| (19) |
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(11) |
EP 0 962 024 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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23.10.2002 Patentblatt 2002/43 |
| (22) |
Anmeldetag: 14.02.1998 |
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9800/423 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9803/7565 (27.08.1998 Gazette 1998/34) |
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| (54) |
THERMISCHE SCHALTEINRICHTUNG, INSBESONDERE BIMETALLGESTEUERTER TEMPERATURREGLER
THERMAL SWITCHING DEVICE, IN PARTICULAR A TEMPERATURE ADJUSTER CONTROLLED BY A BIMETALLIC
ELEMENT
SYSTEME DE COMMUTATION THERMIQUE, NOTAMMENT THERMOREGULATEUR A COMMANDE PAR BILAME
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE FR GB IT LU NL |
| (30) |
Priorität: |
18.02.1997 DE 19706316
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.12.1999 Patentblatt 1999/49 |
| (73) |
Patentinhaber: INTER CONTROL
Hermann Köhler Elektrik GmbH u. Co. KG |
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D-90411 Nürnberg (DE) |
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Erfinder: |
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- HOLLWECK, Walter
D-90562 Heroldsberg (DE)
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| (74) |
Vertreter: Hafner, Dieter, Dr. Dipl.-Phys. |
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Hafner & Stippl,
Patentanwälte,
Schleiermacherstrasse 25 90491 Nürnberg 90491 Nürnberg (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 1 590 611 FR-A- 2 263 005 US-A- 2 954 447
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FR-A- 1 217 128 GB-A- 2 135 130 US-A- 3 818 410
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine thermische Schalteinrichtung, insbesondere einen bimetallgesteuerten
Temperaturregler, -begrenzer oder dgl. mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1.
[0002] Aus DE 28 26 205 C2 ist eine Temperatursicherung für elektrische Geräte bekannt,
die ein Gehäuse mit einer Ausnehmung aufweist. Im unteren Bereich dieser Ausnehmung
ist ein thermisch sensitives Element angeordnet. Über die Ausnehmung ist eine Kontaktstrecke
angebracht, die einen Bewegungs- und einen Festkontakt aufweist Die Kontaktstrecke
ist zwischen zwei am Gehäuse angeordneten Anschlußkontakten wirksam. Ferner ist ein
Übertragungselement vorgesehen, das die Bewegung des thermisch sensitiven Elements
auf den Bewegungskontakt der Kontaktstrecke überträgt.
[0003] Das Gehäuse der bekannten Schalteinrichtung ist insofern kompliziert, daß das Übertragungselement
in seiner Längsrichtung als verschiebbarer Stift ausgebildet ist, der unter dem Bewegungskontakt
der Kontaktstrecke geführt wird. Die Führungsmittel verkomplizieren das Gehäuse. Außerdem
ist der Zusammenbau der vorbekannten thermischen Schalteinrichtung relativ kompliziert.
[0004] In FR-A-2 263 005 ist ein Übertragungselement in Form eines Schwenkhebels vorgesehen.
Dieser ist jedoch nicht am oberen Ende einer Gehäuseausnehmung befestigt, sondern
an einem von der Unterseite einer die Kontaktstrecke aufnehmenden Platte abstehenden
Träger.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Schalteinrichtung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß das Gehäuse
einfacher ausgebildet ist und das Zusammensetzen der thermischen Schalteinrichtung,
insbesondere von einer Gehäuseseite her, erfolgen kann.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der thermischen Schalteinrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 - 27. Die Patentansprüche 28 - 31 betreffen vorteilhafte Vorgehensweisen
beim Zusammenbau einer solchen thermischen Schalteinrichtung.
[0007] Als Kern der Erfindung wird es angesehen, innerhalb der Ausnehmung ein Übertragungselement
vorzusehen, das wie ein einseitig gelagerter Schwenkhebel ausgebildet ist. Die Lagerung
des Schwenkhebels ist einseitig, d.h. außerzentrisch und damit im Bereich einer der
Wandungen der Ausnehmung. Dies bedeutet, daß die Ausnehmung an ihrer der Kontaktstrecke
zugewandten Oberseite nicht mit Führungselementen oder dgl. zugebaut ist, so daß thermisch
sensitive Elemente ohne weiteres von oben in den unteren Bereich der Ausnehmung eingeführt
werden können.
[0008] Gemäß Patentanspruch 1 kann das thermisch sensitive Element eine Bimetallscheibe
oder alternativ auch ein Schmelzelement sein, das an der Unterseite des Schwenkhebels
befestigt ist oder die Unterseite des Schwenkhebels bildet. Denkbar ist hier eine
Schmelzpille, wie sie beispielsweise bei DE 28 26 205 C2 vorgesehen ist. Die Schmelzpille
dient der Unterstützung des Schwenkhebels nach oben, welcher dann in der abgestützten
Lage die Kontaktstrecke geschlossen hält. Sobald die Schmelzpille angesprochen hat,
öffnen sich die Kontakte, so daß die thermische Schalteinrichtung als Sicherung arbeitet.
[0009] Das Einlegen des Schwenkhebels kann ebenfalls problemlos von oben erfolgen. Außer
der Schwenklagerung am Rand der Ausnehmung sind keine weiteren die Ausnehmung verengenden
Führungselemente erforderlich.
[0010] Damit der Schwenkhebel definiert in der ihn halternden Lagerung fixiert werden kann
und zur zusätzlichen Fixierung des thermisch sensitiven Elements, ist im oberen Bereich
der Ausnehmung der Schwenkhebel durch ein Federelement gesondert von der Belastung
des Bewegungskontaktes gegen das thermisch sensitive Element federbelastet. Die Federbelastung
kann abhängig von der Art des Federelementes eingestellt bzw. gewählt werden, so daß
die Federkraft des Bewegungskontaktes davon unabhängig gewählt werden kann.
[0011] Wenn der Schwenkhebel am oberen Rand der Ausnehmung gelagert ist, kann er mit einer
Lager-Querachse auf einfache Weise in eine entsprechende Lagerausnehmung eingelegt
werden. Dies kann durch einen Montagevollautomaten vollzogen werden, ohne daß es komplizierter
Handhabungen bedarf. Die Schwenkachse des Schwenkhebels verläuft etwa rechtwinklig
zur Längserstreckungsrichtung der Kontaktstrecke. Der Schwenkhebel weist zur Bildung
der Schwenkachse an seinem ersten Ende eine T-förmige Verbreiterung nach Art einer
Achse auf, die in einer korrespondierenden Lagermulde am oberen Rand der Ausnehmung
einliegt. Diese Schwenkachse wird im Endmontagezustand von der Wurzel des Bewegungskontaktes
in der Lagermulde fixiert, so daß es gesonderter Fixierungselemente für den Schwenkhebel
nicht mehr bedarf.
[0012] Das gesonderte Federelement, das den Schwenkhebel in Richtung des thermisch sensitiven
Elements drückt, ist eine in der Fläche des Bewegungskontaktes freigeschnittene gesonderte
Federzunge, die bis an den Wurzelbereich des Bewegungskontaktes hinreicht und damit
völlig unabhängig von der Federbewegung des Bewegungskontaktes arbeiten kann. Die
Federzunge beaufschlagt einen oberen, dritten Vorsprung des Schwenkhebels.
[0013] Am Schwenkhebel ist ein oberer, vierter Vorsprung vorgesehen, der von der Schwenkachse
etwa den gleichen radialen Abstand aufweist wie der untere erste Vorsprung und der
als Rückschwenksperre dienen kann, wozu weitere, den oberen, vierten Vorsprung in
der Sperrlage fixierende Elemente vorgesehen sein können, die im Rahmen dieser Anmeldung
nicht näher beschrieben werden.
[0014] Am Schwenkhebel ist ein fünfter, seitlicher, von dessen freien Schwenkende abstehender
Vorsprung vorgesehen, der unter den Festkontakt hineinsteht. Dieser fünfte gesonderte
Vorsprung ermöglicht es, über den Schwenkhebel den Festkontakt durch Biegen gegenüber
dem Bewegungskontakt zu justieren.
[0015] Die Wurzel des Bewegungskontaktes wird im Endmontagezustand von einem U-förmigen
Anschlußkontaktelement überdeckt. Dieses U-förmige Anschlußkontaktelement wird mit
den freien U-Schenkeln über den Bewegungskontakt gesetzt und mit den Enden der U-Schenkel
am Gehäuse befestigt, was beispielsweise durch Verschränken oder Abbiegen der Schenkel
geschehen kann. Die Wurzel des Bewegungskontaktes ist etwas breiter als die innere
lichte Weite des U-förmigen Anschlußkontaktelementes. Dadurch wird die Wurzel des
Bewegungskontaktes in den U-Zwischenraum des Anschlußkontaktelementes hineingequetscht
und steht damit mit den Seitenkanten des Bewegungskontaktes in innigem elektrischen
Kontakt mit dem Anschlußkontaktelement. Dieser Kontakt ist unabhängig von dem Anpreßdruck
des Kunststoffgehäuses, der auf die Unterseite des Bewegungskontaktes ausgeübt wird.
[0016] Der obere, zweite Vorsprung des Schwenkhebels ist nach Art einer T-förmigen Verbreiterung
ausgebildet. Dieser obere, zweite Vorsprung dient zur Beaufschlagung des Bewegungskontaktes,
der damit großflächig von unten beaufschlagt wird.
[0017] Die Unteransprüche 15 und 16 befassen sich mit der Lage und der Ausbildung der unterschiedlichen
Vorsprünge des Übertragungselementes.
[0018] Gemäß den nachfolgenden Patentansprüchen 17 und 18 ist das thermisch sensitive Element
eine Bimetallschnappscheibe, zwischen der und dem Schwenkhebel eine sich bistabil
auswirkende Stahlscheibe angeordnet sein kann, um bei einem Ansprechen der Bimetallschnappscheibe
den Schalter in der Ausschaltstellung zu halten.
[0019] Durch Patentanspruch 19 steht die Bimetallscheibe in innigem thermischen Kontakt
mit einer Fläche, auf welcher die thermische Schalteinrichtung montiert werden kann.
Wenn die Bimetallscheibe nach unten ausgewölbt ist, schließt sie sich unmittelbar
an der Montagefläche an, so daß die Ansprechzeiten der thermischen Schalteinrichtung
entsprechend kurz sind.
[0020] Wenn am oberen Rand der Ausnehmung zwei sich gegenüberliegende identische Lagermulden
für die Schwenkachse des Schwenkhebels vorgesehen werden, braucht bei der Einlage
des Gehäuses in einen Fertigungsautomaten nicht auf eine seitenrichtige Lage geachtet
werden, wodurch sich das Handling des Gehäuses beim Zusammenbau vereinfacht.
[0021] Wird die Gehäuseoberseite mit grabenartigen Vertiefungen versehen, in welche die
Anschlußkontakte und die Kontaktelemente der Kontaktstrecke eingelegt werden können,
vereinfacht sich der automatische Zusammenbau noch weiter. Die beiden Lagermulden,
die zur Einlage der Schwenkachse des Schwenkhebels ausgebildet sind, liegen dann in
den grabenartigen Vertiefungen ein, da die Kontaktelemente zur Lagerfixierung des
Schwenkhebels beitragen.
[0022] Die Erfindung wird anhand vorteilhafter Ausführungsformen in den Zeichnungsfiguren
näher erläutert. Diese zeigen:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch eine als Temperaturregler ausgebildete Schalteinrichtung;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf einen Temperaturregler gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch eine als Temperaturbegrenzer ausgebildete Schalteinrichtung;
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf einen Temperaturbegrenzer gemäß Fig. 3;
- Fig. 5
- einen Schnitt durch eine als Temperatursicherung ausgebildete thermische Schalteinrichtung;
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf eine Temperatursicherung gemäß Fig. 5;
Zunächst wird auf Zeichnungsfiguren 1 und 2 Bezug genommen.
[0023] Der Temperaturregler gemäß Fig. 1 und 2 weist zunächst ein Gehäuse 1 auf, in dem
eine Ausnehmung 2 angeordnet ist. Im unteren Bereich 3 der Ausnehmung 2 ist ein thermisch
sensitives Element in Form einer Bimetallschnappscheibe 4 befestigt, die randseitig
durch Auflageelemente des Gehäuses 1 gehalten wird. Im oberen Bereich der Ausnehmung
2 ist eine Kontaktstrecke 6 angeordnet, die einen Bewegungskontakt 7 und einen Festkontakt
8 aufweist. Die Kontaktstrecke 6 ist zwischen zwei am Gehäuse 1 befestigten Anschlußkontakten
9, 10 wirksam.
[0024] Zwischen der Kontaktstrecke 6 und der Bimetallschnappscheibe 4 ist ein Übertragungselement
11 eingespannt, das als einseitig gelagerter Schwenkhebel 12 ausgebildet ist, der
die Oberseite der Bimetallschnappscheibe 4 mit einem unteren, ersten Vorsprung 13
und den Bewegungskontakt 7 mit einem oberen, zweiten Vorsprung 14 beaufschlagt. Der
Schwenkhebel 12 wird dabei durch ein Federelement 15 gesondert und losgelöst von der
Belastung des Bewegungskontakts 7 gegen das thermisch sensitive Element, nämlich die
Bimetallschnappscheibe 4 federbelastet.
[0025] Das gesonderte Federelement 15 ist eine in der Fläche des Bewegungskontakts 7 freigeschnittene
Federzunge, wie sich besonders deutlich aus Fig. 2 ergibt. Diese drückt auf einen
oberen, dritten Vorsprung 16 des Schwenkhebels 12.
[0026] Der Schwenkhebel 12 selbst ist am oberen Rand 17 der Ausnehmung 2 gelagert, wozu
eine rinnenartige Lagermulde 18 vorgesehen ist, in der eine angeformte Schwenkachse
19 des Schwenkhebels 12 einliegt. Die Schwenkachse 19 des Schwenkhebels 12 verläuft
dabei etwa rechtwinklig zur Längserstrekkungsrichtung der Kontaktstrecke 6.
[0027] Die Schwenkachse 19 wird im Endmontagezustand der Schalteinrichtung von der Wurzel
20 des Bewegungskontakts 7 in der Lagermulde 18 fixiert. Am Schwenkhebel 12 ist sodann
ein oberer, vierter Vorsprung 21 vorgesehen, der von der Schwenkachse 19 etwa den
gleichen radialen Abstand aufweist, wie der untere, erste Vorsprung 13. Der obere,
vierte Vorsprung 21 ist eine Rückschwenksperre oder dient zur unmittelbaren Beaufschlagung
oder Betätigung des Schwenkhebels 12 von außen.
[0028] In Fig. 1 ist ferner deutlich zu sehen, daß am Schwenkhebel 12 ein fünfter, seitlicher,
von dessen freien Schwenkende abstehender Vorsprung 22 angeformt ist, der unter dem
Festkontakt 8 hineinsteht.
[0029] Die Wurzel 20 des Bewegungskontakts 7 wird von einem U-förmigen Abschnitt des Anschlußkontakts
9 überdeckt, wobei die Wurzel 20 des Bewegungskontakts 7 etwas breiter ist als die
innere lichte Weite des U-förmigen Anschlußkontakts 9.
[0030] Der obere, zweite Vorsprung 14 zur Beaufschlagung des Bewegungskontakts 7 ist von
unten nach Art einer T-förmigen Verbreiterung des Schwenkhebels 12 ausgebildet, wobei
die Verbreiterung etwa die Breite des Bewegungskontakts 7 im beaufschlagten Bereich
aufweist.
[0031] Der untere, erste Vorsprung 13 ist etwa im Bereich der Mittellängsachse 23 der Ausnehmung
2 angeordnet. Der obere, zweite Vorsprung 14 steht - bezogen auf die Schwenkachse
19 - über die Mittellängsachse 23 der Ausnehmung 2 hinaus. Der obere, dritte Vorsprung
16 liegt zwischen der Mittellängsachse 23 der Ausnehmung 2 und der Schwenkachse 19.
[0032] Nachfolgend wird auf die Zeichnungsfiguren 3 und 4 Bezug genommen. Die dort dargestellten
Teile entsprechen denen in Fig. 1 und 2. Zusätzlich ist allerdings zwischen der Bimetallschnappscheibe
4 und dem Schwenkhebel 12 eine sich bistabil auswölbende Stahlscheibe 30 angeordnet,
die randseitig nach oben gehalten und fixiert ist. Außerdem ist das Gehäuse 1 mit
einem Gehäusedeckel 31 versehen, in welchem eine Führung 32 vorgesehen ist, in welcher
ein Betätigungselement 33 gelagert ist, welches von außen manuell betätigbar ist und
auf den vierten Vorsprung 21 drückt, um die Stahlscheibe 30 in ihre nach unten gewölbte
Lage zurückzudrücken, nachdem sie sich infolge einer Durchstellbewegung der Bimetallschnappscheibe
4 nach oben durchgewölbt hat. Die Fixierung der Stahlscheibe 30 nach oben erfolgt
durch Halteelemente 34, die vom Gehäusedeckel 31 nach unten abstehen und einstückig
mit diesem ausgeformt sind.
[0033] Die Draufsichten gemäß Fig. 2, 4 und 6 zeigen ferner, daß zur Aufnahme der Anschlußkontakte
9, 10 sowie des Bewegungskontakts 7 und des Festkontakts 8 grabenartige Vertiefungen
40 vorgesehen sind, die in Gehäusevorsprüngen 41 verlaufen, die sich diametral gegenüberliegend
von dem die Ausnehmung 2 aufnehmenden Zentralbereich des Gehäuses 1 abstehen. Auf
dem Boden der beiden grabenartigen Vertiefungen 40 sind Fixierungszapfen 45 angeformt,
die in Fixierungsausnehmungen 46 der Kontakte 7, 8 bzw. Anschlußkontakte 9, 10 eintauchen.
[0034] Bei dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das thermisch sensitive
Element ein Schmelzelement 50, das am unteren Ende des Schwenkhebels 12 befestigt
oder angeordnet ist. Das Schmelzelement 50 wird bei der dargestellten Ausführungsform
durch eine den Schwenkhebel 12 teilweise bildende Kunststoffverbindung ausgebildet.
Das Schmelzelement 50 liegt in Fig. 5 auf einer Wärmeübertragungsplatte 55, die die
Unterseite der Ausnehmung 2 abschließt.
[0035] Unterschiedlich zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 - 4 ist auch die Kontaktanordnung
in Fig. 5 und 6, da der Bewegungskontakt 7 den Festkontakt 8 von unten unter dem Spreizdruck
des Schwenkhebels 12 beaufschlagt. Sobald das Schmelzelement 50 infolge eines thermischen
Ansprechens nachgegeben hat, sinkt der Schwenkhebel 12 ab und öffnet die Kontaktstrecke
6.
1. Thermische Schalteinrichtung, insbesondere bimetallgesteuerter Temperaturregler, -begrenzer
oder -sicherung mit
- einem Gehäuse (1) mit einer Ausnehmung (2),
- einem thermisch sensitiven Element, das in einem unteren Bereich (3) der Ausnehmung
(2) angeordnet ist,
- einer einen Bewegungs- (7) und Festkontakt (8) aufweisenden Kontaktstrecke (6),
die zwischen zwei am Gehäuse (1) angeordneten Anschlußkontakten (9, 10) wirksam ist,
- einem Übertragungselement (11), das die Bewegung des thermisch sensitiven Elements
auf den Bewegungskontakt (7) der Kontaktstrecke (6) überträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Übertragungselement (11) ein einseitig am oberen Rand (17) der Ausnehmung (2)
gelagerter Schwenkhebel ist, der mit einem zweiten Vorsprung (14) den Bewegungskontakt
(6) beaufschlagt und entweder die Oberseite des thermisch sensitiven Elements in Form
einer Bimetallscheibe (4) mit einem unteren, ersten Vorsprung (13) beaufschlagt oder
in den oberen Bereich des einstückig mit ihm ausgebildeten thermisch sensitiven Elements
in Form eines Schmelzelements (50) übergeht oder an diesem oberen Bereich befestigt
ist.
2. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkhebel (12) durch ein Federelement (15) gesondert von der Belastung des
Bewegungskontaktes (7) gegen das thermisch sensitive Element federbelastet ist.
3. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (19) des Schwenkhebels (12) etwa rechtwinklig zur Längserstreckungsrichtung
der Kontaktstrecke (6) verläuft.
4. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkhebel (12) zur Bildung der Schwenkachse (19) an seinem ersten Ende eine
T-förmige Verbreiterung aufweist.
5. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (19) in einer korrespondierenden Lagermulde (18) am oberen Rand (17)
der Ausnehmung (2) einliegt.
6. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (19) im Endmontagezustand von der Wurzel (20) des Bewegungskontakts
(7) in der Lagermulde (18) fixiert ist.
7. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das gesonderte Federelement (15) eine in der Fläche des Bewegungskontakts (7) freigeschnittene
Federzunge ist.
8. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Federelement (15) einen oberen, dritten Vorsprung (16) des Schwenkhebels (12)
beaufschlagt.
9. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Schwenkhebel (12) ein oberer, vierter Vorsprung (21) vorgesehen ist, der von der
Schwenkachse (19) etwa den gleichen radialen Abstand aufweist, wie der untere, erste
Vorsprung (13).
10. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere, vierte Vorsprung (21) eine Rückschwenksperre ist.
11. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Schwenkhebel (12) ein fünfter, seitlicher von dessen freien Schwenkende abstehender
Vorsprung (22) vorgesehen ist, der unter dem Festkontakt (8) angeordnet ist bzw. unter
diesen hineinsteht.
12. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wurzel (20) des Bewegungskontakts (7) von einem U-förmigen Anschlußkontaktelement
überdeckt ist.
13. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wurzel (20) des Bewegungskontaktes (7) breiter ist, als die innere lichte Weite
des U-förmigen Anschlußkontaktelementes.
14. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere, zweite Vorsprung (14) zur Beaufschlagung des Bewegungskontakts (7) nach
Art einer T-förmigen Verbreiterung des Schwenkhebels (12) ausgebildet ist.
15. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere, dritte Vorsprung (16) von der Oberkante des Übertragungselements (11) nach
Art eines Zapfens absteht.
16. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der untere, erste Vorsprung (13) etwa im Bereich der Mittellängsachse (23) der Ausnehmung
(2) angeordnet ist, der obere zweite Vorsprung (14) bezogen auf die Schwenkachse (19)
über die Mittellängsachse (23) der Ausnehmung (2) hinaussteht und der obere, dritte
Vorsprung (16) zwischen der Mittellängsachse (23) der Ausnehmung (2) und der Schwenkachse
(19) angeordnet ist.
17. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das thermisch sensitive Element eine eine Bimetallschnappscheibe (4) ist.
18. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Bimetallscheibe und dem Schwenkhebel (12) eine bistabil sich auswölbende
Stahlscheibe (30) angeordnet ist, welche randseitig nach oben gehalten ist.
19. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 und 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmung (2) in ihrem unteren Bereich (3) im wesentlichen offen ist und einen
nach innen stehenden Auflagerand (5) für die Bimetallscheibe aufweist.
20. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bimetallscheibe in ihrem nach unten ausgewölbten Zustand aus der Ausnehmung (2)
hinaussteht.
21. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Festkontakt (8) innerhalb der Ausnehmung (2) in Richtung zum thermisch sensitiven
Element hin abgekröpft ist.
22. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am oberen Rand (17) der Ausnehmung (2) zwei sich gegenüberliegende, identische Lagermulden
(18) zur Einlage der Schwenkachse (19) des Schwenkhebels (12) ausgebildet sind.
23. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Lagermulden (18) in grabenartigen Vertiefungen (40) angeordnet sind.
24. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die grabenartigen Vertiefungen (40) in Gehäusevorsprüngen (41) verlaufen, die sich
diametral gegenüberliegend von dem die Ausnehmung (2) aufnehmenden Zentralbereich
des Gehäuses (1) abstehen.
25. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Boden der beiden grabenartigen Vertiefungen (40) Fixierungszapfen (45) ausgeformt
sind, die in Fixierungsausnehmungen (46) der Kontakte (7, 8) und/oder Anschlußkontakte
(9, 10) eintauchen.
26. Thermische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 21 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schmelzelement (50) auf einer Wärmeübertragungsplatte (55) aufliegt, die die Unterseite
der Ausnehmung (2) zumindest teilweise abschließt.
27. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Bewegungskontakt (7) den Festkontakt (8) von seiten des thermisch sensitiven Elements
her beaufschlagt.
28. Verfahren zur Herstellung einer thermischen Schalteinrichtung, nämlich eines bimetallgesteuerten
Temperaturreglers oder-begrenzers nach Anspruch 17,
gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:
a) Bereitstellung eines Gehäuses (1) mit einer Ausnehmung (2) im Bereich des Gehäusezentrums,
wobei die Ausnehmung auf ihrer Unterseite im wesentlichen offen ist und mit Auflageelementen
für ein thermisch sensitives Element in Form einer Bimetallschnappscheibe (4) versehen
ist sowie Einlegen des Gehäuses in einen Fertigungsautomaten;
b) automatisches Einlegen der Bimetallschnappscheibe;
c) automatisches Einlegen eines als einseitig gelagerter Schwenkhebel ausgebildeten
Übertragungselementes (11), wobei der Schwenkhebel an seinem Lagerende eine Lagerachse
aufweist, die in eine Lagermulde am oberen Rand der Ausnehmung eingelegt wird;
d) automatische Einlegen des Festkontakts (8) in eine dafür ausgebildete Gehäuseausnehmung;
e) automatisches Einlegen des Bewegungskontakts (7) und nachfolgend automatische Auflegung
eines Anschlußkontakts, der den Bewegungskontakt in Endmontagestellung im Gehäuse
fixiert, wobei
f) der Bewegungskontakt im Bereich seiner Kontaktfläche zungenartig freigestanzt ist,
um ein gesondertes Federelement zum Andruck des Schwenkhebels gegen das thermisch
sensitive Element zu bilden.
29. Verfahren nach Anspruch 28,
gekennzeichnet durch
g) Umlegen der von den Anschlußelementen abstehenden Befestigungslappen um Gehäuseabschnitte
nach Verfahrensschritt f).
30. Verfahren nach Anspruch 29,
gekennzeichnet durch
h) Justieren der thermischen Schalteinrichtung durch Biegen des abgewinkelten Festkontaktes nach Verfahrensschritt g).
31. Verfahren nach Anspruch 30,
gekennzeichnet durch
h') Justieren der thermischen Schalteinrichtung durch Beaufschlagung des Festkontaktes durch den Schwenkhebel, wobei ein vom Schwenkhebel unter den Festkontakt hineinstehender
Vorsprung an den Festkontakt von unten herangeführt wird nach Verfahrensschritt g).
1. Thermal switching device, in particular a temperature adjuster, limiter or safety
device controlled by a bimetallic element, with
- a housing (1) with a recess (2),
- a thermally sensitive element, which is arranged in a lower region (3) of the recess
(2),
- a contact path (6), which has a moving contact (7) and a fixed contact (8) and is
effective between two terminal contacts (9, 10) arranged on the housing (1),
- a transmission element (11), which transmits the movement of the thermally sensitive
element to the moving contact (7) of the contact path (6),
characterized in that
- the transmission element (11) is a rocking lever which is mounted at one end on
the upper edge (17) of the recess (2), acts on the moving contact (7) with a second
projection (14) and either acts on the upper side of the thermally sensitive element
in the form of a bimetallic disc (4) with a lower, first projection (13) or merges
with the upper region of the thermally sensitive element, in the form of a fusible
element (50), formed in one piece with it, or is fastened to it in the upper region.
2. Thermal switching device according to Claim 1, characterized in that the rocking lever (12) is spring-loaded by a spring element (15) separately from
the loading of the moving contact (7) against the thermally sensitive element.
3. Thermal switching device according to Claim 2, characterized in that the rocking spindle (19) of the rocking lever (12) runs approximately at right angles
to the direction of the longitudinal extent of the contact path (6).
4. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the rocking lever (12) has, for forming the rocking spindle (19), a T-shaped widening
at its first end.
5. Thermal switching device according to Claim 4, characterized in that the rocking spindle (19) lies in a corresponding bearing hollow (18) on the upper
edge (17) of the recess (2).
6. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that, in the final fitted state, the rocking spindle (19) is fixed by the root (20) of
the moving contact (7) in the bearing hollow (18).
7. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the separate spring element (15) is a spring tongue cut free in the surface of the
moving contact (7).
8. Thermal switching device according to Claim 7, characterized in that the spring element (15) acts on an upper, third projection (16) of the rocking lever
(12).
9. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that on the rocking lever (12) there is provided an upper, fourth projection (21), which
is at approximately the same radial distance from the rocking spindle (19) as the
lower, first projection (13).
10. Thermal switching device according to Claim 9, characterized in that the upper, fourth projection (21) is a means of preventing rocking back.
11. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that on the rocking lever (12) there is provided a fifth projection (22), which protrudes
laterally from its free rocking end and is arranged under the fixed contact (8) or
extends under it.
12. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the root (20) of the moving contact (7) is covered by a U-shaped terminal contact
element.
13. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the root (20) of the moving contact (7) is wider than the inside clear width of the
U-shaped terminal contact element.
14. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper, second projection (14) for acting on the moving contact (7) is designed
in the manner of a T-shaped widening of the rocking lever (12).
15. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper, third projection (16) protrudes from the upper edge of the transmission
element (11) in the manner of a pin.
16. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the lower, first projection (13) is arranged approximately in the region of the centre
longitudinal axis (23) of the recess (2), the upper, second projection (14) extends
with respect to the rocking spindle (19) over the centre longitudinal axis (23) of
the recess (2) and the upper, third projection (16) is arranged between the centre
longitudinal axis (23) of the recess (2) and the rocking spindle (19).
17. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermally sensitive element is a bimetallic snap-action disc (4).
18. Thermal switching device according to Claim 17, characterized in that a bistably arching steel disc (30), which is held upwards at the edges, is arranged
between the bimetallic disc and the rocking lever (12).
19. Thermal switching device according to one of the preceding Claims 17 and 18, characterized in that the recess (2) is substantially open in its lower region (3) and has an inwardly
reaching resting edge (5) for the bimetallic disc.
20. Thermal switching device according to Claim 19, characterized in that, in its downwardly arched state, the bimetallic disc protrudes from the recess (2).
21. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed contact (8) is cranked in the direction of the thermally sensitive element
within the recess (2).
22. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that two identical bearing hollows (18) lying opposite each other for placing in the rocking
spindle (19) of the rocking lever (12) are formed on the upper edge (17) of the recess
(2).
23. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the two bearing hollows (18) are arranged in trench-like depressions (40).
24. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the trench-like depressions (40) run in housing projections (41) which, lying diametrically
opposite each other, protrude from the central region of the housing (1) receiving
the recess (2).
25. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that fixing pins (45), which enter fixing recesses (46) of the contacts (7, 8) and/or
terminal contacts (9, 10), are formed on the bottom of the two trench-like depressions
(40).
26. Thermal switching device according to one of Claims 1 to 16 or 21 to 25, characterized in that the fusible element (50) rests on a heat transmission plate (55), which at least
partly closes off the underside of the recess (2).
27. Thermal switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the moving contact (7) acts on the fixed contact (8) from the side of the thermally
sensitive element.
28. Method of producing a thermal switching device, that is a temperature adjuster or
limiter controlled by a bimetallic element, according to Claim 17,
characterized by the following method steps:
a) provision of a housing (1) with a recess (2) in the region of the centre of the
housing, the recess being substantially open on its underside and provided with resting
elements for a thermally sensitive element in the form of a bimetallic snap-action
disc (4), and placing of the housing into an automatic production unit;
b) automatic placing-in of the bimetallic snap-action disc;
c) automatic placing-in of a transmission element (11) designed as a rocking lever
mounted at one end, the rocking lever having at its bearing end a bearing spindle
which is placed into a bearing hollow at the upper edge of the recess;
d) automatic placing of the fixed contact (8) into a housing recess formed for it;
e) automatic placing-in of the moving contact (7) and subsequently automatic placing-on
of a terminal contact, which fixes the moving contact in the final fitted position
in the housing,
f) the moving contact having been punched free in a tongue-like manner in the region
of its contact area, in order to form a separate spring element for pressing the rocking
lever against the thermally sensitive element.
29. Method according to Claim 28,
characterized by
g) folding the fastening lugs that protrude from the terminal elements around housing
portions, according to method step f).
30. Method according to Claim 29,
characterized by
h) adjusting the thermal switching device by bending the angled-away fixed contact,
according to method step g).
31. Method according to Claim 30,
characterized by
h') adjusting the thermal switching device by acting on the fixed contact by means
of the rocking lever, a projection that reaches from the rocking lever under the fixed
contact being brought up to the fixed contact from below, according to method step
g).
1. Système de commutation thermique, en particulier un régulateur, limiteur ou protecteur
de température à bilame, comprenant
- un boîtier (1) avec un creux (2),
- un élément thermosensible qui est agencé dans une partie inférieure (3) du creux
(2),
- une piste de contact (6) présentant un contact mobile (7) et un contact fixe (8)
qui est opérationnelle entre deux contacts de raccordement (9, 10) agencés sur le
boîtier (1),
- un élément de transmission (11) qui transmet le mouvement de l'élément thermosensible
au contact mobile (7) de la piste de contact (6),
caractérisé en ce que
- l'élément de transmission (11) est un levier pivotant logé de façon unilatérale
au bord supérieur (17) du creux (2), le levier mettant sous charge le contact mobile
(6) avec une deuxième saillie (14), et mettant sous charge la face supérieure de l'élément
thermosensible sous la forme d'une plaquette bimétallique (4) avec une première saillie
inférieure (13) ou passant à la partie supérieure de l'élément thermosensible réalisé
intégralement avec celui-ci sous la forme d'un élément fusible (50) ou étant fixé
à cette partie supérieure.
2. Système de commutation thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier pivotant (12) peut être chargé par ressort par un élément à ressort (15),
séparément de la charge du contact mobile (7), contre l'élément thermosensible.
3. Système de commutation thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (19) du levier pivotant (12) s'étend à peu près perpendiculairement
à la direction d'extension longitudinale de la piste de contact (6).
4. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le levier pivotant (12) présente à sa première extrémité un élargissement en forme
de T pour former l'axe de pivotement (19).
5. Système de commutation thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (19) est inséré dans une cavité de palier correspondante (18)
au bord supérieur (17) du creux (2).
6. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'à l'état de montage final, l'axe de pivotement (19) est fixé depuis la base (20) du
contact mobile (7) dans la cavité de palier (18).
7. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément à ressort séparé (15) est une lame à ressort découpée dans la surface du
contact mobile (7).
8. Système de commutation thermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément à ressort (15) met sous charge une troisième saillie supérieure (16) du
levier pivotant (12).
9. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au levier pivotant (12), une quatrième saillie supérieure (21) est prévue qui présente
à peu près la même distance radiale depuis l'axe de pivotement (19) que la première
saillie inférieure (13).
10. Système de commutation thermique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la quatrième saillie supérieure (21) est un verrouillage de rappel.
11. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au levier pivotant (12), une cinquième saillie latérale (22) s'éloignant de l'extrémité
de pivotement libre de celui-ci est prévue qui est agencée sous le contact fixe (8)
ou rentre sous celui-ci.
12. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la base (20) du contact mobile (7) est recouverte d'un élément de contact de raccordement
en forme de U.
13. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la base (20) du contact mobile (7) est plus large que la largeur libre intérieure
de l'élément de contact de raccordement en forme de U.
14. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la deuxième saillie supérieure (14) pour la mise sous charge du contact mobile (7)
est réalisée comme un élargissement en forme de T du levier pivotant (12).
15. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la troisième saillie supérieure (16) s'éloigne du bord supérieur de l'élément de
transmission (11) comme un tenon.
16. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la première saillie inférieure (13) est agencée à peu près au niveau de l'axe longitudinal
central (23) du creux (2), la deuxième saillie supérieure (14) dépasse l'axe longitudinal
central (23) du creux (2) par rapport à l'axe de pivotement (19), et la troisième
saillie supérieure (16) est agencée entre l'axe longitudinal central (23) du creux
(2) et l'axe de pivotement (19).
17. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément thermosensible est une plaquette sensible bimétallique (4).
18. Système de commutation thermique selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'entre la plaquette bimétallique et le levier pivotant (12), une plaquette d'acier
(30) se bombant de façon bistable est agencée qui est au bord maintenue vers le haut.
19. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes
17 et 18, caractérisé en ce que le creux (2) est substantiellement ouvert dans sa partie inférieure (3) et présente
un bord d'appui (5) orienté vers l'intérieur pour la plaquette bimétallique.
20. Système de commutation thermique selon la revendication 19, caractérisé en ce que la plaquette bimétallique dans son état bombé vers le bas dépasse du creux (2).
21. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le contact fixe (8) est coudé à l'intérieur du creux (2) en direction de l'élément
thermosensible.
22. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au bord supérieur (17) du creux (2), deux cavités de palier identiques, opposées (18)
pour l'insertion de l'axe de pivotement (19) du levier pivotant (12) sont réalisées.
23. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les deux cavités de palier (18) sont agencées dans des renfoncements de type tranchée
(40).
24. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les renfoncements de type tranchée (40) s'étendent dans des saillies de boîtier (41)
qui s'éloignent de la partie centrale du boîtier (1) recevant le creux (2), en étant
diamétralement opposées.
25. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au fond des deux renfoncements de type tranchée (40), des tenons de fixation (45)
sont formés qui plongent dans les évidements de fixation (46) des contacts (7, 8)
et/ou des contacts de raccordement (9, 10).
26. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16
ou 21 à 25, caractérisé en ce que l'élément fusible (50) repose sur une plaque de transfert thermique (55) qui ferme
la face inférieure du creux (2) au moins partiellement.
27. Système de commutation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le contact mobile (7) met sous charge le contact fixe (8) en partant de l'élément
thermosensible.
28. Procédé de fabrication d'un système de commutation thermique, notamment d'un régulateur
ou limiteur de température à bilame selon la revendication 17,
caractérisé par les étapes suivantes consistant à :
a) prévoir un boîtier (1) avec un creux (2) au niveau du centre de boîtier, le creux
étant substantiellement ouvert sur sa face inférieure et munie d'éléments d'appui
pour un élément thermosensible sous la forme d'une plaquette sensible bimétallique
(4), et insérer le boîtier dans une machine automatique de fabrication ;
b) insérer automatiquement la plaquette sensible bimétallique ;
c) insérer automatiquement un élément de transmission (11) réalisé comme un levier
pivotant logé de façon unilatérale, le levier pivotant présentant à son extrémité
de palier un axe de palier qui est inséré dans une cavité de palier au bord supérieur
du creux ;
d) insérer automatiquement le contact fixe (8) dans un creux de boîtier réalisé à
cet effet ;
e) insérer automatiquement le contact mobile (7) et ensuite appliquer automatiquement
un contact de raccordement qui fixe le contact mobile dans la position de montage
final dans le boîtier,
f) le contact mobile étant découpé comme une lame au niveau de sa surface de contact
afin de former un élément à ressort séparé pour pousser le levier pivotant contre
l'élément thermosensible.
29. Procédé selon la revendication 28,
caractérisé par l'étape consistant à
g) retourner la languette de fixation s'éloignant des éléments de raccordement autour
de sections de boîtier selon l'étape f).
30. Procédé selon la revendication 29,
caractérisé par l'étape consistant à
h) ajuster le système de commutation thermique par cintrage du contact fixe coudé
selon l'étape g).
31. Procédé selon la revendication 30,
caractérisé par l'étape consistant
h') ajuster le système de commutation thermique par mise sous charge du contact fixe
par le levier pivotant, une saillie rentrant sous le contact fixe depuis le levier
pivotant étant amenée par le bas jusqu'au contact fixe selon l'étape g).