DE3304126A1

DE3304126A1 - Bimetallgesteuerter sprungscheiben-thermoschalter

Info

Publication number: DE3304126A1
Application number: DE19833304126
Authority: DE
Inventors: Herbert 8501 Eckenhaidt Eschenbacher; Walter 8500 Nürnberg Hollweck; Kurt 8502 Zirndorf März
Original assignee: INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Current assignee: INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1984-08-16
Also published as: FR2540669A1; FR2540669B1; US4528541A; DE3304126C2; GB8403241D0; GB2135130A; GB2135130B

Description

3/13 (82523)
1

-4-

TERGAU & POHL

PATENTANWÄLTE HEFNHRSPL. 3 · POSTF. 119347

8500 NÜRNBERG 11

INTER CONTROL Hermann Köhler Elektrik GmbH & Co KG
Schafhofstr. 30, 8500 Nürnberg io

Bimetallgesteuerter Sprungscheiben-Thermoschalter

Die Erfindung betrifft einen bimetallgesteuerten Sprungscheiben-Thermoschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Ein derartiger Thermoschalter ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung 25 30 971 bekannt und dient dazu, die Tcrnperatür einer Heizplatte, beispielsweise eines Haushaltsgerätes, abzutasten und bei Erreichen einer gewissen maximalen Solltemperatur derart auf den Heizstrom einzuwirken, daß die Temperatur der Platte nicht weiter ansteigt. Dies kann dadurch geschehen, daß unmittelbar der Heizstrom durch den Schaltkontakt unterbrochen wird oder daß eine Absenkung oder sonstige Anpassung des Heizstroms an die Wunschtemperatur erreicht wird. Die Bimetallsprungscheibe derartiger Schalter ist in Wärmekontakt an einer Lagerplatte angeordnet, die ihrerseits hängend unter der Heizplatte oder Wärmeübertragungsplatte des Gerätes angeordnet ist. Für eine betriebssichere Funktion der Bimetallsprungscheibe ist es zum einen von Bedeutung, daß die Wölbung der Sprungscheibe von einer konvexen Ruhewölbung über den Totpunkt (Sprungpunkt) hinaus in eine konkave Arbeitswölbung umschnappen kann, zum anderen aber laufend in

-δ-thermischem Kontakt mit der Lagerplatte verbleibt, da nur dadurch ein sofortiges Reagieren der Bimetallwölbung auf den Temperaturverlauf der· Heizplatte sichergestellt ist.

Weiterhin ist es von Bedeutung, daß sich die erste Wölbbewegung der Sprungscheibe beim Hochheizen der Heizplatte nicht unmittelbar auf den durch die Sprungscheibe mittels eines Übertragungsgliedes betätigten

jQ elektrischen Schaltkontaktes überträgt, da daraus eine Erniederung des Schaltkontaktdruckes und gegebenenfalls ein nachteiliges Abbrennen der Schaltkontakte durch schleichende Kontaktöffnung resultieren würden. Aus diesem Grunde ist es bereits bekannt, die Bimetall-Sprungscheibe erst nach einem gewissen Totgang auf den Schaltkontakt einwirken zu lassen, also in der Übertragungsmechanik zwischen Bimetallscheibe und Schaltkontakt ein gewisses Spiel vorzusehen. Um nun sicherzustellen, daß in jeder Betriebsstellung die Bimetallscheibe in gutem thermischem Kontakt an der Lagerplatte anliegt, ist es ebenfalls bereits bekannt gewesen, über das Übertragungselement eine gegen die Grundplatte gerichtete Federvorspannung auf die Bimetallscheibe zu übertragen, wozu im Bereich des Schalters Druckfedem vorgesehen waren.

. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermoschalter zu schaffen, der unter Beibehaltung der für ein sicheres Betriebsverhalten notwendigen thermischen Kontaktierung der Sprungscheibe zur Lagerplatte konstruktiv vereinfacht ist und insbesondere eine einfachere Montage - gegebenenfalls automatisiert - ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 die die Vorspannung auf die Bimetallsprungscheibe ausübende Feder als aus der Kontaktfeder ausgeschnittene Federzunge ausgebil-

χ det ist. Die angestrebte Montageerleichterung ergibt sich daraus, daß die Andruckfeder als integraler Bestandteil der Kontaktfeder gleichsam mit dieser beispielsweise durch nur einen Niet befestigt werden

c kann. Erfahrungsgemäß ist die Montage von federnden Teilen in Gehäusen mittels Herstellungsautomaten nicht ohne weiteres durchführbar, da die Federteile oftmals aus ihrer Montagelage wegspringen. Da im Bereich des Schaltkontaktes keine zusätzliche Feder untergebracht -Q werden muß, sondern die Andruckfeder gleichsam in der Kontaktfeder liegt, kann das Schaltergehäuse auch kleiner dimensioniert werden, wodurch der Thermoschalter auch in kleine zierliche Gerätegehäuse einpassbar ist.

Durch Anspruch 2 ist die Herstellung von Kontaktfeder und -zunge auf einen einzigen Stanzhub und die Montage beider Elemente (Kontaktfeder und Zunge) auf das Einbringen nur eines Teils in das Schaltergehäuse begrenzt .

Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 3 kann das Übertragungsglied auf seiner Unterseite flach ausgebildet sein. Weiterhin ist es nicht notwendig, daß die Zunge - abgesehen von der Ausbuchtung - nach oben aus der Ebene der Kontaktfeder herausgebogen ist. Bei der Abwärtsbewegung wird das Übertragungsglied die Zunge zunächst durch die Kontaktfeder hindurch auf deren Unterseite drücken und erst dann - nach einem gewissen gewünschten Vorlauf - die Kontaktfeder selbst betatigen und den Kontakt öffnen. Eine sichere Beaufschlagung der Kontaktfeder ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruches 4.

Um ein Klemmen der Zunge bei Durchtritt durch die Feder von vorneherein auszuschließen, ist die Zunge gemäß Anspruch 5 an ihrem Freiende mit einer Verbreite-

-t*

rung ausgebildet, die sich bei Abwärtsbewegung des Übertragungsgliedes aufgrund der Längenverkürzung auf die Oberfläche der Kontaktfeder auflegt. Das Übertragungsglied bzw. der Bolzen gemäß Anspruch 4 betätigt also nurmehr die Zunge und diese ihrerseits die Kontaktfeder.

Um ein schlagartiges Öffnen des Schaltkontaktes zu erzielen, ist die Kontaktfeder durch Seitenabbiegungen jQ gemäß Anspruch 6 im Bereich ihres Freiendes versteift.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Thermoschalter

in Ruhestellung;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Thermoschalter

in Öffnungsbeginnstellung;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Thermoschalter in Öffnungsstellung;

Fig.. 4 eine Draufsicht auf eine Kontaktfeder mit integraler Zunge;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Kontaktfeder mit integraler Zunge, verbreitertem Zungenende und seitlichen Abbiegungen;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Kontaktfeder gemäß

Fig. 5;

Fig. 7 eine Rückansicht einer Kontaktfeder in Pfeilrichtung gemäß Fig. 5;
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Der Thermoschalter besteht im wesentlichen aus einem Isolierstoffgehäuse 1, das an seiner Oberseite 2 eine Lagerplatte 3 aufweist, die aus metallischem Werkstoff ausgebildet ist und an ihrer dem Inneren des Isolierstoffgehäuses 1 zugewandten Unterseite 4 einen angeprägten Lagerring 5 zur periphären Abstützung einer

-δι runden Bimetallsprungscheibe 6 aufweist. Die Lagerplatte 3 ist gleichsam nach Art eines metallischen Gehäusedeckels auf das Isolierstoffgehäuse 1 aufgesetzt und dient zur Wärmeübertragung von der in Montageendstellung des Thermoschalters an der Oberseite der Lagerplatte 3 befindlichen, nicht dargestellten Heizplatte.

Im Bereich der Unterseite des Isolierstoffgehäuses 1 befindet sich ein elektrischer Schaltkontakt 7, der jQ aus einem Festkontakt 8 sowie einem Bewegungskontakt 9 besteht, welcher am Schwenkende 10 einer in Biegerichtung der Sprungscheibe 6 verschwenkbaren Kontaktfeder 11 angeordnet ist.

Zur Übertragung der Bimetall-Wölbbewegung auf die Kontaktfeder 11 dient ein bolzenförmiges Übertragungsglied 12, das in einer in Axialrichtung 13 verlaufender' Zentralbohrung 14 verschieblich geführt ist, mit seinem oberen Ende 15 an der Unterseite 16 der Sprungscheibe 6 anliegt und mit seinem unteren Ende 17 auf die Kontaktfeder 11 einwirkt.

Um sicherzustellen, daß die Bimetallsprungscheibe 6 mit ihren Rändern 18 in jeder Betriebsstellung des Schaltkontaktes 7 unter Wärmeschluß anliegt, ist eine Andruckfeder vorgesehen, die als aus der Kontaktfeder 11 freigeschnittene Zunge 19 ausgebildet ist und die Unterseite des Übertragungsgliedes 12 in Richtung der Sprungscheibe 6 beaufschlagt. Die Zunge 19 verläuft entlang der Mittellängslinie 20 der Kontaktfeder 11, ihr Festende 21 geht in das Befestigungsende 22 der Kontaktfeder 11 über.

Im Bereich Ihres Freiendes 23 ist die Zunge 19 mit einer aus der Ebene der Kontaktfeder 11 gegen die

Sprungscheibe 6 vorstehenden Ausbuchtung 30 zur Anlage des unteren Endes 17 des Ubertragungsgliedes 12 angeordnet.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel der Kontaktfeder ist das Freiende 23 der Zunge 19 mit einer verbreiterung .24 versehen, die die Breite der Zunge gegenüber dem Mittelbereich erhöht. Diese derart verbreiterte Zunge ist weiterhin in ihrem Mittelbe-

jQ reich so aus der Kontaktfederebene herausgebogen, daß die Verbreiterung nicht mehr in Deckung mit der Ausnehmung in der Kontaktfederfläche liegt, aus welcher sie ausgeschnitten ist, sondern entlang der Mittellängslinie 20 in Richtung auf das Befestigungsende 22 der

!5 Kontaktfeder 11 zurückversetzt ist. Dies hat zur Folge, daß die Zunge 19 durch das Übertragungsglied 12 nicht mehr durch die Ebene der Kontaktfeder 11 hindurchgedrückt werden kann, sondern vor dem Eintauchen in die Ebene der Kontaktfeder mit den dem Befestigungsende 22 zugewandten Kanten 26 der Verbreiterung 24 auf die Oberfläche der Kontaktfeder aufläuft und diese in Öffnungsrichtung mit nach' unten drückt.

Die Kontaktfeder 11 ist zusammen mit einer Anschlußfahne 27 mittels eines Nietes am Isolierstoffgehäuse 1 befestigt. Ein weiterer Niet 29, der eine weitere Anschlußfahne 31 am Isolierstoffgehäuse 1 haltert, bildet den Festkontakt 8.

—/fo ^

3/13 (82523) TERGAU & POHL

INTTER CONTROL ^fc PATENTANWÄLTE

HEFNERSPL 3 · POSTF. 119347

8500 NÜRNBERG

Bezugszeichenliste

1 Isolierstoffgehäuse

2 Oberseite

3 Lagerplatte

4 Unterseite von

5 Lagerring

6 Bimetallsprungscheibe

7 Schaltkontakt

8 Festkontakt

9 Bewegungskontakt

10 Schwenkende

11 Kontaktfeder

12 Übertragungsglied

13 axiale Richtung

14 Zentralbohrung

15 oberes Ende

16 Unterseite von

17 unteres Ende

18 Ränder v. 6

19 Zunge

20 Mittellängslinie

21 Festende

22 Befestigungsende

23 Freiende

24 Verbreiterung

25 Ausnehmung

26 Ränder

27 Anschlußfahne

28 Niet

29 weiterer Niet

30 Ausbuchtung

31 weitere Anschlußfahne

32 Breite

33 Seitenabbiegungen

ΛΑ

- Leerseite -

Claims

3/13 (82523) -JT-

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Schafhofstr. 30, 8500 Nürnberg 10

Ansprüche
[ 1.yBimetallgesteuerter Sprungscheiben-Thermoschalter

- einer in thermischem Kontakt hängend unter einer Wärmeübertragungs- oder Heizplatte angeordneten, vorzugsweise ringförmigen Lagerplatte, an welcher eine Bimetallsprungscheibe anliegt,

- einem mit der Lagerplatte gehäuseverbundenem elektrischen Schaltkontakt zur Unterbrechung oder Steuerung des Heizstrompfades, der aus einem Festkontakt und einem an einer Kontaktfeder angeordneten, in Biegerichtung der Sprungscheibe verschwenkbaren Bewegungskontakt besteht sowie

- einem Übertragungsglied, das

— in Biegerichtung der Sprungscheibe beweglich geführt ist,

— rnit seinem einen Ende an der Sprungscheibe

unter gegen die Lagerplatte gerichteter Vorspannung einer Andruckfeder anliegt und

— mit seinem anderen Ende die Kontaktfeder mit Vorlaufspiel in Öffnungsrichtung des Schaltkontaktes beaufschlagt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Andruckfeder als aus der Kontaktfeder (11) ausgeschnittene Zunge (19) ausgebildet ist.
2. Thermoschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zunge (19) in Längserstreckungsrichtung der Kontaktfeder (11) verläuft und an ihrem Festende (21) einstückig in das Befestigungsende (22) der Kontaktfeder (11) übergeht.
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3. Thermoschalter nach Ansprüchen 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zunge (19) im Bereich ihres Freiendes (23) mit einer aus der Ebene der Kontaktfeder (11) gegen das Übertragungsglied (12) vorstehenden Ausbuchtung (30) versehen ist.
4. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 1-3,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Übertragungsglied (12) als zwischen der Unterseite (16) der Sprungscheibe (6) und der Oberseite der Zunge (19) in axialer Richtung X13) geführter Bolzen ausgebildet ist, dessen die Zunge (19) oder Kontaktfeder (11) beaufschlagendes unteres Ende (17) einen Durchmesser aufweist, der größer ist als die Breite (32) des durch die Zungenausschneidung durchbrochenen Kontaktfederbereiches.
5. Thermoschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Freiende (23) der aus der Ebene der Kontaktfeder (11) nach oben ausgebogenen Zunge (19) durch Ausschneidung/Ausstanzung gegenüber dem Mitelbereich der Zunge (19) verbreitert ausgebildet ist

33UA ι

und die Zunge (19) in ihrem Mittelbereich eine ihre Erstreckungslange verkürzende weitere Ausbuchtung hat .

Thermoschalter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktfeder (11) an den Längsrändern zumindest im Bereich Ihres Freiendes mit im wesentlichen rechtwinkligen Seitenabbiegungen (33) versehen ist.