DE19525313C2 - Mehrpoliger Sicherheitsabschalter - Google Patents
Mehrpoliger SicherheitsabschalterInfo
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
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Description
Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen
Sicherheitsabschalter, beispielsweise für ein
elektrisches Wasserheizgerät, mit einem von einem
Fühlerelement antreibbaren Auslöseglied, das bei
Überschreiten eines Grenzwerts einen Kontaktsatz öffnet.
Nach der DE-PS 11 65 723 ist ein derartiger
Sicherheitsabschalter als Schnappschaltwerk ausgebildet.
Der Schnappmechanismus ist in seiner Abstimmung
vergleichsweise kompliziert. Ein definierter Schaltpunkt
ist schwer zu erreichen.
In der DE 26 41 622 A1 ist ein Übertemperaturschalter
beschrieben. Das Auslöseglied arbeitet mit einem
Schwenkhebel zusammen, der einen beträchtlichen Bauraum
beansprucht.
In dem DE-GM 16 93 886 ist ein flüssigkeitsgefüllter
Temperaturbegrenzer gezeigt, der mit einer
Rastvorrichtung an der Schaltstange arbeitet. Definierte
Schalt- und Kontaktverhältnisse sind nur schwer zu
erreichen. Eine Einstellmöglichkeit ist nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sicherheitsabschalter
der eingangs genannten Art mit definierten bzw.
definierbaren Schalt- und Kontaktverhältnissen bei
einfachem Aufbau zu schaffen.
Der erfindungsgemäße Sicherheitsabschalter zeichnet sich
dadurch aus, daß das Auslöseglied mit einer Auslösefeder
axial belastet ist und eine Auslösekurve aufweist, daß in
der Einschaltstellung des Kontaktsatzes ein radial
verschieblicher Sperrbolzen eine Schalthülse an einer
Durchbrechung gegen die Kraft einer gespannten
Schaltfeder blockiert hält, wobei der Sperrbolzen in die
Bewegungsbahn der Auslösekurve ragt, und daß bei einer
axialen Verschiebung des Auslösegliedes gegen die Kraft
der Auslösefeder die Auslösekurve den Sperrbolzen so
verschiebt, daß die Schalthülse unter der Kraft der
Schaltfeder den Kontaktsatz öffnet.
Durch die Gestaltung der Auslösefeder und der
Auslösekurve läßt sich der Schaltpunkt festlegen. Durch
die Gestaltung der Schaltfeder wird die Schaltkraft
bestimmt, mit der der Kontaktsatz geöffnet wird.
Vorzugsweise ist die Auslösefeder wesentlich schwächer
als die Schaltfeder. Dadurch ist ein Verstärkereffekt
erreicht. Es lassen sich dabei hohe Schaltleistungen,
beispielsweise 400 V, 40 A, schalten. Als Fühlerelemente
lassen sich verschiedene Fühler, beispielsweise
Wasserdruckfühler, Dampfdruckfühler, Ausdehnungsfühler,
wie Flüssigkeitsausdehnungsfühler und/oder magnetische Antriebe, verwenden.
Vorzugsweise ist der Sicherheitsabschalter aus einem
ersten Bauelement, in dem die Schalthülse, das
Auslöseglied und der Sperrbolzen gelagert sind, und aus
einem zweiten Bauelement zusammengesetzt, in dem der
Kontaktsatz angeordnet ist, wobei im zweiten Bauelement
ortsfeste Kontaktbügel und ein axial verschieblicher
Kontaktträger für bewegliche Kontaktzungen gelagert sind,
die durch einen Kontaktfedersatz gegen die Kontaktbügel
gedrückt sind, und der verschiebliche Kontaktträger
bildet einen der Schalthülse zugeordneten Anschlag.
Dadurch ist es möglich, das erste Bauelement und das
zweite Bauelement getrennt vorzufertigen und im Hinblick
auf die jeweiligen Schaltkriterien zu prüfen bzw.
einzustellen. Es können mit gleichen ersten Bauelementen
unterschiedliche zweite Bauelemente kombiniert werden und
mit gleichen ersten Bauelementen können unterschiedliche
Fühlerelemente verbunden werden. Dabei ist eine
weitgehend automatische Montage möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Sicherheitsabschalters
längs der Linie I-I nach Fig. 2,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II nach
Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III nach
Fig. 1,
Fig. 4 eine Aufsicht in Richtung des Pfeiles IV in
Fig. 1,
Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht im
Abschaltzustand und
Fig. 6 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht mit
verschiedenen Fühlerelementen.
Der Sicherheitsabschalter ist aus einem ersten
Bauelement (1) (Auslöseelement), einem zweiten
Bauelement (2) (Schaltkopf) und aus einem Fühlerelement (3)
axial zusammengesetzt. Die genannten Elemente (1, 2, 3) sind
mit Schrauben (1') zusammengehalten.
In einem Grundkörper (4) des Auslöseelements (1) ist eine
Schalthülse (5) axial verschieblich geführt. Zwischen
einem Anschlagrand (6) der Schalthülse (5) und dem
Grundkörper (4) ist eine Schaltfeder (7) eingespannt. In
der Schalthülse (5) erstreckt sich ein Auslöseglied (8),
welches eine Einstellschraube (9) mit einer Mutter (10)
aufweist. Auf die Einstellschraube (10) ist eine
Auslösehülse (11) gesteckt. Die Auslösehülse (11) ist
mittels einer Auslösefeder (12), die sich an der
Schalthülse (5) abstützt, gegen die Mutter (10) gedrückt.
An der Auslösehülse (11) ist eine Auslösekurve (13)
ausgebildet.
Im Grundkörper (4) ist ein radial verschieblicher
Sperrbolzen (14) geführt, der mit einer Sperrbolzenfeder
(15) belastet ist. Ein gewölbter Kopf (16) des
Sperrbolzens (14) greift in der in Fig. 1 dargestellten
Einschaltstellung durch eine Durchbrechung (17) der
Schalthülse (5) und ragt in die Bewegungsbahn der
Auslösekurve (13). Die Durchbrechung (17) ist mit einer
Schräge (18) versehen.
Der Schaltkopf (2) weist einen Grundkörper (19) auf, auf
dem am Umfang verteilt sechs gleiche Kontaktbügel (20)
radial aufgesteckt sind (vgl. Fig. 1, 2, 4). Gegen
seitliches Herausrutschen sind die Kontaktbügel (20)
mittels eines Außenrings (21) gesichert, welcher axial auf
den Grundkörper (19) aufgesetzt ist. Durch eine
eingeschnappte Kunststoffscheibe (22) ist der
Schaltkopf (2) gegenüber dem Auslöseelement (1) abgetrennt.
Im Grundkörper (19) ist axial verschieblich ein
Kontaktträger (23) gelagert. An diesem sind drei
bewegliche Kontaktzungen (24) gelagert, mit denen jeweils
ein Paar von Kontaktbügeln (20) verbindbar ist. Die
Kontaktzungen (24) stützen sich über einen
Kontaktfedersatz (25) am Grundkörper (19) ab. Mit den
Kontaktzungen (24) sind die jeweils innenliegenden
Schenkel (26) der Kontaktbügel (20) verbindbar. An den
außenliegenden Schenkeln (27) sind Gewinde (28) für
Anschlußmuttern vorgesehen (vgl. Fig. 1, Fig. 4).
Der verschiebliche Kontaktträger (23) bildet einen
Anschlag (29), der dem Anschlagrand (6) der Schalthülse (5)
zugeordnet ist. Eine Öffnung des Kontaktträgers (23),
durch die der Kopf der Einstellschraube (9) zugänglich
ist, ist mit einem Blindstopfen (30) verschließbar.
Das Fühlerelement (3) ist beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 eine Druckdose, deren Membran (31) bei einem
Überdruck im System auf das Auslöseglied (8), speziell die
Einstellschraube (9), einwirkt. Es kann jedoch auch ein
anderes Fühlerelement vorgesehen sein, beispielsweise ein
temperaturabhängiges Ausdehnungselement. Dieses kann über
ein Hebelsystem auf das Auslöseglied (8) einwirken. Es ist
auch möglich, eine elektromagnetische Auslösung
vorzusehen.
In Fig. 6 sind zwei Fühlerelemente (3, 3') axial
hintereinander angeordnet. Das Fühlerelement (3') arbeitet
mit einem Elektromagneten (32) und einem Schaltstößel (33),
der zwischen dem Auslöseglied (8) und der Membran (31)
steht. Wird der Elektromagnet (32) durch ein Signal
erregt, dann betätigt sein Schaltstößel (33) das
Auslöseglied (8), das über den Schaltstößel (33) auch
betätigt wird, wenn die Membran (31) ausgelenkt wird.
Durch Drehen der Einstellschraube (9) läßt sich das
Auslöseglied (8) an das jeweilige Fühlerelement (3)
anpassen.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Sicherheitsabschalters
ist im wesentlichen folgende:
In den Fig. 1, 3 und 6 ist die Einschaltstellung gezeigt.
In dieser Stellung blockiert der Sperrbolzen (14) die
Schalthülse (5), die unter der Spannung der Schaltfeder (7)
steht, indem der Sperrbolzen (14) in die Durchbrechung (17)
eingreift. Der Anschlag (29) des Kontaktträgers (23) ist
vom Anschlagrand (6) der Schalthülse (5) axial frei. Der
Kontaktfedersatz (25) drückt die beweglichen Kontaktzungen
(24) gegen die Kontaktbügel (20). Die Kontaktkraft ist
dabei durch den Kontaktfedersatz (25) bestimmt und
unabhängig von den anderen Federn. Die Federkraft der
Schaltfeder (7) ist größer als die des Kontaktfedersatzes
(25). Die Federkraft der Auslösefeder (12) ist kleiner als
die der Schaltfeder (7).
Bei einer Beaufschlagung des Auslösegliedes (8), speziell
der Einstellschraube (9) durch die Membran (31), wird die
Einstellschraube (9) und damit auch die Auslösehülse (11)
gegen die Kraft der Auslösefeder (12) verschoben. Die
Auslösekurve (13) der Auslösehülse (11) drückt dabei gegen
den Kopf (16) des Sperrbolzens (14). Dieser wird dadurch
radial nach außen geschoben. Von der Schräge (18) der
Durchbrechung (17) wird dann der Kopf (16) unter der Kraft
der Schaltfeder (7) weiter nach außen geschoben, so daß
die Schalthülse (5) frei wird und dann unter der Kraft der
Schaltfeder (7) mit ihrem Anschlagrand (6) auf den Anschlag
(29) des Kontaktträgers (23) trifft. Der Kontaktträger (23)
hebt dann die Kontaktzungen (24) gegen die Kraft des
Kontaktfedersatzes (25) von den Kontaktbügeln (20) ab,
wodurch der Abschaltzustand erreicht ist (vgl. Fig. 5).
Auch wenn die Membran (31) zurückgeht, bleibt dieser
Zustand bestehen (vgl. Fig. 5).
Das beschriebene Abschalten ist durch eine Störung
veranlaßt. Ist die Störung behoben, dann kann manuell die
Rückstellung erfolgen. Es wird hierfür beim Blindstopfen
(30) auf den verschieblichen Kontaktträger (23) gedrückt,
bis der Sperrbolzen (14) unter der Kraft der
Sperrbolzenfeder (15) durch die Durchbrechung (17) greift.
Claims (15)
1. Mehrpoliger Sicherheitsabschalter, beispielsweise für
ein elektrisches Wasserheizgerät, mit einem von einem
Fühlerelement antreibbaren Auslöseglied, das bei
Überschreiten eines Grenzwerts einen Kontaktsatz öffnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslöseglied (8) mit einer Auslösefeder (12) axial
belastet ist und eine Auslösekurve (13) aufweist, daß in
der Einschaltstellung des Kontaktsatzes (20, 24) ein radial
verschieblicher Sperrbolzen (14) eine Schalthülse (5) an
einer Durchbrechung (17) gegen die Kraft einer gespannten
Schaltfeder (7) blockiert hält, wobei der Sperrbolzen (14)
in die Bewegungsbahn der Auslösekurve (13) ragt, und daß
bei einer axialen Verschiebung des Auslösegliedes (8)
gegen die Kraft der Auslösefeder (12) die Auslösekurve (13)
den Sperrbolzen (14) so verschiebt, daß die Schalthülse (5)
unter der Kraft der Schaltfeder (7) den Kontaktsatz (20, 24)
öffnet.
2. Sicherheitsabschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslöseglied (8) eine mit einem Gewinde (9) axial
einstellbare Auslösehülse (11) aufweist, an der die
Auslösekurve (13) ausgebildet ist.
3. Sicherheitsabschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslösefeder (12) zwischen der Schalthülse (5) und
der Auslösehülse (11) abgestützt ist.
4. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Rand der Durchbrechung (17) eine Schräge (18)
ausgebildet ist, die mit dem Sperrbolzen (14)
zusammenwirkt.
5. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrbolzen (14) mittels einer Sperrbolzenfeder
(15) radial beaufschlagt ist.
6. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sperrbolzen (14) einen gewölbten Kopf (16)
aufweist, der mit der Auslösekurve (13) zusammenwirkt.
7. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkraft der Auslösefeder (12) kleiner als die
der Schaltfeder (7) ist.
8. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er aus einem ersten Bauelement (1), in dem die
Schalthülse (5), das Auslöseglied (8) und der Sperrbolzen
(14) gelagert sind, und aus einem zweiten Bauelement (2)
koaxial zusammengesetzt ist, in dem der Kontaktsatz
(20, 24) angeordnet ist, wobei im zweiten Bauelement (2)
ortsfeste Kontaktbügel (20) und ein axial verschieblicher
Kontaktträger (23) für bewegliche Kontaktzungen (24)
gelagert ist, die durch einen Kontaktfedersatz (25) gegen
die Kontaktbügel (20) gedrückt sind, und daß der
verschiebliche Kontaktträger (23) einen der Schalthülse (5)
zugeordneten Anschlag (29) bildet.
9. Sicherheitsabschalter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkraft der Schaltfeder (7) größer als die des
Kontaktfedersatzes (25) ist.
10. Sicherheitsabschalter nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem ersten Bauelement (1) und dem zweiten
Bauelement (2) eine Trennscheibe (22) angeordnet ist.
11. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Bauelement (2) einen Grundkörper (19)
aufweist, in dem der Kontaktträger (23) axial
verschieblich gelagert ist und auf den die Kontaktbügel
(20) radial am Umfang verteilt axial fest aufgeschoben
sind, daß das zweite Bauelement (2) einen Außenring (21)
aufweist, der die Kontaktbügel (20) radial fixiert und daß
die Kontaktbügel (20) auf der dem ersten Bauelement (1)
abgewandten Seite kontaktierbar sind.
12. Sicherheitsabschalter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei Kontaktbügeln (20) eine bewegliche
Kontaktzunge (24) zugeordnet ist.
13. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß im zweiten Bauelement (2) eine axiale Öffnung zur
Einstellung des Auslösegliedes (8) vorgesehen ist.
14. Sicherheitsabschalter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fühlerelement (3) koaxial an dem ersten Bauelement
(1), gegenüber dem zweiten Bauelement (2), befestigt ist.
15. Sicherheitsabschalter nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fühlerelement (3) mit einem Hebel oder einer
Membran (31) und/oder einem elektromagnetischen Antrieb
(32, 33) auf das Auslöseglied (8) wirkt, wobei der Hebel
bzw. die Membran (31) wasserdruckabhängig,
dampfdruckabhängig oder temperaturabhängig auslenkbar
ist.
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DE1995125313 DE19525313C2 (de) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Mehrpoliger Sicherheitsabschalter |
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DE19525313A1 DE19525313A1 (de) | 1997-01-23 |
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Family
ID=7766590
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995125313 Expired - Fee Related DE19525313C2 (de) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Mehrpoliger Sicherheitsabschalter |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19525313C2 (de) |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
DE19919949C5 (de) * | 1999-04-30 | 2013-03-07 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vorrichtung mit einem Sicherheitsschalter |
DE10104438B4 (de) * | 2001-02-01 | 2007-06-14 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Mehrpoliger Sicherheitsabschalter mit einem Drucksensor |
DE102010024988B4 (de) * | 2010-06-24 | 2020-02-13 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Sicherheitsabschalter für einen Wassererhitzer und Wassererhitzer mit einem Sicherheitsabschalter |
DE102010041270B4 (de) * | 2010-09-23 | 2022-12-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Kompaktabzweig mit sicherungsbehaftetem Kurzschlusschutz |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1693886U (de) * | 1954-09-13 | 1955-02-24 | Licentia Gmbh | Fluessigkeitsgefuellter temperaturbegrenzer. |
DE2641622A1 (de) * | 1976-09-16 | 1978-03-23 | Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg | Eigenbruchsicherer uebertemperaturschalter |
-
1995
- 1995-07-12 DE DE1995125313 patent/DE19525313C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE19525313A1 (de) | 1997-01-23 |
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