DE9201542U1 - Switching device - Google Patents
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Description
O 6. Feb, 1992O 6 Feb, 1992
Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1015Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1015
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für einen Durchlauferhitzer mit einem von einem Strömungsfühler gesteuerten Schalter und einem von diesem unabhängig betätigbaren Sicherheitsschalter. The invention relates to a switching device for a continuous flow heater with a switch controlled by a flow sensor and a safety switch that can be operated independently of the latter.
Bei bekannten derartigen Einrichtungen sind zwei voneinander getrennte und in separaten Gehäusen angeordnete Schalter vorhanden, die getrennt voneinander zu betätigen sind oder zwei separate Schalteinheiten sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.In known devices of this type, there are two separate switches arranged in separate housings that can be operated separately or two separate switching units are housed in a common housing.
Der Nachteil dieser Lösung besteht in dem relativ hohen konstruktiven und herstellungstechnischen Aufwand.The disadvantage of this solution is the relatively high construction and manufacturing effort.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen besonders geringen konstruktiven Aufwand auszeichnet.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a device of the type mentioned at the outset, which is characterized by a particularly low construction effort.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die beweglichen Kontakte der beiden Schalter eine gemeinsame Feder als Schnappelement aufweisen.According to the invention, this is achieved in that the movable contacts of the two switches have a common spring as a snap element.
Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß die beiden Schalter in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.It can further be provided that the two switches are arranged in a common housing.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine entsprechende Einsparung, da nur ein Schnappelement erforderlich ist. Außerdem ergibt sich bei einer Anordnung der beiden Schalter in einem Gehäuse auch eine merkliche Platzersparnis und ein geringerer Montageaufwand, da eben nur ein Teil an einer entsprechenden Aufnahme befestigt werden muß. Außerdem braucht auch nur eine Feder beim Zusammenbau der Schalteinrichtung montiert zu werden. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung liegt auch darin, daß die bei herkömmlichen Schaltern teilweise verwendeten teuren hochflexiblen Litzen mit den entsprechenden Anschlagteilen, wie Kabelschuhe usw. entfallen können.These measures result in a corresponding saving, since only one snap element is required. In addition, arranging the two switches in one housing also results in a noticeable saving in space and less assembly work, since only one part has to be attached to a corresponding holder. In addition, only one spring needs to be mounted when assembling the switching device. A further advantage of the proposed solution is that the expensive, highly flexible strands with the corresponding stop parts, such as cable lugs, which are sometimes used in conventional switches, can be omitted.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die beiden Schalter durch an einer Kontaktbrücke angeordnet Kontakte gebildet sind, die mit festen Kontakten zusammenwirken.According to a further feature of the invention, it can be provided that the two switches are formed by contacts arranged on a contact bridge, which interact with fixed contacts.
Auf diese Weise ergibt sich eine weitere Verringerung der Zahl der Einzelteile für die Schalteinrichtung. Außerdem ist dadurch auch möglich, daß der Strom zum überwiegenden Teil über die Kontaktbrücke fließt, deren Querschnitt praktisch beliebig gewählt werden kann, und nur ein sehr kleiner Teil des Stromes über die Feder fließt, die als Schnappelement dient. Dadurch kann die Feder ausschließlich nach den erforderlichen Federkräften dimensioniert werden kann, wogegen bei den herkömmlichen Lösungen die Schnappfeder häufig auch einen wesentlichen Anteil des Stromes führen mußteThis results in a further reduction in the number of individual parts for the switching device. It is also possible for the current to flow predominantly via the contact bridge, the cross-section of which can be chosen practically arbitrarily, and only a very small part of the current to flow via the spring, which serves as a snap element. This means that the spring can be dimensioned exclusively according to the required spring forces, whereas in conventional solutions the snap spring often had to carry a significant proportion of the current.
und daher bei deren Dimensionierung auch darauf Rücksicht genommen werden mußte.and therefore this had to be taken into account when dimensioning them.
Weiter kann vorgesehen sein, daß an der Kontaktbrücke die im wesentlichen rechteckige Feder mit ihren Endbereichen angreift, aus der Laschen ausgebogen sind, deren freie Enden in mit unterschiedlichem Abstand von der Ebene der festen Kontakte angeordneten Halterungen unter Druckspannung gehalten sind, wobei der Strömungsfühler auf die Feder einwirkt.Furthermore, it can be provided that the essentially rectangular spring engages the contact bridge with its end regions, from which tabs are bent out, the free ends of which are held under compressive stress in holders arranged at different distances from the plane of the fixed contacts, whereby the flow sensor acts on the spring.
Durch diese Anordnung der Feder und deren Abstützungen ergibt sich eine sehr einfache Konstruktion, die eine exakte Steuerung des die betriebsmäßigen Schaltungen durchführenden, vom Strömungsfühler gesteuerten Schalters ermöglicht. Dabei läßt sich die Feder sehr einfach durch einfaches Stanzen herstellen. Durch die Halterung der freien Laschenenden in unterschiedlichen Normalabständen von den festen Kontakten ist eine eindeutige Betätigung eines bestimmten Kontaktes sichergestellt.This arrangement of the spring and its supports results in a very simple construction that enables precise control of the switch that carries out the operational switching and is controlled by the flow sensor. The spring can be manufactured very easily by simply punching it. By holding the free tab ends at different normal distances from the fixed contacts, a clear actuation of a specific contact is ensured.
Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß im Gehäuse ein fester Anschlag für die Begrenzung der Offnungsbewegung eines der beiden Kontakte vorgesehen ist und für den zweiten Kontakt eine Rückstelltaste vorgesehen ist, die mit einem mit dem Gehäuse zusammenwirkenden Anschlag zur Begrenzung der Offnungsbewegung des zweiten Kontaktes versehen ist.According to a further feature of the invention, a fixed stop for limiting the opening movement of one of the two contacts can be provided in the housing and a reset button can be provided for the second contact, which is provided with a stop that interacts with the housing to limit the opening movement of the second contact.
In Verbindung mit der vorgeschlagenen Ausbildung und der Anordnung der Feder dient diese als Schnappfeder und sorgt für die nötigen Kontaktdrücke.In conjunction with the proposed design and arrangement of the spring, it serves as a snap spring and ensures the necessary contact pressures.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein von einem weiteren Fühler gesteuerter Stößel auf die Kontaktbrücke nahe einem festen Kontakt, vorzugsweise jenem Kontakt dessen Öffnungsweg von dem Rückstelltaster begrenzt ist, einwirkt.According to a further feature of the invention, it can be provided that a plunger controlled by a further sensor acts on the contact bridge near a fixed contact, preferably that contact whose opening path is limited by the reset button.
Dies ermöglicht auf einfache Weise eine getrennte Anordnung des auf die Feder einwirkenden Stößels von dem auf die Kontaktbrücke einwirkenden Stößel, wobei letzterer von einem von einem beliebigen Fühler gesteuert sein kann, z.B. von einem Druckfühler, der den Druck im Inneren des Heizkessels des Durchlauferhitzers erfaßt, oder z.B. dem Anker eines kleinen Elektromagneten, der im Sicherheitsfall erregt wird.This makes it easy to arrange the plunger acting on the spring separately from the plunger acting on the contact bridge, whereby the latter can be controlled by any sensor, e.g. a pressure sensor that detects the pressure inside the boiler of the instantaneous water heater, or e.g. the armature of a small electromagnet that is excited in the event of a safety fault.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.
Showing:
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung in der Schaltstellung bei fehlenden Durchfluß,Figure 1 shows a section through a switching device according to the invention in the switching position with no flow,
Figur 2 schematisch die Stellung der Schalter bei ausreichendem Durchfluß,Figure 2 shows schematically the position of the switches when there is sufficient flow,
Figur 3 schematisch die Stellung der Schalter bei einer Sicherheitsabschaltung undFigure 3 shows schematically the position of the switches during a safety shutdown and
Figur 4 eine Feder.Figure 4 a spring.
Der Gehäuseunterteil 1 trägt zwei feste Kontakte 10', 12', die an Anschlüssen 11, 13 angeordnet sind, die im Gehäuseunterteil 1 festgelegt und durch den Gehäuseoberteil 2 teilweise überdeckt sind.The housing base 1 carries two fixed contacts 10', 12', which are arranged on connections 11, 13, which are fixed in the housing base 1 and partially covered by the housing top 2.
Die festen Kontakte 10', 12' arbeiten mit beweglichen Kontakten beziehungsweise 12 zusammen, die auf einer Kontaktbrücke 14 angeordnet sind, so daß die beiden Kontakte 10, 12 elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind.The fixed contacts 10', 12' work together with movable contacts or 12, which are arranged on a contact bridge 14, so that the two contacts 10, 12 are electrically and mechanically connected to one another.
Über der Kontaktbrücke 14 ist eine Feder 16 angeordnet, deren beide Enden in den Endbereichen der Kontaktbrücke 14 angeordneten und aus dieser ausgebogenen Zungen 14' abgestützt sind.A spring 16 is arranged above the contact bridge 14, the two ends of which are arranged in the end regions of the contact bridge 14 and supported by tongues 14' bent out from it.
Aus der Feder 14 sind nach der Montage zwei Zungen 9 und 15 ausgebogen, deren freie Enden einander zugekehrt sind und in Kerben 7, 8 eines Halters 6 eingreifen, der an der Innenseite des Gehäuseoberteiles 2 gehalten ist. Dieser Halter 6 weist einen mit einer Aussparung 6' versehenen Ansatz 6" auf.After assembly, two tongues 9 and 15 are bent out of the spring 14, the free ends of which face each other and engage in notches 7, 8 of a holder 6 which is held on the inside of the upper housing part 2. This holder 6 has a projection 6" provided with a recess 6'.
Die beiden Kerben 7, 8 sind in einem um das Maß &khgr; unterschiedlichen Abstand von der durch die Stirnfläche des Gehäuseunterteiles 1 beziehungsweise von den festen Kontakten 10', 12' bestimmten Ebene angeordnet.The two notches 7, 8 are arranged at a distance that differs by the dimension x from the plane determined by the front surface of the housing base 1 or from the fixed contacts 10', 12'.
Im Bereich der Aussparung 6' liegt ein Stößel 3, der die Kontaktbrücke 14 durchsetzt und am mittleren Federteil 16' anliegt. Dieser Stößel 3 überträgt die Bewegung einer Membrane 18 eines Strömungsfühlers 17 auf die Feder 16, wobei eine Rückstellfeder 21In the area of the recess 6' there is a plunger 3 which passes through the contact bridge 14 and rests against the middle spring part 16'. This plunger 3 transmits the movement of a membrane 18 of a flow sensor 17 to the spring 16, whereby a return spring 21
vorgesehen ist, die die Membrane 18 beziehungsweise den Stößel 3 nach oben in Ruhestellung drückt.which presses the diaphragm 18 or the tappet 3 upwards into the rest position.
Bei der in der Figur 1 dargestellten Lage ist der Durchfluß unterbrochen, so daß im Bereich des Durchlauferhitzers der volle statische Druck des Wassers herrscht und die Membrane 18 über die Leitungen 18', 20 an ihren beiden Seiten vom gleichen Druck beaufschlagt wird und die Rückstellfeder 21 den Stößel 3 nach oben drückt. Dadurch wird der Mittelbereich 16' der Feder 16 über die Höhe der Kerbe 7 gedrückt und in eine zwischen den Kerben 7 und 8 liegende Stellung gebracht, wobei auch die Randbereiche 9' über die Kerbe 7 gehoben werden. Aufgrund der sich dadurch ergebenden Kräfteverhältnisse wird der Kontakt 10 beziehungsweise das mit diesem versehene Ende der Kontaktbrücke 14 vom entsprechenden festen Kontakt 10' weggedrückt und damit der Stromkreis zum Heizwiderstand 22 unterbrochen.In the position shown in Figure 1, the flow is interrupted, so that the full static pressure of the water prevails in the area of the instantaneous water heater and the membrane 18 is subjected to the same pressure on both sides via the lines 18', 20 and the return spring 21 pushes the plunger 3 upwards. As a result, the central region 16' of the spring 16 is pushed above the height of the notch 7 and brought into a position between the notches 7 and 8, whereby the edge regions 9' are also lifted above the notch 7. Due to the resulting force ratios, the contact 10 or the end of the contact bridge 14 provided with it is pushed away from the corresponding fixed contact 10' and the circuit to the heating resistor 22 is thus interrupted.
Die Zunge 14'im Bereich des Kontaktes 10 liegt dabei an einem Anschlag 2'des Gehäuseoberteiles 2 an. Das obere Ende des Stößels 3 befindet sich dabei in einer Lage, in der sich eine Durchbiegung der Feder 16 in deren Mittelbereich 16' ergibt, die so bemessen ist, daß sie ein Anheben der Randbereiche 9' der Feder 16 über die Höhe der Kerbe 7 beziehungsweise des freien Endes der Lasche 9 bedingt. Dabei ist der Anschlag 2' so bemessen, daß die vorher durchgebogenen Randbereiche 9' der Feder 16 bei geöffneten Kontakten 10, 10' und absinkendem Stößel 3 in den gestreckten Zustand übergehen und die Randbereiche beziehungsweise der mittlere Federteil 16' der Feder 16 unterhalb der Kerbe 7 zu liegen kommt, soThe tongue 14' in the area of the contact 10 rests against a stop 2' of the upper housing part 2. The upper end of the plunger 3 is in a position in which a deflection of the spring 16 occurs in its middle area 16', which is dimensioned such that it causes the edge areas 9' of the spring 16 to be raised above the height of the notch 7 or the free end of the tab 9. The stop 2' is dimensioned such that the previously bent edge areas 9' of the spring 16 change to the extended state when the contacts 10, 10' are open and the plunger 3 is sinking, and the edge areas or the middle spring part 16' of the spring 16 come to rest below the notch 7, so
daß bei einem Absinken des Stößels 3 die Feder 16 umschnappen und den Kontakt 10 gegen den festen Kontakt 10' drücken kann.that when the plunger 3 sinks, the spring 16 can snap over and press the contact 10 against the fixed contact 10'.
Die Figur 2 zeigt die Verhältnisse bei einem ausreichenden Durchfluß durch den Durchlauferhitzer. In diesem Falle herrscht im Bereich der ähnlich einer Venturidüse ausgebildeten Verengung 10, in deren engster Stelle ein zum unter der Membrane 18 liegenden Raum führender Kanal 18' mündet, aufgrund der Strömung ein geringerer statischer Druck als im Bereich der Anschlußstelle der Leitung 20. Dadurch wirkt an der Oberseite der Membrane ein höherer Druck als unterhalb der Membrane 18, wodurch der Stößel 3 gegen die Rückstellfeder 21 nach unten gezogen wird, so daß der mittlere Abschnitt der Feder 16 unter die Höhe der Kerbe 7 absinken kann. Die Feder 16 schnappt dabei, wie oben beschrieben, um.Figure 2 shows the situation when there is sufficient flow through the instantaneous water heater. In this case, in the area of the constriction 10, which is designed similarly to a Venturi nozzle and in whose narrowest point a channel 18' leading to the space below the membrane 18 opens, there is a lower static pressure due to the flow than in the area of the connection point of the line 20. As a result, a higher pressure acts on the top of the membrane than below the membrane 18, whereby the tappet 3 is pulled downwards against the return spring 21 so that the middle section of the spring 16 can sink below the height of the notch 7. The spring 16 then snaps over, as described above.
In dieser Stellung drücken die Laschen 9 und 15 die Kontaktbrücke 14 gegen die festen Kontakte 10' und 12', wodurch der Stromkreis zum Heizwiderstand 22 geschlossen ist.In this position, the tabs 9 and 15 press the contact bridge 14 against the fixed contacts 10' and 12', whereby the circuit to the heating resistor 22 is closed.
Wird der Durchfluß durch den Durchlauferhitzer unterbrochen, so kommt es zur Einstellung eines gleichen statischen Druckes an beiden Seiten der Membrane 18, wodurch der Stößel 3 durch die Rückstellfeder 21 nach oben gedrückt wird und den Mittelbereich 16' der Feder 16 und damit auch deren Randbereiche 9' über die Höhe der Kerbe 7 anhebt, wodurch die Feder 16 umschnappt und das mit dem Kontakt 10 bestückte Ende der Kontaktbrücke nach oben und damit weg vom festen Kontakt 10' drückt, so daß sich die aus der Figur 1 ersichtliche Stellung der Kontaktbrücke 14 ergibt, in der der Stromfluß zum Heizwiderstand 22 unterbrochen ist.If the flow through the flow heater is interrupted, the same static pressure is established on both sides of the membrane 18, whereby the plunger 3 is pushed upwards by the return spring 21 and raises the central region 16' of the spring 16 and thus also its edge regions 9' above the height of the notch 7, whereby the spring 16 snaps over and pushes the end of the contact bridge equipped with the contact 10 upwards and thus away from the fixed contact 10', so that the position of the contact bridge 14 shown in Figure 1 results, in which the current flow to the heating resistor 22 is interrupted.
Kommt es in der Stellung der Schalteinrichtung beziehungsweise deren Kontaktbrücke 14 nach der Figur 2 zu einer Störung des Betriebes des Durchlauferhitzers, z.B. zu einer Überhitzung, so daß es im Inneren des Durchlauferhitzers zu einem übermäßigen Druckanstieg kommt, so spricht ein nicht weiter dargestellter Druck- oder Temperaturfühler an und drückt den Stößel 4 nach oben, so daß dieser an die Kontaktbrücke 14 stößt und diese nach oben drückt. Dadurch wird auch die Feder 16 angehoben, so daß deren Randbereiche 15' über die Höhe der Kerbe 8 angehoben werden, wodurch die Feder 16 umschnappt und nun das im Bereich des Kontaktes 12 gelegene Ende der Feder 16 beziehungsweise der Kontaktbrücke nach oben und somit vom festen Kontakt 12' wegdrückt. Damit ist sichergestellt, daß die Kontaktbrücke 14 auch nach einem Absinken des Stößels 4 in der in der Figur 3 dargestellten Lage verbleibt, wodurch der Stromkreis zum Heizwiderstand 22 unterbrochen bleibt.If the position of the switching device or its contact bridge 14 according to Figure 2 causes a malfunction in the operation of the instantaneous water heater, e.g. overheating, so that an excessive increase in pressure occurs inside the instantaneous water heater, a pressure or temperature sensor (not shown) responds and pushes the plunger 4 upwards so that it hits the contact bridge 14 and pushes it upwards. This also raises the spring 16 so that its edge areas 15' are raised above the height of the notch 8, causing the spring 16 to snap over and now pushes the end of the spring 16 or the contact bridge located in the area of the contact 12 upwards and thus away from the fixed contact 12'. This ensures that the contact bridge 14 remains in the position shown in Figure 3 even after the plunger 4 has dropped, whereby the circuit to the heating resistor 22 remains interrupted.
Eine Rücksetzung der Schalteinrichtung ist nur durch Drücken der Rückstelltaste 5 möglich, mit der die Kontaktbrücke 14 an dem mit dem Kontakt 12 bestückten Ende nach unten gegen den festen Kontakt 12' gedrückt werden kann. Diese Rückstelltaste 5, die in einer Bohrung des Gehäuseoberteiles 2 verschiebbar gehalten ist und aus diesem vorragen kann, dient gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung des Öffnungsweges des Kontaktes 12. Dazu ist die Rückstelltaste 5 mit einem Bund 5' versehen, der an der Innenseite des Gehäuseoberteiles 2 zur Anlage kommt, wenn die Kontaktbrücke 14 im Bereich des Kontaktes 12 durch den Stößel 4 angehoben wird und die Feder 14 in die der geöffneten Stellung des Kontaktes 12 entsprechende Lage umschnappt, wie dies in der Figur 3 dargestellt ist.The switching device can only be reset by pressing the reset button 5, with which the contact bridge 14 can be pressed downwards against the fixed contact 12' at the end equipped with the contact 12. This reset button 5, which is held in a hole in the upper housing part 2 so that it can move and can protrude from it, also serves as a stop to limit the opening path of the contact 12. For this purpose, the reset button 5 is provided with a collar 5', which comes into contact with the inside of the upper housing part 2 when the contact bridge 14 in the area of the contact 12 is raised by the plunger 4 and the spring 14 snaps into the position corresponding to the open position of the contact 12, as shown in Figure 3.
Figur 4 zeigt die Feder 16 in Draufsicht. Diese weist eine im wesentlichen
rechteckige Form auf und ist mit zwei U-förmige Durchbrechungen 30 versehen, mit denen sich der Mittelabschnitt 16' und
die Laschen 9, 15 ergeben. Dabei sind durchgehende Randbereiche 9'
und 15' vorgesehen. Die abgesetzten Endbereiche 31 der Feder 16
dienen in Verbindung mit den Zungen 14' als Schutz gegen seitliches
Verschieben der Kontaktbrücke 14.Figure 4 shows the spring 16 in plan view. This has a substantially rectangular shape and is provided with two U-shaped openings 30, which form the central section 16' and the tabs 9, 15. Continuous edge regions 9' and 15' are provided. The offset end regions 31 of the spring 16
serve in conjunction with the tongues 14' as protection against lateral displacement of the contact bridge 14.
Claims (6)
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