In elektrischen Hausgeräten, wie in einem Wäschetrockner, einer Waschmaschine o. dgl., erfolgt der Antrieb der Trommel mittels eines Elektromotors über einen Antriebsriemen.

Beim Antriebsriemen handelt es sich um ein Verschleißteil, so daß das Reissen bzw. der Bruch und/oder eine unzulässige Längung des Riemens zu überwachen ist, um dann gegebenenfalls den Elektromotor rechtzeitig abzuschalten oder sonstige Maßnahmen einzuleiten.

Ein aus der EP 0 110 318 AI bekannter Sensor zur Detektierung eines Risses in einem Riemen ist mit einem bewegbaren Übertragungselement, das innerhalb einer Riemenspanneinrichtung in Wirkverbindung mit dem Riemen steht, und mit einem ein Kontaktsystem besitzenden elektrischen Schalter ausgestattet. Das Übertragungselement wirkt dabei derart auf den elektrischen Schalter ein, daß das Kontaktsystem bei unzulässiger Längenänderung und/oder Riß des Riemens umschaltet.

Bei diesem Sensor wird ein herkömmlicher Schalter als elektrischer Schalter verwendet. Es hat sich nun herausgestellt, daß die auftretenden Toleranzen bei der Riemenlänge sowie im Hinblick auf den Umschaltpunkt beim Schalter kritisch sind. Dies kann dazu führen, daß der Sensor nicht funktionssicher arbeitet. Im Fall der unzulässigen Längung des Riemens besteht zudem die Gefahr, daß der Schalter extrem langsam betätigt wird und-insbesondere bei Einsatz des konventionellen Schalters-bei Verharren kurz vor dem Schaltpunkt im Bereich einer Kontaktkraft von Null betrieben wird. Dadurch entsteht ein unsicherer Schaltzustand und die Gefahr der Kontaktverschweißung. Durch eine leichte Hin-und Herbewegung der Spanneinrichtung ergibt sich außerdem die Gefahr des mehrfachen Ein- und Ausschaltens beim Betrieb in diesem Grenzbereich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor zur Detektierung eines Risses und/oder einer Längenänderung in einem Riemen mit geringerer Toleranzempfindlichkeit anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sensor durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Sensor besteht das Kontaktsystem aus einem eine Blattfeder mit einer Kontaktfläche aufweisenden Schaltkontakt und einem zugehörigen Festkontakt. Die Kontaktfläche des Schaltkontakts ist an einem ersten Ende der Blattfeder angeordnet, während das Übertragungselement auf das andere zweite Ende der Blattfeder einwirkt. Ein einseitig freier Schenkel geht in etwa vom ersten Ende der Blattfeder in Richtung zum zweiten Ende ab und vom zweiten Ende der Blattfeder geht wiederum ein weiterer einseitig freier Schenkel in Richtung zum ersten Ende ab. Die freien Enden der beiden Schenkel sind jeweils an einem Trägerteil des Schalters mit einem Versatz zueinander eingespannt, derart daß der Schaltkontakt des Kontaktsystems kaskadenartig sowie insbesondere bistabil umschaltet.

Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet die genannten Nachteile, indem als Kontaktsystem ein insbesondere bistabiles Schnappsystem mit Kaskade eingesetzt wird. Durch Versatz der beiden Einspannstellen am Trägerteil wird erreicht, daß der vom Übertragungselement betätigte blattfederartige Schaltkontakt beim ersten Überschreiten des Totpunktes umschnappt. Im Bereich des Totpunktes liegt auf der Seite der Kontaktfläche am Schaltkontakt durch den Versatz der Einspannstellen immer noch genügend Kontaktkraft an, um den anliegenden Strom sicher zu führen. Darüber hinaus wird auch bei extrem langsamer Betätigung des Schalters gewährleistet, daß bis zum Schaltpunkt genügend Kontaktkraft am Schaltkontakt anliegt, um den Strom des Elektromotors zu führen. Beim Umschnappen der dem Übertragungselement zugewandten Seite des Schaltkontakts wird auch die der Kontaktfläche zugewandte Seite des Schaltkontakts schlagartig über ihren Totpunkt geführt und der Stromkreis sicher unterbrochen. Aufgrund der Bistabilität wird weiterhin ein unzulässiges Hin-und Herschalten des Kontaktsystems im Bereich des Schaltpunktes vermieden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

So kann das Übertragungselement als einseitig gelagerter Hebel ausgebildet sein, wobei eine Rolle zur Führung des Riemens an dem dem Lager gegenüberliegenden Ende des Hebels angeordnet ist. Das Übertragungselement ist mittels eines elastischen Elements, und zwar insbesondere mittels einer Zugfeder, in Richtung auf den Schaltkontakt beaufschlagt. Eine derartige Anordnung gewährleistet ein sofortiges und unverzögertes Umschalten des Kontaktsystems durch das Übertragungselement nach dem Reissen des Riemens.

Um den Sensor vor Verschmutzungen und einen damit einhergehenden Ausfall zu bewahren, kann das Kontaktsystem in einem Gehäuse angeordnet sein, wobei das Gehäuse aus einem Sockel und einem mittels Rast-/Schnappverbindungen am Sockel verrasteten Deckel besteht. Das Kontaktsystem ist am Sockel befestigt. Der einfachen Herstellbarkeit halber bietet es sich an, die Kontaktfläche für den Festkontakt an einem Trägerelement anzuordnen und das Trägerelement im Sockel einzuspritzen. Ebenso kann das Trägerteil für den Schaltkontakt im Sockel eingespritzt sein. Das Trägerelement sowie das Trägerteil können mit deren eingespritztem Ende in der Art von Anschlüssen aus dem Gehäuse herausragen, womit sich separate Anschlüsse für die elektrischen Zuleitungen zum Sensor erübrigen.

Die freien Enden der beiden von der Blattfeder abgehenden Schenkel können in etwa mittig bezüglich der Blattfeder, an einander gegenüberliegenden Seiten am Trägerteil eingespannt sein. Dadurch wird ein günstiger Betätigungsweg bis zum Umschalten des Kontaktsystems erreicht. Selbstverständlich ist jedoch auch eine andere Aufteilung der Längen der beiden Schenkel an der Blattfeder möglich. Zweckmäßigerweise ist die Einspannstelle am Trägerteil als Lagerkerbe in der Art eines Schneidenlagers ausgebildet.

In weiterer Ausgestaltung kann das Übertragungselement bei dessen Bewegung auf ein Betätigungselement einwirken, das am Gehäuse, und zwar insbesondere in einem Gehäuseansatz am Sockel, bewegbar gelagert ist. Das Betätigungselement wirkt dann seinerseits mittels eines Zapfens, auf das zweite Ende der die Kontaktfläche aufweisenden Blattfeder zum Schalten des Kontaktsystems ein. Dadurch kann das Gehäuse mit Kontaktsystem und Betätigungselement als vormontiertes Bauteil zur Verfügung gestellt werden, um dann eine einfache Endmontage in der gesamten Baugruppe für den Sensor zu gestatten.

Da das Kontaktsystem bevorzugterweise bistabil arbeitet ist, ist ein erneutes Schließen des Stromkreises nur durch Betätigung eines Rückstellelementes, beispielsweise in der Art eines Rückstellknopfes möglich, womit die Gefahr des Mehrfachschaltens im Grenzbereich wirksam verhindert ist. Um wiederum ein vormontierbares Bauteil zur Verfügung zu stellen, kann das Rückstellelement gegenüberliegend am Gehäuse, und zwar insbesondere an einem Gehäuseansatz am Sockel, bewegbar gelagert sein. Das Rückstellelement wirkt dann ebenfalls mittels eines Zapfens auf das zweite Ende der die Kontaktfläche aufweisenden Blattfeder zum erneuten Umschalten des Kontaktsystems ein.

Es bietet sich an, daß der jeweilige Zapfen durch eine Öffnung im Gehäuseansatz am Sockel in Richtung auf das zweite Ende der die Kontaktfläche aufweisenden Blattfeder hindurchragt. Um das Eindringen von Staub in das Gehäuse an der Öffnung zu verhindern, kann die Öffnung im Gehäuseansatz mittels einer den Zapfen umgebenden Dichtung abgedichtet sein. Damit das Betätigungs-sowie das Rückstellelement gegen eine elastische Kraft bewegbar sind, kann schließlich am jeweiligen Gehäuseansatz eine Druckfeder sowohl für das Betätigungselement als auch für das Rückstellelement angeordnet sein.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen neben den bereits genannten Verbesserungen insbesondere darin, daß der Sensor gegenüber Toleranzen im Hinblick auf die Länge des Riemens wenig empfindlich ist. Trotz einfacher Ausgestaltung besitzt der Sensor einen präzise definierten Umschaltpunkt. Beim Umschalten führt das Kontaktsystem eine schlagartige elektrische Öffnung zwischen Schalt-und Festkontakt aus, so daß selbst bei verschweißten Kontakten ein Umschalten erreicht wird. Schließlich werden auch gegenüber Lösungen mit herkömmlichen Schaltern kritische Situationen hinsichtlich Erwärmung kurz vor dem Schaltpunkt sicher vermieden. Damit arbeitet der erfindungsgemäße Sensor funktionssicherer als bisherige Sensoren. Zudem ist der Sensor kostengünstig herzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Baugruppe mit einem Sensor zur Detektierung eines Risses in einem Riemen für ein Hausgerät in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 den Sensor aus Fig. 1 in perspektivischer Ansicht, Fig. 3 den Sensor wie in Fig. 2, jedoch mit abgenommenem Deckel und somit geöffnetem Gehäuse und Fig. 4 den Sensor aus Fig. 2 im Längsschnitt.

Zum Antrieb einer Trommel in einem Wäschetrockner, einer Waschmaschine oder einem sonstigen Hausgerät wird ein Elektromotor verwendet, der die Trommel über einen Antriebsriemen bewegt. Zur Feststellung eines Risses und/oder einer unzulässigen Längenänderung des Antriebsriemens findet ein Sensor 1 zur Detektierung eines Risses und/oder einer Längenänderung in einem Riemen 2 Verwendung, wie in Fig. 1 zu sehen ist.

Der Sensor 1 ist in einer Halterung 3 im Hausgerät, wie dem Wäschetrockner, der Waschmaschine o. dgl., befestigt. An der Halterung 3 ist ein bewegbares Übertragungselement 4 angeordnet, das in Wirkverbindung mit dem Riemen 2 steht. Hierzu ist das Übertragungselement 4 als ein an der Halterung 3 einseitig und drehbar gelagerter Hebel ausgebildet. An dem dem Lager 5 gegenüberliegenden Ende des Hebels vom Übertragungselement 4 ist eine Rolle 6 angeordnet, an der der Riemen 2 entlanggeführt ist.

Bei einer unzulässigen Längenänderung und/oder einem Riß des Riemens 2 verändert sich die Lage des Übertragungselementes 4 und dieses wirkt dabei derart auf einen elektrischen Schalter 7 mit einem in Fig. 3 sichtbaren Kontaktsystem 8 ein, daß das Kontaktsystem 8 umschaltet. Das entsprechende Schaltsignal des elektrischen Schalters 7 wird dann zur Feststellung des Riemenrisses bzw. zur Längenänderung des Riemens 2 ausgewertet.

Der Aufbau des Sensors 1 ist näher in Fig. 3 und 4 zu sehen. Das Kontaktsystem 8 besteht aus einem blattfederartigen Schaltkontakt 9, wobei die Blattfeder 9 mit einer Kontaktfläche 13 versehen ist, und einem zugehörigen Festkontakt 10. Die Kontaktfläche 13 des Schaltkontakts 9 ist an einem ersten, in Fig. 4 rechts liegende Ende der Blattfeder 9 angeordnet. Das Übertragungselement 4 wirkt auf das andere zweite, in Fig. 4 links liegende Ende der Blattfeder 9 ein. Ein einseitig freier Schenkel 11 geht in etwa vom ersten Ende der Blattfeder 9 in Richtung zum zweiten Ende ab. Vom zweiten Ende der Blattfeder 9 geht wiederum ein weiterer einseitig freier Schenkel 12 in Richtung zum ersten Ende ab. Die freien Enden der beiden Schenkel 11, 12 sind jeweils an einem Trägerteil 26 des Schalters 7 mit einem Versatz 27 eingespannt. Bevorzugterweise ist das freie Ende der beiden von der Blattfeder 9 abgehenden Schenkel 11,12 in etwa mittig bezüglich der Blattfeder 9, an einander gegenüberliegenden Seiten am Trägerteil 26 eingespannt, wobei die Einspannstellen am Trägerteil 26 als Lagerkerbe 29,30 in der Art eines Schneidenlagers ausgebildet sein können. Durch Einwirkung des Übertragungselementes 4 schaltet dann der Schaltkontakt 9 des Kontaktsystems 8 kaskadenartig sowie insbesondere bistabil um.

Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, ist das Übertragungselement 4 mittels eines elastischen Elements, bei dem es sich um eine Zugfeder 18 handelt, in Richtung auf den Schaltkontakt 9 beaufschlagt. Reißt nun der Riemen 2, so zieht die Zugfeder 18 das Übertragungselement 4 zum elektrischen Schalter 7, womit dessen Kontaktsystem 8, wie beschrieben, umschaltet.

Das Kontaktsystem 8 ist in einem Gehäuse 15 angeordnet. Wie weiter in Fig. 2 zu sehen ist, setzt sich das aus Kunststoff bestehende Gehäuse 15 aus einem Sockel 16 und einem Deckel 17 zusammen, wobei der Deckel 17 mittels Rast-/Schnappverbindungen 28 am Sockel 16 verrastet ist. Das Kontaktsystem 8 ist am Sockel 16 befestigt. Hierfür ist das Trägerteil 26 in den Sockel 16 eingespritzt, indem das Trägerteil 26 bei der Herstellung des Sockels 16 durch Spritzgießen mit dem für den Sockel 16 verwendeten Kunststoff umspritzt wird, was auch aus Fig. 4 näher hervorgeht. Die Kontaktfläche 14 für den Festkontakt 10 ist an einem Trägerelement 19 angeordnet. Das Trägerelement 19 ist ebenfalls im Sockel 16 eingespritzt.

Sowohl das Trägerelement 19 als auch das Trägerteil 26 ragen jeweils mit deren eingespritztem Ende in der Art von elektrischen Anschlüssen 20 aus dem Gehäuse 15 heraus, so daß dort die elektrischen Zuleitungen befestigt werden können.

Das Übertragungselement 4 wirkt bei dessen Bewegung, hervorgerufen durch den Riß bzw. der Längenänderung des Riemens 2, auf ein Betätigungselement 21 ein. Das in der Art eines Stößels ausgestaltete Betätigungselement 21 ist im Gehäuse 15, und zwar in einem Gehäuseansatz 31 am Sockel 16, gegen eine am Gehäuseansatz 31 angeordnete Druckfeder 25 bewegbar gelagert. Dabei wirkt das Betätigungselement 21 dann seinerseits auf das zweite Ende der die Kontaktfläche 13 aufweisenden Blattfeder 9 zum Schalten des Kontaktsystems 8 ein. Hierzu besitzt das Betätigungselement 21 einen Zapfen 22, der durch eine Öffnung 23 im Gehäuseansatz 31 in Richtung auf das zweite Ende der die Kontaktfläche 13 aufweisenden Blattfeder 9 hindurchragt.

Wegen der bistabilen Ausführung des Kontaktsystems 8 ist der Schalter 7 mit einem Rückstellelement 33 versehen. Das Rückstellelement 33 ist dem Betätigungselement 21 gegenüberliegend am Gehäuse 15, und zwar an einem Gehäuseansatz 32 am Sockel 16, gegen eine am Gehäuseansatz 32 angeordnete Druckfeder 35 bewegbar gelagert. Wiederum mittels eines Zapfens 34, der ebenfalls durch eine Öffnung 23'im Gehäuseansatz 32 in Richtung auf das zweite Ende der Blattfeder 9 hindurchragt, wirkt das Rückstellelement 33 auf das zweite Ende der die Kontaktfläche 13 aufweisenden Blattfeder 9 zum erneuten Umschalten des Kontaktsystems 8 ein. Mittels des Rückstellelements 33 kann somit nach einer Reparatur des Riemens 2 das Kontaktsystem 8 des Schalters 7 manuell zurückgeschaltet werden, womit der Sensor 1 für den nachfolgenden Betrieb des Wäschetrockners o. dgl. wiederum aktiviert ist.

Um das Eindringen von Schmutz, Staub o. dgl. in das Gehäuse 15 zu verhindern, sind die Öffnungen 23,23'im Gehäuseansatz 31,32 mittels einer den jeweiligen Zapfen 22,34 umgebenden Dichtung 24, 24'abgedichtet. Eine Abdichtung an den Anschlüssen 20 wird dadurch erzielt, indem diese in den Sockel 16 eingespritzt sind. Der Sensor 1 arbeitet damit ausfallsicher auch unter den rauhen Einsatzbedingungen in einem Wäschetrockner, einer Waschmaschine oder einem sonstigen Hausgerät.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann ein derartiger Sensor 1 nicht nur in Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, Wäschetrocknern o. dgl., sondern auch an sonstigen Riemen-Antrieben, beispielsweise von Werkzeugmaschinen, von Fahrzeugen o. dgl., Verwendung finden.

Bezugszeichen-Liste : 1 : Sensor (für Riemenriß) 2 : Riemen 3 : Halterung 4 : Übertragungselement 5 : Lager (für Übertragungselement) 6 : Rolle 7 : elektrischer Schalter 8 : Kontaktsystem 9 : Schaltkontakt/Blattfeder 10 : Festkontakt 11,12 : freier Schenkel (an Blattfeder) 13 : Kontaktfläche (von Schaltkontakt) 14 : Kontaktfläche (von Festkontakt) 15 : Gehäuse 16 : Sockel 17 : Deckel 18 : Zugfeder 19 : Trägerelement (von Festkontakt) 20 : Anschluß 21 : Betätigungselement 22 : Zapfen (am Betätigungselement) 23, 23' : Öffnung (im Gehäuse) 24, 24' : Dichtung 25 : Druckfeder (am Betätigungselement) 26 : Trägerteil 27 : Versatz 28 : Rast-/Schnappverbindung 29,30 : Lagerkerbe (am Trägerteil) 31,32 : Gehäuseansatz 33 : Rückstellelement 34 : Zapfen (am Rückstellelement) 35 : Druckfeder (am Rückstellelement)