DE2425485B2 - Schalter, insbesondere temperaturgesteuerter sicherheitsschalter fuer elektrisch beheizte heisswassergeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieh; sich auf einen Schalter, insbesondere auf einen temperaturgesteuerten Sicherheitsschalter für elektrisch beheizte Heißwassergeräte, mit einem Schaltorgane betätigenden, durch die Kraft einer Feder bewegbaren Steuerschieber, welcher durch eine zur Durchführung eines Schaltvorganges betätigbare Rasteinrichtung in einer vorgespannten Stellung gehalten wird.

Bei derartigen Schaltern, deren entlang einer vorbestimmten Führungsbahn geradlinig hin und her bewegbare Steuerschieber entweder von Hand oder durch eine Ausdehnungseinrichtung, etwa durch ein Membran-Dampfdrucksystem zur Durchführung eines Schaltvorganges betätigbar sind, besteht die Schwierigkeit, daß infolge mehr oder minder großer Toleranzab weichungen (Lagerluft) in der Führung des Steuerschie bers zumeist keine auch nach vielen Schaltvorgängen gleichbleibend exakt vorbestimmbare Lagenbeziehung zwischen dem vorgespannten Steuerschieber und seinem z. B. in Form einer Justierschraube ausgebildeten Rastelement hergestellt werden kann, wenn die Kraf'.richtu.ig der den Steuerschieber antreibenden Feder in der Bewegungsrichtung des Steuerschiebers liegt. Infolge der praktisch immer vorhandenen Lagerluft und der damit verbundenen weitgehend instabilen Lage des Steuerschiebers würde, insbesondere bei selbsttätiger, z. B. temperaturgesieuerter Schaltbetatigung, der Schaltvorgang zu früh oder zu spät erfolgen, wenn man nicht diese Sollwert-Abweichungen durch individuell an jedem einzelnen Schalter vorzunehmende Justierarbeit ausgleichen würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch ohne Durchführung aufwendiger Jusiierarbciten eine gleichbleibend exakte lagemäßige Relation zwischen seinen einzelnen Funktionsteilen gewahrleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgcinäß dadurch gelöst, daß die Kraftrichtung der als Antrieb für den längs einer Führungsbahn bewegbaren Steuerschieber dienenden Feder schräg unter einem Winkel /u einer durch die Führungsbahn des Steuerschiebers bestimmten Ebene und auf ein unmittelbar mit dem Steuerschieber zusammenwirkendes Element der Rasteinrichtung zu gerichtet ist.

Dadurch, daß die Feder nicht in Bewegungsrichtung des Steuerschiebers wirkt, sondern mehr oder minder geneigt zu dieser Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, steht neben der Kraftkomponente, welche für den Antrieb des Steuerschiebers und damit z. B. für eine Kontakttrennung benötigt wird, eine weitere Kraftkomponente zur Verfugung, die den Steuerschieber in eine exakt definierte, stabile Ausgangslage drückt und dabei die mehr oder minder große Lagerluft in der Schieberführung ausgleicht. Damit ist eine unabhängig von der Anzahl der vorgenommenen Schallvorgänge gleichbleibend exakte Lage des Steuerschiebers gegenüber seinem Rastelement — mit dessen Betätigung die Rastverbindung aufgehoben wird und der Steuerschieber durch die Feder in eine beätigte Stellung bewegt wird — und auch gegenüber den Schaltorganen z. B. Kontakt federsät zen gewährleistet.

Eine besonders einfache und raumsparende Bauweise des Schalters ergibt sich dadurch, daß der Steuerschieber eine sich längs seiner Bewegungsrichtung erstrekker.de Durchbrechung aufweist, in welche das vorzugsweise in Form einer verstellbaren Justierschraube ausgebildete Rastelement der Rasteinrichtung hineinragt und mit einer die Durchbrechung begrenzenden Rastkante des Steuerschiebers zusammenwirkt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Rastelement an einem U-förmigen Bügel gelagert, dessen einer, das Rastelement aufweisender freier Schenkel in die Durchbrechung des Steuerschiebers hineinragt und einen die Bewegung des Steuerschiebers begrenzenden Anschlag bildet und dessen anderer freier Schenkel außerhalb der Durchbrechung mit einer Betätigungseinrichtung, vorzugsweise mit einer temperaturabhängigen Ausdehnungseinrichtung in Verbindung steht. Als Ausdehnungseinrichtung kann beispielsweise ein tem- ίο peraturempfindlidies Dampfdrucksystem verwendet werden, bei welchem bei einer bestimmten Temperatur ein Druck auf eine Membran ausgeübt wird, die ihrerseits über den Bügel das Rastelement in eine Auslösestellung bewegt.

Eine sehr einfache Montage sowi^ eine zusätzliche JusnermögJicbkeit an dem Schalter ist dadurch gegeben, daß an dem Steuerschieber einer Rastplatte lös- und verstellbar befestigt ist, weiche die mit dem Rastelement unmittelbar zusammenwirkende Rastkante aufweist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gegeben, daß der Steuerschieber, die Feder, die Rasteinrichtung sowie die Betätigungseinrichtung in einem U-förmigen Rahmen gelagert sind, und dull auf die freien Schenkel des Rahmens eine die Schaliorgane sowie deren Anschlußelemente aufweisende Schallplatte aufgesetzt ist. So können in dem U-förmigen Rahmen die z. B. in Form einer Membrandose ausgestaltete Betatiungseinrichtung zusammen mit dem daran angesetzten Bügel samt Raslelement und die leder nacheinander baukasicnmäßig eingesetzt werden, wo nach dieser Rahmen durch die mit /. B. drei Strombahnen bildenden Kontaktfedersätzen bestückte Schallplatte verschlossen wird. Die Arretierung der Schahplatte an dem Rahmen kann in einfacher Weise erfolgen z. B. durch Umbiegen von freigestan/ten Arretierlappen an den Enden der freien Rahmenschenkcl. Eine solche Montage kann maschinell bzw. vollautomatisch erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nächstehcnd anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. I den Schalter in Schnittansicht nach der Schnittlinie I-l gemäß F i g. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Schalter gemäß Fig. 1.

F i g. 3 eine Seitenansicht des Schalters,

F i g. 4 eine Ansicht des Schalters in Richtung C gemäß F i g. 3.

In den Figuren ist ein temperaturgciteuerter Sicherheitsschalter für elektrisch beheizte Heißwassergeräte dargestellt. Er soll beispielsweise einen Heißwasserbereiter vor unzulässigen Temperaturen schützen, wenn der geräteeigene Temperaturregler versagt. Solche Schalter werden auch als Sicherheitstemperaturbegrenzer bezeichnet.

Am Bodenteil 2 eines U-förmigen z. B. metallischen Rahmens 1 ist eine nach dem mechanischen Ausdehnungsprinzip arbeitende Betätigungseinrichtung in Form einer Membrandose 3 befestigt, welche über eine Kapillare 4 mit einem Temperaturfühler bekannter Art in Verbindung steht. An der Membrane 5 der Membrandose 3 ist ein U-förmiger Bügel 6 starr befestigt, an dessen freistehendem Schenkel 7 ein Rastelement in Form einer verstellbaren Justierschraube 8 gelagert ist.

Mit 9 ist ein aus Kunststoff bestehender Steuerschieber bezeichnet, welcher mit seitlichen Führungsstegen 10 in Führungsansätzen 11 des Rahmens 1 geradlinig verschiebbar gelagert ist Die Führungsansätze 11 sind beispielsweise aus dem Rahmenmaterial herausgedrückt. Der Steuerschieber 9 besitzt einen sich über seine gesamte Breite erstreckenden, abgeschrägten Schaltnocken 12 sowie daran anschließend eine mittige, in Bewegungsrichtung langgestreckte Durchbrechung 13, in welche der Bügel 6 mit der Justierschraube 8 hineinragt. An einer schrägen Fläche im Bereich des Schaltnockens 12 einerseits und an einen freigestanzten Lagerlappen 14 des Rahmens 1 andererseits stützt sich eine Druckfeder 15 ab. Diese Druckfeder 15 ist so angeordnet, daß ihre Kraftrichtung unter einem Winkel zur Bewegungsrichtung (Pfeil Fig. 1) und zur Bewegungsebene verläuft. Damit ist neben der Kraftkomponente, die für den Antrieb des Steuerschiebers 9 in Pfeilrichtung (Fig. 1) notwendig ist, noch eine in Fi g. 1 schräg nach oben gerichtete Kraftkomponente vorhanden, welche den Steuerschieber 9 in eine definierte Lage nach oben drückt und damit in der Führung des Steuerschiebers 9 evil, vorhandenes Lagerspiel ausgleicht.

Weiterhin ist an dem Steuerschieber 9 mittels einer Schraube 16 eine Rastplatte 17 befestigt, weiches im Bereich des Bügels 6 durchbrochen ist und nach dem Bügel eine Rastkante 18 besitzt, welche in der dargestellten Ausgangslage, in welcher die leder 15 gespannt ist und die Betätigungseinrichtung nicht betätigt ist, an der Justierschraube 8 verrastend anschlagt

Mit 19 ist eine aus Isolicrkur.ststoff bestehende Schaltplatte bezeichnet, welche mit insgesamt drei Strombahnen bildenden Schaltorganen in Form von feststehenden Kontaktelementen 20a, 206, 20c und von federnden Kontaktelementen 21«·), 21b. 21c und mit deren freiragenden Anschlußelementen 22 bzw. 23,/. 236, 23c bestückt ist. Die Schaltplatte 19 ist auf freigestanzte Lappen 24 an den freien Schenkelenden des Rahmens 1 aufgesetzt und durch Verstemmen dieser Lappen arretiert, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. Die Kontaktelemente sind ebenfalls durch Verstemmen von Lappen 25 an der Schallplatte 19 arretiert. Die Schallplatte 19 besitzt eine Öffnung 26 für den Zugang zur Justierschraube 8 zur Durchführung von Justicrarbeiten.

Im folgenden wird die Funktionsweise des beschriebenen Schalters erläutert.

Wird beispielsweise in einem Heißwassergeriit eine unzulässige Temperatur erreicht so spricht die Betätigungseinrichtung an, d.h. die Membrane 5 der Membrandose 3 bewegt sich in F i g. 1 nach oben. Damit wird auch die Justierschraube 8 nach oben bewegt, bis sich die Rastverbindung zwischen Steuerschieber 9 und Justierschraube 8 löst, d.h. bis die Rastkante 18 frei kommt. Damit entspannt sich die Feder 15 und drückt den Steuerschieber 9 in Auslöserichtung (Pfeil). Während dieser geradelinigen Bewegung läuft der Steuerschieber 9 mit seinem Schaltnocken 12 auf den V-förmig in F i g. 1 nach unten gebogenen Teilen der federnden Kontaktelemente 21«-), 21c auf und löst die Kontaktverbindungen zwischen den feststehenden und den federnden Kontaktelementen. Die Bewegung des Steuerschiebers 9 wird begrenzt durch den U-förmigen Bügel 6, welcher dem Steuerschieber 9 als Ansehlag dient. Nach Abkühlen des Temperaturfühlers und nach der Rückbewegung der Rasteinrichtung 6/7/8 kann der Steuerschieber 9 wieder in die vorgespannte Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 verschoben werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schalter, insbesondere temperaturgesteuerter Sicherheitsschalter für elektrisch beheizte Heißwassergeräte, mit einem Schaltorgane betätigenden, durch die Kraft einer Feder bewegbaren Steuerschieber, welcher durch eine zur Durchführung eines Schaltvorganges betätigbare Rasteinrichtung in einer vorgespannten Stellung gehalten wird, d a -durch gekennzeichnet, daß die Kraftrich- tung der als Antrieb für den längs einer Führungsbahn bewegbaren Steuerschieber (9) dienenden Feder (15) schräg unter einem Winkel zu einer durch die Fühiiingsbahn des Steuerschiebers cestimmten Ebene und auf ein unmittelbar mit dem Steuerschieber zusammenwirkendes Rastelement (8) der Rast einrichtung (6/7/8) zu gerichtet ist.

2. Schalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (9) eine sich längs seiner Bewegungsrichtung erstreckende Durchbrechung (13) aufweist, in welche das vorzugsweise in Form einer verstellbaren Justierschraube ausgebildete Rastelement (8) der Rasteinrichtung hineinragt und mit einer die Durchbrechung (13) begrenzenden Rastkante (18) des Steuerschiebers (9) zusammenwirkt.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (8) an einem U förmigen Büge! (6) gelagert ist, dessen einer, das Rastelement aufweisencjer freier Schenkel (7) in die Durchbrechung (13) des Steuerschiebers (9) hineinragt und einen die Bewegung des Steuerschiebers begrenzenden Anschlag bildet und dessen anderer freier Schenkel außerhalb der Durchbrechung mit einer Betätigungseinrichtung (3/4). vorzugsweise mit einer temperaturabhängige!! Ausdehnungsemrichtung in Verbindung steht.

4. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerschieber (9) eine Rastplatte (17) lös- und verstellbar befestigt ist, weiches die mit dem Rastelement inmittelbar zusammenwirkende Rastkante (18) aufweist.

5. Schalter nach einem der vorhergehenden Anspüche. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (9) mit einem oder mehreren, senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung freiragenden Schaltnokken (12) versehen ist, in deren Fingriffsbereich sich die zu schaltenden Schaltorgane (21) befinden.

6. Schalter nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die als Antrieb für den Steuerschieber (9) dienende Feder (15) sich im Bereich der Schaltnocken (121 an dem Steuerschieber abstützt.

7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (9), die Feder (15), die Rasteinrichtung (6/7/8) sowie die Betätigungseinrichtung (3/4) in einem U-förmigen Rahmen (1) gelagert sind, und daß auf die freien Schenkel des Rahmens (1) eine die Schaltorgane (20, 21) sowie deren Anschlußelemen- ^₀ te (22, 23) aufweisende Schaltplatte (19) aufgesetzt ist.