DE10024300C1 - Thermische Schalteinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine thermische Schalteinrichtung 1, insbesondere Temperaturregler oder Temperaturbegrenzer, mit einem thermischen Sensor, einer Schaltkontakteinrichtung sowie einer Einstellvorrichtung mit einer drehbaren Einstellwelle 2, die an einem Träger 3 gelagert ist und auf ein Element der Schaltkontakteinrichtung zur Verstellung des Schaltpunktes der Schalteinrichtung 1 einwirkt, sowie einer Rastvorrichtung 4, die aus einer Rastfeder 5 und einem Rastelement 6 besteht und in mindestens einer Drehstellung der Einstellwelle 2 federnd einrastet, wobei die Rastfeder 5, bezogen auf die Drehachse der Einstellwelle 2, radial auf das Rastelement 6 einwirkt und als auf ein Element der Schalteinrichtung 1 aufklemmbares Teil ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine thermische Schaltvorrichtung, insbesondere einen Temperaturregler oder einen Temperaturbegrenzer mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Aus DE 196 50 622 A1 ist eine thermische Schalteinrichtung bekannt, die einen thermischen Sensor und eine Schaltkontakteinrichtung aufweist, die auf den thermischen Sensor anspricht. Ferner ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die eine an einem Träger gelagerte Einstellwelle hat und die auf ein Element der Schaltkontakteinrichtung zur Verstellung des Schaltpunktes der Schalteinrichtung einwirkt.

Aus US 4,166,994 ist ferner bereits bekannt, an der Einstellwelle eines thermischen Schaltgerätes eine Rastung vorzusehen, die auf eine Nockenscheibe einwirkt, die mit der Einstellwelle verbunden ist.

In manchen Anwendungsbereichen solcher thermischen Schalteinrichtungen ist es wünschenswert, eine beim Einstellen, d. h. Verdrehen der Einstellwelle, spürbare Drehverrastung vorzusehen.

Aus GB 2 260 029 A ist eine thermische Schalteinrichtung bekannt, die einen thermischen Sensor, eine Schaltkontakteinrichtung sowie eine Einstellvorrichtung mit einer an einem Träger gelagerten, drehbaren Einstellwelle aufweist. Die Einstellwelle wirkt auf ein Element der Schaltkontakteinrichtung zur Verstellung des Schaltpunktes der Schalteinrichtung ein. Ferner ist eine Rastvorrichtung vorgesehen, die aus einer Rastfeder und einem Rastelement besteht und in mindestens einer Drehstellung der Einstellwelle federnd einrastet. Die Rastfeder wirkt bezogen auf die Drehachse der Einstellwelle radial auf das Rastelement ein und ist mit einem Ende in die Schalteinrichtung eingeklemmt.

Die DE 23 41 920 B offenbart einen Daumenradschalter zur Bildung einer Schaltergruppe, mit einer Mehrzahl von Leiterstäben, die einen zur Schalterachse koaxialen Käfig bilden sowie mit einem die Leiterstäbe ringsum umschließenden Daumenrad, das mit einer Kontaktfederanordnung versehen ist, die beim Drehen des Daumenrades die Leiterstäbe nacheinander berührt. Das Daumenrad ist von einem Isoliergehäuse umgeben. Ferner ist eine Rastvorrichtung vorgesehen, die eine Rastfeder umfaßt, welche einen Stift im Boden des Isoliergehäuses teilweise umgreift und mit ihrem abgewinkelten Ende das Daumenrad von außen berührt. Die Rastfeder erstreckt sich mit ihrem anderen Ende durch einen Schlitz in der Seitenwand des Gehäuses. In eingerasteter Stellung befindet sich das abgewinkelte Ende der Rastfeder zwischen zwei abgerundeten Zähnen des Daumenrades.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß sie auf einfache Weise mit einer auf die Einstellwelle einwirkenden Rastvorrichtung versehen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wirkt zunächst die Rastfeder bezogen auf die Drehachse der Einstellwelle radial auf das Rastelement ein. Ferner ist die Rastfeder als ein auf ein Element der Schalteinrichtung aufklemmbares Teil ausgebildet, wobei die Rastfeder mindestens einen U-förmig gebogenen Klemmsitzbereich aufweist.

Die Federeigenschaften des Rastfedermaterials werden dadurch in zweierlei Hinsicht ausgenutzt, als zum einen die Rastfeder federnd auf das Rastelement einwirkt, zum anderen aber die Rastfeder einen U-förmig gebogenen Klemmsitzbereich aufweist, der auch aufgrund der Federeigenschaften des Federmaterials seine Klemmwirkung erzielt. Eine derartige Rastfeder kann mit einem einzigen Handgriff an einer thermischen Schalteinrichtung nachgerüstet werden, so daß die thermische Schalteinrichtung einerseits ohne Rasteinrichtung verwendet werden kann, was für viele Einsatzbereiche wünschenswert ist, zum anderen aber durch Aufklemmen der Rastfeder die Verrastung hergestellt werden kann. Für ein und denselben Typ einer thermischen Schalteinrichtung können unterschiedliche Rastfedern mit unterschiedlichen Rastpositionen bezogen auf die Drehstellung der Einstellvorrichtung vorgesehen und mit der thermischen Schalteinrichtung mitgeliefert werden. Der Endabnehmer hat dann die Möglichkeit, abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck, die Schalteinrichtung ohne Rastfeder oder mit einer ganz bestimmten Rastfeder einzusetzen.

Der die Klemmung auf dem Element der Schalteinrichtung herbeiführende Abschnitt der Rastfeder soll so beschaffen sein, daß das durch das Einfedern der Rastfeder bei Herbeiführung der Verrastung mit der Einstellwelle der Klemmsitz noch erhöht wird.

Dies ist insofern vorteilhaft, als der Sitz der Rastfeder insbesondere dann beansprucht wird, wenn durch die Rastfeder auf die Einstellwelle ein (einrastender) Drehwiderstand ausgeübt wird. Wird in diesem Moment ganz bewußt der Klemmsitz verstärkt, wird die Rastfeder sicher in ihrer Position gehalten.

Besonders vorteilhaft ist es dann, wenn die Rastfeder an einem parallel zur Drehachse der Einstellwelle verlaufenden Element der Schalteinrichtung klemmbefestigt ist und die Rastfeder als Blattfeder ausgebildet ist, wobei die Drehachse der Schalteinrichtung parallel zur Ebene der Blattfeder verläuft. Besonders einfach läßt sich die Rastfeder mit dem U-förmig gebogenen Klemmsitzbereich auf die Schalteinrichtung aufsetzen und damit nachrüsten, wenn im Klemmsitzbereich ein Sperrelement angeordnet ist, das in Endmontagestellung das die Rastfeder tragende Element der Schalteinrichtung hintergreift. Der Montagevorgang ist dann auf einen einfachen Aufsteckvorgang beschränkt. Das Sperrelement kann als eine aus der Ebene der Blattfeder freigestanzte Federzunge ausgebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rastfeder zwei U-förmige Klemmsitzbereiche aufweist, die an beiden Enden der Rastfeder angeordnet sind, wobei zwei parallel zueinander verlaufende Klemmsitzbereiche mehr oder weniger identischer Ausführungsform vorgesehen werden können. Zwischen diesen beiden U-förmigen Klemmsitzbereichen erstreckt sich ein Rastfedermittelbereich, der mit dem Rastelement zusammenwirkt.

In der Regel haben Einstellwellen von bekannten thermischen Schalteinrichtungen einen Drehbegrenzungsanschlag, der den möglichen Drehwinkel einer Einstellwelle auf weniger als 360° begrenzt.

Mit diesem Drehbegrenzungsanschlag kann die Rastfeder zusammenwirken, wobei die Anordnung so ausgebildet sein kann, daß das radial abstehende Ende des Drehbegrenzungsanschlages in eine Ausmuldung der Rastfeder in Raststellung einrastet.

Es ist aber auch möglich, das Rastelement durch mindestens eine Ausnehmung einer mit der Einstellwelle verdrehbaren Scheibe auszubilden und die Rastfeder mit einer Rastnase zu versehen, die bei Verdrehung der Einstellwelle den Rand der Scheibe schleifend beaufschlagt und in die mindestens eine Ausnehmung in die Raststellung hineinrastet.

Die schleifende Beaufschlagung zwischen Rastfeder und Scheibe ist auch insofern vorteilhaft, als außerhalb der Raststellungen durch die Rastfeder ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Einstellwelle, z. B. in Folge von Vibrationen, unterbunden wird.

Die beiden parallel zueinander verlaufenden Klemmsitzbereiche können zwei parallel zueinander verlaufende Abschnitte eines U-förmigen Trägerelementes für die Einstellwelle umschließen. Eine einfache Montage der Rastfeder ist somit auch für die beidendseitig befestigte Anordnung der Rastfeder gewährleistet.

Zweckmäßigerweise weist das Sperrelement schräg gegen die von der Rastfeder auf das Rastelement ausgeübte Federkraftkomponente und stellt somit eine hohe Haltekraft auch bei der Drehung und Verrastung der Einstellwelle sicher.

Die Erfindung ist anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 Eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer thermischen Schalteinrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer thermischen Schalteinrichtung sowie

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer thermischen Schalteinrichtung.

Bezugsziffer 1 bezeichnet die thermische Schalteinrichtung in ihrer Gesamtheit. Die thermische Schalteinrichtung 1 ist dabei ein Temperaturregler oder ein Temperaturbegrenzer, der einen thermischen Sensor sowie eine Schaltkontakteinrichtung aufweist, welche jedoch in den Zeichnungsfiguren nicht näher dargestellt sind. Ferner umfaßt der Temperaturregler eine Einstellvorrichtung mit einer drehbaren Einstellwelle 2, die an einem Träger 3 gelagert ist und auf ein Element der Schaltkontakteinrichtung zur Verstellung des Schaltpunktes der Schalteinrichtung einwirkt. Die Einstellvorrichtung besteht aus einer Rastvorrichtung 4, nämlich einer Rastfeder 5 und einem Rastelement 6, wobei in mindestens einer Drehstellung der Einstellwelle 2 Rastfeder und Rastelement ineinander einrasten. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Rastfeder 5 bezogen auf die Drehachse der Einstellwelle 2 radial auf das Rastelement 6 einwirkt und als auf ein Element der Schalteinrichtung 1 aufklemmbares Teil ausgebildet ist. Die Rastvorrichtung 4 ist einfach aufgebaut, wobei die Federeigenschaften der Rastfeder 5 in zweifacher Hinsicht genutzt werden. Einerseits wirkt die Rastfeder 5 federnd auf das Rastelement 6 ein, andererseits ist die Rastfeder 5 durch die klemmende Befestigung sicher an der Schalteinrichtung 1 befestigt. Eine einfache Nachrüstbarkeit bzw. Austausch derartiger Rastfedern ist durch diese einfache und sichere Befestigungsmethode sicher gestellt.

Die Rastfeder 5 ist dabei derart befestigt, daß der den Halt der Rastfeder 5 herbeiführende Klemmsitz durch das Einfedern der Rastfeder 5 noch verstärkt wird. Dadurch ist gerade in der eingerasteten Position des Rastelementes 6 auch ein verstärkter Klemmsitz der Rastfeder 5 gewährleistet.

Die Rastfeder 5 ist außerdem an einem parallel zur Drehachse der Einstellwelle 2 verlaufenden Element der Schalteinrichtung 1 klemmbefestigt. Dadurch ist eine einfache Konstruktion der Rastfeder 5 in ihrem Befestigungsbereich möglich, wobei gleichzeitig die radiale Einwirkung der Rastfeder 5 auf das Rastelement 6 gewährleistet wird.

Die Rastfeder 5 ist eine Blattfeder, die Drehachse der Einstellwelle 2 verläuft parallel zur Ebene der Blattfeder. Bei dieser Anordnung werden die Federeigenschaften der Rastfeder 5 optimal ausgenutzt.

Die Rastfeder 5 weist mindestens einen U-förmig gebogenen Klemmsitzbereich 7 auf, der das tragende Element der Schalteinrichtung 1 umgreift. Im Klemmsitzbereich 7 ist außerdem ein Sperrelement angeordnet, das eine aus der Ebene der Blattfeder ausgestanzte Federzunge 8 ist. Diese Federzunge 8 hintergreift in der Endmontagestellung das die Rastfeder 5 tragende Element der Schalteinrichtung 1. Eine einfache Befestigung der Rastfeder 5 ist damit gewährleistet, wobei durch die Federzunge 8 ein ausreichender Halt sichergestellt ist.

In einer besonderen Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 weist die Rastfeder 5 zwei U-förmige Klemmsitzbereiche 7, 7' auf, die parallel zueinander verlaufen und zwischen denen ein Rastfedermittelbereich 9 angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Rastfeder 5 beidseitig fest mit der thermischen Schalteinrichtung 1 verbunden, wobei an dem Rastfedermittelbereich 9, der mit dem Rastelement 6 zusammenwirkt, ausreichend Platz für mehrere Raststellungen zur Verfügung steht. Mit dieser Konstruktion ist eine besonders stabile Anordnungsmöglichkeit der Rastvorrichtung 4 geschaffen.

Wie bereits erläutert, wirkt ein Abschnitt der Rastfedermittelbereiches 9 mit dem Rastelement 6 zusammen. Dabei kann das Rastelement 6 (gemäß Fig. 2) ein auf der Einstellwelle 2 angeordneter Drehbegrenzungsanschlag 10 sein, der in eine Ausmuldung 11 der Rastfeder 5 einrastet. Der Drehbegrenzungsanschlag 10 begrenzt dabei den möglichen Drehwinkel, der Einstellwelle 2 auf weniger als 360°. Somit erfüllt der Drehbegrenzungsanschlag 10 zwei Funktionen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, kann das Rastelement 6 auch durch mindestens eine Ausnehmung 12 eine mit der Einstellwelle 2 drehbaren Scheibe 13 ausgebildet sein. Dabei ist die Rastfeder 5 mit einer Rastnase 16 versehen, die bei Drehung der Einstellwelle 2 auf dem Rand der Scheibe 13 schleift und in die jeweilige Ausnehmung 12 in die Raststellung einrastet.

Die beiden zueinander parallel verlaufenden Klemmsitzbereiche 7, 7' umschließen zwei parallel zueinander verlaufende Abschnitte 14, 14' eines U- förmigen Trägerelementes 15 für die Einstellwelle 2. Dabei sind die Abschnitte 17, 17' im Vergleich zum Abschnitt 18 auf einem höheren Niveau angeordnet, wobei die Abschnitte 17, 17' und 18 durch die Abschnitte 14, 14' verbunden sind. Die Abschnitte 17, 17' dienen gleichzeitig der Befestigung der Schalteinrichtung 1.

Die Federzunge 8 weist schräg gegen die von der Rastfeder 5 auf das Rastelement 6 ausgeübte Federkraftkomponente und stellt somit die erforderliche Sperrwirkung sicher.

BEZUGSZEICHEN

1

Thermische Schalteinrichtung

2

Einstellwelle

3

Träger

4

Rastvorrichtung

5

Rastfeder

6

Rastelement

7

,

7

' Klemmsitzbereiche

8

Federzunge

9

Rastfedermittelbereich

10

Drehbegrenzungsanschlag

11

Ausmuldung

12

Ausnehmung

13

Scheibe

14

,

14

' Abschnitte

15

U-förmiges Trägerelement

16

Rastnase

17

,

17

' Abschnitte

18

Abschnitt

Claims (12)

1. Thermische Schalteinrichtung (1), insbesondere Temperaturregler oder Temperaturbegrenzer, mit einem thermischen Sensor, einer Schaltkontakteinrichtung sowie einer Einstellvorrichtung mit einer drehbaren Einstellwelle (2), die an einem Träger (3) gelagert ist und auf ein Element der Schaltkontakteinrichtung zur Verstellung des Schaltpunktes der Schalteinrichtung (1) einwirkt, sowie einer Rastvorrichtung (4), die aus einer Rastfeder (5) und einem Rastelement (6) besteht und in mindestens einer Drehstellung der Einstellwelle (2) federnd einrastet, wobei die Rastfeder (5) bezogen auf die Drehachse der Einstellwelle (2) radial auf das Rastelement (6) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (5) als auf ein Element der Schalteinrichtung (1) aufklemmbares Teil ausgebildet ist, wobei die Rastfeder (5) mindestens einen U-förmig gebogenen Klemmsitzbereich (7) aufweist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Halt der Rastfeder (5) herbeiführende Klemmsitz durch das Einfedern der Rastfeder (5) verstärkt wird.

3. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (5) an einem parallel zur Drehachse der Einstellwelle (2) verlaufenden Element der Schalteinrichtung (1) klemmbefestigt ist.

4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (5) als Blattfeder ausgebildet ist und die Drehachse der Einstellwelle (2) parallel zur Ebene der Blattfeder verläuft.

5. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Klemmsitzbereich (7) ein Sperrelement angeordnet ist.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement eine aus der Ebene der Blattfeder ausgestanzte Federzunge (8) ist.

7. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (5) zwei U-förmige Klemmsitzbereiche (7, 7') aufweist, die parallel zueinander verlaufen und zwischen denen ein Rastfedermittelbereich (9) angeordnet ist.

8. Schalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des Rastfedermittelbereiches (9) mit dem Rastelement (6) zusammenwirkt.

9. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (6) ein auf der Einstellwelle (2) angeordneter Drehbegrenzungsanschlag (10) ist, der in eine Ausmuldung (11) der Rastfeder (5) einrastet.

10. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (6) durch mindestens eine Ausnehmung (12) einer mit der Einstellwelle (2) drehbaren Scheibe (13) ausgebildet ist.

11. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden parallel zueinander verlaufenden Klemmsitzbereiche (7, 7') zwei parallel zueinander verlaufende Abschnitte (14, 14') eines U-förmigen Trägerelementes (15) für die Einstellwelle (2) umschließen.

12. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement schräg gegen die von der Rastfeder (5) auf das Rastelement (6) ausgeübte Federkraftkomponente weist.