EP0962024A1 - Thermische schalteinrichtung, insbesondere bimetallgesteuerter temperaturregler - Google Patents

Thermische schalteinrichtung, insbesondere bimetallgesteuerter temperaturregler

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EP0962024A1
EP0962024A1 EP98912220A EP98912220A EP0962024A1 EP 0962024 A1 EP0962024 A1 EP 0962024A1 EP 98912220 A EP98912220 A EP 98912220A EP 98912220 A EP98912220 A EP 98912220A EP 0962024 A1 EP0962024 A1 EP 0962024A1
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EP
European Patent Office
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switching device
thermal switching
recess
contact
projection
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EP98912220A
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Walter Hollweck
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INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Original Assignee
INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
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Publication of EP0962024B1 publication Critical patent/EP0962024B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H37/02—Details
    • H01H37/32—Thermally-sensitive members
    • H01H37/52—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
    • H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
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    • H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
    • H01H2037/549—Details of movement transmission between bimetallic snap element and contact

Definitions

  • Thermal switching device in particular bimetal-controlled
  • the invention relates to a thermal switching device, in particular a bimetal-controlled temperature controller, temperature limiter or the like. With the further features of the preamble of patent claim 1.
  • a temperature fuse for electrical devices which has a housing with a recess.
  • a thermally sensitive element is arranged in the lower region of this recess.
  • a contact path is provided over the recess, which has a movement contact and a fixed contact. The contact path is effective between two connection contacts arranged on the housing.
  • a transmission element is also provided, which transmits the movement of the thermally sensitive element to the movement contact of the contact path.
  • the housing of the known switching device is complicated in that the transmission element is designed in its longitudinal direction as a displaceable pin which is guided under the movement contact of the contact path.
  • the guide means complicate the housing.
  • the assembly of the known thermal switching device is relatively complicated.
  • the invention has for its object to develop a thermal switching device with the features of the preamble of claim 1 such that the housing is simpler and the thermal switching device can be assembled, in particular from one side of the housing.
  • This object is achieved by the characterizing features of patent claim 1.
  • Advantageous further developments of the thermal switching device result from subclaims 2 to 30.
  • Claims 31 to 34 relate to advantageous procedures when assembling such a thermal switching device.
  • a transmission element within the recess which is designed like a pivot lever mounted on one side.
  • the pivoting lever is supported on one side, i.e. off-center and thus in the area of one of the walls of the recess. This means that the recess on its upper side facing the contact path is not blocked with guide elements or the like, so that thermally sensitive elements can be easily inserted from above into the lower region of the recess.
  • the swivel lever can also be inserted from above without any problems. Apart from the pivot bearing on the edge of the recess, no further guide elements narrowing the recess are required.
  • the pivot lever can be fixed in the mounting that holds it and for additional fixing of the thermally sensitive element
  • the pivot lever is spring-loaded in the upper region of the recess by a spring element separately from the load of the movement contact against the thermally sensitive element.
  • the spring load can be adjusted or selected depending on the type of spring element, so that the spring force of the movement contact can be selected independently of it.
  • the pivot lever If the pivot lever is mounted on the upper edge of the recess, it can be inserted in a corresponding bearing recess in a simple manner with a bearing transverse axis. This can be done by maten be carried out without the need for complicated handling.
  • the pivot axis of the pivot lever extends approximately at right angles to the longitudinal direction of the contact path.
  • the pivot lever has a T-shaped widening at its first end in the manner of an axis, which lies in a corresponding bearing recess at the upper edge of the recess. In the final assembly state, this pivot axis is fixed by the root of the movement contact in the bearing recess, so that separate fixing elements for the pivot lever are no longer required.
  • the separate spring element which presses the pivoting lever in the direction of the thermally sensitive element, is a separate spring tongue cut free in the area of the movement contact, which extends to the root area of the movement contact and can thus work completely independently of the spring movement of the movement contact.
  • the spring tongue acts on an upper, third projection of the pivot lever.
  • An upper, fourth projection is provided on the swivel lever, which has approximately the same radial distance from the swivel axis as the lower first projection and which can serve as a swivel lock, for which purpose further elements which fix the upper, fourth projection in the locked position can be provided not described in detail in the context of this application.
  • a fifth, lateral projection, protruding from its free pivoting end, is provided on the pivoting lever, which protrudes under the fixed contact.
  • This fifth separate projection makes it possible to adjust the fixed contact by bending with respect to the movement contact via the swivel lever.
  • the root of the movement contact is covered by a U-shaped connection contact element in the final assembly state.
  • This U-shaped connection contact element is placed over the movement contact with the free U-legs and fastened to the housing with the ends of the U-legs, which can be done, for example, by crossing or bending the legs.
  • the root of the movement contact is somewhat wider than the inner clear width of the U-shaped connection contact element.
  • the root of the movement contact is squeezed into the U interspace of the connection contact element and is thus in intimate electrical contact with the connection contact element with the side edges of the movement contact.
  • This contact is independent of the contact pressure of the plastic housing, which is exerted on the underside of the movement contact.
  • the upper, second projection of the pivot lever is designed in the manner of a T-shaped widening. This upper, second projection serves to act upon the movement contact, which is thus acted upon over a large area from below.
  • the sub-claims 16 and 17 deal with the location and the formation of the different projections of the transmission element.
  • the thermally sensitive element is a bimetallic snap disk, between which and the pivoting lever a bistable steel disk can be arranged in order to hold the switch in the off position when the bimetal snap disk responds.
  • the bimetallic disc is in intimate thermal contact with a surface on which the thermal switching device can be tiert. If the bimetallic disc bulges downwards, it connects directly to the mounting surface, so that the response times of the thermal switching device are correspondingly short.
  • a guide web for, for example, a thermal melting pill or an insulating pin, which interacts with a bimetallic snap disk, can be inserted into the bearing recesses.
  • the automatic assembly is further simplified.
  • the two bearing troughs which are designed to insert the pivot axis of the pivot lever, then lie in the trench-like depressions, since the contact elements contribute to fixing the pivot lever in position.
  • the thermally sensitive element can alternatively also be a melting element which is attached to the underside of the swivel lever or forms the underside of the swivel lever.
  • a melting pill is conceivable here, as is provided for example in DE 28 26 205 C2. The melting pill serves to support the swivel lever upwards, which then keeps the contact path closed in the supported position. As soon as the melting pill has responded, the contacts open so that the thermal switching device works as a fuse.
  • Fig. 1 shows a section through a trained as a temperature controller
  • FIG. 2 shows a top view of a temperature controller according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a section through a switching device designed as a temperature limiter
  • Fig. 4 is a plan view of a temperature limiter according to
  • FIG. 5 shows a section through a thermal switching device designed as a temperature fuse
  • Fig. 6 is a plan view of a temperature fuse according to
  • FIG. 7 shows a section through a thermal switching device designed as an alternative temperature fuse
  • Fig. 8 is a plan view of a temperature fuse according to
  • a housing 1 and 2 initially has a housing 1, in which a recess 2 is arranged.
  • the Assumption 2 is a thermally sensitive element in the form of a bimetallic snap disk 4 which is held on the edge by support elements of the housing 1.
  • a contact path 6 is arranged, which has a movement contact 7 and a fixed contact 8. The contact path 6 is effective between two connection contacts 9, 10 attached to the housing 1.
  • a transmission element 11 is clamped, which is designed as a one-sided pivot lever 12 which acts on the top of the bimetallic snap disk 4 with a lower, first projection 13 and the movement contact 7 with an upper, second projection 14.
  • the pivot lever 12 is separated by a spring element 15 and detached from the load of the movement contact 7 against the thermally sensitive element, namely the bimetallic snap disk 4.
  • the separate spring element 15 is a spring tongue cut free in the surface of the movement contact 7, as can be seen particularly clearly from FIG. 2. This presses on an upper, third projection 16 of the pivot lever 12.
  • the pivot lever 12 itself is mounted on the upper edge 17 of the recess 2, for which purpose a trough-like bearing recess 18 is provided, in which an integrally formed pivot axis 19 of the pivot lever 12 lies.
  • the swivel axis 19 of the swivel lever 12 runs approximately at right angles to the longitudinal direction of extension of the contact section 6.
  • the pivot axis 19 is fixed in the bearing trough 18 by the root 20 of the movement contact 7.
  • An upper, fourth projection 21 is then provided on the pivot lever 12, which projection is approximately the same radial distance from the pivot axis 19. has, like the lower, first projection 13.
  • the upper, fourth projection 21 is a swing-back lock or is used to directly act on or actuate the pivot lever 12 from the outside.
  • the root 20 of the movement contact 7 is covered by a U-shaped section of the connection contact 9, the root 20 of the movement contact 7 being somewhat wider than the inside clear width of the U-shaped connection contact 9.
  • the upper, second projection 14 to act on the movement contact 7 is formed from below in the manner of a T-shaped widening of the pivot lever 12, the widening having approximately the width of the movement contact 7 in the area acted upon.
  • the lower, first projection 13 is arranged approximately in the region of the central longitudinal axis 23 of the recess 2.
  • the upper, second projection 14 extends beyond the central longitudinal axis 23 of the recess 2 with respect to the pivot axis 19.
  • the upper, third projection 16 lies between the central longitudinal axis 23 of the recess 2 and the pivot axis 19.
  • a bistably bulging steel disk 30 is arranged between the bimetallic snap disk 4 and the pivoting lever 12, which is held and fixed at the edges.
  • the housing 1 is provided with a housing cover 31, in which a guide 32 is provided, in which an actuating element 33 is mounted, which is manually operated from the outside can be actuated and presses on the fourth projection 21 in order to push the steel disk 30 back into its downwardly curved position after it has arched upwards as a result of a through movement of the bimetallic snap disk 4.
  • the steel disk 30 is fixed upward by holding elements 34 which protrude downward from the housing cover 31 and are formed in one piece therewith.
  • FIGS. 2, 4 and 6 further show that trench-like depressions 40 are provided for receiving the connecting contacts 9, 10 and the moving contact 7 and the fixed contact 8, said recesses 40 extending in housing projections 41 which are diametrically opposed to the recess 2 protruding central region of the housing 1 protrude.
  • Fixing pins 45 are formed on the bottom of the two trench-like depressions 40 and are immersed in fixing recesses 46 of contacts 7, 8 or connecting contacts 9, 10.
  • the thermally sensitive element is a melting element 50 which is attached or arranged at the lower end of the pivot lever 12.
  • the melting element 50 is formed by a plastic connection that partially forms the pivot lever 12. 5, the melting element 50 lies on a heat transfer plate 55, which closes the underside of the recess 2.
  • the contact arrangement in FIGS. 5 and 6 is also different from the embodiments according to FIGS. 1-4, since the movement contact 7 acts on the fixed contact 8 from below under the spreading pressure of the pivot lever 12. As soon as the melting element 50 has given in as a result of a thermal response, the pivot lever 12 drops and opens the contact path 6.
  • the temperature fuse shown in FIGS. 7 and 8 has a guide web 60 which is inserted into the bearing troughs 18.
  • the guide bar 60 holds an insulating pin 61 in its center, which immerses in the solder 62 when it is liquefied.
  • the movement contact 7, which is under pretensioning force in the direction of the insulating pin 61 follows the immersion movement of the insulating pin 61 and thus opens the contact path 6.
  • a bimetal snap disk is provided instead of the fusible link 62, which interacts with the insulating pin 61. A snapping of the bimetallic snap disk again leads to the contact opening.

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Description

BESCHREIBUNG
Thermische Schalteinrichtung, insbesondere bimetallgesteuerter
Temperaturregler
Die Erfindung betrifft eine thermische Schalteinrichtung, insbesondere einen bimetallgesteuerten Temperaturregler, -begrenzer oder dgl. mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Aus DE 28 26 205 C2 ist eine Temperatursicherung für elektrische Geräte bekannt, die ein Gehäuse mit einer Ausnehmung aufweist. Im unteren Bereich dieser Ausnehmung ist ein thermisch sensitives Element angeordnet. Über die Ausnehmung ist eine Kontaktstrecke angebracht, die einen Bewe- gungs- und einen Festkontakt aufweist. Die Kontaktstrecke ist zwischen zwei am Gehäuse angeordneten Anschlußkontakten wirksam. Ferner ist ein Übertragungselement vorgesehen, das die Bewegung des thermisch sensitiven Elements auf den Bewegungskontakt der Kontaktstrecke überträgt.
Das Gehäuse der bekannten Schalteinrichtung ist insofern kompliziert, daß das Übertragungselement in seiner Längsrichtung als verschiebbarer Stift ausgebildet ist, der unter dem Bewegungskontakt der Kontaktstrecke geführt wird. Die Führungsmittel verkomplizieren das Gehäuse. Außerdem ist der Zusammenbau der vorbekannten thermischen Schalteinrichtung relativ kompliziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß das Gehäuse einfacher ausgebildet ist und das Zusammensetzen der thermischen Schalteinrichtung, insbesondere von einer Gehäuseseite her, erfolgen kann. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der thermischen Schalteinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 - 30. Die Patentansprüche 31 - 34 betreffen vorteilhafte Vorgehensweisen beim Zusammenbau einer solchen thermischen Schalteinrichtung.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, innerhalb der Ausnehmung ein Übertragungselement vorzusehen, das wie ein einseitig gelagerter Schwenkhebel ausgebildet ist. Die Lagerung des Schwenkhebels ist einseitig, d.h. au- ßerzentrisch und damit im Bereich einer der Wandungen der Ausnehmung. Dies bedeutet, daß die Ausnehmung an ihrer der Kontaktstrecke zugewandten Oberseite nicht mit Führungselementen oder dgl. zugebaut ist, so daß thermisch sensitive Elemente ohne weiteres von oben in den unteren Bereich der Ausnehmung eingeführt werden können.
Das Einlegen des Schwenkhebels kann ebenfalls problemlos von oben erfolgen. Außer der Schwenklagerung am Rand der Ausnehmung sind keine weiteren die Ausnehmung verengenden Führungselemente erforderlich.
Damit der Schwenkhebel definiert in der ihn halternden Lagerung fixiert werden kann und zur zusätzlichen Fixierung des thermisch sensitiven Elements, ist im oberen Bereich der Ausnehmung der Schwenkhebel durch ein Federelement gesondert von der Belastung des Bewegungskontaktes gegen das thermisch sensitive Element federbelastet. Die Federbelastung kann abhängig von der Art des Federelementes eingestellt bzw. gewählt werden, so daß die Federkraft des Bewegungskontaktes davon unabhängig gewählt werden kann.
Wenn der Schwenkhebel am oberen Rand der Ausnehmung gelagert ist, kann er mit einer Lager-Querachse auf einfache Weise in eine entsprechende La- gerausnehmung eingelegt werden. Dies kann durch einen Montagevollauto- maten vollzogen werden, ohne daß es komplizierter Handhabungen bedarf. Die Schwenkachse des Schwenkhebels verläuft etwa rechtwinklig zur Längs- erstreckungsrichtung der Kontaktstrecke. Der Schwenkhebel weist zur Bildung der Schwenkachse an seinem ersten Ende eine T-förmige Verbreiterung nach Art einer Achse auf, die in einer korrespondierenden Lagermulde am oberen Rand der Ausnehmung einliegt. Diese Schwenkachse wird im Endmontagezustand von der Wurzel des Bewegungskontaktes in der Lagermulde fixiert, so daß es gesonderter Fixierungselemente für den Schwenkhebel nicht mehr bedarf.
Das gesonderte Federelement, das den Schwenkhebel in Richtung des thermisch sensitiven Elements drückt, ist eine in der Fläche des Bewegungskontaktes freigeschnittene gesonderte Federzunge, die bis an den Wurzelbereich des Bewegungskontaktes hinreicht und damit völlig unabhängig von der Federbewegung des Bewegungskontaktes arbeiten kann. Die Federzunge beaufschlagt einen oberen, dritten Vorsprung des Schwenkhebels.
Am Schwenkhebel ist ein oberer, vierter Vorsprung vorgesehen, der von der Schwenkachse etwa den gleichen radialen Abstand aufweist wie der untere erste Vorsprung und der als Rückschwenksperre dienen kann, wozu weitere, den oberen, vierten Vorsprung in der Sperrlage fixierende Elemente vorgesehen sein können, die im Rahmen dieser Anmeldung nicht näher beschrieben werden.
Am Schwenkhebel ist ein fünfter, seitlicher, von dessen freien Schwenkende abstehender Vorsprung vorgesehen, der unter den Festkontakt hineinsteht. Dieser fünfte gesonderte Vorsprung ermöglicht es, über den Schwenkhebel den Festkontakt durch Biegen gegenüber dem Bewegungskontakt zu justieren. Die Wurzel des Bewegungskontaktes wird im Endmontagezustand von einem U-förmigen Anschlußkontaktelement überdeckt. Dieses U-förmige Anschlußkontaktelement wird mit den freien U-Schenkeln über den Bewegungskontakt gesetzt und mit den Enden der U-Schenkel am Gehäuse befestigt, was beispielsweise durch Verschränken oder Abbiegen der Schenkel geschehen kann. Die Wurzel des Bewegungskontaktes ist etwas breiter als die innere lichte Weite des U-förmigen Anschlußkontaktelementes. Dadurch wird die Wurzel des Bewegungskontaktes in den U-Zwischenraum des Anschlußkontaktelementes hineingequetscht und steht damit mit den Seitenkanten des Bewegungskontaktes in innigem elektrischen Kontakt mit dem Anschlußkontaktelement. Dieser Kontakt ist unabhängig von dem Anpreßdruck des Kunststoffgehäuses, der auf die Unterseite des Bewegungskontaktes ausgeübt wird.
Der obere, zweite Vorsprung des Schwenkhebels ist nach Art einer T- förmigen Verbreiterung ausgebildet. Dieser obere, zweite Vorsprung dient zur Beaufschlagung des Bewegungskontaktes, der damit großflächig von unten beaufschlagt wird.
Die Unteransprüche 16 und 17 befassen sich mit der Lage und der Ausbildung der unterschiedlichen Vorsprünge des Übertragungselementes.
Gemäß den nachfolgenden Patentansprüchen 18 und 19 ist das thermisch sensitive Element eine Bimetallschnappscheibe, zwischen der und dem Schwenkhebel eine sich bistabil auswirkende Stahlscheibe angeordnet sein kann, um bei einem Ansprechen der Bimetallschnappscheibe den Schalter in der Ausschaltstellung zu halten.
Durch Patentanspruch 20 steht die Bimetallscheibe in innigem thermischen Kontakt mit einer Fläche, auf welcher die thermische Schalteinrichtung mon- tiert werden kann. Wenn die Bimetallscheibe nach unten ausgewölbt ist, schließt sie sich unmittelbar an der Montagefläche an, so daß die Ansprechzeiten der thermischen Schalteinrichtung entsprechend kurz sind.
Wenn am oberen Rand der Ausnehmung zwei sich gegenüberliegende identische Lagermulden für die Schwenkachse des Schwenkhebels vorgesehen werden, braucht bei der Einlage des Gehäuses in einen Fertigungsautomaten nicht auf eine seitenrichtige Lage geachtet werden, wodurch sich das Hand- ling des Gehäuses beim Zusammenbau vereinfacht.
Alternativ zum oben beschriebenen Schwenkhebel kann ein Führungssteg für beispielsweise eine thermische Schmelzpille oder einen Isolierstift, der mit einer Bimetallschnappscheibe zusammenwirkt, in die Lagermulden eingelegt werden.
Wird die Gehäuseoberseite mit grabenartigen Vertiefungen versehen, in welche die Anschlußkontakte und die Kontaktelemente der Kontaktstrecke eingelegt werden können, vereinfacht sich der automatische Zusammenbau noch weiter. Die beiden Lagermulden, die zur Einlage der Schwenkachse des Schwenkhebels ausgebildet sind, liegen dann in den grabenartigen Vertiefungen ein, da die Kontaktelemente zur Lagerfixierung des Schwenkhebels beitragen.
Gemäß Patentanspruch 27 - 29 kann das thermisch sensitive Element alternativ auch ein Schmelzelement sein, das an der Unterseite des Schwenkhebels befestigt ist oder die Unterseite des Schwenkhebels bildet. Denkbar ist hier eine Schmelzpille, wie sie beispielsweise bei DE 28 26 205 C2 vorgesehen ist. Die Schmelzpille dient der Unterstützung des Schwenkhebels nach oben, welcher dann in der abgestützten Lage die Kontaktstrecke geschlossen hält. Sobald die Schmelzpille angesprochen hat, öffnen sich die Kontakte, so daß die thermische Schalteinrichtung als Sicherung arbeitet. Die Erfindung wird anhand vorteilhafter Ausführungsformen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine als Temperaturregler ausgebildete
S chalteinrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Temperaturregler gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine als Temperaturbegrenzer ausgebildete Schalteinrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Temperaturbegrenzer gemäß
Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine als Temperatursicherung ausgebildete thermische Schalteinrichtung;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Temperatursicherung gemäß
Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine als alternative Temperatursicherung ausgebildete thermische S chalteinrichtung sowie
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Temperatursicherung gemäß
Fig. 7.
Zunächst wird auf Zeichnungsfiguren 1 und 2 Bezug genommen.
Der Temperaturregler gemäß Fig. 1 und 2 weist zunächst ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Ausnehmung 2 angeordnet ist. Im unteren Bereich 3 der Aus- nehmung 2 ist ein thermisch sensitives Element in Form einer Bimetallschnappscheibe 4 befestigt, die randseitig durch Auflageelemente des Gehäuses 1 gehalten wird. Im oberen Bereich der Ausnehmung 2 ist eine Kontaktstrecke 6 angeordnet, die einen Bewegungskontakt 7 und einen Festkontakt 8 aufweist. Die Kontaktstrecke 6 ist zwischen zwei am Gehäuse 1 befestigten Anschlußkontakten 9, 10 wirksam.
Zwischen der Kontaktstrecke 6 und der Bimetallschnappscheibe 4 ist ein Übertragungselement 11 eingespannt, das als einseitig gelagerter Schwenkhebel 12 ausgebildet ist, der die Oberseite der Bimetallschnappscheibe 4 mit einem unteren, ersten Vorsprung 13 und den Bewegungskontakt 7 mit einem oberen, zweiten Vorsprung 14 beaufschlagt. Der Schwenkhebel 12 wird dabei durch ein Federelement 15 gesondert und losgelöst von der Belastung des Bewegungskontakts 7 gegen das thermisch sensitive Element, nämlich die Bimetallschnappscheibe 4 federbelastet.
Das gesonderte Federelement 15 ist eine in der Fläche des Bewegungskontakts 7 freigeschnittene Federzunge, wie sich besonders deutlich aus Fig. 2 ergibt. Diese drückt auf einen oberen, dritten Vorsprung 16 des Schwenkhebels 12.
Der Schwenkhebel 12 selbst ist am oberen Rand 17 der Ausnehmung 2 gelagert, wozu eine rinnenartige Lagermulde 18 vorgesehen ist, in der eine angeformte Schwenkachse 19 des Schwenkhebels 12 einliegt. Die Schwenkachse 19 des Schwenkhebels 12 verläuft dabei etwa rechtwinklig zur Längserstrek- kungsrichtung der Kontaktstrecke 6.
Die Schwenkachse 19 wird im Endmontagezustand der Schalteinrichtung von der Wurzel 20 des Bewegungskontakts 7 in der Lagermulde 18 fixiert. Am Schwenkhebel 12 ist sodann ein oberer, vierter Vorsprung 21 vorgesehen, der von der Schwenkachse 19 etwa den gleichen radialen Abstand auf- weist, wie der untere, erste Vorsprung 13. Der obere, vierte Vorsprung 21 ist eine Rückschwenksperre oder dient zur unmittelbaren Beaufschlagung oder Betätigung des Schwenkhebels 12 von außen.
In Fig. 1 ist ferner deutlich zu sehen, daß am Schwenkhebel 12 ein fünfter, seitlicher, von dessen freien Schwenkende abstehender Vorsprung 22 angeformt ist, der unter dem Festkontakt 8 hineinsteht.
Die Wurzel 20 des Bewegungskontakts 7 wird von einem U-förmigen Abschnitt des Anschlußkontakts 9 überdeckt, wobei die Wurzel 20 des Bewegungskontakts 7 etwas breiter ist als die innere lichte Weite des U-förmigen Anschlußkontakts 9.
Der obere, zweite Vorsprung 14 zur Beaufschlagung des Bewegungskontakts 7 ist von unten nach Art einer T-formigen Verbreiterung des Schwenkhebels 12 ausgebildet, wobei die Verbreiterung etwa die Breite des Bewegungskontakts 7 im beaufschlagten Bereich aufweist.
Der untere, erste Vorsprung 13 ist etwa im Bereich der Mittellängsachse 23 der Ausnehmung 2 angeordnet. Der obere, zweite Vorsprung 14 steht - bezogen auf die Schwenkachse 19 - über die Mittellängsachse 23 der Ausnehmung 2 hinaus. Der obere, dritte Vorsprung 16 liegt zwischen der Mittellängsachse 23 der Ausnehmung 2 und der Schwenkachse 19.
Nachfolgend wird auf die Zeichnungsfiguren 3 und 4 Bezug genommen. Die dort dargestellten Teile entsprechen denen in Fig. 1 und 2. Zusätzlich ist allerdings zwischen der Bimetallschnappscheibe 4 und dem Schwenkhebel 12 eine sich bistabil auswölbende Stahlscheibe 30 angeordnet, die randseitig nach oben gehalten und fixiert ist. Außerdem ist das Gehäuse 1 mit einem Gehäusedeckel 31 versehen, in welchem eine Führung 32 vorgesehen ist, in welcher ein Betätigungselement 33 gelagert ist, welches von außen manuell betätigbar ist und auf den vierten Vorsprung 21 drückt, um die Stahlscheibe 30 in ihre nach unten gewölbte Lage zurückzudrücken, nachdem sie sich infolge einer Durchstellbewegung der Bimetallschnappscheibe 4 nach oben durchgewölbt hat. Die Fixierung der Stahlscheibe 30 nach oben erfolgt durch Halteelemente 34, die vom Gehäusedeckel 31 nach unten abstehen und einstückig mit diesem ausgeformt sind.
Die Draufsichten gemäß Fig. 2, 4 und 6 zeigen ferner, daß zur Aufnahme der Anschlußkontakte 9, 10 sowie des Bewegungskontakts 7 und des Festkontakts 8 grabenartige Vertiefungen 40 vorgesehen sind, die in Gehäusevorsprüngen 41 verlaufen, die sich diametral gegenüberliegend von dem die Ausnehmung 2 aufnehmenden Zentralbereich des Gehäuses 1 abstehen. Auf dem Boden der beiden grabenartigen Vertiefungen 40 sind Fixierungszapfen 45 angeformt, die in Fixierungsausnehmungen 46 der Kontakte 7, 8 bzw. Anschlußkontakte 9, 10 eintauchen.
Bei dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das thermisch sensitive Element ein Schmelzelement 50, das am unteren Ende des Schwenkhebels 12 befestigt oder angeordnet ist. Das Schmelzelement 50 wird bei der dargestellten Ausführungsform durch eine den Schwenkhebel 12 teilweise bildende Kunststoffverbindung ausgebildet. Das Schmelzelement 50 liegt in Fig. 5 auf einer Wärmeübertragungsplatte 55, die die Unterseite der Ausnehmung 2 abschließt.
Unterschiedlich zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 - 4 ist auch die Kontaktanordnung in Fig. 5 und 6, da der Bewegungskontakt 7 den Festkontakt 8 von unten unter dem Spreizdruck des Schwenkhebels 12 beaufschlagt. Sobald das Schmelzelement 50 infolge eines thermischen Ansprechens nachgegeben hat, sinkt der Schwenkhebel 12 ab und öffnet die Kontaktstrecke 6. Die in Fig. 7 und 8 dargestellte Temperatursicherung weist einen Führungssteg 60 auf, der in die Lagermulden 18 eingelegt ist. Der Führungssteg 60 hält in seiner Mitte einen Isolierstift 61, der bei Verflüssigung des Schmelzlotes 62 in dieses eintaucht. Der in Richtung des Isolierstiftes 61 unter Vorspannkraft stehende Bewegungskontakt 7 folgt der Eintauchbewegung des Isolierstiftes 61 und öffnet somit die Kontaktstrecke 6. Es ist aber auch möglich, daß anstelle des Schmelzlotes 62 eine Bimetallschnappscheibe vorgesehen ist, die mit dem Isoliersift 61 zusammen wirkt. Ein Umschnappen der Bimetallschnappscheibe führt damit wieder zu einem Öffnen des Kontaktes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Thermische Schalteinrichtung, insbesondere bimetallgesteuerter Temperaturregler, -begrenzer oder -Sicherung mit
einem Gehäuse (1) mit einer Ausnehmung (2),
einem thermisch sensitiven Element, das in einem unteren Bereich (3) der Ausnehmung (2) angeordnet ist,
einer einen Bewegungs- (7) und Festkontakt (8) aufweisenden Kontaktstrecke (6), die zwischen zwei am Gehäuse (1) angeordneten Anschlußkontakten (9, 10) wirksam ist,
einem Übertragungselement (11), das die Bewegung des thermisch sensitiven Elements auf den Bewegungskontakt (7) der Kontaktstrecke (6) überträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Übertragungselement (11) ein einseitig gelagerter Schwenkhebel ist, der mit einem zweiten Vorsprung (14) den Bewegungskontakt (6) beaufschlagt und entweder die Oberseite des thermisch sensitiven Elements (Bimetallschnappscheibe 4) mit einem unteren, ersten Vorsprung (13) beaufschlagt oder in den oberen Bereich des einstückig mit ihm ausgebildeten thermisch sensitiven Elements (Schmelzelement 50) übergeht oder an diesem oberen Bereich befestigt ist.
2. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkhebel (12) durch ein Federelement (15) gesondert von der Belastung des Bewegungskontaktes (7) gegen das thermisch sensitive Element (Bimetallschnappscheibe 4) federbelastet ist.
3. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkhebel (12) am oberen Rand (17) der Ausnehmung (2) gelagert ist.
4. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (19) des Schwenkhebels (12) etwa rechtwinklig zur Längserstreckungsrichtung der Kontaktstrecke (6) verläuft.
5. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (12) zur Bildung der Schwenkachse (19) an seinem ersten Ende eine T-förmige Verbreiterung aufweist.
6. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (19) in einer korrespondierenden Lagermulde (18) am oberen Rand (17) der Ausnehmung (2) einliegt.
7. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (19) im Endmontagezustand von der Wurzel (20) des Bewegungskontakts (7) in der Lagermulde (18) fixiert ist.
8. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das gesonderte Federelement (15) eine in der Fläche des Bewegungskontakts (7) freigeschnittene Federzunge ist.
Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Federelement (15) einen oberen, dritten Vorsprung (16) des Schwenkhebels (12) beaufschlagt.
10. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Schwenkhebel (12) ein oberer, vierter Vorsprung (21) vorgesehen ist, der von der Schwenkachse (19) etwa den gleichen radialen Abstand aufweist, wie der untere, erste Vorsprung (13).
11. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere, vierte Vorsprung (21) eine Rückschwenksperre ist.
12. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß am Schwenkhebel (12) ein fünfter, seitlicher von dessen freien Schwenkende abstehender Vorsprung (22) vorgesehen ist, der unter dem Festkontakt (8) angeordnet ist bzw. unter diesen hineinsteht.
13. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wurzel (20) des Bewegungskontakts (7) von einem U-förmigen Anschlußkontaktelement überdeckt ist.
14. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wurzel (20) des Bewegungskontaktes (7) breiter ist, als die innere lichte Weite des U-förmigen Anschlußkontaktelementes.
15. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere, zweite Vorsprung (14) zur Beaufschlagung des Bewegungskontakts (7) nach Art einer T-förmigen Verbreiterung des Schwenkhebels (12) ausgebildet ist.
16. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere, dritte Vorsprung (16) von der Oberkante des Übertragungselements (11) nach Art eines Zapfens absteht.
17. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der untere, erste Vorsprung (13) etwa im Bereich der Mittellängsachse (23) der Ausnehmung (2) angeordnet ist, der obere zweite Vorsprung (14) bezogen auf die Schwenkachse (19) über die Mittellängsachse (23) der Ausnehmung (2) hinaussteht und der obere, dritte Vorsprung (16) zwischen der Mittellängsachse (23) der Ausnehmung (2) und der Schwenkachse (19) angeordnet ist.
18. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das thermisch sensitive Element eine Bimetallscheibe, insbesondere eine Bimetallschnappscheibe (4) ist.
19. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Bimetallscheibe und dem Schwenkhebel (12) eine bistabil sich auswölbende Stahlscheibe (30) angeordnet ist, welche randseitig nach oben gehalten ist.
20. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 und 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmung (2) in ihrem unteren Bereich (3) im wesentlichen offen ist und einen nach innen stehenden Auflagerand (5) für die Bimetallscheibe aufweist.
21. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bimetallscheibe in ihrem nach unten ausgewölbten Zustand aus der Ausnehmung (2) hinaussteht.
22. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Festkontakt (8) innerhalb der Ausnehmung (2) in Richtung zum thermisch sensitiven Element hin abgekröpft ist.
23. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
am oberen Rand (17) der Ausnehmung (2) zwei sich gegenüberliegende, identische Lagermulden (18) zur Einlage der Schwenkachse (19) des Schwenkhebels (12) ausgebildet sind.
24. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Lagermulden (18) in grabenartigen Vertiefungen (40) angeordnet sind.
25. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die grabenartigen Vertiefungen (40) in Gehäusevorsprüngen (41) verlaufen, die sich diametral gegenüberliegend von dem die Ausnehmung (2) aufnehmenden Zentralbereich des Gehäuses (1) abstehen.
26. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Boden der beiden grabenartigen Vertiefungen (40) Fixierungszapfen (45) ausgeformt sind, die in Fixierungsausnehmungen (46) der Kontakte (7, 8) und/oder Anschlußkontakte (9, 10) eintauchen.
27. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 17 und 21 - 26,
dadurch gekennzeichnet, daß
das thermisch sensitive Element ein Schmelzelement (50) ist, das am unteren Ende des Schwenkhebels (12) befestigt ist.
28. Thermische Schalteinrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schmelzelement (50) durch eine den Schwenkhebel (12) teilweise oder insgesamt bildende Kunststoffverbindung gebildet wird.
29. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzelement (50) auf einer Wärmeübertragungsplatte (55) aufliegt, die die Unterseite der Ausnehmung (2) zumindest teilweise abschließt.
30. Thermische Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Bewegungskontakt (7) den Festkontakt (8) von Seiten des thermisch sensitiven Elements her beaufschlagt.
31. Verfahren zur Herstellung einer thermischen Schalteinrichtung, insbesondere eines bimetallgesteuerten Temperaturreglers oder -begrenzers,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Verfahrensschritte:
a) Bereitstellung eines Gehäuses mit einer Ausnehmung im Bereich des Gehäusezentrums, wobei die Ausnehmung auf ihrer Unterseite im wesentlichen offen ist und mit Auflageelementen für ein thermisch sensitives Element in Form einer Bimetallscheibe versehen ist sowie Einlegen des Gehäuses in einen Fertigungsautomaten;
b) automatisches Einlegen der Bimetallschnappscheibe;
c) automatisches Einlegen eines als einseitig gelagerter Schwenkhebel ausgebildeten Übertragungselementes, wobei der Schwenk- hebel an seinem Lagerende eine Lagerachse aufweist, die in eine Lagermulde am oberen Rand der Ausnehmung eingelegt wird;
d) automatisches Einlegen des Festkontakts in eine dafür ausgebildete Gehäuseausnehmung;
e) automatisches Einlegen des Bewegungskontakts und nachfolgend automatische Auflegung eines Anschlußkontakts, der den Bewegungskontakt in Endmontagestellung im Gehäuse fixiert, wobei
f) der Bewegungskontakt im Bereich seiner Kontaktfläche zungenartig freigestanzt ist, um ein gesondertes Federelement zum Andruck des Schwenkhebels gegen das thermisch sensitive Element zu bilden.
32. Verfahren nach Anspruch 31 ,
gekennzeichnet durch
g) Umlegen der von den Anschlußelementen abstehenden Befestigungslappen um Gehäuseabschnitte nach Verfahrensschritt f).
33. Verfahren nach Anspruch 32,
gekennzeichnet durch
h) Justieren der thermischen Schalteinrichtung durch Biegen des abgewinkelten Festkontaktes nach Verfahrensschritt g).
4. Verfahren nach Anspruch 33 ,
gekennzeichnet durch
h') Justieren der thermischen Schalteinrichtung durch Beaufschlagung des Festkontaktes durch den Schwenkhebel, wobei ein vom Schwenkhebel unter den Festkontakt hineinstehender Vorsprung an den Festkontakt von unten herangeführt wird nach Verfahrensschritt g).
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