DE4437620B4

DE4437620B4 - Temperaturregler

Info

Publication number: DE4437620B4
Application number: DE4437620A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Ing. Morbitzer; Peter Ing. Sekira
Original assignee: Electrovac AG; Electrovac Fabrikation elektrotechnischer Spezialartikel GmbH
Current assignee: Electrovac AG; Electrovac Fabrikation elektrotechnischer Spezialartikel GmbH
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2014-10-22
Also published as: IT1271135B; ATA245393A; GB9422068D0; ITMI942434A0; FR2713363A1; US5627507A; AT401114B; DE4437620A1; CH689433A5; ITMI942434A1; GB2284506B; GB2284506A; FR2713363B1

Abstract

Temperaturregler mit einem in einem Rohr (26) geführten Stab (17), dessen Temperaturausdehnungskoeffizient von jenem des Rohres (26) verschieden ist und der von einer Feder (18) beaufschlagt ist, wobei eine brückenartig ausgebildete Schaltfeder (43) vorgesehen ist, in deren Mittelteil (53) ein in axialer Richtung des Stabes (17) geführter und von diesem beaufschlagter Stößel (40) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen Schaltkontakt (15) tragende Kontaktfeder (42) auf der Schaltfeder (43) abgestützt ist und der Stab (17) über den Stößel (40) auf die Schaltfeder (43) und diese auf die Kontaktfeder (42) einwirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen -Temperaturregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei bekannten derartigen Temperaturreglern ist für die Öffnung eines Kontaktes eine im wesentlichen U-förmig gebogene Feder vorgesehen.
Bei der aus der DE 35 40 414 A1 bekannten Lösung wirkt ein Stößel, bzw. ein mit dem Stab verbundener C-förmiger Teil direkt auf die Schaltkontakte tragenden Kontaktfedern ein. Dabei stützt eine brückenartige Feder den Stab lediglich ab, bzw. spannt diesen vor. Dadurch ergibt sich praktisch eine Reihenschaltung einer Spiralfeder, die auf einen Schenkel des C-förmigen Teiles einwirkt, und der brückenartigen Blattfeder, die den Stößel gegen die Stirnseite des Stabes drückt. Dabei haben diese beiden Federn jedoch keinerlei Einfluss auf die Kontaktfedern, die Schaltkontakte tragen.
Die DE 35 16 620 A1 zeigt ein Wippe vorsieht, auf deren einem Arm der in einem Rohr mit geführte Stab, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient sich von jenem des Rohres erheblich unterscheidet, einwirkt, wobei die Wippe mit ihren beiden Armen auf zwei Schaltkontakte tragenden Kontaktfedern einwirkt.
Die GB 1 003 519 beschreibt einen Temperaturschalter, der einen in einem Rohr geführten Stab aufweist, wobei das Rohr und der Stab unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. An einem in ein Schaltgehäuse hineinragenden Ende des Stabes ist ein Betätigungsglied gehalten, das einen Ansatz aufweist, an dem eine Platte zur Anlage bringbar ist. Diese Platte wird durch eine bogenförmige Feder gegen einen Permanentmagneten gedrückt, der durch eine Schraubenfeder beaufschlagt ist, die den Permanentmagneten von der Platte wegdrückt.
Der Temperaturschalter nach DE 34 23 086 A weist ebenfalls einen in einem Rohr geführten Stab auf, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient sich von jenem des Rohres erheblich unterscheidet. Dabei ist eine den Stab in Richtung des Inneren eines mit dem Rohr verbundenen Schaltgehäuses vorspannende Feder vorgesehen. Der Stab wirkt auf einen in axialer Richtung des Stabes geführten Stößel ein, der gegen den Stab vorgespannt ist. Dieser Stößel weist einen Ansatz auf und wirkt mit seiner einen Stirnfläche und seinem Ansatz auf zwei Kontaktfedern ein, wobei die Betätigung der beiden Kontaktfedern bei unterschiedlichen Stellungen des Stabes erfolgt. Dabei liegt eine Kontaktfeder zwischen einer den Stößel vorspannenden Feder und dem Stößel. Die Betätigung der Kontaktfeder erfolgt dabei aber direkt über den Stößel. Schaltfeder ist jedoch keine vorgesehen.
Bei den bekannten Lösungen ergibt sich jedoch der Nachteil, dass je nach der Stellung der Feder, diese eine mehr oder weniger große Kraft bzw. Kraftkomponente im wesentlichen seitlich zur Längsachse des Stabes auf einen zwischen diesem und der Feder. angeordneten Stößel ausübt. Dadurch kann es bei großen Stößelhüben zu einer gewissen Beeinflussung des Bewegungsablaufs kommen, wodurch die Funktion des Temperaturreglers beeinträchtigt werden kann.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Temperaturregler der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem sichergestellt ist, dass die Feder keine seitlich zur Längsachse des Stabes wirkende Kräfte auf den Stößel ausübt.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Temperaturregler der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die brückenartige Ausbildung der Feder wird erreicht, dass diese im Bereich der Abstützung des Stößels eine parallele Einfederung und keine Bewegung quer zur Längsrichtung des Stabes ausführt, wie dies bei der im wesentlichen U-förmigen Feder der bekannten Temperaturregler der Fall ist.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird der Kontakt des Mittelteils mit dem Stößel im Hinblick auf deren Wechselwirkung miteinander optimiert.
Durch die Merkmale des Anspruches 3 wird verhindert, dass die Federcharakteristik der den Stab abstützenden Feder durch gegebenenfalls ungleiche Reibungsverhältnisse durch Querbewegung beim Einfedern der seitlichen Enden der brückenförmigen Feder an deren Abstützungen beeinflusst werden kann. Damit ist ein sehr exaktes Ansprechen des Temperaturreglers gemäß der vorgesehenen Charakteristik und eine entsprechend kleine Hysterese sichergestellt.
Außerdem ermöglicht die Teilung in brückenartige Feder und Stützfeder gemäß Anspruch 3 eine Reduzierung der Federrate und somit eine bessere Abstimmung der erforderlichen und maximal auftretenden Federkräfte, wobei durch die Grundplatte eine genaue Positionierung und Stabilisierung der Federeinheit in einem Gehäuse auf einfache Weise ermöglicht wird.
Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil eines vergrößerten Bereichs der Verformbarkeit der Stützfeder.
Durch die Merkmale des Anspruches 6 ergibt sich der Vorteil einer sehr sicheren Abstützung des Stößels an der brückenförmigen Schaltfeder, wobei deren Lagefixierung gegenüber der Stützfeder durch die Merkmale des Anspruches 7 noch verbessert werden kann.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1: einen erfindungsgemäßen Temperaturregler teilweise im Schnitt und mit abgenommener Abdeckung,
2: eine Draufsicht auf eine Federeinheit gemäß der Erfindung für einen Temperaturregler nach der 1, wobei in der linken Hälfte die brückenartige Schaltfeder abgenommen ist, und
3: einen Schnitt längs Linie III-III der 2.
In einem Gehäuse 1 sind zwei feste Kontakte 4, 12 angeordnet, die an mit den Anschlussfahnen 5, 13 über Nieten 2 verbundene Kontakträger 3, 11 gehalten sind.
Diese festen Kontakte 4, 12 wirken mit beweglichen Kontakten 7, 15 zusammen, die an Kontaktfedern gehalten sind, die ihrerseits an Kontaktträgern 8 befestigt sind, die über Nieten 2 mit Anschlussfahnen 10, 16 verbunden sind, die aus den Seitenwänden des Gehäuses 1 herausragen.
Die Kontaktfedern der beweglichen Kontakte 7, 15 weisen ausgestanzte Lappen 6, 14 auf, die an mit den Kontaktträgern 8 und den Kontaktfedern verbundenen Abstützungen 9 abgestützt sind. Die Abstützungen 9 weisen Durchbrüche auf, die von einem Stößel 40 durchsetzt sind, der einen Kopf 41 aufweist. Weiters weisen auch die Kontaktfedern 42 und 55 Durchbrüche zur Aufnahme des Stößels 40 auf und sind mit Querrippen 31 versehen, an denen der Kopf 41 des Stößels 40, bzw. eine brückenartig ausgebildete Feder 43 zur Anlage bringbar sind.
Dabei sind die Kontaktträger 3, 11, 8, die Abstützungen 9 und die Nieten 2 sowie die Anschlussfahnen 5, 13 aus einem elektrisch gut leitenden Material hergestellt.
In das Gehäuse 1 ragt ein Stab 17 hinein, der mit einem Kopf 44 versehen ist, an dem eine Druckfeder 18 abgestützt ist, die weiters an einer mittels der Schrauben 32, die in mit Gewindebohrungen versehene und im Gehäuse 1 gehaltene Widerlager 33 eingreifen, gehaltenen und eine Ausnehmung 45 des Gehäuses 1 überdeckenden Platte 20 abgestützt ist.
An der Außenseite der Platte 20, die mit einer Aufwölbung im Bereich des den Stab 17 aufnehmenden Durchbruchs versehen ist, ist eine mit einer innen umlaufenden Rippe 46 versehene hülsenförmige Aufnahme 21 abgestützt, an deren Rippe 46 ein Rohr 26 abgestützt ist.
An der freien Stirnseite des Rohrs 26 ist eine von dem Stab 17 durchsetzte Scheibe 27 abgestützt. Auf dieser Scheibe 27 liegt eine Distanzscheibe 28 auf. Gehalten ist der Stab 17 und das Rohr 26 mit einer Mutter 29, die auf das mit einem Gewinde versehene Ende des Stabes 17 aufgeschraubt ist. Aufgrund der Feder 18 wird daher der Stab 17 in das Gehäuse 1 hineingedrückt und über die Scheiben 28 und 27 das Rohr 26 über die Hülsenaufnahme 21 gegen die Platte 20 gepresst.
Da das Rohr 26 und der Stab 17 aus Materialien mit stark unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten hergestellt sind, ergibt sich bei einer Temperaturänderung eine entsprechende Bewegung des an den Stößel 40 anliegenden ## 44 des Stabes 17.
Damit wird auch der Stößel 40, der an dem abgeflachten Teil 54 eines erhöhten Mittelteils 53 der brückenartig ausgebildeten Schaltfeder 43 abgestützt ist, entsprechend bewegt. Dadurch kann die den beweglichen Kontakt 15 tragende Kontaktfeder 42 den beweglichen Kontakt 15 gegen den festen Kontakt 12 drücken, da eben der Stößel 40 die brückenartige Schaltfeder 43, die an einer Stützfeder 47 abgestützt ist, welche letztere bogenförmig ausgebildet und mit einer Grundplatte 48 vernietet ist, gegen die Grundplatte 48 drückt. Damit verliert die Querrippe 31 der Kontaktfeder 42 des beweglichen Kontaktes 15 die Abstützung, sodass die Kontaktfeder 42 entsprechend ihrer Vorspannung den beweglichen Kontakt 15 gegen den festen Kontakt 12 drücken kann.
Die Stützfeder 47 ist dabei mittels einer hohlnietartigen Ausformung 30 der Grundplatte 48 mit dieser vernietet.
Bei einer entsprechend weiten Bewegung des am Stößel 40 anliegenden Endes des Stabes 17 drückt auch der Kopf 41 des Stößels 40 gegen die Querrippe 31 des den beweglichen Kontakt 7 tragenden Kontaktfeder 55, wodurch diese Kontaktfeder den beweglichen Kontakt 7 vom festen Kontakt 4 abhebt.
Das Gehäuse 1 ist mit einem Montageblech 19 verbunden.
Wie aus der 2, in deren linker Hälfte die brückenartige Schaltfeder 43 weggelassen ist, und der 3 zu ersehen ist, weist die Stützfeder 47 seitlich abstehende Fortsätze 50 auf. Die brückenartige Schaltfeder ist mit endseitigen Abkröpfungen 51 ausgebildet, wobei in diesen Abkröpfungen jeweils eine Durchbrechung 52 vorgesehen ist, welche im zusammengesetzten Zustand der Feder 43, 47 die Fortsätze 50 aufnimmt. Hierdurch ist nicht nur eine einfache Montage, sondern auch eine gegenseitige Lagesicherung der beiden Federn 43, 47 gewährleistet. Anstelle der Durchbrechungen 52 könnten auch nach außen offene Ausnehmungen vorgesehen sein, welche Ausführungsform dann von Vorteil sein wird, wenn die Abziehsicherheit der Schaltfeder 43 von der Stützfeder 47 eine untergeordnete Rolle spielt. Alternativ kann die Schaltfeder 43 auch an erhöhten Rändern 56 der Stützfeder 47 abgestützt sein.

Claims

Temperaturregler mit einem in einem Rohr (26) geführten Stab (17), dessen Temperaturausdehnungskoeffizient von jenem des Rohres (26) verschieden ist und der von einer Feder (18) beaufschlagt ist, wobei eine brückenartig ausgebildete Schaltfeder (43) vorgesehen ist, in deren Mittelteil (53) ein in axialer Richtung des Stabes (17) geführter und von diesem beaufschlagter Stößel (40) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen Schaltkontakt (15) tragende Kontaktfeder (42) auf der Schaltfeder (43) abgestützt ist und der Stab (17) über den Stößel (40) auf die Schaltfeder (43) und diese auf die Kontaktfeder (42) einwirkt.
Temperaturregler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (53) der brückenartigen Schaltfeder (43) erhöht ausgebildet ist.
Temperaturregler gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die brückenartige Schaltfeder (43) auf einer Stützfeder (47) abgestützt ist und die Stützfeder (47) in ihrem Mittelteil an einer Grundplatte (48) befestigt ist.
Temperaturregler gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (47) bogenförmig ausgebildet ist.
Temperaturregler gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die brückenartige Schaltfeder (43) an erhöhten Rändern der Stützfeder (47) abgestützt ist.
Temperaturregler gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die brückenartige Schaltfeder (43) mit endseitigen Abkröpfungen (51) ausgebildet ist, welche die Ränder der Stützfeder (47) übergreifen.
Temperaturregler gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkröpfungen (51) mit Aufnahmen (52) für an den Rändern der Stützfeder (47) vorgesehene Fortsätze (50) ausgebildet sind.
Temperaturregelung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (53) der brückenartigen Schaltfeder (43) im wesentlichen eben ausgebildet ist.