DE3687949T2

DE3687949T2 - Abgedichteter elektrischer schalter und befestigung dafuer.

Info

Publication number: DE3687949T2
Application number: DE8686308601T
Authority: DE
Inventors: Henry J Boulanger
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1985-11-04
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2006-11-05
Also published as: US4641121A; EP0223497B1; JPS62163231A; DE3687949D1; JPH0775134B2; EP0223497A3; EP0223497A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrische Schalter und genauer Fluiddichtungen für auf Wärme ansprechende elektrische Schalter und Mittel zum Montieren solcher Schalter an einer Fläche, deren Temperatur überwacht werden soll.
Auf Wärme ansprechende elektrische Schalter werden bei vielen unterschiedlichen Anwendungen verwendet, um ausgewählte Prozeßsteuerungen bereitzustellen. Beispielsweise sind Schalter dieses Typs in der US-Patentschrift 4 349 806 gezeigt und beschrieben, deren Offenbarung hier durch diese Verweisung aufgenommen ist. In solchen Schaltern ist ein auf Wärme ansprechendes Element wie eine thermostatische Schnappscheibe in einer thermisch leitenden Kappe angeordnet, die zu der Schaltergehäuseeinheit gehört. Die Kappe befindet sich in einer Wärmeübertragungsbeziehung mit einer Fläche, deren Temperatur überwacht werden soll. Ausgewählte Änderungen der Temperatur bewirken eine Bewegung des auf Wärme ansprechenden Elements, die auf einen beweglichen Kontakt übertragen wird, um zu veranlassen, daß sich ein elektrischer Schaltkreis in Reaktion auf die Temperaturänderung öffnet oder schließt.
Ein wichtiger Faktor bei der weitverbreiteten Verwendung von thermostatischen Schaltern dieses Typs ist außer ihrem hohen Zuverlässigkeitsgrad die Möglichkeit, die Schalter mit geringen Kosten bereitzustellen. Dies ist wiederum das Ergebnis einer Struktur, die niedrige Materialkosten mit sich bringt, für die Techniken der Massenproduktion gut geeignet ist, leicht zusammenzubauen ist und nur eine geringfügige oder gar keine Eichung erfordert.
Zu den vielen Anwendungen, für die solche thermostatischen Schalter verwendet werden, gehören solche, bei denen die Schalter Feuchtigkeit und einem Fluidfluß unterzogen werden können, z. B. wenn sie für das Kälteerzeugungsentfrosten und Eismaschinensteuerungen verwendet werden. Bei solchen Anwendungen, ist es erforderlich, für den Schalter eine wirksame Dichtung gegen Flüssigkeiten vorzusehen. Um dieser Notwendigkeit entgegenzukommen, wurden Thermostatschalter nach dem Stand der Technik dadurch versiegelt, daß sie in eine Hülse aus einem Kunststoffmaterial gesetzt wurden, die sich um die thermisch leitende Kappe herum erstreckt, und das offene Ende der Hülse, durch das sich die elektrischen Leitungen zu dem Schalter erstrecken, mit Epoxidmaterial gefüllt wurde. Auf diese Weise kann zwar eine wirksame Versiegelung erreicht werden, aber es ergeben sich einige unerwünschte Beschränkungen. Beispielsweise ist die zum Zusammenbau des fertigen, versiegelten Schalters erforderliche Zeit merklich verlängert, z. B. bis zu 16 Stunden, um ein angemessenes Aushärten des Epoxidharzes zu ermöglichen. Dies bindet Lagerraum und erfordert spezielle Halteeinrichtungen zum Halten der Schalter, während das Epoxidharz aushärtet. Außerdem läßt die durch das Epoxidharz vorgesehene zusätzliche Materialmasse den thermostatischen Schalter langsamer auf erfaßte Temperaturänderungen ansprechen, d. h. macht die Vorrichtung weniger empfindlich.
In der US-A 2 667 553 ist ein Thermostatschalter beschrieben, der ein thermisch ansprechendes Element und elektrische Kontakte aufweist, die durch das Element betätigt werden, der sich in einem versiegelten Metallgehäuse befindet, wobei sich das Element nahe bei einer Wand des Gehäuses befindet, so daß es auf die Temperatur dieser Wand anspricht. Anschlüsse, an denen die Kontakte montiert sind, erstrecken sich durch die Gehäusewand und sind durch ein Isoliermaterial damit versiegelt. Isolierte Leiter sind mit den Anschlüssen außerhalb des Gehäuses verbunden, und die Leiter und die Anschlüsse sind in ein Formteil aus Gummi oder Silikonpolymer eingebettet, das um sie herum geformt und mit dem Gehäuse verbunden ist.
In der US-A 2 907 851 ist ein Thermostatschalter offenbart, der an ein Isolierelement montierte Schaltkontakte aufweist, den Abstand der Kontakte von einem auf Wärme ansprechenden Element festlegt, in einem metallischen, becherförmigen Element gehalten ist und durch ein wärmehärtendes Harz eingesiegelt ist, das auch mit den isolierenden Beschichtungen der Leiter eine Siegelverbindung eingeht, die mit den Schaltkontakten verbunden sind. Ebenso ist eine Federklammer offenbart, um den Schalter an einem Rohr zu befestigen, wobei die Basis des becherförmigen Elements um eine Seite des Rohrs paßt und die Klammer um die andere Seite des Rohrs läuft, um in Nuten in der Seite des becherförmigen Elements anzugreifen.
Die AT-A 0 350 302 zeigt einen Thermoschalter, der ein allgemein zylindrisches Gehäuse mit einer ebenen Endfläche aufweist, das gegen eine ebene Fläche durch eine flache Platte gehalten wird, die sich zu Schraubenbefestigungen an beiden Seiten des Gehäuses erstreckt. Die flache Platte paßt um das Gehäuse herum und greift federnd an seiner gekrümmten Oberfläche mit sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen an, die als Hemmschuhe wirken, um eine Bewegung des Gehäuses durch die Platte in einer Richtung von der Fläche weg zu verhindern, gegen die es gehalten wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen thermostatischen Schalter zu verwenden, der für einen weiten Anwendungsbereich brauchbar ist, um die Stückkosten über Massenproduktionstechniken in großem Umfang zu minimieren und dennoch eine wirksame Dichtung für einen solchen Schalter für spezielle Anwendungen vorzusehen, die preisgünstig ist und die Ansprechzeit des Schalters nicht merklich beeinträchtigt oder verschlechtert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung einer verbesserten Dichtung für einen thermostatischen elektrischen Schalter, die deutlich weniger Herstellungszeit erfordert als die abgedichteten Schalter nach dem Stand der Technik. Darüberhinaus liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, eine wirksame Einrichtung zum Montieren eines abgedichteten thermostatischen Schalters an unterschiedlich gestalteten Flächen vorzusehen, deren Temperatur überwacht werden soll.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer Schalter mit einem Gehäuse vorgesehen, das ein metallisches, becherförmiges Element mit einem offenen Oberteil und einer Bodenwand zum Erfassen einer Temperatur umfaßt, sowie eine nach oben stehende Wand, die sich davon weg erstreckt, einem auf Wärme ansprechenden Element, das mit der Bodenwand des becherförmigen Elements thermisch gekoppelt ist, einem stationären und einem beweglichen Kontakt, die in dem Gehäuse montiert sind, wobei der bewegliche Kontakt so angeordnet ist, daß er sich unter dem Einfluß des auf Wärme ansprechenden Elements in und außer Eingriff mit dem stationären Kontakt bewegt, elektrischen Anschlußmitteln, die mit den Kontakten elektrisch verbunden sind und sich vom Inneren des Gehäuses nach außen erstrecken, Leitungen mit einer isolierenden Beschichtung aus Kunststoff, die mit den Anschlüssen außerhalb des Gehäuses verbunden sind und in einem an dem Gehäuse angebrachten Körper aus Kunststoffmaterial gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen in einer Kunststoffhülse gehalten sind, die um den Umfang der nach oben stehenden Wand angeordnet und mit ihr dichtend verbunden sind, so daß sie den offenen Oberteil des becherförmigen Elements verschließt, wobei die Hülse eine Öffnung aufweist, durch die sich die Leitungen erstrecken, und wobei die Öffnung durch das an die Öffnung angrenzende Kunststoffmaterial der Hülse und Abschnitte der Kunststoffbeschichtung der Leitungen, die vereinigt sind, verschlossen ist.
Der rohrförmige Abschnitt kann sich bei einem Ausführungsbeispiel von der Hülse in allgemein paralleler Richtung zu der Längsachse der Hülse erstrecken oder, in einem anderen Ausführungsbeispiel, seitlich allgemein senkrecht zu der Längsachse. Elektrische Leitungen, die mit dem Schalter verbunden sind, erstrecken sich durch den rohrförmigen Abschnitt, wobei entgegengesetzte Wandabschnitte des rohrförmigen Abschnitts in Kontakt stehen und miteinander sowie mit der ausgerichteten Kunststoffisolierung der elektrischen Leitungen vereinigt sind, um eine zweite Abdichtung des rohrförmigen Abschnitts der Hülse zu bewirken.
Der Schalter kann mittels einer Befestigungsplatte, die in optimaler Wärmeübertragungsbeziehung beispielsweise durch Schweißen am Boden der äußeren Fläche des becherförmigen Elements fixiert ist, auf einer Fläche montiert sein, deren Temperatur überwacht werden soll. In einem Ausführungsbeispiel zur Befestigung des Schalters an einem Rohr, dessen Oberfläche überwacht erden soll, weist die Platte zwei Ausnehmungen auf, die jeweils mit der entsprechenden Seitenkante der Platte in Verbindung stehen, um Taschen zur Aufnahme eines Lappens zu bilden, wenn die Platte erst an das becherförmige Element geschweißt ist. Eine Federklammer zum Befestigen an dem Rohr ist allgemein U-förmig, wobei sich ein erster und ein zweiter Schenkel von einem abgeflachten Ausbuchtungsabschnitt erstrecken, und wobei der Ausbuchtungsabschnitt zwei Bügel aufweist, die unter der Bodenfläche des becherförmigen Elements liegen können. Ein Lappen erstreckt sich von jedem Schenkel und liegt zwischen den Streifen und allgemein in der gleichen Ebene wie die Bügel. Die Schenkel sind jeweils mit einem sich nach innen erstreckenden Abschnitt ausgebildet, der auseinandergedrückt werden kann, um über ein Rohr zu passen und den Schalter sicher über die mit dem Rohr thermisch gekoppelte Befestigungsplatte an der Klammer befestigt zu halten.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Befestigungsplatte eine einzige Ausnehmung oder einen Nutabschnitt auf, der sich zwischen zwei entgegengesetzten Enden über die Platte erstreckt, um ein Befestigungselement unterzubringen. Der Nutabschnitt ist mit einer geeigneten Feststelleinrichtung wie einer Öffnung versehen, die einen Vorsprung aufnimmt, der an dem Befestigungselement ausgebildet ist, um dadurch das Element gegen die Bodenfläche des becherförmigen Elements zu verriegeln, wenn die Befestigungsplatte daran geschweißt ist. Das Element kann auf verschiedene Weise gestaltet sein, z. B. als ein relativ flacher, länglicher Bügel mit einer Öffnung an jedem von zwei entgegengesetzten Enden, um geeignete Befestigungselemente zur Befestigung des Bügels und des Schalters an einer Fläche aufzunehmen, deren Temperatur überwacht werden soll. Der Bügel ist bevorzugt mit einer leichten Biegung ausgebildet, um die Handhabung zu erleichtern, so daß der Bügel nicht vor der Installation aus dem Nutabschnitt fällt.
Eine weitere Ausgestaltung des Elements umfaßt einen länglichen Bügel, der einen flachen Befestigungsabschnitt mit einem Vorsprung wie bei dem oben beschriebenen Bügel aufweist sowie einen weiteren Abschnitt, der von dem flachen Befestigungsabschnitt weg und dann wieder auf ihn zu gebogen ist. Der Abschnitt, der sich auf den flachen Befestigungsabschnitt zu erstreckt, ist mit einem allgemein V-förmigen Abschnitt versehen, um ein Rohr unterzubringen, dessen Temperatur überwacht werden soll.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Einzelheiten der Erfindung werden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin ist
Fig. 1 eine Draufsicht von oben auf einen versiegelten, nach der Erfindung hergestellten Schalter, der an einem Rohr montiert ist, dessen Temperatur überwacht werden soll;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Schalters von Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt der Vorderansicht des Schalters von Fig. 1, 2 ohne das Rohr und die Rohrbefestigungsstruktur;
Fig. 4 eine Draufsicht von oben auf eine modifizierte Hülse, die zum Versiegeln des Schalters vor dem Zusammenbau verwendet wird;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Hülse von Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht von oben auf eine weitere modifizierte Hülse vor dem Zusammenbau, die für die elektrischen Leitungen verwendet wird, die sich vertikal von dem Schalter wegerstrecken;
Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, wobei der Schalter die Hülse aus Fig. 6 verwendet;
Fig. 8 eine Ansicht, teilweise im Querschnitt, einer auseinandergezogenen Befestigungsstruktur, die eine Befestigungsplatte und eine Rohrbefestigungsklammer umfaßt, wobei die Querschnittsansicht des Klammerabschnitts auf der Linie 8-8 von Fig. 10 genommen ist;
Fig. 9 eine Draufsicht von oben auf die in Fig. 8 gezeigte Befestigungsplatte;
Fig. 10 eine Perspektivansicht der in Fig. 2 und 8 gezeigten Rohrbefestigungsklammer;
Fig. 11 eine Ansicht, die Fig. 7 ähnlich ist, aber eine modifizierte Befestigungsplatte und ein Element zum Montieren des Schalters an einer Fläche zeigt, deren Temperatur überwacht werden soll;
Fig. 12 eine Seitenansicht der Befestigungsplatte und des Elements von Fig. 11;
Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht des Elements von Fig. 12;
Fig. 14 eine Seitenansicht eines Befestigungsbügels, der zur Befestigung des Schalters an einer ebenen Fläche verwendet wird, deren Temperatur überwacht werden soll; und
Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht des Bügels von Fig. 14.
Die gleichen Bezugszeichen geben in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen jeweils entsprechende Teile an.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnet die Ziffer 10 einen nach der Erfindung hergestellten abgedichteten Schalter, und, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, bezeichnet die Ziffer 14 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung eine neue Befestigungsklammer zum Befestigen des Schalters an einem Rohr 12, dessen Oberflächentemperatur überwacht werden soll.
Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 3 weist der abgedichtete Schalter 10 einen elektrischen Schalter auf, der nach dem oben erwähnten US-Patent 4 349 806 hergestellt ist. Der Schalter 16 weist ein Gehäuse 18 auf, in dem ein stationärer Kontakt 20 und ein beweglicher Kontakt 22 angeordnet sind, wobei der bewegliche Kontakt 22 sich in und außer Eingriff mit dem stationären Kontakt bewegen kann, um unter der Steuerung einer auf Wärme ansprechenden, thermostatischen Scheibe 24 einen elektrischen Stromkreis zu öffnen oder zu schließen, die sich schnappend aus einer gekrümmten Form (z. B. nach oben konkav, wie in Fig. 3 gezeigt) in eine entgegengesetzt gekrümmte Form bewegt (nach oben konvexe Form, hier nicht gezeigt). Die Kontakte 20 und 22 sind jeweils mit den Anschlüssen T1 und T2 elektrisch verbunden (vgl. Fig. 7 und 11), die ihrerseits jeweils mit elektrischen Leitungen L1 und L2 verbunden sind. Jede Leitung L1 und L2 ist jeweils mit einer Schicht 26, 28 aus einem herkömmlichen, elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial wie Polyvinylchlorid (PVC) versehen.
Das Gehäuse 18 des Schalters 16 kann aus einem geformten, elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial ausgebildet sein und weist ein offenes Ende auf, das durch eine wärmeleitende Kappe 30 geschlossen ist, die bei 32 an einen Flansch gebördelt ist, der an dem offenen Ende des Gehäuses 18 ausgebildet ist.
Die Abdichtung für den Schalter 16 weist ein becherförmiges Element 34 aus thermisch gut leitendem Material wie Aluminium auf. Das becherförmige Element 34 weist eine allgemein flache, die Temperatur erfassende Bodenfläche 36 auf sowie eine allgemein zylindrische, nach oben stehende Seitenwand 38, die sich davon wegerstreckt. Die zylindrische Wand 38 ist mit einem Abschnitt mit einem ersten Durchmesser oder einer Ausnehmung ausgebildet, die so gewählt ist, daß sie die Kappe 30 des Schalters 16 dicht aufnimmt, sowie mit einem zweiten Abschnitt mit größerem Durchmesser, der so gewählt ist, daß er einen geeigneten elektrischen Freiraum gegenüber der Fläche des Gehäuses 18 bereitstellt. Der Schalter 16 ist sicher an dem becherförmigen Element 34 montiert, wobei sich die Kappe 30 in dichter thermischer Kopplung mit der Temperaturerfassungsfläche 36 des Elements 34 befindet, z. B. durch Bördeln, oder indem die Wand 38 bei 39 über den an dem Gehäuse 18 ausgebildeten Flansch nach innen gebogen wird.
Eine Hülse 40, die aus einem geeigneten, elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial wie Polyvinylchlorid, bevorzugt dem gleichen Material wie dem für die Beschichtung auf den Leitungen L1, L2 verwendeten ausgebildet ist, weist einen allgemein zylindrischen Abschnitt 42 auf, der über dem Abschnitt der Wand 38 mit dem größeren Durchmesser eng anliegend aufgenommen ist und vollständig um den äußeren Umfang der nach oben stehenden Wand 38 haftend daran befestigt ist, um eine erste Abdichtung zu bilden. Der zylindrische Abschnitt 42 ist bevorzugt mit einer inneren Lippe 42.1 ausgebildet, die innerhalb der Seitenwand 38 angeordnet ist, um die elektrische Trennung zwischen der Seitenwand 38 und dem Gehäuse 18 und den Anschlüssen T1, T2 zu verbessern.
In Fig. 4 und Fig. 5, die eine modifizierte Hülse 40 mit einer zusätzlichen, wahlweise vorgesehenen Erhebung zeigen, die unten beschrieben wird, wobei die Hülse ansonsten die gleiche wie die in Fig. 3 gezeigte vor dem Zusammenbau ist, ist gezeigt, daß die Hülse mit einem flachen, rohrförmigen Abschnitt 44 mit entgegengesetzten, angeflachten Wänden 44.1 und 44.2 ausgebildet ist, der sich von der Hülse in einer seitlichen, allgemein zu der Längsachse des zylindrischen Abschnitt 42 senkrechten Richtung erstreckt. Die Leitungen L1, L2 sind durch den rohrförmigen Abschnitt 44 gezogen, und eine zweite Abdichtung wird dadurch bewirkt, daß man mittels geeigneter Maßnahmen, wie durch Zusammenschweißen des Materials durch Ultraschall, durch die Verwendung von HF-Erhitzung oder durch Klebstoff- oder Lösungsmittelbindung das Kunststoffmaterial von entgegengesetzten, angeflachten Wandabschnitten des rohrförmigen Abschnitts 44 sich miteinander sowie mit ausgerichteten Abschnitten der Kunststoffschichten 26, 28 vereinigen läßt, wie dies bei 44.3 angezeigt ist. Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen, abgedichteten Schalters wurden eine passende Andruckplatte und ein Stempel mit einer allgemein flachen, zugehörigen Fläche mit zwei zylindrischen Nuten über die angeflachten Wände 44.1 und 44.2 mit den mit den Nuten ausgerichteten Leitungen L1, L2 aufeinander zu gebracht, wobei gleichzeitig zwischen der Andruckplatte und dem Amboß durch den Kunststoff HF-Energie übertragen wurde, um das Vinylmaterial zu vereinigen und eine fluiddichte Versiegelung auszubilden.
Wie oben erwähnt, zeigen
Fig. 4 und 5 eine zusätzliche Erhebung 44.4, die wahlweise vorgesehen ist und in Fig. 3 nicht gezeigt ist. Die Erhebung 44.4 kann als Teil der Hülse 40 geformt sein und weist einen nach oben stehenden Abschnitt mit einer kegelförmigen Vertiefung 44.5 und einem elektrischen Sperrabschnitt 44.6 auf, der zwischen den Anschlüssen angeordnet ist und sich nach unten zu der oberen Fläche des Gehäuses 18 erstreckt. Falls gewünscht, kann der Schalter gegen eine Fläche vorgespannt werden, deren Temperatur überwacht werden soll, indem eine herkömmliche Klammer oder ein Bügel über den Schalter gesetzt wird, wobei sich die Erhebung 44.4 durch eine Öffnung in der Klammer oder dem Bügel erstreckt, um den Schalter in einer ausgewählten Position zu halten.
Fig. 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem sich der rohrförmige Abschnitt 44 der Hülse 40' in einer allgemein parallelen Richtung zu der Längsachse des zylindrischen Abschnitts 42 erstreckt. Fig. 6 zeigt die Hülse vor dem Zusammenbau. Die Struktur gleicht ansonsten der von Fig. 3 und braucht nicht nochmals beschrieben werden.
Ein erfindungsgemäß hergestellter, abgedichteter Schalter kann zusammengebaut werden, indem ein Kleber so auf die Seitenwand 38 des becherförmigen Elements 34 aufgebracht wird, daß eine dünne Schicht um den gesamten äußeren Umfang des Abschnitts der Wand 38 mit dem großen Durchmesser verstrichen wird. Jeder geeignete Kleber, der Kunststoff mit Metall binden kann, läßt sich verwenden, im allgemeinen ein feuchtigkeits- und weichmacherbeständiges Polymer, das beispielsweise heißschmelzend oder in einem Lösungsmittel gelöst aufgebracht wird. Der Kunststoffkleber 4475 von 3M hat sich als ein wirksamer Kleber erwiesen, wenn der Kunststoff Polyvinylchlorid ist und das becherförmige Element aus Aluminium besteht. Dieser Kleber enthält Methylethylketon, Polyurethan und Vinylchlorid/-acetatcopolymerharz sowie eine Antioxidationsmischung. Man läßt den Kleber ohne Ankleben aushärten; dann wird der elektrische Schalter 16 in den Becher eingefügt, der dann bei 39 gebördelt wird. Die Hülse 40 wird über den Kleber geschoben, und diese Anordnung wird in eine Werkzeugspannvorrichtung gesetzt, um die Teile zu fixieren und die Leitungen L1, L2 geradezuhalten. Der Kleber wird sehr schnell auf etwa 400ºF erhitzt, z. B. durch Verwendung einer induktiven Heizspule um das becherförmige Element. Unmittelbar nachdem das gewünschte Temperaturniveau erreicht ist, wird die Spule abgeschaltet, woraus sich eine schnelle Abkühlung ergibt, da die Wärme in den restlichen Teil des Schalters diffundiert. Der rohrförmige Abschnitt wird dann mit sich selbst und den Leitungen versiegelt, wobei wie oben erwähnt eine dielektrische Abdichtungsausstattung verwendet wird.
Fig. 8-10 zeigen ein Ausführungsbeispiel zur Montage des abgedichteten thermostatischen Schalters an einem Rohr, dessen Oberflächentemperatur überwacht werden soll. In Fig. 8 ist zu sehen, daß der Bodenabschnitt des becherförmigen Elements 34 mit der Temperaturerfassungsfläche 36 zusammen mit einer Befestigungsplatte 50 und einer Rohrbefestigungsklammer 52 gezeigt ist. Die Befestigungsplatte 50 besteht aus thermisch gut leitendem Material wie Aluminium und ist allgemein flach mit einer maximalen Ausdehnung, die etwa gleich dem Durchmesser der Fläche 36 ist, so daß das Thermostat leichter gehandhabt werden kann, ganz gleich ob die Befestigungsplatte angebracht ist oder nicht. Die Platte 50 ist mit im Abstand angeordneten Ausnehmungen 50.1 zur Aufnahme von Lappen ausgebildet, die jeweils mit zwei entgegengesetzten Enden der Platte in Verbindung stehen.
Die Rohrbefestigungsklammer 52 aus einem relativ festen Material wie Edelstahl ist allgemein U-förmig mit einer abgeflachten Ausbuchtung 54 und daran hängenden entgegengesetzten Schenkeln 56. Die Ausbuchtung 54 ist mit einem ausgeschnittenen Abschnitt 60 von einer Größe zur Aufnahme der Befestigungsplatte 50 ausgebildet, was unten beschrieben wird. Die Schenkel 56, 58 sind jeweils mit einem Arm 62 ausgebildet, der allgemein in der gleichen Ebene liegt wie der betreffende Schenkel, aus dem er gebildet wurde, aber einen Abschnitt am fernen Ende aufweist, der zur Bildung eines Lappens 64 umgebogen ist. Die Länge der Klammer 52 sowie ihre Breite ist so gewählt, daß sie ungefähr gleich dem Durchmesser der kreisförmigen Temperaturerfassungsfläche 36 ist. Die beiden Schenkel 56 sind jeweils mit einem Abschnitt 58 ausgebildet, die nach innen aufeinander zu gekrümmt sind, sowie mit einem nach außen aufgebogenen fernen Endabschnitt 59.
Die Befestigungsplatte 50 ist an der Fläche 36 z. B. durch Ultraschallschweißen befestigt, um die thermische Kopplung zwischen beiden zu optimieren. Die Arme 62 der Klammer 52 werden auseinandergedrückt, und die Platte 50 wird eingefügt, wobei die Lappen in die Ausnehmungen 50.1 eingesetzt sind. Die Klammer und der darauf montierte Schalter werden dann auf ein Rohr gesetzt, das einen größeren Durchmesser als der Abstand zwischen den Abschnitten 58 aufweist, so daß das Rohr dicht gegen die Befestigungsplatte 50 in guter thermischer Verbindung mit dieser gehalten wird. Die Klammer wird auf das Rohr gesetzt, indem die fernen Abschnitte 59 auseinandergespreizt werden.
Fig. 11-15 zeigen die Verwendung einer modifizierten Befestigungsplatte 70. Die Platte 70 ist aus einem thermisch gut leitenden Material wie Aluminium geformt und allgemein flach, bis auf einen einspringenden Nutabschnitt 72, der sich über die Breite der Platte erstreckt. Die Platte 70 mit einem Durchmesser, der allgemein gleich dem Durchmesser der Fläche 36 des becherförmigen Elements 34 ist, um die Handhabung des Schalters zu erleichtern, ist daran angeschweißt. Eine Öffnung 74 ist in der Platte 70 im Nutbereich zu dem unten beschriebenen Zweck ausgebildet. Nach dem Zusammenbau des thermostatischen Schalters wird ein Bügelabschnitt 76 eines Befestigungselements 78 in einen Nutabschnitt 72 gedrückt und darin aufgenommen. Ein Vorsprung 80 ist an dem Bügelabschnitt 76 ausgebildet, der in der Öffnung 74 aufgenommen ist, um das Element 78 in einer ausgewählten Position in der Nut 72 zu verriegeln. Das Element 78 ist allgemein U-förmig, wobei der Bügel 76 einen Schenkel 76 bildet und der zweite Schenkel 82 mit einem allgemein V-förmigen Abschnitt 84 ausgebildet ist, der ein Rohr aufnehmen kann, dessen Fläche überwacht werden soll. Der Schenkel 82 ist auf den Schenkel 76 zu nach hinten zurückgebogen und kann zur Aufnahme des Rohres auseinandergespannt werden. Ein geeignet festes Material mit Federeigenschaften wie Edelstahl kann für die Klammer 78 verwendet werden.
Fig. 14 und 15 zeigen ein weiteres Befestigungselement 86, das aus den gleichen Gründen wie bei den Klammern 52 und 78 ebenfalls bevorzugt aus Edelstahl besteht. Das Element 86 weist einen Bügelabschnitt 76 und einen Vorsprung 80 zur Aufnahme in dem Nutabschnitt 72 der Befestigungsplatte 70 auf, aber es ist allgemein flach mit einer Öffnung 88 an jedem Ende zur Aufnahme von herkömmlichen Befestigungselementen 86, um das Element sicher an einer Fläche zu montieren, deren Temperatur überwacht werden soll. Das Element 90 ist bevorzugt leicht von dem Vorsprung 80 auf ein Ende zu gekrümmt, um eine leicht gebogene Fläche zu bilden, wobei die konvexe Seite der Krümmung von der Temperaturerfassungsfläche 36 des becherförmigen Elements 34 abgewandt ist, um die Handhabung zu erleichtern, so daß der Vorsprung 80 vor der Montage an der zu überwachenden Fläche in der Öffnung 88 gehalten wird. Bei der Installation gibt die Biegung im Bügel 76 unter dem Einfluß der Befestigungselemente 90 nach.
So ergibt sich, daß die zweiteilige Abdichtung mit einem thermisch leitenden, becherförmigen Element aus Metall mit verlängerten Seitenwänden, um eine erste Abdichtung zwischen dem Metallelement und einer Kunststoffhülse zu ermöglichen, sowie die Kunststoffhülse mit einem angeflachten, rohrförmigen Abschnitt zur Ermöglichung einer zweiten Abdichtung zwischen entgegengesetzten, flachen Wandabschnitten des rohrförmigen Abschnitts und sich dort hindurch erstreckende, ausgerichtete Kunststoffschichten von Leitern eine wirksame Abdichtung ergeben, die eine schnelle Ansprechzeit aufweist, d. h. gegenüber Temperaturänderungen empfindlich ist, und es ermöglicht, einen solchen abgedichteten Schalter in einer Weise an einer Fläche zu montieren, deren Temperatur überwacht werden soll, die die Temperaturerfassungsfläche des becherförmigen Elements 34 am besten ausnützt. D.h., die Befestigungsplatten 50 und 70 sind beide direkt in optimaler Wärmeübertragungsbeziehung mit der Temperaturerfassungsfläche angebracht, wobei die Fläche, deren Temperatur überwacht werden soll, gegen die Befestigungsplatte vorgespannt ist. Außerdem befinden sich die Klammer oder der Bügel, die die zu überwachende Fläche direkt kontaktieren, auch in Kontakt mit der Temperaturerfassungsfläche, um das thermische Ansprechen des Schalters zu verbessern. Es versteht sich, daß der Erfindungsumfang vorsieht, das Gehäuse des Schalters 16 so zu modifizieren, daß die Kappe 30 mit einer nach oben stehenden Wand ausgebildet ist, um direkt die Hülse 40 aufzunehmen und damit ein Dichtung zu bilden, und der Allzweckschalter nicht in einem abgetrennten, becherförmigen Element 34 montiert ist.
Nach dem oben gesagten ergibt sich, daß die verschiedenen Aufgaben der Erfindung und weitere vorteilhafte Ergebnisse erreicht sind.

Claims

1. Elektrischer Schalter (10) mit einem Gehäuse (18), das ein metallisches, becherförmiges Element (34) mit einem offenen Oberteil und einer Bodenwand (36) zum Erfassen einer Temperatur umfaßt, sowie eine nach oben stehende Wand (38), die sich davon weg erstreckt, einem auf Wärme ansprechenden Element (24), das mit der Bodenwand des becherförmigen Elements thermisch gekoppelt ist, einem stationären (20) und einem beweglichen (22) Kontakt, die in dem Gehäuse montiert sind, wobei der bewegliche Kontakt so angeordnet ist, daß er sich unter dem Einfluß des auf Wärme ansprechenden Elements in und außer Eingriff mit dem stationären Kontakt bewegt, elektrischen Anschlußmitteln (T1, T2), die mit den Kontakten elektrisch verbunden sind und sich vom Inneren des Gehäuses nach außen erstrecken, Leitungen (L1, L2) mit einer isolierenden Beschichtung (26, 28) aus Kunststoff, die mit den Anschlüssen außerhalb des Gehäuses verbunden sind und in einem an dem Gehäuse angebrachten Körper aus Kunststoffmaterial gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen in einer Kunststoffhülse (40) gehalten sind, die um den Umfang der nach oben stehenden Wand angeordnet und mit ihr dichtend verbunden sind, so daß sie den offenen Oberteil des becherförmigen Elements (34) verschließt, wobei die Hülse eine Öffnung aufweist, durch die sich die Leitungen (L1, L2) erstrecken, und wobei die Öffnung durch das an die Öffnung angrenzende Kunststoffmaterial (44) der Hülse Abschnitte der Kunststoffbeschichtung (26, 28) der Leitungen, die vereinigt sind, verschlossen ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein Teil (18) aus geformtem, elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial umfaßt, an dem die Kontakte befestigt sind, und das ein offenes Ende mit einem Flansch aufweist, um den herum das metallische, becherförmige Element gebördelt ist, und daß eine durchgehende Schicht aus Kleber um die nach oben stehende Wand (38) des becherförmigen Elements (34) vorgesehen ist, um die Kunststoffhülse (40) mit zu versiegeln.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Kunststoffbeschichtung der elektrischen Leitungen (L1, L2) die gleiche ist wie das Kunststoffmaterial der Hülse (40) und sich die Leitungen in einer allgemein senkrechten Richtung zu der Ebene der Bodenwand (36) erstrecken.

4. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Kunststoffbeschichtung der elektrischen Leitungen (L1, L2) die gleiche ist wie das Kunststoffmaterial der Hülse (40) und sich die Leitungen in einer allgemein parallelen Richtung zu der Ebene der Bodenwand (36) erstrecken.

5. Schalter nach Anspruch 1, bei welchem das becherförmige Element (34) einen einspringenden Abschnitt aufweist, der in ausgewählter Entfernung von der nach oben stehenden Wand (38) beabstandet ist, um den gewünschten elektrischen Freiraum zwischen den Anschlüssen bereitzustellen.

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Hülse (40) eine Doppelwand (42, 42.1) aufweist, wobei eine Wand (42) außerhalb der nach oben stehenden Wand (38) des becherförmigen Elements aufgenommen ist und die zweite Wand (42.1) innerhalb der nach oben stehenden Wand (38) des becherförmigen Elements (34) aufgenommen ist.

7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Befestigungsplatteneinrichtung (50, 70) an der Bodenwand (36) des becherförmigen Elements (34) fixiert ist, um den Schalter an einer Fläche zu befestigen, deren Temperatur überwacht werden soll.

8. Schalter nach Anspruch 7, bei welchem die Befestigungsplatteneinrichtung einen Bügel (52) umfaßt, der zwischen der Bodenwand des becherförmigen Elements und einer Befestigungsplatte (50) angeordnet ist, die an der Bodenwand des becherförmigen Elements fixiert ist.

9. Schalter nach Anspruch 8, bei welchem die Befestigungsplatteneinrichtung (50, 70) mit einem Vorsprung (64, 80) an der Befestigungsplatte oder dem Bügel ausgebildet ist und eine Öffnung (50.1, 74) zur Aufnahme des Vorsprungs an der Befestigungsplatte vorgesehen ist, um den Bügel an einer ausgewählten Stelle relativ zu der Bodenwand des becherförmigen Elements zu halten.

10. Schalter nach Anspruch 9, bei welchem der Bügel einen Schenkel einer allgemein U-förmigen Klammer (78) bildet, wobei der andere Schenkel mit einem allgemein V-förmigen Abschnitt zur Aufnahme eines Rohres ausgebildet ist.

11. Schalter nach Anspruch 9, bei welchem der Bügel (86) allgemein flach ist, aber mit einer leichten nach außen gewandten, konvexen Krümmung ausgebildet ist, wobei der Bügel an jedem von zwei entgegengesetzten Enden Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungselementen aufweist.

12. Schalter nach Anspruch 7, bei welchem die Befestigungsplatteneinrichtung eine Platte (50) mit zwei entgegengesetzten Enden umfaßt und an jedem der Enden ein ausgesparter Abschnitt (50.1) zur Aufnahme eines Lappens ausgebildet ist, und außerdem eine allgemein U-förmige Klammer (52) mit zwei Schenkeln umfaßt, die sich von einer allgemein flachen Ausbuchtung wegerstrecken, wobei die Ausbuchtung einen ausgeschnittenen Abschnitt aufweist, der über die Platte paßt, wobei die Schenkel dazu ausgebildet sind, an einem Rohr klammernd anzugreifen und es in engem thermischen Kontakt mit der Platte zu halten, sowie Lappen (64), die sich von den Schenkeln in den ausgeschnittenen Abschnitt erstrecken und in den Abschnitten zur Aufnahme der Lappen aufgenommen sind.