PL195407B1 - Urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie z wylacznikiem bezpieczen- stwa z przynajmniej jednym kablem przylacze- niowym, z umieszczonym w obudowie nastaw- nikiem, który jest uruchamiany przynajmniej jednym sygnalem mechanicznym, za pomoca popychacza przesuwnego w kierunku wzdluz- nym oraz przynajmniej jednym sygnalem elek- trycznym, za pomoca dzialajacego na kotwice elektromagnesu, znamienne tym, ze dla uru- chomienia nastawnika (12) wylacznika bezpie- czenstwa (10) popychacz (16) zamocowany jest przesuwnie w kierunku zgodnym z kierun- kiem odchylenia (22) w obudowie (42) kotwicy (18) elektromagnesu i polaczony jest bezpo- srednio z kotwica (18). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa z przynajmniej jednym kablem przyłączeniowym, z umieszczonym w obudowie nastawnikiem, który jest uruchamiany przynajmniej jednym sygnałem mechanicznym, za pomocą popychacza przesuwnego w kierunku wzdłużnym oraz przynajmniej jednym sygnałem elektrycznym, za pomocą działającego na kotwicę elektromagnesu.

Znany jest grzejnik przepływowy z wyłącznikiem bezpieczeństwa chroniącym przed zbyt wysoką temperaturą i zbyt wysokim ciśnieniem. Na grzejniku takim jest zamocowany łącznik bimetalowy, który przy zbyt wysokiej temperaturze wyzwala sygnał elektryczny, który uaktywnia elektromagnes zamocowany na metalowej obudowie wyłącznika bezpieczeństwa i działający w aktywnym stanie na kotwicę przechylną zamocowaną przegubowo na obudowie. Poza tym wyłącznik bezpieczeństwa ma nastawnik, mianowicie wahacz odłączeniowy, który jest połączony poprzez przegub z obudową. Wahacz ten w kierunku wzdłużnym prostopadle do osi przegubu jest zazębiony na pierwszym końcu na kotwicy elektromagnesu. Na drugim w kierunku wzdłużnym końcu są połączone z wahaczem trzy kable przyłączeniowe poprzez niti końcówki kablowe. Każda z końcówek kablowych może przesuwać się na nicie pokonując siłę sprężyny kompensacyjnej. Gdy wahacz oddzielający przestawia się z położenia wyjściowego w położenie ustalające, następuje dalsze naprężenie sprężyny naciskającej na wahacz i naciśnięcie nitów stykowych na powierzchnie styków, które są zamocowane na oddzielonym od wahacza elemencie konstrukcyjnym. Dzięki sprężynom kompensacyjnym każdy z nitów stykowych jest dociskany z jednakową w przybliżeniu siłą do powierzchni stykowych i powstaje wiele miejsc styku.

W przypadku wystąpienia zbyt wysokiej temperatury łącznik bimetalowy wyzwala sygnał elektryczny, elektromagnes przyciąga kotwicę i rozłącza przy tym połączenie zatrzaskowe między wahaczem odłączeniowym i kotwicą. Wahacz jest przestawiany sprężyną naciskową z położenia ustalającego w położenie wyjściowe. Nity stykowe odchodzą od powierzchni stykowych, następuje rozdzielenie styków i przerwane jest zasilanie elektryczne grzejnika przepływowego.

Poza tym wyłącznik bezpieczeństwa ma popychacz przesuwający się w kierunku wzdłużnym. Z reguły chodzi przy tym o popychacz naciskany sprężyną, który przylega do membrany. Membrana uszczelnia cylinder, który jest połączony z układem hydraulicznym grzejnika przepływowego. Zwykle ten cylinder jest podłączony bezpośrednio do kanału wodnego grzejnika przepływowego. Kierunek wzdłużny popychacza pokrywa się z kierunkiem ruchu odchylania wahacza odłączeniowego, lub też jest prostopadły do strony górnej wahacza. Żeby zwolnić połączenie zatrzaskowe między wahaczem i kotwicą, ta ostatnia musi jednak odchylić się prostopadle do kierunku odchylania wahacza. Uzyskuje się to za pomocą zamocowanej na obudowie wyłącznika bezpieczeństwa dźwigni zwrotnej, za pośrednictwem której popychacz działa na kotwicę.

W razie wystąpienia zbyt wysokiego ciśnienia w grzejniku przepływowym popychacz przesuwa się pokonując nacisk sprężyny, działa poprzez dźwignię zwrotną na kotwicę i zwalnia połączenie zatrzaskowe między wahaczem i kotwicą. Wahacz odłączeniowy przekręca się w swoje położenie wyjściowe i przerywa styki.

Zadanie wynalazku polega na udoskonaleniu tego rodzaju urządzenia z wyłącznikiem bezpieczeństwa, a w szczególności na zredukowaniu ilości części konstrukcyjnych i wielkości nakładów montażowych oraz ułatwieniu montażu.

Zadanie to rozwiązano zgodnie z wynalazkiem przez to, że urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa z przynajmniej jednym kablem przyłączeniowym, z umieszczonym w obudowie nastawnikiem, który jest uruchamiany przynajmniej jednym sygnałem mechanicznym, za pomocą popychacza przesuwnego w kierunku wzdłużnym oraz przynajmniej jednym sygnałem elektrycznym, za pomocą działającego na kotwicę elektromagnesu, charakteryzuje się tym, że dla uruchomienia nastawnika wyłącznika bezpieczeństwa popychacz zamocowany jest przesuwnie w kierunku zgodnym z kierunkiem odchylenia w obudowie kotwicy elektromagnesu i połączony jest bezpośrednio z kotwicą.

Korzystnie, w wyłączniku bezpieczeństwa przynajmniej jeden kabel przyłączeniowy jest połączony z przynajmniej jednym wstępnie naprężonym elementem sprężystym, dociśniętym do powierzchni stykowej.

Zgodnie z wynalazkiem, kabel przyłączeniowy jest zamocowany na elemencie sprężystym na jego końcu po stronie powierzchni stykowej.

Zgodnie z następną cechą wynalazku, kabel przyłączeniowy jest zamocowany bezpośrednio na elemencie sprężystym.

Zgodnie z kolejną cechą wynalazku, kabel przyłączeniowy jest zamocowany na elemencie sprężystym za pomocą nitu stykowego.

PL 195 407 B1

Zgodnie z dalszą cechą wynalazku, element sprężysty jest wykonany z taśmy sprężynującej, ijest ruchomy w kierunku ruchu nastawiania skierowanym prostopadle do powierzchni taśmy sprężynującej za pomocą elementu uruchamiającego nastawnika.

Korzystnie, element sprężysty na drugim końcu jest zamocowany za pośrednictwem połączenia zatrzaskowego na obudowie wyłącznika bezpieczeństwa.

Korzystnie dalej, element uruchamiający nastawnika ma postać suwaka, którego przynajmniej jedna część składowa ruchu skierowana jest prostopadle do powierzchni stykowej.

Korzystnie również, element uruchamiający nastawnika jest połączony połączeniem zatrzaskowym z oddzielonym od kotwicy elementem konstrukcyjnym wyłącznika bezpieczeństwa.

Zgodnie z inną cechą wynalazku, w obudowie wyłącznika bezpieczeństwa są umieszczone prowadnice dla co najmniej dwóch kabli przyłączeniowych lub, korzystnie, na obudowie wyłącznika bezpieczeństwa są umieszczone kanały dla co najmniej dwóch kabli przyłączeniowych.

Obudowa w stanie zamontowania wyłącznika bezpieczeństwa ma w górnej strefie przynajmniej jeden otwór do odprowadzania nagrzanego powietrza, przy czym obudowa wyłącznika bezpieczeństwa jest z tworzywa sztucznego.

Zgodnie również z wynalazkiem, kotwica jest połączona w sposób nierozłączny z elektromagnesem.

Zgodnie z dalszą postacią wynalazku, urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa z przynajmniej jednym kablem przyłączeniowym, z umieszczonym w obudowie nastawnikiem, który jest uruchamiany przynajmniej jednym sygnałem mechanicznym, za pomocą popychacza przesuwnego w kierunku wzdłużnym oraz przynajmniej jednym sygnałem elektrycznym, za pomocą działającego na kotwicę elektromagnesu, charakteryzuje się tym, że dla uruchomienia nastawnika, popychacz zamocowany jest przesuwnie w kierunku zgodnym z kierunkiem odchylenia w obudowie kotwicy elektromagnesu, i połączony jest bezpośrednio z nastawnikiem.

Urządzenie według wynalazku zapewnia to, że poprzez nastawnik mogą być rozłączone styki, na przykład zasilania elektrycznego, i/albo mogą być zwarte styki, na przykład dla lampki ostrzegawczej, buczka ostrzegawczego lub podobnych.

Pozwała ono na wyeliminowanie dodatkowych części, takich, jak dźwignie zwrotne i osie przegubowe, a także umożliwia ograniczenie nakładów montażowych oraz uproszczenie montażu.

Element uruchamiający nastawnik ustalony jest łącznikiem zatrzaskowym, który można zwolnić zarówno za pomocą siły działającej bezpośrednio na nastawnik jak też poprzez uruchomienie kotwicy. Poza tym popychacz może działać bezpośrednio na kotwicę skosem i poruszyć ją w kierunku odmiennym od wzdłużnego kierunku popychacza uruchamiając nastawnik lub też zwalniając połączenie zatrzaskowe elementu uruchamiającego nastawnik z częścią konstrukcyjną. Popychacz może być jednoczęściowy albo wieloczęściowy. Jednak szczególnie korzystne jest pokrywanie się kierunku ruchu popychacza z kierunkiem odchylenia kotwicy. Można wtedy uzyskać prostą i tanią konstrukcję z popychaczem i połączeniem zatrzaskowym.

Kabel przyłączeniowy może być zamocowany na całym elemencie sprężystym. Jednak dobrze jest zamocować ten kabel na końcu elementu sprężystego po stronie powierzchni stykowej. Do zamocowania można wykorzystać nit stykowy oraz można wyeliminować dodatkowe części mocujące, jak na przykład końcówka kablowa. Kabel przyłączeniowy można zamocować za pośrednictwem przekładki blaszanej albo korzystnie bez takiej przekładki wprost na elemencie sprężystym. Poza tym zaletą zamocowania na końcu po stronie powierzchni stykowej jest to, że elektryczny kabel przyłączeniowy styka się tylko z obrzeżem elementu sprężystego. Tak więc element sprężysty nie musi być elementem przewodzącym prąd i może być wykonany z tańszego materiału i zwłaszcza poprzez element sprężysty na dużej powierzchni może być dobrze odprowadzane ciepło na dużej powierzchni.

Jeżeli ruch nastawiania jest prostopadły do powierzchni taśmy sprężynującej tworzącej element sprężysty, to może nie być prowadzenia w kierunku ruchu nastawiania elementu sprężystego i element ten można wykorzystać do prowadzenia elementu uruchamiającego nastawnik. Poza tym, taśmę sprężynującą można korzystnie zamocować na obudowie wyłącznika bezpieczeństwa, a kabel przyłączeniowy na taśmie sprężynującej. Zamiast tej taśmy można jednak zastosować również spłaszczony na jednym albo na obu końcach drut sprężynujący albo inny uznany przez specjalistę za celowy element sprężysty. Żeby ułatwić i przyspieszyć montaż bez dodatkowych części, mocuje się korzystnie element sprężysty za pośrednictwem zatrzasku na obudowie wyłącznika bezpieczeństwa.

Za pomocą elementu uruchamiającego można elementy sprężyste odsuwać od powierzchni stykowych i/albo doprowadzać do tych powierzchni, na przykład dla lampki ostrzegawczej. W porów4

PL 195 407 B1 naniu z wahaczem odłączeniowym można zaoszczędzić za pomocą suwaka dodatkowe elementy przegubowe oraz zredukować nakłady montażowe.

W rozwiązaniu według wynalazku, kotwica może łatwo poruszać się mimo zazębienia z elementem uruchamiającym. Po włączeniu elektromagnesu i przyciągnięciu kotwicy dochodzi ona z impetem do elementu uruchamiającego. Można więc wykorzystać energię kinetyczną kotwicy i zredukować pochodzącą od elektromagnesu siłę wyłamującą. Elektromagnes może być mniejszy, lżejszy i tańszy. Poza tym można korzystnie dopasować do siebie materiały elementów łącznika zatrzaskowego.

Żeby zapewnić zawsze dobre umocowanie kabli przyłączeniowych i zaoszczędzić na izolacji tych kabli, na obudowie wyłącznika bezpieczeństwa i/albo na osłonie umieszczone są prowadnice i/albo kanały dla co najmniej dwóch kabli przyłączeniowych. Kable te mogą być umocowane oddzielnie i można uzyskać wysokie bezpieczeństwo, w szczególności z osłoną. Poza tym można uniknąć obciążenia tych kabli przez inne części konstrukcyjne, co mogłoby wpływać niekorzystnie na styki. Prowadnice i/albo kanały są wykonane korzystnie jako jedna część z obudową i/albo z osłoną, co pozwala zaoszczędzić na elementach konstrukcyjnych i ograniczyć nakłady montażowe.

Chłodzenie może odbywać się małym kosztem poprzez konwekcję. Żeby ułatwić dopływ zimnego powietrza, obudowa i/albo osłona ma ponadto w dolnej strefie przynajmniej jeden otwór.

Wyłącznik bezpieczeństwa jest wykonywany szczególnie efektywnie i łatwo z obudową z tworzywa sztucznego, na której korzystnie w jednej operacji technologicznej można wykonać wtryskowe prowadnice dla kabli przyłączeniowych, uchwyty dla przyłączy, zamocowania dla elektromagnesów. Pozwala to zaoszczędzić na dodatkowych częściach konstrukcyjnych i na montażu.

Dzięki trwałemu połączeniu kotwicy z elektromagnesem kotwicę i elektromagnes można wykonać oddzielnie, wstępnie zmontować, sprawdzić ich działanie i jako zamknięty podzespół dostarczyć użytkownikowi. Pozwala to skrócić i ułatwić końcowy montaż wyłącznika bezpieczeństwa.

Rozwiązanie według wynalazku można zastosować w różnych urządzeniach, w których specjalista uzna celowość takiego wykorzystania, w szczególności w grzejnikach przepływowych, które są chronione wyłącznikiem bezpieczeństwa przed zbyt wysokim ciśnieniem i przed zbyt wysoką temperaturą.

Urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa według wynalazku w przykładzie wykonania zostało przedstawione na rysunku.

Rysunek ukazuje przekrój wyłącznika bezpieczeństwa 10 nie przedstawionego tu bliżej grzejnika przepływowego. Wyłącznik bezpieczeństwa 10ma nastawnik 12, który jest uruchamiany sygnałem mechanicznym za pomocą przesuwającego się w kierunku wzdłużnym 14 popychacza 16 oraz sygnałem elektrycznym z nie przedstawionego tu bliżej łącznika bimetalowego za pomocą elektromagnesu 20 działającego na kotwicę 18.

Zgodnie z wynalazkiem kierunek ruchu 14 popychacza 16 zgadza się z kierunkiem odchylenia 22 kotwicy 18 i popychacz 16 działa bezpośrednio na kotwicę 18.

Częściowo przedstawiony kabel przyłączeniowy 34 jest zamocowany na naprężonym wstępnie elemencie sprężystym 24 wykonanym z taśmy sprężynującej. Element 24 na jednym końcu 52 jest zamocowany poprzez połączenie zatrzaskowe 50 na wykonanej z tworzywa sztucznego obudowie 42 wyłącznika bezpieczeństwa 10, a na drugim końcu 32 działa swoją siłą naprężającą 26 na powierzchnię stykową 28. Obok elementu sprężystego 24 są umieszczone nie przedstawione tu bliżej dwa dalsze elementy sprężyste, na których jest zamocowany każdorazowo kabel przyłączeniowy następnej fazy. Opis elementu 24 dotyczy także nie przedstawionych tu elementów sprężystych.

Elementy sprężyste 24 mogą być odsuwane razem od powierzchni stykowych 28 za pośrednictwem przesuwającego się prostopadle do powierzchni stykowej 28 i naciskanego sprężyną 54 w kierunku ruchu nastawiania 38 suwaka nastawnika 12. Ruch nastawiania 38 ma kierunek prostopadły do powierzchni taśmy sprężynującej, dzięki czemu może nie być prowadzenia elementów sprężystych 24. Każdy z kabli przyłączeniowych 34 na końcu 32 po stronie powierzchni stykowej 28 jest zamocowany nitem stykowym 36 na elemencie sprężystym 24 poprzez przekładkę blaszaną 48. Elementy sprężyste 24 zapewniają docisk do powierzchni stykowych 28 z jednakową w przybliżeniu siłą 26 dając w ten sposób pewny styk.

W razie wystąpienia zbyt wysokiego ciśnienia w grzejniku przepływowym, suwak 16 przesuwa się w kierunku 14 i naciska na kotwicę 18, która jest połączona trwale przegubowo z elektromagnesem 20 poprzez pałąk 56. Kotwica 18 swoim końcem po stronie popychacza 16 przekręca się w kierunku 22do elektromagnesu 20, a końcem skierowanym ku elementowi sprężystemu 24 przemieszcza się w kierunku 58 suwaka 30. Następuje zwolnienie połączenia zatrzaskowego 40 między suwakiem 30 i obudową 42 wyłącznika bezpieczeństwa 10. Sprężyna naciskowa 54 powoduje ruch nastawiania 38 i suwak 30 odrywa elementy sprężyste 24 z ich nitami stykowymi 36 od powierzchni stykowych 28.

PL 195 407 B1

W przypadku zbyt wysokiej temperatury w grzejniku przepływowym łącznik bimetalowy wytwarza sygnał elektryczny i uaktywnia elektromagnes 20, który przyciąga z impetem kotwicę 18 ku suwakowi 30. Następuje zwolnienie połączenia zatrzaskowego 40 między suwakiem 30 i obudową 42 i suwak 30 odrywa elementy sprężyste 24 z ich nitami stykowymi 36 od powierzchni stykowych 28.

Aby zapewnić zawsze dobre zamocowanie kabli przyłączeniowych 34 i zaoszczędzić na izolacji kabli 34, na obudowie 42 wykonane są wtryskowo z tworzywa sztucznego prowadnice 44, 46 dla kabli przyłączeniowych 34.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa z przynajmniej jednym kablem przyłączeniowym, z umieszczonym w obudowie nastawnikiem, który jest uruchamiany przynajmniej jednym sygnałem mechanicznym, za pomocą popychacza przesuwnego w kierunku wzdłużnym oraz przynajmniej jednym sygnałem elektrycznym, za pomocą działającego na kotwicę elektromagnesu, znamienne tym, że dla uruchomienia nastawnika (12) wyłącznika bezpieczeństwa (10) popychacz (16) zamocowany jest przesuwnie w kierunku zgodnym z kierunkiem odchylenia (22) w obudowie (42) kotwicy (18) elektromagnesu i połączony jest bezpośrednio z kotwicą (18).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w wyłączniku bezpieczeństwa (10) przynajmniej jeden kabel przyłączeniowy (34) jest połączony z przynajmniej jednym wstępnie naprężonym elementem sprężystym (24), dociśniętym do powierzchni stykowej (28).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że kabel przyłączeniowy (34) jest zamocowany na elemencie sprężystym (24) na jego końcu (32) po stronie powierzchni stykowej (28).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że kabel przyłączeniowy jest zamocowany bezpośrednio na elemencie sprężystym (24).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że kabel przyłączeniowy (34) jest zamocowany na elemencie sprężystym (24) za pomocą nitu stykowego (36).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że element sprężysty (24) jest wykonany z taśmy sprężynującej, i jest ruchomy w kierunku ruchu nastawiania (38) skierowanym prostopadle do powierzchni taśmy sprężynującej za pomocą elementu uruchamiającego (30) nastawnika (12).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że element sprężysty (24) na drugim końcu jest zamocowany za pomocą połączenia zatrzaskowego (50) na obudowie (42) wyłącznika bezpieczeństwa (10).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że element uruchamiający (30) nastawnika (12) ma postać suwaka, którego przynajmniej jedna część składowa ruchu skierowana jest prostopadle do powierzchni stykowej (28).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że element uruchamiający (30) nastawnika (12) jest połączony połączeniem zatrzaskowym (40) z oddzielonym od kotwicy (18) elementem konstrukcyjnym wyłącznika bezpieczeństwa (10).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na obudowie (42) wyłącznika bezpieczeństwa (10) są umieszczone prowadnice (44, 46) dla co najmniej dwóch kabli przyłączeniowych.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na obudowie (42) wyłącznika bezpieczeństwa (10) są umieszczone kanały dla co najmniej dwóch kabli przyłączeniowych.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (42) w stanie zamontowania wyłącznika bezpieczeństwa (10) ma w górnej strefie przynajmniej jeden otwór do odprowadzania nagrzanego powietrza, przy czym obudowa (42) wyłącznika bezpieczeństwa (10) jestz tworzywa sztucznego.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kotwica (18) jest połączona w sposób nierozłączny z elektromagnesem (20).
14. 14. Urządzenie z wyłącznikiem bezpieczeństwa z przynajmniej jednym kablem przyłączeniowym, z umieszczonym w obudowie nastawnikiem, który jest uruchamiany przynajmniej jednym sygnałem mechanicznym, za pomocą popychacza przesuwnego w kierunku wzdłużnym oraz przynajmniej jednym sygnałem elektrycznym, za pomocą działającego na kotwicę elektromagnesu, znamienne tym, że dla uruchomienia nastawnika (12), popychacz (16) zamocowany jest przesuwnie w kierunku zgodnym z kierunkiem odchylenia (22) w obudowie (42) kotwicy (18) elektromagnesu i połączony jest bezpośrednio z nastawnikiem (12).