DE3023242A1 - Geschichtete thermostatbaugruppe - Google Patents

Description

Geschichtete Thermostatbaugruppe

Die Erfindung bezieht sich auf eine geschichtete Thermostatbaugruppe und betrifft insbesondere eine besondere Baugruppe, die allein oder vorzugsweise an einer Bügeleisensohlenplatte benutzt wird, wo ein einzelner, integraler Tragarm ein einziges Zwischenstück bildet, das eine erste Gruppe von übereinandergesc richteten oder -gestapelten Thermostatteilen sowie eine zweite Gruppe aus der Thermostatsteuerstange und zugeordneten Teilen in einer Linie hält, so daß der einzelne Tragarm mehrere Funktionen erfüllt, nämlich die des Steuerwellenlagers, einer Steuerkurvenfläche und von Anschlägen sowie die eines einzigen Halteteils zwischen den beiden Gruppen von gesonderten Bauteilen, welche die Gesamtbaugruppe aus dem geschichteten Thermostaten und dem Bügeleisen bilden.

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Geräte, wie Bügeleisen, haben eine Befestigung für einen Temperatursteuerthermostaten, die einen Vorsprung auf der Sohlenplatte aufweist, der eine Wärmesenke oder einen Wärme sammelnden Leiter zur Temperaturabfühlung für den Thermostaten bildet, welcher in engem Kontakt auf dem Vorsprung angebracht ist, um auf gewünschte, manuell eingestellte Temperaturänderungen zu reagieren. Im allgemeinen ist in einem Bügeleisen der Thermostat in der Mitte oder im vorderen Teil der Sohlenplatte angeordnet, um den heißesten Teil abzufühlen und entsprechend zu reagieren.

Neuere Entwicklungen haben zu leichten Kunststoffbügeleisen niedrigen Preises geführt, und diese Bügeleisen haben eine Neuanordnung der ansonsten herkömmlichen Thermostaten erfordert, und zwar wegen des Vereinigens von vielen Funktionen in dem gespritzten oder gepreßten Kunststoff, das viele Teile in den früheren metallischen Bügeleisen eliminiert. Im allgemeinen ist eine vordere Anordnung des Thermostaten in Bügeleisen von Vorteil, bei denen die Möglichkeit zur Erzeugung von Extradampf besteht,d.h. eine Extramenge an Wasser in einen Dampfkessel, bei der es sich üblicherweise um eine getrennte Kammer handelt, gepumpt werden kann, um einen Extradampfstoß zu erzeugen, der in das Verteilungssystem eingeleitet wird und über Sohlenplattenöffnungen als Extradampfmenge austritt. Es gibt zahlreiche Typen von Stopfdampfbügeleisen, von denen ein typisches in der US-PS 3 919 793 beschrieben ist, bei welchem der Hauptdampf über die meisten Sohlenplattenöffnungen austritt und der Stoßdampf durch ein gesondertes Verteilungssystem geleitet wird, um über eine kleine Anzahl von öffnungen auszutreten, die nicht mit dem Hauptdampfsystem verbunden sind. Außerdem ist der allgemeine geschichtete Thermostat bekannt und wird in vielen Geräten, wie Bügeleisen und Kochgeräten, sowie in jedem anderen Gerät benutzt, in welchem die Temperatur automatisch eingestellt wird, üblicherweise durch einen Bimetal !thermostaten. Der Thermostat steuert das Heizelement,

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um die jewählte Temperatur aufrechtzuerhalten. Es ist notwendig, daß er einfach, billig und zuverlässig ist und daß er mit der kleinstmöglichen Anzahl von Teilen auskommt, die sich leicht zusammenbauen lassen. Außerdem muß er genau sein und gute Eicheigenschaften haben, während er gleichzeitig kompakt sein und eine zwangsläufige AUS-Stellung mit deutlich voneinander getrennten elektrischen Kontakten haben muß. Es ist bekannt, Nocken oder Steuerkurven an dem Thermostaten zu benutzen, um ein steifes Zwischenblatt, das einen der elektrischen Kontakte trägt, zu positionieren, wobei der Nocken oder die Steuerkurve eine unendliche Anzahl von Temperatureinstellungen für das Bügeleisen gestattet. Die Nocken- oder Steuerkurvenanordnung wird im allgemeinen an der drehbaren Welle benutzt, während sich ihr Nocken- oder Steuerkurvenabtaster an einem beweglichen Blatt befindet, wobei diese Anordnung zusätzliche Teile und einen komplizierteren Aufbau erfordert.

Die Erfindung ist auf eine geschichtete Thermostatanordnung an sich gerichtet, wie sie in einem elektrischen Dampfbügeleisen benutzt wird, das einen Wassertank, eine Dampf erzeugende Sohlenplatte mit öffnungen, eine mit dem Tank verbundene Pumpe für manuellen Betrieb und eine Befestigung auf der Sohlenplatte zum engen Abstützen der auf Wärme ansprechenden, geschichteten Thermostatbaugruppe zur Steuerung der Temperatur der Sohlenplatte hat. In diesem Aufbau enthält eine verbesserte geschichtete Thermostatbaugruppe eine vertikale Steuerstange in dem vorderen Griffteil des Bügeleisens mit einer manuellen Temperatureinstelleinrichtung ausserhalb des Bügeleisengehäuses oben an der Vorderseite des Griffes. Eine geschichtete Thermostatbaugruppe, in der ein unteres, wärmeverformbares Blatt benutzt wird, ist eng an der Sohlenplattenhalterung befestigt, und ein leitendes, steifes Zwischenfederblatt mit einem leitenden, oberen, weniger steifen Federblatt sind vorgesehen. Sämtliche Blätter sind an einem Ende durch zwischen ihnen angeordnete Isolatoren in einem gestapelten, sandwichartigen Aufbau abgestützt, befestigt und in gegenseitigem Abstand angeordnet, während elek-

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trische Kontakte auf den leitenden Blättern vorgesehen sind, die Einrichtungen zum tibertragen der Bewegung des wärmeverformbaren Blattes auf das obere Blatt haben, um einen elektrischen Stromkreis, der die Sohlenplattentemperatur steuert, zu schließen und zu unterbrechen. Ein einziger Tragarm erstreckt sich parallel über den Blättern, ist freitragend über dem geschichteten Ende angeordnet und hat einen vergrößerten angeformten Teil an seinem freien Ende sowie eine glatte, vertikale Durchgangsbohrung in dem vergrößerten Teil, die eine langgestreckte Lagerführung zwischen den Enden der übereinander angeordneten Blätter und über diesen bildet. Eine Steuerwelle, die in Längsrichtung verschiebbar ist, ist in der Bohrung drehbar gelagert und erstreckt sich durch eine Öffnung in dem oberen Blatt, um das Zwischenblatt zu berühren und zu positionieren. Ein Betätigungsgebilde oder ein geeigneter Adapter verbindet die Welle und die Bügeleisensteuerstange zum Drehen der Welle durch die äußere Einstelleinrichtung und somit zum Einstellen der gewünschten Bügeleisentemperatur. Eine gekrümmte Steuerkurvenfläche, die sich im wesentlichen über 180°-230° erstreckt, ist

vorgesehen, wobei Endanschläge direkt und als Teil der unteren Fläche des an dem Tragarm angeformten Teils gebildet sind und dem oberen Blatt gegenüberliegen. Ein Steuerkurvenabtaster steht von der drehbaren Welle vor und wird durch das Zwischenblatt gegen die Steuerkurvenfläche gedrückt, die außerdem einen scharfen Winkelanstieg in der Fläche neben dem unteren Temperaturanschlag hat, damit sich eine Schnelltrennung der Kontakte für eine scharfe AUS-Stellung ergibt. Der einzelne integrale Tragarm erfüllt mehrere Funktionen, und zwar die der Wellenlagerung, der Steuerkurvenfläche und der Anschläge sowie eines Halters für sämtliche Bauteile zwischen einer Gruppe von Stapelbaugruppenteilen und einer Gruppe aus der Steuerstange und der mit ihr verbundenen Einrichtungen.

Hauptziel der Erfindung ist es somit, eine Thermostatbaugruppe und ein elektrisches Bügeleisen anzugeben, bei denen eine

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vereinfachte Thermostatkonstruktion mit weniger Teilen benutzt wird.

Erfindungsgemäß wird dabei ein oberer, relativ schwerer, integraler Tragarm benutzt, der in der Kombination aus Thermostat und/oder Bügeleisen mehrere Funktionen erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilseitenansicht eines typischen Stoß

dampfbügeleisens, das teilweise weggebrochen dargestellt ist, um die Lage und die Anordnung der Thermostatbaugruppe nach der Erfindung sichtbar zu machen,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des

zusammengebauten Thermostaten und

Fig. 3 eine Seitenansicht des Thermostaten, in wel

cher der Tragarm teilweise im Schnitt dargestellt ist.

Die Erfindung wird in Verbindung mit einem leichten Kunststoffbügeleisen beschrieben, da sie insbesondere für diesen Gebrauch geeignet ist, obgleich die Thermostatbaugruppe an sich auch in anderen Fällen als in Bügeleisen benutzt werden kann.

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Dampfbügeleisen, das eine Sohlenplatte 10 mit mehreren Dampföffnungen 12 und einen äußeren Mantel 14, welcher mit einem Handgriff 16 in bekannter Weise verbunden ist, aufweist. Die Sohlenplatte 10 kann zweckmäßig aus Gußaluminium bestehen, wobei das elektrische Heizelement 18 in die Sohlenplatte eingegossen ist, damit es zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung kommt, wenn

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das Bügeleisen eingesteckt ist.

Das Bügeleisen hat eine Einrichtung zum Erzeugen von Dampf mit einem Wassertank 20, der Teil eines einzelnen Kunststoffgehäuses sein kann, welches durch L-förmige Befestigungselemente 22 und andere geeignete Vorrichtungen in herkömmlicher Weise befestigt ist. Zur Dampferzeugung hat die Sohlenplatte 10 einen Dampferzeuger 24, in den, gesteuert durch einen Knopf 26 und einen geführten Ventilschaft 28, welcher zwischen einer EIN- und einer AUS-Stellung beweglich ist, Wasser steuerbar aus dem Tank 20 über ein Wasserdosierventil 30 bekannten Typs eintropft und auf die heiße Sohlenplatte 10 fällt, wobei der sich ergebende Dampf durch Verteilungskanäle 32 unter einer Deckplatte 34 strömt und über öffnungen 12 auf das Gewebe, das gebügelt wird, austritt. Ein zusätzlicher Dampfstoß wird, wie dargestellt, geliefert, indem Wasser in einen gesonderten vorderen Dampfstoßerzeuger 36 durch eine gesonderte Faltenbalgpumpe, die durch einen Steuerknopf 38 manuell betätigt wird, eingepumpt wird. Eine Temperatureinstelleinrichtung 40, die außerhalb des Mantels 14 und oben an der Vorderseite des Handgriffes 16 angeordnet ist, ist mit der vertikalen Steuerstange 41 in dem vorderen Teil des Handgriffes verbunden, damit ein insgesamt mit 42 bezeichneter Thermostat der bekannten Schicht- oder Stapelbauart betätigt werden kann, welcher auf einem Sohlenplattenvorsprung 43 fest angebracht ist. Der Vorsprung ist vorzugsweise, wie dargestellt, als Teil des Bügeleisensohlenplattengußstückes ausgebildet, damit ein guter Wärmeableitkontakt besteht.

Wenn das Bügeleisen ein selbstreinigendes Bügeleisen des aus der US-PS 3 747 241 bekannten Typs ist, hat es Einrichtungen zum plötzlichen und vollständigen Entleeren des Tanks 20 auf die heiße Sohlenplatte über eine große öffnung, die vorzugsweise, obwohl nicht notwendigerweise, mit Abstand und getrennt von dem üblichen Wasserventil 30 angeordnet ist. Zum Steuern dieser großen öffnung ist ein Entleerungsventil 44 in dem unteren Teil des Tanks 20 angeordnet und wird über eine Stange

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46 von einem auf der Seite des Bügeleisens angeordneten Knopf (nicht gezeigt) aus betätigt, um den Tank schnell auf die Sohlenplatte zu entleeren, wobei die Kombination aus heißem Wasser und Dampf die inneren Kanäle, den Tank und die Sohlenplattenöffnungen sofort von textlien und mineralischen Ablagerungen reinigt.

Gemäß der Erfindung ist eine verbesserte geschichtete Thermostatbaugruppe für das Bügeleisen vorgesehen, damit sich eine bessere Temperaturansprechempfindlichkeit ergibt.

Gemäß der Erfindung und gemäß der Darstellung in den Fig. 2 und 3 verringert der hier beschriebene Thermostataufbau die Anzahl der Teile, die üblicherweise erforderlich sind, und weist einen einzelnen, integralen Tragarm auf, der mehrere Funktionen erfüllt, so daß der Thermostat leicht zusammengebaut und genau eingestellt werden kann und der Tragarm einen festen Halter für sämtliche Bauteile bildet. Der Thermostat weist übereinandergestapelte oder -geschichtete Blätter auf, und zwar ein Multimetall-, üblicherweise ein Bi- oder Trimetallblatt, das wärmeverformbar oder temperaturempfindlich ist und bei dem es sich hier um das Bimetallblatt 48 handelt, ein relativ steifes, aber flexibles, leitendes Zwischenfederblatt 50 und ein weniger steifes, oberes Federblatt 52. Die drei Blätter 48, 50 und 52 sind an einem Ende in einer Schichtkonfiguration an einem integralen Tragarm 54 abgestützt und aneinander befestigt, der parallel zu dem flexiblen Blatt 52 und über diesem angeordnet ist. Der Befestigungsvorsprung 43 auf der Sohlenplatte sorgt für eine Abstützung mit engem und innigem Kontakt unter dem Bimetall 48 für eine schnelle und wirksame Wärmeleitung zu dem Bimetall. Die Schichtanordnung enthält weiter gesonderte elektrisch leitende Klemmen, wie die Klemme 56, die so angeordnet sind, daß sie das steife Federblatt 50 bzw. das flexible Federblatt 52 Derühren. Die Blätter, der Tragarm, usw. sind an dem einen Ende durch ein herkömmliches zentrales Isolierrohr und zwischen ihnen angeordnete Keramikisolatoren 58, die die Teile elektrisch voneinander trennen, in gegenseitigem Abstand und elektrisch isoliert angeord-

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net, und ein geeignetes Befestigungselement 60 spannt die Schichtanordnung an einem Ende für einen Befestigungszapfen zum festen Haltern der Anordnung auf dem Sohlenplattenvorsprung 43 zusammen.

Die Federblätter 50 und 52 sind mit einander zugewandten elektrischen Kontakten 62 bzw. 64 versehen. Wenn die Kontakte 62 und 64 geschlossen sind, fließt Strom durch das Heizelement des Bügeleisens, und, wenn sie offen sind, wie dargestellt, fließt kein Strom durch das Heizelement 18.

Das Bimetallblatt 48 hat einen Isolator 66 an seinem freien Ende, so daß sich, wenn das Bimetallblatt 48 durch das Medium, dessen Temperatur es abfühlt, erwärmt wird, sein freies Ende, das den Isolator 66 trägt, nach oben zu dem flexiblen Blatt 52 biegt und gegen das Blatt 52 drückt, um die Kontakte 62 und 64 zu öffnen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Gemäß der Erfindung weist der Thermostat 42 weiter eine Steuervorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt und insgesamt mit 68 bezeichnet ist, zum Einstellen der gewünschten Temperatur auf, auf der der Thermostat die Sohlenplatte 10 halten wird. Die Steuervorrichtung sorgt für eine Dreh- und Vertikalpositionierung des Isolators 70, der seinerseits die horizontale Lage des Kontakts 62 für jede gewünschte Temperatureinstellung festlegt, nachdem die Anfangseichung durch Einstellen einer Schraube 72 vorgenommen worden ist. Mit anderen Worten, die Einstellschraube 72 wird im Werk so eingestellt, daß der Isolator 70 die richtige Vertikalpositionierung hat, und dann stellt der Benutzer die Temperatur durch Drehen der Einstelleinrichrung 40 und der Steuerstange 41 ein, die mit der Steuerwelle 74 irgendeine geeignete Schiebeverbindung hat.

Die Erfindung ist hauptsächlich auf die Steuervorrichtung und ihre unitäre, einstückige Anordnung gerichtet. Zu diesem Zweck besteht der Tragarm 54, der zweckmäßig aus Sintermetall hergestellt sein kann, aus einem als einzelnes Bauteil ausgebildeten Arm mit integralem, einstückigem Aufbau, der sich über die Blätter erstreckt und von einem Ende aus, an welchem er

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befestigt ist, freitragend vorsteht. Zum Haltern der beweglichen Teile hat der Tragarm einen vergrößerten, angeformten Teil 76 an dem freien Ende mit einer glatten Durchgangsbohrung 78, die sich vollständig durch den vergrößerten Teil erstreckt und eine langgestreckte Lagerführung oberhalb des Mittelteils oder zwischen den Enden der Blätter und über denselben bildet. In der Bohrung ist eine Steuerwelle 74 angeordnet, die kein Gewinde aufweist und in der Bohrung, dessen lange Tragfläche als ein langgestrecktes Lager für die Steuerwelle dient, immer frei vertikal verschiebbar ist. Die Welle erstreckt sich mit dem von ihr aufgenommenen Isolator 70 durch eine Öffnung 80 in dem oberen Federblatt 52 und positioniert daher das Zwischenfederblatt 50 bei einer Vertikalbewegung des Isolators 70. Zum Erzeugen der Vertikalbewegung ist eine gekrümmte Steuerkurvenfläche 82 direkt an der unteren Fläche des vergrößerten Teils 76 gebildet. Die Steuerkurvenfläche 82 fällt auf im wesentlichen 180° - 230° glatt ab und jedes Ende des Bogens ist mit Endanschlägen versehen, wie beispielsweise dem unteren Temperaturanschlag 84, der die AUS-Stellung des Thermostaten festlegt. Ein gleicher, nicht gezeigter Anschlag ist an dem entgegengesetzten oder oberen Ende der Steuerkurve angeordnet, bei dem es sich um die der höchsten Temperatur entsprechende EIN-Stellung des Thermostaten handelt. Für die Zusammenwirkung mit der Steuerkurvenfläche 82, die dem oberen Blatt zugewandt ist, erstreckt sich ein Kurvenabtaster 86 in Form eines Stiftes von der Steuerwelle 74 nach außen und liegt an der Steuerkurvenfläche an, wobei der Stift durch die Vorspannwirkung des steifen Zwischenfederblattes 50 in seiner Lage an der Steuerkurvenfläche gehalten wird. In Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Steuerkurvenfläche 82, die direkt auf dem vergrößerten Teil 76 und als Teil desselben gebildet ist, eine im wesentlichen lineare Fläche ist, die glatt von dem oberen Temperaturanschlag auf der entgegengesetzten Seite von Fig. 3 nach unten zu den Blättern hin in einem Bogen von 180° - 230°

zu der in Fig. 3 gezeigten AUS-Stellung abfällt. Für eine klare Unterbrechung zum weiten Voneinanderentfernen der Kontakte 62 und 64 ist die Steuerkurvenfläche mit einem ab-

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-yi-

gewinkelten scharfen Anstieg 88 von ungefähr 30° eng neben dem unteren Temperaturanschlag 84 versehen, um die Kontakte schnell voneinander zu trennen und eine scharfe AüS-Stellung an dem unteren Anschlag 84 zu schaffen.

Einer der Hauptunterschiede zwischen dem hier beschriebenen Aufbau und dem Stand der Technik ist die Lage der Steuerkurve direkt auf der unteren Fläche des vergrößerten Teils 76 und die des Kurvenabtasters auf der sich drehenden Steuerwelle 74. Durch die Verwendung des einzelnen, einstückigen Tragarms 54 mit seinem vergrößerten Teil, der die Steuerkurve aufweist, ist es möglich, dieselben Ergebnisse wie mit der umgekehrten herkömmlichen Anordnung zu erzielen, wobei aber weniger Teile benutzt werden.

Die beschriebene Anordnung aus dem einzelnen Tragarm und der an ihm vorgesehenen Steuerkurvenfläche ergibt ein langes, glattes Lager 88 für die Steuerwelle 74, wobei der vergrößerte Teil außerdem die Steuerkurvenfläche sowie Anschläge zum Begrenzen der Steuerwellenbewegung trägt. Er eignet sich dafür, daß durch die Vorspannwirkung des Zwischenfederblattes 50 der relativ kleine Kurvenabtaster 86 für eine konstante Steuerung der vertikalen Höhe fest gegen die Steuerkurvenfläche gedrückt wird. Schließlich legt der einstückige, ziemlich schwere Tragarm 54 die gegenseitige Beziehung sämtlicher Bauteile fest, die aus im wesentlichen zwei Gruppen von Einzelteilen bestehen. Die erste Gruppe ist die vollständige gestapelte Baugruppe von Teilen einschließlich des Niets, und die zweite Gruppe enthält die Steuerstange 41 sowie deren zugeordnete Teile. Somit integriert der Tragarm die Anordnung der Einzelteile zwischen und in den beiden Gruppen und verknüpft sie miteinander, um die Beziehung sämtlicher Bauteile festzulegen.

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Claims (3)

1. Patentansprüche :

   ί1.1 Geschichtete Thermostatbaugruppe mit einem unteren, wärmeverformbaren Blatt, mit einem leitenden, steifen Zwischenfederblatt, mit einem leitenden, oberen, weniger steifen Federblatt, die alle an einem Ende abgestützt, befestigt und durch zwischen ihnen angeordnete Isolatoren in gegenseitigem Abstand angeordnet sind, mit elektrischen Kontakten an den leitenden Blättern, und mit einer Einrichtung zur Bewegungsübertragung von dem wärmeverformbaren Blatt auf das obere Blatt zum Schließen und Unterbrechen eines elektrischen Stromkreises und zum Steuern der einem Medium zugeführten Wärme, das durch den Thermostaten abgefühlt wird,

   gekennzeichnet durch eine Temperatureinstellsteuervorrichtung (68) mit:

   einem einzelnen Tragarm (54), der sich über die Blätter (48, 50, 52) erstreckt, an und über dem abgestützten Ende befestigt ist und einen vergrößerten integralen Teil (76) an dem freien Ende aufweist, welcher eine Durchgangsbohrung (78) hat, die eine langgestreckte Lagerführung zwischen den Enden der Blätter und über denselben bildet,

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   ORIGINAL INSPECTED

   einer Steuerwelle (74) , die in der Durchgangsbohrung drehbar gelagert ist und sich durch eine öffnung (80) in dem oberen Blatt (52) erstreckt, um das Zwischenblatt (50) zu positionieren,

   einer bogenförmigen Steuerkurvenfläche (82) mit Endanschlägen (84), die auf dem integralen Teil gebildet und dem oberen Blatt (52) zugewandt ist,

   einem Kurvenabtaster (86) an der Steuerwelle, der durch das Zwischenbiatt gegen die Steuerkurvenfläche vorgespannt sind,

   wodurch der einzelne Tragarm mehrere Funktionen erfüllt, nämlich die Wellenlagerung, die Steuerkurvenfläche und die Anschläge sowie einen feststehenden Halter für sämtliche Bauteile bildet.
2. 2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (78) glatt und unbehindert ist und eine freie Längsverschiebebewegung der Welle (74) zu allen Zeiten gestattet.
3. 3. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurvenfläche (82) von einem oberen Temperaturanschlag nach unten zu den Blättern (48, 50, 52) hin glatt in einem Bogen zwischen im wesentlichen 180° und 230° abfällt und daß ein schräger Anstieg (88) in der Steuerkurvenfläche neben dem unteren Temperaturanschlag zum schnellen Trennen der Kontakte (62, 64) für eine scharfe Thermostat-AUS-Stellung an dem unteren Anschlag (84) vorgesehen ist.

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