einschalt- bzw. Einstellbereichstellung
wird der Schaltkontakt 34 in seine am Gegenkontakt 36 anliegende Schließstellung über
die auf ihn zwischen dem Schaltglied 14 und dem Kurvenläufer 46 einwirkende Hebelwirkung
überführt und dadurch außer dem vom Schaltgerät zu steuernden Elektrogerät auch der
Heizwiderstand 16 eingeschaltet. Durch die Beheizung des Thermobimetalles 15 über
den Heizwiderstand 16 lenkt das Schaltglied 14 gegenüber seiner Anlage an der Kompensationseinrichtung
20 und gegenüber der Biegefeder 18 in Richtung seiner Anlegebewegung an die Druckplatte
der Schnappfeder 31 aus, bis der als Schaltpunkt vorgesehene Totpunkt der bistabilen
Schnappfeder 31 erreicht ist und diese federnd in Richtung zu ihrer anderen Endstellung
springt, wobei sie den Schaltkontakt 34 vom Gegenkontakt 36 ablöst und gegen den
Gegenanschlag 37 anlegt. Durch den somit geöffneten Schaltkontakt 34 ist auch der
Heizwiderstand 16 stromlos, so daß das Thermobimetall 15 wieder abkühlt und in Richtung
zu seiner Ausgangslage wieder zurückkehrt, bis der zugehörige Totpunkt der Schnappfeder
31 erreicht ist und dann die Schnappfeder 31 wiederum in entsprechender Weise in
Richtung zur ersten Endstellung federnd springt und dadurch den Schaltkontakt 34 wieder
in seine Schließstellung überführt, wodurch ein über eine vorbestimmte Periodendauer
reichender Arbeitstakt-Schaltzyklus abgeschlossen ist. Durch Verstellen des Kurvenläufers
46 bzw. des Trägers 28 wird sowohl der Auslenkweg des Schaltgliedes 14 bis zum Erreichen
der Totpunktlage der Schnappfeder 31 als auch der Abstand des Gegenanschlages 37
vom Gegenkontakt 36 und damit der Schaltweg des Schaltkontaktes 34 verändert. Je
höher der Einstellbereich wird, um so größer muß die unter der Erwärmung durch den
Heizwiderstand 16 erfolgende, im Sinne der Anlagebewegung des Kurvenläufers 46 gegen
die Kurvenscheibe 40 gerichtete Auslenkbewegung des Thermobimetalls 15 sein.
[0027] In Fig. 8 ist an der vertikalen Achse die Auslenkung bzw. die korrelierende Temperatur
des Thermobimetalles 15 abgetragen, während auf der horizontalen Achse die Zeit abgetragen
ist. Während der Beheizung des Thermobimetalles 15 durch den Heizwiderstand 16 ergibt
sich beispielsweise eine Erwärmungskurve 47, die relativ geringfügig abnehmend steil
ansteigt. Beim Abkühlen des Thermobimetalles 15 nach Abschalten der Beheizung durch
den Heizwiderstand 16 ergibt sich eine Abkühlkurve 48, die anfänglich relativ steil
und dann zunehmend flach abfällt. Im taktenden Be trieb liegt der Einschaltpunkt
des Geräteschalters 6 und damit das Einschalten des Heizwiderstandes 16 etwa bei 49
auf der Erwärmungskurve 47 während der Ausschaltpunkt bei 50 auf der Erwärmungskurve
47 liegt, von welchem dann die Abkühlkurve 48 ausgeht, bis sie wieder das Temperaturniveau
des Einschaltpunktes erreicht hat und die Temperatur auf einer weiteren Erwärmungskurve
wieder bis zum nächsten Ausschaltpunkt ansteigt. Die Temperaturdifferenz zwischen
Einschaltpunkt 49 und Ausschaltpunkt 50 bestimmt die Schalthysterese 51 des Geräteschalters
1 im zugehörigen Einstellbereich. Die zugehörige Einschaltzeit ist mit 52 und die
zugehörige Ausschaltzeit mit 53 bezeichnet, wobei die Ausschaltzeit aufgrund des
spezifischen Kurvenverlaufes größer als die Einschaltzeit 52 ist. Die Summe aus Einschaltzeit
und Ausschaltzeit ergibt die Periodendauer eines Schaltzyklus. Das Verhältnis von
Einschaltzeit 52 zu Ausschaltzeit 53 hängt infolge des nichtlinearen Kurvenverlaufes
von der Größe der Schalthysterese 51 ab. Wird die Schalthysterese 51 auf die Schalthysterese
51ʹ verringert, so verändert sich somit sowohl der absolute Wert der Einschaltzeit
52ʹ und der Ausschaltzeit 53ʹ, als auch das Verhältnis dieser beiden Werte zueinander
derart, daß die Einschaltzeit 52ʹ gegenüber der Ausschaltzeit 53ʹ größer wird.
[0028] In Fig. 9 ist in der vertikalen Achse die Knackrate, also die Anzahl der Schaltvorgänge
je Minute abgetragen, während auf der horizontalen Achse die relative Einschaltdauer
eines Schaltgerätes in Prozent abgetragen ist, die sich aus der mit 100 multiplizierten
und durch die Periodendauer geteilten Einschaltzeit ergibt. Die eine Funktionskurve
54 entspricht beispielsweise der Schalthysterese 51 und hat ihren Hochpunkt bei etwa
50% relativer Einschaltdauer. Die andere Funktionskurve 54ʹ entspricht beispielsweise
der Schalthysterese 51ʹ, wobei der Hochpunkt bzw. Scheitel die ser Funktionskurve
54ʹ in Richtung niedrigerer Werte der relativen Einschaltdauer verschoben ist. Wie
Fig. 9 ferner zeigt, liegt die Knackrate im Scheitel der Funktionskurve 54 darüber
hinaus geringer als im Scheitel der Funktionskurve 54ʹ. Eine Erhöhung der Knackrate
verringert zwangsläufig die Ausschaltzeiten 53ʹ. Dies hat gemäß Fig. 8 zur Folge,
daß sich der Einschaltpunkt 49ʹ in den steileren Teil der Abkühlkurve 48 verschoben
hat, wodurch die Ausschaltzeiten in der beschriebenen Weise überproportional abnehmen,
so daß sich dann kleine Werte der relativen Einschaltdauer wesentlich präziser einstellen
lassen. Die hierfür erforderliche Veränderung der Schalthysterese 51, 51ʹ in Abhängigkeit
von der relativen Einschaltdauer erfolgt durch die Verstelleinrichtung 39, wobei
die Schalthäufigkeit in den unteren Einstellbereichen auf mechanischem Wege,ähnlich
wie mit einer Diodenschaltung möglich, erhöht wird.
[0029] Unmittelbar benachbart zur Kurvenscheibe 40 bzw. zwischen dieser und der Bodenwand
9 ist auf der Einstellwelle 8 eine Nockenscheibe 55 zur Betätigung des Trennkontaktes
11 angeordnet.
[0030] Sämtliche elektrischen Anschlüße für das Schaltgerät sind in Form von aus der Bodenwand
9 des Grundkörpers 2 vorstehenden Flachsteckern vorgesehen. Der längere Schenkel
des Trägers 25 des feststehenden Kontaktgliedes des Trennkontaktes 11 steht mit einem
einteilig mit ihm ausgebildeten Anschluß 56 über die Außenseite der Bodenwand 9 vor.
Der Träger des beweglichen Kontaktgliedes des Trennkontaktes 11 steht mit einem Anschluß
57 vor, wobei ein weiteres feststehendes Kontaktglied mit einem vorstehenden Anschluß
58 vorgesehen sein kann, das simultan mit dem Trennkontakt 11 durch dessen beweglichen
Teil geschaltet wird. Der Tragkörper 19 steht mit einem einteilig mit ihm ausgebildeten
Anschluß 59 und der Träger 38 mit einem einteilig mit ihm ausgebildeten Anschluß 60
über die Bodenwand 9 vor. Der Heizwiderstand 16 erhält seine Stromversorgung über
den Anschluß 60, den Gegenkontakt 36, den an diesem anliegenden Schaltkontakt 34,
die Schnappfeder 31, den Traghebel 29, die einteilig miteinander ausgebildeten Biegefedern
30, 18 bzw. den Tragkörper 19, da diese Teile in elektrisch leitender Verbindung
miteinander stehen, wobei diese Zuleitung durch den Geräteschalter 6 geschaltet ist.
Die andere Zuleitung ist durch die Schenkelfeder 22 über den Träger 25 an den Anschluß
56 angeschlossen, so daß auch der Heizwiderstand 16 bei Ausschaltstellung der Einstellwelle
8 allpolig getrennt ist.
[0031] Die beiden Biegefedern 18, 30 sind durch eine im wesentlichen U-förmige Blattfeder
gebildet, die mit ihrem U-Quersteg 61 am Tragkörper 19 befestigt ist, so daß dieser
außer den Gegenkontakt 36 mit zugehörigem Träger 38 den gesamten übrigen Geräteschalter
6 und außerdem bis auf den durch die Schenkelfeder 22 gebildeten elektrischen Anschluß
die gesamte Schaltmechanik 12 sowie ferner die gesamte Kompensationseinrichtung 20
trägt und mit diesen Funktionsgruppen eine in sich geschlossene Baueinheit 62 bildet,
die ausschließlich durch den Tragkörper 19 in dem Grundkörper 2 gehaltert ist. Der
Tragkörper 19 seinerseits ist durch Einstecken in entsprechende Gehäuseschlitze von
der offenen Seite des Grundkörpers 2 her und durch Eingriff seines Anschlußes 59 in
einen entsprechenden Durchtrittsschlitz in der Bodenwand 9 an dem Grundkörper 2 gehaltert.
Entsprechend sind auch die Träger des beweglichen und des feststehenden Kontaktgliedes
des Trennkontaktes 11 durch Einstecken in Schlitze in gleicher Steckrichtung und durch
Eingriff ihrer Anschlüsse 56,57, 58 in Durchtrittsschlitze der Bodenwand 9 gehaltert.
Auch der Träger 38 des Gegenkontaktes 36 ist in dieser Weise an dem Grundkörper 2
gehaltert.
[0032] Die beiden einander gegenüberliegenden Schnapplaschen 63 des Sicherungsdeckels 5,
von denen eine neben der Durchtrittsöffnung für das Justierglied 27 liegt, weisen
widerhakenförmig herausgestanzte, nach innen vorstehende Krall-Laschen 64 auf, welche
entsprechende Außenschultern an den Seitenwandungen des Gehäuse-Körpers 3 hintergreifen.
Mit einem relativ kleinen Radialabstand benachbart zum Achsdurchtritt für die Einstellwelle
8 ist aus der Stirnwand eines kreisrunden, napfförmig aus dem Sicherungsdeckel 5
herausgeformten und mit seiner Napföffnung dem Gehäuse-Körper 3 zugekehrten Bereiches
ein Rastnocken 65 herausgeformt, der in Form einer ausgestanzten und abgewinkelten
Lasche nach innen über diese Stirnwand vorsteht. An der Innenseite dieser Stirnwand
ist die Einstellwelle 8 von einer Ringscheibe 66 umgeben, die mit der Einstellwelle
8 verdrehfest in Eingriff steht, jedoch aus einer am nächsten beim äußeren Ende der
Einstellwelle 8 liegenden und relativ zur Einstellwelle 8 festgelegten Anschlagstellung
gegenüber dieser Einstellwelle 8 axial nach innen verschoben werden kann. Die Einstellwelle
8 weist in einer Ringnut 68 einen Anschlagring 67 in Form eines aus Federdraht ringförmig
gebogenen Federringes auf, der in die Ringnut 68 eingeschnappt ist. Als Anschlagfläche
weist die Ringscheibe 66 im Bereich ihres Durchlasses für die Einstellwelle 8 eine
innere, ringförmige Anschlagschulter 69 auf, die zum äußeren Ende der Einstellwelle
8 trichterförmig erweitert, beispielsweise im Querschnitt konisch oder konkav bogenförmig
profiliert ist, wobei ihr kleinerer Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des
Anschlagringes 67 und ihr größter, in der der Stirnwand des Sicherungsdeckels 5 zugekehrten
Stirnseite lie gender Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Anschlagringes
67 ist. Die Ringscheibe 66 weist ferner an einer Umfangsstelle eine Rastöffnung 70
für den Eingriff des Rastnockens 65 auf, der so angeordnet ist, daß er nur in der
Ausschaltstellung der Einstellwelle 8 mit der Rastöffnung 70 fluchtet , die nach Art
einer Axialnut am Außenumfang der Ringscheibe 66 vorgesehen ist. Die Einstellwelle
8 ist gegen die Kraft einer Rückstellfeder 71 axial gegenüber dem Grundkörper 2 verschiebbar,
wobei die im wesentlichen innerhalb des Grundkörpers 2 liegende Rückstellfeder 71
in Form einer Schraubendruckfeder die Einstellwelle 8 umgibt und mit dem zugehörigen
Ende an der inneren Stirnfläche der Ringscheibe 66 abgestützt ist, so daß die Einstellwelle
8 gegen die Kraft der Rückstellfeder 71 etwa um die Höhe des Rastnockens 65 in den
Grundkörper 2 hineingedrückt werden kann. Die Einstellwelle 8 ist dabei auch gegenüber
der Kurvenscheibe 40 und der Nockenscheibe 55 axial verschiebbar, jedoch drehschlüssig
gekoppelt, so daß diese während der Axialbewegung der Einstellwelle 8 gegenüber dem
Grundkörper 2 stehen bleiben. Die Rückstellfeder 71 greift in die Kurvenscheibe 40
ein. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich ein äußerst kompakter Aufbau
des Schaltgerätes 1, da sämtliche Einzelteile sehr eng beieinander liegend sowohl
in Axialrichtung der Einstellwelle als auch quer dazu untergebracht werden können.
Beim Hineindrücken der Einstellwelle 8 nimmt der Anschlagring 67 die Ringscheibe
66 über die Anschlagschulter 69 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 71 mit, bis
der Rastnocken 65 außer Eingriff mit der Rastöffnung 70 ist und daher die Einstellwelle
8 gedreht werden kann. Außerhalb der Ausschaltstellung gleitet dann der Rastnocken
65 an der zugehörigen Stirnfläche der Ringscheibe 66. Durch die Form der Anschlagschulter
69 wird der Anschlagring 67 unter der Kraft der Rückstellfeder 71 radial nach innen
zusammengedrückt, so daß er ständig in die Ringnut 68 gedrückt wird und nicht außer
Eingriff mit der Einstellwelle 8 gelangen kann. Durch den Rastnocken 65 ist sichergestellt,
daß ein Einschalten des Schaltgerätes 1 nur durch Drücken der Einstellwelle 8 eingeleitet
werden kann.
1. Elektro-Schaltgerät (1), insbesondere zur Leistungssteuerung von Beheizungen an
Wärmegeräten, mit einem von einer selbsttätig arbeitenden Schaltmechanik (12) beeinflußten
Geräteschalter (6), der mit einem Betätigungsglied (7) auf unterschiedliche Schaltniveaus
einstellbar ist und deren zwischen einer jeweils zugehörigen Einschalttemperatur
(49) und einer zugehörigen Ausschalttemperatur (50) liegende Niveau-Grenzwerte mittels
einer vom jeweiligen Schaltniveau abhängigen gerätespezifischen Schalthysteresis
(51) bestimmt, gekennzeichnet durch eine Verstelleinrichtung (39) zur zusätzlichen
Verstellung der Schalthysteresis mit einer Handhabe (7).
2. Schaltgerät, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe
durch das Betätigungsglied (7) des Schaltgerätes (1) gebildet und vorzugsweise am
Ende einer Schaltgeräte-Einstellwelle (8) angeordnet ist.
3. Schaltgerät, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Geräteschalter (6) einen Schaltkontakt (34) aufweist, der zwischen einer an einem
Gegenkontakt (36) anliegenden Einschaltstellung und einer insbesondere an einem
Gegenanschlag (37) anliegenden Ausschaltstellung über einen Schaltweg bewegbar angeordnet
ist, und daß mit der Verstelleinrichtung (39) der Schaltweg, insbesondere der Abstand
zwischen dem Gegenkontakt (36) und dem Gegenanschlag (37), veränderbar ist, daß ferner
vorzugsweise der bewegbare Schaltkontakt (34) des Geräteschalters (6) gegen mindestens
eine Schaltstellung mit einer Schaltfeder belastet, insbesondere mit einer bistabilen
Schnappfeder (31) gegen beide Schaltstellungen belastet und mit der Verstelleinrichtung
(39) die Vorspannung der Schaltfeder veränderbar ist, und daß vorzugsweise der bewegbare
Schaltkontakt (34) des Geräteschalters (6) über ein insbesondere in einem Druckpunkt
an der Schaltfeder abgestütztes Schaltglied (14) mit der Schaltmechanik (12) in Eingriff
steht, wobei mit der Verstelleinrichtung (39) der Schaltweg des Schaltgliedes (14)
veränderbar ist.
4. Schaltgerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mit Abnahme der relativen Einschaltdauer (ED) des Geräteschalters (6) die Schalthysteresis
(51, 51ʹ) mit der Verstelleinrichtung (39) verringert, vorzugsweise der Schaltweg
des Schaltkontaktes (34) verringert und/oder die Vorspannung der Schaltfeder (31)
erhöht und/oder der Schaltweg des Schaltgliedes (14) verringert wird.
5. Schaltgerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß, insbesondere bei Ausbildung des Geräteschalters (6) als Schnappschalter, der
Schaltweg des Schaltkontaktes (34) mit der Verstelleinrichtung (39) zwischen etwa
0,2 und 1,2 mm veränderbar ist.
6. Schaltgerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstelleinrichtung (39) mit einer insbesondere unmittelbar auf der Einstellwelle
(8) angeordneten Kurvenscheibe (40), wie einer Umfangs-Kurvenscheibe, an einem bewegbar
an einem Geräte-Grundkörper (2), wie einem Gerätegehäuse, angeordneten Träger (28)
für den Gegenanschlag (37) und/oder die Schaltfeder (31) und/oder den Schaltkontakt
(34) abgestützt ist, daß vorzugsweise der Träger (28) im wesentlichen durch einen
insbesondere mit einer Biegefeder (30) gelenkig gelagerten Traghebel (29) gebildet
ist, der bevorzugt an einer Seite den Gegenanschlag (37) und/oder die Schaltfeder
(31) trägt und mit der anderen Seite an der Kurvenscheibe (40) anliegt, und daß vorzugsweise
das Schaltglied (14) der Schaltmechanik (12) in Hebellängsrichtung von der Schwenkachse
des Traghebels (29) weiter entfernt als der Gegenanschlag (37) ist, wobei insbesondere
die Kurvenscheibe (40) der Verstelleinrichtung (39) in Hebellängsrichtung zwischen
dem Gegenanschlag (37) und dem Schaltglied (14) an dem Traghebel (29) abgestützt
ist.
7. Schaltgerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltmechanik (12) des als taktendes Leistungssteuergerät ausgebildeten Schaltgerätes
(1) ein von einem temperaturabhängigen Regelkreis beeinflußtes Schaltglied (14) aufweist,
und daß insbesondere ein auf ein thermomechanisches Schaltorgan (13) für das Schaltglied
(14) wirkender Heizwiderstand (16) dieses Regelkreises mit dem Geräteschalter (6)
geschaltet ist, daß ferner vorzugsweise das thermomechanische Schaltorgan (13) ein
das Schaltglied (14) insbesondere hebelartig in Nähe eines Endes tragendes Thermobimetall
(15) und der Heizwiderstand (16) insbesondere unmittelbar an dem Schaltorgan (13)
angeordnet ist, und daß vorzugsweise das Schaltorgan (13), insbesondere mit einer
Biegefeder (18), gelenkig an dem Geräte-Grundkörper (2) gelagert ist, wobei insbesondere
eine im wesentlichen U-förmige, am Grundkörper (2) mit ihrem U-Quersteg (61) gehalterte
Blattfeder vorgesehen ist, die mit einem Federschenkel den Traghebel (29) und mit
dem anderen Federschenkel das Schaltorgan (13) trägt.
8. Schaltgerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Geräteschalter (6) bis auf den Gegenkontakt (36) mit der Schaltmechanik (12)
zu einer in sich geschlossen vormontierten Baueinheit (62) zusammengefaßt ist, die
insbesondere mit einem am U-Quersteg (61) der Blattfeder befestigten Tragkörper (19)
durch Einstecken in den Grundkörper (2) gehaltert ist, wobei insbesondere der Geräteschalter
(6) und/oder die Schaltmechanik (12) im wesentlichen frei auskragend angeordnet sind,
und daß ferner vorzugsweise ein elektrischer Anschluß des Heizwiderstandes (16) durch
eine einfache Schenkelfeder (22) wie eine Schenkelschraubenfeder gebildet ist, die
insbesondere mit ihrem schraubenförmigen Abschnitt auf einen Tragdorn (23) des Geräte-Grundkörpers
(2) gesteckt ist, mit einem, ein Anschlußglied (21) bildenden Schenkel am Heizwiderstand
(16) federnd anliegt und mit dem anderen Federschenkel (24) an einem Träger (25) eines
weiteren Trennkontaktes (11) elektrisch leitend anliegend vorgesehen ist.
9. Schaltgerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine von der Umgebungstemperatur beeinflußte Kompensationseinrichtung (20) für
das Schaltglied (14) bzw. den Geräteschalter (6) vorgesehen ist, die insbesondere
ein auf das Schaltorgan (13) wirkendes Thermobimetall (26) aufweist, und daß die Kompensationseinrichtung
(20) vorzugsweise Bestandteil der vormontierten Baueinheit (62) ist.
10. Schaltgerät, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine durch Axialbewegung der Einstellwelle (8) auslösbare Dreharretierung für
die in Ausschaltstellung stehende Einstellwelle (8) vorgesehen ist, daß die Dreharretierung
insbesondere einen in eine Rastöffnung (70) axial einrastbaren Rastnocken (65) aufweist,
die einerseits an einem gegenüber dem Geräte-Grundkörper (2) feststehenden Teil und
andererseits an einer mit der Einstellwelle (8) axial verschiebbaren Ringscheibe (66)
vorgesehen sind, daß vorzugsweise die Ringscheibe (66) unter der Kraft einer Rückstellfeder
(71) über mindestens eine im Querschnitt im wesentlichen schräge Anschlagschulter
(69) derart an einem in eine Ringnut (68) der Einstellwelle (8) eingreifenden Anschlagring
(67) abgestützt ist, daß dieser radial verengend belastet ist, und daß vorzugsweise
der Rastnocken (65) einteilig mit einem Bauteil des Geräte-Grundkörpers (2) ausgebildet,
insbesondere aus einem aus Blech o.dgl. bestehenden Sicherungsdeckel (5) herausgestanzt
bzw. herausgebogen ist, wobei bevorzugt die Einstellwelle (8) gegenüber der Kurvenscheibe
(40) der Verstelleinrichtung (39) wenigstens um die Nockenhöhe des Rastnockens (65)
axial verschiebbar angeordnet ist.