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Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler mit we-
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nigstens einem auf einem in einem Gehäuse angeordneten flachen Träger
angeordneten Schnappschalter, dessen Betätigungselement über ein Kopplungsglied
mit einem mit einem flüssigen oder gasförmigen,durch die zu regelnde Temperatur
beeinflußten Ausdehnungsmedium gefüllten Ausdehnungsglied gekoppelt ist, durch das
bei Erreichen eines einstellbaren Temperaturwertes der Schnappschalter betätigbar
ist.
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Bei einem aus der DT-OS 2 058 511 bekannten Temperaturregler zur Steuerung
von Elektrowärmegeräten erfolgt die Betätigung des Schnappschalters durch das Ausdehnungsglied
über eine an dem flachen Träger angeschraubte, elastisch verschwenkbare Platte,
die über in entsprechenden Bohrungen des Trägers geführte Druck stäbe mit auf der
gegenüberliegenden Seite des Trägers angeordneten Schaltwippen gekoppelt ist. Der
Herstellungsaufwand für diesen Temperaturregler ist verhältnismäßig hoch; auch ist
die Justierung, die an mehreren Stellen mittels Justierschrauben vorgenommen werden
muß, nicht ganz einfach. Davon abgesehen kann der Temperaturregler nur unter Umständen
zum Einsatz kommen, bei denen eine übermäßig große Erwärmung des Trägers und des
ganzen Temperaturreglers nicht zu befürchten ist, weil sonst die Gefahr besteht,
daß sich die Verschraubung der schwenkbaren Platte und der Schaltwippen mit dem
Träger wegen der unterschiedlichen Ausdehnungsverhältnisse der Schrauben und des
Trägers mit der Zeit löst.
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Es gibt aber eine ganze Reihe von Verwendungszwecken, bei denen der
Temperaturregler über längere Zeiträume wechselnden, höheren Temperaturen ausgesetzt
ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Temperaturregler zu schaffen,
der sich durch einen einfachen schraubenlosen Aufbau auszeichnet und der von seiner
Konstruktion her für den Einsatz im Bereiche höherer Temperaturen (d.h. höher als
ca. 1000C) geeignet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Temperaturregler
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement des Schnappschalters
mit einem durch eine Öffnung des flachen Trägers ragenden geschlossenen Rähmchen
gekuppelt ist, das federnd mit dem Träger verspannt ist, wobei das Ausdehnungsglied
zwischen dem Rähmchen und dem Gehäuse angeordnet ist.
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Bei dieser Konstruktion können der Träger und das Rähmchen aus keramischem
Material bestehen, so daß höchste Temperaturbeständigkeit gegeben ist. Das Rälnchen
selbst ist ebenso wie der Träger ein einfaches Bauteil, das leicht montiert werden
kann. Das Rähmchen kann durch eine Druckfeder gegen die dem Schnappschalter abgewandte
Seite des Trägers abgestützt sein, wobei die Druckfeder dann in dem Rähmchen angeordnet
sein kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anordnung derart getroffen
sein, daß der Schnappschalter eine durch die Öffnung des Rähmchen hindurchgehende
und einen beweglichen Schaltkontakt tragende Schaltfederzunge aufweist, die in dem
durch das Rähmchen unbeeinflußten Zustand durch eine zugeordnete Schnappfeder in
einer definierten Schaltstellung gehalten ist. Dadurch wird erreicht, daß das Rähmchen
bei übermäßiger Verstellung den Schnappschalter und insbesondere dessen Schalt-
oder Schnappfeder nicht beeinträchtigen kann. Der Schnappschalter ist deshalb gegen
das sogenannte "Uberdrücken" geschützt.
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Sehr einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn der Schnappschalter
in einer im wesentlichen U-förmigen gehäuseartigen Halterung angeordnet ist, die
mit dem Träger schraubenlos verbunden ist. Dazu kann die Halterung mit dem Träger
mittels einer Steckverbindung verbunden sein, wobei der Träger einen angeformten
Ansatz aufweisen kann, an dem die Halterung verriegelt ist. Auch ist eine Verklebung
denkbar.
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In die Halterung kann mit Vorteil ein die feststehenden Kontakte des
Schnappschalters tragendes1 aus Isoliermaterial bestehendes Kontaktträgerteil eingesetzt
sein, wobei die Halterung dann durch das Kontaktträgerteil gleichzeitig mit dem
Träger verbunden sein kann.
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An dem Kontaktträgerteil sind die feststehenden Kontakte in einem
vorbestimmten Abstand gehalten. Dieser Kontaktabstand bestimmt den Schaltpunkt des
Schnappschalters.
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Abhängig von dem jeweiligen Einsatz zweck des Temperaturreglers ist
die sogenannte Schaltdifferenz unterschiedlich, d.h. der Temperaturbereich zwischen
dem Ein- und Aus-Schaltpunkt ist unterschiedlich. Er kann bei Temperaturreglern
für die Verwendung in Eleizkesseln etwa bei 100 liegen, während Temperaturregler
für Haushaltsmaschinen eine kleinere Schaltdifferenz aufweisen müssen.
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Durch einfaches Austauschen des Kontaktträgerteiles kann damit der
Temperaturregler auf die jeweilige Schaltdifferenz eingestellt werden, ohne daß
dazu komplizierte Nachjustierarbeiten erforderlichen wären. Diese Einstellung der
Schaltdifferenz durch Austausch des Kontaktträgerteiles ist sehr präzise.
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Als konstruktiv besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn
das Kontraktträgerteil in Gestalt eines U-förmigen Rahmens ausgebildet ist, an dessen
Schenkel innen die feststehenden metallischen Kontakte sitzen und in dessen Öffnung
die den beweglichen Kontakt tragende Schaltfederzunge ragt.
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Die Halterung für den Schnappschalter kann im übrigen als Metallblechformteil
ausgebildet und mit einer elektrischen Anschlußeinrichtung versehen sein, so daß
sie gleichzeitig die Stromzuleitung für die Schalt zunge und damit den beweglichen
Kontakt bildet.
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Schließlich ist es denkbar, daß das einseitig offene Gehäuse,in welches
der Träger eingesetzt ist, seitlich angeformte Halterungsarme trägt, die Teile des
eingesetzten Trägers untergreifen und die gegen den Träger verspannt sind.
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Um den Regelbereich entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen verstellen
zu können, kann in das Gehäuse ein von außen betätigbares Stellglied eingefügt sein,
wobei das Ausdehnungsglied dann zwischen dem Stellglied und dem Rähmchen angeordnet
ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Einen Temperaturregler gemäß der Erfindung
in der Draufsicht, Fig. 2 den Temperaturregler nach Fig. 1, geschnitten längs der
Linie II-II der Fig. 1 in einer Seitenansicht, Fig. 3 den Temperaturregler nach
Fig. 1, in einer Seitenansicht, Fig. 4 den Temperaturregler nach Fig. 1, in einer
Ansicht gemäß Fig.3 mit abgenommener Schutzhaube des Schnappschalters, Fig. 5 den
Träger mit zugeordnetem Schnappschalter des Temperaturreglers nach Fig. 1 in einer
Ansicht von unten, Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5, in perspektivischer Darstellung,
Fig.
7 die Anordnung nach Fig. 6 in einer Seitenansicht und Fig. 8 die Anordnung nach
Fig. 7, geschnitten längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7 in einer Seitenansicht.
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Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Temperaturregler weist ein als
Blechformteil ausgebildetes, einseitig offenes, topfartiges Gehäuse 1 auf, an dem
eine Nabe 2 angeformt ist, die eine Gewindebohrung umschließt, in welche eine ein
Stellglied bildende Gewindespindel 3 eingeschraubt ist, die einen Betätigungsansatz
4 aufweist. Mit der Gewindespindel 3 ist eine Anschlagnase 5 drehfest verbunden,
der ein entsprechender Anschlag 6 des Cehäuses 1 zugeordet ist, welcher im Zusammenwirken
mit der Anschlagnase 5 den Drehwinkel der Gewindespindel 3 begrenzt.
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Das Gehäuse 1 ist unten durch einen flachen, plattenartigen Träger
7 abgeschlossen, der seitlich angeformte Fortsätze 8 (Fig. 4, 5) aufweist, denen
an dem Gehäuse 1 angeformte Halterungsarme 9 zugeordnet sind, die die Fortsätze
8 untergreifen und die gegen die Fortsätze 8 verspannt sind.
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Auf der Unterseite des Trägers 7 ist ein Schnappschalter 10 befestigt,
dessen Betätigung über ein geschlossenes1 im wesentlichen quadratisches Rähmchen
11 erfolgt, das mit seinen Schenkeln durch eine entsprechende Öffnung 12 des Trägers
7 ragt.
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Das Rähmchen 11 und der Träger 7 können aus keramischem Material hergestellt
sein.
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Das Rähmchen 11 ist gegen die Oberseite des Trägers 7 über eine Druckfeder
13 abgestützt, die in eine entsprechende Vertiefung 14 des Trägers 7 eingesetzt
ist und sich gegen den oberen Querschenkel 15 (Fig. 6) des Rähmchens 11 abstützt,
derart, daß die Druckfeder 13 innerhalb der öffnung des Rähmchens 11 liegt.
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Zwischen dem oberen Querschenkel 15 des Rähmchens 11 und dem durch
die Gewindespindel 3 gebildeten Stellglied ist ein Ausdehnungsglied in Gestalt einer
Druckdose 15 angeordnet, die gegen den Träger 7 über eine eigene Druckfeder 16 abgestützt
ist und die silber eine Kapillarleitung 17 (Fig. 1) mit einem Wärmefühler 18 verbunden
ist.
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Die Druckdose 15, die Kapillarleitung 17 und der Wärmefühler 18 sind
mit einem Ausdehnungsmedium gefüllt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß
bei einer Erwärmung des Temperaturfühlers 18 die Druckdose 15 eine axiale Aufweitung
erfährt und damit auf das Rähmchen 11 eine, bezogen auf Fig. 2,nach unten gerichtete
Druckkraft ausübt, die eine entsprechende Verstellbewegung des Rähmchens 11 ergibt.
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Der auf der Unterseite des Trägers 7 angeordnete Schnappschalter 10
weist eine gehäuseartige, als Blechformteil ausgebildete, einseitig offene halterung
19 (Fig. 7, 8) von etwa U-förmiger Querschnittsgestalt auf. Die Halterung 19 ist
endseitig mit einem winklig abgebogenen Ansatz 20 versehen, der in eine entsprechende
Öffnung des Trägers 7 eingreift und damit die halterung 19 unverschieblich fixiert.
Im übrigen liegt die Halterung 19 zwischen zwei an der Unterseite des Trägers 7
angeformten Leisten 21 mit denen sie mittels einer durchgehenden Steckachse 22 unverlierbar
verbunden ist.
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In der Halterung 19 ist, wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen, eine
Schaltfeder 23 angeordnet, die endseiti mittels Nieten 240 mit der iialterung 19
elektrisch leitend verbunden ist, während sie anderenends einen beweglichen Kontakt
24 trägt. Mit der Schaltfeder 23 ist im Bereiche des beweglichen Kontaktes 24 eine
Schnappfeder 25 verbunden, die sich gegen ein Widerlager 26 der Halterung 19 abstützt
und im übrigen derart bemessen ist, daß die Schaltfeder 23 und der an dieser angeordnete
bewegliche Schaltkontakt 24 zwei definierte Schaltzustände einnehmen können, von
denen einer in Fig. 2 dargestellt ist.
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Diesen beiden definierten Schaltzuständen sind zwei feststehende Kontakte
27, 28 zugeordnet, die1 jeweils mit elektrischen Anschlußsteckern 29, 30 verbunden1
in einem aus Isoliermaterial bestehenden Kontaktträgerteil 31 angeordnet sind.
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Das Kontaktträgerteil 31 ist, wie beispielsweise aus Fig. 4 zu entnehmen,
in Gestalt eines geschlossenen, im wesentlichen viereckigen Rahmens ausgebildet,
dessen Querschenkel 32 auf ihrer Innenseite die feststehenden Kontakte 27, 28 tragen,
wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Schaltfeder 23 mit dem beweglichen
Kontakt 24 in die öffnung 33 des Kontaktträgerteiles 31 ragt und so wahlweise mit
einem der beiden einander gegenüberliegend angeordneten, feststehenden Kontakte
27, 28 in Eingriff kommen kann.
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Das Kontaktträgerteil 31 weist einen angeformten Ösenteil 34 auf,
der eine an dem Träger 7 angeformte Nase 35 umgreift und damit eine zusätzliche
Befestigung der Halterung 19 an dem Träger 7 ergibt.
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An der Halterung 19 ist schließlich noch ein elektrischer Steckkontakt
36 angeformt, der damit die elektrische Verbindung
zu der Schaltfeder
23 und damit zu dem feststehenden Kontakt 24 herstellt.
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Der Schnappschalter 10 ist im übrigen durch eine aufgesteckte Elaube
37 abgedeckt, die im wesentlichen an den Steckkontakten 29, 30, 36 sowie gegebenenfalls
mittels seitlich angeformter und mit entsprechenden Öffnungen der Halterungsarme
9 zusammenwirkender Rastnasen lösbar an dem Träger 7 bzw. dem Gehäuse 1 befestigt
ist.
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Der insoweit beschriebene Temperaturregler wirkt wie folgt: Liegt
die auf dem Temperaturfühler 18 einwirkende Temperatur unterhalb der unteren Schalttemperatur
des Temperaturreglers, so ist das Rähmchen 11 durch das Ausdehnungsdehnungsglied
15 im wesentlichen unbeeinflußt, so daß die Druckfeder 13 das Rähmchen 11 bezüglich
des Trägers 7 (vergl. Fig. 2) nach oben drückt. Die durch die Öffnung des Rähmchens
11 verlaufende Schaltfeder 25, gegen die sich das Rähmchen 11 über eine Kröpfung
38 der Schaltfeder 23 abstützt, ist deshalb durch die Druckfeder 13 nach oben durchgedrückt,
so daß der Schnappschalter 10 einen Schaltzustand einnimmt, bei dem der bewegliche
Kontakt 24 an dem oberen feststehenden Kontakt 28 anliegt. Die von der Druckfeder
13 ausgeübte Federkraft ist naturgemäß grösser als die von der Schaltfederzunge
23 herrührende Federkraft.
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Steigt die von dem Temperaturfühler 18 gemessene Temperatur an, so
drückt das sich einseitig gegen die Gewindespindel 3 abstützende Ausdehnungsglied
15 das Rähmchen 11 bezüglich des Trägers 7 - bezogen auf Fig. 2 - nach unten, wobei
die Federkraft der Druckfeder 13 überwunden wird.
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Damit gibt das Rähmchen 11 die Schaltfeder 23 frei, so daß diese unter
der Einwirkung der Schnappfeder 25 bei Erreichen des Schaltpunktes in die in Fig.
2 dargestellte andere Stellung überführt wird, welche der anderen definierten
Schaltstellung
des Schnappschalters 10 entspricht.
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Die Temperatur, bei der das erwähnte Umschalten der Schaltfeder 23
in den Zustand nach Fig. 2 durch das Ausdehnungsglied 15 ausgelöst wird, kann durch
entsprechende Verstellung der Gewindespindel 3 eingestellt werden.
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Sollte die Gewindespindel 3 aber ganz in die Nabe 2 eingeschraubt
sein, d.h. mit ihrer Stirnfläche auf den tiefsten Punkt stehen und sollte andererseits
dabei an dem Temperaturfühler 18 eine verhältnismäßig hohe Temperatur auftreten,
so wird das Rähmchen 11 um einen verhältnismäßig großen Verstellweg bewegt. Dadurch
kann aber der Schnappschalter 10 nicht beeinträchtigt werden, weil das Rähmchen
11 einfach von der Schaltfeder 23 dann abgehoben wird und einen praktisch unbeschränkten
Uberzieh- oder Uberdrückweg zur Verfügung hat.
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Das Kontaktträgerteil 31 bestimmt den Abstand der beiden feststehenden
Kontakte 27, 28 und damit die Schaltpunkte und die sogenannte Schaltdifferenz. Um
den Temperaturregler den jeweiligen Erfordernissen des Einsatzzweckes anzupassen,
braucht lediglich ein Kontaktträgerteil 31 eingesetzt zu werden, dessen Kontaktabstand
jeweils die gewünschte Größe aufweist. Das Kontaktträgerteil 31 ist in der Halterung
19 durch einfachelumgebogene Lappen 40 gehaltert (Fig. 2).
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Temperaturregler
lediglich einen einzigen Schnappschalter 10 auf. Es ist jedoch ohne weiteres möglich,
mehrere solcher Schnappschalter nebeneinander liegend vorzusehen, wobei dann die
einzelnen Schaltzungen 23 nebeneinander angeordnet sind. Auch sind Konstruktionen
denkbar, bei denen auf das Stellglied in Gestalt der Gewindespindel 3 verzichtet
ist, wenn dies die Umstände des Einzelfalles erlauben.
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Die Gewindespindel 3 enthält eine koaxiale Bohrung 51, die durchgehend
ausgebildet sein kann. In die Bohrung 51 ist ein Justierglied 50 in Gestalt eines
glattwandigen, zylindrischen Bolzens eingefügt, der in der Bohrung 51 im Preßsitz
gehalten ist.
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Die bei der Fertigung erfolgende Justierung des Temperaturreglers
kann damit in einfacher Weise geschehen. Hierzu wird das Justierglied 50 zunächst
in die theoretisch richtige Stellung gebracht, bei der der Temperaturregler justiert
werden soll. Im unjustierten Zustand ist das Justierglied 50 bündig mit der Stirnfläche
der Gewindespindel 3. Werden die Gewindespindel 3 festgespannt und das Justierglied
5, beispielsweise mittels einer hydraulischen Vorrichtung, gegen die Druckdose 15
verschoben, so wird der Schnappschalter 10 bei Erreichen der vorbestimmten Position
betätigt. Dabei muß naturgemäß der Wärmefühler 18 auf der jeweils gewünschten Temperatur
gehalten sein.
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Die Betätigung des Schnappschalters 10 kann dazu ausgenützt werden,
mittels seiner Kontakte die hydraulische Vorrichtung zu stoppen. Damit behält das
Justierglied 50 seine erreichte Stellung gegenüber der Gewinde spindel 3 und der
Druckdose 15 bei, womit die selbsttätig durchgeführte Justierung abgeschlossen ist.
Wegen des Preßsitzes, in dem das Justierglied 50 in der Bohrung 51 gehaltert ist,
sind das Justierglied 50 und die Gewindespindel 3 sodann gegeneinander fixiert.
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Schließlich ist noch zu erwähnen, daß die Halterung 19 an dem Träger
7 auch mittels einer Klebeverbindung befestigt sein kann, wozu erforderlichenfalls
ein hoch temperaturfester Klebstoff Verwendung findet.