DE8710663U1 - Anti-tilt device for electrical devices placed freely in the working position - Google Patents
Anti-tilt device for electrical devices placed freely in the working positionInfo
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Description
Günter Petz, 85ÖÖ NürnbergGünter Petz, 85ÖÖ Nuremberg
BeschreibungDescription
Kippsicherung für in der Arbeitsstellung frei aufgestellte elektrische GeräteAnti-tilt device for electrical devices placed freely in the working position
Die Neuerung, betrifft eine Kippsicherung für in der Arbeitsstellung frei aufgestellte elektrische Geräte, insbesondere für Geräte mit einer elektrischen Heizvorrichtung und mit einer im Stromkreis der Geräte liegenden Schalteinrichtung, die bei Einnahme einer Kippstellung mit unzulässigem Neigungswinkel die elektrische Einrichtung der Geräte von der Stromquelle trennt und bei Rückführung der Geräte in die zulässige aufrechte Arbeitsstellung an die Stromquelle anlegt. |'The innovation concerns a tilt protection device for electrical devices that are freely positioned in the working position, in particular for devices with an electrical heating device and with a switching device in the device's circuit, which disconnects the electrical device of the device from the power source when it assumes a tilt position with an impermissible angle of inclination and connects it to the power source when the device is returned to the permissible upright working position. |'
Als Kippsicherung für elektrische Geräte ist die Anordnung von im Stromkreis der Geräte liegenden Pendelschaltern bekannt. Diese Schalter bedürfen als Nachteil einen großen Platzbedarf. Ferner sind Quecksilberschalter bekannt, bei denen das Quecksilber in der aufrechten Stellung der Geräte mit festen Kontakten zusammenwirkt und in Kippstellungen van den Kontakten getrennt ist. Schließlich ist auch die Anordnung von Bimetallschaltern als Kippsicherung bekannt, die bei überhitzungen, z. B. bei Ausbleiben oder Minderung von Kühlluft Trennungen der Geräte von den Stromquellen bewirken.The arrangement of pendulum switches in the circuit of the device is known as a tilt protection for electrical devices. The disadvantage of these switches is that they require a lot of space. Mercury switches are also known in which the mercury interacts with fixed contacts when the device is in the upright position and is separated from the contacts when it is tilted. Finally, the arrangement of bimetal switches is also known as a tilt protection, which causes the devices to be separated from the power sources in the event of overheating, e.g. when there is no cooling air or there is a reduction in it.
bewegt ist und daß die elektronische Regeleinrichtung des Gerätes die durch Lageänderungen der Kugel (6) erzielten Änderungen des Magnetlinienflusses und/oder der Magnetliniendichte zum Trennen oder Verbinden des Gerätes von oder mit der Stromquelle auswertet.is moved and that the electronic control device of the device evaluates the changes in the magnetic line flux and/or the magnetic line density achieved by changes in the position of the ball (6) in order to disconnect or connect the device from or to the power source.
3. Kippsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (2) durch einen die Mitte des Bodens (411) außen umfassenden Drahtwickel (12) erzdelbar ist, dessen Enden über elektrische Leiter (13, 14) mit der elektrischen Regeleinrichtung in Verbindung stehen.3. Tilt protection device according to claim 2, characterized in that the magnetic field (2) can be generated by a wire coil (12) which surrounds the outside of the center of the base (4 11 ), the ends of which are connected to the electrical control device via electrical conductors (13, 14).
4. Kippsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (411) im Mittelbereich innen im Abstand nebeneinander elektrische Kontakte (15, 16) aufweist, die mit der elektronischen Regeleinrichtung üher elektrische Leiter verbunden und durch die Kugel (6) in der Arbeitsstellung des Gerätes kontaktieren bzw. in den unzulässigen Kippstellungen des Gerätes durch die Kugel freigegeben sind und bei der die Regeleinrichtung die Kontaktierungen bi-w. Freigaben im Sinne einer Verbindung bzw. Trennung des Gerätes mit oder von der Stromquelle auswertet.4. Tilt protection according to claim 1, characterized in that the base (4 11 ) has electrical contacts (15, 16) in the middle area inside at a distance from one another, which are connected to the electronic control device via electrical conductors and contacted by the ball (6) in the working position of the device or are released by the ball in the impermissible tilt positions of the device and in which the control device evaluates the contacts or releases in the sense of a connection or disconnection of the device with or from the power source.
5. Kippsicherung nach Arsp-uch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung den Stellungen dei Kugel5. Tilt protection according to claim 1, characterized in that the switching device corresponds to the positions of the ball
(6) im Gehäuse (4) entsprechend kapazitiv die Regeleinrichtung des Gerätes beeinflußt und daß die Regeleinrichtung den Kugelstellungen gemäß das Gerät von der Stelromquelle (3) tifennt bzw. dieses an die Stromquelle anlegt.(6) in the housing (4) influences the control device of the device accordingly capacitively and that the control device detaches the device from the control current source (3) or connects it to the power source according to the ball positions.
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Es ist Aufgabe der Neuerung, eine platzsparend und verzögerungsfrei arbeitende Kippsicherung für elektrische Geräte zu schaffen.The aim of the innovation is to create a space-saving and delay-free tilt protection device for electrical devices.
Der Neuerung gemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst,According to the innovation, this task is solved by
i/ VAUM UJUt= Un^lXUX. UCXlIJ. J1VIlUUIl^ UUiUlI QXJl l*W &mgr;/ X. Ju t_rjL XtIJU M ^ O UClIUUi/ VAUM UJUt= Un^lXUX. UCXlIJ. J 1 VIlUUIl^ UUiUlI QXJl l*W µ/ X. Ju t_rjL XtIJU M ^ O UClIUU
se mit trichterförmigem Boden aus einem magnetisch und elektrisch indifferenten Werkstoff und eine in dem Gehäuse frei bewegbar untergebrachte Kugel aus ferromagnetischem und elektrisch leitendem Werkstoff gebildet und eine elektronische Regeleinrichtung für die Geräte vorgesehen ist, die Stellungswechsel der Kugel im topfförmigen Gehäuse erkennt bzw. registriert und im Sinne einer Trennung oder Verbindung der Geräte von oder mit der Stromquelle auswertet. Gemäß bevorzugter Ausführung befindet sich die Kugel in der aufrechten Stellung des Gerätes in einem im Bereich der Trichterbodenmitte ausgebildeten elektromagnetischem Feld und in Kippstellungen mit unzulässigem Neigungswinkel außerhalb des elektromagnetischen Feldes im Gehäuse. Die elektronische Regeleinrichtung erkennt dabei die durch die Lageänderung der Kugel erzielten Änderungen des Magnetlinienflusses und/oder der Magnetliniendichte und wertet die Änderungen zu Trenn- oder Verbindungsvorgängen der Geräte mit der Stromquelle aus. Bevorzugt ist das Magnetfeld durch eine die Trichterbodenmitte des Gehäuses außen umfassende Drahtwicklung bildbar, deren Enden über elektrische Leiter mit der Leiterplatte der elektrischen Regeleinrichtung in Verbindung stehen. Bei der Kippsicherung ist somit die Einnahme eines vorbestimmten Platzes im Gehäuse bzw. die Entfernung der Kugel von diesemse with a funnel-shaped base made of a magnetically and electrically indifferent material and a ball housed in the housing freely movable from ferromagnetic and electrically conductive material and an electronic control device is provided for the devices, which detects or registers changes in the position of the ball in the pot-shaped housing and evaluates them in terms of disconnection or connection of the devices from or with the power source. According to the preferred design, the ball is in an electromagnetic field formed in the area of the center of the funnel base in the upright position of the device and in tilted positions with an impermissible angle of inclination outside the electromagnetic field in the housing. The electronic control device detects the changes in the magnetic line flux and/or the magnetic line density caused by the change in position of the ball and evaluates the changes in the disconnection or connection processes of the devices with the power source. Preferably, the magnetic field can be formed by a wire winding that surrounds the center of the funnel bottom of the housing on the outside, the ends of which are connected to the circuit board of the electrical control device via electrical conductors. In the case of the tilt protection, the ball must therefore occupy a predetermined place in the housing or move away from it.
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Platz maßgebend für die Schaltungen der elektronischen Regeleinrichtung als Kippsicherung. Es versteht sich, daß die Kippsicherung gleichermaßen an Heizgeräten, z.B. Heizlüftern bzw. Heizkonvektoren oder an Kaffeemaschinen, Ventilatoren bzw. an beliebig anderweitigenSpace is decisive for the circuits of the electronic control device as a tilt protection. It goes without saying that the tilt protection can be used equally on heating devices, e.g. fan heaters or heating convectors or on coffee machines, fans or any other
tung aufweisen, Anwendung finden kann. Die Kippsicherung zeichnet sich durch einen geringen Platzaufwand und eine berührungslose Arbeitsweise aus·The anti-tilt device is characterized by its small footprint and contact-free operation.
&Igr;&Ogr; Außerdem ist in Ausgestaltung der Kippsicherung vorge-^ sehen, i\oben einer induktiven Beeinflussung der elektronischen Regeleinrichtung der Geräte die Schalteinrichtung dahingehend auszubilden, daß der Trichterboden im Mittelbereich innen im Abstand nebeneinander elektrische Kontakte aufweist, die mit der elektronischen Regeleinrichtung über elektrische Leiter verbunden sind und durch die Kugel in der Arbeitsstellung des Gerätes kontaktiert bzw. in unzulässigen Kippstellungen des Gerätes durch die Kugel freigegeben sind.&Igr;&Ogr; In addition, the design of the anti-tilt device provides for the switching device to be designed in such a way that the funnel base has electrical contacts in the middle area next to each other, which are connected to the electronic control device via electrical conductors and are contacted by the ball in the working position of the device or released by the ball in impermissible tilt positions of the device.
Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die elektronische Regeleinrichtung durch kapazitive Beeinflussung der SchalteinxÄchtung im Sinne von Ein- und Ausschaltungen zu betätigen.Finally, it is also possible to operate the electronic control device by capacitively influencing the switching input in the sense of switching on and off.
In weiterer Ausgestaltung der Kippsicherung ist vorgesehen, daß das Gehäuse der Schalteinrichtung vermittels Stegen mit der Leiterplatte der elektronischen Regeleinrichtung verbindbar ist. Die Stege können dabe?. L-\iebige Längen aufweisen, wodurch das Gehäuse der Schalt-In a further embodiment of the tilt protection device, it is provided that the housing of the switching device can be connected to the circuit board of the electronic control device by means of webs. The webs can have any length, whereby the housing of the switching device
einrichtung mehr oder weniger weit von der Leiterplatte gehalten ist. Bei schräg im Gerät angeordneten Leiterplatten ist zur aufrechten Aufstellung des Gehäuses der Schalteinrichtung vorgesehen, das Gehäuse mittels Stegen unterschiedlicher Länge an der Leiterplatte zu halten.device is held more or less far away from the circuit board. If the circuit boards are arranged at an angle in the device, in order to position the housing of the switching device upright, the housing is held to the circuit board using bars of different lengths.
Gemäß bevorzugter Ausführung ist ferner vorgesehen, im Mittelbereich des Gehäuses innen eine Absenkung auszubilden in die die Kugel durch die Randkanten der Absenkung bis zu einem vorbestimmten Neigungswinkel abgerstützt ist.According to a preferred embodiment, it is further provided to form a depression in the middle area of the housing inside, in which the ball is supported by the edges of the depression up to a predetermined angle of inclination.
Die Neuerung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen:The innovation is illustrated using examples in the drawing. They show:
Fig. 1 einen Heizlüfter in Seitenansicht, teilweise im Sch-.itt,Fig. 1 a fan heater in side view, partly in section,
eine Schalteinrichtung in Seitenansicht, eine Schalteinrichtung in Vorderansicht, eine Schalteinrichtung gemäß einer abgewandelten Ausbildung in Seitenansicht, Fig. 5 einen Teilschnitt einer Schalteinrichtung in aufrechter Stellung des Gehäuses, vergrößert, einen Teilschnitt einer Seralteinrichtung gemäß Fig. 5 mit gekippten Gehäuse und einen Teilschnitt einer Schalt· inrichtung gemäß eim?r weiteren Ausführungsform in aufrechtera switching device in side view, a switching device in front view, a switching device according to a modified embodiment in side view, Fig. 5 shows a partial section of a switching device in the upright position of the housing, enlarged, a partial section of a switching device according to Fig. 5 with the housing tilted and a partial section of a switching device according to a further embodiment in the upright position
Stellung des Gehäuses.Position of the housing.
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In Pig. 1 ist mit 1 das Gehäuse eines Heizlüfters bezeichnet, das in an sich bekannter Weise eine elektrische Heizung und ein Gebläse aufnimmt, die durch auf einer Leiterplatte 3 aufgebrachte Regeleinrichtungen beeinflußbar sind. Über ein Lüftungsgitter 2 verläßt die Gebläseluft das Gehäuse 1. Die elektronische Regeleinrichtung ist durch eine als Kippsicherung dienende Schalteinrichtung 21 beeinflußbar, derart, daß bei aufrechter Stellung des Gehäuses 1 die Verbindung der elektrischen Einrichtung des Heizlüfters mit einer Stromquelle erfolgt, während bei gekipptem Gehäuse 1 mit unzulässig großem Neigungswinkel, z. B. bei Aufliegen des Gehäuses 1 mit dem Lüftungsgitter 2 auf eine Bodenflä- I ehe die Schalteinrichtung einen Impuls an die Regeleinrichtung des Gerätes gibt, die den Impuls im Sinne einer Trennung der elektrischen Einrichtung von der Stromquelle auswertet.In Figure 1, the housing of a fan heater is designated by 1, which in a manner known per se accommodates an electric heater and a fan, which can be influenced by control devices mounted on a circuit board 3. The fan air leaves the housing 1 via a ventilation grille 2. The electronic control device can be influenced by a switching device 21 serving as a tilt protection device, such that when the housing 1 is in an upright position, the electrical device of the fan heater is connected to a power source, while when the housing 1 is tilted at an impermissibly large angle of inclination, e.g. when the housing 1 rests with the ventilation grille 2 on a floor surface, the switching device sends a pulse to the control device of the device, which evaluates the pulse in the sense of disconnecting the electrical device from the power source.
Die elektrische Schalteinrichtung 21 ist durch ein Gehäuse aus einem magnetisch und elektrisch indifferenten Werkstoff mit einer zylindrischen Mantelfläche 4 ', dessen Boden 411 kegelig mit einer mittigen Absenkung 5 ausgeführt ist und eine frei bewegbar im Gehäusp 4 untergebrachte Kugel 6 aus einem ferromagnetischen und elektrisch leitenden Werkstoff gebildet. Das Gehäuse 4 ist durch Stege 7 und 8 (Fig. 2) an der Leiterplatte 3 aufrecht abgestützt, die hierzu mittels Zapfen 9 Lochungen 10 in der Leiterplatte 3 durchgreifen. Die Offenseite des Gehäuses 4 ist durch einen aufsteckbaren Deckel 11 verschließbar, LThe electrical switching device 21 is formed by a housing made of a magnetically and electrically indifferent material with a cylindrical outer surface 4', the bottom 4 ' of which is conical with a central depression 5 and a ball 6 made of a ferromagnetic and electrically conductive material that is freely movable in the housing 4. The housing 4 is supported upright on the circuit board 3 by webs 7 and 8 (Fig. 2), which for this purpose reach through holes 10 in the circuit board 3 by means of pins 9. The open side of the housing 4 can be closed by a plug-on cover 11, L
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Dem Gehäuse 4 ist außen ein Drahtwickel 12 zugeordnet, der über die Leiter 13, 14 mit der Leiterplatte 3 der elektrischen Regeleinrichtung in Verbindung stehen. Der Drahtwickel 12 bildet ein elektromagnetisches Feld -20, dessen durch die Kugel 6 beeinflußbarer Magnetlinienfluß bei Einnahme der Mittelstellung (Fig. 3, 4) der Kugel 6 die Regeleinrichtung im Sinne einer Verbindung des Gerätes mit der Stromquelle beeinflußt. Bei Abkippungen des Gerätes über einen vorbestimmten Neigungswinkel bewegt sich, vie insbesondere die Fig. 5 erkennen läßt, die Kugel 6 aus der Mittelstellung in eine seitliche Stellung und ist dabei mehr oder weniger weit aus dem elektromagnetischen Feld 2&uacgr; des Drahtwickels 12 herausbewegt. Die Änderung des Magnetflusses bzw. der Magnetliniendichte wird durch die elektronische Regeleinrichtung dahingehend ausgewertet, daß das Gerät von der Stromquelle getrennt wird. Erfolgt eine erneute Aufrichtung des Gerätes in die Stellung der Fig. 1, so rollt die Kugel 6 auf dem kegeligen Boden 411 in die Mittelstellung (Fig. 4). Die Kugel 6 liegt mittig im Magnetfeld und die Regeleinrichtung wertet den geänderten Magnetfluß bzw. die Magnetliniendichte zur Verbindung des Gerätes mit der Stromquelle aus.A wire coil 12 is assigned to the outside of the housing 4 and is connected to the circuit board 3 of the electrical control device via conductors 13, 14. The wire coil 12 forms an electromagnetic field -20, the magnetic line flux of which, which can be influenced by the ball 6, influences the control device in the sense of connecting the device to the power source when the ball 6 assumes the middle position (Fig. 3, 4). When the device is tilted beyond a predetermined angle of inclination, as can be seen in particular in Fig. 5, the ball 6 moves from the middle position to a lateral position and is thereby moved more or less far out of the electromagnetic field 2λ of the wire coil 12. The change in the magnetic flux or the magnetic line density is evaluated by the electronic control device in such a way that the device is disconnected from the power source. If the device is again set up in the position shown in Fig. 1, the ball 6 rolls on the conical base 4 11 into the middle position (Fig. 4). The ball 6 is located in the middle of the magnetic field and the control device evaluates the changed magnetic flux or the magnetic line density to connect the device to the power source.
Es versteht sich, daß bei schräg im Gehäuse 1 oingesetzter Leiterplatte 3 die Stege 7, 8 zur auf rechten Halterung des Gehäuses 4 mit verschieden großen Längen ausgeführt sein können (Fig. 2).It is understood that when the circuit board 3 is inserted at an angle in the housing 1, the webs 7, 8 for holding the housing 4 upright can be designed with different lengths (Fig. 2).
Abweichend sind beim Gehäuse 4 der Schalteinrichtung 21 der Fig. 7 im Mittelbereich des Bödenö 4M zwei KontakteDeviating from this, in the housing 4 of the switching device 21 of Fig. 7, two contacts are provided in the middle area of the bottom 4 M
15 und 16 vorgesehen, die durch elektrische Leiter 17, 18 an die Regeleinrichtung anliegen. Durch Kontaktierung der Kontakte 15, 16 mit der Kugel 6 wird die elektrische Regeleinrichtung des Gerätes im Sinne einer Verbindung des Gerätes mit der Stromquelle beeinflußt, während bei Unterbrechung der Kontaktierung durch Abrollen der Kugel 6, etwa bei Einnahme der strichpunktierten Stellung die Regeleinrichtung dahingehend beeinflußt wird, daß die Trennung des Gerätes von der Stromquelle erfolgt.15 and 16 are provided, which are connected to the control device by electrical conductors 17, 18. By making contact between the contacts 15, 16 and the ball 6, the electrical control device of the device is influenced in the sense of connecting the device to the power source, while if the contact is interrupted by the ball 6 rolling, for example when it assumes the dot-dash position, the control device is influenced in such a way that the device is disconnected from the power source.
Es versteht sich, daß die Schalteinrichtung auch in anderer Weise, beispielsweise kapazitiv die Regeleinrichtung beeinflussen kann und die Regeleinrichtung im Sinne von Trennungen oder Verbindungen des Gerätes von oder mit der Stromquelle die Beeinflussungen auswertet. Eine in der Mitte des Bodens 4 ' ' vorgesehene Absenkung 5 sorgt mit ihrer Randkante für eine Fixierung der Kugel 6 bis zu einem vorbestimmten Neigungswinkel ues Gerätes.It is understood that the switching device can also influence the control device in other ways, for example capacitively, and that the control device evaluates the influences in terms of disconnections or connections of the device from or to the power source. A depression 5 provided in the middle of the base 4 ' ' ensures that the ball 6 is fixed with its edge up to a predetermined angle of inclination of the device.
Claims (8)
( 5 ) aufweist, deren Randkante ( 51 ) die Kugel (6) bis
zu einem vorbestimmten Neigungswinkel des Gehäuses (4)
fixiert*8. Anti-tilt device according to claim 1, characterized in that the bottom (4'') of the housing (4) has a central depression
( 5 ), the edge ( 5 1 ) of which the ball (6) to
to a predetermined angle of inclination of the housing (4)
fixed*
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