DE1160064B

DE1160064B - Temperaturabhaengige elektrische Schaltvorrichtung mit einem Schmelzgliedfuehler

Info

Publication number: DE1160064B
Application number: DET21794A
Authority: DE
Inventors: Leonhard Nadler
Original assignee: Thermostat & Schaltgeraetebau; Thermostat und Schaltgeraetebau GmbH and Co KG
Current assignee: Thermostat & Schaltgeraetebau; Thermostat und Schaltgeraetebau GmbH and Co KG
Priority date: 1962-03-21
Filing date: 1962-03-21
Publication date: 1963-12-27

Description

Temperaturabhängige elektrische Schaltvorrichtung mit einem Schmelzgliedfühler Die Erfindung bezieht sich auf eine temperaturabhängige elektrische Schaltvorrichtung mit einem Schmelzgliedfühler, wie sie z. B. bei elektrisch beheizten Warmwassergeräten verwendet wird, um beim Ausfall des Temperaturreglers oder Temperaturbegrenzers eine Beschädigung des Gerätes zu verhindern.
Temperaturabhängige elektrische Schaltvorrichtungen dieser Art enthalten gewöhnlich einen Schaltbolzen, der beim Einschalten in eine Stellung gebracht wird, in der ein Rastgesperre und eine mit diesem zusammenwirkende, durch das schmelzfähige Metall gegen Drehen gesicherte Spindel den Schaltbolzen am Zurückweichen hindert, so daß der Schaltbolzen erst dann wieder in die Ausschaltstellung gelangen kann, wenn das schmelzfähige Metall flüssig wird und die Spindel freigibt. Der Aufbau dieser Schaltvorrichtungen ist, was den eigentlichen Schalter anbelangt, verhältnismäßig kompliziert. Die spezielle Form des Rastgesperres bedingt es zudem, daß Schaltbolzen und Spindel in zueinander senkrechten Ebenen angeordnet sein müssen. Die gesamte Schaltvorrichtung fällt deshalb recht breit aus und erfordert erheblichen Platz für die Unterbringung im bzw. am Gerät. Sie kann also nicht in Form eines Wärmefühlers in einem festen, rohrförmigen Gehäuse untergebracht werden.
Diese Nachteile sind bei anderen, in jüngster Zeit vorgeschlagenen Schaltvorrichtungen mit Schmelzgliedfühler dadurch vermieden, daß der Schmelzgliedfühler eine mit Steilgewinde versehene Spindel freigeben kann. Koaxial zur Spindel ist bei diesen Schaltvorrichtungen ein nur verschiebbarer, Kontakte betätigender Schaltbolzen angeordnet, der unter Wirkung einer Druckfeder und einer Scheibe mit Führungsgewinde nach außen gedrückt wird, wenn die Spindel freigegeben ist, und der bei erstarrtem Schmelzglied durch Eindrücken in die Ruhelage zurückführbar ist. Der Schaltbolzen ist hier mittelbar von der Druckfeder beaufschlagt, die Spindel mehrteilig und ihr Steilgewinde mehrgängig. Abgesehen von dem nach wie vor verhältnismäßig verwickelten Aufbau muß also mit beträchtlichen Reibungswiderständen im Betrieb gerechnet werden.
Nach der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, das untere Ende des Schaltbolzens unmittelbar von der Druckfeder zu beaufschlagen und die Scheibe, welche über eine Verzahnung und eine Andruckfeder im hohlen Ende des Schaltbolzens gehalten und mit ihm kraftschlüssig gekuppelt ist, bei Wiedereinschalten durch Einwirken des festgelegten Steilgewindes der einstückigen Spindel vorübergehend gegen die Kraft der Andruckfeder aus der Verzahnung heraushebbar und dabei frei drehbar anzuordnen.
Dieser Aufbau ist sehr einfach und platzsparend. Er ermöglicht eine reibungsarme Umsetzung der Drehbewegung der Spindel in die Verschiebebewegung des Schaltbolzens. Vor allem aber ist das Wiedereinschalten nach erfolgter Auslösung sehr bequem durchzuführen.
Die Scheibe kann in ihrem Außenmantel verzahnt oder stirnverzahnt sein, das Steilgewinde aus einem an sich bekannten, verdrillten Blechstreifen bestehen, der mit dem Spindelschaft starr verbunden ist. Zweckmäßig ist es, die Spindel in dem das schmelzfähige Metall aufnehmenden Schmelztopf mit einer Dichtung aus hitzebeständigem Kunststoff, z. B. auf Silicon-Basis, einzusetzen und/oder durch eine Druckfeder mit einer Schulter des Ansatzes gegen den Schmelztopf zu pressen. Die Bewegung des Schaltbolzens kann mit Hilfe von Federn auf ein an sich bekanntes, konzentrisch zu dem Schaltbolzen angeordnetes, umschnappbares Schaltorgan mit Kontaktbrücken übertragen werden.
Die Erfindung und weitere Einzelheiten derselben werden im folgenden an Hand der Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Abb. 1 zeigt die Schaltvorrichtung im Schnitt, Abb. 2 einen Schnitt durch das Rastgesperre, Abb.3 eine spezielle Ausführungsform des Schmelztopfes. In einem Führungsrohr 1 ist der Schmelztopf 2 starr befestigt, in dem die Spindel 3 mit einem Ansatz 4 drehbar gelagert, jedoch durch schmelzfähiges Metall, das zwischen Topf und Ansatz eingebracht ist, unterhalb der Schmelztemperatur des schmelzfähigen Metalls gegen Verdrehen gesperrt ist. An ihrem anderen Ende ist die Spindel 3 mit einem steilgängigen Gewinde 5 versehen, mit welchem die Scheibe 6 im Eingriff steht, die andrerseits mit einer Verzahnung m eine entsprechende Gegenverzahnung des Schaltbolzens 7 eingreift. Der bei 8 verdrehungssicher gelagerte Schaltbolzen 7 wird durch eine starke Druckfeder 9 in Ausschaltrichtung gedrückt. Dabei läuft die Scheibe 6 auf die Schräge des Gewindes 5 auf, wodurch die Bewegung des Schaltbolzens gesperrt wird. Die Ausschaltbewegung wird erst dann möglich, wenn das schmelzfähige Metall im Schmelztopf 2 geschmolzen ist. Dann dreht sich die Spindel unter der Krafteinwirkung der Scheibe 6, und der Schaltbolzen 7 geht in Ausschaltstellung.
Zum Einschalten nach dem Erstarren des schmelzfähigen Metalls wird der Schaltbolzen in Richtung Spindel gedrückt. Dabei läuft die Scheibe 6 in entgegengesetzter Richtung auf die Schräge des Gewindes 5 auf, wird jedoch jetzt unter Überwindung der Gegenkraft einer schwächeren Druckfeder 10 aus der Verzahnung im Schaltbolzen heraus in den freien Raum 11 gedrückt, so daß sie sich auf dem Gewinde 5 drehen kann und der Schaltbolzen sich in Einschaltrichtung verschiebt. Beim Loslassen des Schaltbolzens 7 erfolgt eine geringfügige Rückwärtsbewegung desselben, wobei die Scheibe 6 unter der Kraft der Feder 10 wieder in Eingriff mit der Verzahnung des Schaltbolzens kommt und die Ausschaltbewegung sperrt.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Scheibe 6 als außenverzahnte oder als stirnverzahnte Scheibe vorgesehen.
Besonders einfach ist es, als. steilgängige Schraube einen verdrillten Blechstreifen zu verwenden, der mit der Spindel verschweißt oder vernietet oder in anderer Weise starr verbunden ist.
Zur Verhinderung des Ausfließens von schmelzfähigem Metall kann, wie in Abb. 3 gezeigt, die Spindel 3 mit einer Dichtung 18 aus hitzebeständigem Kunststoff, z. B. auf Silicon-Basis, in den Schmelztopf 2 eingesetzt werden und/oder durch eine Druckfeder 12 mit einer Schulter 13 des Ansatzes 4 gegen den Schmelztopf 2 gepreßt werden.
In Abb. 1 ist weiter dargestellt, wie in an sich bekannter Weise die Bewegung des Schaltbolzens 7 mit Hilfe von Schnappfedern 14 auf ein konzentrisch zum Schaltbolzen angeordnetes Schaltorgan 15 übertragen wird, welches die Kontaktbrücken 16 trägt, die mit ruhenden Gegenkontakten 17 zusammenwirken. Beim Überwinden der Totpunktlage der Schnappfedern bei Verschiebungen des Schaltbolzens führt das Schaltorgan 15 schnappende Schaltbewegungen in axialer Richtung aus und öffnet bzw. schließt die Kontakte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Temperaturabhängige elektrische Schaltvorrichtung mit einem Schmelzgliedfühler, der eine mit Steilgewinde versehene Spindel freigeben kann, und mit einem nur verschiebbaren, koaxial zur Spindel angeordneten, Kontakte betätigenden Schaltbolzen, der unter Wirkung einer Druckfeder und einer Scheibe mit Führungsgewinde nach außen gedrückt wird, wenn die Spindel freigegeben ist, und der bei erstarrtem Schmelzglied durch Eindrücken in die Ruhelage zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Schaltbolzens (7) unmittelbar von der Druckfeder (9) beaufschlagt ist und die Scheibe (6), welche über eine Verzahnung und eine Andruckfeder (10) im hohlen Ende des Schaltbolzens gehalten und mit ihm kraftschlüssig gekuppelt ist, bei Wiedereinschalten durch Einwirken des festgelegten Steilgewindes (5) der einstückigen Spindel (3) vorübergehend gegen die Kraft der Andruckfeder aus der Verzahnung heraushebbar und dabei frei drehbar angeordnet ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) in ihrem Außenmantel verzahnt ist.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) stirnverzahnt ist.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steilgewinde aus einem an sich bekannten, verdrillten Blechstreifen besteht, der mit dem Spindelschaft (3) starr verbunden ist.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel in dem das schmelzfähige Metall aufnehmenden Schmelztopf (2) mit einer Dichtung (18) aus hitzebeständigem Kunststoff, z. B. auf Silicon-Basis, eingesetzt ist und/oder durch eine Druckfeder (12) mit einer Schulter (13) des Ansatzes (4) gegen den Schmelztopf gepreßt wird.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schaltbolzens (7) mit Hilfe von Federn (14) auf ein an sich bekanntes, konzentrisch zu dem Schaltbolzen angeordnetes, umschnappbares Schaltorgan (15) mit Kontaktbrücken übertragen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 543 699. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1139 905.