EP0865058A2 - Electrical power regulator, in particular for electric heaters - Google Patents
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- EP0865058A2 EP0865058A2 EP98100266A EP98100266A EP0865058A2 EP 0865058 A2 EP0865058 A2 EP 0865058A2 EP 98100266 A EP98100266 A EP 98100266A EP 98100266 A EP98100266 A EP 98100266A EP 0865058 A2 EP0865058 A2 EP 0865058A2
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- H01H61/06—Self-interrupters, i.e. with periodic or other repetitive opening and closing of contacts
- H01H61/063—Self-interrupters, i.e. with periodic or other repetitive opening and closing of contacts making use of a bimetallic element
Definitions
- each cam switch contains a plate with its switch contacts and is, with the others together, built into a common sheet metal frame, which carries the power control unit and the control shafts.
- the object of the invention is to provide a power control device create that with simple and uncomplicated construction well integrated into an overall control concept.
- the housing of the power control unit is made of two simple ones Basic components built, namely a three sides of the flat box-shaped frame comprising sheet metal section, which the contains a bearing for the control shaft, and a side part in the form of a plate made of plastic or ceramic, the which has other storage.
- the sheet metal section can the bimetal and the snap switch of the thermally acting Wear power control unit and to manufacture a stiff housing part through an embossing deformation into one three-dimensional frame to be closed.
- This basic housing can also, if necessary, by turning into a another level, the tabs for connecting a Have poles and the attachment of the power control unit, while the other pole, also with tabs provided in a 5 mm grid, on a connecting rail is provided, which runs along the insulating housing part and together with the tabs of the basic housing part allows a "four-legged" attachment on one level.
- a power control device which, as independent, pre-assembled and adjusted functional Module can be used. It can be used individually or in several a control unit can be used, for example one block containing several control units. This one can have one-piece frame for each power control unit has a cam switch with control shaft. Behind each is a holder for a power control module so provided that the control shaft of the power control device with the control shaft of the cam switch aligned and operated by a clutch becomes. Adjacent modules are preferably mirror images installed to each other.
- control shaft of the module from can be operated from both sides and thus formed symmetrically is that they are also installed in the opposite position can be, despite the mirror image arrangement Operability in the same direction of rotation Control shaft guaranteed because then on the control shaft arranged curve each in the same direction has the same slope. With automatic production can this is done by appropriate coding of the components.
- the control shaft is preferably a hollow shaft so that e.g. the clutch to the control shaft of the cam switch via a Type claw coupling can be done while still from the Back of other accessories, e.g. a sliding contactor for digital signaling of the rotational position of the shaft can be connected.
- the power control module is a very flat, box-shaped one and yet for good ventilation and heat dissipation Bimetal heating heat open and ventilable module from only about 15 mm thick, so that the control shaft only needs to be approx. 20 mm long.
- the electrical supply and contacting as a thick film heater provided on a ceramic plate on the bimetal Tax heating can be by a long leg spring done with coil spring sections on the insulating housing part runs along and on a tab of the entire housing resilient.
- a flap of the basic housing is tilted by 180 ° and the thread in both lobes, i.e. the base housing part and the rag. Then if the Lobe in its axial position relative to that in the the thread was cut by deforming or tensioning is changed, then a predetermined one also arises constant braking effect. The corresponding tension is created mostly by the fact that the rag after Opening the clamp springs back a little.
- This switch can in the power control device according to the invention by a Drag cams happen, i.e. a switch cam of the front-mounted cam switch, the one on the control shaft between two Stops can be freely rotated by approx. 300 to 320 °.
- This narrow and compact in cross-section, Unslotted ring can also be conveniently used on a control shaft accommodate the individual switch cams only 5 mm apart so that a 5 mm grid is maintained can be.
- Figures 1 to 5 show an electrical control unit 11 in Shape of a double cam switch with one from a thermo- or thermosetting plastic part existing housing 12 and two control units 61, the two stored therein, mutually parallel control shafts 13 with switching cams 14 exhibit.
- the switch housing which can be seen in particular from FIG. 3 for the double cam switch is made of plastic injection molding manufactured essentially without undercuts so that it is in a two-part form with only a few form slides (e.g. for the front opening 15 to accommodate the selector shaft) can be produced. It has the general form of a along rectangular frame with a front 16, one Back 17 and two narrow sides 18, 19. By one multiple openwork and upstanding partition sections 20 stiffened bottom 21 is generally bowl-shaped Functional space 22 within the side walls 16 to 19 delimited. The partitions protruding into this room 20 serve to accommodate and delimit functional parts of the switch. There are two in the functional space 22 switch chambers 23 arranged parallel to one another, in their area the floor 21 to the functional room opposite connection side 24 lowered and from Ventilation holes 25 is broken.
- switch chambers 23 In the area of the switch chambers 23 are in the front and Rear wall 16, 17 openings 15, 26 for receiving and storage the switching shafts 13 provided.
- the bottom 21 is, in particular in the area of frame-like upward projecting intermediate wall sections 20, several times perforated in a slot-like manner around functional parts such as connection tabs 27 of mating contacts 28 or switching springs 29 to record.
- the openings 30 are slit-shaped with a widened middle part 72 (see FIG. 2).
- control shaft 13 which is used to hold fastening screws are designed with which the switch on a device, for example, an electric heating or cooking device attached can be.
- 32 nuts are secured against rotation in chambers inserted (not shown).
- connection chambers 33 the flat tabs 27 protrude from their bottom, which on the Functional parts 28, 29 molded or connected to this are. They are parallel to each other in a given grid aligned. A preferred grid spacing is 5 mm.
- the two contact surfaces 34 of the flat plug are directed transversely to the longitudinal extent of the connection chamber 33, which usually has a longitudinal rectangular shape. In the Longitudinal walls of the connection chambers are parallel to the direction of insertion the tabs 27 slots 35 arranged, the in number and shape, i.e. their width and position for each of the connection chamber 33 are different. In yet explained way thereby a distinctive coded Connection arrangement allows. Fig.
- FIG. 2 shows that the connector are arranged in a grid, but not all Grid positions are occupied. For example, at in Fig. 2 upper left chamber on three in a 5 mm grid side by side arranged tab 27 a gap, then what again two connector tabs 27 in the grid consequences.
- the pitch between the plugs is 5 mm or a multiple thereof or 2.5 (also a 7.5 mm click distance is possible).
- Fig. 4 shows two units 36, each with two opposite one another directed groups of three switching springs each 29.
- the Switch springs 29 of each group are from a common one Board 36 made of a good electrically conductive, resilient material punched. You then have on a leaf spring-like flexible section 137 each have a V-shaped bend 37, the runs on a cam 14 of the selector shaft, and then a switching arm 38 which at one end through Spot welding or riveting applied switch contact 39 wearing. To stiffen the switching arms are their long sides upwards, i.e. away from the switch contacts, bent up and form longitudinal stiffeners 40.
- Each board 36 can one have any number of switching arms. It can also if the function requires, individual switching arms are omitted be.
- Connecting part 41 connected to each other. It consists of a sheet metal stamped part that can be welded, riveted or an embossing deformation 142 (similar to FIG. 20) with the blanks 36 is connected. Subsequent to a middle connecting bridge 42 is on each side a board leading them overlapping and stiffening transverse strip 43 formed. Each two connector tabs for each board 36 protrude from which Connecting strips bent at right angles, through slots 44 in the board. Each unit 46 thus forms a functional section with a total of six contacts that are centered on the same potential, but three different switching outputs each for each of the two in the cam switch unit 11 have included cam switch.
- Fig. 1 shows that two of these units in the double cam switch Control unit 11 are arranged so that each cam switch can operate six counter contacts 28.
- Mating contact parts 52, 53 are also stamped sheet metal parts produced. Subsequent to a tab 26 is the the counter-contact part 52 forming sheet metal section in two stages T-shaped widened so that it on support shoulders 45, 49 for Position fixation in the area of the slots 30 and the deforming Attachment forms. On the opposite of the tab 27 A sheet metal tab 47 is cut out in the center and out diagonally to one side and then perpendicular to Extension of the surface having the tab 27 over the upper edge 48 of the crossbar bent. In this area there is a mating contact 28 in the middle above the flat plug level riveted or welded, e.g. a silver contact. Of the in the form of a "7" bent sheet metal tab 47 points in the area its more than 90 ° bend 50 a turn relieving hole 51.
- six mating contacts 28 are provided, which on four individual mating contact parts 52 each with a flat plug and a mating contact and a double mating contact part 53 with two mating contacts 28 and two tabs 27 are provided.
- the functional parts also include a locking part 54, which is still will be described in connection with FIGS. 9 and 9a. It is in a locking section 55 near the front 16 of the housing 12 arranged and works to lock the switch shaft with a locking star in the individual switching positions 56 (Fig. 9) together. In a cylindrical guide chamber 57 in the locking section 55, the locking part 54 is guided. His spherical head is inserted into the recesses by means of a spring 58 of the star 56 pressed.
- the locking part 54 is made from a cylindrical sleeve-shaped part made of plastic good sliding properties. It has a spherical contact surface to the locking star and on its back a sleeve-like Recess for guiding the spring 58. It combines the Advantages of a locking ball (insensitivity to tilting, Low friction) with those of a locking slide (easy to manufacture and assembly).
- Fig. 6 shows schematically the connector 59 on the connection side 24 are inserted into the connection chambers 33 and there contact the connector 27 (see also Fig. 2). It are rectangular plugs in the basic form or Plug sockets, the contact sockets next to each other in a 5 mm grid for electrically contacting receptacle of the flat connector to have. On the outside of their connector housing they have web-like protrusions 60 which fit into the slots 35 of the connection chambers fit. These projections work together formed and arranged with the slots 35 so that it is a distinctive one for the connected wiring harness 170 Represent coding.
- One specific connector each 59 therefore only fits into a connection chamber 33 intended for this and in no other.
- control unit 11 which in the exemplary embodiment consists of two can be operated separately from one another by means of cam switches formed control units 61 can be used also a uniform housing with several more, for example, four parallel control units be.
- the entire arrangement of the switch and in particular the housing is designed so that the individual Control units 61 belonging functional components and their Recordings in the housing 12 limited to functional areas 62 are within which the previously described functional components are arranged. Between these functional areas 62 there is in each case an intermediate region 63 which is not Has functional components and only from the connecting bridge 42 of the connecting part 41 of the two units 46 is bridged.
- Fig. 7 shows schematically a design of the plastic injection mold for a housing 12 of four control units 61 with different gag spacings that are on the same Assemble basic molded parts.
- the housing of the control unit 11 is injection molded made in shapes shown in Fig. 7 in two different Versions are indicated schematically.
- a Molding tool 65 which surrounds a base molding space 66 like a frame, individual mold cavities 68 are used, namely in Embodiment four mold nests, each for one Functional area 62 contain the (complementary) form.
- mold spacers 67 are provided, which in the Base molding space 66 used and are designed so that they to the corresponding mold sections for the functional areas Connect appropriately and thus the intermediate areas 63 to form.
- These shape spacers 67 can be different be made wide and in correspondingly wide basic form spaces 66 together with the same functional mold sections 68 be used. Since the intermediate sections 63 are only simple Containing connectors are the associated mold nests 67 easy to manufacture in different widths, while the complicated shaped sections 68 for the functional areas for all other switches with the same different gag spacing can be used.
- the functional parts are in the manner previously described prepared. It is particularly advantageous that the Boards 36 and possibly also other functional parts formed from sheet metal can be manufactured as a continuous belt and immediately before installation, if necessary still in the assembly machine, can be cut to length from this tape. This makes it easier Manufacturing and assembly, especially the feeding Of the parts.
- the preparation of the functional parts in the form of a Endless belt also makes it possible, e.g. Boards 36 with different Manufacture number of switching arms 38 by simply cut more or less wide pieces off the tape will.
- the control shafts 13 are used, whereby by Swing in can be mounted. You will be with yours front ends out through the bearing openings 15 and fixed on the back by clipping. It's closed recognize that the opening 26 at the back without moving Shaped slide through matching cutouts 69 are formed on the inside and outside of the rear wall 17. This also creates sufficient elasticity to be precise press down the measured shaft from above and into the To snap breakthrough 26.
- connection side 24 only a caulking by in the area of one the shoulders 49 the flat material with a chisel-like tool is expanded laterally to form-fit the parts to be determined. But it would also be possible to connect to the connector instead of these caulking shoulders 49 barb-like To form exhibited sheet metal tabs that snap into place automatically.
- the entire supply of all Units i.e. the main part of the assembly, from one side here, namely from the functional space side 22.
- the housing is due to its many Partitions 20, which are also one-sided for the functional parts delimit open chambers, stiffened very well, so that too Switch blocks with e.g. four or more in parallel Cam switches can be manufactured with relatively little material are. The switch is thus ready for installation and connection.
- the switch is normally installed with the side of the Functional room 22 down on a horizontal wall of the electrical device, for example on the floor a hob. As a result, this side and the live ones Parts covered in it, so that no separate cover is needed. So it's just a one-piece case necessary.
- connection side 24 which is then at the top is now by means of the Plug 59 wired.
- These plugs are on before assembled cable harnesses 170. They are in the connection chambers 33 inserted and due to their coding on the Slits 35 and the protrusions 60 are distinctive coded so that no miswiring is possible.
- the Connectors also cover all live parts the connection side, so that there is no insulating Cover is necessary.
- the switch is used after installation in a Electrical appliance on the one-sided flattening 70 provided shift shaft 13 each a not shown Operating knob or button inserted and the switch through Rotation of the switch shaft actuated.
- the switching cams 14 raise the by means of the self-suspension of their spring sections 137 the counter contacts 49 lying switch spring arms 38 after the switching scheme given by the cam shapes for opening by the cams interacting with the bends 37.
- the cam switch can thus due to its two switching spring units 46 two input poles and from each of them operate three output poles switched differently.
- the three remaining connecting tongues 27 can be used for further wiring.
- the only functional component that is different for switches The distance between the gags must be different Connecting part 41, which has a connecting bridge of different lengths 42 receives. In the event that the cam switch too this connecting bridge can be separated on the input side also dropped.
- Fig. 8 shows a cross section through a variant with a two-piece housing.
- the switching shaft 13 between two housing parts 12a and 12b set.
- the connection side Housing part 12b contains the connection chambers 33 and Slots 35 through which the terminal tabs 27 protrude.
- the functional-side housing part 12a places the counter-contact components 52a, 53a (see Fig. 10).
- the cam switch works with a straight movable contact bridge 72, bridging the two fixed mating contacts 49a, 49b.
- the Contact bridge consists of a plate made of quite massive Flat material that has a switch contact near its two ends 39a, 39b. Between these is at the in Fig.
- connection-side housing part 12b which is the switch chamber 23 limited, is provided with ventilation slots 25a and in the others are round and tunnel-shaped.
- the two counter-contact components 52a and 53a are from FIG. 10 to recognize.
- the individual counter contacts consist of one Flat material strip, which is then attached to its flat plug part 27 has a laterally projecting arm 76 which in the material is rotated by 90 ° so that the mating contact 49a by welding from a wire section, e.g. made of silver wire, can be attached.
- a wire section e.g. made of silver wire
- punched and laterally barb-like exhibited sections 77 can also without the component Define support by the second housing part.
- the mating contact member 53a contains three on each side Counter contacts and two tabs 27, each mirror image a total of six counter contacts to each other load-bearing unit that form the distance between two Bridged cam switches.
- the one between them Connection bridge 42 is again in accordance with the width of the intermediate section 63 varies depending on the distance between the gags made long.
- the contact bridge consists of a flat stamped part Flat material.
- the two switching contacts 39a, 39b directly to the narrow sides by welding from one Wire, e.g. Silver wire attached, which was then cut to length becomes.
- the shape can also be seen from Fig. 9, which the essential functional components of a cam switch shows.
- This switch also makes it possible, like that according to the figures 1 to 5, with extremely small axial distances get along between the individual contact tracks, namely in 5 mm grid. While there can be seen in Fig. 1, by Intermediate wall sections 20 separated contact chambers 78 the necessary leakage current paths between the contacts produce, these are in the embodiment of Fig. 8 to 10 the contact bridge chambers 75.
- Fig. 8 shows the switch in the open position.
- the switch cam 14 presses the contact bridge 72 against the force of Springs 74 downward, so that they belong together Contacts 39a, 49a and 39b, 49b an opening gap arises.
- this only needs half to be as big as with a single contact because the Opening column in this respect with regard to the rollover security add.
- the heat generated by the opening sparks is well distributed in the rather massive contact bridge 72
- opening spark formation is only one Contact pair switches lower.
- FIGS. 11 to 29 show several in one Unit 11 combined clocking power control units 80 each with its own control shaft 13, 13a and superior three-pole cam switch 61.
- the housing shown in Fig. 13 is general and especially in its cam switch section near the front 16 so constructed as described with reference to FIG. 3.
- the functional components of the cam switch part the same as in the first described embodiment. Only the second group of three of the cam switch is omitted and the control shaft 13 is correspondingly shorter and in a middle storage 81, in which it with its rear Is snapped in the end. Behind this interim storage facility 81 is in each case a receiving chamber 82 for a functional one Module manufactured and there from the side of the functional space 22 ago usable power control device provided.
- the two power control units of the illustrated Blocks of two are identical, but mirror images of each other offset installed.
- the basic principle of the power control module 80 can best of Fig. 14, but the module in a two-part housing design according to FIGS. 8 to 10 shows installed. It is a clocked power control unit, that the released power adjustable through power pulses of different duty cycles and period controls. These devices are also called “energy regulators" designated. They work thermally using a Bimetal 84, which is from one on a ceramic plate 85th attached thick film heater 99 in synchronism with the Consumer is heated. The curved bimetal is over one Leaf spring bearing 86 with a metallic angular housing 87 connected and pushes 88 with its front curved end to a snap spring 89 of a snap switch 90.
- the snap spring has a middle one on a support finger 91 supported spring tongue 92, which carries a contact 93 front end gives a snap characteristic. Of the Contact 93 cooperates with a counter contact 94.
- the Snap spring is near its end contacted by the bimetal connected to a spring section 95 running parallel thereto, which is riveted to the snap spring carrier 94 and also whose hinge leaf spring forms towards the angular housing 87.
- the snap spring support 94 forms with a bend 96 a grinder that runs on a switching curve 97 that on a hollow control shaft 13a of the power control device 80 is molded. It is with the control shaft 13 via a 15 and 16 coupling 89 can be coupled.
- the coupling is a claw coupling with a coding for the connection to a corresponding control shaft 13, which also due to lateral displacement, engagement and thus one Assembly of the control shaft from the functional room side enables.
- the bimetal is supported by the bimetal heater 99 supporting ceramic plates 85 from an adjusting screw 100, 14 and 17 (bimetal detail) into a compensation bimetal 101 is screwed in, which balances the influence the room temperature serves on the power tax.
- the heater 99 is supported by a leg spring 102 at one end electrically contacted, which is shown in Fig. 21. she is with a coil spring section on a pin 103 a Plastic side part 104 inserted and runs from there along the top edge of this side panel, then cross that Housing of the control unit 80 and runs downwards (see Fig. 12) to with this leg 105 and one provided thereon Loop against the side of a mating contact component 52 (see Fig. 11) and to contact it electrically.
- connection side of the heater 99 is through a pocket 106 formed (Fig. 17), the ceramic plate 85 on the bimetal 84 keeps thermal contact.
- the framework of the power control module 80 essentially becomes formed by two parts, namely the plastic side part 104 and the angular frame 87.
- This is in Figures 18 and 19 shown in two variants, but the basic structure are the same: From a side plate 107 in which the bearing 108 the control shaft 13a is provided, an upper part is angled 109 and a side part 110 bent. From this are in turn bent two tabs 27 each by bending through 90 °. At the root of one of the tabs is the angle housing closed by force that it again with the side plate 107 connected by an embossed connection 111 is.
- the angle frame is therefore made of a single piece of sheet metal manufactured, three mutually perpendicular parts comprehensive framework, which together with the caulked Tab 112 connected plate-shaped plastic side part 104 the housing and a torsionally rigid receptacle for forms the functional parts of the power control unit 80. At the same time, it places the tabs 27 on the electrical connection.
- the corresponding one, with the counter contact connected port 113 consists of one in four Flat angled sheet metal part with two in the given Grid parallel tabs 27, a side part 114 (FIGS. 15 and 16) and one along the outside of the plastic side part 104 extending connecting rail 115, from which the carrier of the mating contact 94 is angled and protrudes through the plastic side panel.
- connecting bridge 83 shown can be a separate connecting web 83a with this connecting part 113 connect to that of the neighboring module.
- Fig. 18 shows the variant of the angular frame 87 that together with the bimetallic version according to FIG. 17 is used (see also Fig. 11, 12 and 15).
- the compensation bimetal 101 of FIG. 17 then points to the internally threaded hole an incision 116 on the thread for the adjusting screw 100 clamping and thus designed to be self-holding.
- FIG. 19 Another type of backup is shown in FIG. 19.
- the adjusting screw 100 is directly in the upper part 109 of the angle frame via an internal thread provided there screwed in.
- This thread is also bent in a 180 ° Tab 117 provided, however, when tapping the tab is deformed somewhat elastically or after tapping plastic.
- the spring clip 94 is as a compensation bimetal educated.
- FIG. 20 shows the preferred connection between sheet metal parts, as between sections 107 and 110 of the angle frame 87. You can also at other points of the switch or power control unit be provided.
- a hole in the direction of the one to be connected Part has a constriction 118. Suitable for the The dimension of the hole 109 has the part to be connected to it a pronounced projection 120 in the manner of a short one Cone. Hole and protrusion can be through the punch are generated in the manufacture of the sheet metal part.
- Figures 22 to 24 show an additional device to the Power control unit 80.
- a holding plate 122 is parallel arranged to the rear 17, the shaft 123 of a sliding contactor 124 carries and contains the contact tracks.
- the wiper contact 124 can be various signal or Control functions operate, but also serve the position the control shaft 13a, which is synonymous with the setting the power control unit is in an electronic transform displayable shape, i.e. digitize. He So represents an analog / digital converter.
- the sliding contactor is a circular disc with attached Sliding contacts 125, the corresponding contacts the holding plate 22 work together. There are corresponding the desired change interrupted circular contact tracks provided that closed by the contact springs 125 can be.
- the shaft has a flattened round profile, into the correspondingly profiled hollow control shaft 13a fits in.
- the unit 11 is an embodiment with two-part housing, as previously described. It there are ventilation slots 126 in the upper part of the housing. These are also in the execution according to the figures 11 and 12 available so that in cooperation with the breakthroughs 25 heat can be dissipated in the floor by convection is, even if the housing is mounted so that it is on the in Figures 11 and 12 top side sealed is.
- the shift shaft 13 is for a Execution shown in which the power control unit for a Electric cooking appliance besides a central main heating surface can heat a switchable additional heating surface, which on the highest heating level (100% ED (relative duty cycle)) switched on becomes.
- ED relative duty cycle
- the performance after this Switching on can be regulated back without the Additional heating zone is thereby switched off. Only at the zero position the additional heating zone is switched off.
- a cam switch is provided, which with a Drag cam part 127 works.
- FIG. 29 shows a groove 128 is provided, which in the form of a open ring trained drag cam part 127 by means of two inner projections 129 movable in the circumferential direction, but leads immovably in the axial direction.
- the ring-shaped Drag cam part 127 runs on one opposite the Shift shaft 13 raised collar 130. Laterally from collar 130 two switching cams 14 are provided, the two outer Switch arms 38 of the upstream of the power control unit 80 Operate the cam switch (see the two in Fig. 11 and 12 closed switching contacts 38 of the front or left Switch group).
- Figures 25 and 29 show the detents 56a for fixing Switch positions that here on one or a few positions are limited since the main area of the scope without Detent remains because the power control unit 80 is infinitely variable and is continuously adjustable. It is also a Detection disc 133 to recognize the start and end position limited by a stop on a housing part by one rotation prevent over 360 °.
Landscapes
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Cleaning And Drying Hair (AREA)
Abstract
Description
Taktende Leistungssteuergeräte, die mit einem beheizten Bimetall arbeiten und die Leistungszufuhr zu einem Elektrowärmegerät, beispielsweise einer Kochplatte in einzelnen Leistungsimpulsen unterschiedlicher relativer Einschaltdauer stufenlos regelbar steuern, sind bekannt. Es handelt sich normalerweise um Einzelgeräte mit einer Steuerwelle, die ggf. auch Vorsatz-Nockenschalter zum Einschalten verschiedener Zusatzfunktionen, zur Signalkontaktgabe etc. aufweisen. (Vgl. DE 26 25 716 A)Clocking power control units with a heated Bimetal work and power supply to an electric heater, for example a hotplate in individual Power pulses of different relative duty cycles Steplessly controllable controls are known. It is about usually single devices with a control shaft that if necessary also front-mounted cam switch for switching on different ones Have additional functions, for signal contact etc. (See DE 26 25 716 A)
Ferner ist aus der DE 30 50 926 C ein Schalter mit mehreren
parallel zueinander angeordneten Nockenschaltern bekannt
geworden, denen jeweils ein nicht näher beschriebenes Leistungssteuergerät
zugeordnet ist. Jeder Nockenschalter enthält
eine Platte mit seinen Schaltkontakten und ist, mit den
anderen zusammen, in einen gemeinsamen Blechrahmen eingebaut,
der das Leistungssteuergerät und die Steuerwellen trägt.Furthermore, from
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leistungssteuergerät zu schaffen, das sich bei einfachem und unkomplizierten Aufbau gut in ein Gesamtkonzept der Steuerung einbeziehen läßt.The object of the invention is to provide a power control device create that with simple and uncomplicated construction well integrated into an overall control concept.
Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.This object is solved by claim 1.
Das Gehäuse des Leistungssteuergerätes ist aus zwei einfachen Basisbauteilen aufgebaut, nämlich einem drei Seiten des flach kastenförmigen Rahmens umfassenden Blechabschnitt, der die eine Lagerung für die Steuerwelle enthält, und einem Seitenteil in Form einer Platte aus Kunststoff oder Keramik, die die andere Lagerung aufweist. Dabei kann der Blechabschnitt das Bimetall und den Schnappschalter des thermisch wirkenden Leistungssteuergerätes tragen und zur Herstellung eines steifen Gehäuseteiles durch eine Prägeverformung zu einem dreidimensionalen Rahmen geschlossen sein.The housing of the power control unit is made of two simple ones Basic components built, namely a three sides of the flat box-shaped frame comprising sheet metal section, which the contains a bearing for the control shaft, and a side part in the form of a plate made of plastic or ceramic, the which has other storage. The sheet metal section can the bimetal and the snap switch of the thermally acting Wear power control unit and to manufacture a stiff housing part through an embossing deformation into one three-dimensional frame to be closed.
Dieses Basisgehäuse kann auch, ggf. durch Abbiegung in eine weitere Ebene, die Flachsteckzungen für den Anschluß eines Pols und die Befestigung des Leistungssteuergerätes aufweisen, während der andere Pol, ebenfalls mit Flachsteckzungen in einem 5 mm-Raster versehen, an einer Anschlußschiene vorgesehen ist, die an dem Isoliergehäuseteil entlang läuft und zusammen mit den Flachsteckzungen des Basisgehäuseteiles eine "vierbeinige" Befestigung auf einer Ebene ermöglicht.This basic housing can also, if necessary, by turning into a another level, the tabs for connecting a Have poles and the attachment of the power control unit, while the other pole, also with tabs provided in a 5 mm grid, on a connecting rail is provided, which runs along the insulating housing part and together with the tabs of the basic housing part allows a "four-legged" attachment on one level.
Es wird somit ein Leistungssteuergerät geschaffen, das als unabhängiges, vormontiertes und justiertes funktionsfähiges Modul einsetzbar ist. Es kann einzeln oder zu mehreren in einem Steuergerät eingesetzt werden, beispielsweise einem mehrere Steuereinheiten enthaltenden Block. Dieser kann einen einstückigen Rahmen aufweisen, der für jedes Leistungssteuergerät einen Nocken-Vorschaltschalter mit Steuerwelle aufweist. Jeweils dahinter ist eine Aufnahme für ein Leistungssteuer-Modul so vorgesehen, daß die Steuerwelle des Leistungssteuergerätes mit der Steuerwelle des Nocken-Vorsatzschalters fluchtet und über eine Kupplung von diesem bedient wird. Benachbarte Module sind dabei vorzugsweise spiegelbildlich zueinander eingebaut. Da die Steuerwelle des Moduls von beiden Seiten aus bedient werden kann und so symmetrisch ausgebildet ist, daß sie auch in umgekehrter Lage eingebaut werden kann, ist trotz der spiegelbildlichen Anordnung die Bedienbarkeit in jeweils der gleichen Drehrichtung der Steuerwelle gewährleistet, weil dann die auf der Steuerwelle angeordnete Kurve jeweils in der gleichen Richtung die gleiche Steigung hat. Bei der automatischen Fertigung kann dies durch eine entsprechende Codierung der Bauteile erfolgen.A power control device is thus created which, as independent, pre-assembled and adjusted functional Module can be used. It can be used individually or in several a control unit can be used, for example one block containing several control units. This one can have one-piece frame for each power control unit has a cam switch with control shaft. Behind each is a holder for a power control module so provided that the control shaft of the power control device with the control shaft of the cam switch aligned and operated by a clutch becomes. Adjacent modules are preferably mirror images installed to each other. Since the control shaft of the module from can be operated from both sides and thus formed symmetrically is that they are also installed in the opposite position can be, despite the mirror image arrangement Operability in the same direction of rotation Control shaft guaranteed because then on the control shaft arranged curve each in the same direction has the same slope. With automatic production can this is done by appropriate coding of the components.
Die Steuerwelle ist vorzugsweise eine Hohlwelle, so daß z.B. die Kupplung zur Steuerwelle des Nockenschalters über eine Art Klauenkupplung erfolgen kann, während dennoch von der Rückseite anderer Zusatzgeräte, z.B. ein Schleifkontaktgeber zur digitalen Signalisierung der Drehposition der Welle angeschlossen werden können. Dies ist besonders vorteilhaft, weil das Leistungssteuermodul ein sehr flaches, kastenförmiges und dennoch zur guten Durchlüftung und Wärmeabfuhr der Bimetallbeheizungswärme offenes und durchlüftbares Modul von ca. nur 15 mm Dicke bildet, so daß auch die Steuerwelle nur ca. 20 mm lang zu sein braucht.The control shaft is preferably a hollow shaft so that e.g. the clutch to the control shaft of the cam switch via a Type claw coupling can be done while still from the Back of other accessories, e.g. a sliding contactor for digital signaling of the rotational position of the shaft can be connected. This is particularly advantageous because the power control module is a very flat, box-shaped one and yet for good ventilation and heat dissipation Bimetal heating heat open and ventilable module from only about 15 mm thick, so that the control shaft only needs to be approx. 20 mm long.
Die elektrische Versorgung und Kontaktierung der als Dickschichtheizung auf einem Keramikplättchen am Bimetall vorgesehenen Steuerbeheizung kann durch eine lange Schenkelfeder mit Schraubenfederabschnitten geschehen, die am Isoliergehäuseteil entlangläuft und an einer Flachsteckzunge des Gesamtgehäuses federnd anliegt.The electrical supply and contacting as a thick film heater provided on a ceramic plate on the bimetal Tax heating can be by a long leg spring done with coil spring sections on the insulating housing part runs along and on a tab of the entire housing resilient.
Zur Erzielung einer jeweils der Drehstellung der Steuerwelle entsprechenden Leistungsstufe ist eine Justierung bei jedem Leistungssteuergerät notwendig. Diese sollte aber unter allen Umständen beibehalten werden und sich nicht durch Erschütterungen o. dgl. verändern. Bisher wurde bei derartigen Justierungen eine Sicherung durch Lack oder Kleber oder andere Elemente vorgesehen. Nach einem Merkmal der Erfindung wird diese Sicherung durch eine gezielte Bremsung, d.h. ein Schwergängig-Machen des Justiergewindes, erreicht. Dabei sollten nach Möglichkeit keine zusätzlichen Elemente, wie Sicherungsscheiben o. dgl. notwendig sein. Eine vorteilhafte Möglichkeit ist, an das das Innengewinde aufnehmende Loch einen Schlitz anzuschließen, so daß das entweder entsprechend geschnittene oder durch Verformen erzeugte, auf der Justierschraube klemmende Gewinde durch den Schlitz die Möglichkeit hat, sich mit vorgegebener Bremswirkung aufzuweiten. Außer dieser radialen Form der Bremswirkung im Gewinde ist es auch möglich, eine axiale Bremsung vorzusehen. Dazu kann beispielsweise ein Lappen des Basisgehäuses um 180° gekippt werden und das Gewinde in beide Lappen, d.h. das Basisgehäuseteil und den Lappen, geschnitten werden. Wenn dann der Lappen in seiner axialen Lage gegenüber derjenigen, in der das Gewinde geschnitten wurde, durch Verformen oder Verspannen verändert wird, dann entsteht ebenfalls eine vorgegebene konstante Bremswirkung. Die entsprechende Verspannung entsteht meist von selbst dadurch, daß der Lappen nach dem Öffnen der Einspannung etwas zurückfedert.To achieve the respective rotary position of the control shaft corresponding power level is an adjustment for each Power control unit necessary. But this should be among all Circumstances are maintained and not shaken or the like. So far, such adjustments securing with varnish or glue or other Elements provided. According to a feature of the invention this protection through targeted braking, i.e. a Tightening the adjustment thread, reached. Here if possible, no additional elements such as Locking washers or the like may be necessary. An advantageous one Possibility is to the hole that receives the internal thread to connect a slot so that is either appropriate cut or generated by deformation on the adjusting screw jamming threads through the slot the possibility has to widen with a given braking effect. Except this radial form of braking effect in the thread is also possible to provide axial braking. For example a flap of the basic housing is tilted by 180 ° and the thread in both lobes, i.e. the base housing part and the rag. Then if the Lobe in its axial position relative to that in the the thread was cut by deforming or tensioning is changed, then a predetermined one also arises constant braking effect. The corresponding tension is created mostly by the fact that the rag after Opening the clamp springs back a little.
Insbesondere bei der Verwendung des Leistungssteuergerätes zur Steuerung von Kochgeräten ist es oft erforderlich, daß mittels der gleichen Steuerwelle zwischen der Beheizung eines kleinen und eines großen Kochfeldes durch Zuschaltung eines Zusatzkochfeldes umgeschaltet wird. Diese Umschaltung kann beim Leistungssteuergerät nach der Erfindung durch einen Schleppnocken geschehen, d.h. einen Schaltnocken des Vorsatz-Nockenschalters, der auf der Steuerwelle zwischen zwei Anschlägen um ca. 300 bis 320° frei drehbar ist. Dazu ist ein schmaler, an einer Umfangsposition offener Ring vorgesehen, der sich mit inneren Führungsvorsprüngen in einer Nut der Welle führt. Dieser schmale und und im Querschnitt kompakte, uungeschlitzte Ring läßt sich bequem auch bei einer Steuerwelle unterbringen, bei der die einzelnen Schaltnocken nur ca. 5 mm auseinanderliegen, so daß ein 5 mm-Raster eingehalten werden kann. Wenn er an einem Anschlag festliegt, kann die Schaltfeder in eine Vertiefung am Nockenscheitel einschnappen und nimmt den Schaltnocken soweit in Drehrichtung mit, wenn die Steuerwelle wieder zurückgedreht wird, bis am gegenüberliegenden Anschlag eine Ausrastung erfolgt. Somit kann auch mit dem Zusatzheizkörper der volle Regelbereich bestrichen werden, obwohl die Einschaltung bei einer Drehung über die 100 %-Leistungsstellung hinaus erfolgt war.Especially when using the power control unit to control cooking appliances, it is often necessary that by means of the same control shaft between heating one small and a large hob by connecting one Additional cooktop is switched. This switch can in the power control device according to the invention by a Drag cams happen, i.e. a switch cam of the front-mounted cam switch, the one on the control shaft between two Stops can be freely rotated by approx. 300 to 320 °. This is a narrow ring, open at a circumferential position, which is located in a groove with internal guide projections Wave leads. This narrow and compact in cross-section, Unslotted ring can also be conveniently used on a control shaft accommodate the individual switch cams only 5 mm apart so that a 5 mm grid is maintained can be. If he is stuck on a stop, can Snap the switch spring into a recess on the top of the cam and takes the switch cam as far in the direction of rotation with when the control shaft is turned back until on opposite stop a disengagement takes place. Consequently the full control range can also be achieved with the additional radiator be swept, although the turn on at one turn beyond the 100% service level.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features go beyond the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features individually or separately several in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields be and advantageous as well as protective designs can represent, for which protection is claimed here. The division of the application into individual sections as well Inter-headings limit those made under them Statements are not generally applicable.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Draufsicht auf ein Steuergerät mit zwei Nockenschaltern,
- Fig. 2
- eine perspektivische Unteransicht des Steuergerätes nach Fig. 1 mit einer zugehörigen Steckerbuchse
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht des Gehäuses des unbestückten Steuergerätes entsprechend Fig. 1,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht zweier Schaltfeder-Einheiten mit zugehörigen Anschlußteilen,
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines Satzes von Gegenkontakten für die Schaltfeder nach Fig. 4,
- Fig. 6
- eine schematische Unteransicht eines Steuergerätes mit angedeuteten Steckerbuchsen,
- Fig. 7
- zwei Basisformen zur Herstellung von Steuergeräten mit unterschiedlichem Steuerwellen-Abstand,
- Fig. 8
- einen Querschnitt durch ein Steuergerät mit einer anderen Ausführung der Schaltkontakte,
- Fig. 9
- eine perspektivische Ansicht der Schaltachse, Gegenkontakte und einer diese verbindenden Kontaktbrücke,
- Fig. 9a
- einen Schnitt durch ein Rastelement,
- Fig. 10
- perspektivische Ansichten zweier Arten dort verwendeter Gegenkontakte,
- Fig. 11
- eine perspektivische Ansicht eines taktenden Leistungssteuergerätes mit vorgeschaltetem Nockenschalter, ebenfalls mit zwei Einheiten,
- Fig. 12
- eine perspektivische Draufsicht auf das Gerät nach Fig. 11,
- Fig. 13
- eine perspektivische Draufsicht auf das
unbestückte Gehäuse des Gerätes nach Fig. 11
und 12, - Fig. 14
- einen schematischen Querschnitt, der das Aufbauprinzip des Reglers zeigt,
- Fig. 15
und 16 - eine perspektivische Ansicht und eine Seitenansicht
der beiden Steuergeräte-Baueinheiten
aus den Figuren 11und 12, - Fig. 17
- ein Detail eines in den Steuergeräten verwendeten Bimetalls,
- Fig. 18
und 19 - zwei Ausführungsformen eines Bauteiles der der Steuergeräte,
- Fig. 20
- ein Schema eines Verbindungssystems zwischen
zwei Abschnitten der Bauteile Fig. 18
und 19, - Fig. 21
- eine mechanische und elektrische Kontaktierungsfeder für die Steuergeräte,
- Fig. 22
- eine Seitenansicht eines Steuergerätes mit einem Schleifkontaktgeber,
- Fig. 23
und 24 - Ansicht und Draufsicht auf einen Schleifkontaktgeber,
- Fig. 25
- eine perspektivische Ansicht einer Schaltwelle mit einem Schleppnockenteil,
- Fig. 26
und 27 - perspektivische Ansichten und Seitenansichten sowie Schnitte des Schleppnockenteiles,
- Fig. 28 und 29
- Seitenansicht und Draufsicht auf die Schaltwelle mit Schleppnockenteil.
- Fig. 1
- 2 shows a perspective top view of a control device with two cam switches,
- Fig. 2
- a bottom perspective view of the control device of FIG. 1 with an associated connector
- Fig. 3
- 2 shows a perspective view of the housing of the bare control unit corresponding to FIG. 1,
- Fig. 4
- 2 shows a perspective view of two switch spring units with associated connecting parts,
- Fig. 5
- 3 shows a perspective view of a set of mating contacts for the switching spring according to FIG. 4,
- Fig. 6
- 2 shows a schematic bottom view of a control device with indicated plug sockets,
- Fig. 7
- two basic forms for the production of control units with different control shaft spacing,
- Fig. 8
- 3 shows a cross section through a control device with a different design of the switch contacts,
- Fig. 9
- 2 shows a perspective view of the switching axis, mating contacts and a contact bridge connecting them,
- Fig. 9a
- a section through a locking element,
- Fig. 10
- perspective views of two types of mating contacts used there,
- Fig. 11
- 2 shows a perspective view of a clocking power control device with an upstream cam switch, likewise with two units,
- Fig. 12
- 11 shows a perspective top view of the device according to FIG. 11,
- Fig. 13
- 11 shows a perspective top view of the bare housing of the device according to FIGS. 11 and 12,
- Fig. 14
- a schematic cross section showing the principle of construction of the controller,
- 15 and 16
- 2 shows a perspective view and a side view of the two control unit assemblies from FIGS. 11 and 12,
- Fig. 17
- a detail of a bimetal used in the control units,
- 18 and 19
- two embodiments of a component of the control units,
- Fig. 20
- a diagram of a connection system between two sections of the components Fig. 18 and 19,
- Fig. 21
- a mechanical and electrical contact spring for the control units,
- Fig. 22
- 2 shows a side view of a control device with a sliding contactor,
- 23 and 24
- View and top view of a sliding contactor,
- Fig. 25
- 1 shows a perspective view of a selector shaft with a drag cam part,
- 26 and 27
- perspective views and side views as well as sections of the drag cam part,
- 28 and 29
- Side view and top view of the selector shaft with drag cam part.
Figuren 1 bis 5 zeigen ein elektrisches Steuergerät 11 in
Form eines Doppel-Nockenschalters mit einem aus einem thermo- oder
duroplastischen Kunststoffteil bestehenden Gehäuse 12
und zwei Steuereinheiten 61, die zwei darin gelagerte,
zueinander parallele Steuerwellen 13 mit Schaltnocken 14
aufweisen.Figures 1 to 5 show an
Das insbesondere aus Fig. 3 zu erkennende Schaltergehäuse für
den Doppel-Nockenschalter ist aus Kunststoffspritzguß im
wesentlichen ohne Hinterschnitte hergestellt, so daß es in
einer zweiteiligen Form mit nur wenigen Formschiebern (z.B.
für den frontseitigen Durchbruch 15 zur Aufnahme der Schaltwelle)
herstellbar ist. Es hat die generelle Form eines
längs rechteckigen Rahmens mit einer Frontseite 16, einer
Rückseite 17 und zwei Schmalseiten 18, 19. Durch einen mehrfach
durchbrochenen und durch hochstehende Zwischenwandabschnitte
20 versteiften Boden 21 ist ein generell schalenförmiger
Funktionsraum 22 innerhalb der Seitenwände 16 bis 19
abgegrenzt. Die in diesen Raum hineinragenden Zwischenwandabschnitte
20 dienen zur Aufnahme und Abgrenzung von Funktionsteilen
des Schalters. In dem Funktionsraum 22 sind zwei
parallel zueinander angeordnete Schalterkammern 23 abgegrenzt,
in deren Bereich der Boden 21 zu dem Funktionsraum
gegenüberliegenden Anschlußseite 24 hin abgesenkt und von
Belüftungslöchern 25 durchbrochen ist.The switch housing which can be seen in particular from FIG. 3 for
the double cam switch is made of plastic injection molding
manufactured essentially without undercuts so that it is in
a two-part form with only a few form slides (e.g.
for the
Im Bereich der Schalterkammern 23 sind in der Front- und
Rückwand 16, 17 Durchbrüche 15, 26 zur Aufnahme und Lagerung
der Schaltwellen 13 vorgesehen.In the area of the
Der Boden 21 ist, insbesondere im Bereich von rahmenartig
nach oben vorstehenden Zwischenwandabschnitten 20, mehrfach
schlitzartig durchbrochen, um Funktionsteile, wie Anschluß-Flachstecker
27 von Gegenkontakten 28 oder Schaltfedern 29
aufzunehmen. Die Durchbrüche 30 sind schlitzförmig mit einem
verbreiterten Mittelteil 72 (siehe Fig. 2).The bottom 21 is, in particular in the area of frame-like
upward projecting
An der Frontseite befinden sich Durchbrüche 31 zu jeder Seite
der Steuerwelle 13, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben
ausgebildet sind, mit denen der Schalter an einem Gerät,
beispielsweise einem Elektrowärme- oder -kochgerät befestigt
werden kann. Dazu sind in Kammern 32 Muttern verdrehgesichert
eingesteckt (nicht dargestellt).At the front there are
Auf der Anschlußseite 24 enthält das Gehäuse ebenfalls durch
Zwischenwandabschnitte 20 abgetrennte Anschlußkammern 33. Aus
ihrem Boden ragen die Flachsteckzungen 27 heraus, die an den
Funktionsteilen 28, 29 angeformt bzw. mit diesem verbunden
sind. Sie sind in einem vorgegebenen Raster parallel nebeneinander
ausgerichtet angeordnet. Ein bevorzugter Rasterabstand
ist 5 mm. Die beiden Kontaktflächen 34 der Flachstecker
sind quer zur Längserstreckung der Anschlußkammer 33 gerichtet,
die meist eine längs rechteckige Form hat. In den
Längswandungen der Anschlußkammern sind parallel zur Steckrichtung
der Flachsteckzungen 27 Schlitze 35 angeordnet, die
in ihrer Zahl und Gestalt, d.h. ihrer Breite und Position für
jede der Anschlußkammer 33 unterschiedliche sind. In noch
erläuterter Weise wird dadurch eine unverwechselbare codierte
Anschlußanordnung ermöglicht. Fig. 2 zeigt, daß die Stecker
zwar rastermäßig angeordnet sind, jedoch dabei nicht alle
Rasterpositionen belegt sind. So folgt beispielsweise bei der
in Fig. 2 linken oberen Kammer auf drei im 5 mm-Raster nebeneinander
angeordnete Flachstecker 27 eine Lücke, worauf dann
wieder zwei im Raster liegende Anschluß-Flachstecker 27
folgen. Die Teilung zwischen den Steckern ist jeweils 5 mm
oder ein Vielfaches, davon oder von 2,5 (auch ein 7,5 mm-Rastabstand
ist möglich).On the
Fig. 4 zeigt zwei Einheiten 36 mit je zwei einander entgegengesetzt
gerichteten Gruppen von je drei Schaltfedern 29. Die
Schaltfedern 29 jeder Gruppe sind aus einer gemeinsamen
Platine 36 aus gut elektrisch leitendem federndem Material
gestanzt. Sie haben anschließend an einem blattfederartig
biegsamen Abschnitt 137 je eine V-förmige Ausbiegung 37, die
auf einem Nocken 14 der Schaltwelle läuft, und daran anschließend
einen Schaltarm 38, der an seinem Ende einen durch
Punktschweißung oder Nietung aufgebrachten Schaltkontakt 39
trägt. Zur Versteifung der Schaltarme sind ihre Längsseiten
nach oben, d.h. von den Schaltkontakten hinweg, hochgebogen
und bilden Längsversteifungen 40. Jede Platine 36 kann eine
beliebige Anzahl von Schaltarmen aufweisen. Es können auch,
wenn die Funktion es erfordert, einzelne Schaltarme ausgelassen
sein.Fig. 4 shows two
Je zwei einander gegenüberliegende Platinen 36 sind durch ein
Verbindungsteil 41 miteinander verbunden. Es besteht aus
einem Blechstanzteil, das mittels Schweißung, Nietung oder
einer Prägeverformung 142 (ähnlich Fig. 20) mit den Platinen
36 verbunden ist. Anschließend an eine mittlere Verbindungsbrücke
42 ist auf jeder Seite ein die Platine führender, sie
überdeckender und versteifender Querstreifen 43 angeformt. Je
zwei Anschlußflachstecker für jede Platine 36 ragen, von dem
Verbindungsstreifen rechtwinklig abgebogen, durch Schlitze 44
in der Platine. Jede Einheit 46 bildet also einen Funktionsabschnitt
mit insgesamt sechs Kontakten, die mittig auf dem
gleichen Potential liegen, aber je drei verschiedene Schaltabgänge
für jeden der beiden in der Nockenschaltereinheit 11
enthaltenen Nockenschalter aufweisen. Fig. 1 zeigt, daß zwei
dieser Einheiten in dem als Doppelnockenschalter ausgebildeten
Steuergerät 11 angeordnet sind, so daß jeder Nockenschalter
sechs Gegenkontakte 28 bedienen kann.Two opposing
Gegenkontaktteile 52, 53 sind ebenfalls als Blechstanzteile
hergestellt. Anschließend an einen Flachstecker 26 ist der
das Gegenkontaktteil 52 bildende Blechabschnitt zweistufig T-förmig
verbreitert, so daß er auf Auflageschultern 45, 49 zur
Lagefixierung im Bereich der Schlitze 30 und zur verformenden
Befestigung bildet. An der dem Flachstecker 27 entgegengesetzten
Seite ist mittig ein Blechlappen 47 ausgeschnitten
und schräg nach einer Seite heraus und dann rechtwinklig zur
Erstreckung der den Flachstecker 27 aufweisenden Fläche über
die Oberkante 48 des Querbalkens gebogen. In diesem Bereich
ist mittig über der Flachsteckerebene ein Gegenkontakt 28
aufgenietet oder aufgeschweißt, z.B. ein Silberkontakt. Der
in Form einer "7" gebogene Blechlappen 47 weist im Bereich
seiner mehr als 90° umfassenden Biegung 50 ein das Abbiegen
erleichterndes Loch 51 auf.
Je Schaltwelle sind, entsprechend den sechs Schaltarmen 38,
sechs Gegenkontakte 28 vorgesehen, die an vier Einzel-Gegenkontaktteilen
52 mit je einem Flachstecker und einem Gegenkontakt
und einem Doppel-Gegenkontaktteil 53 mit zwei Gegenkontakten
28 und zwei Flachsteckern 27 vorgesehen sind.Corresponding to the six switching
Zu den Funktionsteilen gehört noch ein Rastteil 54, das noch
im Zusammenhang mit Fig. 9 und 9a beschrieben wird. Es ist in
einem Rastabschnitt 55 nahe der Frontseite 16 des Gehäuses 12
angeordnet und arbeitet zur rastenden Festlegung der Schalterwelle
in den einzelnen Schaltpositionen mit einem Raststern
56 (Fig. 9) zusammen. In einer zylindrischen Führungskammer
57 im Rastabschnitt 55 ist das Rastteil 54 geführt.
Sein kugliger Kopf wird mittels einer Feder 58 in die Vertiefungen
des Raststerns 56 gedrückt. Das Rastteil 54 besteht
aus einem zylindrisch hülsenförmigen Teil aus Kunststoff mit
guten Gleiteigenschaften. Es hat eine kuglige Kontaktfläche
zum Raststern und an seiner Rückseite eine hülsenartige
Ausnehmung zur Führung der Feder 58. Es vereinigt in sich die
Vorteile einer Rastkugel (Unempfindlichkeit gegen Verkanten,
Reibungsarmut) mit denen eines Rastschiebers (leichte Herstellbarkeit
und Montage).The functional parts also include a locking
Fig. 6 zeigt schematisch die Stecker 59, die auf der Anschlußseite
24 in die Anschlußkammern 33 eingesteckt werden
und dort die Stecker 27 kontaktieren (vgl. auch Fig. 2). Es
handelt sich um in der Grundform rechteckige Stecker bzw.
Steckerbuchsen, die im 5 mm-Raster nebeneinander Kontaktbuchsen
zur elektrisch kontaktierenden Aufnahme der Anschluß-Flachstecker
haben. An der Außenseite ihres Steckergehäuses
haben sie stegartige Vorsprünge 60, die in die Schlitze 35
der Anschlußkammern passen. Diese Vorsprünge sind im Zusammenwirken
mit den Schlitzen 35 so ausgebildet und angeordnet,
daß sie für den angeschlossenen Kabelbaum 170 eine unverwechselbare
Codierung darstellen. Jeweils ein bestimmter Stecker
59 paßt also nur in eine dafür bestimmte Anschlußkammer 33
und in keine andere. Fig. 6 shows schematically the
Das Steuergerät 11, das beim Ausführungsbeispiel aus zwei
getrennt voneinander betätigbaren, durch Nockenschaltern
gebildeten Steuereinheiten 61 besteht, kann unter Verwendung
ebenfalls eines einheitlichen Gehäuses auch mit noch mehreren,
beispielsweise vier parallelen Steuereinheiten ausgebildet
sein. Die gesamte Anordnung des Schalters und insbesondere
das Gehäues ist so ausgebildet, daß die zu den einzelnen
Steuereinheiten 61 gehörenden Funktionsbauteile und ihre
Aufnahmen im Gehäuse 12 auf Funktionsbereiche 62 beschränkt
sind, innerhalb derer die vorher beschriebenen Funktionsbauteile
angeordnet sind. Zwischen diesen Funktionsbereichen 62
befindet sich jeweils ein Zwischenbereich 63, der keine
Funktionsbauteile aufweist und lediglich von der Verbindungsbrücke
42 des Verbindungsteils 41 der beiden Einheiten 46
überbrückt wird.The
Es ist dadurch möglich, unter Verwendung der Kunststoff-Spritzgußformen
derselben Funktionsbauteile Schaltergehäuse
für Steuergeräte 11, die in ihrer Erstreckung quer zu den
Achsen 64 der Schalterwellen unterschiedlich, jedoch bzgl.
ihrer Ausgestaltung in den Funktionsbereichen 62 identisch
sind, herzustellen. Diese Herstellung von Schaltern mit
unterschiedlichem Abstand der Schalterwellenachsen 64 voneinander
ist bedeutsam, weil aus baulichen und designerischen
Gründen Hersteller von Elektrogeräten, beispielsweise Kochherden
und Kochmulden, oft unterschiedliche Knebelabstände
der Schalter verlangen. Bisher mußten dann Einzelschalter
eingesetzt werden oder jeweils Schalter mit ganz unterschiedlich
aufgebauten Gehäusen verwendet werden.This makes it possible to use the plastic injection molds
same functional components switch housing
for
Fig. 7 zeigt schematisch eine Gestaltung der Kunststoffspritzgußform
für ein Gehäuse 12 von vier Steuereinheiten 61
mit unterschiedlichen Knebelabständen, die auf den gleichen
Basis-Formteilen aufbauen.Fig. 7 shows schematically a design of the plastic injection mold
for a
Das Gehäuse der Steuereinheit 11 wird im Kunststoffspritzgußverfahren
in Formen hergestellt, die in Fig. 7 in zwei verschiedenen
Versionen schematisch angedeutet sind. In ein
Formwerkzeug 65, das rahmenartig einen Basisformraum 66 umgibt,
sind einzelne Formnester 68 eingesetzt, und zwar im
Ausführungsbeispiel vier Formnester, die jeweils für einen
Funktionsbereich 62 die (komplementäre) Form enthalten.The housing of the
Dazwischen sind Formzwischenstücke 67 vorgesehen, die in den
Basis-Formraum 66 eingesetzt und so ausgebildet sind, daß sie
an die entsprechenden Formabschnitte für die Funktionsbereiche
passend anschließen und damit die Zwischenbereiche 63
formen. Diese Form-Zwischenstücke 67 können unterschiedlich
breit gemacht werden und in entsprechend breite Basisformräume
66 zusammen mit denselben Funktions-Formabschnitten 68
eingesetzt werden. Da die Zwischenabschnitte 63 nur einfache
Verbindungsstücke beinhalten, sind die zugehörigen Formnester
67 leicht in unterschiedlichen Breiten herzustellen, während
die kompliziert gestalteten Formabschnitte 68 für die Funktionsbereiche
für sämtliche im übrigen gleiche Schalter mit
unterschiedlichem Knebelabstand verwendet werden können.In between,
Die Funktionsteile werden in der vorher beschriebenen Weise
vorbereitet. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die
Platinen 36 und ggf. auch weitere aus Blech geformte Funktionsteile
als kontinuierliches Band gefertigt werden können
und unmittelbar vor dem Einbau, ggf. noch in der Montagemaschine,
von diesem Band abgelängt werden können. Dies erleichtert
Herstellung und Montage, insbesondere die Zuführung
der Teile. Die Vorbereitung der Funktionsteile in Form eines
Endlosbandes ermöglicht es auch, z.B. Platinen 36 mit unterschiedlicher
Anzahl von Schaltarmen 38 herzustellen, indem
einfach mehr oder weniger breite Stücke vom Band abgetrennt
werden.The functional parts are in the manner previously described
prepared. It is particularly advantageous that the
Die Steuerwellen 13 werden eingesetzt, wobei sie durch
Einschwenken montiert werden können. Sie werden mit ihren
frontseitigen Enden durch die Lager-Durchbrüche 15 geführt
und an der Rückseite durch Einklipsen festgelegt. Es ist zu
erkennen, daß der Durchbruch 26 an der Rückseite ohne beweglichen
Formschieber durch zueinander passende Ausschnitte 69
an der Innen- und Außenseite der Rückwand 17 gebildet sind.
Dadurch entsteht auch ausreichende Elastizität, um die genau
bemessene Welle von oben her herunterzudrücken und in den
Durchbruch 26 einschnappen zu lassen.The
Danach werden zuerst die Gegenkontaktbauteile 52, 53 und
danach die Kontaktfedereinheiten 46 von der Seite des Funktionsraumes
22 her mit ihren Anschluß-Flachsteckern 27 in die
dafür vorgesehenen Schlitze 30 eingesteckt, bis sie mit ihren
Schultern 45 oder anderen Anschlägen ihre Position festlegen.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt dann von der Anschlußseite 24
her lediglich eine Verstemmung, indem im Bereich der einen
der Schultern 49 mit einem meißelartigen Werkzeug das Flachmaterial
seitlich aufgeweitet wird, um die Teile formschlüssig
festzulegen. Es wäre aber auch möglich, an den Anschlußstecker
statt dieser Verstemmungsschultern 49 widerhakenartig
ausgestellte Blechlappen anzuformen, die selbsttägig einrasten.Thereafter, the
In jedem Falle kann aber die gesamte Zuführung sämtlicher
Baueinheiten, also der Hauptteil der Montage, von einer Seite
her erfolgen, nämlich von der Funktionsraumseite 22. Dies
stellt bei der Montage einen wesentlichen Vorteil her, da
keine aufwendigen Drehungen des Gehäuses in dem Montageautomaten
notwendig sind. Das Gehäuse ist infolge seiner vielen
Zwischenwände 20, die auch für die Funktionsteile einseitig
offene Kammern abgrenzen, sehr gut versteift, so daß auch
Schalterblöcke mit z.B. vier oder noch mehr parallelen
Nockenschaltern mit relativ geringem Materialaufwand herstellbar
sind. Der Schalter ist somit einbau- und anschlußfertig.In any case, the entire supply of all
Units, i.e. the main part of the assembly, from one side
here, namely from the
Zum Einbau wird der Schalter normalerweise mit der Seite des
Funktionsraumes 22 nach unten auf eine horizontale Wandung
des Elektrogerätes montiert, beispielsweise auf den Boden
einer Kochmulde. Dadurch sind diese Seite und die stromführenden
Teile darin abgedeckt, so daß kein gesonderter Deckel
benötigt wird. Es ist also nur ein einteiliges Gehäuse
notwendig.The switch is normally installed with the side of the
Die dann oben liegende Anschlußseite 24 wird nun mittels der
Stecker 59 verdrahtet. Diese Stecker befinden sich an vorher
konfektionierten Kabelbäumen 170. Sie werden in die Anschlußkammern
33 eingesteckt und infolge ihrer Codierung über die
Schlitze 35 und die Vorsprünge 60 sind sie unverwechselbar
codiert, so daß keine Fehlverdrahtungen möglich sind. Die
Anschlußstecker decken auch sämtliche stromführenden Teil an
der Anschlußseite ab, so daß auch dort kein isolierender
Deckel notwendig ist.The
Zur Benutzung des Schalters wird nach dem Einbau in ein
Elektrogerät auf die mit einer einseitigen Abflachung 70
versehene Schaltwelle 13 jeweils ein nicht dargestellter
Betätigungsknebel oder -knopf gesteckt und der Schalter durch
Drehen der Schalterwelle betätigt. Dabei sind die einzelnen
Schaltstellungen durch den Raststern im Zusammenwirken mit
dem Rastteil 54 festgelegt. Die Schaltnocken 14 heben die
mittels der Eigenfederung ihrer Federabschnitte 137 die auf
den Gegenkontakten 49 liegenden Schaltfederarme 38 nach dem
durch die Nockenformen vorgegebenen Schaltschema zur Öffnung
an, indem die Nocken mit den Ausbiegungen 37 zusammenwirken. The switch is used after installation in a
Electrical appliance on the one-
Durch die in Fig. 5 dargestellte Form der Gegenkontakte mit mittig über dem gleichzeitig die Festlegung des Gegenkontaktbauteiles bewirkenden Flachstecker angeordnetem Gegenkontakt wird dieser nur mittig belastet und ist somit keinen Kippkräften ausgesetzt. Die Gegenkontakte werden in Einsteckrichtung belastet und sind in beiden Ausrichtungen einsteckbar.Due to the shape of the counter contacts shown in FIG in the middle above which at the same time the mating contact component is fixed causing mating connector arranged counter contact it is only loaded in the middle and is therefore not a tipping force exposed. The counter contacts are in the direction of insertion loaded and can be inserted in both orientations.
Der Nockenschalter kann somit infolge seiner zwei Schaltfedereinheiten
46 zwei Eingangspole und von diesen aus jeweils
drei Abgangspole unterschiedlich geschaltet bedienen. Durch
die jeweils bei zwei parallelen Nockenschaltern spiegelbildliche
Anordnung (die Schaltfederarme weisen bei einer Schaltfedereinheit
46 jeweils in entgegengesetzte Richtungen) ist
außer einer baulichen Vereinfachung auch die Möglichkeit
gegeben, mit nur einem Eingangsanschluß zwei Nockenschalter
zu bedienen. Die jeweils drei übrigen Anschlußzungen 27
können zur Weiterverdrahtung benutzt werden.The cam switch can thus due to its two
Das einzige Funktionsbauteil, das bei Schaltern unterschiedlichen
Knebelabstandes unterschiedlich sein muß, ist das
Verbindungsteil 41, das eine unterschiedlich lange Verbindungsbrücke
42 erhält. Im Fall, daß die Nockenschalter auch
eingangsseitig getrennt sein sollen, kann diese Verbindungsbrücke
auch entfallen.The only functional component that is different for switches
The distance between the gags must be different
Durch die offene deckellose Bauart ist die Wärmeabfuhr vom
Schalter gut. In jedem Schalter treten durch Schaltfunken,
ohmsche Erwärmung in den Schalterbauteilen und insbesondere
auch infolge der Übergangswiderstände zwischen den Kontakten
und an den Anschlußsteckern Erwärmungen auf, die insbesondere
bei Elektrowärmegeräten wegen der hohen Ströme problematisch
sein können. Infolge der offenen Bauart ist die Belüftung
sehr gut und die Schaltererwärmung hält sich in Grenzen. Dazu
trägt auch bei, daß insbesondere die durch die Übergangswiderstände
der Steckverbindungen und den wärmeabführenden
Kontakt mit den Gegenkontakten thermisch belasteten Flachstecker
auch dadurch belüftet werden, daß die Schlitze 30, in
denen sie stecken, einen verbreiterten Mittelteil 71 haben,
durch den Luft am Flachstecker entlang strömen kann. Vor
allem wird aber durch die Belüftungslöcher 25 die Schalterkammer
23 gut belüftet und kann durch Konvektion entstehende
Wärme abführen.Due to the open lidless design, the heat dissipation from
Switch good. There are switching sparks in each switch,
ohmic heating in the switch components and in particular
also due to the contact resistance between the contacts
and on the connectors heating up, in particular
problematic with electric heaters because of the high currents
could be. Due to the open design there is ventilation
very good and the heating of the switches is limited. To
also contributes that in particular through the contact resistance
the plug connections and the heat-dissipating
Contact with the counter contacts of thermally loaded tab connectors
are also ventilated in that the
Die vorher beschriebenen Montage- und Funktionsweisen finden auch bei den im folgenden noch beschriebenen Ausführungsformen Anwendung und werden bei deren Beschreibung jeweils nur ergänzt. Die besondere Gestaltung und Formgebung der Gehäuse und übrigen Teile ist bei allen Ausführungsformen aus den detaillierten Zeichnungen zu entnehmen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.Find the previously described assembly and operating modes also in the embodiments described below Application and are only in their description added. The special design and shape of the housing and other parts is in all embodiments from the detailed drawings can be found on the expressly Reference is made.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine Variante mit einem
zweiteiligen Gehäuse. Dort ist die Schaltwelle 13 zwischen
zwei Gehäuseteilen 12a und 12b festgelegt. Der anschlußseitige
Gehäuseteil 12b enthält die Anschlußkammern 33 und die
Schlitze 35, durch die die Anschluß-Flachstecker 27 ragen.
Der funktionsseitige Gehäuseteil 12a legt die Gegenkontaktbauteile
52a, 53a (siehe Fig. 10) fest. Der Nockenschalter
arbeitet mit einer geradlinig beweglichen Kontaktbrücke 72,
die jeweils zwei feste Gegenkontakte 49a, 49b überbrückt. Die
Kontaktbrücke besteht aus einem Plättchen aus recht massigem
Flachmaterial, das nahe seiner beiden Enden je einen Schaltkontakt
39a, 39b aufweist. Zwischen diesen ist an der in Fig.
8 oberen Längsseite eine Vertiefung vorgesehen, in deren
Mitte ein mit dem Schaltnocken 14 zusammenwirkender Vorsprung
73 vorgesehen ist. Durch den gegenüber der Schaltkontaktebene
vertieft angeordneten Angriffspunkt des Schaltnockens 14 wird
eine kippfreie Parallelführung der Kontaktbrücke 72 gefördert.Fig. 8 shows a cross section through a variant with a
two-piece housing. There is the switching
An der gegenüberliegenden Längsseite sind Aufnahmen für zwei
Zylinder-Druckfedern 74 vorgesehen. Die Kontaktbrücke liegt
in einer Kontaktbrückenkammer 75, die die Federn abstützt und
die Kontaktbrücke führt, jedoch im übrigen weitgehend offen
ist. Sie führt sich darin so, daß sie leicht in Fig. 8
vertikal beweglich ist. Auch der entsprechende Bodenabschnitt
im anschlußseitigen Gehäuseteil 12b, der die Schalterkammer
23 begrenzt, ist mit Belüftungsschlitzen 25a versehen und im
übrigen rund tunnelförmig ausgebildet.On the opposite long side are recordings for two
Cylinder compression springs 74 are provided. The contact bridge is located
in a
Die beiden Gegenkontakt-Bauteile 52a und 53a sind aus Fig. 10
zu erkennen. Die Einzel-Gegenkontakte bestehen aus einem
Flachmaterialstreifen, der anschließend an seinen Flachsteckerteil
27 einen seitlich vorstehenden Arm 76 aufweist, der
im Material um 90° verdreht ist, so daß daran der Gegenkontakt
49a durch Schweißung aus einem Drahtabschnitt, z.B.
aus Silberdraht, angebracht werden kann. Am Flachsteckerabschnitt
vorgesehene, ausgestanzte und seitlich widerhakenartig
ausgestellte Abschnitte 77 können das Bauteil auch ohne
Abstützung durch das zweite Gehäuseteil festlegen.The two
Das Gegenkontaktbauteil 53a enthält auf jeder Seite drei
Gegenkontakte und zwei Flachstecker 27, die jeweils spiegelbildlich
zueinander eine insgesamt sechs Gegenkontakte
tragende Einheit bilden, die den Abstand zwischen zwei
Nockenschaltern überbrückt. Die zwischen ihnen liegende
Verbindungsbrücke 42 wird wiederum entsprechend der Breite
des Zwischenabschnittes 63 abhängig vom Knebelabstand unterschiedlich
lang hergestellt.The
Die Kontaktbrücke besteht aus einem flachen Stanzteil aus Flachmaterial. Die beiden Schaltkontakte 39a, 39b werden unmittelbar an die Schmalseiten durch Schweißung aus einem Draht, z.B. Silberdraht angebracht, der danach abgelängt wird. Die Form ist auch aus Fig. 9 zu erkennen, der die wesentlichsten Funktionsbauteile eines Nockenschalters zeigt.The contact bridge consists of a flat stamped part Flat material. The two switching contacts 39a, 39b directly to the narrow sides by welding from one Wire, e.g. Silver wire attached, which was then cut to length becomes. The shape can also be seen from Fig. 9, which the essential functional components of a cam switch shows.
Auch dieser Schalter ermöglicht es, wie der nach den Figuren
1 bis 5, mit außerordentlich geringen axialen Abständen
zwischen den einzelnen Kontaktbahnen auszukommen, nämlich im
5 mm-Raster. Während dort die in Fig. 1 erkennbaren, durch
Zwischenwandabschnitte 20 abgetrennten Kontaktkammern 78 die
notwendigen Kriechstromstrecken zwischen den Kontakten
herstellen, sind dies bei der Ausführungsform nach Fig. 8 bis
10 die Kontaktbrückenkammern 75.This switch also makes it possible, like that according to the figures
1 to 5, with extremely small axial distances
get along between the individual contact tracks, namely in
5 mm grid. While there can be seen in Fig. 1, by
Fig. 8 zeigt den Schalter in geöffneter Stellung. Der Schaltnocken
14 drückt die Kontaktbrücke 72 entgegen der Kraft der
Federn 74 nach unten, so daß zwischen den jeweils zusammengehörigen
Kontakten 39a, 49a sowie 39b, 49b ein Öffnungsspalt
entsteht. Dieser braucht aber nach den Vorschriften nur halb
so groß zu sein, wie bei einem Einzelkontakt, weil sich die
Öffnungsspalte insoweit bzgl. der Überschlagsicherheit
addieren. Die durch die Öffnungsfunken entstehende Wärme
verteilt sich gut in der recht massiven Kontaktbrücke 72. Die
Öffnungsfunkenbildung ist allerdings gegenüber nur ein
Kontaktpaar aufweisenden Schaltern geringer.Fig. 8 shows the switch in the open position. The
Beim Wegdrehen des Schaltnockens 14 von dem Vorsprung 73
drücken die Federn 74 die Kontaktbrücke 72 nach oben und
schließen die jeweiligen Kontakte (strichliert dargestellte
Stellung in Fig. 8). Der Strom fließt dann über die Kontakte
und die Kontaktbrücke zum jeweils gegenüberliegenden Gegenkontakt.
Die Öffnung erfolgt zwangsweise und ohne Zwischenschaltung
von federnden Elementen. Somit können auch "klebende"
Kontakte geöffnet werden. Durch den symmetrischen Aufbau
ist das Betätigungsdrehmoment in beiden Drehrichtungen
gleich.When the switching
Mit den eine Luftführung symbolisierenden Pfeilen ist in Fig.
8 dargestellt, daß durch die unten geöffnete Kontaktbrückenkammer
75 und die Lüftungsschlitze 25a die Schalterkammer 23
gut und wärmeabführend belüftet ist, wobei durch die Schlitzverbreiterungen
71 (siehe Fig. 1 und 2) auch ein Belüftungsstrom
entlang den Flachsteckern fließen kann. Vor allem die
durch den Öffnungsfunken thermisch belastete Kontaktbrücke 72
wird entlang ihrer Fläche von Kühlungsluft bestrichen.The arrows symbolizing an air duct in Fig.
8 shown that through the contact bridge chamber open below
75 and the
Während die Figuren 1 bis 10 Nockenschalter zur sequentiellen
Ansteuerung unterschiedlicher Schaltfunktionen, beispielsweise
einer sogenannten 7-Takt-Schaltung bei Elektro-Kochgeräten
oder der unterschiedlichen Einschaltung von Schaltstufen,
Grill, Oberhitzu und Unterhitze oder dgl. bei Backöfen etc.
ermöglichen, zeigen die Figuren 11 bis 29 mehrere in einer
Einheit 11 zusammengefaßte taktende Leistungssteuergeräte 80
jeweils mit einer eigenen Schaltwelle 13, 13a und vorgesetztem
dreipoligem Nockenschalter 61.While Figures 1 to 10 cam switches for sequential
Control of different switching functions, for example
a so-called 7-stroke circuit in electric cooking appliances
or the different activation of switching stages,
Grill, top heat and bottom heat or the like for ovens etc.
FIGS. 11 to 29 show several in one
Das in Fig. 13 gezeigte Gehäuse ist generell und vor allem in
seinem Nockenschalterabschnitt nahe der Frontseite 16 so aufgebaut,
wie anhand von Fig. 3 beschrieben. Auch die Modulbauweise
der Formabschnitte mit Formzwischenstücken zur Schaffung
unterschiedlicher Abstände der Steuerwellen 13 voneinander,
wie anhand von Fig. 7 erläutert, ist hier vorgesehen.
Ferner sind die Funktionsbauteile des Nockenschalterteiles
die gleichen wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform.
Es entfällt nur die zweite Dreiergruppe des Nockenschalters
und die Steuerwelle 13 ist entsprechend kürzer und
in einer mittleren Lagerung 81, in die sie mit ihrem hinteren
Ende einschnappbar ist, geführt. Hinter diesem Zwischenlager
81 ist jeweils eine Aufnahmekammer 82 für ein als funktionsfähiges
Modul hergestelltes und dort von der Seite des Funktionsraums
22 her einsetzbares Leistungssteuergerät vorgesehen.
Die beiden Leistungssteuergeräte des dargestellten
Zweierblocks (auch hier ist jede beliebige Anzahl möglich)
sind zwar identisch, jedoch spiegelbildlich gegeneinander
versetzt eingebaut. Auf diese Weise können, wie bei den
Nockenschaltern jeweils zusammengehörige Anschlüsse 83 über
den Zwischenbereich 63 hinweg direkt miteinander verbunden
werden, wobei zu erkennen ist, daß durch überlappende Ausbildung
der Anschlußbrücken 83 (Fig. 12) unterschiedliche
Breiten des Zwischenabschnittes ausgeglichen werden können.The housing shown in Fig. 13 is general and especially in
its cam switch section near the front 16 so constructed
as described with reference to FIG. 3. The modular design too
the mold sections with mold spacers to create
different distances of the
Das Grundprinzip der Leistungssteuergerät-Module 80 kann am
besten aus Fig. 14 entnommen werden, die allerdings das Modul
in eine zweiteilige Gehäuseausführung entsprechend Figuren 8
bis 10 eingebaut zeigt. Es handelt sich um ein taktendes Leistungssteuergerät,
das die freigegebene Leistung einstellbar
durch Leistungsimpulse unterschiedlicher Einschaltdauer und
-periode steuert. Diese Geräte werden auch als "Energieregler"
bezeichnet. Sie arbeiten thermisch mittels eines
Bimetalls 84, das von einer auf einem Keramikplättchen 85
angebrachten Dickschichtheizung 99 jeweils synchron mit dem
Verbraucher beheizt wird. Das gebogene Bimetall ist über ein
Blattfederlager 86 mit einem metallischen Winkelgehäuse 87
verbunden und drückt mit seinem vorderen, gebogenen Ende 88
auf eine Schnappfeder 89 eines Schnappschalters 90. Die
Schnappfeder hat eine mittlere, an einem Stützfinger 91
abgestützte Federzunge 92, was ihrem einen Kontakt 93 tragenden
vorderen Ende eine Schnappcharakteristik gibt. Der
Kontakt 93 arbeitet mit einem Gegenkontakt 94 zusammen. Die
Schnappfeder ist nahe ihrem vom Bimetall kontaktierten Ende
mit einem parallel dazu verlaufenden Federabschnitt 95 verbunden,
der am Schnappfederträger 94 angenietet ist und auch
dessen Scharnier-Blattfeder zum Winkelgehäuse 87 hin bildet.The basic principle of the
Der Schnappfederträger 94 bildet mit einer Ausbiegung 96
einen Schleifer, der auf einer Schaltkurve 97 läuft, die an
einer hohlen Steuerwelle 13a des Leistungssteuergerätes 80
angeformt ist. Sie ist mit der Steuerwelle 13 über eine in
den Figuren 15 und 16 zu erkennende Kupplung 89 kuppelbar.
Die Kupplung ist eine Klauenkupplung mit einer Codierung für
den Anschluß an eine entsprechende Steuerwelle 13, die auch
durch seitliche Verschiebung ein Einkuppeln und damit eine
Montage der Steuerwelle von der Funktionsraumseite her
ermöglicht.The
Das Bimetall stützt sich über das die Bimetallheizung 99
tragende Keramikplättchen 85 an einer Justierschraube 100 ab,
die in Fig. 14 und 17 (Bimetall-Detail) in ein Kompensationsbimetall
101 eingeschraubt ist, das dem Ausgleich des Einflusses
der Raumtemperatur auf die Leistungssteuer dient.The bimetal is supported by the
Die Heizung 99 wird von einer Schenkelfeder 102 an einem Ende
elektrisch kontaktiert, die in Fig. 21 gezeigt ist. Sie ist
mit einem Schraubenfederabschnitt auf einen Stift 103 eines
Kunststoff-Seitenteils 104 gesteckt und verläuft von dort
entlang der Oberkante dieses Seitenteils, überquert dann das
Gehäuse des Steuergerätes 80 und verläuft abwärts (siehe Fig.
12), um mit diesem Schenkel 105 und einer daran vorgesehenen
Schlaufe gegen die Seite eines Gegenkontaktbauteiles 52
(siehe Fig. 11) zu drücken und dieses elektrisch zu kontaktieren.The
Die andere Anschlußseite der Heizung 99 ist durch eine Aufnahmetasche
106 gebildet (Fig. 17), die das Keramikplättchen
85 am Bimetall 84 thermisch kontaktiert hält. The other connection side of the
Der Rahmen des Leistungssteuermoduls 80 wird im wesentlichen
von zwei Teilen gebildet, nämlich dem Kunststoff-Seitenteil
104 und dem Winkelrahmen 87. Dieser ist in den Figuren 18 und
19 in zwei Varianten dargestellt, die aber im Grundaufbau
gleich sind: Von einer Seitenplatte 107, in der das Lager 108
der Steuerwelle 13a vorgesehen ist, ist winklig ein Oberteil
109 und ein Seitenteil 110 abgebogen. Von diesem sind wiederum
jeweils durch Biegung um 90° zwei Flachstecker 27 abgebogen.
An der Wurzel eines der Flachstecker ist das Winkelgehäuse
dadurch kräftemäßig geschlossen, daß es wiederum mit
der Seitenplatte 107 durch eine Prägeverbindung 111 verbunden
ist.The framework of the
Der Winkelrahmen ist also ein aus einem einzigen Blechstück
hergestellter, drei aufeinander senkrecht stehende Teile
umfassender Rahmen, der zusammen mit dem damit über verstemmte
Lappen 112 verbundenen plattenförmigen Kunststoffseitenteil
104 das Gehäuse und eine verwindungssteife Aufnahme für
die Funktionsteile des Leistungssteuergerätes 80 bildet.
Gleichzeitig stellt es über die Flachsteckzungen 27 den
elektrischen Anschluß her. Der entsprechende, mit dem Gegenkontakt
verbundene Anschluß 113 besteht aus einem in vier
Ebenen abgewinkelten Blechteil mit zwei in dem vorgegebenen
Raster parallel zueinander gerichteten Flachsteckzungen 27,
einem Seitenteil 114 (Fig. 15 und 16) und einer außen entlang
des Kunststoffseitenteils 104 verlaufenden Anschlußschiene
115, von der der Träger des Gegenkontaktes 94 abgewinkelt ist
und durch das Kunststoffseitenteil hindurchragt. Statt der in
Fig. 11 und 12 gezeigten Verbindungsbrücke 83 kann ein
gesonderter Verbindungssteg 83a dieses Anschlußteil 113 mit
dem des benachbarten Moduls verbinden.The angle frame is therefore made of a single piece of sheet metal
manufactured, three mutually perpendicular parts
comprehensive framework, which together with the caulked
Fig. 18 zeigt die Variante des Winkelrahmens 87, der zusammen
mit der Bimetallausführung nach Fig. 17 Verwendung findet
(siehe auch Fig. 11, 12 und 15). Das Kompensationsbimetall
101 nach Fig. 17 weist anschließend an das Innengewindeloch
einen Einschnitt 116 auf, der das Gewinde für die Justierschraube
100 klemmend und damit selbsthaltend gestaltet.Fig. 18 shows the variant of the
Eine andere Art der Sicherung ist in Fig. 19 dargestellt.
Dort ist die Justierschraube 100 unmittelbar in das Oberteil
109 des Winkelrahmens über ein dort vorgesehenes Innengewinde
eingeschraubt. Dieses Gewinde ist auch in einer um 180°herumgebogenen
Lasche 117 vorgesehen, wobei jedoch beim Gewindeschneiden
die Lasche etwas elastisch verformt wird oder nach
dem Gewindeschneiden plastisch. Durch die sich damit einstellende
federnde Belastung zwischen den beiden Gewindepartien,
in die die Justierschraube 100 eingeschraubt ist, ergibt sich
ebenfalls eine Selbsthaltewirkung bzw. -konterung. In diesem
Falle ist kein Kompensationsbimetall an dieser Stelle vorgesehen,
sondern der Schnappfederträger 94 ist als Kompensationsbimetall
ausgebildet.Another type of backup is shown in FIG. 19.
There the adjusting
Fig. 20 zeigt die bevorzugte Verbindung zwischen Blechteilen,
wie zwischen den Abschnitten 107 und 110 des Winkelrahmens
87. Sie kann auch an anderen Stellen des Schalters oder Leistungssteuergerätes
vorgesehen sein. In dem Blechmaterial
ist ein Loch vorgesehen, das in Richtung auf das anzuschließende
Teil zu eine Einschnürung 118 aufweist. Passend zu den
Abmessungen des Loches 109 hat das daran anzuschließende Teil
einen ausgeprägten Vorsprung 120 nach Art eines kurzen
Zapfens. Loch und Vorsprung können durch das Stanzwerkzeug
bei der Herstellung des Blechteiles erzeugt werden. Nachdem
beide Teile zusammengefügt sind (siehe Pfeil), wird durch
einen Stempel der Vorsprung 120 im Loch nach Art einer
Nietung "breitgeprägt", so daß eine formschlüssige Verbindung
entsteht, die keinerlei über die Flächen der miteinander
verbundenen Teile vorspringende Elemente hat. 20 shows the preferred connection between sheet metal parts,
as between
Die Figuren 22 bis 24 zeigen eine Zusatzeinrichtung zu dem
Leistungssteuergerät 80. Über ggf. an der Rückseite 17 vorspringende
Rastnasen 121 ist eine Halteplatte 122 parallel
zur Rückseite 17 angeordnet, die die Welle 123 eines Schleifkontaktgebers
124 trägt und dessen Kontaktbahnen enthält.Figures 22 to 24 show an additional device to the
Der Schleifkontaktgeber 124 kann verschiedene Signal- oder
Steuerfunktionen bedienen, aber auch dazu dienen, die Stellung
der Steuerwelle 13a, die gleichbedeutend mit der Einstellung
des Leistungssteuergerätes ist, in eine elektronisch
anzeigbare Form zu verwandeln, d.h. zu digitalisieren. Er
stellt also einen Analog/Digitalwandler dar. Der Schleifkontaktgeber
ist eine kreisförmige Scheibe mit darauf angebrachten
Schleifkontakten 125, die mit entsprechenden Kontakten an
der Halteplatte 22 zusammenarbeiten. Dort sind entsprechend
der gewünschten Wandlung unterbrochene kreisförmige Kontaktbahnen
vorgesehen, die durch die Kontaktfedern 125 geschlossen
werden können. Die Welle hat ein abgeflachtes Rundprofil,
das in die entsprechend profilierte hohle Steuerwelle 13a
hineinpaßt.The
Es ist also möglich, an die Schaltereinheit Zusatzgeräte oder
-einrichtungen anzuschließen, ohne sie selbst groß verändern
zu müssen. Bei der Einheit 11 handelt es sich um eine Ausführung
mit zweiteiligem Gehäuse, wie vorher beschrieben. Es
sind dort Lüftungsschlitze 126 im oberen Gehäuseteil zu erkennen.
Diese sind auch bei der Ausführung nach den Figuren
11 und 12 vorhanden, so daß im Zusammenwirken mit den Durchbrüchen
25 im Boden eine Wärmeabfuhr durch Konvektion möglich
ist, selbst wenn das Gehäuse so montiert wird, daß es auf der
in den Figuren 11 und 12 oberen Seite dicht abgeschlossen
ist.It is therefore possible to attach additional devices to the switch unit or
-connect facilities without changing them yourself
to have to. The
In den Figuren 26 bis 29 ist die Schaltwelle 13 für eine
Ausführung gezeigt, bei der das Leistungssteuergerät für ein
Elektrokochgerät außer einer mittleren Hauptheizfläche noch
eine zuschaltbare Zusatzheizfläche beheizen kann, die auf der
höchsten Heizstufe (100 % ED (relative Einschaltdauer)) zugeschaltet
wird. Dabei kann allerdings die Leistung nach diesem
Einschalten wieder zurückgeregelt werden, ohne daß die
Zusatzheizzone dadurch ausgeschaltet wird. Erst bei der Null-Stellung
der Leistung wird die Zusatzheizzone abgeschaltet.
Dazu ist ein Nockenschalter vorgesehen, der mit einem
Schleppnockenteil 127 arbeitet. In der Schaltwelle ist, wie
Fig. 29 zeigt, eine Nut 128 vorgesehen, die das in Form eines
offenen Ringes ausgebildeten Schleppnockenteil 127 mittels
zweier innerer Vorsprünge 129 in Umfangsrichtung beweglich,
aber in axialer Richtung unbeweglich führt. Das ringförmige
Schleppnockenteil 127 läuft dabei auf einem gegenüber der
Schaltwelle 13 erhöhten Bund 130. Seitlich von dem Bund 130
sind zwei Schaltnocken 14 vorgesehen, die die beiden äußeren
Schaltarme 38 des dem Leistungssteuergerät 80 vorgeschalteten
Nockenschalters betätigen (siehe in Fig. 11 und 12 die beiden
geschlossenen Schaltkontakte 38 der vorderen bzw. linken
Schaltergruppe). Für den mittleren Schaltarm 38 ist das
Schleppnockenteil 127 vorgesehen. Dieses hat am Scheitel
seines Nockens 14a eine Rastvertiefung 133, in die das
Gleitelement des Schaltarmes, d.h. die V-förmige Ausbiegung
37, eingreift, wenn es zum Einschalten kommt. Dies ist dann
gegeben, wenn seitliche Vorsprünge 132 am Schleppnocken 127
an Anschlägen 133 (Fig. 29) zur Anlage kommen.In Figures 26 to 29, the
Wenn also die Schaltwelle gedreht wird, so schiebt das
Gleitstück 37 den Schaltnocken in Umfangsrichtung so lange
vor sich her, bis der Schaltnocken an den Anschlägen 133 zum
Anschlag kommt und stehen bleibt. Dann wird der Schalter (der
z.B. den Zusatzverbraucher bisher kurzgeschlossen hatte) geöffnet.
Das geschieht in einer Lage, die etwas über die
100 %-Leistungs-Stellung hinausgeht. Wenn jetzt die Schaltwelle
wieder zurückgedreht wird, also das Leistungssteuergerät
80 auf eine Teilleistung eingestellt wird, so bleibt
das Gleitstück (Ausbiegung 37) in der Ausnehmung 131 und
nimmt das Schleppnockenteil 127, in der Nut 128 gleitend
geführt, mit zurück, bis die Anschläge 132, 133 wieder
miteinander in Kontakt kommen. Dies geschieht bei der Null-Stellung
des Leistungssteuergerätes. Wie bei allen Nockenvorsatzschaltern
zu den Leistungssteuergeräten 80 dienen auch
hier die übrigen Kontaktbahnen für verschiedene Zwecke, von
der allpoligen Trennung bis zur Signalkontaktgabe oder
sonstigen Funktionen.So if the control shaft is turned, it pushes
Die Ausführung als einfacher in Längsrichtung ungeschlitzter
Ring, der über die Welle geschnappt werden kann, macht den
Schleppnocken und den Gesamtaufbau dieser Zusatzfunktion
besonders einfach in Herstellung und Montage. Eine Einlaufschräge
und ein verdickter Kopf 133 an der dem Nocken 14a
gegenüberliegenden Seite erleichtern die Einführung.The execution as simple in the longitudinal direction unslit
Ring that can be snapped onto the shaft makes it
Drag cams and the overall structure of this additional function
particularly easy to manufacture and assemble. An entry slope
and a thickened
Figuren 25 und 29 zeigen die Rasten 56a zur Festlegung von
Schaltstellungen, die hier auf eine oder wenige Stellungen
beschränkt sind, da der Hauptbereich des Umfanges ohne
Rastung bleibt, weil das Leistungssteuergerät 80 stufenlos
und kontinuierlich einstellbar ist. Es ist ferner eine
Rastscheibe 133 zu erkennen, die Anfangs- und Endstellung
durch Anschlag an einem Gehäuseteil begrenzt, um eine Drehung
über 360° hinweg zu verhindern.Figures 25 and 29 show the
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