ES2684600T3

ES2684600T3 - Security switch

Info

Publication number: ES2684600T3
Application number: ES15706191.2T
Authority: ES
Inventors: André MAYER; Achim KLOMFAS; Dennis SCHNABL; Alexander SEIPP; Antoni Tomkiewicz
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2035-02-16
Also published as: CN106068544A; CN106068544B; EP3108490A1; AT515498A1; DK3108490T3; WO2015124519A1; EP3108490B1; AT515498B1

Abstract

Interruptor de seguridad, en particular para un calentador eléctrico instantáneo, con un puente de conmutación (4) para la conexión eléctrica de terminales (2) a ser conmutados, con un botón (1) para el accionamiento del puente de conmutación (4), de tal manera que en una posición cerrada (22) contactos (3) que están conectados a los terminales sean cerrados, con un elemento de bloqueo (6) que bloquea el puente de conmutación (4) en la posición cerrada (22), en el que el elemento de bloqueo (6) está realizado de manera que bloquea automáticamente el puente de conmutación (4) en la posición cerrada (22), y con un electroimán (9) que puede ser controlado de modo que si se acciona en un caso de fallo el elemento de bloqueo (6) es desenclavado, caracterizado por que entre el botón (1) y el puente de conmutación (4) actúa un elemento de protección (13) que está realizado de tal manera que cuando se acciona el botón (1) hasta una carrera máxima (14) existe una conexión operativa del botón (1) sobre el puente de conmutación (4) que mueve este a la posición cerrada (22) y que cuando se excede la carrera máxima (14) la conexión operativa entre el botón (1) y el puente de conmutación (4) es separada y, cuando está por debajo de una carrera mínima (15) se restablece la conexión operativa entre el botón (1) y el puente de conmutación (4), en el que el botón (1) o el elemento de protección (13) comprende un trinquete (17) que coopera con un pestillo (19), de modo que en la dirección de accionamiento del botón (1) existe una conexión con unión positiva de forma entre el botón (1) y el puente de conmutación (4), y en el que está prevista una leva (20) que está dispuesta de manera que en la posición de la carrera máxima (14) es separada la conexión con unión positiva de forma entre el trinquete (17) y el pestillo (19).Safety switch, in particular for an instant electric heater, with a switching bridge (4) for the electrical connection of terminals (2) to be switched, with a button (1) for operating the switching bridge (4), in such a way that in a closed position (22) contacts (3) that are connected to the terminals are closed, with a blocking element (6) that blocks the switching bridge (4) in the closed position (22), in in which the blocking element (6) is made in such a way that it automatically blocks the switching bridge (4) in the closed position (22), and with an electromagnet (9) that can be controlled so that if it is actuated in a In the event of a failure, the blocking element (6) is unlocked, characterized in that a protection element (13) acts between the button (1) and the switching bridge (4), which is made in such a way that when the button is actuated (1) up to a maximum stroke (14) there is an operative connection of the button (1) on the switching bridge (4) that moves it to the closed position (22) and that when the maximum stroke (14) is exceeded the connection between the button (1) and the switching bridge (4) is separated and, when it is below a minimum stroke (15), the operational connection between the button (1) and the switching bridge (4) is restored, wherein the button (1) or the protection element (13) comprises a ratchet (17) cooperating with a latch (19), so that in the actuating direction of the button (1) there is a positive-fit connection shaped between the button (1) and the switching bridge (4), and in which a cam (20) is provided, which is arranged in such a way that in the position of the maximum stroke (14) the connection with union is separated positive way between the ratchet (17) and the latch (19).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Interruptor de seguridadSecurity switch

La invención se refiere a un interruptor de seguridad para un calentador de agua eléctrico.The invention relates to a safety switch for an electric water heater.

Por la memoria de patente DE 41 42 838 C2 es conocido un interruptor de seguridad para calentadores instantáneos 5 que consiste en un interruptor tripolar que puede ser abierto electromagnéticamente por medio de una bobina y puede ser activado con la mano.From the patent memory DE 41 42 838 C2 a safety switch for instant heaters 5 is known which consists of a three-pole switch that can be opened electromagnetically by means of a coil and can be activated by hand.

Los interruptores de seguridad del género expuesto están construidos de modo que son cerrados mediante un botón y son bloqueados por un trinquete. En caso de un fallo del aparato, el trinquete es desbloqueado con ayuda de un electroimán y el botón pretensado por la fuerza de resorte abre el interruptor de seguridad. De esta forma, el aparato 10 es separado de la red de corriente en caso de fallo. Las circunstancias bajo las cuales el electroimán desbloquea el pestillo están descritas en la memoria de patente DE 41 42 838 C2 o en la solicitud de patente DE 198 14 302 A1.The safety switches of the exposed gender are constructed so that they are closed by a button and locked by a ratchet. In the event of a device failure, the ratchet is unlocked with the help of an electromagnet and the button prestressed by the spring force opens the safety switch. In this way, the apparatus 10 is separated from the mains in case of failure. The circumstances under which the electromagnet unlocks the latch are described in patent specification DE 41 42 838 C2 or in patent application DE 198 14 302 A1.

Por el documento DE 196 35 973 A1 es conocido un dispositivo de conexión de la tensión de la red según el preámbulo para un calentador instantáneo, en el que al activarse, son cerrados los contactos de conmutación a través de un puente de conmutación por medio de un soporte de puente de contacto. En un proceso de desconexión de protección 15 un órgano de desconexión de protección libera el puente de conmutación.From DE 196 35 973 A1, a network voltage connection device according to the preamble for an instant heater is known, in which, when activated, the switching contacts are closed through a switching bridge by means of a contact bridge support. In a protection disconnection process 15 a protection disconnection organ releases the switching bridge.

Los documentos EP 1 014 406 A1 y el EP 1 229 562 A1 dan a conocer botones que pueden ser presionados desde una posición de apagado a una posición de encendido. Para tolerar condiciones de fallo del operador en situaciones de emergencia, el botón puede ser presionado contra una resistencia desde una posición de encendido a una segunda posición de apagado.EP 1 014 406 A1 and EP 1 229 562 A1 disclose buttons that can be pressed from an off position to an on position. To tolerate operator failure conditions in emergency situations, the button can be pressed against a resistance from an on position to a second off position.

20 No obstante, los interruptores de seguridad del género expuesto tienen el inconveniente de que en caso de fallo el botón puede ser presionado manualmente de forma duradera y, por tanto, ser anulada la función de seguridad mientras que se mantenga presionado el botón. Por la memoria de patente DE 43 15 468 C1 son conocidos, por ejemplo, interruptores de seguridad que pueden ser cerrados y abiertos electromagnéticamente. Pero estos tienen una estructura complicada.20 However, the safety switches of the exposed gender have the disadvantage that in case of failure the button can be pressed manually for a long time and, therefore, the safety function can be overridden while the button is held down. Patent memory DE 43 15 468 C1 is known, for example, safety switches that can be closed and opened electromagnetically. But these have a complicated structure.

25 Es, por tanto, el objeto de la invención perfeccionar un interruptor de seguridad del tipo descrito al principio, de tal manera que se excluya un encendido duradero de un aparato en caso de fallo por pulsación duradera del botón, con la condición de que el interruptor de seguridad tenga una estructura sencilla y se pueda fabricar de forma barata. Este objeto se logra según la invención mediante un interruptor de seguridad con las características de la reivindicación independiente.25 It is, therefore, the object of the invention to improve a safety switch of the type described at the beginning, in such a way as to exclude a durable ignition of an apparatus in the event of failure by long-lasting pressing of the button, provided that the Safety switch has a simple structure and can be manufactured cheaply. This object is achieved according to the invention by means of a safety switch with the characteristics of the independent claim.

30 Para este fin, el interruptor de seguridad comprende un elemento de protección que hace que el botón pueda ser presionado hasta una carrera máxima, de modo que los contactos son cerrados mediante un puente de conmutación. Si se excede la carrera máxima, se cancela la conexión operativa entre el botón y el puente de conmutación. Si no existe fallo en el aparato, el puente de conmutación es bloqueado como en el estado de la técnica. Sin embargo, si hay un fallo en el aparato, el puente de conmutación separa de nuevo los contactos por la 35 fuerza de resorte. De este modo se evita efectivamente un encendido duradero de un aparato con fallo.For this purpose, the safety switch comprises a protection element that makes the button can be pressed to a maximum stroke, so that the contacts are closed by a switching bridge. If the maximum stroke is exceeded, the operational connection between the button and the switching bridge is canceled. If there is no fault in the device, the switching bridge is blocked as in the prior art. However, if there is a failure in the device, the switching bridge separates the contacts again by the spring force. This effectively prevents long-lasting ignition of a failed device.

Las reivindicaciones dependientes describen perfeccionamientos ventajosos de la invención.The dependent claims describe advantageous improvements of the invention.

La invención se explicará ahora en detalle con referencia a las figuras.The invention will now be explained in detail with reference to the figures.

Muestran: They show:

Figura 1: Figure 1:: el interruptor de seguridad según la invención, the safety switch according to the invention,

40 Figura 2: 40 Figure 2:: una representación en sección del interruptor de seguridad de la figura 1 en el estado no accionado, a sectional representation of the safety switch of figure 1 in the non-actuated state,

Figura 3: Figure 3:: en detalle el elemento de protección del interruptor de seguridad, in detail the protection element of the safety switch,

Figura 4: Figure 4:: una representación en sección del interruptor de seguridad de la figura 1 antes de que se exceda la carrera máxima, en el estado accionado a sectional representation of the safety switch of figure 1 before the maximum stroke is exceeded, in the actuated state

Figura 5: Figure 5:: el detalle X de la figura 4, y detail X of figure 4, and

45 Figura 6: 45 Figure 6:: una representación en sección del interruptor de seguridad de la figura 1 después de que se ha excedido la carrera máxima. en el estado accionado a sectional representation of the safety switch of figure 1 after the maximum stroke has been exceeded. in the activated state

La figura 1 muestra el interruptor de seguridad. El interruptor de seguridad tiene terminales 2 que son conectados entre sí por un puente de conmutación 4 no representado aquí al presionar el botón 1.Figure 1 shows the safety switch. The safety switch has terminals 2 that are connected to each other by a switching bridge 4 not shown here when the button 1 is pressed.

La figura 2 muestra en sección el interruptor de seguridad según la invención de la figura 1. En la situación 50 representada, el botón 1 al ser presionado actúa directamente con unión positiva de forma sobre el puente deFigure 2 shows in section the safety switch according to the invention of Figure 1. In the situation 50 represented, the button 1 being pressed acts directly with positive connection on the bridge of

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

conmutación 4 y presiona este partiendo de una carrera mínima 15 del botón 1 en oposición a los resortes de puente de conmutación 5 hacia la izquierda hasta una carrera máxima 14 del botón 1 en una posición cerrada 22. La carrera mínima 15 y la carrera máxima 14 del botón 1 están referidas en las figuras en cada caso a aquel canto del pestillo 19 que coopera con el trinquete 17. Como resultado, se cierran contactos 3 respectivamente opuestos, de modo que los terminales 2 de la figura 1 son conectados entre sí por pares. Al puente de conmutación 4 está conectado un elemento de bloqueo 6, que igualmente es desplazado hacia la izquierda. Un electroimán 9, previsto en el lado del interruptor de seguridad opuesto al del botón 1, comprende una bobina 12 y un núcleo de hierro 11. Si con ayuda del botón 1 el puente conmutación 4 y el elemento de bloqueo 6 son desplazados hacia la izquierda tanto que en la posición cerrada 22 el gancho 10 se encuentra a la izquierda del núcleo de hierro, el núcleo de hierro 11 cae hacia abajo, bloquea el gancho 10 y evita, por tanto, que el puente de conmutación salte hacia atrás a la posición original debido a los resortes 5. De esta forma, el puente de conmutación 4 permanece en la posición cerrada 22 y los contactos 3 permanecen cerrados. Tan pronto como se produce un fallo en el aparato a ser conmutado, la bobina 12 puede recibir corriente, de modo que el núcleo de hierro 11 es atraído al interior de la bobina 12. Como resultado, el gancho 10 es liberado de nuevo y los contactos 3 son separados.switching 4 and presses this starting from a minimum stroke 15 of button 1 as opposed to switching bridge springs 5 to the left until a maximum stroke 14 of button 1 in a closed position 22. The minimum stroke 15 and the maximum stroke 14 of the button 1 are referred in the figures in each case to that edge of the latch 19 that cooperates with the ratchet 17. As a result, respectively opposite contacts 3 are closed, so that the terminals 2 of Figure 1 are connected to each other in pairs . A blocking element 6 is connected to the switching bridge 4, which is also moved to the left. An electromagnet 9, provided on the side of the safety switch opposite that of the button 1, comprises a coil 12 and an iron core 11. If, using the button 1, the switching bridge 4 and the blocking element 6 are moved to the left so much so that in the closed position 22 the hook 10 is to the left of the iron core, the iron core 11 falls down, locks the hook 10 and thus prevents the switching bridge from jumping back to the position original due to springs 5. In this way, the switching bridge 4 remains in the closed position 22 and the contacts 3 remain closed. As soon as a failure occurs in the apparatus to be switched, the coil 12 can receive current, so that the iron core 11 is attracted to the inside of the coil 12. As a result, the hook 10 is released again and the 3 contacts are separated.

A continuación se describirá la función según la invención del elemento de protección 13. En este caso, la descripción se basa en las figuras 2 y 4 a 6, que representan en sección el interruptor de seguridad según la invención en diversas situaciones, así como en la figura 3, que representa el elemento de protección 13 en detalle.Next, the function according to the invention of the protection element 13 will be described. In this case, the description is based on figures 2 and 4 to 6, which represent in section the safety switch according to the invention in various situations, as well as in Figure 3, which represents the protection element 13 in detail.

Como está representado en la figura 3, el elemento de protección 13 es un componente con forma cilíndrica que tiene en su contorno exterior varios trinquetes 17 que están colocados en brazos voladizos 18. Los brazos voladizos 18 actúan como resortes de láminas, de modo que los trinquetes pueden ser presionados desde fuera hacia dentro contra la fuerza del resorte. Por el lado trasero, los trinquetes 17 presentan, respectivamente, rampas 21. En la figura 2 está representada la situación de montaje del elemento de protección 13. El elemento de protección 13 está dispuesto telescópicamente dentro del botón 1. El botón 1 tiene igualmente forma cilíndrica. En el lado interior, el botón 1 tiene una ranura periférica que cumple la función de un pestillo 19 para el trinquete 17. En la posición del botón 1 representada en la figura 2, en la carrera mínima 15 las fuerzas de presión que actúan por fuera sobre el botón se transmiten con unión positiva de forma a través del pestillo 19 y el trinquete 17, de modo que un movimiento de empuje sobre el botón 1 es transmitido directamente al puente de conmutación 4. Dentro del espacio libre para el movimiento del botón 1 está previsto un anillo circular con sección transversal en forma de L. El canto delantero visto en la dirección de accionamiento del botón 1 actúa como leva 20. Debido a la rampa 21 en el trinquete 17, el trinquete 17, que está previsto en el extremo del brazo voladizo elástico 18, es presionado hacia dentro al alcanzarse la carrera máxima 14 del botón 1. Como resultado, la conexión operativa entre el botón 1 y el puente de conmutación 4 es separada. Esta situación está representada en la figura 4. La figura 5 muestra en el detalle X de la figura 4 la posición del trinquete 17 en relación con el pestillo 19 y la leva 20, que ha presionado al trinquete 17 fuera del pestillo 19 a la situación que está representada en la figura 4. Puesto que el núcleo de hierro 11 bloquea al gancho 10, el puente de conmutación permanece en su posición y los contactos 3 permanecen cerrados.As shown in Figure 3, the protection element 13 is a cylindrical shaped component that has several ratchets 17 on its outer contour that are placed on cantilever arms 18. The cantilever arms 18 act as leaf springs, so that the Ratchets can be pressed from the outside inwards against the force of the spring. On the rear side, the ratchets 17 have ramps 21. respectively, Figure 2 shows the installation situation of the protection element 13. The protection element 13 is telescopically arranged inside the button 1. The button 1 is also shaped cylindrical On the inner side, the button 1 has a peripheral groove that fulfills the function of a latch 19 for the ratchet 17. In the position of the button 1 shown in Figure 2, in the minimum stroke 15 the pressure forces acting outside on the button they are transmitted positively through the latch 19 and the ratchet 17, so that a push movement on the button 1 is transmitted directly to the switching bridge 4. Within the free space for the movement of the button 1 a circular ring with an L-shaped cross section is provided. The front edge seen in the direction of operation of the button 1 acts as cam 20. Due to the ramp 21 in the ratchet 17, the ratchet 17, which is provided at the end of the elastic cantilever arm 18, it is pressed inwards when the maximum stroke 14 of the button 1 is reached. As a result, the operative connection between the button 1 and the switching bridge 4 is separated. This situation is represented in Figure 4. Figure 5 shows in detail X of Figure 4 the position of the ratchet 17 in relation to the latch 19 and the cam 20, which has pressed the ratchet 17 out of the latch 19 to the situation which is represented in Figure 4. Since the iron core 11 blocks the hook 10, the switching bridge remains in position and the contacts 3 remain closed.

Si el electroimán 9 ha atraído al núcleo de hierro 11 en caso de un fallo, y por tanto ha liberado el gancho 10, el resorte de puente de conmutación 5 tensado (no representado en la figura 4) después de que la conexión operativa entre el botón 1 y el puente de conmutación 4 fuera separada, presiona al puente de conmutación 5 hacia la derecha, con lo que los contactos 3 se abren. Esta situación está representada en la figura 6.If the electromagnet 9 has attracted the iron core 11 in the event of a failure, and therefore has released the hook 10, the tensioned bridge spring 5 tensioned (not shown in Figure 4) after the operative connection between the button 1 and the switching jumper 4 were separated, presses the switching jumper 5 to the right, so that the contacts 3 open. This situation is represented in Figure 6.

En cualquier caso, el botón 1 y el elemento de protección 13 se desplazan de forma telescópica como está representado en la figura 6. La conexión operativa entre el botón 1 y el puente de conmutación 4 solo puede ser restaurada cuando se suelta el botón 1, de modo que el resorte de botón tensado 16 (no representado en la figura 6) desplaza lejos uno de otro al botón 1 y al elemento de protección 13, de modo que el trinquete 17 puede cooperar de nuevo con el pestillo 19.In any case, the button 1 and the protection element 13 move telescopically as shown in figure 6. The operative connection between the button 1 and the switching bridge 4 can only be restored when the button 1 is released, so that the tensioned button spring 16 (not shown in Fig. 6) moves button 1 and the protection element 13 away from each other, so that the ratchet 17 can cooperate again with the latch 19.

De esta manera se evita según la invención que por presión duradera del botón 1, los contactos 3 se cierren de forma duradera cuando el elemento de bloqueo es desenclavado por el electroimán 9.Accordingly, it is avoided according to the invention that, by lasting pressure of the button 1, the contacts 3 close permanently when the blocking element is unlocked by the electromagnet 9.

Son concebibles también otras variantes que, no obstante, no pertenecen a la presente invención. Esto se refiere tanto a la disposición de trinquete 17, el pestillo 19 y la leva 20 relativamente entre sí, como también a otras configuraciones mecánicas, que se basan por ejemplo en una bola o rodillo y una pista de colisa, de modo que la bola o rodillo se libera de la colisa por un interruptor al ser pulsado el botón la carrera máxima 14 para separar la conexión operativa entre el botón 1 y el puente de conmutación 4.Other variants are conceivable which, however, do not belong to the present invention. This refers both to the ratchet arrangement 17, the latch 19 and the cam 20 relatively to each other, as well as to other mechanical configurations, which are based for example on a ball or roller and a colisa track, so that the ball The roller is released from the colisa by a switch when the button is pressed the maximum stroke 14 to separate the operative connection between the button 1 and the switching bridge 4.

Lista de símbolos de referenciaList of reference symbols

1 one: botón button

2 2: terminales terminals

3 3: contactos contacts

4 4: puente de conmutación switching bridge

55

66

77

88

99

1010

11eleven

1212

1313

1414

15fifteen

1616

1717

1818

1919

20twenty

21twenty-one

2222

resorte de puente de conmutaciónswitching bridge spring

elemento de bloqueoblocking element

posición cerradaclosed position

posición abiertaopen position

electroimánelectromagnet

ganchohook

núcleo de hierro bobinairon core coil

elemento de protecciónprotection element

carrera máximamaximum run

carrera mínimaminimum run

resorte de botónbutton spring

trinqueteratchet

brazo voladizocantilever arm

pestillolatch

levacam

ramparamp

posición cerradaclosed position

Claims

5

10

fifteen

twenty

25

1. Safety switch, in particular for an instant electric heater, with a switching bridge (4) for the electrical connection of terminals (2) to be switched, with a button (1) for the activation of the switching bridge (4 ), so that in a closed position (22) contacts (3) that are connected to the terminals are closed, with a blocking element (6) that blocks the switching bridge (4) in the closed position (22) , in which the blocking element (6) is made so that it automatically locks the switching bridge (4) in the closed position (22), and with an electromagnet (9) that can be controlled so that if it is operated in a case of failure the blocking element (6) is unlocked, characterized in that a protective element (13) acts in such a way that when it is actuated between the button (1) and the switching bridge (4). the button (1) until a maximum stroke (14) there is a connection operating ion of the button (1) on the switching bridge (4) that moves this to the closed position (22) and that when the maximum stroke (14) is exceeded the operational connection between the button (1) and the switching bridge (4) is separated and, when it is below a minimum stroke (15), the operational connection between the button (1) and the switching bridge (4) is restored, in which the button (1) or the element protection (13) comprises a ratchet (17) that cooperates with a latch (19), so that in the direction of operation of the button (1) there is a positively connected connection between the button (1) and the jumper switching (4), and in which a cam (20) is provided which is arranged so that in the position of the maximum stroke (14) the positively connected connection is separated between the ratchet (17) and the latch (19).

2. Safety switch according to claim 1, wherein the ratchet (17) is elastically prestressed, so that it automatically engages the latch (19).

3. Safety switch according to claim 1 or 2, wherein the button (1) and the protection element (13) can be telescopically inserted into each other, in which the protection element (13) or the button (1) comprises the ratchet (17) which is arranged at the end of a cantilever arm (18), in which the button (1) or the protection element (13) comprises the latch (19) in the form of a hollow and in which the cam (20) is made so that it presses the ratchet (17) out of the hole.