DE19736129A1

DE19736129A1 - Elektrische Sicherheitsvorrichtung, insbesondere für handbetätigte Geräte, wie Bügeleisen, Lötkolben und ähnliches

Info

Publication number: DE19736129A1
Application number: DE1997136129
Authority: DE
Inventors: Bertram Mientus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-02-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Sicherheitsvorrichtung insbesondere für handbetätigte Geräte, wie Bügeleisen, Lötkolben und ähnliches, mit einer das Gerät selbsttätig vom Netz abtrennbaren Schaltstufe.

Insbesondere von handbetätigten Geräten, wie beispielsweise Bügeleisen, Lötkolben, Heißklebepistolen, Haarföhnen etc., die als Heizgeräte mit großer elektrischer Leistung betrieben werden, geht erhebliche Brandgefahr aus, werden sie in eingeschaltetem Zustand unbeaufsichtigt gelassen, weil die Bedienungsperson durch ein anderes Ereignis abgelenkt wird und das betreffende Gerät vergißt. Auch wenn kein Brand entsteht, so wird doch in größerem Umfang elektrische Energie vergeudet. Aus der Zeitschrift Elektor, Juli/August 1986, Seiten 107, 108, geht ein automatischer Abschalter für elektrische Geräte hervor, der mit fest eingestellter oder wählbarer Zeitbasis arbeitet. Der bekannte Abschalter hat aber den Nachteil, daß er bei unbeabsichtigtem Nichtgebrauch des betreffenden, eingeschalteten elektrischen Geräts, von dem Brandgefahr ausgeht, nicht reagiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß sie in der Lage ist, sensibler als bisher auf einen Nichtgebrauch des betreffenden elektrischen Geräts zu reagieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß vor allem große elektrische Leistung verbrauchende Geräte auch dann vor Entstehung eines Schadens selbsttätig und dadurch sicher abgeschaltet werden, wenn sie in an sich ungewollter Weise eingeschaltet unbeaufsichtigt gelassen werden, weil die Bedienungsperson durch ein anderes Ereignis abgelenkt wird und momentan nicht in der Lage ist, selbst das betreffende Gerät abzuschalten. Hierdurch wird elektrische Energie eingespart.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch einen Stromlaufplan der erfindungsgemäßen, mit fester Zeitbasis arbeitenden Sicherheitsvorrichtung,

Fig. 2 schematisch einen Stromlaufplan einer anderen Sicherheitsvorrichtung mit variabel gestufter Zeitbasis,

Fig. 3 schematisch einen Stromlaufplan einer weiteren Sicherheitsvorrichtung mit variabel stufenlos einstellbarer Zeitbasis.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) der Erfindung arbeitet eine Sicherheitsvorrichtung 100 mit fester Zeitbasis.

Ein an sich bekanntes Zeitmodul 105 zur Ansteuerung einer an sich bekannten Schaltstufe 106 erhält über Netzleitungen 103 und ein Netzteil 104 elektrischen Strom aus einem elektrischen Netz, das den Nulleiter 101 und die Phase 102 umfaßt.

Ein zu schaltendes (in der Zeichnung nicht dargestelltes) elektrisches Gerät soll über die Schaltstufe 106 ein- und vor allem ausgeschaltet werden. Das zu schaltende (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät wird an eine Klemme 107, die am Nulleiter 101 des elektrischen Netzes liegt, und eine Klemme 108, die mit dem Ausgang der Schaltstufe 106 verbunden ist, angeschlossen. Der Eingang der Schaltstufe 106 ist mit der Phase 102 des elektrischen Netzes verbunden.

Über eine Steuerleitung 109 wirkt das Zeitmodul 105 auf den Steuereingang der Schaltstufe 106 ein und steuert die Schaltstufe 106. Dem Zeitmodul 105 ist eine an sich bekannte Elektronik 110 zugeordnet, die aus dem Netzteil 104 mit elektrischem Strom versorgt wird und als Ansteuerung für das Zeitmodul 105 und als Zustandsanzeige dient. Die Elektronik 110 ist über Steuerleitungen 111, 112 mit dem Zeitmodul 105 elektrisch verbunden.

An die Elektronik 109 sind ein START-Taster 113, ein STOP- Taster 114, eine Leuchtdiode 115, ein Beeper 118, ein Bewegungssensor 119 und ein Auflegekontakt 120 angeschlossen.

Zunächst befindet sich die Sicherheitsvorrichtung 100 im inaktiven Zustand, damit bei ihrem Anschließen an das elektrische Netz oder nach einem Stromausfall ein unbeabsichtigtes Einschalten des zu schaltenden (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts ausgeschlossen ist.

Die Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung 100 erfolgt über START-Taster 113, nach dessen Betätigung die Schaltstufe 106 vom Zeitmodul 105 angesteuert und das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät mit Strom versorgt wird. Dieser Zustand wird durch die Leuchtdiode 115 angezeigt und hält solange an, bis das Zeitmodul 105 nach einer vorgegebenen Zeitdauer zurücksetzt, oder eine Deaktivierung mit Hilfe des STOP-Tasters 114 erfolgt.

Beim Zurücksetzen des Zeitmoduls 105 erlischt die Leuchtdiode 115, und vom Beeper 118 wird über eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 0,5 bis 1 Sekunde, ein akustisches Signal abgegeben. Dadurch erfährt der Benutzer, daß das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät abgeschaltet wird. Er braucht deshalb nicht ständig die Leuchtdiode 115 im Auge zu behalten.

Möchte der Benutzer aber das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät weiter elektrisch betreiben, dann braucht er nur wieder den START-Taster 113 zu betätigen, wodurch die Sicherheitsvorrichtung 100 erneut aktiviert wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) der Erfindung arbeitet eine andere Sicherheitsvorrichtung 200 mit variabel gestufter Zeitbasis.

Ein an sich bekanntes Zeitmodul 205 zur Ansteuerung einer an sich bekannten Schaltstufe 206 erhält über Netzleitungen 203 und ein Netzteil 204 elektrischen Strom aus einem elektrischen Netz, das den Nulleiter 201 und die Phase 202 umfaßt.

Ein zu schaltendes (in der Zeichnung nicht dargestelltes) elektrisches Gerät soll über die Schaltstufe 206 ein- und vor allem ausgeschaltet werden. Das zu schaltende (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät wird an eine Klemme 207, die am Nulleiter 201 des elektrischen Netzes liegt, und eine Klemme 208, die mit dem Ausgang der Schaltstufe 206 verbunden ist, angeschlossen. Der Eingang der Schaltstufe 206 ist mit der Phase 202 des elektrischen Netzes verbunden.

Über eine Steuerleitung 209 wirkt das Zeitmodul 205 auf den Steuereingang der Schaltstufe 206 ein und steuert die Schaltstufe 206. Dem Zeitmodul 205 ist eine an sich bekannte Elektronik 210 zugeordnet, die aus dem Netzteil 204 mit elektrischem Strom versorgt wird und als Ansteuerung für das Zeitmodul 205 und als Zustandsanzeige dient. Die Elektronik 210 ist über Steuerleitungen 211, 212 mit dem Zeitmodul 205 elektrisch verbunden.

An die Elektronik 209 sind ein START-Taster 213, ein STOP- Taster 214, Leuchtdioden 215, 216, 217, ein Beeper 218, ein Bewegungssensor 219 und ein Auflegekontakt 220 angeschlossen.

Zunächst befindet sich die Sicherheitsvorrichtung 200 im inaktiven Zustand, damit bei ihrem Anschließen an das elektrische Netz oder nach einem Stromausfall ein unbeabsichtigtes Einschalten des zu schaltenden (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts ausgeschlossen ist.

Die Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung 200 erfolgt über START-Taster 213, nach dessen Betätigung die Schaltstufe 206 vom Zeitmodul 205 angesteuert und das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät mit Strom versorgt wird. Dieser Zustand wird entsprechend der vorgewählten Zeitdauer bis zur automatischen Abschaltung durch eine der Leuchtdioden 215, 216 bzw. 217 angezeigt und hält solange an, bis das Zeitmodul 205 nach einer vorgegebenen Zeitdauer zurücksetzt, oder eine Deaktivierung mit Hilfe des STOP- Tasters 214 erfolgt. Die Anwahl der gewünschten Zeitdauer bis zur automatischen Abschaltung des (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts erfolgt beim Ausführungsbeispiel der Erfindung durch entsprechend mehrmalige Betätigung des START-Tasters 213. Den Leuchtdioden 215, 216, 217 sind verschiedene Zeitangaben an der Sicherheitsvorrichtung 200 entsprechend verschiedener Zeitdauern zur automatischen Abschaltung des (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts zugeordnet.

Beim Zurücksetzen des Zeitmoduls 205 erlischt die betreffende, vorher aktivierte Leuchtdiode 215, 216 bzw. 217, und vom Beeper 218 wird über eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 0,5 bis 1 Sekunde, ein akustisches Signal abgegeben. Dadurch erfährt der Benutzer, daß das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät abgeschaltet wird. Er braucht deshalb nicht ständig die betreffende Leuchtdiode 215, 216 bzw. 217 im Auge zu behalten.

Möchte der Benutzer aber das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät weiter elektrisch betreiben, dann braucht er nur wieder den START-Taster 213 zu betätigen, wodurch die Sicherheitsvorrichtung 200 erneut aktiviert wird.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) der Erfindung arbeitet eine Sicherheitsvorrichtung 300 mit variabel stufenlos einstellbarer Zeitbasis.

Ein an sich bekanntes Zeitmodul 305 zur Ansteuerung einer an sich bekannten Schaltstufe 306 erhält über Netzleitungen 303 und ein Netzteil 304 elektrischen Strom aus einem elektrischen Netz, das den Nulleiter 301 und die Phase 302 umfaßt.

Ein zu schaltendes (in der Zeichnung nicht dargestelltes) elektrisches Gerät soll über die Schaltstufe 306 ein- und vor allem ausgeschaltet werden. Das zu schaltende (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät wird an eine Klemme 307, die am Nulleiter 301 des elektrischen Netzes liegt, und eine Klemme 308, die mit dem Ausgang der Schaltstufe 306 verbunden ist, angeschlossen. Der Eingang der Schaltstufe 306 ist mit der Phase 302 des elektrischen Netzes verbunden.

Über eine Steuerleitung 309 wirkt das Zeitmodul 305 auf den Steuereingang der Schaltstufe 306 ein und steuert die Schaltstufe 306. Dem Zeitmodul 305 ist eine an sich bekannte Elektronik 310 zugeordnet, die aus dem Netzteil 304 mit elektrischem Strom versorgt wird und als Ansteuerung für das Zeitmodul 305 und als Zustandsanzeige dient. Die Elektronik 310 ist über Steuerleitungen 311, 312 mit dem Zeitmodul 305 elektrisch verbunden.

An die Elektronik 309 sind ein START-Taster 313, ein STOP- Taster 314, eine Leuchtdiode 315, ein Beeper 318, ein Bewegungssensor 319 und ein Auflegekontakt 320 angeschlossen.

Zunächst befindet sich die Sicherheitsvorrichtung 300 im inaktiven Zustand, damit bei ihrem Anschließen an das elektrische Netz oder nach einem Stromausfall ein unbeabsichtigtes Einschalten des zu schaltenden (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts ausgeschlossen ist.

Die Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung 300 erfolgt über den START-Taster 313, nach dessen Betätigung die Schaltstufe 106 vom Zeitmodul 305 angesteuert und das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät mit Strom versorgt wird. Dieser Zustand wird durch die Leuchtdiode 315 angezeigt und hält solange an, bis das Zeitmodul 305 nach einer vorgegebenen Zeitdauer zurücksetzt, oder eine Deaktivierung mit Hilfe des STOP-Tasters 314 erfolgt. Die Anwahl der gewünschten Zeitdauer bis zur automatischen Abschaltung des (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts erfolgt beim Ausführungsbeispiel der Erfindung durch einen Regelwiderstand 321, der vorzugsweise stufenlos einstellbar ist.

Beim Zurücksetzen des Zeitmoduls 305 erlischt die Leuchtdiode 315, und vom Beeper 318 wird über eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 0,5 bis 1 Sekunde, ein akustisches Signal abgegeben. Dadurch erfährt der Benutzer, daß das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät abgeschaltet wird. Er braucht deshalb nicht ständig die Leuchtdiode 315 im Auge zu behalten.

Möchte der Benutzer aber das (in der Zeichnung nicht dargestellte) elektrische Gerät weiter elektrisch betreiben, dann braucht er nur wieder den START-Taster 313 zu betätigen, wodurch die Sicherheitsvorrichtung 300 erneut aktiviert wird.

Die Sicherheitsvorrichtung 100, 200, 300 (Fig. 1, 2, 3) ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Zwischengerät ein Steckergehäuse mit integrierter Steckdose eingebaut.

Ist die Sicherheitsvorrichtung 100, 200, 300 (Fig. 1, 2, 3) aber beispielsweise in ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes) elektrisches Bügeleisen eingebaut, dann kommt der jeweilige, an der Elektronik 110, 210, 310 angeschlossene Bewegungssensor 119, 219, 319 zum Zug, der ein Neigungs- und/oder Rüttelsensor ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden getrennte Neigungs- und Rüttelsensoren verwendet. Sie signalisieren dem Zeitmodul 105, 205, 305, ob das Bügeleisen hochkant aufgestellt ist, oder ob es sich in waagrechter Lage befindet und dabei bewegt wird.

Ist das Bügeleisen hochkant aufgestellt, wird es ja dabei nicht benutzt und daher nach Ablauf der voreingestellten Zeit vom elektrischen Netz getrennt.

Befindet sich das Bügeleisen jedoch in waagrechter Lage und wird dabei bewegt, bleibt es am elektrischen Netz, es wird also nicht abgeschaltet.

Befindet sich das Bügeleisen in waagrechter Lage, wird dabei aber nicht bewegt, beginnt das Zeitmodul 105, 205, 305, zu laufen und bewirkt nach Ablauf der voreingestellten Zeitdauer automatische Abschaltung des Bügeleisens. Die Abschaltung erfolgt jedoch nicht, wird das Bügeleisen rechtzeitig wieder bewegt, weil dann über den Bewegungssensor 119, 219, 319 der Ablauf des Zeitmoduls 105, 205, 305 gestoppt wird.

Ist die Sicherheitsvorrichtung 100, 200, 300 (Fig. 1, 2, 3) ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes) Bügelbrett eingebaut, wird der an die Elektronik angeschlossene Auflegekontakt 120, 220, 320 verwendet, der immer dann betätigt wird, wird das Bügeleisen auf dem dafür vorgesehenen Platz abgestellt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Bewegungssensor 119, 219, 319 in das Bügelbrett eingebaut, der immer dann anspricht, wenn das Bügelbrett durch die Bügelbewegungen Erschütterungen erfährt.

Anstatt oder neben dem Bewegungssensor 119, 219, 319 umfaßt weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) lichtempfindlichen Sensor, der immer dann zu einer sofortigen Abschaltung der Schaltstufe 106, 206, 306 und damit zur Abtrennung des (in der Zeichnung nicht dargestellten) elektrischen Geräts vom elektrischen Netz führt, sobald die Lichtverhältnisse ein Arbeiten durch Benutzer nicht mehr erlauben. Bei Dunkelheit würde der Benutzer das Bügeleisen, den Lötkolben etc. sicherlich nicht benutzen, weshalb in dieser Situation eine sichere Abschaltung derartiger Geräte gegeben ist.

Bei einem Versuchsmuster wurde für das Zeitmodul 105, 205, 305 jeweils ein Baustein U 6047 der Firma AEG, Heilbronn, Deutschland, für die Schaltstufe 106, 206, 306 ein handelsübliches, elektromechanisches Relais und alternativ hierzu ein Triac sowie für die Elektronik 110, 210, 310 ein CMOS IC 4011 der Firma Motorola oder alternativ hierzu ein CMOS IC 4066, der Firma Motorola, verwendet.

Bezugszeichenliste

100

Sicherheitsvorrichtung

101

Nulleiter

102

Phase

103

Netzleitung

104

Netzteil

105

Zeitmodul

106

Schaltstufe

107

Klemme

108

Klemme

109

Steuerleitung

110

Elektronik

111

Steuerleitung

112

Steuerleitung

113

START-Taster

114

STOP-Taster

115

Leuchtdiode

116

117

118

Beeper

119

Bewegungssensor

120

Auflegekontakt

200

Sicherheitsvorrichtung

201

Nulleiter

202

Phase

203

Netzleitung

204

Netzteil

205

Zeitmodul

206

Schaltstufe

207

Klemme

208

Klemme

209

Steuerleitung

210

Elektronik

211

Steuerleitung

212

Steuerleitung

213

START-Taster

214

STOP-Taster

215

Leuchtdiode

216

Leuchtdiode

217

Leuchtdiode

218

Beeper

219

Bewegungssensor

220

Auflegekontakt

300

Sicherheitsvorrichtung

301

Nulleiter

302

Phase

303

Netzleitung

304

Netzteil

305

Zeitmodul

306

Schaltstufe

307

Klemme

308

Klemme

309

Steuerleitung

310

Elektronik

311

Steuerleitung

312

Steuerleitung

313

START-Taster

314

STOP-Taster

315

Leuchtdiode

316

317

318

Beeper

319

Bewegungssensor

320

Auflegekontakt

321

Regelwiderstand

Claims

1. Elektrische Sicherheitsvorrichtung, insbesondere für handbetätigte Geräte, wie Bügeleisen, Lötkolben und ähnliches, mit einer das Gerät selbsttätig vom Netz abtrennbaren Schaltstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsvorrichtung (100; 200; 300) aus der Schaltstufe (106; 206; 306) zur Ein- und Abschaltung eines Geräts und einem die Schaltstufe (106; 206; 306) steuernden Zeitmodul (105; 205; 305) gebildet ist, dem eine Elektronik (110; 210; 310) mit einem die Abschaltzeit beeinflussenden Bewegungssensor (119; 219; 319) zugeordnet ist.

2. Elektrische Sicherheitsvorrichtung, insbesondere für handbetätigte Geräte, wie Bügeleisen, Lötkolben und ähnliches, mit einer das Gerät selbsttätig vom Netz abtrennbaren Schaltstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsvorrichtung (100; 200; 300) aus der Schaltstufe (106; 206; 306) zur Ein- und Abschaltung eines Geräts und einem die Schaltstufe (106; 206; 306) steuernden Zeitmodul (105; 205; 305) gebildet ist, dem eine Elektronik (110; 210; 310) mit einem die Abschaltzeit beeinflussenden Auflegekontakt (120; 220; 320) zugeordnet ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitmodul (105) mit der Elektronik (110) mit fester Zeitbasis arbeitet.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitmodul (205) mit der Elektronik (210) mit variabel gestufter Zeitbasis arbeitet.

5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitmodul (305) mit der Elektronik (310) mit variabel stufenlos einstellbarer Zeitbasis arbeitet.

6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Elektronik (110; 210; 310) eine oder mehrere Leuchtdioden (115; 215, 216, 217; 315) zur Überwachung des Schaltzustands der Schaltstufe (106; 206; 306) angeschlossen sind.

7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Elektronik (110; 210; 310) eine oder mehrere Beeper (118; 218; 318) zur Überwachung des Abschaltens der Schaltstufe (106; 206; 306) angeschlossen sind.

8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronik (110; 210; 310) START-Taster (113; 213; 313) zum Ingangsetzen der Ablaufzeit im Zeitmodul (105; 205; 305) und damit zum Einschalten der Schaltstufe (106; 206; 306) zugeordnet ist.

9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronik (110; 210; 310) ein STOP-Taster (114; 214; 314) zum Anhalten der Ablaufzeit im Zeitmodul (105; 205; 305) und damit zum Abschalten der Schaltstufe (106; 206; 306) zugeordnet ist.

19. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (119; 219; 319) ein Neigungssensor ist.

11. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (119; 219; 319) ein Rüttelsensor ist.

12. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (119; 219; 319) durch einen Neigungssensor und einen Rüttelsensor gebildet ist.

13. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (119; 219; 319) selbst die Funktionen eines Neigungssensors und eines Rüttelsensors beinhaltet.

14. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (119; 219; 319) in ein Bügelbrett eingebaut ist.

15. Sicherheitsvorrichtung nach nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronik (110; 210; 310) lichtempfindlicher Sensor zugeordnet ist.