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EP0993015B1 - Schalteinrichtung für eine elektrische Heizeinrichtung - Google Patents

Schalteinrichtung für eine elektrische Heizeinrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP0993015B1
EP0993015B1 EP99119587A EP99119587A EP0993015B1 EP 0993015 B1 EP0993015 B1 EP 0993015B1 EP 99119587 A EP99119587 A EP 99119587A EP 99119587 A EP99119587 A EP 99119587A EP 0993015 B1 EP0993015 B1 EP 0993015B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
switching device
rod
switch
actuating part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99119587A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0993015A2 (de
EP0993015A3 (de
Inventor
Heinz Petri
Siegfried Mannuss
Eugen Wilde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Publication of EP0993015A2 publication Critical patent/EP0993015A2/de
Publication of EP0993015A3 publication Critical patent/EP0993015A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0993015B1 publication Critical patent/EP0993015B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H37/46—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid
    • H01H37/48—Thermally-sensitive members actuated due to expansion or contraction of a solid with extensible rigid rods or tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/12—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature
    • H01H37/22—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature by adjustment of a member transmitting motion from the thermal element to contacts or latch

Definitions

  • the invention relates to a switching device according to the preamble of Claim 1 for an electric heater.
  • EP-A-0225490 shows a switching device of the aforementioned type.
  • An actuator for the switch is here with a spring element connected by spot welding.
  • Another switching device of the aforementioned type is, for example known from DE-OS 28 39 161.
  • This points as an actuator a one-sided lever through which a rod-shaped Longitudinal element is guided. A fixation takes place via a coil spring supported on the base, the lever against a screw thread at the end of the Stab led mother presses. The on the screw thread of the Stabes running mother serves as an adjustment device.
  • two actuating pins are used, each in face the opposite direction and press two switches.
  • the invention has for its object a aforementioned Switching device to create the disadvantages of the stand the technology avoids, in particular reduces the assembly effort and enables reliable operation.
  • An actuator can leaf spring on the Support the base, especially with both end areas Increase the spring effect.
  • the longitudinal element can on the Attack actuator, preferably at least has an actuating part for contact with the switch.
  • Spring element and the at least one actuating part and / or the actuating device are made from a single piece of material.
  • a particularly simple design can be made from a flat material worked out and shaped accordingly by bending.
  • a Another possibility is, for example, a firm connection by gluing or welding, possibly also pressing.
  • a One-piece covers the items in the installed state can act as a single part, the individual parts in at least a positive connection in a direction other than the assembly direction exhibit.
  • the spring element is preferably designed as a compression spring in order to achieve a precise To ensure work.
  • the spring element is preferably like a leaf spring.
  • a leaf spring is advantageous with both end areas or ends held in the base, in particular by spring force caused concern in investment areas.
  • a leaf spring can be beneficial essentially transverse to the direction of expansion of the temperature sensor run, whereby unwanted shear forces or the like are avoided can.
  • the temperature sensor is particularly preferably located or grips approximately in the center on the leaf spring so that it is loaded evenly.
  • the actuator runs advantageously in the vicinity of the temperature sensor, in particular it is arranged approximately in the middle of the leaf spring.
  • the actuating part advantageously has two protruding from the spring element Legs to rest on the switch, in particular it is in approximately U-shaped.
  • the U-shaped legs are preferred rotated by approx. 90 ° to the longitudinal extension of the leaf spring.
  • the thigh can each be led to different switches, preferably lying them at the same switch.
  • the temperature sensor can point directly into the U-shape or walk into it.
  • a mechanical connection between the temperature sensor is preferred and an adjustable actuator Transmission, in particular an adjustment device.
  • the Adjustment device advantageously engages the temperature sensor at, especially at its end.
  • the Adjustment device on the longitudinal element over the pipe can survive.
  • a preferred storage option for the adjustment device is on the actuator, in particular it is on it attached. In one execution option, it can be in the Attack or center the center of a U-shaped operating part be included.
  • the spring element a receptacle for the adjusting device a, especially with a one-piece training of Spring element and actuating part.
  • a holder for the adjustment device can be a thread for be an adjustment screw, preferably in the direction of Longitudinal element and / or in the direction of actuation of the switch runs. By changing the pitch of the adjusting screw the adjustment accuracy can be varied.
  • the transmission of the actuating force can be done through the switch and / or the switching spring, in particular through a corresponding breakthrough, but not for reasons of stability should be open towards the edge.
  • the longitudinal element can be carried out or on the other hand the adjustment device or an adjustment screw.
  • the longitudinal element is at least partially advantageous as a rod executed, especially completely as a rod. He's with you Temperature sensor, the various heating areas a heater covered, possible, each a heating area with a bar area or separate bar assign coordinated properties. The bars are then arranged one after the other in the tube so that their individual dimensions become an overall dimension can add.
  • the longitudinal element is particularly preferred but designed as a one-piece rod.
  • the longitudinal element has a lower coefficient of expansion on as the pipe, as material, e.g. Ceramics or Glass on.
  • the at least one Actuating part essentially embrace the rod, preferably rest in the end area.
  • a guide for the rod especially for Securing the rod against unintentional movement across Operating direction.
  • a positive connection between Actuating part in a plane transverse to the direction of actuation can cause unwanted movement of the parts against each other prevent.
  • a guide can be at least as inflection an actuating part towards the rod. The inflection is preferably with one Outside diameter of the rod corresponding recess provided in or along which the rod runs.
  • a Guiding through an adjusting screw can be more extensive than the rod tubular section, for example as a bore be formed in the end face of the adjusting screw.
  • a so-called overpressure protection of the switch can thereby be realized that the operating part in the operating direction has a certain elasticity. This can be done by achieved at least one S-shaped or Z-shaped bend are, preferably as a bend in the manner of a spring knee, which combined with a guide described above can be.
  • the leaf spring is preferably in the base in a receiving chamber stored, which in particular essentially opposed the direction of actuation for the Has leaf spring.
  • the receiving chamber can the contact areas in the direction of deflection of the leaf spring expand.
  • the leaf spring is preferably in continuous Base walls that serve as investment areas and limit enlargement.
  • the extension in is preferred approximately symmetrical, in particular symmetrical to one along the Actuating level.
  • the material for the base is suitable due to heat, Strength and insulation reasons especially ceramic material, for example steatite.
  • the base can do that Form housing for the switching device and all walls and have supports, whereby it is only by a simple, essentially flat lid is to be covered.
  • Fig. 1 shows a switching device 11 according to the invention has a base 12 which contains all components or carries.
  • the base 12 can on not shown Way, for example by means of twist tabs and Intervention cams on a tin plate edge shown in dashed lines 13 one containing a radiant heater Tin plates are attached.
  • a stick-shaped protrudes Temperature sensor 15 at least partially in a known manner over the radiator, preferably over most of it.
  • the temperature sensor 15 consists of an outer tube 16 and a rod 17 running therein.
  • the embodiment is the rod 17 made of ceramic material and the outer tube 16 made of a metal with much higher Expansion coefficient.
  • the upper end of the outer tube 16 has a transversely projecting collar 18 with which it is fixed is connected and in the lateral receiving slots 19th engages to fix the tube 16.
  • the rod 17 is in the example shown a piece over the collar 18 of the Tube 16 over.
  • the tube 16 is closed, the rod 17th is either firmly clamped to the pipe end or is attached.
  • a snap switch 22 which has a free end 23 on one Switch carrier 24 is attached. With one between two Spring legs 26 centrally running spring clip 27, the is supported on a bearing 28 of the switch carrier 24 the snap effect of the snap switch described below 22 scored. At its other free end it carries Snap switch 22 an upward switching contact head 30, which is opposite a mating contact head 32, which is attached to a plug connection lug 37.
  • the switch carrier 24 is attached both by engagement of the the free end 23 of the snap switch 22 carrying area in a suitable recess of the base 12 and through the Course of a connecting tab 31 through an implementation in the base 12.
  • the connecting tab 31 is used together with a second connecting tab 40 and a second connected thereto Plug-in tab 43 for electrical contacting a heating, not shown, via the connecting lugs.
  • the Switch 22 interrupts the connection between the plug connector lug 37 nd connecting strap 31, Fig. 1 shows the interrupted state.
  • Both the switch carrier 24 and the snap switch 22 have an overlapping breakthrough that in Extension of the rod 17 lies. On both sides of this Breakthrough has the snap switch 22 two by bending manufactured bumps 29 on.
  • the room in which the snap switch 22 sits is in the outside to in a receiving chamber 33 for a leaf spring 34 as Spring element over.
  • An extension closes to the outside 35 to the receiving chamber 33 into which the leaf spring 34 is bent.
  • the extension is approximately triangular formed, symmetrical to the longitudinal axis of the rod 17th and opens into an opening 36.
  • An adjusting screw 38 is in the center of the leaf spring 34 stored, preferably by a mounted in the leaf spring 34 Thread.
  • the upper end of the adjusting screw 38 is through the opening 36 even when the base 12 is closed Adjustment of the switching device 11 accessible.
  • the screw tip 39 abuts the rod end 21, being rounded or is spherical.
  • the screw tip 39 with a tubular section as a guide Bar end 21 overlap a certain distance to slip off to avoid.
  • a tip or a mandrel is also possible the screw tip 39, which in a recess on the front side engage the rod end 21 and the same effect demonstrate.
  • the leaf spring has on both sides of the adjusting screw 38 34 an outgoing, angled down leg 41 as Actuator on.
  • the legs 41 lie with their lower edge 42 in the switching state shown on the switching heads 29 of the snap switch 22.
  • the switching device shown in Fig. 1 works in essential as follows:
  • the adjusting screw is pressed by the tensioned leaf spring 34 38 the rod 17 against the end of the outer tube 16.
  • the state of the heating is the deflection of the leaf spring 34 such that the legs 41 and the lower edge 42 a good one Piece above the snap switch 22 or the switch block 29 lie.
  • the snap switch 22 is at its free end 23 attached to the switch carrier 24 such that the spring legs 26 above the system of the spring clip 27 on the Bearing 28 run and the switch contact head 30 on the Mating contact head 32 abuts.
  • the heater If the heater is now put into operation, it develops Heat through which the outer tube 16 is much stronger expands as the rod 17. This means that the rod end 21 to move away from the leaf spring 34 on the collar 18. This allows the leaf spring 34 to relax and down the legs 41 move towards the snap switch 22.
  • At a certain adjustable temperature with a corresponding expansion of the outer tube 16 can by Turn the adjusting screw 38 to set the point exactly be on which the leg 41 by abutment on the switch blocks 29 the spring legs 26 under the contact of the spring clip 27 pressed on the bearing 28. Since this is the Is the switching point or snap point of the snap switch 22, the spring clip 27 abruptly presses the end with the switch contact head 30 away from the mating contact head 32 downwards. The switch is therefore at an adjustable temperature been triggered.
  • An application example is an overtemperature protection for radiant heating under a glass ceramic hob, which, for example, at a temperature of should start at approx. 650 ° C.
  • the power supply to the heater is interrupted and the risk of overheating the glass ceramic avoided.
  • the subsequent cooling of the outer tube 16 pulls it back together, pushes the rod 17 up, which again the leaf spring 34 and thus the leg 41 after moved away from the switch holes 29 above and a new one Closing the switch 22 causes.
  • FIG. 2 An embodiment variant of the legs 41 of the leaf spring 34 is shown in Fig. 2. That of the essentially elongated rectangular leaf spring 34 outgoing Legs 41 have a bend 44 in their course, which is designed like a spring knee. Behind the Bend 44 the legs 41 diverge again, but with a smaller distance from each other than before the inflection 44. Bends 44 are especially in such designs advantageous in which the rod 17 between the Leg 41 is enough.
  • the rod arcuate recess 46 On the inner edge 45 of the bend 44 is one in the direction of the rod arcuate recess 46 attached in which the Rod 16 runs out.
  • Recesses 46 so deep that the inner edges 45 of the Bend 44 to each other to about half the rod diameter approach. This is a wrap that is considered sufficient of the rod 16 possible, the rod in the transverse direction secures against movement relative to the legs 41.
  • the Recesses 46 can with a certain force on the Rod 17 abut, since a relative movement between the rod and Legs only occur during the adjustment process.
  • spring-loaded bends 44 Another advantage of the spring-loaded bends 44 is that there is a certain spring action between the Adjusting screw 38 or rigid with it in the direction of the rod connected upper part of the legs 41 and the lower sections the leg 41 or the lower edges 42 possible is. This can overpress the snap switch 22 avoid or at least partially reduce. However, in order to The suspension should not guarantee precise switching be too soft.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für eine elektrische Heizeinrichtung.
Die EP-A-0225490 zeigt eine Schalteinrichtung der vorgenannten Art. Ein Betätigungsteil für den Schalter ist hier mit einem Federelement durch Punktschweißen verbunden.
Eine weitere Schalteinrichtung der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 28 39 161 bekannt. Diese weist als Betätigungseinrichtung einen einseitig gelagerten Hebel auf, durch den ein stabförmiges Längselement geführt ist. Eine Fixierung erfolgt über eine an dem Sockel abgestützte Schraubenfeder, die den Hebel gegen eine über ein Schraubgewinde am Ende des Stabes geführte Mutter drückt. Die auf dem Schraubgewinde des Stabes laufende Mutter dient als Justiereinrichtung. In den Hebel sind zwei Betätigungsstifte eingesetzt, die jeweils in entgegengesetzte Richtung weisen und zwei Schalter betätigen.
AUFGABE UND LÖSUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorgenannte Schalteinrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere den Montageaufwand senkt und eine zuverlässige Funktion ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße einteilige Ausführung des wenigstens einen Betätigungsteils mit dem Federelement vereinfacht vor allem die Montage, darüber hinaus können sich jedoch weitere Vorteile ergeben. Durch die Einteiligkeit kann wenigstens eine Befestigung oder Lagerung, insbesondere für wenigstens ein Betätigungsteil, eingespart werden. Eine feste Zuordnung oder Verbindung zwischen Betätigungsteil und Federelement erhöht die mechanische Zuverlässigkeit der Schalteinrichtung, da ein Dejustieren vermieden wird.
Eine Betätigungseinrichtung kann sich blattfederartig an dem Sockel abstützen, insbesondere mit beiden Endbereichen zur Erhöhung der Federwirkung. Das Längselement kann an der Betätigungseinrichtung angreifen, die vorzugsweise wenigstens ein Betätigungsteil zur Anlage an dem Schalter aufweist.
Federelement und das wenigstens eine Betätigungsteil und/oder die Betätigungseinrichtung sind aus einem einzigen Materialstück herausgearbeitet. Eine besonders einfache Ausführung kann aus einem Flachmaterial herausgearbeitet und durch Biegen entsprechend geformt sein. Eine weitere Möglichkeit ist beispielsweise ein festes Verbinden durch Kleben oder Schweißen, evtl. auch Verpressen. Insbesondere soll auch eine Einteiligkeit umfaßt sein, die die Gegenstände im eingebauten Zustand als ein einziges Teil wirken läßt, wobei die einzelnen Teile in zumindest einer anderen Richtung als der Zusammensetzrichtung einen Formschluß aufweisen.
Bevorzugt ist das Federelement als Druckfeder ausgebildet, um ein präzises Arbeiten zu gewährleisten. Vorzugsweise ist das Federelement blattfederartig. Eine Blattfeder ist vorteilhaft mit beiden Endbereichen bzw. Enden in dem Sockel gehaltert, insbesondere durch per Federkraft bewirktes Anliegen an Anlagebereichen. Eine Blattfeder kann mit Vorteil im wesentlichen quer zur Ausdehnungsrichtung des Temperaturfühlers verlaufen, wodurch ungewünschte Scherkräfte o. dgl. vermieden werden können.
Besonders bevorzugt liegt bzw. greift der Temperaturfühler in etwa mittig an der Blattfeder an, so daß sie gleichmäßig belastet wird. Das Betätigungsteil verläuft vorteilhaft in der Nähe des Temperaturfühlers, insbesondere ist es in etwa mittig an der Blattfeder angeordnet.
Das Betätigungsteil weist vorteilhaft zwei von dem Federelement abstehende Schenkel zur Anlage an dem Schalter auf, insbesondere ist es in etwa U-förmig ausgebildet. Die U-förmigen Schenkel sind vorzugsweise um ca. 90° zur Längsausdehnung der Blattfeder verdreht. Die Schenkel können jeweils zu verschiedenen Schaltern geführt sein, vorzugsweise liegen sie an demselben Schalter an. Der Temperaturfühler kann direkt in die U-Form hineinweisen oder hineinlaufen.
Bevorzugt ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Temperaturfühler und der Betätigungseinrichtung eine einstellbare Übertragung, insbesondere eine Justiereinrichtung. Die Justiereinrichtung greift vorteilhaft an dem Temperaturfühler an, insbesondere an seinem Ende. Vorzugsweise greift die Justiereinrichtung an dem Längselement an, das über das Rohr überstehen kann.
Eine bevorzugte Lagermöglichkeit für die Justiereinrichtung ist an der Betätigungseinrichtung, insbesondere ist sie daran befestigt. Bei einer Ausführungsmöglichkeit kann sie in der Mitte eines U-förmigen Betätigungsteils angreifen bzw. aufgenommen sein. Als weitere vorteilhafte Möglichkeit weist das Federelement eine Aufnahme für die Justiereinrichtung ein, insbesondere bei einer einstückigen Ausbildung von Federelement und Betätigungsteil.
Eine Aufnahme für die Justiereinrichtung kann ein Gewinde für eine Justierschraube sein, die vorzugsweise in Richtung des Längselementes und/oder in Betätigungsrichtung des Schalters verläuft. Durch Veränderung der Steigung der Justierschraube kann die Justiergenauigkeit variiert werden.
Die Übertragung der Betätigungskraft kann durch den Schalter und/oder die Schaltfeder verlaufen, insbesondere durch einen entsprechenden Durchbruch, der aus Stabilitätsgründen nicht zum Rand hin offen sein sollte. Je nach Montageart kann einerseits das Längselement durchgeführt sein oder andererseits die Justiereinrichtung bzw. eine Justierschraube.
Vorteilhaft ist das Längselement zumindest teilweise als Stab ausgeführt, insbesondere komplett als Stab. Er ist bei einem Temperaturfühler, der verschiedenartig beheizbare Heizbereiche einer Heizeinrichtung überdeckt, möglich, jeweils einem Heizbereich einen Stabbereich bzw. separaten Stab mit darauf abgestimmten Eigenschaften zuzuordnen. Die Stäbe werden dann hintereinander in dem Rohr angeordnet, so daß sich ihre Einzelausdehnungen zu einer Gesamtausdehnung addieren können. Besonders bevorzugt ist das Längselement jedoch als einteiliger Stab ausgebildet. Vorteilhaft weist das Längselement einen niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten auf als das Rohr, als Material bietet sich z.B. Keramik oder Glas an.
Gemäß einer Ausführungsmöglichkeit kann der wenigstens eine Betätigungsteil im wesentlichen den Stab umgreifen, vorzugsweise in dessen Endbereich außen anliegen. Dabei bildet er vorteilhaft eine Führung für den Stab, insbesondere zur Sicherung des Stabes gegen ungewolltes Bewegen quer zur Betätigungsrichtung. Eine formschlüssige Verbindung zwischen Betätigungsteil in einer Ebene quer zur Betätigungsrichtung kann ein unerwünschtes Verschieben der Teile gegeneinander verhindern. Eine Führung kann als Einbiegung des wenigstens einen Betätigungsteils zu dem Stab hin ausgebildet sein. Dabei ist die Einbiegung vorzugsweise mit einer zu dem Außendurchmesser des Stabes korrespondierenden Ausnehmung versehen, in oder entlang derer der Stab verläuft. Eine Führung durch eine Justierschraube kann als den Stab übergreifender rohrförmiger Abschnitt, beispielsweise als Bohrung in der Stirnfläche der Justierschraube, ausgebildet sein.
Eine sogenannte Überdrücksicherung des Schalters kann dadurch realisiert sein, daß der Betätigungsteil in Betätigungsrichtung eine gewisse Elastizität aufweist. Dies kann durch wenigstens eine S-förmige oder Z-förmige Biegung erzielt werden, vorzugsweise als Einbiegung nach Art eines Federknies, die mit einer oben beschriebenen Führung kombiniert sein kann.
Bevorzugt ist die Blattfeder in dem Sockel in einer Aufnahmekammer gelagert, die insbesondere im wesentlichen entgegen der Betätigungsrichtung weisende Anlagebereiche für die Blattfeder aufweist. Dabei kann sich die Aufnahmekammer von den Anlagebereichen aus in Durchbiegungsrichtung der Blattfeder erweitern. Vorzugsweise liegt die Blattfeder an durchgehenden Sockelwänden an, die als Anlagebereiche dienen und die Erweiterung begrenzen. Bevorzugt ist die Erweiterung in etwa symmetrisch, insbesondere symmetrisch zu einer längs der Betätigungsrichtung verlaufenden Ebene. Eine Beweglichkeit der Blattfeder in der Aufnahmekammer kann dadurch erreicht werden, daß die Aufnahmekammer an der Stelle der maximalen Breite die Länge der Blattfeder übertrifft. Auf diese Weise kann sich die Blattfeder beim Entspannen seitlich ausdehnen. Darüber hinaus ist ein Einlegen der Blattfeder einfacher, wenn die Blattfeder im ungespannten Zustand ein gewisses Spiel in der Aufnahmekammer hat.
Als Material für den Sockel eignet sich aufgrund Wärme-, Festigkeits- und Isolationsgründen besonders Keramikmaterial, beispielsweise Steatit. Der Sockel kann im wesentlichen das Gehäuse für die Schalteinrichtung bilden und sämtliche Wände sowie stützen aufweisen, wobei er lediglich durch einen einfachen, im wesentlichen flachen Deckel abzudecken ist.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung mit einer Blattfeder, die zwei einen Schalter betätigende Schenkel als Betätigungsteil aufweist und
Fig. 2
eine Schrägansicht einer Abwandlung der Blattfeder aus Fig. 1 mit Schenkeln, die eine nach innen gezogene Einbiegung zur Führung eines Stabes des Temperaturfühlers aufweisen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung 11, die einen Sockel 12 aufweist, der sämtliche Bestandteile beinhaltet bzw. trägt. Der Sockel 12 kann auf nicht dargestellte Weise, beispielsweise mittels Verdrehlaschen und Eingreifnocken, an einem gestrichelt dargestellten Blechtellerrand 13 eines einen Strahlungsheizkörper enthaltenden Blechtellers befestigt sein. Dabei ragt ein stabförmiger Temperaturfühler 15 in bekannter Weise zumindest teilweise über den Heizkörper, vorzugsweise über den größten Teil.
Der Temperaturfühler 15 besteht aus einem Außenrohr 16 und einem darin verlaufenden Stab 17. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stab 17 aus keramischem Material und das Außenrohr 16 aus einem Metall mit wesentlich höherem Ausdehnungskoeffizienten. Das obere Ende des Außenrohrs 16 weist einen quer abstehenden Kragen 18 auf, mit dem es fest verbunden ist und der in seitliche Aufnahmeschlitze 19 eingreift, um das Rohr 16 festzulegen. Der Stab 17 steht in dem dargestellten Beispiel ein Stück über den Kragen 18 des Rohres 16 über. Am nicht dargestellten Ende des Temperaturfühlers 15 ist das Rohr 16 verschlossen, wobei der Stab 17 entweder fest an dem Rohrende eingespannt oder angelegt ist.
In einem freien Raum oberhalb des Stabendes 21 befindet sich ein Schnappschalter 22, der mit einem freien Ende 23 an einem Schalterträger 24 befestigt ist. Mit einem zwischen zwei Federschenkeln 26 mittig verlaufenden Federbügel 27, der sich an einer Lagerung 28 des Schalterträgers 24 abstützt, wird der weiter unten beschriebene Schnappeffekt des Schnappschalters 22 erzielt. An seinem anderen freien Ende trägt der Schnappschalter 22 einen nach oben weisenden Schaltkontaktkopf 30, der einem Gegenkontaktkopf 32 gegenüber liegt, welcher an einer Steckanschlußfahne 37 angebracht ist.
Befestigt ist der Schalterträger 24 sowohl durch Eingriff des das freie Ende 23 des Schnappschalters 22 tragenden Bereichs in eine passende Ausnehmung des Sockels 12 als auch durch den Verlauf einer Anschlußlasche 31 durch eine Durchführung in dem Sockel 12. Die Anschlußlasche 31 dient zusammen mit einer zweiten Anschlußlasche 40 und einer damit verbundenen zweiten Steckanschlußfahne 43 zur elektrischen Kontaktierung einer nicht dargestellten Heizung über die Anschlußlaschen. Der Schalter 22 unterbricht die Verbindung zwischen Steckanschlußfahne 37 nd Anschlußlasche 31, Fig. 1 zeigt den Unterbrechungszustand.
Sowohl der Schalterträger 24 als auch der Schnappschalter 22 weisen einen sich überdeckenden Durchbruch auf, der in Verlängerung von dem Stab 17 liegt. Zu beiden Seiten dieses Durchbruchs weist der Schnappschalter 22 zwei durch Einbiegung hergestellte Schalthöcker 29 auf.
Der Raum, in dem der Schnappschalter 22 sitzt, geht nach außen zu in eine Aufnahmekammer 33 für eine Blattfeder 34 als Federelement über. Nach außen schließt sich eine Erweiterung 35 an die Aufnahmekammer 33 an, in die hinein die Blattfeder 34 durchgebogen ist. Die Erweiterung ist in etwa dreieckförmig ausgebildet, symmetrisch zu der Längsachse des Stabes 17 und mündet in eine Öffnung 36.
Mittig in der Blattfeder 34 ist eine Justierschraube 38 gelagert, vorzugsweise durch ein in der Blattfeder 34 angebrachtes Gewinde. Das obere Ende der Justierschraube 38 ist durch die Öffnung 36 auch bei verschlossenem Sockel 12 zur Justierung der Schalteinrichtung 11 zugänglich. Die Schraubenspitze 39 liegt an dem Stabende 21 an, wobei sie abgerundet bzw. kugelig ausgeführt ist. Alternativ kann die Schraubenspitze 39 mit einem rohrförmigen Abschnitt als Führung das Stabende 21 ein gewisses Stück übergreifen, um ein Abrutschen zu vermeiden. Ebenso möglich ist eine Spitze oder ein Dorn an der Schraubenspitze 39, die in eine Vertiefung an der Stirnseite des Stabendes 21 eingreifen und dieselbe Wirkung zeigen.
An beiden Seiten der Justierschraube 38 weist die Blattfeder 34 einen abgehenden, nach unten abgewinkelten Schenkel 41 als Betätigungsteil auf. Die Schenkel 41 liegen mit ihrer Unterkante 42 in dem dargestellten Schaltzustand an den Schalthöckern 29 des Schnappschalters 22 an.
FUNKTION
Die in Fig. 1 dargestellte Schalteinrichtung funktioniert im wesentlichen wie folgt:
Durch die gespannte Blattfeder 34 drückt die Justierschraube 38 den Stab 17 gegen das Ende des Außenrohres 16. Im kalten Zustand der Heizung ist die Durchbiegung der Blattfeder 34 derart, daß die Schenkel 41 bzw. die Unterkante 42 ein gutes Stück oberhalb des Schnappschalters 22 bzw. des Schalthöckers 29 liegen. Der Schnappschalter 22 ist mit seinem freien Ende 23 derart an dem Schalterträger 24 befestigt, daß die Federschenkel 26 oberhalb der Anlage des Federbügels 27 an der Lagerung 28 verlaufen und der Schaltkontaktkopf 30 an dem Gegenkontaktkopf 32 anliegt.
Wird nun die Heizung in Betrieb genommen, entwickelt sie Wärme, durch welche sich das Außenrohr 16 sehr viel stärker ausdehnt als der Stab 17. Dies bedeutet, daß das Stabende 21 von der Blattfeder 34 weg auf den Kragen 18 zu wandert. Dadurch kann sich die Blattfeder 34 nach unten entspannen und die Schenkel 41 bewegen sich auf den Schnappschalter 22 zu. Bei einer bestimmten einstellbaren Temperatur mit einer entsprechenden Ausdehnung des Außenrohrs 16 kann durch Verdrehen der Justierschraube 38 der Punkt genau eingestellt werden, an dem die Schenkel 41 durch Anlage an den Schalthökern 29 die Federschenkel 26 unter die Anlage des Federbügels 27 an der Lagerung 28 gedrückt haben. Da dies der Umschalt- bzw. Umschnappunkt des Schnappschalters 22 ist, drückt der Federbügel 27 schlagartig das Ende mit dem Schaltkontaktkopf 30 weg von dem Gegenkontaktkopf 32 nach unten. Der Schalter ist dadurch bei einer einstellbaren Temperatur ausgelöst worden. Ein Anwendungsbeispiel ist eine Übertemperatursicherung für eine Strahlungsheizung unter einem Glaskeramikkochfeld, die beispielsweise bei einer Temperatur von ca. 650°C anspringen soll. Durch Öffnen des Schalters wird die Leistungszufuhr zu der Heizeinrichtung unterbrochen und die Gefahr einer Überhitzung der Glaskeramik vermieden. Durch die folgende Abkühlung des Außenrohrs 16 zieht sich dieses wieder zusammen, drückt den Stab 17 nach oben, welcher wiederum die Blattfeder 34 und damit die Schenkel 41 nach oben von den Schaltlöchern 29 weg bewegt und ein erneutes Schließen des Schalters 22 bewirkt.
Eine Ausführungsvariante der Schenkel 41 der Blattfeder 34 ist in Fig. 2 dargestellt. Die von der im wesentlichen langgestreckten rechteckförmigen Blattfeder 34 abgehenden Schenkel 41 weisen in ihrem Verlauf eine Einbiegung 44 auf, die in etwa federknieartig ausgebildet ist. Hinter der Einbiegung 44 laufen die Schenkel 41 wieder auseinander, jedoch mit geringerem Abstand zueinander als vor der Einbiegung 44. Einbiegungen 44 sind vor allem bei solchen Ausführungen von Vorteil, bei denen der Stab 17 zwischen die Schenkel 41 reicht.
An der Innenkante 45 der Einbiegung 44 ist eine in Stabrichtung kreisbogenförmige Ausnehmung 46 angebracht, in der der Stab 16 geführt verläuft. Im dargestellten Beispiel sind die Ausnehmungen 46 so tief, daß sich die Innenkanten 45 der Einbiegung 44 bis auf etwa halben Stabdurchmesser einander annähern. Dadurch ist eine als ausreichend angesehene Umgreifung des Stabes 16 möglich, die den Stab in Querrichtung gegen ein Bewegen gegenüber den Schenkeln 41 sichert. Die Ausnehmungen 46 können dabei mit einer gewissen Kraft an dem Stab 17 anliegen, da eine Relativbewegung zwischen Stab und Schenkeln lediglich beim Justiervorgang auftritt.
Ein weiterer Vorteil der federknieartigen Einbiegungen 44 liegt darin, daß eine gewisse Federwirkung zwischen der Justierschraube 38 bzw. dem mit dieser starr in Stabrichtung verbundenen Oberteil der Schenkel 41 und den unteren Abschnitten der Schenkel 41 bzw. den Unterkanten 42 möglich ist. Dies kann ein Überdrücken des Schnappschalters 22 vermeiden bzw. zumindest teilweise vermindern. Um jedoch ein präzises Schalten zu gewährleisten, sollte die Federung nicht zu weich sein.
Weiterhin ist in der Mitte der Blattfeder 34 eine aus der Blattfeder nach unten herausgezogene Gewindedüse 48 mit dem Aufnahmegewinde für die Justierschraube 38 zu sehen.

Claims (12)

  1. Schalteinrichtung für eine elektrische Heizeinrichtung mit einem im wesentlichen stabförmigen Temperaturfühler (15), der aus einem Rohr (16) und einem darin verlaufenden Längselement (17) besteht, wobei Rohr (16) und Längselement (17) unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, und mit wenigstens einem von dem Temperaturfühler (15) betätigten, in einem Sockel (12) angeordneten Schalter (22) mit einer Schaltfeder (26), insbesondere einer Schnappfeder, wobei der Temperaturfühler (15) den Schalter (22) über eine von der Schaltfeder (26) gesonderte Betätigungseinrichtung auslöst, die wenigstens ein Betätigungsteil (41) aufweist, das entlang der Betätigungsrichtung durch ein Federelement (34) belastet ist, wobei das wenigstens eine Betätigungsteil (41) mit dem Federelement (34) einteilig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (34) und das wenigstens eine Betätigungsteil (41) und/oder die Betätigungseinrichtung aus einem einzigen Materialstück herausgearbeitet sind.
  2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung, die sich blattfederartig an dem Sockel (12) abstützt, insbesondere mit beiden Enden, und an der das Längselement (17) angreift, wobei sie vorzugsweise wenigstens ein Betätigungsteil (41) zur Anlage an dem Schalter (22) aufweist.
  3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (34) als Druckfeder ausgebildet ist.
  4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine Blattfeder (34) ist, die vorzugsweise mit beiden Enden in dem Sockel (12) gehaltert ist, wobei sie insbesondere im wesentlichen quer zur Ausdehnungsrichtung des Temperaturfühlers (15) verläuft, wobei vorzugsweise der Temperaturfühler (15) in etwa mittig an der Blattfeder (34) angreift und/oder anliegt bzw. das wenigstens eine Betätigungsteil (41) in etwa mittig an der Blattfeder (34) angeordnet ist.
  5. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Betätigungsteil zwei von dem Federelement (34) abstehende Schenkel (41) zur Anlage an dem Schalter (22) aufweist, wobei das Betätigungsteil (41) insbesondere U-förmig ausgebildet ist.
  6. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Justiereinrichtung (38) eine mechanische Verbindung zwischen dem Temperaturfühler (45) und der Betätigungseinrichtung ist, wobei sie vorzugsweise an dem Temperaturfühler (15) angreift, insbesondere an dem Längselement (17).
  7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (38) an der Betätigungseinrichtung gelagert ist, insbesondere daran befestigt ist.
  8. Schalteinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (34) eine Aufnahme für die Justiereinrichtung aufweist, insbesondere ein Gewinde (48) für eine Justierschraube (38), wobei vorzugsweise die Justierschraube (38) in Richtung des Längselementes (17) und/oder in Betätigungsrichtung des Schalters (22) verläuft.
  9. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Längselement ein Stab (17) ist, wobei insbesondere das wenigstens eine Betätigungsteil (41) im wesentlichen den Stab (17) umgreift, vorzugsweise an dem Endbereich des Stabes (17) außen anliegt, und eine Führung (46) für den Stab (17) bildet, insbesondere zur Sicherung gegen eine Bewegung des Stabes (17) quer zur Betätigungsrichtung.
  10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung eine Einbiegung (44) des wenigstens einen Betätigungsteils zu dem Stab (17) hin ist, wobei die Einbiegung (44) vorzugsweise mit einer zu dem Außendurchmesser des Stabes (17) korrespondierenden Ausnehmung (46) versehen ist, mit der sie an dem Stab (17) anliegt.
  11. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Betätigungsteil (41) in Betätigungsrichtung eine Elastizität aufweist, insbesondere wenigstens eine Biegung, vorzugsweise als Einbiegung (44) nach Art eines Federknies.
  12. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (36) in dem Sockel (12) in einer Aufnahmekammer (33) mit Anlagebereichen, die insbesondere im wesentlichen in Betätigungsrichtung weisen, gelagert ist, und die Aufnahmekammer (33) von den Anlagebereichen aus in Durchbiegungsrichtung der Blattfeder (36) erweitert ist, wobei die Erweiterung insbesondere in etwa symmetrisch ausgebildet ist.
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