DE4328542C1

DE4328542C1 - Kippsicherung

Info

Publication number: DE4328542C1
Application number: DE4328542A
Authority: DE
Inventors: Klaus Doelling
Original assignee: Thermostat & Schaltgeraetebau
Current assignee: Thermostat & Schaltgeraetebau
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2013-08-26
Also published as: US5477019A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kippsicherung, insbesondere für elektrische Geräte mit einer elektrischen Heizvorrichtung und mit einer im Stromkreis der Geräte liegenden Schalteinrichtung, die bei Einnahme einer Kippstellung mit unzulässigem Neigungswinkel die elektrische Einrichtung der Geräte von der Stromquelle trennt und bei Rückführung der Geräte in die zulässige aufrechte Arbeitsstellung an die Stromquelle anlegt.

Als Kippsicherung ist aus der Patentschrift CH 620047 ein im Stromkreis eines Heizgerätes anzuordnender Trennschalter bekannt, welcher ein Schaltergehäuse mit einem Festkontakt und eine beim Neigen des Gehäuses aus der Lotrechten ab biegbare Schaltfeder aufweist, die einen elektrischen Stromkreis unterbricht. Die Schaltfeder steht über einen Stößelstift mit einem im Schaltgehäuse frei abgestützten Plattenkörper in Verbindung, der durch ein herabhängendes Gewicht abkippbar ist.

Der obenbeschriebene Trennschalter bewirkt zwar eine Tren nung des Stromkreises eines Heizgeräts bei Abweichungen von der lotrechten Betriebsstellung, ist jedoch gleichzeitig durch einen starken Verschleiß der elektrischen Kontaktele mente gekennzeichnet. Dieser Verschleiß ist insbesondere dadurch erklärbar, daß die Kontakte aus ihrer geschlossenen Stellung kontinuierlich durch Verkippen des mit dem Stößel stift in Verbindung stehenden Plattenkörpers geöffnet wer den. Somit kommt es bei kleinen Öffnungsabständen der Kon taktelemente zu elektrischen Überschlägen, die zu einer Funkenerosion und damit zu einem mangelhaften Kontakt der Kontaktflächen führen. Insgesamt wird damit die Lebensdauer derartiger Trennschalter stark begrenzt.

Eine weitere Kippsicherung ist aus DE GM 85 15 854 bekannt. Hierbei besteht die kippempfindliche Schalteinrichtung aus einem schüsselförmigen Kippelement, welches innerhalb eines Gehäuses beweglich gelagert ist. Das schüsselförmige Kippelement dient insbesondere zur Aufnahme einer Steuerku gel. Sobald die hier vorgeschlagene Kippsicherung einen ge wissen Neigungswinkel erreicht, verläßt die stabil in einer Zentralbohrung in dem schüsselförmigen Kippelement gela gerte Kugel ihre Position und rollt gewissermaßen in Rich tung des Schüsselrandes. Unter dem Gewicht der Kugel kippt das Kippelement, wodurch gleichzeitig ein elektrischer Kon takt, welcher mit dem Kippelement in Verbindung steht, ge öffnet wird.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die angesprochenen Probleme bei bekannten Kippsicherungen insbesondere darauf beruhen, daß die aus Pendel- oder Rollgewichten bestehenden Schalteinrichtungen in direkter Wirkverbindung zum elektri schen Schaltelement stehen, so daß jede ihrer Bewegungen unmittelbar auf das Schaltelement übertragen wird.

Vor dem Hintergrund der beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kippsicherung zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und ferner eine hohe Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen wiedergege benen Merkmale gekennzeichnet sind.

Nach Maßgabe der Erfindung ist bei einer Kippsicherung mit einem Gehäuse, wenigstens einer Schalteinrichtung, einer im Gehäuse beweglich aufgenommenen Steuerkugel zum Steuern ei ner Schalteinrichtung eine gegenüber der Schalteinrichtung hängend angeordnete Glocke vorgesehen, deren Mantel in Ruhestellung die Steuerkugel mit einem Abstand umgreift, so daß bei einer Kippbewegung des Gehäuses ein schlagartiges, vollständiges Schalten der Schalteinrichtung gewährleistet ist.

Die Steuerkugel ist hierbei zweckmäßigerweise in einer zen tralen Bohrung eines nach außen gewölbten Gehäusebodens stabil gelagert. Die Bohrung kann vorteilhafterweise zum Gehäuseinneren hin konisch ausgebildet sein. Ab einem bestimmten Kippwinkel, welcher vorzugsweise 5° gegenüber der Vertikalen beträgt, läuft die Kugel aus ihrer stabilen Gleichgewichtslage im Gehäuseboden und stößt schlagartig an den sie umgreifenden Glockenmantel. Die Verkippung des Glockenmantels wiederum wird über einen Steuerstempel und einen linear geführten zylindrischen Stift auf ein Schalt element übertragen. Insbesondere die Ausbildung der zentral im Gehäuse vorgesehenen Bohrung und die Neigung des Gehäu sebodens unterstützen ein schlagartiges, vollständiges Schalten bei Verkippen der Schaltvorrichtung.

Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, nicht nur elek trische Schaltelemente, sondern auch pneumatische oder hydraulische Ventile mit Hilfe der vorgeschlagenen Kippsicherung zu betätigen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an hand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht einer erfindungs gemäßen Kippsicherung in Ruhestellung;

Fig. 2 eine Seitenschnittansicht gemäß Fig. 1, wo bei die Kippsicherung in gekippter Stellung ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Kippsicherung ge mäß Fig. 1, und

Fig. 4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kippsicherung gemäß Fig. 1.

Wie aus dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hervor geht, besteht die Kippsicherung aus einem Gehäuse 1 mit ei nem nach außen gewölbten Gehäuseboden 1b, welcher eine zen trische Bohrung 1a umfaßt. Im Gehäuse lagert in der Bohrung 1a in stabiler Gleichgewichtslage eine Steuerkugel 4. Ober halb der Steuerkugel 4 ist eine hängende Glocke 5 vorgese hen, die mit ihrem Glockenmantel 5a mit einem Abstand 13 gegenüber der Kugeloberfläche die Steuerkugel 4 umgreift. Die Glocke 5 ist fest mit einem Steuerstempel 6 verbunden, der mit einem zylindrischen Abschnitt eine Bohrung in einem Gehäusedeckel 14 durchgreift und mit einer Stempelinnenflä che eines ferner am Steuerstempel vorgesehenen Stempelab schnitts auf dem Gehäusedeckel 14 aufliegt. Oberhalb des Steuerstempels 4 ist linear beweglich in einem Deckelauf satz 8 ein zylindrischer Stift 7 in einer Führungsbohrung 9 aufgenommen. Oberhalb des zylindrischen Stiftes 7 sind zwei in Ruhestellung aneinanderliegende elektrische Kontaktfe dern 2 und 3 angeordnet, von denen sich seitlich Anschluß federn 10 erstrecken.

Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 deutlich hervor geht, umfaßt das zylindrisch ausgebildete Gehäuse 1 an sei nem oberen Zylindermantelrand mehrere Rastzungen 12, die in Raststellung den aufgesetzten Gehäusedeckel 14 hintergrei fen und diesen so schnappverschlußartig befestigen. Wie ferner aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, umfaßt der Ge häusedeckel 14 ferner ein sich im rechten Winkel hiervon erstreckendes Befestigungselement 11, welches mit Bohrungen oder entsprechenden Befestigungsschlitzen versehen sein kann.

Bei einem Verkippen der Kippsicherung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wandert die Kugel seitlich aus ihrer sta bilen Gleichgewichtslage aus, stößt gegen den Glockenmantel 5a der Glocke 5 und verkippt diese. Die Kippbewegung wird über den Steuerstempel 6 auf den zylindrischen Stift 7 übertragen und gewissermaßen in eine Linearbewegung umge setzt. Der zylindrische Stift 7, welcher vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist, hebt die Kontaktzunge 2 vom korrespondierenden elektrischen Kon takt 3 ab und öffnet somit den elektrischen Kontakt.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
1a bodenseitige Gehäuseöffnung
1b Boden des Gehäuses
2, 3 elektrische Kontaktfedern
4 Steuerkugel
5 Glocke
5a Glockenmantel
6 Steuerstempel
7 zylindrischer Stift
8 Deckelaufsatz
9 Bohrung für zylindrischen Stift
10 Anschlußfedern
11 Befestigungselement
12 Rastnasen
13 Abstand zwischen Glockenmantel und Steuerkugel
14 Gehäusedeckel.

Claims

1. Kippsicherung mit einem Gehäuse (1), wenigstens einer Schalteinrichtung (2, 3, 6, 7), einer im Gehäuse (1) beweglich aufgenommenen Steuerkugel (4) zum Steuern der Schalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Schalteinrichtung (2, 3, 6, 7) zusammenwirkende, hängend angeordnete Glocke (5) vorgesehen ist, die bei Auslenkung aus einer Ruhestellung die Schalteinrichtung betätigt, deren Mantel (5a) in Ruhestellung die Steuerkugel (4) mit einem Abstand (13) umgreift, so daß bei einer Kippbe wegung des Gehäuses (1) ein schlagartiges, vollstän diges Schalten der Schalteinrichtung (2, 3, 6, 7) gewährleistet ist.

2. Kippsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (2, 3, 6, 7) einen mit der Glocke (5) fest verbundenen Steuerstempel (6) umfaßt, wobei eine Kippbewegung der Glocke (5) eine Kippbewe gung des Steuerstempels (6) hervorruft und diese mit tels eines in einer Bohrung (9) geführten zylindri schen Stifts (7) in eine Linearbewegung zum Schalten eines Schaltelements (2, 3) überträgt.

3. Kippsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (2, 3, 6, 7) ab einer Kipplage des Gehäuses (1) von 5° schaltet.

4. Kippsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement wenigstens zwei einander gegen über angeordnete elektrische Kontakte (2, 3) umfaßt, welche in Ruhestellung vorzugsweise im elektrischen Kontakt aneinanderliegen.

5. Kippsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte aus Kontaktfedern (2, 3) gebildet sind.

6. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (2, 3) ein hydraulisches oder ein pneumatisches Ventil ist.

7. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Stift (7) in einem Deckelaufsatz (8) vorgesehen ist, wobei in Ruhestellung die Rotationsachse der Glocke (5) der Zylinderachse des zylindrischen Stifts (7) entspricht.

8. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (5) einen zylindrisch ausgebildeten Mantel (5a) aufweist.

9. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Glocke (5) verbundene Steuerstempel (6) sich mit einem von einem Stempelabschnitt er streckenden zylindrischen Abschnitt durch eine Öff nung im Gehäusedeckel (14) erstreckt, wobei eine Stempelinnenfläche auf dem Gehäusedeckel (14) auf liegt.

10. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkugel (4) in Ruhestellung stabil in ei ner bodenseitigen Gehäuseöffnung (1a) lagert, welche sich vorzugsweise zum Gehäuseinneren konisch öffnet, so daß eine Kippbewegung des Gehäuses (1) von weniger als 5° gegenüber der Vertikalen ein seitliches Aus wandern der Kugel bewirkt.

11. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentlichen zylindrisch aus gebildet ist, wobei der Gehäuseboden (1b) eine nach außen gerichtete Wölbung aufweist, in der zentral eine Bohrung (1a) vorgesehen ist.

12. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mehrere sich von der Oberkante des Zylindermantels nach oben erstreckende Rastfedern (12) aufweist, die den Gehäusedeckel (14) im Bereich korrespondierender Ausnehmungen hintergreifen, so daß der Gehäusedeckel (14) schnappverschlußartig auf dem Gehäuse (1) befestigbar ist.

13. Kippsicherung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff gebildet ist.

14. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (14) ein sich hiervon, vorzugs weise im rechten Winkel erstreckendes Befestigungs element (11) zur Befestigung der Kippsicherung um faßt.

15. Kippsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelaufsatz (8) aus einem elektrisch iso lierenden Material, vorzugsweise Keramik, gebildet ist.