WO2021219598A1 - Sicherheitsvorrichtung für elektrische geräte - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a safety device for emergency shutdown of an electric water heater or a heat pump.
- Safety devices for emergency shutdown of electric water heaters such as electric water heaters, are known from the prior art. Such safety devices establish a conductive connection between a contact arranged on a printed circuit board and a mating contact, and disconnect this connection in an emergency.
- DE 10 2017 000 438 A1 shows an embodiment of a known safety device 100 with a circuit board 110 and a contact carrier 120 listed thereon with a contact 122 arranged thereon in the form of a contact rivet.
- a carrier element 130 which receives the mating contact 132, is spring-mounted and movable relative to the contact 122 in order to establish a conductive connection between the contact and the mating contact or to separate them.
- the carrier element 130 with the mating contact 132 is received in a housing.
- the contact carrier 120 with the contact rivet 122 arranged thereon is soldered onto the circuit board 110 and makes contact with the mating contact 132 through an opening in the housing base.
- This known configuration of a safety device requires a high level of assembly effort when arranging the individual elements within the housing.
- the contact carriers must be placed very precisely on the circuit board in order to ensure exact contacting of the contacts protruding into the housing and the mating contacts located therein.
- a safety device for emergency shutdown of an electric water heater or a heat pump which has at least one contact pair with at least one first contact arrangement and at least one second contact arrangement, which are set up to supply the water heater or the heat pump with electricity in a contacted state to conduct, and in an open state to interrupt the power supply of the water heater or the heat pump, as well as a holding device for holding the second contact arrangement on a tie rod, wherein the tie rod is set up to release the holding device and the second contact arrangement from the first contact arrangement, to interrupt a power supply to the water heater or the heat pump.
- the safety device further comprises a housing, with a cover and a base element, the base element having guide elements and positioning elements which interact with corresponding counter-guide elements and counter-positioning elements of the cover.
- This specific design of the housing enables simple assembly of the safety device in that all components of the safety device are initially arranged in the cover and then secured in it by the base element.
- the guide and positioning elements as well as the corresponding counter-guide elements and counter-positioning elements ensure correct alignment between the base element and cover.
- the cover has guide pins as counter-guide elements.
- these guide pins can also be used to accommodate and guide other elements of the safety device, such as the accommodation of springs and / or a carrier element for the mating contacts that can be guided along the guide pins.
- guide pins In addition to guide pins, further guide elements such as projections or grooves can of course be provided in addition to these in order to ensure exact positioning between the cover and the base element.
- the base element has at least one wall element, which in the assembled state of the Safety device extends between two at least approximately parallel side walls of the cover.
- Such a wall element ensures that the side walls of the cover have a defined distance from one another. This is necessary to prevent the contact carrier moving in the cover from jamming between the side walls.
- additional stabilizing elements on the outside of the cover can be dispensed with, which enables the size of the safety device to be reduced.
- the safety device according to the invention it has at least two pairs of contacts and the at least one wall element of the base element is positioned between the at least two pairs of contacts. In addition to increasing the stability of the cover, such a wall element can reliably prevent an electric arc from occurring between two adjacent pairs of contacts and a sparkover.
- the safety device can therefore have three pairs of contacts, so that each of the three phases can be separated by the safety device in an emergency.
- the base element has two wall elements which are arranged such that a wall element is located between two adjacent pairs of contacts.
- the guide elements of the base element are integrated into the wall elements of the base element, the result is a simplified structure of the base element, which overall can lead to a reduction in the size of the safety device.
- the safety device has a circuit board on which the at least one first contact arrangement is arranged, it can furthermore be provided that the guide pins of the cover engage in corresponding receptacles in the circuit board.
- the first contact arrangement consists of a first and a second contact part, such as a contact rivet, and the second contact arrangement is formed by a double-angled contact bridge.
- the two contact parts forming the first contact arrangement can be two contact rivets which are arranged on the circuit board and come into contact with two points of the contact bridge.
- the contact bridge can also have special contact elements, such as contact rivets, at the points of contact with the contact rivets.
- the base element according to the invention has two wall elements aligned parallel to one another, it can furthermore be provided that a rod-shaped stabilizing element is arranged between them.
- a stabilizing element ensures that the distance between the two wall elements of the base element is not changed, for example during the assembly of the safety device, as a result of which guide elements also integrated in the wall elements maintain their defined position.
- the cover and the base element have pairs of interacting latching elements. In this way, the cover and the base element for securing the position of the components accommodated in the housing can be fixed to one another in order to then attach the housing to a circuit board. This leads to a further simplification of the assembly of the safety device.
- FIG. 1 a schematic representation of a safety device according to an exemplary embodiment of the present invention
- FIG. 2 a further schematic representation of the safety device according to Figure 1,
- FIG. 3 a sectional view of the safety device according to Figures 1 and 2 along the section line AA
- FIG. 4 a sectional view of the safety device according to FIGS. 1 and 2 along the section line BB,
- FIG. 5 a detail from the sectional view according to FIG. 4,
- FIG. 6 a schematic representation of the housing of the safety device according to FIGS. 1 and 2, and
- FIG. 7 a schematic representation of a safety device according to the prior art.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a safety device 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
- the safety device 1 comprises a housing 10 with a cover 20 and a base element 30, in which further components of the safety device 1, such as a tie rod 40, are housed, a coil 50 which actuates the tie rod 40, and a circuit board 60 on the top side 60a, the housing 10 with the other components of the safety device 1 is attached.
- the coil 50 is received in a coil carrier 52, which is arranged on the left-hand side of the housing 20 in FIG. 1 and at a distance from the upper side 60a of the circuit board 60.
- the cover 20 of the housing 10 has an upper side 20a, two side surfaces 20b that run parallel to one another and two end faces 20c that also run parallel to one another.
- two screw tubes 21 are also arranged, by means of which the cover 20 is fastened to the circuit board 60.
- two screws 21a are screwed from the underside 60b of the circuit board 60 through corresponding holes in the circuit board 60 into the screw tubes 21 (see FIG. 2).
- the cover 20 has two guide pins 22 which extend from the inside of the upper side 20a in the direction of the circuit board 60 (compare FIGS. 3 and 5).
- the guide pins 22 protrude beyond the side surfaces 20b and engage in positioning aids in the form of two
- positioning pins 20e are arranged, which further support a positionally accurate arrangement of the housing 10 on the circuit board 60.
- the positioning pins 20e do not protrude from the underside 60b of the circuit board 60, but are preferably flush with it.
- the positioning pins 20e arranged in the immediate vicinity of the screw tubes 21 also prevent the housing 10 from twisting or slipping on the circuit board 60, particularly when the screws 21a are tightened (compare FIGS. 2 and 3).
- the right side of the coil carrier 52 in FIG. 1 lies in a corresponding receptacle of the cover 20.
- the coil carrier 52 has a support element 54 which extends to the circuit board 60 and the coil carrier 52 with the coil 50 on the board 60 is supported.
- the support element 54 directed towards the circuit board 60 the latter is provided with a positioning element in the form of a pin 55 which extends through a corresponding hole in the circuit board 60 (compare FIGS. 2 and 3).
- the electrical connections 51 of the coil 50 are routed through the support element 54 to the underside 60b of the circuit board 60.
- the base element 30 consists essentially of two webs 32 arranged parallel to one another and two wall elements 33 connecting the ends of the webs 32 to one another, so that the base element has an at least approximately rectangular shape (see FIG. 5).
- the distance between the guide sleeves 34 corresponds to the distance between the guide pins 22 of the cover 20, so that they extend through the guide sleeves 34 in the assembled state.
- a rod-shaped stabilizing element 35 extends between the guide sleeves 34 and parallel to the webs 32.
- the side surfaces 20b of the cover 20 have recesses 20d at their lower edges, the shape and size of which correspond to the shape and size of the webs 32 of the base element 30, so that it is positively locked with the webs 32 in the recesses 20d can intervene.
- the ends of the webs 32 and the ends of the recesses 20d are provided with mutually corresponding bevels in order to further facilitate insertion of the base element 30 into the cover 20.
- the safety device 1 has three contact pairs 70, 80, 90. Each of these three contact pairs 70, 80, 90 has a first contact arrangement 71, 81, 91, each consisting of two contact rivets 71a, 71b, 81a arranged on the circuit board 60 , 81b, 91a, 91b, which rest with their head on the upper side 60a of the circuit board 60 and protrude from the lower side 60b with their shaft (compare FIG. 2).
- more or fewer contact pairs 70, 80, 90 can also be provided, with the cover 20 and base element 30 then being adapted accordingly.
- the safety device 1 it is possible to equip the safety device 1 without a middle contact pair, without the components having to be adapted. It is important here that the switch is loaded symmetrically in terms of force, so, for example, three contact pairs or two contact pairs are possible as equipment, whereby these must then be located on the outside.
- the contact pairs 70, 80, 90 also have a second contact arrangement 72, 82, 92, each of which is formed by a double unwound contact bridge 72a, 82a, 92a, so that each of these contact bridges 72a, 82a, 92a has two contact points for contacting the contact rivets 71a, 71b, 81a, 81b, 91a, 91b.
- the pair of contacts 80 can be seen in FIG.
- the second contact arrangement 82 in addition to the contact bridge 82a, can also have additional contact elements in the form of contact rivets 82b, 82c.
- the second contact arrangements 72, 92 also include, in addition to the contact bridges 72a, 92a, corresponding pairs of contact rivets 72b, 72c, 92b, 92c.
- the second contact arrangements 72, 82, 92 are resiliently held in a contact holder 94 by means of a spring 95.
- the contact holder 94 has an essentially cuboid base body 94a and an actuating pin 94b extending vertically upward therefrom.
- the actuating pin 94b extends through the tie rod 40 and further through an opening in the upper side 20a of the cover 20 (see FIG. 3).
- the base body 94a of the contact holder 94 has two vertical through openings 94c, which are aligned with the guide pins 22 of the cover 20, and along which the contact holder 94 for establishing and separating the connection between the first contact arrangement 71, 81, 91 and the second contact arrangement 72, 82, 92, is movable.
- the tie rod 40 is first inserted into the cover 20.
- the contact holder 94 with the counter-contacts 72, 82, 92 resiliently held therein is then placed in the cover 20 in such a way that the actuating pin 94a extends through the tie rod 40 and the opening in the cover 20.
- the contact holder 94 is guided along the guide pins 22, which extend through the through openings 94c of the contact holder 94.
- Two springs 95 can then be placed on the guide pins 22 and finally the base element 30 can be pushed onto the guide pins 22 in order to lock with the projections 24.
- the assembly thus created can then be placed on the upper side 60a of the circuit board 60 with the first contact arrangement 71, 81, 91 already fastened thereon and fastened to the circuit board 60 by means of the screws 21a.
- the contact holder 94 with the second contact arrangements 72, 82, 92 is pressed downward against the force of the springs 95 placed on the guide pin 22 and 22 in the housing 10 so that a conductive contact between the first contact arrangements 71, 81, 91 and the second contact arrangements 72, 82, 92 is made.
- the tie rod 40 is latched to the actuating pin 94b in such a way that it secures the contact holder 94 in this position.
- the tie rod 40 is actuated by the coil 50, whereby the latching between the tie rod 40 and the actuating pin 94 is released, and the contact holder 94 is moved away from the first contact arrangements 71, 81, 91 by spring force along the guide pins 22.
- FIG. 5 shows an enlarged detail from the sectional illustration corresponding to FIG. 4, with the contact pair 80. As can be seen in FIG. 5
- the arrow S shown in Figure 5 represents the current flow through the contact pair 80. As can be seen there, the current flows first through the contact rivet 81a of the first contact arrangement 81, the contact rivet 82b of the second contact arrangement 82 and further via the contact bridge 82a , the contact rivet 82c to the contact rivet 81b of the first contact arrangement 81.
- the wall elements 33 of the base element 30 ensure that the distance between the side walls 20b of the cover 20 is maintained, and in particular does not decrease, which prevents the contact holder 94 from dragging or jamming in the cover 20.
- the above-described configuration of the base element 30, the cover 20, and thus the entire safety device makes it possible to design the cover 20 more slender, since additional stabilizing elements for the cover 20 can be dispensed with.
- the housing 10 of the safety device 1 also facilitates, as described above, the assembly of the safety device 1, in particular by providing the guide pins 22 with the contact holder 94 guided thereon and the base element 30 that the contact holder 94 in the cover 20 of the housing 10 secures, and enables a final, precisely fitting assembly on the circuit board 60.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung (1) zum Notabschalten eines elektrischen Warmwasserbereiters oder einer Wärmepumpe, wobei die Sicherheitseinrichtung (1) wenigstens ein Kontaktpaar (70, 80, 90) mit wenigstens einer ersten Kontaktanordnung (71, 81, 91) und wenigstens einer zweiten Kontaktanordnung (72, 82, 92) aufweist, die dazu eingerichtet sind, in einem kontaktierten Zustand den Strom zur Versorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu leiten, und in einem geöffneten Zustand die Stromversorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu unterbrechen, sowie eine Haltevorrichtung (94) zum Halten der zweiten Kontaktanordnung (72, 82, 92) an einem Zuganker (40), wobei der Zuganker (40) dazu eingerichtet ist, die Haltevorrichtung (94) und die zweite Kontaktanordnung (72, 82, 92) von der ersten Kontaktanordnung (71, 81, 91) zu Iösen, um eine Stromversorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu unterbrechen. Die Sicherheitsvorrichtung (1) umfasst weiterhin ein Gehäuse (10), mit einem Deckel (20) und einem Basiselement (30), wobei das Basiselement (30) Führungselemente (34) und Positionierelemente (32) für den Deckel (20) aufweist, die mit hierzu korrespondierenden Gegenführungselementen (22) und Gegenpositionierelementen (20d) des Deckels (20) zusammenwirken.
Description
Sicherheitsvorrichtung für elektrische Geräte
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zum Notabschalten eines elektrischen Warmwasserbereiters oder einer Wärmepumpe.
Aus dem Stand der Technik sind Sicherheitsvorrichtungen zum Notabschalten elektrischer Warmwasserbereiter, wie elektrische Durchlauferhitzer, bekannt. Solche Sicherheitsvorrichtungen stellen eine leitfähige Verbindung zwischen einem auf einer Leiterplatine angeordneten Kontakt und einem Gegenkontakt her, und trennen diese Verbindung im Notfall.
DE 10 2017 000 438 A1 zeigt eine Ausführungsform einer bekannten Sicherheitsvorrichtung 100 mit einer Platine 110 und einem darauf aufgelisteten Kontaktträger 120 mit einem daran angeordneten Kontakt 122 in Form eines Kontaktniets. Ein Trägerelement 130, welches den Gegenkontakt 132 aufnimmt, ist federgelagert relativ zum Kontakt 122 bewegbar, um eine leitfähige Verbindung zwischen Kontakt und Gegenkontakt herzustellen bzw. diese zu trennen. Das Trägerelement 130 mit dem Gegenkontakt 132 ist in einem Gehäuse aufgenommen. Der Kontaktträger 120 mit dem daran angeordneten Kontaktniet 122 ist dagegen auf der Platine 110 aufgelötet und kontaktiert den Gegenkontakt 132 durch eine Öffnung im Gehäuseboden. Diese bekannte Ausgestaltung einer Sicherheitsvorrichtung erfordert einen hohen Montageaufwand bei der Anordnung der einzelnen Elemente innerhalb des Gehäuses. Zudem müssen die Kontaktträger auf der Platine sehr präzise platziert werden, um eine exakte Kontaktierung der in das Gehäuse ragenden Kontakte und darin befindlichen Gegenkontakte sicherzustellen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Sicherheitsvorrichtung zum Notabschalten eines elektrischen Warmwasserbereiters oder einer Wärmepumpe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsvorrichtung zum Notabschalten eines elektrischen Warmwasserbereiters oder einer Wärmepumpe gelöst, die wenigstens ein Kontaktpaar mit wenigstens einer ersten Kontaktanordnung und wenigstens einer zweiten Kontaktanordnung aufweist, die dazu eingerichtet sind, in einem kontaktierten Zustand den Strom zur Versorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu leiten, und in einem geöffneten Zustand die Stromversorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu unterbrechen, sowie eine Haltevorrichtung zum Halten der zweiten Kontaktanordnung an einem Zuganker, wobei der Zuganker dazu eingerichtet ist, die Haltevorrichtung und die zweite Kontaktanordnung von der ersten Kontaktanordnung zu lösen, um eine Stromversorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu unterbrechen. Die Sicherheitsvorrichtung umfasst weiterhin ein Gehäuse, mit einem Deckel und einem Basiselement, wobei das Basiselement Führungselemente und Positionierelemente aufweist, die mit hierzu korrespondierenden Gegenführungselementen und Gegenpositionierelementen des Deckels Zusammenwirken.
Diese spezifische Ausgestaltung des Gehäuses ermöglicht eine einfache Montage der Sicherheitsvorrichtung, in dem zunächst alle Komponenten der Sicherheitsvorrichtung im Deckel angeordnet und anschließend durch das Basiselement darin gesichert werden. Die Führungs- und Positionierelemente sowie die hierzu korrespondierenden Gegenführungselemente und Gegenpositionierelemente stellen eine korrekte Ausrichtung zwischen Basiselement und Deckel sicher.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Deckel Führungsstifte als Gegenführungselemente aufweist. Diese Führungsstifte können neben einer exakten Positionierung des Basiselements relativ zum Deckel auch der Aufnahme und Führung von weiteren Elementen der Sicherheitsvorrichtung dienen, wie beispielsweise der Aufnahme von Federn und/oder eines Trägerelements für die Gegenkontakte, das entlang der Führungsstifte geführt sein kann.
Neben Führungsstiften können, zusätzlich zu diesen, selbstverständlich weitere Führungselemente, wie Vorsprünge oder Nuten vorgesehen sein, um eine exakte Positionierung zwischen Deckel und Basiselement sicherzustellen.
In einer weiterhin erfindungsgemäßen Ausführung kann vorgesehen sein, dass das Basiselement wenigstens ein Wandelement aufweist, das sich im montierten Zustand der
Sicherheitsvorrichtung zwischen zwei zumindest annähernd parallelen Seitenwänden des Deckels erstreckt.
Ein solches Wandelement stellt sicher, dass die Seitenwände des Deckels einen definierten Abstand zueinander aufweisen. Dies ist notwendig, um ein Verklemmen des sich im Deckel bewegenden Kontaktträgers zwischen den Seitenwänden zu verhindern. Durch das Vorsehen eines solchen Wandelements, welches die Formstabilität des Deckels erhöht, kann auf zusätzliche Stabilisierungselemente an der Außenseite des Deckels verzichtet werden, womit eine Reduzierung der Größe der Sicherheitsvorrichtung ermöglicht wird. In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung weist diese wenigstens zwei Kontaktpaare auf und das wenigstens eine Wandelement des Basiselements ist zwischen den wenigstens zwei Kontaktpaaren positioniert. Zusätzlich zu einer erhöhten Stabilität des Deckels kann ein solches Wandelement das Entstehen eines Lichtbogens zwischen zwei benachbarten Kontaktpaaren sowie einen Funkenüberschlag sicher verhindern.
Üblicherweise werden elektrische Geräte mit hoher Leistungsaufnahme, wie beispielsweise Warmwasserbe reifer oder Wärmepumpen an ein Drei-Phasen- Wechselspannungsnetz angeschlossen. Daher kann die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung drei Kontaktpaare aufweisen, so dass jede der drei Phasen im Notfall durch die Sicherheitsvorrichtung getrennt werden kann. In diesem Fall besitzt das Basiselement zwei Wandelemente, die so angeordnet sind, dass sich zwischen zwei benachbarten Kontaktpaaren ein Wandelement befindet.
Sind die Führungselemente des Basiselements in die Wandelemente des Basiselements integriert, ergibt sich ein vereinfachter Aufbau des Basiselements, der insgesamt zu einer Verringerung der Größe der Sicherheitsvorrichtung führen kann.
Besitzt die Sicherheitsvorrichtung eine Platine, auf welcher die wenigstens eine erste Kontaktanordnung angeordnet ist, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Führungsstifte des Deckels in hierzu korrespondierende Aufnahmen in der Platine eingreifen. Hierdurch ist eine exakte Ausrichtung des Gehäuses auf der Platine möglich, die eine genaue Positionierung der ersten und zweiten Kontaktanordnungen zueinander sicherstellt.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung besteht die erste Kontaktanordnung aus einem ersten und einem zweiten Kontaktteil, wie einem Kontaktniet, und die zweite Kontaktanordnung ist durch eine zweifach abgewinkelte Kontaktbrücke gebildet. Die beiden die erste Kontaktanordnung bildenden Kontaktteile können dabei zwei auf der Platine angeordnete Kontaktniete sein, die mit zwei Punkten der Kontaktbrücke in Kontakt treten. Alternativ hierzu kann die Kontaktbrücke an den Berührungspunkten zu den Kontaktnieten ebenfalls spezielle Kontaktelemente, wie Kontaktniete, aufweisen.
Weist das erfindungsgemäße Basiselement zwei zueinander parallel ausgerichtete Wandelemente auf, kann weiterhin vorgesehen sein, dass zwischen diesen ein stabförmiges Stabilisierungselement angeordnet ist. Ein solches Stabilisierungselement stellt sicher, dass der Abstand der beiden Wandelemente des Basiselements nicht verändert wird, beispielsweise während der Montage der Sicherheitsvorrichtung, wodurch ebenfalls in die Wandelemente integrierte Führungselemente ihre definierte Position beibehalten. In der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Deckel und das Basiselement Paare von zusammenwirkenden Rastelementen aufweisen. Hierdurch können der Deckel und das Basiselement zur Sicherung der Position der im Gehäuse untergebrachten Komponenten miteinander fixiert werden, um das Gehäuse anschließend auf einer Platine anzubringen. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung der Montage der Sicherheitsvorrichtung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen werden im Folgenden mit Verweis auf die beigefügten Figuren beschrieben.
Hierbei zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer Sicherheitsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 2: eine weitere schematische Darstellung der Sicherheitsvorrichtung nach Figur 1 ,
Figur 3: eine Schnittdarstellung der Sicherheitsvorrichtung gemäß Figuren 1 und 2 entlang der Schnittlinie A-A,
Figur 4: eine Schnittdarstellung der Sicherheitsvorrichtung gemäß Figuren 1 und 2 entlang der Schnittlinie B-B,
Figur 5: einen Ausschnitt aus der Schnittdarstellung gemäß Figur 4,
Figur 6: eine schematische Darstellung des Gehäuses der Sicherheitsvorrichtung nach Figuren 1 und 2, und
Figur 7: schematische Darstellung einer Sicherheitsvorrichtung nach dem bisherigen Stand der Technik.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sicherheitsvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Sicherheitsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 10 mit einem Deckel 20 und einem Basiselement 30, in welchem weitere Komponenten der Sicherheitsvorrichtung 1 , wie ein Zuganker 40, untergebracht sind, eine Spule 50, die den Zuganker 40 betätigt, und eine Platine 60, auf deren Oberseite 60a das Gehäuse 10 mit den übrigen Komponenten der Sicherheitsvorrichtung 1 angebracht ist. Die Spule 50 ist in einem Spulenträger 52 aufgenommen, der an der in Figur 1 linken Seite des Gehäuses 20 und mit Abstand zur Oberseite 60a der Platine 60 angeordnet ist. Der Deckel 20 des Gehäuses 10 besitzt eine Oberseite 20a, zwei parallel zueinander verlaufende Seitenflächen 20b sowie zwei ebenfalls parallel zueinander verlaufende Stirnflächen 20c. An den Stirnflächen 20c des Deckels 20 sind weiterhin zwei Schraubtuben 21 angeordnet, mittels denen der Deckel 20 an der Platine 60 befestigt wird. Hierzu werden zwei Schrauben 21a von der Unterseite 60b der Platine 60 durch entsprechende Löcher in der Platine 60 in die Schraubtuben 21 eingeschraubt (vergleiche Figur 2).
Der Deckel 20 weist zwei Führungsstifte 22 auf, die sich von der Innenseite der Oberseite 20a in Richtung der Platine 60 erstrecken (vergleiche Figuren 3 und 5). Die Führungsstifte 22 überragen die Seitenflächen 20b und greifen in Positionierhilfen in Form von zwei
Löchern 62 in der Platine 60.
Am Deckel 20 sind an dessen zur Platine 60 weisenden Seite im Bereich der Schraubtuben 21 Positionierstifte 20e angeordnet, die eine positionsgenaue Anordnung des Gehäuses 10 auf der Platine 60 weiter unterstützen. Die Positionierstifte 20e ragen nicht aus der Unterseite 60b der Platine 60 heraus, sondern schließen vorzugsweise bündig mit dieser ab. Die in unmittelbarer Nähe zu den Schraubtuben 21 angeordneten Positionierstifte 20e
verhindern zudem ein Verwinden oder Verrutschen des Gehäuses 10 auf der Platine 60, besonders beim Anziehen der Schrauben 21a (vergleiche Figuren 2 und 3).
Der Spulenträger 52 liegt mit seiner in Figur 1 rechten Seite in einer entsprechenden Aufnahme des Deckels 20. An seinem von dem Gehäuse 10 wegweisende Ende weist der Spulenträger 52 ein Stützelement 54 auf, welches sich zur Platine 60 erstreckt und den Spulenträger 52 mit der Spule 50 auf der Platine 60 abstützt. Am zur Platine 60 gerichteten Ende des Stützelementes 54 ist dieses mit einem Positionierelement in Form eines Stiftes 55 versehen, der sich durch ein entsprechendes Loch in der Platine 60 erstreckt (vergleiche Figuren 2 und 3). Wie weiterhin im Besonderen in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, werden die elektrischen Anschlüsse 51 der Spule 50 durch der Stützelement 54 auf die Unterseite 60b der Platine 60 geführt.
Das Basiselement 30 besteht im Wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten Stegen 32 sowie zwei, die Enden der Stege 32 miteinander verbindenden Wandelementen 33, sodass das Basiselement eine zumindest annähernd rechteckige Form hat (vergleiche Figur 5). In die Wandelemente 33 sind Führungselemente 34 in Form von Führungshülsen integriert, die sich senkrecht zu der von den Stegen 32 und den Wandelementen 33 gebildeten Ebene erstrecken. Der Abstand der Führungshülsen 34 zueinander entspricht dem Abstand der Führungsstifte 22 des Deckels 20, so dass sich diese im montierten Zustand durch die Führungshülsen 34 erstrecken. Weiterhin erstreckt sich zwischen den Führungshülsen 34 und parallel zu den Stegen 32 ein stabförmiges Stabilisierungselement 35.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, weisen die Seitenflächen 20b des Deckels 20 an ihren Unterkanten Ausnehmungen 20d auf, deren Form und Größe der Form und Größe der Stege 32 des Basiselements 30 entsprechen, so dass dieses mit den Stegen 32 in die Ausnehmungen 20d formschlüssig eingreifen kann. Zusätzlich sind die Enden der Stege 32 sowie die Enden der Ausnehmungen 20d mit zueinander korrespondierenden Schrägen versehen, um ein Einsetzen des Basiselements 30 in den Deckel 20 weiter zu erleichtern.
An den Oberkanten der Wandelemente 33 sind Auskragungen 36 angeordnet. Diese bilden zusammen mit an den Innenseiten der Seitenwände 20d des Deckels 20 vorgesehenen Vorsprüngen 24 Paare von Rastelementen, um das Basiselement 30 im Deckel 20 zu sichern (vergleiche Figur 6).
Die Sicherheitsvorrichtung 1 nach Figur 1 besitzt drei Kontaktpaare 70, 80, 90. Jedes dieser drei Kontaktpaare 70, 80, 90 weist eine erste Kontaktanordnung 71 , 81 , 91 auf, die jeweils aus zwei auf der Platine 60 angeordneten Kontaktnieten 71a, 71b, 81a, 81b, 91a, 91b gebildet ist, die mit ihrem Kopf auf der Oberseite 60a der Platine 60 aufliegen und auf deren Unterseite 60b mit ihrem Schaft herausragen (vergleiche Figur 2).
Es sollte beachtet werden, dass in einer anderen Ausführung der Sicherheitsvorrichtung 1 auch mehr oder weniger Kontaktpaare 70, 80, 90 vorgesehen sein können, wobei Deckel 20 und Basiselement 30 dann entsprechend angepasst sind.
Zusätzlich ist es möglich, die Sicherheitsvorrichtung 1 auch ohne mittlere Kontaktpaare zu bestücken, ohne dass die Bauteile angepasst werden müssen. Hierbei ist wichtig, dass der Schalter kraftmäßig symmetrisch belastet wird, also sind beispielsweise drei Kontaktpaare oder zwei Kontaktpaare als Bestückung möglich, wobei sich diese dann außen befinden müssen.
Die Kontaktpaare 70. 80, 90 weisen weiterhin eine zweite Kontaktanordnung 72, 82, 92 auf, die sind jeweils durch eine zweifach abgewickelte Kontaktbrücke 72a, 82a, 92a gebildet ist, sodass jede dieser Kontaktbrücken 72a, 82a, 92a zwei Kontaktpunkte zur Kontaktierung der Kontaktnieten 71a, 71b, 81a, 81b, 91a, 91b aufweist. In Figur 4 ist das Kontaktpaar 80 zu sehen. Wie dort ebenfalls erkennbar ist, kann auch die zweite Kontaktanordnung 82, neben der Kontaktbrücke 82a, zusätzliche Kontaktelemente in Form von Kontaktnieten 82b, 82c aufweisen. Selbstverständlich umfassen in diesem Fall auch die zweiten Kontaktanordnungen 72, 92 neben den Kontaktbrücken 72a, 92a, entsprechende Paare von Kontaktnieten 72b, 72c, 92b, 92c.
Die zweiten Kontaktanordnungen 72, 82, 92 sind in einem Kontakthalter 94 mittels einer Feder 95 federnd gehalten. Der Kontakthalter 94 besitzt einen im wesentlichen quaderförmigen Grundkörper 94a sowie einen sich hiervon senkrecht nach oben erstreckenden Betätigungsstift 94b. Der Betätigungsstift 94b erstreckt sich im montierten Zustand der Sicherheitsvorrichtung 1 durch den Zuganker 40 und weiter durch eine Öffnung in der Oberseite 20a des Deckels 20 (vergleiche Figur 3). Weiterhin weist der Grundkörper 94a des Kontakthalters 94 zwei senkrechte Durchgangsöffnungen 94c auf, die mit den Führungsstiften 22 des Deckels 20 fluchten, und entlang derer der Kontakthalter 94 zur Herstellung und zum Trennen der Verbindung zwischen der ersten Kontaktanordnung 71 , 81 , 91 und der zweiten Kontaktanordnung 72, 82, 92, bewegbar ist.
Zur Montage der Sicherheitsvorrichtung 1 wird zunächst der Zuganker 40 in den Deckel 20 eingesetzt. Anschließend wird der Kontakthalter 94 mit den darin federnd gehaltenen Gegenkontakten 72, 82, 92 so im Deckel 20 platziert, dass der Betätigungsstift 94a durch den Zuganker 40 und die Öffnung im Deckel 20 reicht. Der Kontakthalter 94 wird dabei entlang der Führungsstifte 22 geführt, die sich durch die Durchgangsöffnungen 94c des Kontakthalters 94 erstrecken. Auf die Führungsstifte 22 können dann zwei Federn 95 aufgesetzt und abschließend das Basiselement 30 auf die Führungsstifte 22 aufgeschoben werden, um mit den Vorsprüngen 24 zu verrasten. Die so geschaffene Baugruppe kann danach auf die Oberseite 60a der Platine 60 mit der daran bereits befestigten ersten Kontaktanordnung 71 , 81 , 91 aufgesetzt und mittels der Schrauben 21a auf der Platine 60 befestigt werden. Dabei stellen die Führungsstifte 22, die über die Unterseite des Gehäuses 20 hinausragen und die in die Öffnungen 62 der Platine 60 eingreifen, eine korrekte Ausrichtung der zweiten Kontaktanordnungen 72, 82, 92 zu den auf der Platine 60 befindlichen ersten Kontaktanordnungen 71 , 81 , 91 sicher. Im kontaktierten Zustand ist der Kontakthalter 94 mit den zweiten Kontaktanordnungen 72, 82, 92 gegen die Kraft der auf den Führungsstift und 22 aufgesetzten Federn 95 im Gehäuse 10 soweit nach unten gedrückt, dass ein leitender Kontakt zwischen den ersten Kontaktanordnungen 71 , 81 , 91 und den zweiten Kontaktanordnungen 72, 82, 92 hergestellt ist. Der Zuganker 40 ist mit dem Betätigungsstift 94b derart verrastet, dass er den Kontakthalter 94 in dieser Position sichert. In einem Notfall wird der Zuganker 40 durch die Spule 50 betätigt, wodurch die Verrastung zwischen Zuganker 40 und Betätigungsstift 94 gelöst wird, und der Kontakthalter 94 durch Federkraft entlang der Führungsstifte 22 von den ersten Kontaktanordnungen 71 , 81 , 91 wegbewegt wird.
Figur 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Schnittdarstellung entsprechend Figur 4, mit dem Kontaktpaar 80. Wie in Figur 5 zu sehen ist, liegen im kontaktierten Zustand die
Kontaktniete 82b, 82c der zweite Kontaktanordnung 82 auf den Kontaktnieten 81a, 81b der ersten Kontaktanordnung 81 auf. Der in Figur 5 dargestellte Pfeil S stellt den Stromfluss durch das Kontaktpaar 80 dar. Der Strom fließt, wie dort zu sehen ist, zunächst durch den Kontaktniet 81a der ersten Kontaktanordnung 81 , den Kontaktniet 82b der der zweiten Kontaktanordnung 82 und weiter über die Kontaktbrücke 82a, den Kontaktniet 82c zum Kontaktniet 81 b der ersten Kontaktanordnung 81.
Ist der Stromkreis durch Anheben des Kontakthalters 94 unterbrochen, wobei sich die zweite Kontaktanordnung 82 von der ersten Kontaktanordnung 81 abhebt, befindet sich
sowohl die zweite Kontaktanordnung 82 als auch der Kontaktniet 81b der ersten Kontaktanordnung 81 in einem stromlosen Zustand.
Zur Sicherstellung der Funktion der Sicherheitsvorrichtung 1 ist es zwingend notwendig, dass der Kontakthalter 94 ungehindert im Gehäuse 10 bewegt werden kann. Die Wandelemente 33 des Basiselements 30 stellen dabei sicher, dass der Abstand zwischen den Seitenwänden 20b des Deckels 20 beibehalten wird, sich im Besonderen nicht verringert, wodurch ein Schleifen oder Verklemmen des Kontakthalters 94 im Deckel 20 verhindert wird.
Darüber hinaus ermöglicht es die vorbeschriebene Ausgestaltung des Basiselements 30, den Deckel 20, und somit die gesamte Sicherheitsvorrichtung, schlanker zu gestalten, da auf zusätzliche Stabilisierungselemente für den Deckel 20 verzichtet werden kann.
Das Gehäuse 10 der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 1 erleichtert darüber hinaus, wie oben beschrieben, die Montage der Sicherheitsvorrichtung 1 , im Besonderen durch das Vorsehen der Führungsstifte 22 mit dem hieran geführten Kontakthalter 94 sowie dem Basiselement 30, dass den Kontakthalter 94 im Deckel 20 des Gehäuses 10 sichert, und eine abschließende passgenaue Montage auf der Platine 60 ermöglicht.
Claims
1. Sicherheitsvorrichtung (1) zum Notabschalten eines elektrischen Warmwasserbereiters oder einer Wärmepumpe, wobei die Sicherheitseinrichtung (1) aufweist: wenigstens ein Kontaktpaar (70, 80, 90) mit wenigstens einer ersten Kontaktanordnung (71 , 81 , 91) und wenigstens einer zweiten Kontaktanordnung (72, 82, 92), die dazu eingerichtet sind, in einem kontaktierten Zustand den Strom zur Versorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu leiten, und in einem geöffneten Zustand die Stromversorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu unterbrechen, eine Haltevorrichtung (94) zum Halten der zweiten Kontaktanordnung (72, 82, 92) an einem Zuganker (40), wobei der Zuganker (40) dazu eingerichtet ist, die Haltevorrichtung (94) und die zweite Kontaktanordnung (72, 82, 92) von der ersten Kontaktanordnung (71 , 81 , 91) zu lösen, um eine Stromversorgung des Warmwasserbereiters oder der Wärmepumpe zu unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (1) weiterhin ein Gehäuse (10) umfasst, mit einem Deckel (20) und einem Basiselement (30), wobei das Basiselement (30) Führungselemente (34) und Positionierelemente (32) für den Deckel (20) aufweist, die mit hierzu korrespondierenden Gegenführungselementen (22) und Gegenpositionierelementen (20d) des Deckels (20) Zusammenwirken.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (20) Führungsstifte (22) als Gegenführungselemente aufweist.
3. Sicherheitsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (30) wenigstens ein Wandelement (33) aufweist, das sich im montierten Zustand der Sicherheitsvorrichtung (1) zwischen zwei zumindest annähernd parallelen Seitenwänden (20b) des Deckels erstreckt.
4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (1) wenigstens zwei Kontaktpaare (70, 80, 90) aufweist, und dass das wenigstens eine Wandelement (33) des Basiselements (30) zwischen den wenigstens zwei Kontaktpaaren (70, 80, 90) positioniert ist.
5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (34) des Basiselements (30) in die Wandelemente ((33) des Basiselements (30) integriert sind.
6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, mit einer Platine (60), auf welcher die wenigstens eine Kontaktanordnung (71 , 81 , 91) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstifte (22) des Deckels (20) in hierzu korrespondierende Aufnahmen (62) in der Platine (60) eingreifen.
7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktanordnung (71 , 81 , 91) aus einem ersten und einem zweiten Kontaktniet (71a, 71b; 81a, 81b; 91a, 91b) besteht, und die zweite Kontaktanordnung (72, 82, 92) durch eine zweifach abgewinkelte Kontaktbrücke (72a, 82a, 92a) gebildet ist.
8. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (30) zwei zueinander parallel ausgerichtete Wandelemente (33) aufweist, zwischen denen ein stabförmiges Stabilisierungselement (35) angeordnet ist.
9. Sicherheitsvorrichtung einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (20) und das Basiselement (30) Paare von zusammenwirkenden Rastelementen (24, 36) aufweisen.
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