DE19521913C2 - Doppelsicherheitsthermostat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Doppelsicherheitsthermostaten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiger Doppelsicherheitsthermostat ist aus der DE 25 08 807 A1 bekannt.

Allgemein besteht ein Thermostat aus zwei mit einem externen Stromkreis verbundenen Anschlüssen, aus einer mit einem der beiden Anschlüsse verbundenen feststehenden Platte mit einem feststehenden Kontakt, aus einer mit dem anderen der beiden Anschlüsse verbundenen federnden Kontakt mit beweglichem Kontakt sowie aus einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element, das beispielsweise aus einem Bimetall besteht, welche sich zeitweise durch Temperaturänderungen verbiegt, so daß die federnde Platte durch die Verformung des Bimetalls verbogen wird und sich zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt öffnend und schließend bewegt.

Ein solcher Thermostat mit einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element unterbricht je nach dem Ansteigen und Absinken der Temperatur einen Stromkreis und kann dementsprechend zur Regelung der Temperatur eingesetzt werden.

Da bei diesem Thermostat jedoch mechanische Kontakte eingesetzt werden, besteht die Möglichkeit, daß diese Kontakte miteinander verschweißen.

Um die Sicherheit des Stromkreises auch in einem solchen Fall zu gewährleisten, wird zum Thermostaten eine thermische Sicherung in Reihe geschaltet.

Wenn jedoch eine Reihenschaltung des Thermostaten und einer thermischen Sicherung in ein elektrisches Gerät eingebaut wird, erhöht sich die Anzahl der Bauteile in diesem elektrischen Gerät, was auch einen Anstieg der Fertigungskosten zur Folge hat.

Darüber hinaus ist es manchmal schwierig, solche Bauteile in ein elektrisches Gerät mit geringen Abmessungen, beispielsweise einen Haartrockner, einzubauen, da der verfügbare Platz in solchen Geräten sehr eingeschränkt ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen konstruktiv vereinfachten Doppelsicherheitsthermostaten bereitzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

Beim Überschreiten der ersten Ansprechtemperatur ändert sich der Kurvenradius des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements, und die federnde Platte wird verformt, so daß der erste bewegliche Kontakt vom ersten feststehenden Kontakt getrennt wird. Wenn die Temperatur wieder absinkt, werden die Kontakte wieder geschlossen.

Kommt es zu einem Verschweißen des ersten feststehenden Kontakts mit dem ersten beweglichen Kontakt und zu einem Ansteigen der Temperatur, wird der zweite bewegliche Kontakt vom zweiten feststehenden Kontakt getrennt.

Die Federung eines Abschnitts auf der Seite des ersten Kontakts der federnden Platte wird so abgeschwächt, daß der erste bewegliche Kontakt im Normalzustand öffnet und schließt. Das kann erreicht werden, indem in diesem Abschnitt Langlöcher angebracht werden oder die Breite dieses Abschnitts verringert wird.

Auswirkungen der Erfindung

• 1. Selbst beim Auftreten einer Störung, bei der die Kontakte des Thermostate aneinandergeschweißt werden, ist eine exakte Steuerung des Stromkreises möglich. 2. Der Grad der konstruktiven Freiheit ist groß.
• 2. Die Anzahl der Bauteile kann reduziert werden. Dementsprechend ist das von den Bauteilen eingenommene Volumen gering.
• 3. Die Kosten der Herstellung eines elektrischen Geräts können reduziert werden.

Die Erfindung soll nachfolgend an den Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Doppelsicherheitsthermostaten entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 eine Draufsicht der Ausführungsform von Fig. 1.

Fig. 3 eine Schnittdarstellung zur Darstellung der Funktionsweise der Ausführungsform von Fig. 1

Fig. 4 eine Schnittdarstellung zur Darstellung der Funktionsweise der Ausführungsform von Fig. 1.

Fig. 5 eine Draufsicht der federnden Platte.

Fig. 6 eine Perspektivdarstellung mit Darstellung der federnden Platte und einer Klemmfeder.

Fig. 7 eine Perspektivdarstellung der feststehenden Platte 1.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, befindet sich ein mit einem externen Stromkreis verbundener Anschluß 1a an einem Ende einer ersten feststehenden Platte 1, und ein erster feststehender Kontakt 1b befindet sich an deren anderem Ende. Desgleichen befindet sich ein mit einem externen Stromkreis verbundener Anschluß 2a an einem Ende einer zweiten feststehenden Platte 2, und ein zweiter feststehender Kontakt 2b befindet sich an deren anderem Ende.

Die ersten und zweiten feststehenden Platten 1 und 2 sind voneinander elektrisch isoliert und in eine Basis oder eine Grundplatte 3 aus Kunstharz eingebettet und so miteinander fest verbunden.

Eine federnde Platte 4 befindet sich oberhalb der ersten und zweiten feststehenden Platten 1 und 2 und wird in ihrem zentralen Abschnitt durch ein zentrales Trägerelement 5 gehalten. Das zentrale Trägerelement 5 ist ebenfalls in die Grundplatte 3 eingebettet und somit mit dieser fest verbunden.

Die ersten und zweiten beweglichen Kontakte 6 und 7 befinden sich an beiden Enden der federnden Platte 4, so daß sich die ersten und zweiten beweglichen Kontakte 6 und 7 jeweils in Positionen befinden, die den Positionen des ersten bzw. des zweiten feststehenden Kontakts 1b und 2b zugeordnet sind.

Ein auf thermische Veränderungen reagierendes Element aus einer Bimetallplatte 8 befindet sich oberhalb der federnden Platte 4. Die Bimetallplatte 8 wird mit Hilfe von Krallen 4a gehalten, die durch C-förmiges Einschneiden der federnden Platte und anschließendes Aufbiegen entstehen. Dementsprechend wird bei einer Vorzeichenumkehr der Kurvenform des Bimetalls 8 auch die Form der federnden Platte 4 in gleicher Weise verändert. An den Seiten des Bimetalls 8 befinden sich senkrechte Führungselemente 13, mit denen verhindert wird, daß das Bimetall 8 von den Krallen 4a getrennt wird. Die senkrechten Führungselemente 13 sind Teil des hier nicht dargestellten Gehäuses.

Wie aus Fig. 5 deutlich wird, befinden sich im Abschnitt, in dem die Krallen 4a der federnden Platte 4 ausgebildet sind, Durchgangslöcher. Die Klemmfeder 9 dringt durch das Durch­ gangsloch 4b, das sich in der Nähe des zweiten beweglichen Kontakts 7 befindet.

Die Klemmfeder 9 ist fest in der Grundplatte 3 verankert und drückt fortwährend die federnde Platte 4 in ihre Längsrichtung.

Die federnde Platte 4 ist so geformt, daß die Kraft der Feder auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts 6 geringer ist als die Kraft der Feder auf der Seite des zweiten beweglichen Kontakts 7.

In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts 6 in der federnden Platte 4 ein Paar Langlöcher 4c. Demzufolge wird die Kraft der Feder der federnden Platte 4 auf der Seite der Langlöcher 4c reduziert. Die federnde Platte 4 ist mit Hilfe eines Zentrallochs 4d und Vierkantlöchern 4g und 4h fest auf dem zentralen Trägerelement 5 montiert. Die federnde Platte 4 ist entsprechend der Darstellung in Fig. 6 mit Ausschnitten 4e und 4f versehen, wodurch die federnde Platte 4 in der Lage ist, bei einer Umkehrung der Kurvenform des Bimetalls 8 diese Formveränderung leicht nachzuvollziehen. Eine Einstellung der Federkraft der federnden Platte 4 kann vorgenommen werden, indem die Breite der federnden Platte 4 wesentlich verringert wird oder die Stärke der federnden Platte 4 verändert wird.

Wenn die Temperatur T niedrig ist, befindet sich der erste feststehende Kontakt 1b in Kontakt mit dem ersten beweglichen Kontakt 6, und der zweite feststehende Kontakt 2b befindet sich in Kontakt mit dem zweiten beweglichen Kontakt 7. Dementsprechend fließt ein Strom durch den ersten Anschluß 1a, die erste feststehende Platte 1, den ersten feststehenden Anschluß 1b, den ersten beweglichen Kontakt 6, die federnde Platte 4, den zweiten beweglichen Kontakt 7, den zweiten feststehenden Kontakt 2b, die zweite feststehende Platte 2 und den zweiten Anschluß 2a in der beschriebenen Reihenfolge oder in der entgegengesetzten Reihenfolge.

Wenn die Temperatur T höher ist als eine Ansprechtemperatur, kehrt sich das Vorzeichen der Kurvenform der Bimetallplatte 8 um. Da die Kraft der Feder der federnden Platte 4 auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts 6 nur gering ist, wird die federnde Platte 4 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 verbogen. Daraus folgt, daß der erste bewegliche Kontakt 6 vom ersten feststehenden Kontakt 1b getrennt wird, so daß der Stromkreis geöffnet wird.

Wenn die Temperatur T niedriger ist als die ehe Ansprechtemperatur, kehrt sich das Vorzeichen der Kurvenform der Bimetallplatte 8 erneut um, und die federnde Platte 4 wird entsprechend der Umkehr der Kurvenform verformt, so daß der erste bewegliche Kontakt 6 in Kontakt mit dem ersten feststehenden Kontakt 1b kommt und damit den Stromkreis schließt. Dieser Vorgang ist umkehrbar.

Kommt es aus irgendeinem Grund zum Verschweißen des ersten feststehenden Kontakts 1b mit dem ersten beweglichen Kontakt 6, wird der zweite bewegliche Kontakt 7 beim Auftreten einer hohen Temperatur entsprechend der Darstellung in Fig. 4 vom zweiten feststehenden Kontakt 2b getrennt.

Wenn in Fällen, wo keine Klemmfeder 9 verwendet wird, die Temperatur sinkt, kehrt sich die Kurvenform der Bimetallplatte 8 erneut um, und die federnde Platte 4 wird entsprechend der Umkehr der Kurvenform verformt, so daß der zweite bewegliche Kontakt 7 in Kontakt mit dem zweiten feststehenden Kontakt 2b kommt und dadurch der Stromkreis geschlossen wird. Mit anderen Worten, der Thermostat entsprechend der beschriebenen Ausführungsform kann selbst dann seine Funktion als umkehrbarer Thermostat ausüben, nachdem der zweite bewegliche Kontakt 7 am ersten feststehenden Kontakt 1b festgeschweißt ist.

Die Ausführungsform in Fig. 1 weist eine Klemmfeder 9 auf. Die Größe der Klemmfeder 9 ist so gestaltet, daß die Klemmfeder in das Durchgangsloch dringt, wenn sich der zweite bewegliche Kontakt 7 in Kontakt mit dem zweiten feststehenden Kontakt 2b befindet, und daß die Klemmfeder nicht in das Durchgangsloch dringt, wenn der bewegliche Kontakt 7 vom feststehenden Kontakt 2b getrennt ist. Demzufolge bewegt sich die Spitze der Klemmfeder 9 beim Trennen des beweglichen Kontakts 2b vom zweiten feststehenden Kontakt soweit, daß sie gegen die Unterseite der federnden Platte 4 stößt, was in Fig. 4 dargestellt ist.

Zu diesem Zeitpunkt wird selbst bei einem erneuten Sinken der Temperatur und bei einer Umkehrung der Kurvenform der Bimetallplatte 8 die federnde Platte 4 durch die Klemmfeder 9 gehalten und kann nicht verbogen werden. Demzufolge wird auch der Stromkreis offen gehalten.

Bezugszeichenliste

1

erste feststehende Platte

1

aAnschluß

1

berster feststehender Kontakt

2

zweite feststehende Platte

2

aAnschluß

2

bzweiter feststehender Kontakt

3

Grundplatte

4

federnde Platte

4

aKrallen

4

bDurchgangsloch

4

cLanglöcher

4

dZentralloch

4

eAusschnitt

4

fAusschnitt

4

gVierkantloch

4

hVierkantloch

5

zentrales Trägerelement

6

erster beweglicher Kontakt

7

zweiter beweglicher Kontakt

8

Bimetallplatte

9

Klemmfeder

13

Führungselemente

Claims (1)

1. Doppelsicherheitsthermostat, bestehend aus einer ersten feststehenden Platte (1) mit einem ersten Anschluß (1a) an einem Ende, der mit einem externen Stromkreis sowie mit einem am anderen Ende befindlichen ersten feststehenden Kontakt (1b) verbunden ist, aus einer zweiten feststehenden Platte (2) mit einem zweiten Anschluß (2a) an einem Ende, der mit dem externen Stromkreis sowie mit einem am anderen Ende befindlichen zweiten feststehenden Kontakt (2b) verbunden ist, aus einer federnden Platte (4) mit einem ersten beweglichen Kontakt (6) an einem Ende und einem zweiten beweglichen Kontakt (7) am anderen Ende; aus einem zentralen Trägerelement (5) zur Befestigung der federnden Platte (4) im zentralen Abschnitt der federnden Platte; aus einem auf thermische Veränderungen reagierenden Element (8), dessen Kurvenform sich beim Überschreiten einer voreingestellten Ansprechtemperatur verändert; sowie aus einer Vielzahl von Krallen zur Verbindung des auf thermische Veränderungen reagierenden Elements (8) mit der federnden Platte (4); wobei die erste feststehende Platte (1), die federnde Platte (4) und die zweite feststehende Platte (2) miteinander elektrisch in Reihenschaltung verbunden sind, die Federkraft der federnden Platte (4) auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts (6) geringer ist der auf der Seite des zweiten beweglichen Kontakts (7), die ersten feststehenden und beweglichen Kontakte (1b, 6) sowie die zweiten feststehenden und beweglichen Kontakte (2b, 7) bei einer Temperatur unterhalb der Ansprechtemperatur jeweils Kontakt zueinander haben durch die Federkraft der federnden Platte (4), während der erste bewegliche Kontakt (6) beim Überschreiten der Ansprechtemperatur vom ersten feststehenden Kontakt (1b) getrennt wird und der zweite bewegliche Kontakt (7) beim Verschweißen des ersten beweglichen Kontakts mit dem ersten feststehenden Kontakt und beim Überschreiten der Ansprechtemperatur vom zweiten feststehenden Kontakt getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der federnden Platte (4) auf der Seite des ersten beweglichen Kontakts (6) gegenüber der Seite des zweiten beweglichen Kontakts (7) wesentlich verringert ist oder dort Langlöcher (4c) eingebracht sind.