DE3508585A1

DE3508585A1 - Doppeltemperaturthermostat

Info

Publication number: DE3508585A1
Application number: DE19853508585
Authority: DE
Inventors: Donald Edward Mansfield Ohio Place
Original assignee: Emerson Electric Co
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1985-09-19
Also published as: GB2156157A; GB2156157B; AT387664B; JPS60211722A; GB8506379D0; ATA77185A

Description

Doppeltempera tür thermostat

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Thermostäte und insbesondere auf ein neues und verbessertes Doppeltemperaturthermostat, der besonders für glattflächige Kochzonen geeignet ist.

Glattflächige Kochzonen haben im allgemeinen eine IQ einzelne glatte Köchflache in Verbindung mit einer

Vielzahl von getrennten und beabstandeten Heizelementen, die unter der glatten Oberfläche angeordnet sind, Das glatte Oberteil ist aus einem Glasmaterial oder einem anderen geeigneten Material hergestellt, das ■ic beträchtliche Temperaturen aushalten kann. Aufgrund eineii einzelnen glatten Oberteils wird ein attraktives Aussehen erzielt, und die Kochfläche kann verhältnismäßig leicht gereinigt werden. Im Gebrauch wird das Gerät auf das glatte Oberteil über der ausgewählten 2Q Heizvorrichtung angeordnet und durch das Glas oder andere Materialien hindurch erhitzt, auf dem es aufsitzt.

Es ist auch bekannt, einen sondenartigen Thermostat 2g mit einem Stab und einem Rohr zu verwenden, um die Temperatur an den jeweiligen Kochstellen zu fühlen. Dieser Thermostat wird oft als Obergrenzenvorrichtung betrieben, um ein Überhitzen und eine Beschädigung des glatten Oberteils _zu vermeiden. Beispiele q₀ solcher Vorrichtungen sind in den US-PSen 37 32 518, 39 09 592, 41 35 081, 42 15 332, 43 50 875, 43 71 780 und 44 00 679 erläutert, von denen einige auf die Anmelderin dieser Erfindung übertragen sind.

qc Es ist auch bekannt, einen separaten Thermostaten bereitzustellen, um die Temperatur des glatten Oberteils zu fühlen und immer dann ein Warnlicht zu betätigen, wenn eine vorbestimmte verhältnismäßig nie-

* drige Temperatur (z.B. ungefähr 65,6⁰C) herrscht. Dieses Warnlicht, das gewöhnlich als "Heißlicht¹¹ bezeichnet wird, zeigt dem Benutzer an, daß es eine Verbrennung geben kann, wenn die glatte Oberfläche berührt wird.

Dieses Heißlicht geht an, wenn die Oberfläche auf die vorbestimmte Temperatur erhitzt ist, und bleibt an, selbst nachdem die Heizvorrichtung abgeschaltet ist, bis sich die Oberfläche unter die vorbestimmte Temperatur abgekühlt hat.

Im allgemeinen ist der Thermostat, der als Obergrenze wirkt, von dem Thermostat, der das Heißlicht !5 betätigt, getrennt. Es ist aber auch bekannt, einen kombinierten Thermostaten in einer Einheit bereitzustellen.

Diese sondenartigen Thermostate mit einem Stab und einem Rohr haben oft ein Glasrohr in Verbindung mit einem Metallstab, der durch das Rohr verläuft. Das Metall und das Glas sind so ausgewählt,daß sie stark verschiedene . Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, so daß die Sonde einen guten temperaturfühlenden Schalterbetätiger ergibt. Ferner ist in vielen Fällen die Sonde an dem Thermostatgehäuse über eine Kippverbindung angebracht, so daß die Sonde in eine gewünschte Stellung in der Gesamtkombination gegenüber dem Gehäuse bewegt werden kann. Einige der oben genannten Patente offenbaren solche sondenartigen Thermostaten mit einem Stab und einem Rohr, bei denen ein Glasrohr und ein Metallstab verwendet wird und- bei denen die Sonde an dem Schaltergehäuse über eine Kippverbindung abgestützt ist.

Es gibt verschiedene wichtige Aspekte der Erfindung. Gemäß einem wichtigen Aspekt wird eine neue und verbesserte Kippanordnung zum Anbringen des einen Stab und ein Rohr aufweisenden sondenartigen Fühlers an einem

—ο-Ι Schaltergehäuse eines Thermostaten bereitgestellt. Dieser Thermostat ist besonders zur Verwendung in Verbindung mit glattflächigen Zonen geeignet.

. Gemäß einem weiteren wichtigen Aspekt der Erfindung werden neue und verbesserte Kombinationsobergrenzen- und -warmlichtthermostate geschaffen, bei denen ein einzelner Betätiger oder ein einzelnes Prellelement getrennte Schalter bei zwei stark verschiedenen Temperatüren betätigt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Vorrichtung zwei Schalter mit Schnappwirkung, von denen einer so aufgebaut ist, daß er eine erhebliche Uberbewegung ohne Schaden aushalten kann. Außerdem wird der einzelne Betätiger oder das einzelne Prellelement tatsächlich von den Schaltern selbst abgestützt und positioniert. Da das Schaltergehäuse aus einem keramikartigen Material hergestellt ist, um die erheblichen Temperaturen, die auftreten, aushalten zu können, macht die Abstützung des Prellelements oder des Betätigers durch die Schalter die Verwendung des Keramikmaterials als Führung unnötig.

Ferner ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zum Eichen von mindestens einem Schalter bezüglich des anderen Schalters und zum Eichen der Sonde bezüglich der Schalter vorgesehen, so daß eine genaue Temperaturansprechung für beide

gO Schalter erzielt wird, ohne daß es notwendig ist, die Teile der Anordnung selektiv einzupassen.

Diese und andere Aspekte der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Querschnitt eine Seitenansicht

eines Thermostaten gemäß der Erfin

dung , wobei der Deckel entfernt ist, um den Aufbau der Schalter und den Aufbau der Eicheinrichtung und den Aufbau der Befestigungsanordnung der

Sonde zu zeigen,

Fig. 2 eine Ansicht des Gehäuses von der entgegengesetzten Seite der Ansicht von Fig. 1,

Fig. 3 ein bruchstückhafter Querschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 1, wobei die Art und Weise, auf welche ein Ende des Schalterbetätigers durch den

Heißlichtschalter positioniert wird, dargestellt ist, und

Fig. 4 ein bruchstückhafter Querschnitt einer zweiten Ausführungsform, bei welchem

die Eichung durch eine Hülse vorgenommen wird, die an dem freien Ende des Stabes angeordnet und dann festgeschweißt wird.
25

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen hat der Thermostat ein Gehäuse 10, das mit einem Deckel (nicht gezeigt) zusammenwirkt, um eine erste und eine zweite Schalterkammer 11 bzw. 12 zu bilden. In Fig. 1 ist der Innenteil des Gehäuses im Schnitt entlang der Mittelebene der Schalter dargestellt. Eine integrierte Wand 15 steht über diese Ebene hinaus und ist mit einer anderen Schraffur zum Zwecke der Darstellung versehen. Die beiden Schalterkammern 11 und 12 sind durch eine integrierte Gehäusewand 13 voneinander getrennt. Vorzugsweise ist das Gehäuse 10 aus einem Keramikmaterial hergestellt und zwar wegen den verhältnismäßig hohen Temperaturen, die auftreten, wenn

3508585 -ιοί die Vorrichtung in einer glattflächigen Kochzone eingebaut ist, um die Betriebsbedingungen neben der zugeordneten Heizvorrichtung zu fühlen. Die US-PS 4 3 50 8 75 zeigt eine Anordnung zum Anordnen des Thermostaten neben einer Heizvorrichtung, und diese Patentschrift ist zum Zwecke der Offenbarung hier miteinbezogen.

Eine Sondenanordnung 14 mit einem Stab und einem Rohr wird an einem Ende durch eine Kipplagerung 16 abgestützt, . wie weiter unten näher beschrieben wird. Die Sonde 14 weist einen Stab 17 und ein Rohr 18 auf, durch welches der Stab hindurchgeht. Im allgemeinen ist das Rohr aus einem glasartigen Material hergestellt, und der Stab besteht aus einem Metall, wobei die Materialien für den Stab und das Rohr so ausgewählt sind, daß sie stark verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Wenn der Stab und das Rohr erhitzt werden, tritt daher eine unterschiedliche Ausdehnung, welche die Betätigung der Schalter bewirkt.

Ein erster Schalter 19 ist in der ersten Schalterkammer 11 angeordnet und weist einen festen Kontakt

21 auf, der von einem festen Kontaktträger 22 gehalten wird. Der feste Kontaktträger 22 ist an dem Gehäuse 10 durch eine Niete 2 3 befestigt, die durch die Wand des Gehäuses 10 verläuft und den festen Kontakträger

22 mit einem ersten Anschluß 24 verbindet. Eine bewegliche Kontaktanordnung 26 weist einen Kontaktträger 27 auf. Dieser Kontaktträger hat einen integrierten Arm 28, der mit einem Unterteil 29 an einem Ende 30 verbunden ist und entlang einer Ebene verläuft, die im allgemeinen senkrecht zu der Ebene des Unterteils 29 ist. Dieser Arm, der zwar einteilig mit dem Unterteil 29 ausgeführt ist, ist mit einer Kerbe versehen, um ihn von dem Unterteil mit Ausnahme an dem Ende 30 zu trennen. Folglich ist der Arm 28 an dem Unterteil

des Kontaktträgers 27 einseitig eingespannt. Das freie Ende des Armes 28 ist abgebogen, um einen seitlichen Vorsprung 31 zu bilden.

An dem Kontaktträger 27 ist ein beweglicher Arm 36 angebracht, der sich nach Art eines Auslegers von einer Befestigungsniete 37 aus erstreckt, die ein Ende des beweglichen Armes 36 an dem Kontaktträger 27 festhält. Der bewegliche Arm 36 ist aus einem Federmaterial hergestellt und mit seitlich verlaufenden Versteifungsflanschen 38 versehen. Die Versteifungsflansche erstrecken sich von dem freien Ende 39 des beweglichen Armes 36 aus bis zu einer Stelle bei 41, die einen kleinen Abstand von der Niete 37 hat. Demzufolge ist der bewegliche Arm 36 über den größten Teil seiner Länge im wesentlichen steif und bewegt sich mit einer gelenkartigen Schwenkbewegung durch Abbiegen seines kurzen Abschnittes zwischen dem Ende der Flansche bei 41 und der Niete 37.

Ein beweglicher Kontaktträger 4 2 ist an einem Ende 43 an dem freien Ende des beweglichen Armes 36 und verläuft längs des beweglichen Armes zurück bis zu seinem freien Ende, wo ein beweglicher Kontakt 44 angeordnet ist. Auch der bewegliche Kontaktträger 4 2 ist aus einem Federmaterial hergestellt. Ferner hat der bewegliche Kontaktträger 42 einen integrierten mittleren Schenkel 46, der aus seiner ungespannten Stellung abgelenkt ist, um sein Ende 47 in einer Kerbe 48 anzuordnen, die in dem seitlichen Vorsprung 31 gebildet ist.

Der mittlere Schenkel 46 dient dazu, den beweglichen Arm 36 unter Druck und den Kontaktträger 42 unter . Zug zu setzen und schafft ein Federsystern, das bewirkt, daß der Schalter 19 sich mit einer Schnappwirkung bewegt, wenn er sich öffnet oder schließt. Die Betätigung des Schalters 19 wird durch die Stellung der Kerbe 48 gegenüber dem freien Ende 39 des beweg¹-

lichen Armes gesteuert. Wenn das freie Ende 39, wie in Fig. 1 ersichtlich, nach rechts an einer vorbestimmten Schnappstellung vorbei bewegt wird, bewirkt die von dem mittleren Schenkel 46 erzeugte Federkraft, daß der bewegliche Kontakt 44 in Eingriff mit dem festen Kontakt 21 mit einer Schnappwirkung bewegt wird. Umgekehrt, wenn das freie Ende 39 in die entgegengesetzte Richtung an der Schnappstelle vorbei bewegt wird, bewegt sich der bewegliche Kontakt 44 mit einer Schnappwirkung von dem festen Kontakt 21 weg.

Diese allgemeine Art von Schalter 19 ist in der US-PS 44 00 6 79 ausführlicher beschrieben und beansprucht, und dieses Patent ist hier miteinbezogen um eine vollständigere Beschreibung des Aufbaus und der Arbeitsweise des Schalters 19 zu geben. Der Schalter 19 ist für die vorliegende Anordnung besonders geeignet, weil er eine erhebliche Überbewegung aushalten kann, nachdem der Schalter geschlossen ist, ohne daß ein Schaden an dem Schalter auftritt oder eine Änderung in seiner Eichung vorkommt.

Der Unterteil 29 des ersten Schalters 19 ist in dem Gehäuse 10 durch eine Niete 51 befestigt, die auch den Unterteil mit einem zweiten Anschluß 52 verbindet. Eine zweite Befestigungsniete 53 hält das andere Ende des Unterteiles 29 fest an dem Gehäuse und bildet auch eine Drehwellenverlängerung, an welcher ein Eichnocken 54 angeordnet ist. Der Eichnocken kann gegenüber der Niete 53 gedreht werden, um die Stellung der Kerbe 48 und dadurch die Stellung des Endes 39 einzustellen, wenn der Schalter sich tatsächlich öffnet oder schließt. Wenn die Einstellung durchgeführt ist, wie unten beschrieben ist, wird ein Klebstoff auf den Nocken und die Niete aufgebracht, um den Nocken in der gewählten Stellung dauernd festzuhalten.

Ein zweiter Schnappschalter 56 ist in der zweiten Schalterkammer 12 : angeordnet und weist einen festen Kontaktträger 57 auf, der an einem Ende durch eine Niete 58 befestigt ist, welche mit einem dritten Anschluß 59 verbunden ist. An dem anderen Ende des festen Kontaktträgers ist ein fester Kontakt 60 angeordnet.

Ein beweglicher Kontaktträger 61, der aus Federmaterial hergestellt ist, ist an seinem Befestigungsende 62 an einem Trägerelement 63 angeschweißt. Dieses Trägerelement ist durch eine Niete 66 an dem Gehäuse 10 befestigt und mit einem vierten Anschluß 64 verbunden. Das Trägerelement hat auch einen Arm 67, der längs des beweglichen Kontaktträgers 61 bis zu einem seitlichen Vorsprung 68 verläuft, der eine Kerbe 69 hat. Der bewegliche Kontaktträger ist ausgeschnitten, um einen mittleren Schenkel 71 zu bilden, der ein freies Ende aufweist, die in der Kerbe 69 angeordnet ist, und der so bemessen ist, daß er von seiner ungespannten Stellung abgelenkt ist, um den beweglichen Kontaktträgerarm 61 unter Zug zu setzen. Das freie Ende des beweglichen Kontaktträgerarmes ist mit einem beweglichen Kontakt 72 versehen, der sich in und außer Eingriff mit dem festen Kontakt 6 0 bewegt, wenn der Schalter betätigt wird. Der mittlere Schenkel 71, der den beweglichen Kontaktträgerarm 61 unter Zug setzt, erzeugt ein Fedorsystern, das bewirkt, daß sich der Schalter 56 mit einer Schnappwirkung öffnet und schließt.

Es wird auf die Figuren 1 und 3 bezug genommen. Ein einzelnes Prellelement oder ein einzelner Schalterbetätiger 76 betätigt beide Schalter. Das Prellelement hat einen zylindrischen Schaft 77 und einen erweiterten, kreisförmigen Kopfteil 78, der eine radiale Stirnfläche 79 aufweist, die mit Vertiefungen 81, die an dem beweglichen Arm 36 gebildet sind, in Eingriff bringbar sind. Das Ende des Schaftes 77

· ist mit einer Vertiefung 82 an dem beweglichen Kontaktträgerarm 61 in Eingriff bewegbar, um den zweiten Schalter 56 zu betätigen. Bei einer solchen Anordnung betätigt ein einzelnes Prellelement beide Schalter 19 und 56, wie unten beschrieben wird.

Das Kipplager 16 weist einen Halter 91 auf, der an einer Seite des Gehäuses 10 durch ein Paar von beabstandeten Nieten 92 und 93 befestigt ist. Ein Teil des Halters

IQ 91 ist verformt, um eine gekrümmte Oberfläche 94 zu bilden, die einen gleichmäßigen Krümmungsradius hat. Diese gekrümmte Oberfläche ist ein Teil einer Kugel. In der Mitte des gekrümmten Teiles 94 ist eine Spielöffnung 96 angeordnet, durch welche der Stab 17 mit erheblichem Spiel durchgeht. Ein einfaches Lagerteil 97 ist mit einem kreisförmigen Vorsprung 98 versehen, der auf der gekrümmten Oberfläche 94 um die öffnung 96 herum anliegt. Das Lagerteil hat eine mittige Öffnung 99, durch welche der Stab 17 mit verhältnismäßig wenig Spiel hindurchgeht, und einen mittigen ebenen Teil 101 um die mittige öffnung 99 herum, an welchem das Ende des Rohres 18 anliegt.

An dem fernen Ende der Sonde 14 hat der Stab 17 ein Gewinde, um eine Mutter 102 aufzunehmen. Zwischen der Mutter 102 und dem anderen Ende des Rohres 18 ist eine Beilagscheibe 103 angeordnet. Die Mutter 102 gestattet die Einstellung der Lage des Stabes 17 gegenüber dem Rohr 18 und schafft einen einfachen gO Mechanismus zum Eichen der Vorrichtung, wie unten beschrieben wird.

Das innere Ende des Stabes 17 ist mit einem erweiterten Kopf oder einem Ausgabeteil 104 versehen, der mit einer radialen Oberfläche 106 an dem Prellelement 76 in Eingriff bringbar ist. Zwischen dem Kopf 104 und dem Halter 91 ist eine chronisch gewundene Schraubenfeder 107 angeordnet, die den Stab 17 gegen

das Prellelement 76 drängt und außerdem bewirkt, daß das Rohr 18 richtig an dem Lagerteil 97 und der Beilagscheibe 103 anliegt. Außerdem bewirkt auch die Feder, daß das Lagerteil 97 in Eingriff mit der gekrümmten Oberfläche 94 gehalten wird.

Für den Betrieb wird der Thermostat so eingebaut, daß die Sonde 41 zwischen dem glatten Oberteil der Zone und das Heizelement ragt, um die Temperatur in diesem Bereich zu fühlen.

Wenn die Heizvorrichtung eingeschaltet ist, nimmt die Temperatur der Sonde zu, wodurch das Rohr 18 und der Stab 17 in der Temperatur zunehmen. Dies bewirkt, daß sich der Stab 17 infolge der Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten der den Stab und das Rohr bildenden Materialien in Längsrichtung mehr als das Rohr 18 ausdehnt. Demzufolge bewirkt die Feder 107, daß sich der Kopf 104 und das Prellelement nach rechts bewegen, wie in Figur 1 ersichtlich ist. Der Schalter 119 wird so geeicht, daß eine Bewegung des freien Endes 39 nach rechts bewirkt, daß der Schalter 19 geschlossen wird, wenn eine Temperatur von ungefähr 48,9° bis 65,6⁰C erreicht ist. Durch das Schließen des Schalters 19 wird das Heißlicht betätigt, um dem Benutzer der Zone anzuzeigen, daß der Oberflächenteil des glatten Oberteils eine Temperatur haL, die eine Verletzung durch Verbrennung bei Berührung hervorrufen könnte.

Es sei hervorgehoben, daß ein erheblicher Abstand zwischen dem Ende des Prellelements 76 und der Vertiefung 82 besteht, so daß der Schalter 56 geschlossen bleibt, wenn die Temperatur der Sonde und die Temperatur des glatten Oberteils neben der Heizvorrichtung zunehmen.Infolgedessen bleibt die Heizvorrichtung weiterhin eingeschaltet und die Temperatur nimmt weiter zu.

— J δ-Wenn die Probe eine Temperatur an der Obergrenze der für die Einheit erwünschten Temperaturen fühlt, z.B. ungefähr 565,5° bis 704⁰C, ist die unterschiedliche Ausdehnung zwischen dem Stab 17 und dem Rohr 18 ausreichend, um das Ende des Prellelements 76 in Eingriff mit der Rippe 82 zu bewegen und den Schalter 56 zu öffnen. Dieser Schalter ist in dem Heizkreis so geschaltet, daß beim Erreichen der oberen Grenztemperatur die Heizvorrichtung abgeschaltet wird, bis die von der Sonde gefühlte Temperatur unter die obere Grenztemperatur absinkt, wonach die Heizvorrichtung durch Schließen des Schalters wieder eingeschaltet werden kann. Der Schalter 56 kann so arbeiten, daß die Temperatur bei der Betriebstemperatur des Schalters periodisch verändert und reguliert wird. Die Betriebstemperatur des Schalters 56 ist so gewählt, daß kein Schaden an der Heizvorrichtung oder am glattflächigen Oberteil der Zone auftritt.

Normalerweise ist ein separater Regulierschalter (nicht dargestellt) vorgesehen, der von dem Benutzer eingestellt wird, um die Temperatür der Heizvorrichtung oder irgendeine andere gewünschte Temperatur unter der Obergrenzentemperatur zu regulieren, um die Kochgeschwindigkeiten zu steuern.

Wenn die Heizvorrichtung abgeschaltet wird, kühlen sich das glatte Oberteil und die Heizeinrichtung allmählich ab, wodurch eine unterschiedliche Zusammenziehung der Sonde bewirkt wird, wodurch das Prellelement 76 nach links bewegt wird, wie in Fig. 1 ersichtlich ist. Wenn die von der Sonde gefühlte Temperatur unter die Eichtemperatur des Schalters 19 abfällt, öffnet sich der Schalter, um das Warn- oder Heißlicht abzuschalten, wodurch angezeigt wird, daß eine Verletzungsgefahr nicht mehr besteht.

Der bewegliche Arm 36 wird in die Offenstellung des Schalters vorgespannt, um das Prellelement 76 an dem Kopf 104 während des Abkühlvorgangs zu halten und um den Schalter 19 zu Öffnen, wenn eine ausreichende Abkühlung vorliegt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Eichung des Obergrenzenschalters 56 durch Einstellen der Mutter 102 gegenüber dem Stab 17 durchgeführt wer-

IQ den,und die Eichung der Betriebstemperatur des Schalters 19 kann durch Einstellung des Nockens 54 durchgeführt werden. Daher ist es bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, die beiden Schalter getrennt voneinander zu eichen, indem zuerst der Schalter 56

!5 mit der Mutter 102 und danach der Schalter 19 mit dem Nocken 54 geeicht wird.

Die Eichung kann auch dadurch durchgeführt werden, daß zuerst der Nocken 54 eingestellt wird, um einen

2Q genauen Abstand zwischen dem Ende des Prellelements 76 und der Rippe 82 in dem Zeitpunkt, in welchem der Schalter 19 betätigt ist, zu bilden. Dann wird die Mutter 102 eingestellt, um den Obergrenzenschalter 56 zu eichen. Wenn die Eicheinstellung des Nockens . 54 korrekt ist, bewirkt auch die Einstellung der Mutter 102, daß der Schalter 19 richtig geeicht ist.

. Wenn erwünscht, kann die Mutter 102 durch eine Hülse 105 ersetzt werden, die an das Ende des Stabes 17

gQ angeschweißt wird, nachdem sich der Stab und das Rohr relativ zueinander in die richtige Eichstellung bewegt haben, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Da die Hülse 105 in die richtige Stellung bezüglich des Stabes vor dem Schweißen gebracht wird, ergibt diese

gt Anordnung die Einstellung oder Eichung des Obergrenzenschalters.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es nicht

— 1 o~

notwendigfdie Vorrichtung durch den Einbau von Prellelementen zu eichen, die eine Länge haben, die ausgewählt ist, um eine richtige Eichung für eine spezielle Anordnung zu ergeben. Statt dessen ermöglicht es diese Eichung durch die Verwendung des Nockens 54, daß dieser Vorgang nach dem Zusammenbau durchgeführt werden kann.

Es sei hervorgehoben, daß das Prellelement 76 von den Schalteranordnungen und nicht von dem Gehäuse 10 abgestützt wird. Es wird auf Pig. 3 bezug genommen. Die Öffnung 110 in dem Arm 36, durch welche das Prellelement 76 seitlich hindurchgeht, positioniert das Ende des Prellelements neben dem Kopf 78, und der feste Kontaktträgerarm 57 ist mit einer Öffnung 111 versehen, die das Ende des Prellelements am Ende neben dem Schalter 56 seitlich positioniert und führt. Die Öffnung 112 in der Wand 13 ist so bemessen, daß das Prellelement nicht an der Oberfläche der Öffnung angreift. Bei einer solchen Anordnung zur Führung des Prellelements 76 ist es nicht notwendig, die Öffnung 112 mit engen Toleranzen zu bilden, die sonst nötig wären. Dies ist vorteilhaft, wenn das Gehäuse aus einem keramischen Material hergestellt ist, dessen Verarbeitung mit hoher Maßpräzision teuer ist. Da ferner der Schalter 19 normalerweise offen ist, wird das Prellelement in Eingriff mit dem Ende des Stabes vorgespannt. Daher wird das Prellelement vollständig durch die Schalter geführt und positioniert und hat keinen Kontakt mit dem Gehäuse 10.

Die dargestellte Kippanordnung 1st ebenfalls kostengünstig, wenn sie mit Anordnungen des Standes der Technik, der in einigen der oben genannten Patente dargestellt ist, verglichen wird. Das Lagerteil 97 kann durch einen einfachen Preßvorgang aus Blech hergestellt werden,um seine Kosten zu vermindern. Da der Stab 17 so bemessen ist, daß er durch die

— Ί y —

öffnung 99 mit einem verhältnismäßig guten Sitz hindurchgeht, bewirkt jede Kippbewegung der Sonde den Eingriff des Stabes 17 mit der Wand der öffnung 99 und erzeugt eine entsprechende Bewegung des Lagerteiles 97 bezüglich der gekrümmten Oberfläche 94, um die richtige Ausrichtung der verschiedenen Teile aufrecht zu erhalten. Da ferner die öffnung 96 mit einem erheblichen Freiraum um den Stab 17 herum gebildet ist, kann eine solche Bewegung des Stabes während des Kippens der Sonde durchgeführt werden.

Vorzugsweise wird der Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts 94 so ausgewählt, daß die Kippbewegung die Eichung der Vorrichtung nicht merklich beeinträchtigt.

Die Erfindung gestattet es, einen Kombinationsthermostaten, der z.B. als Heißlicht und Obergrenze in einer glattflächigen Zone verwendet werden kann, genau herzustellen, ohne selektive Einpassung und mit verhältnismäßig niedrigen Kosten. Da ferner die Schalter eine Schnappwirkung haben, sind Radiostörungen kein Problem. Außerdem wird der Schalter 19 nicht beschädigt, selbst wenn er einer beträchtlichen Überbewegung nach dem Schließen ausgesetzt ist, da er einen solchen Aufbau hat, bei welchem die Betätigung des Schalters an einer Stelle vorgenommen wird, die von der Befestigung des Armes 36 und von den Kontakten 21 und 44 erheblich entfernt ist. Folglich können die beiden Schalter so geeicht werden, daß sie bei stark verschiedenen Temperaturen problemlos arbeiten.

Obgleich die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, ist es klar, daß verschiedene Abwandlungen und Neuanordnungen der Teile gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie hier geoffenbart und beansprucht worden ist.

Claims

Dtöl.-Chem. Dr. Stehen ANDRAE Dtol.-Phys. Dieter FLACH Dipl.-)ns· Dietmar HAUG H, HRL 19B5 Dlpl.-Chem. Dr. Richard KNEISSL PATENTANWÄLTE Steinstr. 44, D-8000 München 80 Anm.: Emerson Electric Co. Az: 328 DH/pe St. Louis, Missouri 63136/V.St.A. Doppeltemperatürthermostat • Patentansprüche -^

1. Thermisch reagierende Schaltvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, eine Temperatursonde mit einem Rohr und einem durch das Rohr gehenden Stab, wobei das Rohr und der Stab aus Werkstoffen mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt sind, eine Kipp einrichtung, die ein Ende des Rohres an dem Gehäuse hält und dem Rohr und dem Stab eine Kippbewegung gegen das Gehäuse gestattet, wobei die Kippeinrichtung ein erstes Teil aufweist, das eine gekrümmte Oberfläche hat, die ein Teil einer Kugel ist, und ein zweites Teil aufweist, das eine kreisförmige Fläche hat, die mit der gekrümm ten Oberfläche in Eingriff bringbar und entlang dieser bewegbar ist, wobei eines der Teile von dem Gehäuse abgestützt wird und eine erste zentrale öffnung hat, durch welche der Stab mit er-

heblichem Spiel hindurchgeht/ wobei das andere Teil eine zweite zentrale öffnung hat, durch welche der Stab mit verhältnismäßig geringem Spiel hindurchgeht, wobei das eine Ende des Rohres an einem im wesentlichen ebenen Abschnitt des zweiten Teiles um die zweite zentrale öffnung herum angreift, wobei das andere Ende des Rohres mit dem Stab verbunden ist, durch eine Federeinrichtung, die mit dem Stab verbunden ist, um den Stab zu spannen, das eine Ende des Rohres gegen das zweite Teil vorzuspannen und das zweite Teil selbst gegen das erste Teil vorzuspannen, wobei eine Kippbewegung des Rohres bewirkt, daß der Stab an den Seiten der zweiten öffnung angreift und selbst eine Bewegung des zweiten Teiles gegen das erste Teil hervorruft, um die korrekte Ausrichtung des zweiten Teiles bezüglich des Rohres und des Stabes aufrecht zu erhalten, und durch eine Schalteinrichtung, die in dem Gehäuse angeordnet ist und ansprechend auf eine unterschiedliche thermische Ausdehnung und Zusammenziehung des Stabes und Rohres betätigbar ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil und das zweite Teil aus Blech hergestellt sind und jeweils eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke haben.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder zwischen einem Ende des Stabes und dem einen Teil angeordnet ist, um den Stab unter Zug und das Rohr unter Druck zu setzen und die Teile im Eingriff zu halten.

4. Doppeltemperaturthermostat, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen ersten und einen zweiten Schalter in dem Gehäuse,einen sich unterschiedlich ausdehnenden, temperaturfühlenden, sondenartigen Steller, der an dem Gehäuse angebracht ist und einen

Ausgabeteil hat, der relativ zu dem Gehäuse infolge von Temparaturänderungen beweglich ist, einen einheitlichen Schalterbetätiger, der von dem Ausgabeteil entlang einer Wirkungslinie des Sondenstellers bewegbar ist, wobei der Betätiger voneinander beabstandete erste und zweite Oberflächen hat, die im wesentlichen senkrecht zu der Wirkungsiinie verlaufen, wobei die erste Oberfläche bei einer Bewegung des Betätigers in eine erste Stellung an dem ersten Schalter angreift und diesen betätigt, wobei die zweite Oberfläche bei einer Bewegung des Betätigers in eine zweite Stellung an dem zweiten Schalter angreift und diesen betätigt und wobei der Betätiger durch die Schalter für eine Bewegung entlang der Wirkungslinie geführt wird.

5. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger in Richtung der Wirkungslinie ausgestreckt ist, die erste und zweite Oberfläche längs des Betätigers voneinander beabstandet sind, der erste Schalter an dem Betätiger an einem Ende angreift und das eine Ende seitlich abstützt und der zweite Schalter an dem Betätiger an dem anderen Ende angreift und das andere Ende seitlich abstützt.

6. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schalter einen elastischen Arm hat, der eine Federkraft auf den Betätiger aufbringt, um den Betätiger gegen den Ausgabeteil federnd vorzuspannen.

7. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter für den Betrieb bei erheblich verschiedenen Temperaturen geeicht sind und der elastische Arm des ersten Schalters so gebaut ist, daß er eine beträchtliche

Uberbewegung aushält.

8. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem keramischen Werkstoff besteht, das hohe Temperaturen aushalten kann.

9. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger keinen Kontakt mit dem Gehäuse hat und nur durch die Schalter seitlich positioniert ist.

10. Doppeltemperaturthermostat, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen ersten und einen zweiten Sehalter, der in dem Gehäuse angeordnet ist, einen tcmporaturfühlondcn,sondenartigen Stoller, dor an dem Gehäuse angebracht ist und einen Ausgabeteil hat, der relativ zu dem Gehäuse infolge von Temperaturänderungen beweglich ist, einen einheitlichen Schalterbetätiger, der von dem Ausgabeteil entlang einer Wirkungslinie bewegbar ist, wobei der Betätiger voneinander beabstandete erste und zweite Oberflächen hat, die im wesentlichen senkrecht zu der Wirkungslinie verlaufen, wobei die erste Oberfläche bei einer Bewegung des Betätigers in eine erste Stellung an dem ersten Schalter angreift und diesen betätigt, wobei die zweite Oberfläche bei einer Bewegung des Betätigers in eine zweite Stellung an dem zweiten Schalter angreift und diesen betätigt und wobei der erste Schalter eine erste Einstelleinrichtung aufweist, um die erste Stellung einstellen zu können, ohne die zweite Stellung einzustellen.

11. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde so zusammengebaut wird, daß der zweite Schalter geeicht wird.

12. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde eine zweite Einstellung zum Eichen der Betriebstemperatur des zweiten Schalters hat.

13. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde ein Rohr und einen Stab aufweist, der durch das Rohr verläuft, wobei die zweite Einstellung am Ende der Sonde angeordnet ist, das von dem Betriebsteil entfernt ist. 10

14. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einstellung aus einer Mutter besteht, die auf den Stab aufgeschraubt ist und betätigbar ist, um die Stellung des Ausgabeteiles gegenüber dem Gehäuse zu regulieren.

15. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter ein Schalter mit Schnappwirkung ist und die erste Einstellung arbeitet, um die Schnappstellung des ersten Schalters einzustellen.

16. Doppeltemperaturthermostat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einstellung ein Nocken ist.