EP1926117A2

EP1926117A2 - Schalteinrichtung für eine Heizeinrichtung

Info

Publication number: EP1926117A2
Application number: EP07022644A
Authority: EP
Inventors: Philipp Pérez Castillo; Bruno Schlenker; Willi Reichert; Martin Roth
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2027-11-22
Also published as: ES2493631T3; DE102006057260A1; EP1926117B1; EP1926117A3

Abstract

Eine Schalteinrichtung als Stabregler (11) weist einen länglichen Fühler (14) auf, der eine Relativbewegung erzeugt zur Durchführung einer Schaltbewegung (S) eines Schalters (25). Der Schalter (25) weist eine elastische Schaltfeder (26) auf mit einem Schaltkontakt (30) an einem frei beweglichen Ende (29). Die Schaltfeder (26) ist an dem anderen Ende (31) in mit einer elastischen Federbasis (27) verbunden ist und an dieser gelagert, wobei Schaltfeder und Federbasis mit einem sehr flachen Winkel zueinander verlaufen. Die Federbasis (27) ist an einem anderen Ende (33) an der Schalteinrichtung (11) befestigt. Der Fühler (14) greift mit seiner Relativbewegung in der Nähe der Verbindung von Schaltfeder und Federbasis an zur Durchführung der Schaltbewegung und kann diese ohne Beschädigung weit überdrücken.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für eine Heizeinrichtung, insbesondere für eine Temperaturüberwachung bzw. als sogenannter Stabregler.
Aus der DE 197 45 096 A1 sowie der EP 1 569 257 A1 sind derartige Schalteinrichtungen in Stabreglern bekannt. Hierbei drückt ein Keramikstab in einem Metallrohr gegen einen Schalter bzw. eine Schaltfeder des Schalters. Je nach Position des Endes des Keramikstabes aufgrund der durch Wärme verursachten Längenausdehnung des Rohres wird der Schalter bewegt und betätigt. Dabei besteht die Gefahr, den Schalter bzw. eine entsprechende Schaltfeder in die eine oder die andere Richtung zu weit zu bewegen bzw. zu überdrücken. Der üblicherweise vorgesehene Arbeitsweg von etwa 1 mm oder sogar darunter wird als zu gering angesehen. Deswegen sind beispielsweise mit der EP 818 796 A2 Vorrichtungen entwickelt worden als sogenannter Überdrückungsschutz. Diese sind jedoch aufwendig herzustellen und einzubauen.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Schalteinrichtung bzw. einen entsprechenden Schalter mit Schaltfeder oder eine solche Schaltfeder zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere ein Überdrücken bzw. Beschädigen der Schaltfeder bzw. des Schalters durch die Schaltbewegung des Fühlers vermieden werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 8 oder 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Schalteinrichtung weist eine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung auf mit einem Fühler für die Temperaturerfassung. Der Fühler erzeugt durch ein unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten von verschiedenen Fühlerteilen, insbesondere eines Rohrs und eines Stabes darin, eine Relativbewegung. Diese ist gleichzeitig eine Schaltbewegung, um damit einen Schalter in der Schalteinrichtung zu betätigen. Der Schalter weist eine elastische Schaltfeder auf bzw. ist unter Umständen als solche ausgebildet und weist an einem frei beweglichen Ende einen Schaltkontakt auf. Erfindungsgemäß ist bei einer ersten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung an einem anderen bzw. dem gegenüberliegenden Ende der Schaltfeder eine elastische Federbasis damit verbunden bzw. die beiden Teile sind miteinander verbunden, so dass die Schaltfeder an der Federbasis gelagert ist. Die Federbasis wiederum ist an einem von dem Verbindungsbereich zwischen Schaltfeder und Federbasis abgewandten Ende an der Schalteinrichtung befestigt, also mit einigem Abstand zu dem Verbindungsbereich. Der Fühler greift mit der Relativbewegung bzw. Schaltbewegung in der Nähe des Verbindungsbereichs zwischen Schaltfeder und Federbasis daran an, um die Schaltbewegung durchzuführen bzw. den Schalter zu betätigen, also zu öffnen oder zu schließen.
Durch die Elastizität der Federbasis zwischen ihrer Befestigung an der Schalteinrichtung einerseits und der Verbindung zu der Schaltfeder andererseits kann der Bereich, an dem der Fühler anliegt bzw. drückt, ein gewisses Stück bewegt werden, und zwar weiter als bei Schaltfeder im Stand der Technik, bei denen der Fühler zwischen dem Schaltkontakt am eigenen Ende und einer festen Verbindung an die Schalteinrichtung am anderen Ende angreift, da dabei die Schaltfeder selber direkt durchgedrückt wird. Unter Umständen kann dabei die Federbasis auch aus einem etwas stärkeren Material als die Schaltfeder selber ausgeführt sein, so dass eine sonst üblicherweise für einen beschriebenen Fühler verwendete Feder entfallen kann.
Die Schaltfeder und die Federbasis liegen vorteilhaft in dem gemeinsamen Verbindungsbereich eng aneinander an bzw. aufeinander auf. Dabei verlaufen sie vorteilhaft mit einem sehr flachen Winkel zueinander, beispielsweise etwa 10°. Etwas entfernt von dem Verbindungsbereich laufen sie dann wie vorbeschrieben auseinander. Dies hat vor allem den Zweck, dass die Schaltfeder beim Drücken darauf ansonsten noch nicht in ihrem Längsverlauf an der Federbasis anliegt, sondern frei beweglich ist. Besonders vorteilhaft können Schaltfeder und Federbasis einstückig bzw. einteilig ausgebildet sein. Dadurch entfällt der Aufwand für eine Verbindung wie beispielsweise Schweißen oder Nieten, was aber ebenso möglich ist. Insbesondere ist es möglich, die beiden Teile aus einem einzigen Teil herzustellen durch Halten oder Biegen der beiden Teile zueinander hin bzw. aufeinander, so dass der vorbeschriebene geringe Abstand bzw. Winkel zueinander vorliegt.
Die Anbringung bzw. Befestigung oder Lagerung der Federbasis an der Schalteinrichtung ist vorteilhaft starr bzw. unveränderbar. Insbesondere sollten die vom Fühler aufgebrachten Biegekräfte an der Schaltfeder vom Verlauf der Federbasis aufgenommen werden können, die Federbasis dabei jedoch relativ fest an der Schalteinrichtung gelagert sein.
Damit die Schaltfeder bei Betätigung sozusagen frei bewegbar ist und sich gegenüber der Verbindung zur Federbasis relativ gesehen nur wenig bewegt bei möglichem Überdrücken des Schalters, die Federbasis selber jedoch diese zusätzliche Bewegung aufnimmt, sollte im Angriffsbereich des Fühlers an die Schaltfeder genügend Freiraum bzw. Bewegungsraum für die Schaltfeder vorgesehen sein. Ein solcher freier Raum sollte einige Millimeter betragen, vorzugsweise mindestens 2 mm oder 3 mm. So kann auch verhindert werden, dass der Fühler bei seiner Ausdehnung in die Schalteinrichtung hinein gegen einen Widerstand stößt und entweder diesen beschädigt oder selber beschädigt wird.
Ein bewegbarer Bereich der Federbasis bzw. der wesentliche Längenbereich der Federbasis ist vorteilhaft deutlich kürzer als die Schaltfeder, beispielsweise etwas mehr als halb so lang wie die Schaltfeder. Bevorzugt beträgt die Länge der Federbasis etwa zwei Drittel der Länge der Schaltfeder.
Gemäß einer alternativen grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, dass die Schaltfeder an dem Ende, das dem Ende mit Schaltkontakt gegenüberliegt, in einem Verbindungsbereich mit einer elastischen Federbasis verbunden ist zur Lagerung daran. Schaltfeder und Federbasis laufen in einem sehr flachen Winkel zueinander, beispielsweise etwa 10° und insbesondere in etwa in die gleiche Richtung. Die Federbasis ist, wie zuvor erläutert, an einem von dem Verbindungsbereich abgewandten Ende an der Schalteinrichtung befestigt. Des Weiteren ist die Schaltfeder als sogenannte Schnappfeder ausgebildet, wie sie für sich genommen grundsätzlich bekannt ist und beispielsweise aus der eingangs genannten DE 197 45 096 A1 hervorgeht. Von dem Ende der Schnappfeder mit dem Schaltkontakt geht ein Mittelsteg ab und ist gegen eine Abstützung angelegt bzw. gespannt. Die Abstützung wiederum ist durch eine Justiereinrichtung verstellbar, und zwar so, dass der Punkt, an dem der Mittelsteg gegen die Abstützung anliegt, in Richtung der Relativbewegung des Fühlers und somit der Schaltbewegung verstellbar ist. So kann ein Schaltpunkt der Schnappfeder bzw. des Schalters eingestellt werden.
Auf diese Weise wird eine vorteilhafte Justiermöglichkeit für die Schalteinrichtung geschaffen. Der Punkt, an dem der Mittelsteg an der Abstützung anliegt, definiert in seiner Relativposition zu der sonstigen Schaltfeder, ob die Schaltfeder bzw. Schnappfeder in die eine Richtung oder die andere Richtung gespannt ist bzw. gebogen ist. Eine solche Justiereinrichtung kann auch bei der zuerst beschriebenen grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein.
Es ist möglich, dass die vorgenannte Abstützung an derselben Stelle an der Schalteinrichtung befestigt ist wie die Federbasis selber. Auch die Abstützung ist vorteilhaft länglich und federnd ausgebildet. Es ist zur einfachen Herstellung vorteilhaft möglich, die Abstützung einstückig zusammen mit der Federbasis herzustellen und aus dieser herauszutrennen und mit einem anderen Verlauf so zu biegen, dass eben ein Teil als Federbasis dient und der andere als Abstützung.
Die Justiereinrichtung weist vorteilhaft eine Schraube auf, die in einem Gewinde an der Schalteinrichtung läuft. Diese Justierschraube ist vorzugsweise von außerhalb erreichbar, um durch Justierung der Abstützung den Schaltpunkt der Schaltfeder einzustellen und somit die Temperatur, bei der geschaltet wird. Es ist von Vorteil, die Schalteinrichtung mit einem Keramikgehäuse zu versehen. In diesem Fall kann ein Gewinde für die Justierschraube in einem eingelegten Metallteil odgl. vorgesehen werden. Besonders vorteilhaft kann dieses Metallteil eine weitere Funktion ausüben, beispielsweise das Tragen der Federbasis. So kann die Federbasis leicht an der Schalteinrichtung befestigt werden, beispielsweise geschweißt oder genietet. Da ein derartiger Metallträger üblicherweise erheblich dicker ist und starr ist, kann er in dem Gehäuse verklemmt werden, was für dünnere Metallteile schwierig wäre.
Insgesamt ist es besonders vorteilhaft möglich, den gesamten Schalter einteilig und einstückig aus einem einzigen Metall oder Blechstück herzustellen, also Schaltfeder, Mittelsteg, Federbasis und Abstützung. An einem Ende kann an der Schaltfeder dann ein separater Kontaktkopf als Schaltkontakt befestigt werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn allgemein gesehen der Schaltkontakt in etwa doppelt so weit von dem Punkt liegt, an dem der Mittelsteg der Schaltfeder gegen die vorgenannte Abstützung anliegt, wie der Punkt, an dem der Fühler an die Schaltfeder allgemein bzw. an das Ende der Schaltfeder angreift. Durch eine derartige Aufteilung können ausreichende Schaltwege erzielt werden sowohl für den Schaltkontakt als auch den Bereich der Schaltfeder, an dem der Fühler angreift. Außerdem ermöglicht eine große Entfernung zwischen dem Schaltkontakt, mit dem die Schaltfeder üblicherweise an einem festen Punkt anschlägt oder anliegt, und dem Punkt, an dem der Fühler angreift, ein elastisches Durchbiegen der Schaltfeder ohne Beschädigung.
Als Alternative zu einer Herstellung des gesamten Schalters bzw. der Schaltfeder aus einem Blechstück kann ein Teil, beispielsweise der Mittelsteg und/oder die Abstützung, auch als separates Teil hergestellt und dann befestigt bzw. angeschweißt werden. Dadurch wird beispielsweise die Verwendung anderer Materialien möglich, die sich hinsichtlich Materialstärke, Elastizität odgl. davon unterscheiden.
Gemäß einem unabhängigen und eigenständigen Erfindungsgedanken kann bei einer Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der Verbindungsbereich mit seinem Ende oder einer Verlängerung dieses Endes an der Schalteinrichtung aufgelegt sein. Vorteilhaft erstreckt sich die Federbasis von dem Verbindungsbereich mit der Schaltfeder weiter zur Anlage an der Schalteinrichtung, so dass die Schaltfeder sozusagen mittendrin auf die Federbasis aufgesetzt ist. Dies geht also nicht bei vorgenannten Ausbildungen, bei denen Schaltfeder einstückig mit der Federbasis aus einem Stück Blech gefertigt wird und dann entsprechend gebogen wird. So kann die Federbasis eine Kraft in Richtung der Relativbewegung des Fühlers aufnehmen. Insbesondere kann die Auflage in etwa auf derselben Höhe wie die Befestigung der Federbasis an der Schalteinrichtung sein. Dabei kann die Federbasis zwischen dem an der Schalteinrichtung befestigten Ende und dem anderen, an der Schalteinrichtung aufgelegten Ende, einen abgerundeten oder auch abgewinkelten Bogen in Richtung auf den Fühler zu bilden.
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 Unterkombination 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.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1A: eine Draufsicht auf einen geöffneten Stabregier als Schalteinrichtung,
Fig. 1 B: eine Draufsicht auf eine Abwandlung von Fig. 1A,
Fig. 2 und 3: Einzelteile der Schalteinrichtung aus Fig. 1A,
Fig. 4: eine Draufsicht auf einen einteiligen Schalter aus einem Blechstück,
Fig. 5: den Schalter aus Fig. 4 gebogen und in eine Schalteinrichtung ähnlich Fig. 1A eingebaut,
Fig. 6: eine Abwandlung des Schalters aus Fig. 4,
Fig. 7: den Schalter aus Fig. 6 gebogen und an einem Halterblech befestigt und
Fig. 8: einen weiteren Schalter ähnlich Fig. 6 gebogen und in eine Schalteinrichtung ähnlich Fig. 1A eingebaut.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1A ist eine Draufsicht auf einen geöffneten sogenannten Stabregler 11 als Schalteinrichtung dargestellt. Der Stabregler 11 weist ein Keramikgehäuse 13 sowie einen abstehenden Fühler 14 auf, der aus einem Fühlerrohr 15 und einem darin verlaufenden Stab 16 besteht. Während das Fühlerrohr 15 an der Vorderseite des Gehäuses 13 befestigt ist, ragt der Stab 16 mit einem Stabende 17 in das Gehäuse hinein. Dies ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, so dass darauf sowie auf die Ausdehnung des Fühlers 14 und die daraus resultierende Bewegung des Stabendes 17 relativ zum Gehäuse 13 nicht mehr im Detail eingegangen wird. Jedenfalls bewegt sich das Stabende 17 abhängig von der von dem Fühler 14 erfassten Temperatur entlang der strichpunktierten dargestellten Längsachse nach oben und nach unten als durch den Pfeil gekennzeichnete Schaltbewegung S.
In dem Gehäuse 13 ist ein Halterblech 19 befestigt durch Vernietung 20. Das Halterblech 19 ist in Fig. 2 herausgelöst dargestellt. An einem unteren mittigen Absatz 22 ist links daran ein Schalter 25 befestigt, beispielsweise verschweiß oder vernietet. Zum besseren Verständnis des Schalters 25 wird auf die Fig. 3 verwiesen, wo der Schalter 25 zur besseren Darstellung zerlegt ist in eine Schaltfeder 26 und eine Federbasis 27.
Die Schaltfeder 26 weist einen im Wesentlichen geraden Verlauf auf, was jedoch nicht unbedingt so sein muss. An einem linken Ende 29 trägt sie einen Kontaktkopf 30, während ein rechtes Ende 31 mit einem rechten Ende 32 der Federbasis 27 verbunden ist in einem Verbindungsbereich, und zwar verschweißt. Aus Fig. 1A ist zu ersehen, dass an diesem rechten Ende 31 das Stabende 17 anliegt. Hierzu weist die Federbasis 27 eine Erhebung 39 auf, die durch eine entsprechende Ausnehmung in dem rechten Ende 31 übersteht für die Anlage des Stabendes 17.
Eine Mittelzunge 34 der Schaltfeder 26 ist in einem Bogen nach oben gewölbt und an ihrem linken Ende mit dem linken Ende 29 der Schaltfeder 26 verbunden, während das rechte Ende 35 frei ist in Fig. 3. Wie aus Fig. 1A zu ersehen ist, liegt das rechte Ende 25 im montierten Zustand an einer Abstützung 37 an, welche gemäß Fig. 3 Bestandteil der Federbasis 27 ist. Dabei ist die Abstützung 37 hakenartig ausgebildet und durchgreift eine entsprechende Ausnehmung 38 in der Federbasis 27 nach oben.
Der Kontaktkopf 30 liegt nach oben an einem Gegenanschlag 40 des Halterblechs 19 an und ist somit in einer definierten Stellung. Das Schließen des Kontakts erfolgt wie üblich gegen einen Gegenkontakt 41. Des Weiteren ist in dem unteren mittigen Absatz 22 des Halterblechs 19 ein Gewinde 23 vorgesehen, in welches eine Justierschraube 42 eingesetzt ist in Form einer Madenschraube. Diese ist durch eine Öffnung 43 im Gehäuse 13 von außen erreichbar. Die Justierschraube 42 liegt ausschließlich an der Unterseite der Abstützung 37 an und kann diese weiter nach oben drücken oder nach unten lassen. Dadurch ändert sich die Position des Punktes, an dem die Mittelzunge 34 an der Abstützung 37 anliegt, und somit auch die Position relativ zu der Schaltfeder 26. Bezüglich der Funktion dieser Schaltfeder sowie ihrer Justierung über die Justierschraube 42 wird auf den genannten Stand der Technik verwiesen.
In der Fig. 1 B ist eine Abwandlung von Fig. 1A dargestellt mit einem grundsätzlich unabhängigen weiteren Erfindungsgedanken. Die Abweichung betrifft die Ausbildung der Federbasis 27'. Diese ist anders als bei der Federbasis 27 gemäß Fig. 1A mit dem Federabschnitt 28' nach rechts über den Bereich 32' verlängert. Somit erstreckt sich die Federbasis 27' von dem linken Ende mit der Befestigung links an dem unteren Absatz 22 bis zu dem rechten Ende des Federabschnitts 28'. Dieses rechte Ende liegt auf dem Auflager 46' auf, wobei deutlich zu erkennen ist, dass zur rechten Seitenwand des Gehäuses 13 ausreichend Platz ist zur Bewegung. Etwas oberhalb von der Ecke ist die Verliersicherung 47' an dem Gehäuse 13 vorgesehen bzw. angeformt. Diese bewirkt, dass bei einem Zusammenbau das rechte Ende des Federabschnitts 28' in etwa lagegesichert ist.
Die Federbasis 27' bildet nun mit den beiden Auflagerpunkten links und rechts an dem Gehäuse 13 und dem mittigen Angriff des Stabendes 17 an der Erhebung 39' eine Bogenfeder. Vor allem durch die Verlängerung nach rechts mit dem Federabschnitt 28' sowie durch die Anlage an dem Auflager 46' kann eine erheblich größere Federkraft erzeugt werden als lediglich mit der einseitigen Befestigung gemäß Fig. 1A. Auf diese Art kann eine Federkraft von weitaus mehr als 5 N erreicht werden, beispielsweise 10 N bis 20 N oder sogar noch deutlich mehr. Diese Federkraft reicht dann, um den Stab 17 stets in das Fühlerrohr 15 hineinzudrücken, selbst wenn er nur lose darin liegt. Damit kann auf sonstige Federn wie Schraubenfedern odgl. verzichtet werden, wie sie aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt sind. Dies erleichtert den Aufwand sowie vor allem auch die Montage erheblich. Im Wesentlichen wird die durch die Federbasis 27' mit dem rechten Federabschnitt 28' erzeugte Federkraft durch die Materialwahl und auch Materialstärke bestimmt. Diese sind dann entsprechend der gewünschten Federkraft auszuwählen. Gleichzeitig ist zu beachten, dass die Verlängerung der Federbasis zu einem weiteren Auflagepunkt an dem Gehäuse den Vorteil des großen Bewegungsweges für den Schalter 25 bzw. die Schaltfeder 26 nicht beeinträchtigt.
In Fig. 4 ist dargestellt, wie im Gegensatz zu dem mehrteilig hergestellten und dann zusammengefügten Schalter 25 ein alternativer Schalter 125 aus einem einzigen Blech hergestellt sein kann. Der Blechstreifen ist dabei mit entsprechenden Aussparungen 136 und 138 versehen. Diese sowie die senkrecht verlaufende strichpunktierte Linie unterteilen den Schalter 125 in rechts die Schaltfeder 126 mit linkem Ende 129, rechten Ende 131 und zwischen zwei Schenkeln der Schaltfeder 126 verlaufender Mittelzunge 134. Nach links geht die Schaltfeder 126 direkt über in das rechte Ende 132 der Federbasis 127 mit Abstützung 137 und deren linkem Ende 133.
Gebogen wird die Schaltfeder in etwa entlang der strichpunktierten Linie und die Enden 131 und 132 dabei aufeinander zu, wie nachfolgend zu den Fig. 5 bis 8 noch deutlicher wird. Dabei ist die Mittelzunge 134 von der Ausnehmung 136 umgeben, durch welche sie nachher ähnlich Fig. 3 durch die Schaltfeder 126 hindurchgreift, ähnlich wie die Abstützung 137 durch die Ausnehmung 138.
In Fig. 5 ist der Schalter 125 aus Fig. 4 gebogen und eingebaut in ein Gehäuse 113. Hier verlaufen Schaltfeder 126 und Federbasis 127 mit etwas Abstand und in einem geringen Winkel von etwa 10° zueinander. Als konstruktiver Unterschied zu Fig. 1A ist das Halterblech 119, an dessen linken Ende 122 die Federbasis 127 befestigt ist, anders ausgebildet, ebenso ein Gegenanschlag 140 für die Schaltfeder 126. Das Halterblech 119 hat ein Gewinde 123 für eine durch eine Öffnung 143 in dem Gehäuse 113 erreichbare Justierschraube 142. Es ist dargestellt, wie an dem rechten Ende 131 der Schaltfeder 126 die Erhebung 139 vorgesehen ist, an welcher das Stabende 117 anliegt. Diese Erhebung 139 kann durch Prägen in das Blech gemäß Fig. 4 hergestellt sein und sorgt für ein definiertes Anliegen des Stabendes 117 an der Schaltfeder 126.
Die Justierschraube 142 ist mit dicken Linien in einer unteren Stellung dargestellt. In dieser unteren Stellung liegt der Punkt, an welchem die Mittelzunge 134 mit ihrem rechten Ende 135 an der Abstützung 137 anliegt, in etwa auf Höhe der beiden Schenkel der Schaltfeder 126. Bewegt sich das Stabende 117 ein kleines Stück nach oben, so werden sich das rechte Ende 131 der Schaltfeder 126 sowie auch die Federbasis 127 nach oben bewegen, die Abstützung 137 jedoch weiterhin nach unten gedrückt an der Justierschraube 142 anliegen. Somit liegt das rechte Ende 135 der Mittelzunge 134 an der Abstützung 137 unter der Schaltfeder 126. Dann bewegt sich die Schaltfeder 126 schlagartig nach unten bzw. vor allem das linke Ende 129 mit dem Kontaktkopf 130 auf den Gegenkontakt 141. Der Schalter 125 ist geschlossen.
Wird die Justierschraube 142 weiter in das Gewinde 123 hineingedreht, so drückt sie gleichzeitig die Abstützung 137 weiter nach oben in die mit dünnen Linien dargestellte Stellung. Auch die Mittelzunge 134 liegt nun, wie strichpunktiert dargestellt, weit über der Schaltfeder 126. In diesem Fall muss sich das Stabende 117 weitaus mehr nach oben bewegen, bis das rechte Ende 131 der Schaltfeder 126 soweit nach oben gewandert ist, dass die beiden Schenkel der Schaltfeder 126 über den Anlagepunkt der Mittelzunge 134 an der Abstützung 137 kommen und der Kontakt geschlossen wird am Schalter 125. So ist also die Justierung möglich.
In Fig. 6 ist eine Abwandlung von Fig. 4 dargestellt mit einem Schalter 225. Bei diesem bestehen zwar Schaltfeder 226 und Federbasis 227 wiederum aus einem einzigen Blech. Die Ausnehmung 238 ist jedoch völlig frei zur Anbringung einer separaten Abstützung, wie dies aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht. Des Weiteren ist eine Mittelzunge 234 ein separates Teil und nimmt die zur Verdeutlichung gestrichelt dargestellte Fläche ein. Rechts ist die Mittelzunge 234 mit dem linken Ende 229 der Schaltfeder 226 verbunden bzw. verschweißt. In diesem Bereich ist auch der Schaltkontakt ähnlich Fig. 3 vorgesehen, der unter Umständen sogar direkt an dieser Mittelzunge 234 befestigt sein kann.
In Fig. 7 ist der Schalter 225 aus Fig. 6 entlang der senkrechten strichpunktierten Linie gemäß Fig. 5 zusammengebogen worden. Ähnlich wie bereits zu Fig. 6 beschrieben liegen ein gewisser Abstand und Winkel zwischen Schaltfeder 226 und Federbasis 227 vor. Ein deutlicher Unterschied liegt bei der Ausführung gemäß Fig. 7 darin, dass eine Abstützung 237 aus dem Halterblech 219 senkrecht nach oben herausgebogen ist und dort in einer Kerbe das Ende 235 der Mittelzunge 234 der Schaltfeder 236 anliegt. Hier ist offensichtlich, was durch die mit dünnen Linien dargestellte untere Position des Halterblechs 219 dargestellt ist, dass bei einer Justierung bzw. allgemein die Abstützung 237 relativ zu dem Halterblech 219 nicht bewegt werden kann. Eine Justierung erfolgt zwar wiederum ähnlich Fig. 6 mittels einer nicht dargestellten Justierschraube. Diese liegt aber an der Unterseite des Halterblechs 219 an und bewegt dieses bei der Justierung weiter nach unten oder weiter nach oben. Im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß Fig. 1A, 1 B und Fig. 5 wird hier also die gesamte Position des Schalters 225 gegenüber dem nicht dargestellten Stabende und dem ebenfalls nicht dargestellten Gegenkontakt verändert. Auch so ist eine genaue Justierung auf einen bestimmten Auslösepunkt und somit eine bestimmte Temperatur möglich.
Ein nochmals weiterer alternativer Einsatz eines Schalters 225 gemäß Fig. 6 mit separater Abstützung ist in Fig. 8 dargestellt, diesmal wiederum eingebaut in ein Gehäuse 313 eines Stabreglers. Der Schalter 325 ist wiederum mit dem linken Ende 333 der Federbasis 327 an einem Halterblech 319 befestigt. Eine Abstützung 337 wird von einem dicken separaten Blechteil gebildet, welches von rechts kommt und zumindest gegenüber dem Halterbleich 319 bewegt werden kann. Diese Bewegung wird durch eine von unten in einem separaten Gewinde 323 in dem Gehäuse 313 geführte Justierschraube 342 erzeugt. Somit liegt hier eine Lösung an sich ähnlich Fig. 1A, 1B und 5 vor, nämlich eine gegenüber der Befestigung der Federbasis 327 bewegbare und somit justierbare Abstützung 337. Ansonsten ist in Fig. 8 noch dargestellt, wie sich auch das Stabende 317 in einer weiteren Darstellung nach oben bewegt hat zum Schließen des Schalters 325.
Wie sowohl aus Fig. 5 und 8 als auch bereits zuvor aus Fig. 1A und 1 B zu erkennen ist, besteht bei weiterer Bewegung des Stabendes 17 nach oben sowieso keine mechanische Belastung für den Schalter 25. Bewegt sich das Stabende 17 jedoch weiter als in den dargestellten Positionen nach unten, so drückt es die rechten Enden 31 und 32 von Schaltfeder 26 und Federbasis 27 nach unten. Für die Schaltfeder stellt dies kein Problem dar, da sie mit ihrem rechten Ende 31 frei an der Federbasis 27 gelagert ist und sich leicht mitbewegen kann. Die Justierschraube 42 kann dabei problemlos durch die Ausnehmungen für Mittelzunge und Abstützung hindurchgreifen. Somit hat auch die Federbasis 27 nahezu ihre gesamte Länge zwischen der Befestigung des linken Endes 33 am Halterbleich 19 und dem rechten Ende 32, auf welches das Stabende 17 drückt, um nach unten gebogen zu werden. Es ist aus den Fig. 1A, 1 B, 5 7 und 8 leicht zu erkennen, dass nahezu der gesamte Bewegungsweg bis zur Anlage an dem Halterblech 19 zur Verfügung steht, ohne die Federbasis 27 oder die Schaltfeder 26 nennenswert oder schädigend zu verbiegen. Somit sind diese auf alle Fälle noch im elastischen Bereich und es entsteht keine Beschädigung. Insofern ist es wichtig, dass auch die Federbasis 27 eine gegenüber der Länge der Schaltfeder 26 nicht zu kleine Länge aufweist, damit diese bei Zurücklegen eines bestimmten Schaltweges des Stabendes 17 in einem nicht zu großen Winkel verbogen wird.

Claims

Schalteinrichtung (11) für eine Heizeinrichtung, insbesondere eine Heizeinrichtung mit mindestens einem flächig wirkenden Heizbereich, wobei die Schalteinrichtung eine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung mit einem Fühler (14) für die Temperaturerfassung aufweist, wobei der Fühler durch unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhaltens verschiedener Fühlerteile (15, 17, 117, 317) eine Relativbewegung erzeugt zur Durchführung einer Schaltbewegung (S) eines Schalters (25, 125, 225, 325) der Schalteinrichtung (11), wobei der Schalter eine elastische Schaltfeder (26, 126, 226, 326) aufweist mit einem Schaltkontakt (30, 130, 230, 330) an einem frei beweglichen Ende (29, 129, 229, 329), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfeder an dem gegenüberliegenden Ende in einem Verbindungsbereich (31, 32, 131, 132, 231, 232, 331, 332) mit einer elastischen Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) verbunden ist und an dieser gelagert ist, wobei die Schaltfeder (26, 126, 226, 326) und die Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) mit einem sehr flachen Winkel zueinander in etwa in die gleiche Richtung verlaufen, wobei die Federbasis an einem von dem Verbindungsbereich abgewandten Ende (33, 133, 233, 333) an der Schalteinrichtung (11) befestigt ist, wobei der Fühler mit der Relativbewegung in der Nähe des Verbindungsbereichs zwischen Schaltfeder (26, 126, 226, 326) und Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) angreift zur Durchführung der Schaltbewegung.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltfeder (26, 126, 226, 326) und Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) im Verbindungsbereich (31, 32, 131, 132, 231, 232, 331, 332) eng aneinander anliegen bzw. aufeinander aufliegen.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltfeder (126, 226, 326) und Federbasis (127, 227, 327) einstückig bzw. einteilig sind, wobei vorzugsweise die Federbasis zur Schaltfeder hin gebogen bzw. gefaltet ist mit engem Biegungsradius.
Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfeder (26, 126, 226, 326) und die Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) in etwa in dieselbe Richtung verlaufen mit einem Winkel zueinander von etwa 5° bis 15°, vorzugsweise etwa 10°.
Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung bzw. Befestigung der Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) an der Schalteinrichtung (11) fix bzw. starr und unveränderbar ist, insbesondere auch bei Betätigung des Schalters (25, 125, 225, 325) unbeweglich ist.
Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Schaltbewegung (S) in dem Angriffsbereich des Fühlers an die Schaltfeder (26, 126, 226, 326) ein Freiraum bzw. Bewegungsraum für die Schaltfeder vorgesehen ist zu ihrer Durchbiegung, der insbesondere mehrere Millimeter beträgt, vorzugsweise etwa 2 bis 3 mm.
Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegbarer Bereich der Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) zwischen Befestigung der Federbasis an der Schalteinrichtung (11) und Verbindung zur Schaltfeder (26, 126, 226, 326) mindestens in etwa so lang ist wie die halbe Schaltfeder, vorzugsweise etwa ein Drittel länger.
Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfeder (26, 126, 226, 326) an dem gegenüberliegenden Ende in einem Verbindungsbereich mit einer elastischen Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) verbunden ist und an dieser gelagert ist, wobei die Schaltfeder und die Federbasis mit einem sehr flachen Winkel zueinander in etwa in die gleiche Richtung verlaufen, wobei die Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) an einem von dem Verbindungsbereich abgewandten Ende (33, 133, 233, 333) an der Schalteinrichtung befestigt ist und wobei die Schaltfeder als Schnappfeder (26, 126, 226, 326) ausgebildet ist mit einem von dem Ende (29, 129, 229, 329) mit Schaltkontakt (30, 130, 230, 330) abgehenden, gegen eine Abstützung (37, 37', 137, 237, 337) angelegten Mittelsteg (34, 134, 234, 334), wobei die Abstützung durch eine Justiereinrichtung (42, 142, 342) in etwa in Richtung der Relativbewegung bzw. Schaltbewegung (S) verstellbar ist zur Einstellung eines Schaltpunktes der Schaltfeder.
Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (37, 37', 137, 237, 337) an derselben Stelle an der Schalteinrichtung (11) befestigt ist wie die Federbasis (27, 27', 127, 227, 327) und insbesondere länglich und federnd ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Abstützung (37, 37', 137) einstückig und einteilig mit der Federbasis (27, 27', 127) verbunden ist und aus dieser herausgetrennt und mit einem anderen Verlauf gebogen ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiereinrichtung eine in einem fest an der Schalteinrichtung (11) angeordneten Gewinde (23, 123, 323) gelagerte Schraube (42, 142, 342) ist, die vorzugsweise von außerhalb der Schalteinrichtung erreichbar ist, wobei insbesondere das Gewinde in einem Metallträger (22, 122, 219, 322) ist, der die Federbasis (27, 27', 127, 327) trägt.
Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Schalter (125, 225, 325), insbesondere mit Schaltfeder (126, 226, 326), Mittelsteg (134, 234, 334), Federbasis (127, 227, 327) und/oder Abstützung (137, 237, 337), einteilig und einstückig ist und aus einem einzigen Blechstück hergestellt ist, wobei vorzugsweise der Schaltkontakt ein an der Schaltfeder befestigter, separater Kontaktkopf ist (130, 230, 330).
Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkontakt (30, 130, 230, 330) in etwa doppelt so weit weg liegt von dem Punkt, an dem der Mittelsteg (34, 134, 234, 334) gegen die Abstützung (37, 37', 137, 237, 337) anliegt, wie der Punkt, an dem der Fühler (14) an der Schaltfeder (26, 126, 226, 326) angreift.
Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich mit beiden Enden (28', 33') gegen die Schalteinrichtung (11) angelegt ist zur Aufnahme einer Kraft in Richtung der Schaltbewegung (S) des Fühlers (14), insbesondere in etwa auf derselben Höhe wie die Befestigung der Federbasis (27') an der Schalteinrichtung (11).
Schalteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbasis (27') zwischen dem an der Schalteinrichtung (11) befestigten Ende (28') und dem anderen, an der Schalteinrichtung (11) angelegten Ende (33'), einen Bogen in Richtung auf den Fühler (14) zu bildet.
Schalteinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Federbasis (27') von dem Verbindungsbereich mit der Schaltfeder (26) weiter erstreckt zur Anlage an der Schalteinrichtung (11).