DE3709660C2 - Verschluß für ein Haushaltsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluß für ein Haushaltsgerät, insbesonndere für eine Waschmaschinentür, mit einem Schließkloben, dem ein bewegliches Halteelement sowie ein Sicherungselement zugeordnet sind, das von einem bimetallischen Schaltelement gesteuert zwischen einer in das Halteelement eingreifenden Sperrstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist, wobei das Schaltelement elektrisch beheizbar ist und ein Kontaktpaar mit einem sich mit dem Schaltelement verlagernden beweglichen Kontakt zur Steuerung eines Stromkreises vorgesehen ist.

Ein derartiger Verschluß ist bekannt und für die Tür bzw. den Deckel einer Waschmaschine vorgesehen (DE-OS 21 17 150). Als Schaltelement ist ein streifenförmiges Bimetallelement vorgesehen, das eine Heizwicklung trägt und in einem mittleren Bereich gelagert ist, wobei das eine freie Ende des Bimetallstreifens am Sicherungselement angreift und das andere freie Ende des Bimetallelements den beweglichen Kontakt trägt. Das durch Wärmeeinwirkung gekrümmte Bimetallelement hält den Sicherungsstift in der Sperrstellung. Eine weitere Erwärmung des Bimetallelements führt zum Schließen des Kontakts, wodurch die Heizwicklung kurzgeschlossen und abgeschaltet wird, bis infolge einer die Sperrstellung noch nicht beeinflussenden Abkühlung der Kontakt sich wieder öffnet und es zu einem Nachheizen kommt. Auf diese Weise kann einer den Sperrvorgang schnell bewirkenden vergleichsweise hohen Heizleistung gearbeitet werden, ohne daß diese während des Wasch- bzw. Schleudervorgangs ständig aufgebracht werden muß.

Bei dieser bekannte Ausbildung mit einem streifenförmigen Bimetallelement ist nachteilig, daß entsprechend der allmählichen Erwärmung die Formveränderung bzw Krümmung langsam fortschreitend bzw. schleichend erfolgt, so daß es nicht zu einem abrupten Schaltvorgang in einem Auslösepunkt (Temperaturpunkt) kommt. Des weiteren dient der Kontakt nur dazu, die aufgebrachte Heizleistung zu verändern, ohne daß sich ein Stromkreis in Abhängigkeit von der erreichten Sperrstellung schalten läßt. Schließlich ist auch die bekannte Ausbildung mit einer mittigen Lagerung des zwei frei bewegliche Enden aufweisenden bimetallischen Schaltelements vergleichsweise aufwendig.

Es ist allerdings bereits bekannt, bei einem Waschmaschinenverschluß ein an einem Ende gelagertes streifenförmiges Bimetallelement mit einem freien Ende vorzusehen, wobei dem Bimetallelement eine leistungssparende Heizeinrichtung mit temperaturabhängigem Heizwiderstand (PTC) zugeordnet ist (GB-A 2 174 140). Hier ist die Ausbildung ebenfalls vergleichsweise kompliziert, weil am stiftförmigen Sicherungselement nicht der Bimetallstreifen sondern ein zusätzlicher an seinem einen Ende eingespannter Metallstreifen mit seinem freien Ende angreift, wobei dieser Metallstreifen mit dem Bimetllstreifen über eine zusätzliche Feder miteinander verbunden ist. Diese Anordnung soll erwünschte Schaltverzögerungen hervorrufen und bewirkt zudem auch bereits eine plötzliche Betätigung des Sicherungselements.

Es ist aber auch bereits ein Schalter mit einem beweglichen Kontakt an einem Bimetallelement in Form einer leicht gewölbten Schnappscheibe bekannt, die ohne zusätzliche Maßnahmen bzw. Bauteile zu einem abrupten Schaltvorgang führt (US-A 4 510 481). Dieser bei vorbestimmten Temperaturwerten ein- und ausschaltende Schalter ist nicht in Verbindung mit einem Verschluß vorgesehen. Für eine entsprechende Verwendung fehlt es auch an einer der Schnappscheibe zugeordneten Heizeinrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschluß der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der bei einfachem und montagefreundlichem Aufbau trotz allmählicher Erwärmung bzw. Abkühlung abrupt schaltet und dabei das Schalten von Stromkreisen in Abhängigkeit von dem gleichzeitig bewirkten Übergang in die Sperrstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird in Übereinstimmung mit dem Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bimetallische Schaltelement aus einer im Querschnitt leicht gewölbten, bimetallischen Schnappscheibe mit einem einstückig angeschlossenen starren Arm besteht, der mit dem Sicherungselement verbunden ist, und daß ein zweites Kontaktpaar mit einem sich mit dem Schaltelement verlagernden beweglichen Kontakt zur Steuerung eines zweiten Stromkreises vorgesehen ist, wobei die beiden Kontakte im Wechsel wirksam sind.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die vorgesehene Schnappscheibe wird auf einfache Weise der gewünschte Schnappeffekt erreicht, wobei der angeformte starre Arm die temperaturabhängige Verformung der Schnappscheibe in den benötigten Schaltweg umsetzt und als Träger für die beweglichen Kontakte dienen kann, so daß außer der Sicherungsfunktion auch Schaltfunktionen übernommen werden können. Beispielsweise kann in diesem Sinne bei einem Waschautomaten der Schleudergang so gestaltet werden, daß er nur bei in der Sperrstellung befindlichem Sicherungselement aktiviert wird und abläuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein beim Verschluß verwendetes bimetallisches Schaltelement in Draufsicht;

Fig. 2 das bimetallische Schaltelement gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den mit dem Schaltelement gemäß Fig. 1 und 2 versehenen, zum Verriegeln einer Waschmaschinentür vorgesehenen Verschluß in der Stellung AUF;

Fig. 4 den Verschluß gemäß Fig. 3 in der Stellung ZU;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine Einzelheit des Verschlusses ge­ mäß einer Abwandlung und

Fig. 7 eine Einzelheit des Verschlusses mit einer weiteren Abwandlung.

Ein bimetallisches Schaltelement 1 besteht aus einer im Querschnitt leicht gewölbten, bimetallischen Schnapp­ scheibe 2 und mindestens einem, mit der Schnappscheibe 2 verbundenen, starren Arm 3.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Schnappscheibe 2 und der Arm 3 vorzugsweise einstückig aus bimetallischem Werkstoff gefertigt. Die Schnappscheibe 2 ist leicht kalottenförmig, wie vor allem Fig. 2 zeigt. Der Arm 3 ist im Querschnitt profiliert bzw. mit einer Sicke 4 versehen, damit er bei einstückiger Ausbildung die er­ forderliche Steifigkeit besitzt. Zweckmäßigerweise ist der Arm 3 länger als die gewölbte Schnappscheibe 2, deren Außenkontur annähernd viereckig oder auch anders geformt sein kann. Für viele Fälle reicht es aus, wenn die Ränder 5, 6 des Armes 3 zur Erzielung der erforder­ lichen Steifigkeit abgewinkelt sind.

Zur Befestigung an einem Gerät weist das Schaltelement 1 schließlich noch im Bereich seiner Schnappscheibe 2 Halteöffnungen 7, 8 auf, die sich z.B. nahe bei den dem Arm 3 abgewandten Ecken der Schnappscheibe 2 befinden.

Die Fig. 3 zeigt einen konkreten Anwendungsfall für ein bimetallisches Schaltelement 1 in Gestalt eines Verschlusses 11 für ein Haushaltsgerät bzw. konkret für eine Waschmaschine, die im Wasch­ maschinengehäuse oder in der Waschmaschinentür einen Schließkloben 12 aufweist, der in der Schließstellung mit Hilfe von mechanisch und elektrisch wirksamen Schalt- und Sicherungselementen des Verschlusses 11 gehalten wird.

Der Verschluß 11 für die Waschmaschine umfaßt gemäß Fig. 3 ein Verschlußgehäuse 13, in dem ein Halte­ element in Gestalt eines Rastschiebers 14 beweglich bzw. verschiebbar geführt ist und von einer Druck­ feder 15 vorzugsweise in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist. Quer in die Bewegungsbahn des Rastschiebers 14 ist ein Sicherungselement in Gestalt eines Sperr­ schiebers 16 bewegbar geführt. Zur Steuerung des Sperrschiebers 16 dient das bimetallische Schalt­ element 1, dessen Arm 3 mit dem Sperrschieber 16 ver­ bunden ist. Hierzu weist der Sperrschieber 16 zwei Zungen 17 und 18 auf, zwischen denen das freie Ende 19 des Armes 3 des Schaltelementes 1 liegt.

Beim Umschalten des bimetallischen Schaltelementes 1 bewegt dessen freier Arm 3 aufgrund der formschlüssigen Verbindung den Sperrschieber 16 aus der Öffnungs­ stellung gemäß Fig. 3 in die Sperrstellung gem. Fig. 4. Er verschiebt ihn gemäß Ausführungsbeispiel in eine Ausnehmung 20 des Rastschiebers 14 und arretiert ihn dadurch. Das bimetallische Schaltelement 1 verschwenkt in die Sperrstellung, wenn es bzw. ein auf ihm sitzender PTC-Widerstand 21 stromdurchflossen sind, so daß das Schaltelement 1 erwärmt wird. Vor allem die Verwendung eines PTC-Widerstandes 21, dessen elektrischer Wider­ stand sich mit der Temperatur ändert, ist besonders zweckmäßig zum Erwärmen der zum Schaltelement 1 ge­ hörenden Schnappscheibe 2, wie dies insbesondere gemäß Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Zur Erwärmung des PTC-Widerstandes 21 fließt der Strom von der Kontakt­ fahne 20a zunächst durch die Schnappscheibe 2, sodann durch den auf der Schnappscheibe 2 angeordneten PTC- Widerstand 21 und schließlich zur Kontaktfahne 22.

Wenn der Stromfluß abgeschaltet wird und sich das bimetallische Schaltelement 1 abgekühlt hat, so be­ wegt es sich in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 3 zurück und zieht dabei den Sperrschieber 16 aus der den Rastschieber 14 fixierenden Stellung.

Ferner kann Strom für eine begrenzte Zeit von der Schnappscheibe 2 durch den Arm 3 und über einen Kontakt­ niet 23a des Armes 3 und einen Kontakt 23 zu einer weiteren Kontaktfahne 24 fließen. Der Kontakt 23 ist starr angeordnet, und der Stromfluß an diesem Kontakt 23 wird unterbrochen, wenn das Schaltelement 1 aus seiner Stellung gemäß Fig. 3 aufgrund der Erwärmung in die andere Schaltstellung umspringt. Dann löst sich der Kontaktniet 23a am Arm 3 des Schaltelementes 1 von dem Kontakt 23 und der Stromfluß wird hier unterbrochen bzw. gleichzeitig wird eine andere, stromführende Ver­ bindung zwischen einem ebenfalls starr angeordneten Kontakt 25 und einem beweglichen Kontaktelement 26 her­ gestellt, welches ebenfalls mit der stromführenden Kontaktfahne 20a verbunden ist. Zu dem Kontakt 25 gehört schließlich eine Kontaktfahne 27.

Die Umsteuerung des beweglichen Kontaktelementes 26 er­ folgt gleichzeitig mit der Trennung des Armes 3 des Schaltelementes 1 von dem Kontakt 23 und dem Verschieben des Sperrschiebers 16 durch das Schaltelement 1. Ein gabelförmiger Vorsprung 28 am Sperrschieber 16 umgreift das freie Ende des beweglichen Kontaktes 26 und ver­ schwenkt ihn in seine zwei Betriebsstellungen, wobei in der Öffnungsstellung gemäß Fig. 3 z. B. das Waschprogramm der Waschmaschine noch stromlos ist und die Wasch­ maschine daher keine Waschfunktionen ausführen kann. Nur wenn der Sperrschieber 16 seine Sicherungs­ position gemäß Fig. 4 einnimmt und der Rastschieber nicht mehr von Hand in seine geöffnete Lage bewegt werden kann, fließt der Betriebsstrom durch das be­ wegliche Kontaktelement 26 zum Kontakt 25 und von dort zur Kontaktfahne 27.

Sobald nach Beendigung des Waschvorganges kein Heiz­ strom mehr durch die Kontaktfahne 20a und somit den PTC-Heizwiderstand 21 fließt, kühlt sich die Schnapp­ scheibe 2 ab und springt in einem stromlosen Zustand in die Ruhestellung gemäß Fig. 3 zurück. Dabei ver­ schiebt sie auch den Sperrschieber 16 in seine Öffnungsstellung und öffnet ferner den Kontakt 25, so daß auch von Hand vorgenommene, unsachgemäß elektrische Schaltmaßnahmen wirkungslos bleiben.

Nach dem Abschalten des Stromes für den PTC-Heiz­ widerstand 21 kühlt sich dieser allmählich ab. Dies bewirkt bei dem bimetallischen Schaltelement 1 eine Zeitverzögerung für den Schalt- bzw. Steuervorgang (Schaltsprung) gegenüber dem Zeitpunkt der Stromab­ schaltung. Das Schaltelement 1 zieht daher den Sperrschieber 16 erst wesentlich später, d. h. zeit­ verzögert in die Freigabestellung. Diese Zeitver­ zögerungsfunktion des Schaltelementes 1 kann ferner durch verschiedene Parameter, wie z. B. die Material­ stärke des Bimetalls, die Kalottenform der Schnapp­ scheibe oder durch die Art des PTC-Heizwiderstandes 2 und seine Masse beeinflußt werden, so daß eine Ver­ zögerung des Schaltvorganges gegenüber dem Zeitpunkt der Stromabschaltung wahlweise um mehrere Sekunden möglich ist.

Die am freien Ende 19 des Armes 3 des Schaltelementes 1 anliegende Zunge 18 ist ein Teil des gabelförmigen Vorsprunges 28, mit dessen Hilfe das bewegliche Kontakt­ element 26 verschwenkt wird. Ferner dient die Zunge 18 zugleich als Isolator zwischen dem freien Ende 19 des Armes 3 und dem beweglichen Kontaktelement 26.

Zum Verschließen des Verschlußgehäuses 13 dient ein Deckel 30, wie aus Fig. 5 hervorgeht. Durch eine Öffnung 31 im Deckel 30 greift der Schließkloben 12. Die Formgebung des Schließklobens 12 und des Rast­ schiebers 14 gewährleisten, daß der Schließkloben 12 nicht aus der Öffnung 31 austreten kann, wenn der Rastschieber 14 durch den Sperrschieber 16 verriegelt ist.

Die beiden in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ver­ schlüsse 11 weisen gegenüber dem in Fig. 4 darge­ stellten Ausführungsbeispiel zusätzlich einen Justier­ exzenter 33 (Fig. 6) oder zwei Justierexzenter 33, 34 (Fig. 7) auf. Die Justierexzenter 33 bzw. 34 sind vorgesehen, um die Lagerstelle 35 des Schaltelementes 1 bzw. um die Lage des fest angeordneten Kontaktes 25 genau zu justieren und zu fixieren. Die Justier­ exzenter 33, 34 sind drehbar gelagerte Teile mit einem geschlitzten Kopf, so daß sie mit Hilfe eines Schrauben­ ziehers einstellbar sind.

Die Erfindung ist nicht auf das in den Figuren dar­ gestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind noch mannigfache Abwandlungen möglich, ohne von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise zweckmäßig, wenn zusätzlich eine Wegbegrenzung für das Schaltelement 1 derart vorgesehen ist, daß die schleichende Bewegung nicht an dem zum Schalten dienenden Arm 3 wirksam wird. Um dies zu erreichen, ist als Wegbegrenzung vorgesehen, daß der Abstand des feststehenden Kontaktes 23 und des feststehenden Kontaktes 25 geringer ist als der maximal mögliche Ausschlag bzw. Sprung des freien Endes 19 des Armes 3.

Claims (11)

1. Verschluß für ein Haushaltsgerät, insbesondere für eine Waschmaschinentür, mit einem Schließkloben (12), dem ein bewegliches Halteelement (14) sowie ein Sicherungselement (16) zugeordnet sind, das von einem bimetallischen Schaltelement (1) gesteuert zwischen einer in das Halteelement (14) eingreifenden Sperrstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist, wobei das Schaltelement (1) elektrisch beheizbar ist und ein Kontaktpaar (23, 23a) mit einem sich mit dem Schaltelement (1) verlagernden beweglichen Kontakt (23a) zur Steuerung eines Stromkreises vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bimetallische Schaltelement (1) aus einer im Querschnitt leicht gewölbten, bimetallischen Schnappscheibe (2) mit einem einstückig angeschlossenen starren Arm (3) besteht, der mit dem Sicherungselement (16) verbunden ist, und daß ein zweites Kontaktpaar (25, 26) mit einem sich mit dem Schaltelement (1) verlagernden beweglichen Kontakt (26) zur Steuerung eines zweiten Stromkreises vorgesehen ist, wobei die beiden Kontaktpaare (23, 23a; 25, 26) im Wechsel wirksam sind.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Schnappscheibe (2) annähernd viereckig ist.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappscheibe (2) dem Arm (3) abgewandte Halteöffnungen (8, 9) aufweist.

4. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (3) im Querschnitt profiliert ist.

5. Verschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (3) eine Sicke (4) aufweist.

6. Verschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (3) abgewinkelte Ränder (5, 6) aufweist.

7 Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (14) ein Rastschieber ist.

8. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wegbegrenzung (23, 25) für das freie Ende (19) des Armes (3) des Schaltelements (1) vorgesehen ist.

9. Verschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegbegrenzung von den auf gegenüberliegenden Seiten des Arms (3) des Schaltelements (1) angeordneten feststehenden Kontakten (23, 25) der beiden Kontaktpaare (23, 23a; 25, 26) gebildet ist.

10. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Beheizen des Schaltelements (1) ein Heizwiderstand (21) mit einem positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) an der Schnappscheibe (2) des bimetallischen Schaltelements (1) angeordnet ist.

11. Verschluß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Heizwiderstand (21) zur Erzielung eines zeitlich verzögerten Schaltvorgangs bei allmählicher Abkühlung des Schaltelements (1) vorgesehen ist.