DE3335934C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein bimetallgesteuertes Gerät zum Blockieren der Tür einer einen rotierenden Teil aufweisenden Haushaltsmaschine, mit einem an seinem Gehäuse angeordneten Schieber, der eine Öffnung zur Aufnahme eines mit der Tür verbundenen Hakens aufweist und im Gehäuse einen ersten elektrischen Anschluß mit einem daran sitzenden beweglichen Arm, der einen Kontakt für einen Gegenkontakt eines dritten elektrischen Anschlußes hat und fest mit einer Sperrklinke verbunden ist, die bei Bewegung des Armes zum Schließen des Kontaktes in eine Öffnung des Schiebers einführbar ist, mit einer Tablette aus einem Material eines positiven Temperaturkoeffizienten zwischen dem ersten elektrischen Anschluß und einem zweiten elektrischen Anschluß, mit einem auf der Tablette sitzenden und mit dem Arm verbundenen Bimetallstreifen, der unter einer bei Erwärmung überwindbaren Vorspannung steht.

Aus der DE-OS 29 07 201 ist ein bimetallgesteuertes Gerät zum Blockieren der Tür einer Haushaltsmaschine der gattungsgemäßen Art bekannt. Bei der Betätigung der Kontakte kommt es darauf an, daß diese Kontakte sich schlagartig schließen, um ein Verschleißen der Kontakte zu vermeiden. Ein langsames Schließen würde nämlich zu Funkenüberschlägen und bei nicht genügendem Anlagedruck zu einem Erwärmen der Kontakte aufgrund des Übergangswiderstandes führen. Dieses Problem ist in dem bekannten Gerät dadurch gelöst, daß zwischen dem auf der Heiztablette sitzenden Bimetallstreifen und dem beweglichen Arm eine Feder angeordnet ist. Beim Erwärmen des Bimetallstreifens über die Heiztablette aus einem Material mit positivem Temperaturkoeffizienten bewegt sich das mit der Feder verbundene Ende des Bimetallstreifens gegen die Feder so lange, bis der Bimetallstreifen einen Totpunkt überschritten hat. Danach drückt die Feder das mit der Feder verbundene Ende des Streifens von dem beweglichen Arm weg. Gleichzeitig wird der bewegliche Arm schlagartig mit seinem Kontakt gegen einen festen Gegenkontakt gedrückt.

Zum Schließen der Kontakte ist es jedoch notwendig, daß der Bimetallstreifen sich übermäßig stark verformt, so daß es übermäßig lange dauert, bis er sich bis zum Ausgangszustand zurückverformt hat, wenn die Beheizung der Tablette unterbrochen wird. Daher ist zum Aufheben der Sperre bei dem bekannten Gerät ein zweiter Bimetallstreifen notwendig.

Bei einem anderen, ähnlichen Gerät (DE-AS 27 08 086) wird das schlagartige Schließen der Kontakte durch eine besondere Halterung des beweglichen Arms erreicht. Bei diesem Gerät sind zum Betätigen des beweglichen Arms zwei Bimetallstreifen vorgesehen, um den notwendigen Hub zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein bimetallgesteuertes Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches mit weniger notwendigen Teilen auskommt und bei welchem aber dennoch das Schließen der Kontakte schlagartig erfolgt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß am ersten elektrischen Anschluß und an dem beweglichen Arm Vorsprünge vorgesehen sind, die am Bimetallstreifen anliegen, und daß der Bimetallstreifen vorgebogen ist, wobei sich seine Krümmung bei Erwärmen umkehrt.

Durch die Vorbiegung des Bimetallstreifens erhält dieser eine ausreichende Vorspannung, um bei Erwärmung des Streifens die Kontakte schlagartig zu schließen. Bei der Erwärmung des Bimetallstreifens kehrt sich die Krümmung um, und der Streifen schnappt in die umgekehrte Richtung ein. Durch die Verformung ist ebenfalls erreichbar, daß die Rückstelltemperatur niedriger als die Schließtemperatur ist. Ein zusätzlicher zweiter Bimetallstreifen zum schnelleren Öffnen der Kontakte, wie bei der DE-OS 29 07 201, ist bei der Erfindung also ebenfalls nicht notwendig.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Er­ findung.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Gerät gemäß der Erfindung in Öffnungsstellung.

Fig. 2 zeigt den gleichen Querschnitt in Schließ­ stellung.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Gerät.

Fig. 4 zeigt einen rechtwinklig zum Querschnitt der Fig. 1 und 2 geführten Querschnitt, der durch den Träger der Heiztablette geht.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein abgewandel­ tes Gerät.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf das Gerät nach Fig. 5.

Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Gerät besitzt ein Ge­ häuse 6, das durch einen Deckel 12 geschlossen ist und drei elektrische Anschlüsse 1, 2, 3 aufweist. Wie bei bekannten Geräten solcher Art dient ein durch eine Feder 10 verschieb­ barer Schieber 11 zur Verriegelung des Schließhakens 13 der Gerätetür und ist durch eine Sperrklinke 14, die in eine in dem Schieber 11 vorgesehene Öffnung einschiebbar ist, blockierbar.

Der als Ständer ausgebildete elektrische Anschluß 1 trägt einen bewegbaren Arm 7, der als ein vorgespannter Arm fest mit dem Anschluß 1 verbunden ist und ein Kontaktplättchen 8 trägt. In der Schließstellung liegt das Kontaktplättchen 8 an ei­ nem Kontaktplättchen 9 an, das an einem stationären elek­ trischen Anschluß 3 befestigt ist. Ein Bimetallstreifen 5 ist auf einer Tablette 4 befestigt, die aus einem Materi­ al eines positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) besteht, und an einem mit dem Nulleiter verbundenen Anschluß 2 anliegt. Der Anschluß 2 ist in Längsrichtung aufgespalten und liegt mit einer Zunge kraftschlüssig an der Tablette 4 an. Diese kraftschlüssige Verbindung bewirkt zusammen mit einem kleinen an dem Anschluß 1 vorgesehenen Vorsprung B eine gute thermische Kopplung für einen Wärmeübergang zwischen Bimetallstreifen 5 und Tablette 4 und nimmt die Maßtoleranzen der Tablette auf.

Ein kleiner Vorsprung A an dem Anschluß 1 und ein kleiner Vorsprung C an dem beweglichen Arm 7 dienen als Anschläge am Bimetallstreifen 5.

Am Boden des Gehäuses 6 ist ein zahnförmiger Anschlag D für den Arm 7 im Bereich des Kontaktplättchens 8 vorgesehen, der die Größe des Abstandes des Kontaktplättchens 8 vom Kontaktplättchen 9 in der Offenstellung des Gerätes begrenzt.

Der Bimetallstreifen 5 wird durch vier vertikale Stifte 16 getragen.

Das Gerät arbeitet folgendermaßen:

Bei Schließen des Stromkreises des Gerätes wird der Strom­ kreis zwischen den Anschlüssen 1 und 2 geschlossen, so daß die Tablette 4 in an sich bekannter Weise aufgewärmt wird.

Der auf der Tablette 4 aufliegende vorgeformte Bimetall­ streifen 5 wird daher auf eine Temperatur aufgewärmt, bei der seine verschiedenen thermischen Expansionskoeffizienten Werte annehmen, die als absolute Werte zunächst ebenso groß und später größer sind als die durch Vorformung erzeugten Spannungen. Der Bimetallstreifen ändert daher plötzlich seine Form und schiebt den Vorsprung C und somit den be­ wegbaren Arm um die Punkte A und B als Drehpunkte aufwärts. Daher wird der Kontakt 8, 9 geschlossen und die Sperrklinke 14 in die Öffnung des Schiebers 11 geschoben, so daß dieser als mechanisches Blockierungselement wirkt.

Die Verformung des Bimetallstreifens 5 ist derart, daß er bei einer Temperatur wirksam wird, die höher ist als die Rückstelltemperatur; auf dieser Differenz beruht der Umstand, daß die Umkehr der Krümmung des Bimetallstreifens mit einer Schnappwirkung erfolgt, was für die Lebensdauer der elektrischen Kontaktelemente vorteilhaft ist.

Wenn der Stromkreis der Tablette 4 geöffnet ist, kühlt der Bimetallstreifen 5 ab, so daß er wieder seine Ursprungs­ stellung annimmt, was durch die geringere oder größere Steifigkeit des Arms 7 mehr oder weniger erleichtert wird.

Die thermische Kopplung zwischen der Tablette 4 und dem Bimetallstreifen 5 wird in optimaler Weise gewährleistet durch die Kraft, mit der der elektrische Anschluß 1 den Bimetallstreifen mit dem Vorsprung B gegen die Tablette 4 klemmt. Diese Kraft wird erzeugt durch die Deformation, die der Nulleiter- Anschluß 2 beim Zusammenbau erfährt, um die auftretenden Abmessungstoleranzen der PTC-Tablette auszugleichen. Infolge dieser optimalen thermischen Kopplung ist die Ansprechzeit des Bimetallstreifens 5 sehr kurz, so daß der Benutzer der Maschine gleich nach ihrem Einschalten die perfekte Arbeitsweise feststellen kann.

Infolge der Steifheit des Anschlusses 1 ist sichergestellt, daß die Punkte A, B und C immer an gleich hohen Stellen lie­ gen, wodurch zusammen mit der festen Lage des Anschlags D die gewünschte Konstanz der Ein- und Ausschaltzeit des Geräts bestimmt wird. Der Ausschlag des bewegbaren Arms 7 und eben­ so die Kraft, mit der er auf den Bimetallstreifen 5 beim Ausschalten des Gerätes wirkt, ist abhängig von der Höhe der Vorsprünge C und D. Der Vorsprung A wider­ steht beim Betätigen des Gerätes der Biegung des Teils des Bimetallstreifens, an dem er anliegt und je kleiner sein Abstand vom Bimetallstreifen 5 in der Ruhestellung ist, je mehr wird die Rückkehr in die Ruhestellung er­ leichtert. Die Rückstellungszeiten können zusätzlich verringert werden, wenn dieser Abstand auf Null verringert wird, oder wenn die Anlage des Vorsprungs A am Bimetall­ streifen als Festsitz ausgebildet ist. Eine solche Anord­ nung ist weder für die Ansprechzeit, noch für die Schnapp­ wirkung des Bimetallstreifens in seine Arbeitsstellung nachteilig angesichts sowohl der guten thermischen Kopplung als auch der besonderen Lage des Vorsprunges B bezüglich des Bimetallstreifens 5, wodurch die Wirkung des Vorsprungs A kompensiert wird.

Der Berührungspunkt des Vorsprungs B am Bi­ metallstreifen 5 muß natürlich an einem solchen Teil des Bimetallstreifens 5 liegen, daß dadurch nicht die Schnapp­ wirkung und die zuverlässige thermische Kopplung mit der Tablette 4 beeinträchtigt werden.

Es hat sich ergeben, daß die Längen der Vorsprünge A und C die Ansprechzeit verlängern und die Rückstelldauer verkürzen, wobei die Länge des Vorsprungs A die Rück­ stelldauer mehr beeinflußt als die Ansprechzeit. Die Höhe der Vorsprünge A, B, C und D bestimmen also bei den üblichen gleichen Bedingungen die Rückstelldauer des Geräts, auch wenn die Ansprechzeit in dem beabsichtigten Rahmen (1 bis 2 Sekunden) bleibt.

Da die Höhen der vier Vorsprünge A, B, C und D leicht einge­ halten werden kann, ergeben sich praktisch keine Wirkungen aus Toleranzen der übrigen Teile und insbesondere der Tablette, so daß Kalibrierungsarbeiten zwecks Einstellung der Ein­ schalt- und Rückstellungszeiten überflüssig sind.

Die Sicherungswirkung des Geräts wird erreicht als un­ mittelbare Folge seiner Funktionslogik; wenn die Sperr­ klinke 14 infolge irgendwelcher Umstände nicht in ihre Arbeitsstellung gelangen kann, kann der Kontakt 8, 9 sich nicht schließen.

Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsart ist die kritische Aufgabe, die Tablette 4 mit dem elektrischen Stromkreis sowie thermisch mit dem Bimetallstreifen 5 zu verbinden, durch Anordnung einer Feder 15 gelöst. Im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 1 bis 4 hat der elek­ trische Anschluß 1 keinen Vorsprung B.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel entfällt jede Notwen­ digkeit einer Kalibrierung, da die Elastizität der Feder 15 alle möglichen Höhentoleranzen der Teile ausgleicht und somit der Bimetallstreifen 5 nie unter unnötige Spannung gerät.

Claims (4)

1. Bimetallgesteuertes Gerät zum Blockieren der Tür einer einen rotierenden Teil aufweisenden Haushaltsmaschine, mit einem an seinem Gehäuse angeordneten Schieber, der eine Öffnung zur Aufnahme eines mit der Tür verbundenen Hakens aufweist und im Gehäuse einen ersten elektrischen Anschluß mit einem daran sitzenden beweglichen Arm, der einen Kontakt für einen Gegenkontakt eines dritten elektrischen Anschlußes hat und fest mit einer Sperrklinke verbunden ist, die bei Bewegung des Armes zum Schließen des Kontaktes in eine Öffnung des Schiebers einführbar ist, mit einer Tablette aus einem Material eines positiven Temperaturkoeffizienten zwischen dem ersten elektrischen Anschluß und einem zweiten elektrischen Anschluß, mit einem auf der Tablette sitzenden und mit dem Arm verbundenen Bimetallstreifen, der unter einer bei Erwärmung überwindbaren Vorspannung steht, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten elektrischen Anschluß (1) und an dem beweglichen Arm (7) Vorsprünge (B, C bzw. A, C) vorgesehen sind, die am Bimetallstreifen (5) anliegen, und daß der Bimetallstreifen (5) vorgebogen ist, wobei sich seine Krümmung bei Erwärmen umkehrt.

2. Blockiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiztablette (4) durch ein federndes Element (2, 15) gegen den Bimetallstreifen gedrückt wird.

3. Blockiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten elektrischen Anschluß (1) außer dem am Bimetallstreifen (5) anliegenden Vorsprung (B) ein zusätzlicher Vorsprung (A) vorgesehen ist, der am Bimetallstreifen (5) erst anliegt, wenn dieser erwärmt ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem bewegbaren Arm (7) vorgesehene Vorsprung (C) an einem Teil des Bimetallstreifens (5), dessen Krümmung sich bei Erwärmung des Streifens (5) umkehrt, anliegt, und daß der am ersten Anschluß (1) vorgesehene zusätzliche Vorsprung (A) an einer Stelle liegt, die diesem Vorsprung (C) bezüglich des am Bimetallstreifen (5) anliegenden Vorsprungs (B) gegenüberliegt und nach Umkehrung der Krümmung des Bimetallstreifens (5) an diesem anliegt.