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Temperaturgesteuerte Schalteinrichtung mit voneinander abhängig
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veränderbarer Sollwert- und Funktions-Umstellmöglichkeit
temperaturgesteuerte
Schalteinrichtung mit voneinander abhängig veranderbarer Sollwert- und Funktions-Umstellmöglichkeit
Die Erfindung bezieht sich auf eine temperaturgesteuerte Schalteinrichtung nach
dem Oberbegriff des Pctenten.spruches 1.
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Zur Ueberwachung von Heizungs- und Dampfkesselonlagen und fur deren
Abschaltung im Falle eines zu hohen Temperaturanstieges werden temperaturgesteuerte
Schalteinrichtungen als Te-peroturwdchter und Temperaturbegrenzer eingesetzt, wobei
ein Temperaturwächter nach seinem Abschalten bei genügend tief abgesunkener Temperatur
selbständig wieder einschaltet, während ein Temperaturbegrenzer blockiert bleibt
und von Hand -wieder eingeschaltet werden muss. Je nach der Art der Anlage wird
zu deren Ueberwachung ein Temperaturwächter oder -begrenzer gefordert. Die CH-PS
516 844 beschreibt daher eine temperoturabhängige Schalteinrichtung, die durch wenige
Handgriffe vom Fachmann sowohl als Temperaturbegrenzer als auch als Temperoturwächter
eingestellt werden kann.
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Mit dem Erlass von Vorschriften, die für den Heizkessel einer Heizanlage,
je noch dem, ob es sich um ein offenes oder geschlossenes System handelt, mit der
oberen Grenztemperatur auch eine von der Grenztemperatur abhängige Arbeitsweise
als Wächter oder Begrenzer vorschreiben, genügen die unter Zuhilfenahme eines Schraubenziehers
von jedermann verstellbaren Einstelleinrichtungen nicht mehr, weil die Zuordnung
der Ansprechtemperatur und der Arbeitsweise als Wächter oder Begrenzer bei bekannten
temperaturgesteuerten Schalteinrichtungen frei wählbar ist.
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Demgegenüber wird nunmehr gefordert, dass eine für eine bestimmte
Heizanlage zugelassene Einstellung der temperaturgesteuerten Schalteinrichtung nicht
mehr in Richtung geringerer Sicherheit verstellt werden kann, also zum Beispiel
nicht in Richtung einer höheren Abschalttemperatur.
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Dies bedeutet aber, dass Schaltelnrichtungen mit verschieden hohen
Grenztemperaturen sowohl mit der Funktion als Wachter als auch als Begrenzer bereitgestellt
werden müssen, was die Lagerhaltung sehr erschwert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine temperaturgesteuerte
Schalteinrichtung so zu schaffen, dass nur eine Ausführung fur alle gewünschten
Kombinationen erforderlich ist, und die den Erfordernissen einer Heizanlage erst
beim Einbau in diese anzupassen ist.
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Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet Nachfolgend wird
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Aufsicht im Schnitt und Fig. 2 einen Grundriss
einer Schalteinrichtung, geschnitten nach der Linie A-A der Fig. 1.
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In den Figuren bedeutet 1 einen elektrischen Schalter einer temperaturgesteuerten
Schalteinrichtung, die in der gezeichneten, für alle Anwendungen gleichen Ausgangsstellung
als Temperaturbegrenzer ausgebildet und mit ihrem Sollwertgeber auf den höchst möglichen
Wert der Schalttemperatur eingestellt ist. Der Schalter 1 besteht aus einer Kippfeder
2 mit einem beweglichen Kontakt 3, der in der gezeichneten Einschaltstellung an
einem feststehenden Kontakt 4 anliegt. Als Weggeber dient eine Membrane 5 eines
nicht dargestellten Fühlersystems. Der Schalter 1 und die Membrane 5 sind zwischen
einer unteren und einer oberen Platte 6 bzw. 7 montiert. Die Membrane stützt sich
einerseits auf der Kippfeder 2 und andererseits auf einem Sollwertgeber ab. Dieser
besteht aus einem Verstellgewindebolzen 8, der in einem Muttergewinde 9 der oberen
Platte 7 gelagert ist. Eine Drehung am Verstellgewindebolzen 8 bewirkt eine Veränderung
der Lage der Membrane 5 und damit eine andere Schalttemperatur der Einrichtung.
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Der Verstellgewindebolzen 8 hat eine Scheibe 10 angeformt, die Ausnehmungen
11, 12, 13 für eine Rastfeder 14 aufweist. Die Rastfeder 14 ist auf der oberen Platte
7 befestigt und greift mit ihrem federnden Ende in der dargestellten Ausgangsstellung
in die Ausnehmung 11 ein. Diese Stellung entspricht der höchst möglichen Schalttemperatur,
im Beispiel von 1100 C. Die Ausnehmungen 11 und 12 haben je eine radial und eine
schräg verlaufende Kante. An der radialen Kante greift die Rastfeder 14 an und verhindert
eine Verstellmöglichkeit der Scheibe 10 in Richtung höhere Temperatur. In der anderen
Drehrichtung drückt die schräg verlaufende Kante die Rastfeder 14 weg und ermöglicht
eine Drehung in Richtung tiefere Temperatur. Dadurch wird der Einstellwert des Sollwertgebers
nicht reversibel reduzierbar, bis in der letzten Ausnehmung 13 zwei radial verlaufende
Kanten eine weitere Drehung der Scheibe 10 in beiden Richtungen verhindert.
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ii vesentlichen Dem Verstellgewindebolzen Sparallelisteine Welle
15 zur Beeinflussung der Schaltfunktion der Schalteinrichtung in den beiden Platten
6 und 7 gelagert. Die Welle 15 weist einen den Schaltweg der Kippfeder 2 des elektrischen
Schalters 1 verkleinernden, bewegbaren Nocken 16 auf. Die Aussenkontur der Scheibe
10 reicht bis in den Bereich der Welle 15, die am Ort der Berührung mit der Scheibe
10 eine Verdickung 17 aufweist, die in der dargestellten Stellung der Welle 15,
in welcher der Nocken 16 den Schaltweg nicht verkleinert, so ausgebildet ist, dass
eine Drehung der Scheibe 10 möglich, doch eine Bewegung der Welle 15 in Richtung
Verkleinerung des Schaltweges durch die Scheibe 10 verhindert ist. Zu diesem Zweck
besitzt die Verdickung 17 eine der Form der Scheibe 10 angepasste Ausnehmung 18,
deren Form nachfolgend noch beschrieben wird. Durch die Ausnehmung 18 ergibt sich
eine Verriegelung zwischen dem Verstellgewindebolzen 8 bzw. der Scheibe 10, und
der Welle 15, die eine Bewegung des Nockens 16 zum Verkleinern des Schaltweges nur
in einer bestimmten Lage der Scheibe 10 zulässt. Die mögliche Verstellung des Nockens
16 wird durch eine Drehbewegung der Welle 15 erreicht. Auch andere Verriegelungen,
z.B. durch eine Längsbewegung einer Welle wären möglich. Um
eine
Drehbewegung der Welle 15 zu ermöglichen, besitzt die Scheibe; 1-0 in wenigstens
einer, einem tiefen Einstellwert entsprechenden Stellung an ihrem Umfang-eine der
Form der Verdickung angepasate Aussparung 19, die in dieser Stellung im Bereich
der Welle 1ç5 liegt. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese Stellung dann
gegeben, wenn die Rast feder 14 in die Ausnehmung 13 nicht reversibel eingeschnappt
ist. Dann erst kann die Welle 15 im Uhrzeigersinn (Fig. 2) gedreht wer-den. Dabei
schwenkt der Nocken 16 unter den beweglichen Kontakt 3 und verkleinert den Schaltweg
der Kippfeder 2. Eine Verkleinerung des Schaltweges bewirkt, dass der Schalter 1
mit der Membrane 5 als Temperafurwächter arbeitet.
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Ein mit steigender Temperatur zunehmender Hub an der Membrane 5 bewirkt
über die Kippfeder 2 ein Oeffnen-der Kontakte 3 und 4, wobei dann der bewegliche
Kontakt 3 am Nocken 16 anliegt. Bei abnehmendem Hub schnappt der Kontakt 3 wieder
gegen den festen Kontakt 4 und schaltet wieder ein.
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Erfolgt hingegen ein Oeffnen der Kontakte 3 und 4 in der Ausgangsstellung
der Schalteinrichtung1 also bevor der Nocken 16 unter den Kontakt 3 geschwenkt ist,
dann kippt die Kippfeder 2 so weit, dass sich die Kontakte 3 bleibend öffnen und
zwischen der Membrane 5 und der Kippfeder 2 keine Kraftverbindung mehr besteht Die
Kontakte 3 und 4 müssen dann von Hand durch einen nicht dargestellten Rückstellknopf
wieder in Berührung gebracht werden. Dies entspricht der Arbeitsweise als Temperaturbegrenzer.
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beim Dre-hen der Welle 15 im Uhrzeigersinn1 ausgehend von der in den
Figuren dargestellten Ausgangsstellung, schwenkt gleichzeitig mit dem Nocken 16
auch eine am freien Ende 20 der Welle 15 drehfest angeordnete Blattfeder 21 aus.
Ihr freies Ende tragt einen Butzen 22, der beim Verstellen der Welle 15 mit Vorspannung
auf der unteren Platte 6 gleitet und nach 90° Drehung in eine Bohrung 23 der Platte
6 einschnappt. Damit ist diese einmal gewählte Arbeitsweise als Temperaturwächter
nicht reversibel eingestellt, denn der Butzen 22 kann aus der Bohrung 23 nicht mehr
ausgeschwenkt werden
Die Ausnehmung 18 an der Verdickung 57 der
WeIle 15 erstreckt sich beim Ausfuhrungsbeispiel so weit, dass die Verdickung 17
die Form eines Viertelkreissegmentes aufweist (Fig. 2)-, Dadurch ist es möglich,
ausgehend von der in der Fig 2 dargestellten Ausgangsstellung der Welle 15, die
Welle im Gegenuhrzeigersinn um 900 zu drehen, ohne zuerst an der Scheibe 10 einen
tieferen Einstellwert gewählt zu haben. Die Blattfeder 21 schnappt dann mit ihrem
Butzen 22 in eine zweite Bohrung 24 der Platte 6 In dieser Stellung ist die Funktion
der Schalteinrichtung nicht rereversibel als Temperaturbegrenzer vorgewählt.
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Zur Durchführung der beschriebenen Einstellungen weisen sowohl der
Verstellgewindebolzen 9 des Sollwertgebers als auch die Welle 15 je einen eine Abdeckplatte
25 durchdringenden Einstellknopf 26 bzw. 27 auf. Der Einstellknopf 27 der Welle
15 hat den gleichen Aussendurchmesser wie die Verdickung 17. Beide Einstellknöpfe
können einen Verstellschlitz für einen Schraubenzieher aufweisen.
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Die beschriebene Einrichtung erlaubt es, mit nur einer Ausführung
die verschiedenen Funktionsbedingungen für eine bestimmte Heizanlage einzustellen,
ohne dass diese von Unbefugten nachträglich geändert werden können. Einzig im Falle
der Verwendung als Temperaturbegrenzer kann noch von einer hohen auf eine tiefere
Schalttemperatur verstellt werden, doch nicht umgekehrt, und damit nur in Richtung
einer höheren Sicherheit. Die Sicherheitsanforderungen sind damit erfüllt.