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Temperaturschutzschalter für Rohrheizkörper Die Erfindung betrifft
einen Temperaturschutzschalter für eine Heizdrahtwendel aufweisende Rohrheizkörper,
bestehend aus einem Gehäuse mit wenigstens einem darin angeordneten Schaltkontakt,
einem Bimetallfühler und einem von diesem gesteuerten, mit den Schaltkontakten zusammenwirkenden
Stromübertragungsglied, das selbst federnd ausgebildet oder von einer Feder belastet
ist und in der Einschaltstellung von der Federkraft gehalten ist.
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Es sind Temperaturschutzschalter bekannt, die einen einseitig fest
eingespannten Bimetallstreifen aufweisen, der in seiner
Einschaltstellung
einem Schaltkontakt fest aufliegt. Wird er bis über eine kritische Temperatur erwärmt,
so hebt er langsam von dem Kontakt ab und unterbricht somit den Stromkreis.
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Ferner sind dosenförmige Temperaturschutzschalter bekannt, die mit
einer Bimetall-Schnappscheibe arbeiten (DT-PS 1 790 103). Bei diesen steuert die
in einer Kammer an einer Stirnseite des zylindrischen Gehäuses befindliche Bimetall-Schnappscheibe
ein Stromübertragungsglied, das mit den Schaltkontakten an der anderen Stirnseite
des Gehäuses zusammenwirkt. Die Abmessungen eines solchen Temperaturschutzschalters
können zwar klein gehalten werden, jedoch ist ihre Form für den Einbau in einen
Rohrheizkörper ungeeignet, was auch für die meisten anderen Thermostaten gilt, weil
die Anschlüsse und Schaltkontakte entweder auf einer Stirnfläche oder an der Mantelfläche
bzw. am Übergang derselben des Gehäuses angeordnet sind, so daß sie sich nur zum
Anbau an einer speziellen Montagefläche eignen. Eine solche ist bei Rohrheizkörpernnicht
vorhanden. Der Schalter muß deshalb in einem Hohlraum am Kopf des Rohrheizkörpers
oder vollständig außerhalb desselben angeordnet werden. Dann ist er aber nicht dort
angeordnet, wo kritische Temperaturen auftreten können, nämlich im Innern des Rohrheizkörpers.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen speziell für Rohrheizkörper
geeigneten Temperaturschutzschalter bereitzustellen, der an jeder beliebigen, insbesondere
an thermisch kritischen Stellen in den Rohrheizkörper eingebaut werden kann, ohne
daß hierzu umfängliche Montagearbeiten notwendig sind, wobei die Ansprechgeschwindigkeit
und die Schalthysterese bei gleichzeitig maximalem Schalthub und exakt reproduzierbarem
Schaltpunkt minimal sein soll.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse als
länglicher Zylinder mit einem dem Innendurchmesser des Mantelrohrs des Rohrheizkörpers
entsprechenden Außendurchmesser ausgebildet und an beiden Seiten mit Abschlußbolzen
zum Anschließen der Heizdrahtwendel versehen ist, und daß der Bimetallfühler sich
auf einer inneren Stützfläche des Gehäusemantels abstützt und von dem Stromübertragungsglied
das sich in Längsrichtung des Zylinders erstreckt, übergriffen ist.
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Dadurch ist es in einfacher und kostensparender Weise möglich, den
Temperaturschutzschalter innerhalb des Mantelrohrs des Rohrheizkörpers anzuordnen,
weil die Heizdrahtwendel des Rohrheizkörpers nur auf die beiden an der Stirnseite
des Gehäuses angeordneten Bolzen aufgeschoben werden muß, so daß sich eine gehäuseinnere
Rückführung des Temperaturschutzschalters erübrigt, die bei Schaltern mit an einer
Stirnseite angeordneten Schaltkontakten notwendig wäre. Durch die Anordnung innerhalb
des Mantelrohrs des Rohrheizkörpers ist ferner ein optimaler und stets gleichbleibender
Wärmeübergang gewährleistet, so daß die Schaltgenauigkeit dieses Schalters stets
optimal ist. Durch die längszylindrische Ausbildung läßt sich der Schalter leicht
in Rohrheizkörper, die häufig einen geringen Durchmesser aufweisen, einschieben.
Eine gesonderte Fixierung ist nicht erforderlich.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt die Stützfläche für
den Bimetallfühler etwa in der Längsmittelachse des Gehäuses, so daß die Fläche
des Bimetallfühlers und damit seine Stellkraft größtmöglich gestaltet werden kann.
Der Bimetallfühler kann somit däs Stromübertragungsglied entgegen der den Kontaktdruck
herstellenden Federkraft sicher von den Schaltkontakten abheben.
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Der Kontaktdruck kann also so stark bemessen sein, daß ein einwandfreier
Kontakt gegeben ist und keine den Schaltpunkt des
Temperaturschutzschalters
beeinflussende Wärme infolge eines Übergangswiderstandes an den Schaltkontakten
entsteht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stützfläche als Plateau
ausgebildet, der Schaltkontakt zwischen dem Plateau und einem Abschlußbolzen tiefer
angeordnet und das Stromübertragungsglied zu dem Schaltkontakt hin abgebogen. Dabei
ist das Stromübertragungsglied als Federbügel ausgebildet und an seinem dem Schaltkontakt
fernen Ende an dem einen Abschlußbolzen befestigt.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, daß der Federbügel sich an der
dem Plateau gegenüberliegenden Innenmantelfläche des Gehäuses zusätzlich abstützt.
Um den Bimetallfühler nicht festlegen zu müssen, andererseits auf dem Plateau gegen
Verrutschen zu sichern, ist vorgesehen, daß das Stromübertragungsglied einen kegelstumpfförmigen
Vorsprung aufweist, der in ein zentrisches Loch des Bimetallfühlers eingreift.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Stromübertragungsglied
von U-förmiger Gestalt mit zwei rechtwinklig nach außen abgebogenen Kontaktflächen,
die mit je einem beiderseits des Plateaus angeordneten Schaltkontakten zusammenwirken.
Um das U-förmige Stromübertragungsglied einwandfrei zu führen, wirken seine Schenkelinnenflächen
mit den Steilflächen des Plateaus zusammen. Der Kontaktdruck kann dabei so erreicht
werden, daß zwischen dem Stromübertragungsglied und der dem Plateau gegenüberliegenden
Innenmantelfläche des Gehäuses eine sich daran abstützende Blattfeder angeordnet
ist, deren abgebogene Enden den Schenkelaußenflächen anliegen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Abschlußbolzen
in dem Gehäuse versenkt angeordnet, so daß dieselben, wenn sie erfindungsgemäß elektrisch
leitend ausgebildet sind und mit einem
Bund einem inneren Absatz
des Gehäuses aufliegen, keinen unerwünschten Kurzschluß mit dem Mantelrohr des Rohrheizkörpers
bilden können. Auch wird dadurch ein dichter Abschluß zwischen dem Rohrheizkörper
und dem erfindungsgemäßen Temperaturschutzschalter erreicht, so daß der die Heizdrahtwendel
umgebende wärmeleitende, jedoch elektrisch isolierende Stoff, meist MgO-Pulver,
nicht in das Gehäuse des Temperaturschutzschalters gelangen kann, was zum Ausfall
des Schalters führen würde.
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Besonders einfach wird der montagetechnische Anschluß des Temperaturschutzschalters
an die Heizdrahtwendel des Rohrheizkörpers, wenn dieselbe auf den AbsChlußbolzen
aufgeschoben wird.
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Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Schalters erweist sich als
besonders vorteilhaft, wenn der Bimetallfühler eine zweiseitig symmetrisch abgeschnittene
Schnappscheibe ist, die ein "nicht schleichendes also schlagartiges Umschalten mit
zugleich großem Schalthub erlaubt, wobei der von der Federkraft unterstützte Einschalthub
eine kleine Schalthysterese zur Folge hat.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen sowie
anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. t einen Rohrheizkörper mit eingebautem
Temperaturschutzschalter in teilweise abgebrochener, schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Ausführungsform des Temperaturschutzschalters im Längsschnitt; Fig.
3 eine zweite Ausführungsform des Temperaturschutzschalters im Längsschnitt und
Fig.
4 den Temperaturschutzschalter gemäß Fig. 3 in Draufsicht.
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In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines Rohrheizkörpers 1, beispielsweise
für eine Waschmaschine, schematisch gezeigt. Der Rohrheizkörper 1 weist ein Mantelrohr
2 auf, in welchem zentrisch eine Heizdrahtwendel 3 angeordnet und eine nicht gezeigte
Masse, z.B. MgO-Pulver, eingebettet ist. Die Heizdrahtwendel 3 des Rohrheizkörpers
1 ist auf einen innen liegenden Abschlußbolzen 4 des Temperaturschutzschalters 5
bzw. 5' aufgeschoben. An den anderen Abschlußbolzen 4 des Temperaturschutzschalters
ist ein Kabel-Anschlußbolzen 6 angesetzt, der durch den stirnseitigen Abschluß des
Rohrheizkörpers in das Mantelrohr 2 hineingeführt ist. Die in Fig. 2 dargestellte
Ausführungsform eines Temperaturschutzschalters 5 weist ein zylindrisches Gehäuse
7 und an seinen Stirnseiten Absätze -8 und an einer Innenfläche des Gehäusemantels
ein Plateau 9 auf. In die Stirnseiten des Gehäuses 7 sind Abschlußbolzen 4 eingesetzt,
die mit einem Bund 10 dem Absatz 8 aufliegen und das Gehäuse 7 dicht verschließen.
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An der gehäuseinneren Seite eines Abschlußbolzens 4 ist der eine Schenkel
10 eines L-förmigen Stromleiterstücks 11 befestigt, an dessen anderem Schenkel 12
ein Schaltkontakt 13 angeordnet ist. Dieser Schenkel 12 liegt einer bezüglich des
Plateaus 9 tieferen Fläche des Innenmantels auf, die, ebenso wie die Oberfläche
des Plateaus 9 parallel zur Längsmittelachse 14 des Gehäuses 7 verläuft.
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An dem anderen Abschlußbolzen A ist ein in sich federnd ausgebildetes,
sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckendes, an seinem Ende unter Bildung einer
Kontaktfläche 15 abgekröpftes
Stromübertragungsglied 16 befestigt.
Dieses Stromübertragungsglied 16 weist einen kegelstumpfförmigen Vorsprung 17 auf,
der in ein zentrisches Loch 18 einer lose auf dem Plateau 9 angeordneten Bimetall-Schnappscheibe
19 greift und diese somit gegen Verrutschen auf der Oberfläche des Plateaus 9 sichert.
Die Bimetall-Schnappscheibe 19 ist eine an zwei zueinander parallelen, gleichlangen
Seiten abgeschnittene Kalotte (Fig. 4).
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Das Plateau 9 liegt mit seiner Oberfläche etwa in der Längsmittelebene
des Gehäuses 7, so daß die Bimetall-Schnappscheibe 19, wie aus Fig. 4 ersichtlich,
mit größtmöglicher Fläche ausgebildet werden kann. Dadurch bleiben die Schnappeigenschaften
der Bimetall-Schnappscheibe 19 gegenüber denen einer völlig kalottenförmigen Scheibe
weitestgehend erhalten.
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Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform eines Temperaturschutzschalters
5' weist dasselbe Gehäuse wie der in Fig. 2 dargestellte Temperaturschutzschalter
5 auf. Es ist lediglich an jedem Abschlußbolzen 4 ein L-förmiges Stromleiterstück
11 angeordnet.
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Das Stromübertragungsglied 20 ist von U-förmiger Gestalt mit zwei
rechtwinklig nach außen abgebogenen Kontaktflächen 21, die den Schaltkontakten 13
aufliegen. Der Steg 22 des Stromübertragungsgliedes 20 ist parallel zur Oberfläche
des Plateaus 9 ausgerichtet und weist in seinem Zentrum einen nach innen gerichteten
Vorsprung 23 auf. Die Innenflächen der Schenkel 24 des Stromübertragungsgliedes
20 sind von zueinander parallelen Steilflächen 25 des Plateaus 9 geführt, die senkrecht
zur Längsmittelachse 14 des Gehäuses 7 verlaufen. Der Kontaktdruck des Stromübertragungsgliedes
20 wird durch eine Feder 26 hergestellt, die als bügelförmige Blattfeder ausgebildet
ist und die sich an der dem Plateau 9 gegenüberliegenden Innenmantelfläche 27 des
Gehäuses 7 abstützt, Ihre abgebogenen Enden 28 liegen den Schenkeln 24 des
Stromübertragungsgliedes
20 außen an, so daß sowohl die Feder 26 als auch das Stromübertragungsglied 20 in
der Lage unverrückbar festgelegt sind.
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Zwischen dem Plateau 9 und dem Steg 22 des Stromübertragungsgliedes
20 ist eine Bimetall-Schnappscheibe 29 lose angeordnet, die von den Schenkeln 24
des Stromübertragungsgliedes 20 gegen seitliches Verrutschen geschützt ist. Auf
dem Zentrum der Bimetall-Schnappscheibe 29 stützt sich der Vorsprung 23 des Stromübertragungsgliedes
20 ab.
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Um einen leichten Zusammenbau des Temperaturschutzschalters 5' zu
erreichen, ist eine parallel zur Längsmittelachse 14 des Gehäuses 7 und dem Plateau
9 verlaufende Rinne 30 (Fig. 4) vorgesehen, deren längsverlaufende, zueinander parallelen
Wände 31 das L-förmige Stromleiterstück 11 und das Stromübertragungsglied 20 gegen
Verdrehen sichern.