AT515498B1

AT515498B1 - safety switch

Info

Publication number: AT515498B1
Application number: ATA50126/2014A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Group Austria Gmbh
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2016-04-15
Also published as: WO2015124519A1; DK3108490T3; AT515498A1; EP3108490B1; EP3108490A1; ES2684600T3; CN106068544A; CN106068544B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter, insbesondere für einen elektrischen Durchlauferhitzer. Der Sicherheitsschalter weist eine Schaltbrücke (4) auf zum elektrischen Verbinden von zu schaltenden Anschlüssen (2), die in einer Schließposition (22) verriegelbar ist. Im Fehlerfall wird die Verriegelung mit einem Elektromagneten (9) aufgehoben. Um im Fehlerfall ein unerwünschtes Dauerhaftes mit der Taste (1) zu verhindern, ist zwischen der Taste (1) und der Schaltbrücke (4) ein Schutzelement (13) vorgesehen, das beim Drücken der Taste die Wirkverbindung zwischen der Taste (1) auf Schaltbrücke (4) trennt, die erst nach Loslassen der Taste (1) wieder hergestellt wird.The invention relates to a safety switch, in particular for an electric instantaneous water heater. The safety switch has a switching bridge (4) for electrically connecting terminals (2) to be switched, which can be locked in a closed position (22). In the event of an error, the lock is released with an electromagnet (9). In order to prevent an undesired endurance with the button (1) in the event of a fault, a protective element (13) is provided between the button (1) and the switching bridge (4), the active connection between the button (1) on switching bridge when pressing the button (4), which is only restored after releasing the button (1).

Description

Beschreibungdescription

SICHERHEITSSCHALTERSAFETY SWITCH

[0001] Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter für einen elektrisch beheizten Wassererhitzer.The invention relates to a safety switch for an electrically heated water heater.

[0002] Aus der Patentschrift DE 41 42 838 C2 ist ein Sicherheitsschalter für Durchlauferhitzer bekannt, welcher aus einem dreipoligen Schalter besteht, welcher mittels einer Spule elektromagnetisch geöffnet werden kann und von Hand einschaltbar ist.From the patent DE 41 42 838 C2, a safety switch for water heater is known, which consists of a three-pole switch, which can be opened electromagnetically by means of a coil and can be switched on by hand.

[0003] Gattungsgemäße Sicherheitsschalter sind so aufgebaut, dass sie mittels einer Taste geschlossen werden und durch eine Klinke verriegelt werden. Im Falle eines Gerätefehlers wird mit Hilfe eines Elektromagnets die Klinke entriegelt und die durch Federkraft vorgespannte Taste öffnet den Sicherheitsschalter. Dadurch wird das Gerät bei einem Fehler vom Stromnetz getrennt. Die Umstände, unter denen der Elektromagnet die Klinke entriegelt sind in der Patentschrift DE 41 42 838 C2 oder der Patentanmeldung DE 198 14 302 A1 beschrieben.Generic safety switches are constructed so that they are closed by a button and locked by a latch. In the case of a device error, the pawl is unlocked by means of an electromagnet and the spring-biased button opens the safety switch. This disconnects the device from the mains in case of a fault. The circumstances in which the solenoid unlocks the latch are described in the patent DE 41 42 838 C2 or the patent application DE 198 14 302 A1.

[0004] Der gattungsgemäße Sicherheitsschalter hat jedoch den Nachteil, dass die Taste bei einem Fehler manuell dauerhaft gedrückt werden kann und dadurch die Sicherheitsfunktion außer Kraft gesetzt wird, solange die Taste festgehalten wird. Es sind zwar beispielsweise aus der Patentschrift DE 43 15 468 C1 Sicherheitsschalter bekannt, die elektromagnetisch geschlossen und geöffnet werden. Diese sind aber aufwändig aufgebaut.However, the generic safety switch has the disadvantage that the key can be manually pressed permanently in case of failure and thereby the safety function is disabled, as long as the key is held. Although it is known, for example from the patent DE 43 15 468 C1 safety switch, which are electromagnetically closed and opened. But these are complex.

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sicherheitsschalter der eingangs beschriebenen Art der Art weiterzubilden, dass ein dauerhaftes Einschalten eines Gerätes im Fehlerfall durch dauerhaftes Drücken der Taste ausgeschlossen ist unter der Maßgabe, dass der Sicherheitsschalter einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sicherheitsleiter gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.It is therefore an object of the invention to develop a safety switch of the type described above the type that a permanent switching on a device in case of failure by permanently pressing the button is excluded under the proviso that the safety switch is simple and inexpensive to produce. This object is achieved by a safety ladder according to the features of the independent claim.

[0006] Dazu umfasst der Sicherheitsschalter ein Schutzelement, das bewirkt, dass die Taste bis zu einem Maximalhub gedrückt werden kann, bei der die Kontakte mittels einer Schaltbrücke geschlossen werden. Wird der Maximalhub überschritten, wird die Wirkverbindung zwischen Taste und Schaltbrücke aufgehoben. Liegt kein Fehler im Gerät vor, wird die Schaltbrücke wie im Stand der Technik verriegelt. Liegt jedoch ein Fehler im Gerät vor, trennt die Schaltbrücke durch Federkraft wieder die Kontakte. Dadurch wird ein dauerhaftes Einschalten eines Gerätes mit Fehler wirksam verhindert.For this purpose, the safety switch comprises a protective element, which causes the key can be pressed up to a maximum stroke, in which the contacts are closed by means of a switching bridge. If the maximum stroke is exceeded, the active connection between the button and the jumper is canceled. If there is no fault in the device, the jumper is locked as in the prior art. However, if there is a fault in the device, the switching bridge again disconnects the contacts by spring force. This effectively prevents permanent switching on of a device with an error.

[0007] Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. So kann das Schutzelement entweder auf der Basis einer Klinke und Falle oder auf Basis einer Kugel oder Rolle in einer Kulissenbahn aufgebaut sein.The dependent claims describe advantageous developments of the invention. Thus, the protective element can be constructed either on the basis of a latch and latch or on the basis of a ball or roller in a slide track.

[0008] Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert.The invention will now be explained in detail with reference to FIGS.

[0009] Es stellen dar: [0010] Figur 1: den erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter, [0011] Figur 2: eine Schnittdarstellung des Sicherheitsschalters aus Figur 1 im nicht betäti gen Zustand, [0012] Figur 3: im Detail das Schutzelement des Sicherheitsschalters, [0013] Figur 4: eine Schnittdarstellung des Sicherheitsschalters aus Figur 1 im betätigen[0010] FIG. 1: the safety switch according to the invention, [0011] FIG. 2: a sectional view of the safety switch from FIG. 1 in the non-actuated state, [0012] FIG. 3: the protective element of the safety switch in detail, [FIG. 0013] Figure 4: a sectional view of the safety switch of Figure 1 in press

Zustand vor Überschreiten des Maximalhubs, [0014] Figur 5: das Detail X aus Figur 4, [0015] Figur 6: eine Schnittdarstellung des Sicherheitsschalters aus Figur 1 im betätigenState before the maximum stroke is exceeded, FIG. 5: the detail X from FIG. 4, FIG. 6: a sectional view of the safety switch from FIG. 1 in operation

Zustand nach Überschreiten des Maximalhubs.Condition after exceeding the maximum stroke.

[0016] Figur 1 stellt den Sicherheitsschalter dar. Der Sicherheitsschalter weist Anschlüsse 2 auf, die durch eine hier nicht dargestellte Schaltbrücke 4 beim Betätigen der Taste 1 miteinander verbunden werden.Figure 1 illustrates the safety switch. The safety switch has terminals 2, which are connected by a switching bridge 4, not shown here when pressing the button 1 with each other.

[0017] Figur 2 stellt im Schnitt den erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter aus Figur 1 dar. In der dargestellten Situation wirkt die Taste 1 beim Drücken direkt formschlüssig auf die Schaltbrücke 4 und drückt diese ausgehend von einem Minimalhub 15 der Taste 1 entgegen der Schaltbrückenfedern 5 nach links bis zu einem Maximalhub 14 der Taste 1 in eine Schließposition 22. Minimalhub 15 und Maximalhub 14 der Taste 1 sind in den Figuren jeweils bezogen auf diejenige Kante der Falle 19, die mit der Klinke 17 zusammenwirkt. Dadurch werden sich jeweils gegenüberstehende Kontakte 3 geschlossen, so dass die Anschlüsse 2 aus Figur 1 paarweise miteinander verbunden werden. Mit der Schaltbrücke 4 ist ein Verriegelungselement 6 verbunden, das ebenfalls nach links verschoben wird. Ein auf der der Taste 1 gegenüberliegenden Seite des Sicherheitsschalters vorgesehener Elektromagnet 9 umfasst eine Spule 12 und einen Eisenkern 11. Wenn mit Hilfe der Taste 1 die Schaltbrücke 4 und das Verriegelungselement 6 so weit nach links verschoben werden, dass sich in der Schließposition 22 der Haken 10 links vom Eisenkern befindet, fällt der Eisenkern 11 herunter, blockiert den Haken 10 und hindert somit die Schaltbrücke daran, aufgrund der Federn 5 in die Ursprungsposition zurück zu springen. Dadurch verbleibt die Schaltbrücke 4 in der Schließposition 22 und die Kontakte 3 bleiben geschlossen. Sobald in dem zu schaltenden Gerät ein Fehler auftritt, kann die Spule 12 bestromt werden, so dass der Eisenkern 11 in die Spule 12 gezogen wird. Dadurch wird der Haken 10 wieder freigegeben und die Kontakte 3 werden getrennt.In the situation shown, the key 1 acts when pressing directly positive locking on the switching bridge 4 and presses them, starting from a minimum stroke 15 of the key 1 against the shift bridge springs 5 to the left to to a maximum stroke 14 of the key 1 in a closed position 22. Minimal stroke 15 and maximum stroke 14 of the key 1 are in the figures in each case based on that edge of the case 19, which cooperates with the pawl 17. As a result, each opposing contacts 3 are closed, so that the terminals 2 of Figure 1 are connected in pairs. With the switching bridge 4, a locking element 6 is connected, which is also moved to the left. A provided on the opposite side of the button 1 of the safety switch solenoid 9 comprises a coil 12 and an iron core 11. When using the button 1, the switching bridge 4 and the locking member 6 are moved so far to the left that in the closed position 22 of the hook 10 is located to the left of the iron core, the iron core 11 falls down, blocks the hook 10 and thus prevents the switching bridge from jumping back to the original position due to the springs 5. As a result, the switching bridge 4 remains in the closed position 22 and the contacts 3 remain closed. As soon as an error occurs in the device to be switched, the coil 12 can be energized, so that the iron core 11 is pulled into the coil 12. As a result, the hook 10 is released again and the contacts 3 are disconnected.

[0018] Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Funktion des Schutzelements 13 beschrieben. Dabei stützt sich die Beschreibung auf die Figuren 2 und 4 bis 6, die den erfindungsgemäßen Sicherheitsschalter in verschiedenen Situationen im Schnitt darstellen, sowie auf die Figur 3, die das Schutzelement 13 im Detail darstellt.The function of the protective element 13 according to the invention will be described below. The description is based on Figures 2 and 4 to 6, which illustrate the safety switch according to the invention in various situations in section, and on the figure 3, which shows the protective element 13 in detail.

[0019] Wie in Figur 3 dargestellt ist das Schutzelement 13 ein zylinderförmiges Bauteil, das auf seinem Außenumfang mehrere Klinken 17 aufweist, die an Kragarmen 18 angebracht sind. Die Kragarme 18 wirken wie Blattfedern, so dass die Klinken entgegen der Federkraft von außen nach innen gedrückt werden können. Rückseitig weisen die Klinken 17 jeweils Rampen 21 auf. In Figur 2 ist die Einbausituation des Schutzelements 13 dargestellt. Das Schutzelement 13 ist teleskopartig innerhalb der Taste 1 angeordnet. Die Taste 1 ist ebenfalls zylinderförmig. Auf der Innenseite weist die Taste 1 eine umlaufende Nut auf, die die Funktion einer Falle 19 für die Klinke 17 erfüllt. In der in Figur 2 dargestellten Lage der Taste 1 im Minimalhub 15 werden Druckkräfte, die von außen auf die Taste einzuwirken, formschlüssig über die Falle 19 und Klinke 17 übertragen, so dass eine Schubbewegung auf die Taste 1 direkt auf die Schaltbrücke 4 übertragen wird. Innerhalb des Freiraums für die Bewegung der Taste 1 ist ein kreisförmiger Ring mit L-förmigem Querschnitt vorgesehen. Die in Betätigungsrichtung der Taste 1 gesehene vordere Kante wirkt als Nocke 20. Aufgrund der Rampe 21 an der Klinke 17 wird die Klinke 17, die am Ende des elastischen Kragarms 18 vorgesehen ist, bei Erreichen des Maximalhubs 14 der Taste 1 nach innen gedrückt. Dadurch wird die Wirkverbindung zwischen Taste 1 und Schaltbrücke 4 getrennt. Diese Situation ist in Figur 4 dargestellt. Figur 5 zeigt im Detail X aus Figur 4 die Position der Klinke 17 in Relation zur Falle 19 und zu der Nocke 20, welche die Klinke 17 aus der Falle 19 heraus gedrückt hat in der Situation, die in Figur 4 dargestellt ist. Da der Eisenkern 11 den Haken 10 verriegelt, bleibt die Schaltbrücke an ihrer Position und die Kontakte 3 bleiben geschlossen.As shown in Figure 3, the protective element 13 is a cylindrical member having a plurality of pawls 17 on its outer circumference, which are attached to cantilevers 18. The cantilevers 18 act like leaf springs, so that the pawls can be pressed against the spring force from the outside inwards. On the reverse side, the pawls 17 each have ramps 21. FIG. 2 shows the installation situation of the protective element 13. The protective element 13 is arranged telescopically within the key 1. The key 1 is also cylindrical. On the inside, the key 1 has a circumferential groove, which fulfills the function of a latch 19 for the pawl 17. In the position of the key 1 shown in Figure 2 in the minimum stroke 15 compressive forces acting on the outside of the button, positively transmitted via the latch 19 and pawl 17, so that a push movement is transmitted to the key 1 directly to the switching bridge 4. Within the space for the movement of the key 1, a circular ring with L-shaped cross-section is provided. Due to the ramp 21 on the pawl 17, the pawl 17, which is provided at the end of the elastic cantilever arm 18, pressed upon reaching the maximum stroke 14 of the key 1 inwards. As a result, the operative connection between key 1 and switching bridge 4 is disconnected. This situation is shown in FIG. Figure 5 shows in detail X of Figure 4, the position of the pawl 17 in relation to the case 19 and the cam 20, which has pressed the pawl 17 out of the case 19 in the situation shown in Figure 4. Since the iron core 11 locks the hook 10, the jumper remains in place and the contacts 3 remain closed.

[0020] Falls der Elektromagnet 9 bei einem Fehler den Eisenkern 11 angezogen hat und damit den Haken 10 freigegeben hat, drückt die gespannte Schaltbrückenfeder 5 (in Figur 4 nicht dargestellt) nachdem die Wirkverbindung zwischen Taste 1 und Schaltbrücke 4 getrennt wurde, Schaltbrücke 5 nach rechts, wodurch die Kontakte 3 geöffnet werden. Diese Situation ist in Figur 6 dargestellt.If the solenoid 9 has attracted the iron core 11 in an error and thus has released the hook 10, the tensioned shift bridge spring 5 (not shown in Figure 4) after the operative connection between the button 1 and 4 switching bridge was disconnected, switching bridge 5 after right, whereby the contacts 3 are opened. This situation is shown in FIG.

[0021] In jedem Fall schieben sich Taste 1 und Schutzelement 13 teleskopartig zusammen wie in Figur 6 dargestellt. Die Wirkverbindung zwischen Taste 1 und Schaltbrücke 4 kann erst dann wiederhergestellt werden, wenn die Taste 1 losgelassen wird, so dass die gespannte Tastenfeder 16 (in Figur 6 nicht dargestellt) Taste 1 und Schutzelement 13 auseinanderschiebt, so dass die Klinke 17 wieder mit der Falle 19 Zusammenwirken kann.In any case, push button 1 and protective element 13 together telescopically as shown in Figure 6. The operative connection between key 1 and jumper 4 can be restored only when the key 1 is released, so that the tensioned key spring 16 (not shown in Figure 6) button 1 and protective element 13 auseinanderschiebt so that the pawl 17 again with the case 19 cooperation can.

[0022] Hierdurch wird erfindungsgemäß verhindert, dass durch dauerhaftes Drücken der Taste 1 die Kontakte 3 bei durch den Elektromagneten 9 entriegeltem Verriegelungselement dauerhaft geschlossen werden.In this way, the invention prevents that by permanently pressing the button 1, the contacts 3 are permanently closed when unlocked by the electromagnet 9 locking element.

[0023] Erfindungsgemäß sind auch andere Varianten eingeschlossen. Dies bezieht sich sowohl auch die Anordnung von Klinke 17, Falle 19 und Nocke 20 relativ zueinander, als auch auf andere mechanische Ausgestaltungen, die beispielsweise auf einer Kugel oder Rolle und einer Kulissenbahn basieren, wobei die Kugel oder Rolle durch eine Weiche bei Betätigen der Taste beim Maximalhub 14 aus der Kulisse freigegeben wird, um die Wirkverbindung zwischen Taste 1 und Schaltbrücke 4 zu trennen.According to the invention, other variants are included. This relates both to the arrangement of pawl 17, 19 and cam 20 cam relative to each other, as well as other mechanical designs, for example, based on a ball or roller and a slide track, wherein the ball or roller by a switch on actuation of the button the maximum stroke 14 is released from the backdrop to separate the operative connection between the button 1 and 4 switching bridge.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 T aste 2 Anschlüsse 3 Kontakte 4 Schaltbrücke 5 Schaltbrückenfeder 6 Verriegelungselement 7 Schließposition 8 Öffnungsposition 9 Elektromagnet 10 Haken 11 Eisenkern 12 Spule 13 Schutzelement 14 Maximalhub 15 Minimalhub 16 Tastenfeder 17 Klinke 18 Kragarm 19 Falle 20 Nocke 21 Rampe 22 SchließpositionREFERENCE LIST 1 button 2 connections 3 contacts 4 switching bridge 5 switching bridge spring 6 locking element 7 closing position 8 opening position 9 solenoid 10 hook 11 iron core 12 coil 13 protection element 14 maximum lift 15 minimum lift 16 key spring 17 latch 18 cantilever 19 latch 20 cam 21 ramp 22 closed position

Claims

1. Safety switch, in particular for an electric instantaneous water heater, with a switching bridge (4) for electrically connecting terminals (2) to be switched, with a button (1) for actuating the switching bridge (4) in such a way that in a closed position ( 22) are connected to the terminals connected contacts (3), with a locking element (6) which locks the switching bridge (4) in the closed position (22), wherein the locking element (6) is formed so that it the switching bridge (4 ) in the closed position (22) automatically locked, and with an electromagnet (9) which is so actuated when actuated in case of failure that the locking element (6) is unlocked, characterized in that between the button (1) and the jumper (4) a protective element (13) acts, which is designed so that upon actuation of the button (1) up to a maximum stroke (14) an operative connection of the button (1) on the Schaltbrück e (4), which moves them into the closed position (22), and that when the maximum stroke (14) is exceeded, the operative connection between the key (1) and the switching bridge (4) is disconnected and that falls below a minimum stroke (15) the operative connection between key (1) and switching bridge (4) is restored.

2. Safety switch according to claim 1, wherein the key (1) or the protective element (13) comprises a pawl (17) which cooperates with a latch (19) such that in the actuating direction of the key (1) a positive connection between key (1). 1) and switching bridge (4) is present, and wherein a cam (20) is provided, which is arranged so that in the position of the maximum stroke (14) the positive connection between the pawl (17) and latch (19) is disconnected.

3. Safety switch according to claim 2, wherein the pawl (17) is resiliently biased so that it automatically engages in the latch (19).

4. Safety switch according to claim 2 or 3, wherein the button (1) and the protective element (13) are telescopically nestable, wherein the protective element (13) or the button (1) comprises the pawl (17) at the end of a cantilever ( 18), wherein the button (1) or the protective element (13) comprises the trap (19) in the form of a shoulder, and wherein the cam (20) is adapted to push the pawl (17) out of the shoulder ,

5. Safety switch according to claim 1, wherein the key (1) or the protective element (13) comprises a ball or roller, which cooperates with a slide track, that in the direction of actuation of the button (1) a positive connection between the button (1) and switching bridge (4), and wherein a switch is provided, which is arranged so that in the position of the maximum stroke, the ball or roller is deflected within the slide track so that the positive connection between pawl (17) and latch (19) is disconnected , 4 sheets of drawings