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Elektrischer Durchlauferhitzer mit einem in den Heizstromkreis geschalteten Membranschalter
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer mit einem in den Heizstromkreis geschalteten Membranschalter, dessen Membran vom Wasserdruck oder von einem Wasserdifferenzdruck des durchströmenden Wassers beaufschlagt ist. Bei solchen Membranschaltern steuert die Membrane üblicherweise über ein zwischengeschaltetes Hubübertragungsglied eine Kontaktfeder in der Weise, dass sich die Kontaktfeder bei unbeaufschlagter Membrane in ihrer Ruhe- und Ausschaltstellung und bei beaufschlagter Membrane in ihrer Auslenkungs-und Einschaltstellung befindet.
Es ist bei thermostatischen Schaltern bereits bekannt, eine Kontaktfeder zu benutzen, die unter Eigenfederung am Gegenkontakt-anliegt (USA-Patentschrift Nr. 1, 451, 537). Es ist ferner bei elektrischen Druckschalter bekannt, durch eine vorgespannte Metallmembran (Sprungmembran) unmittelbar einen Kontakt zu schliessen (deutsche Patentschrift Nr. 754566).
Bei elektrischen Durchlauferhitzern der oben geschilderten Art hat man bisher jedoch weder solche unter Eigenfederung am Gegenkontakt anliegende Kontaktfedern noch vorgespannte Metallmembranen verwendet. Es sind dort vielmehr Gummimembranen verwendet worden, deren vom Wasserdruck verursachter Hub auf eine Kontaktfeder übertragen und diese dadurch an den Gegenkontakt gegen ihre Eigenfederung angedrückt wurde. Der Kontakt ist bei solchen bekannten Wasserdruck-Membranschaltern von der Beaufschlagung der Membran abhängig, die bei unterschiedlichen Anschluss-Wasserdrücken sehr unterschiedlich sein kann.
Ausserdem wird dort bei einer unmittelbaren Übertragung des Membranhubes auf die Kontaktfeder eine für grössere Leistung nachteilige schleichendeKontaktgabe erreicht. Um eine Momentschaltung zu erreichen, ist eine besondere Mechanik erforderlich gewesen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Durchlauferhitzer der beschrieben nen Art den Membranschalter so auszubilden, dass ein von der Membranbeaufschlagung unabhängiger Kontaktdruck erzielt und bei unmittelbarer Übertragung des Membranhubes auf die Kontaktfeder eine Momentschaltung erreicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Membrane als vorgespannte Metallmembrane (Sprungmembrane) deren Vorspannung der Richtung des Wasserdruckes entgegengesetzt ist, ausgebildet ist und in der Einschaltstellung bei geschlossenem Kontakt das Hubübertragungsglied von der Kontaktfeder abgehoben ist. Durch den Wasserdruck wird die Membranvorspannung überwunden, so dass die Membrane in ihre Endlage springt und das sich an der gespannten Kontaktfeder abstützende Übertragungsglied freigibt.
Der Kontaktdruck wird dann ausschliesslich von der Eigenfederung der Kontaktfeder bestimmt. Hort der Wasserdruck auf, dann springt die Membrane unter dem Einfluss ihrer Vorspannung in die Ausgangsstellung zurück, wobei die Kontaktfeder durch Vermittlung des Übertragungsgliedes vom Gegenkontakt abgerissen und wieder gespannt wird. Es wird also auf einfachste Weise eine Momentschaltung bei konstantem Kontaktdruck erreicht.
Die geschilderte Anordnung gibt ferner die Möglichkeit, in weiterer Ausbildung der Erfindung eine die Kontaktfeder in Ausschaltstellung verriegelnde Handhabe anzuwenden, ohne dass das Arbeitsspiel der Membrane dadurch behindert wird. Man kann dadurch eine Einschaltung derHeizwendel trotz eines Wasserdruckflusses verhindern, z. B. wenn man kaltes Wasser zapfen will.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden näher beschrieben, wobei auf die
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Es zeigen : Fig. 1 einen Durchlauferhitzer mit Membranschalter im Seitermiss geschnitten nach Linie I/I der Fig. 2, Fig. 2 den Aufriss des Durchlauferhitzers, Fig. 3 einen Schnitt mim der Fig. 2, Fig. 4 einen Durchlauferhitzer mit Membranschalter anderer Bauart im Seitenriss geschnitten.
Bei dem in Fig.1-3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an eiI1emausisolierendemKunststoffher-
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dem 3, 3'befestigt.
Die Kontaktfedern 3, 3'haben das Bestreben, auf Grund ihrer Eigenfedenmg E ! itGegenkontakten4, 4 die ebenfalls am Grundkörper 1 befestigt sind, einen Kontaktschluss herzustellen. Daran werden sie jedoch zunächst durch das Übertragungsglied 5 eines Membranschalters 6 gehindert, das kraftschlüssig auf der Isolierbrücke 2 aufliegt.
Das Gehäuse 6'des Membranschalters 6 ist dosenförmig ausgebildet und liegt mit einem Abdicht- ring 6"auf einerFläche desGrundkörpers 1 auf. Durch eine sterife, vorgepägte Metallmembran 7 werden zwei Membrankammer 8, 9 abgeteilt, von denen die eine (8) zwischen dem Grundkörper 1 und der
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so dass in der Membrankammer 9 der ungedrosselte Druck des einströmenden Kaltwassers wirksam ist. Die Membrankammer 8 dagegen ist durch einen Kanal 12 an die Auslassleitung 13 des Grundkörpers 1 angeschlossen. Durch eine Drosselschtaube 14, die das durch den Grundkörper 1 strömende Wasser drosselt, wird beim Durchlauf des Wassers eine dynamische Druckdifferenz erzeugt, d. h, in der Membrankammer 8 wird während des Durchlaufes ein geringerer Druck wirksam als in der Membrankammer 9.
Die Folge davon ist, dass die ursprünglich unter Vorspannung nach links gewölbte Membran 7 unter dem Einfluss des Überdruckes in der Membrankammer 9 sich sprunghaft nach rechts durchwölbt, sobald Wasser durch den Grundkörper 1 beim Öffnen eines Zapfventils strömt. Bei geschlossenem Zapfventil ist naturgemäss ein Druckausgleich in den Membrankammern 8 und 9 vorhanden, bei dem die Membran ? unter Vorspannung nach links gewölbt ist. An der Membran 7 stützt sich das Kopfstück 15 des Übertragungsgliedes 5 ab. Ein flexibles Kunststoffröhrchen 16 ist einerseits über einen Bund dieses Kopfstückes15, anderseits über eine Buchse 17 gezogen, die in die Wandung des Membranschaltergehäuses 6'eingesetzt ist.
Dieses zur abdichtenden Durchführung des Übertragungsgliedes 5 dienende Kunststoffröhrchen 16 stellt zugleich eine Gelenkverbindung zwischen Übertragungsglied 5 und Membranschaltergehäuse 6'her.
Durch den Federdruck der Kontaktfedern 3, 3'wird das Kopfstück 15 des Übertragungsgliedes 5 ständig an der Membran 1 in Anlage gehalten. Sobald bei Wasserdurchfluss die Membran 7indierechteEndIage springt, kann dasübertragungsglied 5,15 folgen, so dass die Kontaktfedern 3, 3* unter dem Einfluss ihrer Eigenfederung den Kontaktschluss mit den Gegenkontakten 4,4',4" herstellen können, wodurch die Heizleistung des Gerätes eingeschaltet wird. Der Kontaktdruck zwischen den Kontaktfedern 3, 3'und ihren Gegenkontakten 4, 4'ist unabhängig von etwaigen, während des Betriebes auftretenden Druckschwan- kungen im Wasserteil.
Man kann durch eine Handhabe 18, die auf die Isolierbrücke 2 wirkt, die Kontaktfedern 3, 3'in der Ausschaltstellung verriegeln, wenn man auch beim Ansprechen des Membranschalters $ eine Einschaltung der Heizleistung verhindern will, um z. B. kaltes Wasser zapfen zu können. Bei verriegelter Isolierbrücke 2 können die Membran 7 und das Übertragungsglied 5,15 ihre Schaltbewegungen beim Durchlauf des Wassers ausführen, ohne durch die Verriegelung der Schaltfedem 3, 3'behindert zu werden.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt auf der Membran 7 des in gleicher Weise angeschlossenen Membranschalters ein axial wirkender Stössel 19 als Übertragungsglied auf. Der Stössel 19 ist durch eine Buchse 21 des Membranschaltergehäuses 20 nach aussen geführt und liegt an einem bei 22 gelagerten Schalterhebel 23 an. Gegen den an der Tsolierbrücke 2 angreifenden Schalthebel 23 stützen sich die vorgespannten Kontaktfedern 3, 3" ab. Zur Abdichtung des Stössels 19 dient ein elastisches auf Stauchung beanspruchtes Kunststoffröhrchen 24, das einerseits auf einen Bund des Stössels 19, anderseits auf die Buchse 21 aufgezogen ist.
Sobald in der Membrankammer 9 beim Durchlauf des, Wassers Überdruck entsteht, springt die vorgeprägte Membran 7 in ihre andere Endlage, so dass der Stössel 19 folgen kann9 wobei sich das gestauchte Kunststoffröhrchen 24 streckt. Die Kontaktfedern 3, 3'schliessen dann infolge ihrer Eigenfederung die Kontaktverbindung 3, 4, 3', 4', wodurch die Heizleistung eingeschaltet wird.
Die Erhitzung des durchlaufenden Wassers erfolgt in einem mit nicht dargestellten Heizwendeln versehenen in denGrundkörper l einsetzbaren und daher leicht auswechselbaren Heizkörper 25.