Trockengangsicherungseinrichtung an einem elektrisch beheizten Warmwasserb Elektrisch beheizte Wasehherde und Wasch- nmasehinen sind in grosser Anzahl im Haushalt und im Gewerbe im Gebrauch. Es hat sieh als grosser Nachteil gezeigt, dass z. B. bei diesen Apparaten verhältnismässig viel Reparaturen dadurch entstehen, dass das Wasserniveau im Behälter unter die Höhe, auf welcher die elek trischen Heizkörper angebracht sind, sinken kann, sei es durch Verdampfen, Verspritzen oder durch öffnen des Entleerungshahns. Wenn der betreffende Heizkörper unter Strom steht, entstehen gefährliche Überhitzungen, was zur Zerstörung nicht nur der Heizkörper selbst, sondern unter Umständen sogar auch der Behälter führen kann.
Es kommt ferner öfters vor, dass solche Behälter eingeschaltet werden, ohne dass sich überhaupt Wasser in denselben befindet. Auch das hat eine starke Überhitzung, und zwar aller Heizkörper, zur Folge und erfordert mei stens besonders kostspielige Reparaturen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trockengangsicherungseinrichtung an einem an seiner Aussenwand mit wenigstens einem elektrischen Heizkörper versehenen Warmwas serbehälter. Diese Trockengangsicherungsein- richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mit der Aussenwand des Behälters wenigstens ein metallischer, als Temperaturfühlorgan dienen der Hohlkörper direkt verbunden ist, der rneben dem Heizkörper angeordnet und über ein Kapillarrohr mit einem nicht am Behälter angeordneten, zum Teil dehnungsfähigen Hohlkörper verbunden ist, und dass beim Überschreiten einer vorbestimmten Tempera tur des Fühlorgans infolge ungenügenden Wasserstandes ein im Fühlorgan,
dem Kapil larrohr und dem Ausdehnungskörper einge schlossenes Medium eine derartige mechanische Verschiebung des Ausdehnungsteils des zwei ten Hohlkörpers bewirkt, dass ein elektrisches Schaltorgan den Heizstrom unterbricht.
Dabei ist die Einrichtung zweckmässiger weise so ausgebildet, dass die Heizung dieses Behälters erst dann wieder eingeschaltet wer den kann, wenn Wasser bis auf ein vorge schriebenes Minimalniveau nachgefüllt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Fig.1. zeigt in schematischer Darstellungs weise einen Waschherd mit dem zugehörigen elektrischen Schaltbild und Fig. 2 die Aisbildumg imd Anordnung eines Temperaturfühlers rmd eines von diesem beeinflussten Schnappkontaktes.
In ein beispielsweise mit nicht dargestell ten Heizkörpern. ausgerüstetes, als Wasser schiff ausgebildetes Gehäuse 10 ist ein Koch kessel 11 eingesetzt, der mit drei übereinander angeordneten Heizkörpern 12, 13, 14 versehen ist, die in bekannter Weise an der Kessel aussenwand in verschiedener Höhe angeordnet sind. Oberhalb des obersten Heizkörpers 14, aber in unmittelbarer Nähe desselben, ist an der Aussenwand des Kessels 11 ein biegsames Kupferrohr 15 angelötet, das über ein bieg sames Kapillarrohr 16, d. h. ein Rohr mit einer lichten Weite von höchstens 2 mm, mit einem Ausdehnungskörper 17 verbunden ist, in wel chem als durch Dehnung längenveränderliches Organ ein Balg 18 eingesetzt ist, der über einen Druckstift 19 auf eine als Schnappkon takt ausgebildete Blattfeder 20 einwirkt.
Der bewegliche Endkontakt 21 dieser Blattfeder liegt normalerweise am festen Gegenkontakt 22 an, springt aber bei stetigem Anstieg der vom Stift 19 in Pfeilrichtung P (Fig. 2) aus geübten Druckkraft plötzlich an den Gegen sehlag 23 über, wodurch die Kontaktstelle 21 bis 22 sprunghaft unterbrochen wird. Der Temperaturfühler 15, das Kapillar rohr 16 und der Ausdehnungskörper 17 bilden einen geschlossenen Hohlraum, der mit einer Flüssigkeit, z. B. Petroleum, gefüllt ist, die sich bei Erwärmung ausdehnt. Die beschrie benen Mittel, die später an Hand der Fig. 2 noch eingehender erläutert werden, sind so eingestellt, dass im Falle eines genügend hohen Wasserspiegels im Behälter 11 die Schnapp kontaktstelle 21-22 auch bei voller Beheizung des Kessels dauernd geschlossen bleibt.
Sofern aber der Wasserstand im Kessel 11 zu tief ist, wird der in gut wärmeleitendem Kontakt mit dem Heizwiderstand 14 stehende Fühler 15 so stark erwärmt, dass die Schnappkontaktstelle 2l-22 unterbrochen und erst bei genügender Abkühlung des Fühlers 15 wieder geschlossen wird. Wie später erläutert werden wird, ist vorgesehen, dass auch nur der unterste Heiz körper 12 allein beheizt werden kann.
Aus diesem Griuind ist auch über ihm in dessen un mittelbarer Nähe ein Fühlrohr 15' angelötet, das durch ein Kapillarrohr 16' mit einem Aus dehnungskörper 17 verbunden ist, dessen Balg 18' über einen D)ruekstift 19' auf die Schnapp kontaktfeder 20' in Pfeilrichtung einwirkt, so dass also bei unzulässiger Erhitzung des Füh lers 15' der bewegliche Kontakt 21' vom festen Gegenkontakt 22'zum Gebenanschlag 23' über- spr ingt.
Diese letztgenannten Organe 15'-23' sind genau gleich ausgebildet und eingestellt wie die entsprechenden Organe 15-23 und sollen dann in Wirksamkeit\ treten, wenn bei Be- heizeng des Heizkörpers 12 dieser höher liegt als der Wasserspiegel im Kessel 11.
Die Ausdehnungshohlkörper 17 und 17' sowie die entsprechenden Schaltorgane sind nicht am Kessel 11 selbst, sondern in einem besonderen Kasten des Gehäuses 10 oder auch ausserhalb des Waschherdes angeordnet. Inm Waschkessel 11 wird die Wäsche gekocht, bei Waschmaschinen auclh gewaschen, während das Wasserschiff 10 nur zur Erzeugung von heissem Gebrauchswasser dient. Bei solchen Kesseln 11 ist gewöhnlich sehr wenig Platz vor handen, so dass ein Schaltorgan praktisch nicht eingebaut werden kann, umso weniger, als ein solches Organ durch die hier auftreten den hohen Temperaturen Schaden leiden würde.
Dieses Problem stellt sich vor allem für den Kessel 11, weniger für das Wasserschiff 10. Bei diesem letzteren ist es verhältnismässig leicht, eine normale Überhitzungssiclherung, wie sie heute im Handel bekannt sind, einzu bauen, weil die Einbaumögliclhkeit meistens ohne weiteres gegeben ist.
Hingegen ist es für den Waschkessel 11 aus den erwähnten Gründen wichtig, dass keine Schaltorgane an ihm selbst angebaut werden müssen. Die Verwendung der beschriebenen Fühlorgane am Kessel ist deshalb wichtig, weil lhier im Gegensatz zum Wasserreserveschiff das Wasserniveau durch Verdampfen, Ver spritzen und Entleeren absinkt, während in der Regel das Wasser im Schiff zwangläufig nur in dem Masse ausfliessen kann, als frisches Wasser hereingelassen wird.
Im weiteren sind in Fib.l die notwendi gen elektrischen Verbindungsleitungen und Schaltorgane eingezeichnet.
Ein Stufenschalter St umfasst die Kon taktstellen 1, ?, 3, 1, 5, die nach dem Schema von Fig. 1a. betätigt werden. Sie dienen dazu, die Heizkörper 12, 13, 1-1 an das Drehstrom netz P, S, T, 0 anzuschliessen. Es können noeli zusätzliche Kontaktstellen dieses Stufenschal ters St dazu dienen, entsprechende Stufen der Heizkörper des Wassersehiffes 10 unter Strom zu setzen.
Dies ist hier aber nicht berüek- sichtigt. Hingegen gehört zum Stufenschalter<I>St</I> noch eine Kontaktstelle K, die in allen Schalt stellungen des Stufenschalters. St, bei denen mindestens einer der Kesselheizkörper 12-14 unter Strom gesetzt wird, eingeschaltet ist.
Ausserdem wird bei jeder Betätigung des Schalters St ein Impulskontakt J vorüber gehend geschlossen.
Bin Schaltschütz Sch mit der Magnetspule 36 und dem Kern 38 schliesst in erregtem Zustand seine Kontaktstellen 2', 4', 5' und einen Haltekontakt H, der den Impulskontakt J7 überbrückt. Ein Drucktastenschalter D über- brücld ebenfalls den Impulskontakt J und eine Signallampe ist der Magnetspule 36 parallel gesehaltet.
Wenn also der Stufenschalter St von der Stellung 0 in die Stellung I geschaltet. wird, werden die Kontakte 1, 2,J und K gesehlos- sen,wobei der Kontakt J nachher wieder ge öffnet wird. Es wird also vorübergehend ein Steuerstromkreis: Phasenleiter R - Stufen schalterkontakt Ki - Leiter 30 - Sicherung 31 Schnappkontaktstelle 21-22 - Schnappkon taktstelle 22'-21' - Leiter 34 - Kontakt J Leiter 35 - Magnetspule 36 - Leiter 37 - Null- leiter 0 geschlossen.
Dadurch wird das Schütz Sch erregt und schliesst seinen Haltekontakt H, so dass es erregt bleibt. Nun sind seine Kontakte 4', 2', 5' geschlossen und der Heizkörper 12 erhält Strom über folgenden Stromkreis: Phasenlei ter T - Stufenschalterkontakt 2 - Schützkon takt 2' - Klemme 2" - Heizkörper 12 - Klemme 1" - Stufensehalterkontakt 1 - Phasenleiter R.
Beim Umschalten auf Schaltstufe II wer den auch die Stufenschalterkontakte 3, 4 und 5 geschlossen und der Kontakt K bleibt ge schlossen, so dass das Schütz Sch erregt bleibt und sieh für den Heizkörper 13 folgender Stromweg ergibt: Phasenleiter R - Stufen sehalterkontakt 3 - Klemme 3" - Heizkörper 13 - Klemme 4" - Sehützkontakt 4' - Stufen sehalterkontakt 4 - Phasenleiter S.
Der oberste Heizkörper 14 erhält Strom über folgenden Stromweg: Phasenleiter S Stufensehalterkontakt 4 - Schützkontakt 4' Klemme 4" - Heizkörper 14 - Klemme 5" - Schützkontakt 5' - Stufenschalterkontakt 5 Phasenleiter T.
Wenn auf Schaltstufe I der Kessel nicht bis zur Höhe des Heizkörpers 12 mit Wasser gefüllt ist, wird der Fühler 15' überhitzt und bewirkt die Trennung der Schnappkontakt stelle 21', 22'.
Dadurch wird der Haltestromkreis für die Magnetspule 36 unterbrochen und die Schütz kontakte 4', 2', 5' öffnen sich, so dass der Speisestromkreis für den Heizkörper 12 umter- broehen wird, was durch Erlöschen der Signal lampe L, die der Magnetspule 36 parallel ge schaltet ist, angezeigt wird. Auch nach erfolg ter Abkühlung und Wiederschliessen der Schnappkontaktstelle 21'-22' wird der Schütz Sch nicht wieder erregt, weil der Impulskon takt J des Stufenschalters offen ist.
Die den Waschherd bedienende Person wird durch das Erlöschen der Lampe L darauf aufmerksam gemacht, dass die Leergangsicherung ange sprochen hat, weil mi wenig IA'asser im Kessel ist, lind kann dem Übel abhelfen. 'Nachher kann sie ohne Betätigung des Stufenschalters St den Diaickknopfschalter D kurz betätigen, wodurch der Steuerstromkreis für das Schütz Sch wieder eingeschaltet wird und sich dieses wieder über den Kontakt H hält.
Sollte der Druckknopfschalter betätigt worden sein, ohne dass Wasser in den Kessel nachgefüllt worden wäre, würde in kurzer Zeit die Schnappkontaktstelle 21'-22' wieder geöffnet.
Auf Schaltstufe II wacht der Fühler 15 im Zusammenwirken mit der Schnappkontakt stelle 21-22 darüber, dass das Wasser im Kessel bis oberhalb des Heizkörpers 14 reicht; sonst fällt das Schütz ab und die Heizung wird unterbrochen.
Es ist also auf alle Fälle gesichert, dass keine Beheizung des Kessels 11 erfolgen kann, wenn der Wasserstand nicht der eingestellten Schaltstufe entspricht, und nach jedem erfolg ten Abschalten der Heizkörper infolge An- sprechens der Leergangsicherung 1, was durch das Erlöschen einer besonderen Lampe ange zeigt wird, muss zuerst der Druckknopfschal ter D betätigt werden. Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, ist aus der Blattfeder 20 eine Zunge 201 ausgestanzt, deren freies Ende in eine exzentrische Um fangsrille 202 eines Stützbolzens 203 einge legt ist, so dass durch Drehung des Stützbol zens 203 die Vorspannung der Federzunge 201 und damit der Kippunkt der Feder 20 selbst verstellt werden können.
Ebenso können der Gegenanschlag 23 und der Druckstift 19 längs verstellt werden.
Drying aisle safety device on an electrically heated hot water b Electrically heated washing stoves and washing machines are in use in large numbers in households and businesses. It has shown to be a major disadvantage that z. B. Relatively much repairs in this apparatus arise from the fact that the water level in the container below the level at which the elec tric radiators are attached, can drop, be it by evaporation, spraying or by opening the drain valve. If the radiator in question is energized, dangerous overheating occurs, which can destroy not only the radiator itself, but under certain circumstances even the container.
It also happens frequently that such containers are switched on without there being any water in them. This also results in severe overheating of all radiators and usually requires particularly expensive repairs.
The present invention relates to a dry run safety device on a warm water container provided on its outer wall with at least one electric heater. This dry aisle safety device is characterized in that at least one metallic hollow body is directly connected to the outer wall of the container, which serves as a temperature sensing element, which is arranged next to the heating element and connected via a capillary tube to a partially expandable hollow body not arranged on the container, and that when a predetermined temperature of the sensing element is exceeded as a result of insufficient water level in the sensing element,
the Kapil larrohr and the expansion body included medium such a mechanical displacement of the expansion part of the second hollow body causes an electrical switching element to interrupt the heating current.
The device is expediently designed in such a way that the heating of this container can only be switched on again when water has been refilled to a prescribed minimum level.
An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing. Fig.1. shows in a schematic representation a washing stove with the associated electrical circuit diagram and FIG. 2 shows the layout and arrangement of a temperature sensor and a snap contact influenced by this.
In one example with not dargestell th radiators. equipped, designed as a water ship housing 10, a boiling boiler 11 is used, which is provided with three superimposed radiators 12, 13, 14, which are arranged in a known manner on the boiler outer wall at different heights. Above the uppermost radiator 14, but in the immediate vicinity of the same, a flexible copper tube 15 is soldered to the outer wall of the boiler 11, which via a flexible capillary tube 16, d. H. a tube with a clear width of at most 2 mm, is connected to an expansion body 17, in wel chem a bellows 18 is used as a length-adjustable organ by stretching, which acts via a pressure pin 19 on a leaf spring 20 designed as a Schnappkon contact.
The movable end contact 21 of this leaf spring normally rests on the fixed mating contact 22, but with a steady increase in the pressure force exerted by the pin 19 in the direction of arrow P (Fig. 2) suddenly jumps over to the counter sehlag 23, whereby the contact point 21 to 22 abruptly interrupted becomes. The temperature sensor 15, the capillary tube 16 and the expansion body 17 form a closed cavity which is filled with a liquid, for. B. petroleum is filled, which expands when heated. The described means, which will be explained in more detail later with reference to FIG. 2, are set so that in the event of a sufficiently high water level in the container 11, the snap contact point 21-22 remains permanently closed even when the boiler is fully heated.
If, however, the water level in the boiler 11 is too low, the sensor 15, which is in good thermal contact with the heating resistor 14, is heated so much that the snap contact point 2l-22 is interrupted and only closed again when the sensor 15 has cooled down sufficiently. As will be explained later, it is provided that only the lowermost heating body 12 can be heated alone.
For this reason, a sensing tube 15 'is also soldered above it in its immediate vicinity, which is connected by a capillary tube 16' to an expansion body 17, the bellows 18 'via a D) ruek pin 19' on the snap contact spring 20 'in Acts in the direction of the arrow, so that if the sensor 15 'is inadmissibly heated, the movable contact 21' jumps over from the fixed counter-contact 22 'to the feed stop 23'.
These last-mentioned organs 15'-23 'are designed and adjusted in exactly the same way as the corresponding organs 15-23 and should then come into effect when the heating element 12 is higher than the water level in the boiler 11.
The expansion hollow bodies 17 and 17 'and the corresponding switching elements are not arranged on the boiler 11 itself, but in a special box of the housing 10 or outside the washing stove. The laundry is boiled in the washing kettle 11 and also washed in washing machines, while the watercraft 10 is only used to generate hot utility water. In such boilers 11 there is usually very little space available, so that a switching element can practically not be installed, all the less since such an element would be damaged by the high temperatures occurring here.
This problem arises above all for the boiler 11, less so for the watercraft 10. In the latter, it is relatively easy to install a normal overheating protection device, as is now known in the trade, because the installation option is usually given without further ado.
On the other hand, for the reasons mentioned, it is important for the washing vessel 11 that no switching devices have to be attached to it. The use of the described sensing elements on the boiler is important because, in contrast to the water reserve ship, the water level drops here through evaporation, spraying and emptying, while the water in the ship can usually only flow out to the extent that fresh water is let in.
In addition, the necessary electrical connection lines and switching devices are shown in Fib.
A tap changer St includes the contact points 1,?, 3, 1, 5, which according to the scheme of Fig. 1a. be operated. They are used to connect the radiators 12, 13, 1-1 to the three-phase network P, S, T, 0. There can be noeli additional contact points of this Stufenschal age St to put corresponding levels of the radiator of the water ship 10 under power.
However, this is not taken into account here. On the other hand, the step switch <I> St </I> also has a contact point K, which is in all switching positions of the step switch. St, in which at least one of the boiler heating elements 12-14 is energized, is switched on.
In addition, a pulse contact J is temporarily closed each time the switch St is operated.
A contactor Sch with the magnetic coil 36 and the core 38 closes its contact points 2 ', 4', 5 'and a holding contact H, which bridges the pulse contact J7, in the excited state. A push-button switch D also bridges the pulse contact J and a signal lamp is connected to the solenoid 36 in parallel.
So when the step switch St is switched from position 0 to position I. contacts 1, 2, J and K are closed, with contact J being opened again afterwards. So there is temporarily a control circuit: phase conductor R - step switch contact Ki - conductor 30 - fuse 31 snap contact point 21-22 - snap contact point 22'-21 '- conductor 34 - contact J conductor 35 - magnetic coil 36 - conductor 37 - neutral conductor 0 closed.
As a result, the contactor Sch is excited and closes its holding contact H, so that it remains excited. Now its contacts 4 ', 2', 5 'are closed and the radiator 12 receives power via the following circuit: Phaseline ter T - step switch contact 2 - contactor contact 2' - terminal 2 "- radiator 12 - terminal 1" - step holder contact 1 - phase conductor R.
When switching to switching level II, the step switch contacts 3, 4 and 5 are also closed and contact K remains closed, so that contactor Sch remains energized and the following current path results for heating element 13: Phase conductor R - step switch contact 3 - terminal 3 "- Heating element 13 - Terminal 4" - Sehütz contact 4 '- Step sehalter contact 4 - Phase conductor S.
The uppermost heating element 14 receives power via the following current path: phase conductor S step holder contact 4 - contactor contact 4 'terminal 4 "- heating element 14 - terminal 5" - contactor contact 5' - step switch contact 5 phase conductor T.
If at switching level I the boiler is not filled with water up to the level of the radiator 12, the sensor 15 'is overheated and causes the separation of the snap contact point 21', 22 '.
As a result, the holding circuit for the solenoid 36 is interrupted and the contactor contacts 4 ', 2', 5 'open, so that the feed circuit for the radiator 12 is umterbroehen, which is caused by the extinguishing of the signal lamp L, which is parallel to the solenoid 36 is switched on, is displayed. Even after the snap contact point 21'-22 'has been cooled down and closed again, the contactor Sch is not re-energized because the pulse contact J of the tap changer is open.
When the lamp L goes out, the person operating the washing machine is made aware that the back-up protection has responded because there is little water in the kettle, and we can remedy the problem. 'Afterwards she can press the slide button switch D briefly without pressing the step switch St, whereby the control circuit for the contactor Sch is switched on again and this is held again via the contact H.
Should the push-button switch have been operated without water having been refilled into the boiler, the snap contact point 21'-22 'would be opened again in a short time.
At switching level II, the sensor 15, in cooperation with the snap contact, ensures that the water in the boiler reaches above the radiator 14; otherwise the contactor drops out and the heating is interrupted.
It is therefore ensured in any case that the boiler 11 cannot be heated if the water level does not correspond to the set switching level, and after each successful shutdown of the radiator as a result of the backlash fuse 1 responding, which is indicated by a special lamp going out is shown, the pushbutton switch D must first be operated. As can be seen from Figure 2, a tongue 201 is punched out of the leaf spring 20, the free end of which is inserted into an eccentric circumferential groove 202 of a support pin 203, so that by rotating the support pin 203 the bias of the spring tongue 201 and thus the Tilt point of the spring 20 can be adjusted itself.
The counter-stop 23 and the pressure pin 19 can also be adjusted longitudinally.