DE4308259A1 - Zeitschalteinrichtung für ein Bügeleisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeitschalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-AS 12 46 903 be­ kannt. Dort ist das Pendel im Bügeleisen dafür ausgelegt, aufgrund der Vor-Rück-Bewegungen beim Bügeln auszuschlagen und dabei in der einen Ausschlagrichtung über ein Richtge­ sperre eine Antriebsfeder für die Drehbewegung eines Klinken­ rades aufzuziehen, das über eine Schaltklinke einer Öffnungs- Federkraft entgegen den Arbeitskontakt des Heizstromkreises schließt. Wenn das Bügeleisen nicht mehr in der typischen Bü­ gelrichtung oszillierend bewegt wird, läuft das Federtrieb­ werk ab, und der federbelastete Schalter des Heizstromkreises wird mangels fehlender entgegengesetzt gerichteter Wirkung der Schaltklinke geöffnet, um unnötigen Energieverbrauch oder gar Überhitzungsschäden beim offensichtlich momentan nicht in Benutzung befindlichen Bügeleisen zu vermeiden.

Nachteilig an dieser vorbekannten Bügeleisen-Zeitschaltein­ richtung ist insbesondere, daß sowohl für die Arbeitsstellung (horizontale Orientierung der Bügeleisen-Sohle) wie auch für die Ruhestellung (im wesentlichen vertikale Orientierung der Bügeleisen-Sohle) über das Federwerk die gleichen Abschalt­ zeiten wirksam werden. Es läßt sich nämlich dadurch nicht be­ rücksichtigen, daß in der Praxis für die horizontale Orien­ tierung des Bügeleisens wesentlich kürzere Ruhezeiten auftre­ ten, als in der vertikalen Bügeleisenorientierung; während andererseits Überhitzungsgefahren beim horizontal abgestell­ ten Bügeleisen sehr viel schwerwiegender sind, als in der vertikalen Ruhestellung des Bügeleisens. Nachteilig an der vorbekannten Zeitschalteinrichtung ist darüber hinaus, daß die federgetriebene Klinkenrad-Steuerung des Heizkreisschal­ ters aufgrund der geometrischen Zahnklinken-Gegebenheiten keine variablen und keine langen Schaltperioden mit wün­ schenswert geringer Schalthystherese realisieren läßt.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zeitschalteinrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die auch sehr unterschiedliche, gut reprodu­ zierbare Betriebszeitspannen mit verschleißunanfälligen Kon­ struktionselementen realisieren läßt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch ge­ löst, daß die gattungsgemäße Zeitschalteinrichtung nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgelegt ist.

Nach dieser Lösung dient das Pendel nicht mehr zum Laden ei­ ner Antriebseinrichtung für die Schaltsteuerung, sondern die Pendelbewegung selbst, wie sie beim Übergang von der vertika­ len Ruhestellung zu der horizontalen Arbeitsstellung und um­ gekehrt ausgelöst wird, dient unmittelbar der vorübergehenden Freigabe eines Ruhestromkontaktes im Heizstromkreis. Dabei wird die Pendelbewegung während des Überganges zwischen den beiden Endstellungen, in denen der Heizstromkreis geöffnet ist, zweckmäßigerweise über eine verschleißfrei arbeitende Hemmeinrichtung in Form einer elektrischen Wirbelstrombremse verlangsamt, um die Betriebszeitspanne zwischen den beiden Abschalt-Endstellungen definiert zu verlängern. Die Über­ gangszeit, in der der Heizstromkreis durchgeschaltet ist, kann für die beiden Pendel-Bewegungsrichtungen unterschied­ lich eingestellt werden, nämlich einfach über das jeweilige getriebliche Übersetzungsverhältnis zur Hemmeinrichtung, de­ ren Bremsmoment für beide Pendelbewegungsrichtungen an sich gleich ist, aber sich nach Maßgabe der getrieblichen Gegeben­ heiten für die beiden Pendelbewegungsrichtungen unterschied­ lich auswirkt. Das kraft- oder formschlüssige Getriebe zwi­ schen einer Pendel-Kurvenscheibe für die Schaltersteuerung und der Hemmeinrichtung für das Bremsen der Pendelbewegung ermöglicht es auch, über Richtgesperre konstante Drehrichtung aller Getrieberäder unabhängig von der momentanen Pendelbewe­ gungsrichtung beizubehalten und so mechanische Überlastungs­ momente zwischen dem Pendel und der Bremse zu vermeiden, wie sie sonst aufgrund der Bewegungsumkehr zu befürchten wären. Eine Begrenzung des Eingriffsweges der getrieblichen Kopplung des Pendels an die Bremse bewirkt schließlich, daß die jewei­ lige Pendel-Endlage ungebremst eingenommen und wieder verlas­ sen wird, um den Heizstromkreis-Ruhekontakt frei schalten zu lassen.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den wei­ teren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darle­ gungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert skizzierten bevorzugten Realisierungsbei­ spieles zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt:

Fig. 1 die grundsätzliche Anordnung der erfindungsgemäßen Zeitschalteinrichtung beim in Abstellposition be­ findlichen elektrischen Bügeleisen,

Fig. 2 die Zeitschalteinrichtung nach Herumschwenken des Bügeleisens in Arbeitsstellung,

Fig. 3 die Zeitschalteinrichtung nach Ablauf einer Ar­ beitszeitspanne,

Fig. 4 die Zeitschalteinrichtung nach Zurückschwenken des Bügeleisens in die Ruhestellung und

Fig. 5 die Zeitschalteinrichtung in der Ruhestellung nach Ablauf einer Betriebsbereitschafts-Zeitspanne.

Ein elektrisches Bügeleisen 10 weist über einer Sohle 11 eine elektrische Heizung 12 auf, deren Heizkreis 9 aus einer Netz­ leitung 13 über einen Betriebsschalter 14 und gegebenenfalls einen Temperaturregler 15 gespeist wird. Der Betriebsschalter 14 steht unter dem Kommando einer Zeitschalteinrichtung 16, um zu verhindern, daß Überhitzungsschäden in der Arbeitsstel­ lung oder in der Ruhestellung des Bügeleisens 10 auftreten.

Dafür kann im Heizstromkreis 9 das Ruhestrom-Kontaktpaar des Betriebsschalters 14 mittels eines Steuerhebels 17 der Wir­ kung einer schließenden Federkraft entgegen geöffnet werden. Der Steuerhebel 17 wird mittels eines Schaltrades bewegt, das die Schwenkbewegung eines Massependels 20 überträgt. Das Mas­ sependel 20 ist im Interesse guter Raumausnutzung und großen Gewichtsmomentes zweckmäßigerweise im wesentlichen als kreis­ sektorförmige Scheibe mit exzentrischem Drehpunkt 22 ausge­ staltet.

Beim Übergang aus der Orientierung gemäß Fig. 1 in die Orien­ tierung gemäß Fig. 2, also aus der Ruhestellung in die Ar­ beitsstellung des Bügeleisens 10, fällt das Massependel 20 aus seiner Ruhestellung (gemäß Fig. 5) unter dem Einfluß der Schwerkraft in die in Fig. 2 dargestellte stabile Gleichge­ wichtsstellung, in der der Verlauf des Schaltrades, übertra­ gen auf den Steuerhebel 17, den Betriebsschalter 14 freigibt, so daß sein Kontaktpaar sich schließt und die Heizung 12 be­ stromt wird.

Eine einerseits gerätefest verankerte und andererseits auf das Massependel 20 wirkende Feder 23, beispielsweise wie dar­ gestellt eine Schrauben-Zugfeder, greift direkt oder indirekt so am Massependel 20 an, daß die Pendelbewegung 24 des Über­ ganges in die in Fig. 2 dargestellte Arbeitslage über die stabile Gleichgewichtslage des Pendels 20 hinaus richtungsmä­ ßig weiter fortgeführt wird. Allerdings gerät nun am in Bewe­ gungsrichtung 24 vorne liegenden Bereich des Massependels 20 eine konzentrisch zum Pendel-Drehpunkt 22 verlaufende Zahn­ stange 25 in Eingriff mit dem Antriebsritzel 26 eines Richt­ gesperres 27, das in dieser Bremsbewegungsrichtung 28 ein konzentrisch dazu angeordnetes Antriebsrad 29 mitnimmt. Die­ ses kämmt untersetzt mit dem Ritzel 30 eines untersetzenden Zwischenrades 31 zum Triebrad 32 einer Hemmeinrichtung 33, bei der es sich um eine trockene oder fluide Reibungsbremse, um ein uhrentechnisches Hemmwerk, aber bevorzugt um eine ge­ neratorisch und damit verschleißfrei arbeitende elektrische Wirbelstrombremse handeln kann, wie sie auch als Foucaultsche Bremse bezeichnet wird. Das bewegungshemmende Bremsmoment ist in Verbindung mit der Übersetzung des beschriebenen Getriebezuges für eine Arbeitszeitspanne in der Größenordnung von z. B. 30 Sekunden als dem Durchlauf der Arbeits-Zahnstange 25 über das Antriebsritzel 26 ausgelegt. Wenn das Bogenstück, über das diese Zahnstange 25 sich erstreckt, aufgrund der Weiterbewegung 24 des Massependels 20 dieser Bewegungsrich­ tung 24 entgegen außer Eingriff mit dem Antriebsritzel 26 ge­ rät, dann wird das Massependel 20 von der Feder 23 schlagar­ tig, da nun ungebremst, gegen einen gerätefesten Arbeits-An­ schlag 34 bewegt. Während dieser ungebremsten Bewegung des Massependels 20 wird, mittelbar angetrieben von dem Mas­ sependel 20 (das ein zusätzliches Schaltrad für die Hebelbewegung betätigen kann; in der Zeichnung zur Vereinfachung der Darstellung als an einer Kurvenscheibe abgestützter Stift skizziert), der Steuerhebel 17 so betä­ tigt, daß schließlich den Betriebsschalter 14 schlagartig öffnet. Dadurch ist sichergestellt, daß auch in der Arbeits­ stellung gemäß Fig. 2 die Heizung 12 vorsorglich nach einer gewissen Betriebszeitspanne wieder abgeschaltet wird, um Überhitzungsschäden wie etwa das Durchbrennen der Unterlage unter der Bügeleisen-Sohle 11 auszuschließen.

Der Heizstromkreis 9 wird erst wieder freigegeben, wenn wenigstens vorübergehend eine Rückschwenkbewegung des Bügel­ eisens 10 aus der Arbeitsstellung (Fig. 2/Fig. 3) in die Ruhestellung (Fig. 1, Fig. 4) erfolgt - was erfahrungsgemäß beim Bügeln alle paar Sekunden für die Umorientierung des zu plättenden Textiles geschieht. Dann nämlich fällt das Masse­ pendel 20 aufgrund seiner Gewichtskraft (der dagegen geringe­ ren Antriebskraft der Feder 23 entgegen) um den Drehpunkt 22 herum in Richtung 36 auf seine Ruhelage (Fig. 5) zurück. Die Bewegung in dieser Richtung 36 wird zunächst nicht gebremst, auch nicht, wenn die Arbeits-Zahnstange 25 auf diesem Rückweg wieder mit dem Antriebsritzel 26 für die getriebliche Kopp­ lung an die Hemmeinrichtung 33 in Eingriff gerät, weil das Richtgesperre 27 aufgrund der entsprechenden Zahn- und Nockenorientierung gewissermaßen im Leerlauf zurückdreht. Der Steuerhebel 17 schwingt also beim auch nur vorübergehenden Übergang in die Ruhestellung ungebremst zurück und läßt den unter Federvorspannung stehender Betriebsschalter 14 sich schließen.

Wenn das Bügeleisen 10 nun gleich wieder in die Arbeitsstel­ lung (von Fig. 4 nach Fig. 3) zurückgeschwenkt wird, bleibt der Steuerhebel 17 so lange im Bereich für geschlossenen Be­ triebsschalter 14 unter Druck, bis die über die getriebliche Übersetzung und die Hemmeinrichtung 33 vorgegebene Verzöge­ rung erneut abgelaufen ist und deshalb dann der Steuerhebel 17 wieder zum Öffnen des Schalters 14 von dem Schaltrad vor­ geschoben wird.

Wenn dagegen das Bügeleisen 10 in seiner Ruhestellung ver­ bleibt, dann bewegt sich das Massependel 20 schwerkraftbe­ dingt weiter in Ruhelagen-Richtung 36, bis seine gegenüber der Arbeits-Zahnstange 25 um ein Bogenstück versetzte Ruhe- Zahnstange 37 in Eingriff gerät mit einem Antriebsritzel 38, das seinerseits wieder über ein Richtgesperre 39 in dieser Bewegungsrichtung 36 ein Antriebsrad 40 zum Zwischenrad-Rit­ zel 30 für den Antrieb der Hemmeinrichtung 33 mitnimmt, nun allerdings unter Zwischenschaltung eines Wechselrades 41 für konstante Drehrichtung des Hemm-Triebrades 32 und für eine größere getriebliche Übersetzung. Diese sorgt zusammen mit der Bogenlänge der Ruhe-Zahnstange 37 dafür, daß letztere vom Antriebsritzel 38 erst freigegeben wird, wenn der Be­ triebsschalter 14 mehrere Minuten lang geschlossen war, so daß in der Ruhestellung (gemäß Fig. 1, Fig. 4 und Fig. 5) der Heizstromkreis 9 über eine Betriebsbereitschafts-Zeitspanne eingeschaltet bleibt, die um ein Vielfaches größer ist als die Arbeitszeitspanne in der Arbeitsstellung gemäß Fig. 2/Fig. 3.

Wenn schließlich die Ruhe-Zahnstange 37 in Ruhelagen-Richtung 36 außer Eingriff mit der getrieblichen Kopplung an die Hemm­ einrichtung 33 gerät, dann fällt das Massependel 20 vollstän­ dig in seine durch einen Ruhe-Anschlag 42 symbolisierte Ruhe­ stellung zurück. Das Schaltrad löst sich dann wieder vom Steuerhebel 17. Somit wird der Betriebsschalter 14 wieder ge­ öffnet, also der Heizstromkreis 9 wieder stromlos. So ist si­ chergestellt, daß kein Heizstrom mehr fließt, nachdem das Bü­ geleisen 10 schon über eine größere Mindestzeitspanne hinweg in der Ruhestellung (Fig. 5) verblieben ist.

Wenn die Bügelarbeit wieder aufgenommen wird, ist das mit ei­ nem Umschwenken des Bügeleisens 10 um 90° aus der Stellung gemäß Fig. 5/Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 2 verbunden. Die Kraft der Feder 23, anfangs unterstützt durch das schwer­ kraftabhängige Moment, verschwenkt das Massependel 20 wieder (Fig. 2) in Richtung 24 der Arbeitslage, unter Mitnahme des Arbeitsritzels 38. Da dessen Richtgesperre 39 nun aber im Leerlauf betrieben wird, ist eine Entkopplung vom Getriebe zur Hemmeinrichtung 33 gegeben, so daß das Massependel 20 frei durchschwingen kann, bis der Steuerhebel 17 frei wird, so daß der Heizstromkreis 9 über den Betriebsschalter 14 wie­ der geschlossen ist. Es wird also nach Umschwenken des Bügel­ eisens 10 aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung sofort die Heizung wieder in Betrieb gesetzt, so daß die Bügelarbeit so­ gleich wieder beginnen kann.

Claims (7)

1. Zeitschalteinrichtung (16) für ein elektrisches Bügelei­ sen (10) mit einem auf die Richtgesperre arbeitenden Massependel (20) für die Betätigung eines Betriebsschal­ ters (14) im Heizstromkreis (9), dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (20) in seinen beiden der Ruhestellung und der Arbeitsstellung des Bügeleisens (10) zugeordne­ ten Endlagen den Heizstromkreis (9) öffnet, während die Pendel-Bewegungen im Übergang zwischen diesen beiden Endstellungen und bei geschlossenem Heizstromkreis (9) von einer Hemmeinrichtung (33) gebremst sind.

2. Zeitschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hemmeinrichtung (33) und einem Steuer­ hebel (17) ein Getriebe mit unterschiedlichen Überset­ zungsverhältnissen für die beiden Pendelbewegungen wirk­ sam ist.

3. Zeitschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Pendel-Bewegungsrichtung zur vorübergehen­ den getrieblichen Kopplung der Hemmeinrichtung (33) an das Pendel (20) eine Zahnstange (25, 37) begrenzter Bo­ genlänge vorgesehen ist.

4. Zeitschalteinrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Bewegungsrichtung des Pendels (20) ein Richtgesperre (27, 39) in der getrieblichen Kopplung an die Hemmeinrichtung (33) vorgesehen ist.

5. Zeitschalteinrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Schalter (14) im Heizstromkreis (9) das Pendel (20) mit einem Schaltrad ausgestattet ist mit ei­ nem Steuerhebel (17) zum Öffnen des Heizstromkreises beiderseits zur Pendelbewegung.

6. Zeitschalteinrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtung (33) mit einer Wirbelstrombremse ausgestattet ist.

7. Zeitschalteinrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gefederte Kopplung zwischen dem Pendel (20) und einem Schaltrad für den Schalter-Steuerhebel (17) zum Einschalten eines konstanten Ablaufes der Hemmeinrich­ tung (33) unabhängig von der momentanen Lage des Bügel­ eisens (10) in waagerechter Position vorgesehen ist.