DE3141226C2

DE3141226C2 - Thermoschalter

Info

Publication number: DE3141226C2
Application number: DE3141226A
Authority: DE
Inventors: Ichiro Okino; Toshiaki Kadoma Osaka Toda; Hideoki Yoshioka
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1980-12-10
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1985-03-14
Also published as: JPH0222489B2; JPS5798930A; CA1160267A; DE3141226A1; US4414529A

Abstract

Der Thermoschalter enthält mehrere nach außen führende Anschlüsse (15, 16) mit je einem feststehenden Kontakt (24, 25) sowie eine bewegliche Kontaktfeder, die in mehrere zueinander parallele Kontaktfederteile (36, 37) unterteilt ist, welche jeweils einen beweglichen Kontakt (38, 39) aufweisen, der mit dem zugehörigen feststehenden Kontakt (24, 25) in Berührung gebracht und von diesem getrennt werden kann. Mehrere Bimetallelemente (26, 27) sind vorgesehen, die bei verschiedenen Einstelltemperaturen wirksam werden und je einen zugeordneten Kontaktfederteil (36, 37) unabhängig von den anderen betätigen. Eines der Bimetallelemente (26), das bei einer relativ niedrigeren Einstelltemperatur anspricht, steuert ein rücksetzbares Kontaktpaar (24, 38) ansprechend auf die Umgebungstemperatur. Wenn dieses Bimetallelement (26) ausfällt und keine Stromkreisunterbrechung bewirkt, wenn die Umgebungstemperatur weiter ansteigt, wird ein Paar nicht rücksetzbarer Kontakte (25, 39) zuverlässig durch ein anderes Bimetallelement (27) geöffnet, das eine relativ höhere Arbeitstemperatur aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermoschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus der GB-PS 20 2\ 322 bekannten Thcr-

moschalter sind zwei nach außen führende Anschlüsse an einem Sockel aus Isoliermaterial befestigt, der einen mit dem einen Anschluß verbundenen feststehenden Kontakt und eine mit dem anderen Anschluß verbundene Kontaktfeder trägt, die mit dem feststehenden Kon- takt zusammenwirkt. Die Kontakfeder ist in ihren Schließzustand vorgespannt. Zur Betätigung der Kontaktfeder sind zwei übereinander angeordnete, scheibenförmige Biinetallelemcnte vorgesehen, von denen das erste unterhalb und das zweite oberhalb der Kon taktfeder angeordnet ist. Die gewölbt ausgebildeten Bi- metallclemente arbeiten mit Schnappeffekt, um eine pllti'.liche Auslösung bei der entsprechenden Temperatur zu verursachen. Die Auslösetemperaturen der beiden Bimetallelemente sind verschieden. Während das

■>5 bei einer niedrigeren Temperatur schaltende Bimetallelement automatisch bei Unterschreiten dieser Temperatur zurückschaltet, schaltet das andere Bimetallelement, das erst bei einer höheren Temperatur auslöst, nicht automatisch zurück. Dieser Thermoschalter kann

W) in gedrängter Bauform ausgebildet werden und eignet sich zum platzsparenden F.inbau in mit einer Thermostatrcgclung versehenen und vor Übcrtemperaiuren zu schützenden Geräten.

Es kann jedoch vorkommen, daß die beiden Kontakte

M des Thermoschaltcrs durch Kurzschlüsse oder dergleichen miteinander verschweißt werden, so daß sie durch die Wirkung der Bimetallelemente nicht mehr voneinander getrennt werden können. Um dennoch cine Un-

terbrechung des Stromkreises des zu schützenden Gerätes zu bewirken, muß neben dem den Temperaturschalter bildenden Kontaklpuar ein zusätzliches Konlakpaar vorgesehen sein, welches durch das bei der höheren Temperatur ansprechende Bimetallelement ausgelöst wird. Ein Thermoschalter mit zwei Kontaktpaaren, die jeweils von einem ihr.) zugeordneten Bimetallelement gesteuert werden, ist aus der US-PS 40 35 756 bekannt. Bei diesem Thermoschalter sind die beiden nach außen führenden Anschlüsse über zwei Kontaktpaarc in Reihe miteinander geschaltet. Die Kontaktfedern werden jeweils über einen Stößel durch das zugeordnete Bimetallelement betätigt. Die Kontaktpaare sind auf der einen, die Bimetallelemente auf der anderen Seite eines allgemeinen zylinderförmigen Sockels angeordnet, und die Stößel sind durch Bohrungen in diesem Sockel hindurchgeführt. Dieser bekannte Thermoschalter zeichnet sich durch eine hohe Funktionssicherheit aus, hat jedoch aufgrund der räumlichen Anordnung der Kontaktpaare einerseits und der Bimetallelemente andererseits ein großes Bauvolumen. Er kann daher in vielen Anwendungsfällen nicht nahe an der zu schützenden, Wärme abgebenden Quelle eines Gerätes angeordnet werden.

Ein ähnlicher Thermoschalter ist aus der DE-OS 25 11 214 bekannt. Auch er besitzt zwei bei unterschiedlichen Temperaturen auslösende Bimetallelementc, die jeweils ein zugeordnetes Kontaktpaar betätigen. Während das den Thermostatschalter bildende Kontaktpaar nach dem Unterschreiten der Auslösetemperalur automatisch zurückschaltet, ist das den Begrenzungsschalter bildende Kontaktpaar mit einer das automatische Zurückschaltcrn verhindernden Einrichtung versehen, die aus einer Feder-Schnappscheibe besteht, welche mit dem zugeordneten Bimetallelement verbunden ist. Bei diesem Thermoschalter sind die Bimetallelemente jeweils auch als Träger des beweglichen Kontaktes ausgebildet und auf der einen bzw. anderen Seite eines allgemein zylindrischen Körpers angeordnet. Auch dieser bekannte Thermoschalter besitzt daher ein relativ großes Bauvolumen, das seine Unterbringung in dem zu schützenden Gerät erschwert.

Aus der GB-PS 15 57 131 ist ferner ein Thermoschalter mit zwei in Reihe geschalteten, bei unterschiedlichen Temperaturen auslösenden Kontaktpaaren bekannt, von denen das bei der niedrigeren Temperatur auslösende Konlakipaar automatisch bei Unterschreiten der Auslösetemperatur zurückschaltet, während das andere Kontaktpaar durch eine nach seinem Auslösen einrastende Sperrklinke am Zurückschalten gehindert wird. Bei diesem Thermoschalter sind die Kontakifedcrn der beiden Kontaktpaare selbst als Bimetallelcmente ausgebildet. Daher kann dieser Thermoschalter als kompaktes Bauteil verwirklicht werden. Das Schaltverhalten derartiger Bimetal!- Kontaklfedern ist jedoch unbefriedigend, da die Trennung der Kontakte mit zunehmender Temperatur allmählich erfolgt. Um ein befriedigendes Schaltverhalten zu erreichen, ist die Verwendung von getrennten Bimetallclcmcnten erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Thermoschalter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, der eine gedrängte Bauweise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindunsgemäßen Thermoschalter sind die Kontakfedern einerseits und die nach außen führenden Anschlüsse andererseits in zwei einander gegenüberliegenden Ebenen angeordnet, die einen geringen Abstand voneinander haben können. Die beiden Bimetallelemente können zwischen diesen beiden Ebenen oder auch oberhalb der Ebene der Kontaktfedern angeordnet werden. Der erfindungsgemäße Thermoschalter zeichnet sich durch eine geringe Bauhöhe aus. Da auch die Breite des Thermoschalters, die im wesentlichen durch die Anordnung der beiden Kontaktfedern nebeneinander bestimmt wird, gering ist, weist er insgesamt nur ein ίο geringes Bauvolumen auf und kann daher platzsparend in dem zu schützenden Gerät und in der Nähe der Wärme abgebenden Einrichtung angeordnet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. l(a) eine im Schnitt gezeigte Teilansicht der Hauptbestandteile eines herkömmlichen Thermoschalters;

Fig. l(b) eine Draufsicht auf ein Bimetallelement bei dem Thermoschalter nach F i g. i(a);

F i g. 2 eine Perspektivansicht eines zerlegten, beanspruchten Thermoschalters;

Fig.3 eine in Draufsicht gezeigte Innenansicht des zusammengebauten, in Fig.2 gezeigten Thermoschalters, teilweise im Schnitt dargestellt;

Fig.4 eine senkrechte Schnittansicht des in Fig.2 gezeigten Thermoschalters längs Linie IV-IV in F i g. 3; F i g. 5 eine senkrechte Schnittansichi des in F i g. 2 gezeigten Thermoschalters längs Linie V-V in F i g. 3;

F i g. 6{a) eine Draufsicht auf das steuernde Bimetallelement bei dem in F i g. 2 gezeigten Thermoschalter;

Fig. 6{b) eine Ansicht zur Erläuterung des in F i g. 6(a) gezeigten Bimetallelements;

F i g. 7 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Bimetallelements bei dem beanspruchten Thermoschalter;

Fig.8(a) und 8(b) bis ll(a) und ll(b) Ansichten zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für den in den F i g. 2 bis 5 gezeigten Thermoschalter;

Fig. 12 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des Thermoschalters, und zwar bei entferntem Gehäuse;

Fig. 13 eine Schnittansicht des in Fi?. 12 gezeigten Thermoschalters längs Linie XlII-XlIl;

Fi g. 14 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des Thermoschalters;

Fig. 15 eine Seitenansicht des Innenraums einer weiteren Ausführungsform des Thermoschalters; und

Fig. 16 und 17 sovWe 18 und 19 schemtaische Seitenansichten weiterer verschiedener Ausführungsformen.

Zum leichteren Verständnis wird zunächst unter Bezugnahme auf F i g. 1 ein herkömmlicher Thermoschalter erläutert. Bei diesem herkömmlichen Thermoschalter sind ein nach auikn führender Anschluß fTmit einem feststehenden Kontakt FC und einer Halterungsplatte FP für die bewegliche Kontaktfeder an einem Ende eines Sockels β befestigt, während die bewegliche &o Kontaktfeder MS an ihrem Fußende am anderen Ende der Halterungsplatte FP befestigt ist. Ein beweglicher Kontakt MC, der in Berührung mit dem feststehenden Kontakt FCan den nach außen führenden Anschluß OT gebracht und von diesem wieder getrennt werden kann, b5 ist an dem freien Ent!e der beweglichen Kontaktfeder MS befestigt; aus der beweglichen Kontaktfeder MS sind zwei Laschen TF ausgestanzt und abgebogen, die im Abstand voneinander angeordnet sind und jeweils in

einen Schlitz eingreifen, der an den axial einander gegenüberliegenden Rändern eines einzelnen steuernden Bimetallelements RB angebracht ist, wobei das Bimetallelement RB bei einer vorbestimmten Einstelltemperatur aktiv wird bzw. umsteuert. Wenn die Umgcbungs- temperatur die Einstelltemperatur erreicht, wird das Bimetallelement RB aus der in der Zeichnung gezeigten Stellung herausbewegt, wobei es sich in seinem mittleren Bereich am Sockel abstützt, so daß die bewegliche Kontaktfeder MS nach oben gedrückt und der bewcgliehe Kontakt MC von dem feststehenden Kontakt FC getrennt wird, in diesem Zustand ist der Stromkreis unterbrochen.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung besteht jedoch der Mangel, daß aufgrund der Verwendung nur eines Bimetallelementes RB keine Trennung der Kontakte FC und MC voneinander gewährleistet ist, wenn sie ausreichend fest zusammengeschweißt sind, um der Steuerkraft des Birnc!s!!s!s?n£ni£ RB zu widerstehen* bei einer Beschädigung oder einem Bruch des Bimetallelements RB ist ferner seine Steuerkraft unzureichend, um die Kontakte voneinander zu trennen. Ein weiterer Mangel des herkömmlichen Thermoschalters ist die unzureichende und unstabile Genauigkeit der Schaltvorgänge: damit das Bimetallelement sich vorwärts und rückwärts bewegen kann, muß ein Spielraum C zwischen dem inneren Rand jeweils eines Schlitzes in dem Bimetallelement RB und dem darin eingreifenden Laschenteil TF vorgesehen sein, und während der Schaltvorgänge schwanken daher die Berührungspunkte zwi- sehen dem mittleren Teil des Bimetaüstrcifcns und dem Sockel sowie dem Bimetallstreifen und den Laschentcilen zwischen den in Fig. 1(b)gezeigten Punkten x'und

Bei dem beanspruchten Thermoschalter ist eine 3-i Mehrzahl von steuernden Bimetallelementen vorgesehen, insbesondere zwei Bimetallelemente, die eine verschiedene Einstelltemperatur aufweisen, also bei verschiedenen Temperaturen aktiv werden, wobei einerseits der Schaltpunkt stabil gehalten wird und anderer- seits eine Mehrzahl von Schaltkontakten, die sich selbsttätig wieder zurückstellen oder auch nicht, unabhängig voneinander betätigt werden können.

In den Fig.2 bis 5 ist eine besondere Ausführungsform des Thermoschalters gezeigt. Dieser Thermoschal- ter ist mit einem kastenförmigen Gehäuse 11 versehen, das an einem Ende offen ist. Auf den Innenoberflächen der beiden Seitenwände diese Gehäuses 11 sind FOhrungsrillen 12 gebildet, die sich horizontal in Längsrichtung des Gehäuses 11 erstrecken. Eine Schaltcreinhcit 13 ist in das Gehiase unter Führung mittels der Führungsrillen 12 eingeschoben und darin stabil gehalten.

Die Schaltereinheit 13 umfaßt einen gestreckten Sokkel 14. der aus synthetischem Harz entsprechend einer durchgehenden, leitfähigen Metallplatte geformt ist, die einem Stanzvorgang unterzogen wird (ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens wird später erläutert). Zwei herausführende Anschlüsse 15 und 16 erstrecken sich paarweise in Längsrichtung des Sockels 14 an einem Ende desselben und sind elektrisch μ unabhängig voneinander an dem geformten Teil aus synthetischem Harz gehalten. Eine Halleplatte 17 für die bewegliche Kontaktfedern weist einen gestuften Teil an ihrem freien Ende auf und ist am anderen Ende des Sockels 14 verlängert und elektrisch unabhängig von den Anschlüssen 15 und 16 von dem Formteil aus synthetischem Harz gehalten. Ungefähr in der Mitte des Sockels 14 steht aus diesem ein Stützteil 18 hervor, aus welchem ein Vorsprung 19 nach oben vorsteht. An dem Rand des Sockels 14. aus dem sich die beiden Anschlüsse IS, (6 heraus erstrecken, is( eine senkrecht hochstehende Abschlußwand 20 vorgesehen, die das geöffnete Endc des Gehäuses 11 verschließt. In der Mitte des unclcren Randes des Sockels 14, von dem aus sich die I laltcrungsplatte 17 für die Kontaktfedern erstreckt, ist ein hochstehender Lagerslift 21 vorgesehen, und an den Seitenrändern desselben Sockelendes sind halbierte Haltestifte 22, 23 hochstehend so angeordnet, daß die Verbindungslinien zwischen dem Lagerstift 21 und den Haltcsliftcn 22 und 23 ein gleichseitiges Dreieck ergeben.

An den inncnscitigcn Enden der beiden Anschlüsse 15,16 sind jeweils ein feststehender Kontakt 24 bzw. 25 befestigt. Am Sockel 14 sind ein Thcrmostalschaltcr-Bimetallclement 26 und Bcgrcnzungsschalter-BimcUillelemcnt 27, die eine konkave Form und voneinander verschiedene AuslÖSC.CmpcraUirC habcv gelagert. Die» Bimetallclemente 26 und 27 können in Draufsicht im wesentlichen oval oder elliptisch gestaltet werden, wie in F i g. 6(a) gezeigt ist, können jedoch auch im wesentlichen kreisförmig sein, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7. In der Zeichnung ist nur das Bimetallelement 26 gezeigt. In F i g. 7 sind dieselben Bezugs/eichen wie in den übrigen Zeichnungen verwendet, jedoch jeweils mit dem Zusatz »a'«. Bei der beschriebenen Ausführung' form sind die Arbeitstemperaturen der beiden Bimctallelcmente so gewählt, daß das Bimetallelement 26 bei einer niedrigeren ersten Einstelltempcralur als das andere Bimetaüclment 27 arbeitet, das bei einer zweiten, höheren Temperatur aktiv wird.

An den Fußtcilen der Bitnetallclemcntc 26 und 27 sind Ausschnitte 28, 29 bzw. 30, 31 gebildet, die mit dem Lagerstift 21 bzw. den Ilaitcstiften 22, 23 in Eingriff gelangen können. Wenn die Ausschnitte 28,29 oder 30, 31 mit dem Lagerstift 21 und dem Haltestift 23 in Eingriff gelangen, erstreckt sich das entsprechende Bimetallelement 26 bzw. 27 an seinem zugespitzten Ende auf den Scitenrand des Sockels zu, der demjenigen Scitenrand gegenüberliegt, an welchem sich die Haltestifte 22, 23 befinden. Wenn also die Bimetallclemcntc 26, 27 an ihren Fußenden mit den vorstehenden Stiften 21 und 22 bzw. 21 und 23 in Eingriff sind, überlappen sie einander über den größten Teil ihrer Oberfläche hinweg, wenn sie in Draufsicht betrachtet werden, und erstrecken sich einander schneidend mit ihren zugespitzen Enden zu dem gegenüberliegenden Seitenrand des Sockels 14 hin. wie in Fig.3 gestrichelt eingezeichnet ist. In der Mitte des Bimelallclcments 27 ist ferner ein Loch 32 angeordnet, durch welches hindurch sich der stiftförmigc Vorsprung 19 erstrecken kann, so daß beide Bimetallelemente 26,27 in kompakter Anordnung senkrecht übereinander und im Abstand voneinander angeordnet sind.

An dem abgestuften Teil des verlängerten Endes der Haitcplatte 17 ist eine Kontaktfederplatte 33 mit ihrem Fußende befestigt, vorzugsweise mittels Zapfen 34, 35 an der Platte, die in Löcher am Ende der Konlaktfedcrpiatte eingreifen. Die Konlaktfederplalle 33 ist gabelförmig in zwei die Kontaktfedern bildende Bereiche unterteilt und weist eine Thcrmostalschalter-Kontaktfeder 36 sowie eine Begrenzungschaller-Kontaklfcder 37 auf. die parallel zueinander sind. Bewegliche Kontakte 38 bzw.39 sind an den freien Enden der Kontaktfeder36 bzw. 37 befestigt und können mit den feststehenden Kontakten 24 bzw. 25 in Berührung gelangen, die an dem Anschluß 15 bzw. Anschluß 16 befestigt sind. Eine Lasche 40 an der Kontaktfeder 36 sowie eine Lasche 41

an der Kontaktfeder 37 erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig abstehend nach unten und weisen voneinander verschiedene Längen auf; sie sind aus der Kontaktfeder 36 bzw. 37 ausgestanzt und so abgebogen, daß sie sich etwas oberhalb der zugespitzten Enden des entsprechenden Bimelallclements 26 bzw. 27 befinden, wenn dieses seine Normalstcllung einnimmt. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, die ein automatisches Schließen eines Kontaktpaares verhindert und somit bewirkt, daß die geöffneten Kontakle nicht in den geschlossenen Zustand zurückgeführt werden, damit der Thermoschalter nicht selbsttätig zurückgestellt werden kann, und zwar insbesondere dann, wenn das Bimetallelement bei der höheren Kinstelltcmperatur betätigt wurde. Zu diesem Zweck ist eine Rückführsperre in Form einer Zunge 42 vorgesehen, die sich in längsrichtung der Begrenzungsschalter-Kontaklfedcr 37 an einem Scitcnrand derselben erstreckt und senkrecht nach iijilnn (**«rir'Ht«il jet wöhr»snH '|»"i* ^rW¹I/i»l 14 ΓΓίίΙ CiHCfT! diC Rückstellung verhindernden Führungsteil 43 versehen ist, das vorzugsweise in einer an die Innenoberfläche der Wandung 20 angrenzenden Stellung nach oben vorsteht, so daß bei der Abwärtsbewegung der Kontaktfeder 37 die daran vorgesehene Zunge 42 entlang dem Führungsteil 43 gleitet. Dieses Führungsteil 43 ist so gestaltet, daß bei der Aufwärtsbewegung der Kontaktfeder 37 die Zunge 42 längs der senkrechten Seitenoberfläche 44 des Führungsteils 43 und anschließend über dessen horizontale Fläche 45 gleitet und durch eine abgeschrägte Oberfläche 46, die sich diagonal von der Obe .'lache 45 ausgehend nach oben erstreckt, daran gehindert wird, von dieser Oberfläche freizukommen.

Nach dem Einführen der Schaltereinheit 13 in das Gehäuse 11 wird dessen offenes Ende durch die Wandung 20 des Sockels 14 verschlossen und zusätzlich mit einem Füllstoff 47 auf der Außenseite der Wandung 20 versiegelt, wie in den F i g. 4 und 5 gezeigt ist.

Es wird nun ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der Schaltcreinheit 13 beschrieben. Zunächst wird die in den F i g. 8(a) und 8(b) gezeigte elektrisch leitfähige Metallplatte 5! so gestanzt, daß herausführende Anschlußteile 15a, 16a sowie ein Halteplattenteil 17a für die Kontaktfederplatte in der Platte 51 gebildet werden, die miteinander noch einstückig durch Verbindungsteile 52 verbunden sind, wie in den F i g. 9(a) und 9(b) gezeigt ist. Gleichzeitig wird, wie in der Zeichnung ebenfalls dargestellt ist, an dem verlängerten Ende des Halteplattentcils 17a eine Stufe abgebogen, der vorstehende Stützteil 18a mit dem Vorsprung 19a wird herausgepreßt, und die Zapfenteile 34a und 35a werden ebenfalls angeformt. Wie in den Fig. 10(a) und 10(b) gezeigt ist, wird ferner ein Formteil 53 aus synthetischem Harz gebildet, in welches die Anschlußteile 15a, 16a, der Halteplattenteil 17a, ein Abschlußwandungsteil 20a mit dem Führungsteil 43a, ein Lagerstiftteil 21a sowie die Haltestiftteilc 22a und 23a ein- bzw. angeformt sind. Wie in den Fig. Il(a) und ll(b) gezeigt ist, werden dann die feststehenden Kontaktteile 24a, 25a an dem Anschlußteil 15a bzw. 16a befestigt, woruafhin die Verbindungsteile 26a. 27a sowie das bewegliche Kontaktfederteil 33a in geeigneter Weise angeordnet werden, woraufhin die Schaitercinheit 13 zusammengebaut ist.

Es wird nun die Arbeitsweise der anhand der in den Fig.2 bis 5 beschriebenen Ausführungsform erläutert. Bei dieser Ausführungsform wird ein elektrischer Stromkreis zwischen dem herausführenden Anschluß 15, dem feststehenden Kontakt 24, dem beweglichen Kontakt 38, den Kontaktfedern 36 und 37 der Kontaktfcdcrplatte 33, dem beweglichen Kontakt 39, dem feststehenden Kontakt 25 sowie dem herausführenden Anschluß 16 geschlossen. Wenn nun die Umgebungstemperatur in einem Gerät, das mit dem Thermoschalter ausgerüstet ist, die niedrigere erste Einstelltemperatur des Biinctallelements 26 (z. B. die Arbeitstemperatur eines herkömmlichen Thermoschaltcrs) erreicht, so verbiegt sich dieses Bimetallelement und drückt die Kontaktfeder 36 über die Lasche 40 nach oben, wodurch der

ίο bewegliche Kontakt 38 an der Kontaktfeder 36 von dem feststehenden Kontakt 24 getrennt wird, der an dem herausführenden Anschluß 15 befestigt ist, so daß der Stromkreis zwischen den Kontakten geöffnet wird. Da dieser Vorgang bei jeder Betätigung des Bimetallelements 26 wiederholt werden soll, sind diese Schaltkontakte vom rückschaltenden Typ. Unter diesen Bedingungen wird das eine höhere Einstelltemperatur aufweisende Bimetallelement 27 nicht aktiv und hält den feststehenden und den beweglichen Kcrttakt 25 39 mitei"-ander in Berührung, was keinerlei Schaden hervorrufen kann, da der Stromkreis zwischen den Kontakten 24, 38 geöffnet ist.

Wenn jedoch beim Erreichen der ersten Einstelltemperatur die Kontakte nicht getrnnt werden, z. B. weil das Bimetallement 26 gebrochen ist oder diese Kontakte 24, 38 zusammengeschweißt sind, und wenn dann die Temperatur des mit dem Thermoschalter ausgerüsteten Geräts die höhere zweite Einstelltemperatur erreicht, bei deren Überschreiten das Gerät gefährdet wäre, so verbiegt sich das Bimetallelement 27 derart, daß es über die längere Lasche 41 die Kontaktfeder 37 nach oben stößt, wodurch der bewegliche Kontakt 39 an der Kontaktfeder 37 von dem feststehenden Kontakt 25 an dem herausführenden Anschluß 16 freikommt und der Stromkreis zwischen diesen Kontakten unterbrochen wird.

Wenn die Kontaktfeder 37 auf diese Weise nach oben gestoßen wird, gleitet die Zunge 42, die eine Rückschaltung verhindert, auf der Oberfläche 45 des Führungsteils 43, und die Kontakte 25,39 bleiben geöffnet, wenn nicht die Zunge 42 von der Oberfläche 45 gelöst wird, so daß ein Schaltvorgang ohne automatische Rückschaltung erfolgt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Bimctallelemente, wie insbesondere aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, lediglich an ihrem Fußende in Stellung gehalten, wobei die Stifte 21 bis 23 in die Ausschnitte 28 bis 31 der Bimetallelemente eingreifen, so daß selbst dann, wenn der Spielraum C zwischen dem Innenrand dieser Einschnitte und den Stiften minimal gemacht wird, die Bimetallelemente ihre Steuerbewegung ungehindert ausführen können. Die Anstoßstellen zwischen der Mitte des Bimetallelements 26 und dem Vorsprung 19 sowie dem Endbereich des Bimetallelements und den Stiften 21,22 oder 23 sowie die Lage der Laschen 40 und 41 unterliegen daher praktisch keinerlei Abweichungen, so daß sehr stabile Arbeitsbedingungen gewährleistet sind. Da die beiden Bimetallelemente so angeordnet sind, daß sie sich symmetrisch zur Mittellinie schneiden, kann ihre wirksame Länge vergrößert werden, oiine daß die Abmessungen des Thermoschalters zunehmen, und durch die erreichte Vergrößerung des Arbeitshubs der Bimetallelcmente werden die Schaltvorgänge zuverlässiger gemacht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Bimetallelemente im wesentlichen in derselben Ebene parallel nebeneinander angeordnet, im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform, bei der sie übereinander angeordnet sind. Bei dieser in den F i g. 12

und 13 gezeigten Ausführungsform, die ebenfalls eine doppelte Schutzfunjtion bietet, sind Kontaktfedern 136, 137 einer Kontaktfederplatte 133, die an einem Ende am Sockel 114 einer Schaltereinheit 113 befestigt ist, in der Nähe ihrer freien Enden jeweils mit einem Mitnchmcrteil 128, 130 versehen. Ein Bimetallelement ist mit zwei zueinander parallelen Teilen ausgebildet, nämlich einem Bimetall-SteueriJI 126 mit einer niedrigeren Einstolltemperatur und einem Bimetall-Steuerteil 127 mit einer höheren Einstelltemperatur, wobei diese Bimetall-Steuerteile an ihrem freien Ende jeweils unter eines der Miinehmerteiie 128,130 greifen, um die Kontaktfedern 136 bzw. 137 zu betätigen, wenn die erste bzw. zweite Einstelltemperatur erreicht wird. Das Bimetallelement ist über ein gemeinsames Fußteil an einem entsprechend ausgebildeten Fußteil der Kontaktfederplatte 133 und mit diesem über Zapfen an einem Sockelteil 144 befestigt.

Wenn Hjp Umgebungstemperatur —^{e er}-'- Einst«.¹!!- temperatur erreicht, wird das Bimetall-Steuerteil 126 aktiv; wenn die zweite Einsteütemperatur erreicht ist, wird das Bimetall-Steuerteil 127 aktiv. Die beschriebene Ausführungsform hat folglich im wesentlichen dieselbe Funktion wie die Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 5. Gemäß einer Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist auch bei dieser eine Rückschaltsperre vorgesehen, wie sie bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 5 vorgesehen ist, mit einer Zunge und einem mit dieser zusammenwirkenden Führungsteil.

Gemäß einer weiteren Ausführungsicnn, bei der die Funktion des Begrenzungsschalter-Bimetallelements als besonders wichtig angesehen wird, sind die Bimetallclcmente ebenfalls senkrecht übereinander angeordnet. Bei dieser in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform befindet sich das gleiche Bimetallelement 227 wie bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 5 in einer höheren Lage als das Bimetallelement 226, wobei eine Betätigungslasche 241 von der Kontaktfeder 237 ausgehend eine geringere Länge hat als eine Betätigungslasche 240, die von der Kontaktfeder 236 ausgeht. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, daß das Bimetallelement 227 wirksam werden kann, ohne in irgendeiner Weise durch das andere Bimetallelement 226 beeinflußt zu werden, und als Bimetallele.ent 227 kann ein solches verwendet werden, das bei geringeren Herstellungskosten eine geringere Stellkraft besitzt

Bei der im folgenden beschriebenen Ausführungsform treten geringere Biegebelastungen an dem Thermostatschalter-Bimetallelement auf, das seine Steuerfunktion häufig erfüllen soll. Bei dieser in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform ist ein Vorsprung 261, der im wesentlichen dieselbe Länge aufweist wie eine Betätigungslasche 340, am Fußteil einer Kontaktfeder 337 vorgesehen, und zwar derart, daß er nach unten symmetrisch zu der Betätigungslasche 340 in bezug auf einen kleinen Stützvorsprung 319 vorsteht. Im übrigen ist diese Ausführungsform im wesentlichen wie der in den F i g. 2 bis 5 gezeigte Thermoschalter aufgebaut. Wenn bei dieser Ausführungsform das Bimetallelement 326 wirksam wird, gelangt es in der Mitte mit dem kleinen Siützvorsprung 319 in Berührung, und da die Bclätiguii£slaschc 340 und der Vorsprung 361 sich in bezug auf die beiden Enden des Bimetallelements 326 innenscitig befinden (im Gegensatz zu den Ausführungsformen, bei denen das Bimetallelement 326 an seinem Fußteil und an seinem Ende direkt mit der Kontaktfeder 337 in Berührung.gelangt), treten an dem Bimetallelement 326 verminderte ßicgcbeanspruchungen auf, so daß es gegen Bruch oder andersartige Beschädigung geschützt ist.

Die bcschrieberie Ausführiingsform, die eine vcrmindcrte Bicgcbciinspruchung ermöglicht, kann auch bei Thcrmoschaltern Anwendung finden, deren Bimetallelemente parallel nebeneinander angeordnet sind, wie dies bei den Ausführungsformen nach den Fig. 12 und 13 der Fall ist. Bei einer solchen, in den Fig. 16 und 17

in gezeigten Ausführungsform ist ein Stützvorsprung 419 in der Mitte eines Sockels 414 unter einer Kontaktfeder 436 vorgesehen: Vorsprünge 461 und 461.7 sind oberhalb eines Bimctallclemcnis426und in bezug auf dessen Enden inncnscitig so angeordnet, daß sie an der Untcrseile der Kontaktfeder 436 vorstehen. Wenn das Bimetallelement 426 wirksam wird, gelangt der Stützvorsprung 419 mit dem Bimetallelement 426 in dessen Mittelteil in Berührung, und die Vorsprünge 461 und 461,ι gelangen mildem Rimntnllnlnmnnt 42ftanf der Innenxeite von dessen Enden in Berührung, wodurch die auf dieses Bimetallelement ausgcübtenBiegebeanspruchungen vermindert werden und im wesentlichen dieselbe Wirkung wie bei der Ausführungsform nach Fig. 15 erzielt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in den Fig. 18 und 19 gezeigt ist, wird dieselbe Wirkung wie beiden Ausführungsformen nach den Fig. 15,16 und 17 erreicht. Bei dieser Ausführungsform sind Vorsprünge 561,561a an einem Sockel 514 hochstehend derart vorgesehen, daß sie unter den beiden Enden und auf der

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geordnet sind, während ein Stützvorsprung 519 mit diesem Bimetallelement 526 in dessen Mittelteil in Berührung ist und von der Unterseite des Mittelteils einer

J5 Kontaktfeder536 nach unien vorsteht.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden Bimetallelemcntc verwendet, die in die eine bzw. andere Richtung verschwenkt werden; gemäß anderen Ausführungsformen werden Bimetallelemcntc verwendet, die sich einfach ansprechend auf Wärme biegen oder wölben, um die Kontakte zu öffner»· bzw. zu schließen. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist an der beweglichen Kontaktfeder eine Einrichtung vorgesehen, um die beiden Bimetallelemente voneinander zu trennen und so dieselbe Funktion zu erfüllen wie der kleine Abstützvorsprung. Ferner können die Betätigungslaschen an den Kontaktfedern durch ein F.xtrusionsvcrfahren gebildet werden.

Bei dem beanspruchten Thermoschalter sind mehrere Bimetallelemente mit verschiedenen Einstelltcmperaturen parallel zueinander entweder übereinander oder nebeneinander vorgesehen und gewährleisten eine mehrfache Sicherung, um die Zuverlässigkeit des Thermoschalter wesentlich zu erhöhen. Trotz der Verwendung mehrerer Bimetallelemente wird eine kompakte Bauform erreicht, so daß die Thermoschalter trotz ihrer mehrfachen Sicherungsfunktion geringe Außenabmessungen haben. Da der Sockel durch Anfornien eines Formteils aus synthetischem Harz an eine einzige Metallplatte gebildet werden kann, wird eine sehr hohe Posilionsgcnauigkeil der verschiedenen Baukomponenten erreicht.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermoschalter bei dem zwei nach außen führende Anschlüsse mit jeweils einem feststehenden Kontakt und einer Halteplatte für zwei bewegliche, jeweils einem der feststehenden Kontakte angeordneten Kontaktfedern an einem Sockel befestigt sind, wobei die nach außen führenden Anschlüsse miteinander in Reihe geschaltet sind und jeder beweglichen Kontaktfeder ein Bimetallelement mit verschiedener Arbeitstemperatur zugeordnet ist, derart, daß die beweglichen Kontaktfedern unabhängig voneinander durch das zugeordnete Bimetallelement bei verschiedenen Temperaturen betätigt werden, und wobei eine der beweglichen Kontaktfedern automatisch zurückschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktfedern (36, 37) im wesetnlichen in derselben Ebene liegen, die einer Ebei.e gegenüberliegt, welche die nach außer, führenden Anschlüsse {15,16) enthält, daß die beweglichen Kontaktfedern (36, 37) aus derslebcn Federplatte (33) in Form von Zungen gebildet sind, deren Anzahl derjenigen der nach außen führenden Anschlüsse (15,16) entspricht, und daß eine (37) der beweglichen Kontaktfedern nicht selbsttätig zurückschaltet.

2. Thermoschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die herausführenden Anschlüsse (15,16) und die Halteplatte (17) gleichzeitig aus einer einzelnen leit'^!higen Metallplatte (21) ausgestanzt sind.

3. Thermoschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daii »n einsr der Kontaktfedern (37) eine ihre Rückbewegung sperrende Zunge (32) gebildet ist, die bis zu einem vom Sockel (14) hochstehenden Führungsteil (43) verlängert und auf diesem gleitend so geführt ist, daß eine Rückbewegung der Kontaktfeder (37) verhindert wird, wenn diese durch das Bimetallelement (27) betätigt wurde.

4. Thermoschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bimetallelemente (26, 27) übereinander zwischen dem Sockel (14) und den Kontaktfederteilen (36,37) angeordnet sind.

5. Thermoschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallelemente (26, 27) so angeordnet sind, daß sich ihre Mittellinien schneiden und ihre verjüngten Enden einen Winkel miteinander bilden.

6. Thermoschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fußteil jedes Bimetallclements (26,27) Ausschnitte (28,29,30,31) angeordnet sind, daß drei Vorsprünge (21, 22,23) von dem Sokkel (14) ausgehen und so angeordnet sind, daß ihre Verbindungslinien ein gleichschenkliges Dreieck bilden, und daß je ein Ausschnitt eines Bimctallclements mit dem gemeinsamen mittleren Vorsprung (21) in Eingriff ist, während die anderen Ausschnitte mit den beiden anderen Vorsprüngen (22,23) in Eingriff sind, derart, daß die Fußteile der Bimctallclemente sich auf der Hypothenuse des gleichschenkligen Dreiecks befinden.

7. Thermoschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (28, 29, 30, 31) in den Bimetallelementen im wesentlichen dieselben Abmessungen haben wie die entsprechenden Vorsprünge (21, 22, 23), und daß die Bimetallclcnicnlc eine allgemein ovale Gestalt aufweisen.

8. Thermoschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallelemente (26, 27) im Abstand voneinander gehalten sind durch einen stiftförmigen Vorsprung (19) eines an der Haltcplatte befestigten Stütztcils (18), der durch eine Öffnung (32) des unteren Bimetallelement.¹^*?) ragt.

9. Thermoschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einrichtungen (240,241) zur Übertragung der Betätigung der Bimetallelci lente (226, 227) auf die jeweils gegenüberliegende Kontaktfeder (236,237) zwischen den Bimetallelemcntcn und den Kontaktfedern angeordnet sind und unterschiedliche Längen in der Richtung von dem Bimetallelement zur jeweiligen Kontaktfeder aufweisen.

10. Thermoschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktfedern (136,137) in öfinungsrichtung vorgespannt sind und daß die zwei Bimetallelemente (126, 127) so angeordnet sind, daß sie waagerecht nebeneinander liegen und mit jeweils einer der Kontakifedern (136,137) derart in Eingriff sind, daß sie diese unterhalb der Schalltemperatur in Schließstellung halten.

11. Thermoschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Schließstellung vorgespannten Kontaktfedern jedes der beiden nebeneinander a.!geordneten Bimetallelemente (426) im betätigten Zustand sich auf einem Stützvorsprung (419) abstützt und daß die Kontaktfedern (436) jeweils zwei Vorsprünge (461, 462) aufweisen, mit denen sie sich auf dem Bimetallelement (426) abstützen.