DE1814513B2 - Vorrichtung zum Sichern einer an einem elektrischen Gerät angebrachten Verriegelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern einer an einem elektrischen Gerät angebrachten Verriegelung mit einem Bimetallglied, das bei Einschalten des Gerätes durch einen in einem Wärmestromkreis fließenden Strom erwärmbar ist und dabei aus einer Ruhestellung in eine Sperrstellung verbiegbar ist, in der die Verriegelung gesichert ist, und mit einer Anordnung, um die aufgewandte Energie im Wärmestromkreis bei eingeschaltetem Gerät herabzusetzen.

Es ist bereits eine Sicherungsvorrichtung an einer Trommelwaschmaschine bekannt, um eine Sperrklinke zum Sperren der Beschickungstür zu sperren, und zwar so, daß die Sperrung zur Sicherung der Trommelwaschmaschine nach dem Abschalten des Geräts noch eine vorbestimmte Zeit erhalten bleibt Zu diesem Zweck ist ein Bimetallstreifen vorgesehen, der bei Einschalten des Geräts durch eine Heizwicklung erwärmt wird. Nach entsprechender Erwärmung biegt sich der Bimetallstreifen aus einer Ruhelage in eine Sperrlage, in der dieser Bimetallstreifen die Sperrklinke unmittelb?r sperrt. Nach Abschalten des Geräts dauert es dann eine

ίο bestimmte Zeit beispielsweise eine Minute, bis sich der Bimetallstreifen unter Abkühlen in die Ruhelage zurückbiegt und die Sperrklinke freigibt (DE-PS 11 81 660).

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion ist am Bimetallstreifen ein Sperrhebel befestigt der bei Erwärmen des Bimetallstreifens in einen Haken eingreift, der am Deckel einer Waschmaschine angebracht ist und so den Deckel in geschlossenem Zustand sichert. Auch hier vergeht nach Abschalten des Geräts eine vorbestimmte Zeit bis dann der Bimetallstreifen abgekühlt ist und der Deckel geöffnet werden kann (US-PS 27 38 072).

Bekannt ist ferner eine Sicherungsvorrichtung, bei der ein Bimetallstreifen bei Erwärmung mit seinem vorderen Ende einen verschiebbaren Sperrbolzen mit.iimmt der in seiner Sperrstellung verrastet ist und mit seinem Sperrende in einen Verriegelungsarm eingreift, der dann in verriegelter Stellung festgehalten wird. Das Ende der Bimetallfeder übergreift dabei mit

to Spiel den Sperrbolzen und ist mit dem einen Ende einer Schraubenfeder fest verbunden, deren anderes Ende an dem dem Sperrende entgegengesetzten Ende des Sperrbolzens befestigt ist Bei Verbiegen nimmt der Bimetallstreifen unter Zwischenschalten der Schrauben-

)5 feder den Sperrbolzen mit und verschiebt dabei den Sperrbolzen in seine verrastete Sperrstellung. Die Erwärmung des Bimetallstreifens geschieht über eine auf dem Streifen angebrachte Heizwicklung, in deren Stromkreis ein Kontaktpaar angeordnet ist, das in der Ruhestellung des Bimetallstreifens geschlossen ist und das bei Verbiegen des Bimetallstreifens geöffnet wird. Damit wird nach dem entsprechenden Ausschlag des Bimetalls die Heizwicklung abgeschaltet und der Bimetallstreifen bewegt sich wieder in seine Ruhestellung, in der die Heizwicklung erneut eingeschaltet wird. Damit schwingt der Bimetallstreifen ständig hin und her, ohne jedoch den verrasteten Sperrbolzen mitzunehmen. Nach einiger Zeit stellt sich eine stabile Schwingung des Bimetallstreifens ein und der Bimetallstreifen bleibt auf einer relativ konstanten Temperatur, wodurch eine Überhitzung und damit eine dauernde Beschädigung des Bimetallstreifens vermieden wird (US-PS 34 58 675).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs erwähnten Sicherungsvorrichtung den Strom im Wärmestromkreis des Bimetallstreifens beim ersten Bewegen desselben aus der Ruheslellung in die Arbeitsstellung auf einen konstanten niedrigen Wert herabzusetzen, wobei der Bimetallstreifen in seiner Arbeitsstellung verbleibt. Der für das Halten des

W) Bimetallgliedes in Arbeitsstellung erforderliche Strom im Wärmestromkreis soll ferner dadurch weiter vermindert werden, daß ein Teil der für die minimale Erwärmung des Bimetallgliedes in Arbeitsstellung erforderlichen Wärme von außen her geliefert wird.

bi Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Widerstandselement vorgesehen ist, das durch das Verbiegen des Bimetallgliedes elektrisch parallel zum Wärmestromkreis schaltbar ist und das in

Warmetauschbeziehung zum Bimetallglied angeordnet ist.

Nunmehr ist der Vorteil vorhanden, daß durch ein einmaliges Verbiegen des Bimetallstreifens in die Arbeitsstellung der Strom im Wärmestromkreis auf > einen konstanten Wert abgesenkt wird, der deswegen besonders klein sein kann, weil d?s erwärmte Widerstandselement Wärme an den Bimetallstreifen durch Wärmetausch abgibt und so zu dessen für die Erhaltung der Arbeitsstellung erforderlichen minimalen Frwär- ι υ mung beiträgt.

In der nachfolgenden Beschreibung sind im Zusammenhang mit der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausiuhrungsform der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung in Ruhestellung nach Linie A-A der F i g. 2,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie B-Bder F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie C-Cder F i g. 4 mit der Vorrichtung in Arbeitsstellung.

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie D-Dder F i g. 3,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die Verschiebeplatte,

Fig.5a eine schaubildliche Ansicht der inneren Schaltung nach F i g. 1 bis 4,

F i g. 6 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungs- 2^ form in Ruhestellung nach Linie A '-A 'der F i g. 7, wobei jedoch nur die elektrischen Teile dargestellt sind,

F i g. 7 eine Draufsicht nach Linie B'-B'der F i g. 6.

In den Fig. 1 bis 5a ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die i" Vorrichtung hat ein aus Isoliermaterial bestehendes Gehäuse, das aus einem napfförmigen Unterteil 1 / und einem Deckel 16 gebildet ist. Am Unterteil 17 sind Ansätze 25 angebracht, mit deren Hilfe die Vorrichtung an einer Trägerplatte 26 befestigt ist. »■>

Mit Hilfe von zwei durch das Gehäuse nach außen ragenden Anschlußstücken 1 und 2 kann die Sicherungsvorrichtung in Reihe mit einer Stromquelle und dem zu schützenden Gerät angeschlossen werden.

Im Gehäuse befindet sich ein U-förmiges Bimetall- *< > glied 3 mit zwei Schenkeln 3a, 36 und einem Steg 3c Das Ende des einen Schenkels 3a ist an dem Anschlußstück 1 und das Ende des anderen Schenkels 36 an einer auf dem Boden des Unterteils befestigten Trägersäule 4 fest angebracht Auf der Trägersäule 4 ist unterhalb des -¹^ Bimetallgliedes das eine Ende einer federnden Kontaktbrücke 5 befestigt, die abgekröpft mit ihrem einen Arm 5a unterhalb des Schenkels 3b ungefähr bis zu dessen Mitte in Draufsicht reicht Am Ende dieses Armes ist ein Kontakt 8 angeordnet. Ein zweiter Arm 5b erstreckt w sich quer zum Arm 5a und trägt an seinem Ende einen stationären Kontakt 5c.

Ferner ist ein federnder Verbindungsstreifen 7 vorgesehen, dessen eines Ende unterhalb des Bimetallgliedes 3 bzw. dessen Schenkel 3a am Anschlußstück 1 ■>■> befestigt ist und der sich im Abstand unterhalb dieses Schenkels 3a bis ungefähr zu seiner Mitte erstreckt. Mit dem freien Ende des Verbindungsstreifens ist mechanisch und elektrisch das eine Ende eines federnden U-förmigen Widerstandselementes 6 verbunden, das w' sich im Abstand unterhalb der Bimetallschenkel und des Bimetallsteges erstreckt und mit seinem freien Ende in den Raum zwischen dem Schenkel 36 und dem Arm 5a reicht. Ferner trägt das Widerstandselement an seinem freien Ende einen Kontakt 9, der im Ruhezustand dem *5 Kontakt 8 gegenüber, jedoch im Abstand von diesem, ist.

Am Steg 3c des Bimetallgliedes 3 ist ferner ein Mitnahmestück 10 ungefähr paiallel zu den Schenkeln 3a und 36 befestigt, das in einen Schlitz 11 eines Sperrgliedes 12 eingreift das in Führungen 14 und 15 des Behälters quer zum Bimetallgüed 3 verschiebbar ist An der Unterseite des Steves 3c ist ferner ein Isolierstück 13 angeordnet.

Das Anschlußstück 2 trägt ein Ansatzstück 18, an dessen Ende ein schwenkbarer Kontaktstreifen 20 gehalten ist, auf dessen Arme 20a, 236 eine Feder 19 einwirkt die in einem Schieber 21 gehalten ist der in ein Loch 23 einer Verschiebeplatte 24 eingreift

Im Ruhezustand der Sicherungsvorrichtung gemäß den Fi g. 1 und 2 drückt die Feder 19 auf den Arm 20a des Kontaktstreifens 20, so daß der Arm 206 im Abstand vom Kontakt Seist

Die Verschiebeplatte 24 ist in einer an der Unterseite des Bodens des Unterteils 17 vorgesehenen Nut verschiebbar angeordnet Ferner ist an dieser Unterseite eine einen Schlitz 29 der Verschiebeplatte 24 durchgreifende Feder 28 angeordnet die sich gegen eine Nase 17a des Unterteils 17 abstützt und die auf das in der Zeichnung linke Ende der Verschiebeplatte 24 so drückt daß diese nach rechts nur gegen die Wirkung der Feder 28 verschiebbar ist. Nach links ist die Bewegung der Verschiebeplatte entsprechend der Lage gemäß F i g. 1 und 2 begrenzt

Die Verschiebeplatte hat ferner eine Sperröffnung 24a, eine Riegelöffnung 246 und ferner eine Mitnahmenase 24c Entsprechend der Riegelöffnung 246 hat die Trägerplatte 26 eine Riegelöffnung 266 und eine der Sperröffnung 24a entsprechende Sperröffnung 26a.

Wenn der Deckel des Gerätes, beispielsweise einer Waschmaschine offen ist, sind die Teile in der in F i g. 1 und 2 gezeichneten Lage.

Wenn der Deckel des Gerätes geschlossen wird, durchgreift ein Haken 27 die Riegelöffnungen 266 und 246 und verschiebt die Verschiebeplatte 24 in dii Lage gemäß F i g. 3 und 4. Während dieser Bewegung nimmt die Verschiebeplatte 24 den Schieber 21 mit worauf die Feder 19 auf den Arm 206 drückt und den Kontaktstreifen 20 aus der Lage gemäß F i g. 2 in die Lage gemäß F i g. 4 schwenkt. Hierdurch wird ein elektrischer Kontaktschluß mit dem Kontakt 5c hergestellt, so daß nun das Gerät eingeschaltet wird.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, ist es möglich, in der Vorrichtung auch weitere Anschlüsse 30 einzubauen, um alle Phasen eines Netzes anschließen zu können.

Wenn das betreffende Gerät anläuft, wird durch die entstehende Wärme der stromdurchflossene Bimetallstreifen 3 deformiert, so daß er das Sperrglied 12 aus der Lage gemäß F i g. 1 in die Lage gemäß F i g. 3 verschiebt In dieser Stellung greift das Sperrglied 12 in die Sperröffnung 24a der Verschiebeplatte 24 und die Sperröffnung 26a der Trägerplatte 26 ein. Nunmehr kann die Verschiebeplatte 24 keine weiteren Bewegungen mehr durchführen, so daß eine Freigabe des Hakens 27 verhindert wird.

Während seiner Bewegung nimmt das Bimetallgüed über sein Isolierstück 13 das Widerstandselement 6 so weit mit, bis der Kontakt 9 den Kontakt 8 berührt und das Bimetallgüed parallel zum Widerstandselement 6 geschaltet ist. In diesem Augenblick wird der Strom auf das Widerstandselement 6 und das Bimetallgüed so aufgeteilt, daß durch das Bimetallgüed nur noch ein k'einer Teilstrom fließt.

Während ein starker Strom fließt, beispielsweise während der Waschphasen einer Waschmaschine, wird das Bimetallgüed 3 ständig in der Lage gemäß Fig. 3

durch die Wärmewirkung des kleinen, durch das Bimetallglied fließenden Stromes und durch die strahlende Wärme des Widerstandsclements S gehalten.

Falls die Vorrichtung plötzlich von einem starken Strom durchflossen wird und das Bimetallglied sich unter der Wirkung der hohen Gesamterwärmung über die Arbeitslage hinausbewegen will, wird der Druck in der Arbeitsstellung durch das elastische Widerstandselement 6 und das elastische Mitnahmestück aufgenommen, die eine bleibende Deformierung des Bimetallgliedes verhindern.

Wenn das Gerät seine Arbeit vollständig beendet hat oder wenn plötzlich die Stromquelle ausfällt, kühlt der Bimetallstreifen innerhalb einer vorbestimmten Sicherheitszeil so ab, daß der Deckel erst dann geöffnet werden kann, wenn bewegliche Teile zum Stillstand gekommen sind.

In den F i g. 6 und 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Am Anschlußstück 1 ist hier ein Bimetallglied 50 mit seinem linken Ende befestigt. Mit seinem anderen Ende ist eine Heizwicklung 52 verbunden, die auf einer elektrisch und gegebenenfalls auch thermisch isolierenden Zwischenlage 54 um das Bimetallglied 50 herumgewickelt ist. Das linke Ende der Heizwicklung ist mit einer Kontaktbrükke 56 elektrisch verbunden, die an ihrem freien Ende einen Kontakt 58 trägt und einen als Ansatzarm 60 ausgebildeten Kontaktträger hat, der an seinem Ende einen Kontakt 62 trägt.

Im Abstand vom Bimetallglied ist außerdem am Anschlußstück 1 mit seinem linken Ende ein Wider-

'· Standselement 64 leitend befestigt, der an seinem rechten Ende ein Isolierstück 66 trägt, das sich unterhalb eines Mitnahmestückes 68 befindet, das mit dem rechten linde des Bimetallgliedes 50 verbunden ist und in den Schlitz eines nicht dargestellten Sperrgliedes eingreift.

;i> Ungefähr in der Mitte des Widerslandselements 64 ist gegenüber dem Kontakt 62 ein Kontakt 70 angeordnet, der in Ruhelage im Abstand vom Kontakt 62 ist.

Bei Stromdurchfluß durch das Bimetallglied 50 und die Heizwicklung 52 erwärmt sich das Bimetallglied und

ι ί wird nach unten gebogen. Dabei wird eine elektrische Berührung zwischen dem Kontakt 62 und dem Kontakt 70 hergestellt und der Strom entsprechend den Widerständen der Heizwicklung 52 und des Widerstandselementes 64 so aufgeteilt, daß durch die

?m Heizwicklung nur noch ein geringer Strom fließt, der zusammen mit der strahlenden Wärme des Widerstandselementcs ausreicht, um das Bimetallglied in seiner gebogenen Arbeitsstellung zu halten.

Gegebenenfalls kann die Anordnung auch so

>·> getroffen sein, daß das Bimetallglied 50 nach Einschalten des Widerstandselementes 64 oder von Anfang an stromlos ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sichern einer an einem elektrischen Gerät angebrachten Verriegelung mit einem Bimetallglied, das bei Einschalten des Geräts durch einen in einem Wärmestromkreis fließenden Strom erwärmbar ist und dabei aus einer Ruhestellung in eine Sperrstellung verbiegbar ist, und mii einer Anordnung, um die aufgewandte Energie im Wärmestromkreis bei eingeschaltetem Gerät herabzusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstandselement (6) vorgesehen ist, daß durch das Verbiegen des ,Bimetallgliedes (3) elektrisch parallel zum Wärmestromkreis schaltbar ist und das in Wärmetauschbeziehung zum Bimetallglied (3) angeordnet ist

2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widwstaridselement (6) relativ zum BimetallglieJ (3) so angeordnet ist, daß die Wärmeübertragung im wesentlichen durch Strahlung erfolgt

3. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (6) ein metallischer Streifen ist

4. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (6) eine mindestens teilweise ähnliche Form wie das Bimetallglied (3) hat

5. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (6) räumlich parallel zum Bimetallglied (3) angeordnet ist

6. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Bimetallglied (3; 50) ein Isolierstück (13; 66) trägt, das bei Verbiegen des Bimetallgliedes (3; 50) das Widerstandselement (6; 64) mitnimmt und dieses elektrisch parallel zum Bimetallglied (3; 50) schaltet.

7. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dalJ ein erstes Ende des Bimetallgliedes (3; 50) mit einem ersten Ende des Widerstandselements (6; 64) elektrisch verbunden ist und daß das Widerstandselement (6; 64) im Abstand vom ersten Ende einen Kontakt (9; 70) trägt, der mit einem stationären Kontakt (8; 62) zusammenwirkt der mit dem zweiten Ende des Bimetallgliedes (3; 50) elektrisch verbunden ist.

8. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Kontakt (8; 62) auf einem Kontaktträger (5; 56, 60) angeordnet ist, der elektrisch mit dem zweiten Ende des Bimetallgliedes (3;50) verbunden ist.