DD241941B1

DD241941B1 - Sicherheitsvorrichtung fuer einen transportablen kleindampferzeuger

Info

Publication number: DD241941B1
Application number: DD28192585A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Reuner; Bodo Hertwig; Horst Ribbecke; Gunther Ziebell
Original assignee: Berlin Oberbekleidung
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1989-04-26
Also published as: HU194376B; DE3627988A1; HUT41882A; DD241941A1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für einen transportablen Erzeuger von Dampf in Kleinformat, geeignet zum Dämpfen und Bügeln von textlien Kleidungsstücken im industriellen Betrieb und im Haushalt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind dampferzeugende Kessel für die Versorgung einzelner Arbeitsplätze mit Dampf. Da spezielle Bügelarbeitsplätze auch außerhalb großer Fertigungsstätten einzurichten sind, machen sich leicht zu transportierende Kleindampferzeuger notwendig.

Aus der DE 2832757 ist eine elektrische Meßanordnung für eine Einrichtung zur Druck-, Temperatur- und Füllstandsregulierung für Kessel bekannt, die in einer speziellen Sonderausführung die erforderlichen Kennwertgeber in einem Metallrohr vereinigt.

Dabei erfolgt die Messung des Kennwertes über den Flüssigkeitsstand kapazitiv und die Messung von Temperatur bzw. Druck über die Größe eines temperaturabhängigen Widerstandes. Diese Kennwerte werden über Betätigungs- bzw. Unterbrechungssignale für die Flüssigkeitszufuhr und die Heizeinrichtung wirksam.

Mit der kapazitiven Meßmethode ist ein erhöhter elektronischer Aufwand für die Auswertlogik verbunden, der eine Wartung nur durch speziell geschultes Personal möglich macht. Dieser technischen Lösung fehlt es im praktischen Gebrauch an einer Niveaueinstellung von außen mit sofortiger Ablesemöglichkeit.

Außerdem ist aus der DE-OS 2536822 eine Elektrodenanordnung zur Überwachung des Wasserstandes in Dampfkesseln bekannt, bei der die Niveauelektroden über ihre gesamte Länge mit einem Schutzrohr versehen sind. Durch eine Öffnung im Schutzrohr, durch die Schaum eindringt, wird ein Störsignal erzeugt, das die Kesselfeuerung abschaltet.

Diese Erfindung hat den Nachteil, daß die Elektroden fest angeordnet sind.

Weiterhin werden alle genannten Elektroden und Sonden, vergleiche auch DR 681017, innerhalb der Kessel in das siedende Wasser getaucht und geben häufig wegen der Blasenbildung verfälschte Signale ab. Es treten z. B. dabei häufig Irrtümer über das tatsächliche Wasserniveau auf.

Aus der DE-OS 1615245 und der DE-PS 1133483 sind Trockengehschutze mit federvorgespannten Weichlötstellen bekannt, die direkt an den Heizstromkreis angeschlossen sind.

Diese Trockengehschutze sind in Dampfräumen nicht verwendbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Kleindampferzeuger mit hoher Funktionssicherheit zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an der Heizung und an den Niveauelektroden Mittel vorzusehen, die bei einem transportablen Kleindampferzeuger mit geringer Wassermenge die Heizung vor einem Durchbrennen schützen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für den Einsatz einer minimalen Wassermenge und einer Minimierung des gesamten mechanischen Aufwandes wesentliche Funktionselemente, wie eine Füllstandsregulierung sowie die zusätzliche Sicherung der elektrischen Heizung neu konzipiert wurden.

So sind die beiden Elektroden, die den Füllstand regeln, unabhängig voneinander höhenverstellbar angeordnet. Die Elektroden ragen mit definierter Höhendifferenz in den Kessel hinein. Die Höhenverstellung erfolgt in den Isolierbuchsen, die sich im oberen Teil des Kessels befinden.

Es hat sich als günstig erwiesen, für die Herstellung von Dampf mit hohem Druck den Abstand zwischen Minimum- und Maximum-Füllstandselektrode größer zu halten als bei niedrigem Druck. Die spannungsführenden Elektroden werden jeweils in elastischen Isolierdichtbuchsen gelagert. Jede Isolierdichtbuchse wird in einer Verschraubung geführt, die mit einem Dichtring oben im Kessel eingeschraubt ist. Eine Konusmutter preßt beim Eindrehen in die Verschraubung eine elastische Isolierdichtbuchse allseitig auseinander, fixiert damit die Lage der Elektrode und dichtet den Dampfdruck nach außen ab. Der Innenkonus der Konusmutter verformt damit die Isolierdichtbuchse und auf die jeweilige Elektrode wird ein spezieller Anpreßdruck ausgeübt. Der untere Bund der Verschraubung und der Bund der Isolierdichtbuchse stauchen sich im Mittel bereich der Isolierbuchse und es kommt zur Abdichtung und Fixierung der Elektroden.

Zur Gewährleistung einer kurzen Anheizzeit ist die Elektroheizung mit einer relativ hohen elektrischen Oberflächenbelastung ausgelegt. Um das Durchbrennen der Heizungsspiralen bei Trockenlauf zu verhindern, ist an sich das bekannte Prinzip eines Lötpunktes zur Unterbrechung eines Stromkreises herangezogen worden. An dem nach oben gerichteten Ende der an der elektrischen Widerstandsheizung befestigten Kupferbandschelle ist mit Lötzinn eine Zugfeder angelötet. Die andere Seite der Zugfeder ist in eine Bohrung eines zur elektrischen Widerstandsheizung parallel befindlichen Leitungsstabes unter Zugspannung eingehängt. Der Leitungsstab steht zur elektrischen Widerstandsheizung gegenüber Masse unter elektrischer Spannung. Dabei handelt es sich um einen separaten, vom Heizungsstromkreis unabhängigen Stromkreis mit niedriger Spannung. Ist dieser Stromkreis geschlossen, arbeitet die Heizung. Wird die Heizung durch Unterschreitung des Minimal-Wasserniveaus nicht mehr vom Wasser umspült, so steigt die Temperatur der elektrischen Widerstandsheizung schlagartig an. Innerhalb weniger Sekunden schmilzt die Weichlötstelle und mit Hilfe der Zugfeder erfolgt ein Unterbrechen des Stromkreises, dabei wird die Heizung abgeschaltet. Im Verlauf des Dauerbetriebes ist ggf. mit einer Ermüdung der Zugfeder zu rechnen, deshalb ist eine spezielle Nachstelleinrichtung entwickelt worden. Diese besteht aus einer Isolierdichtbuchse, die den Leitungsstab seitlich durch den Kessel führt. Dabei wird der Leitungsstab außerhalb des Kessels über Tellerfedern durch eine Mutter gesichert. Die am Bund konisch gestaltete Isolierbuchse sitzt in einer ebenfalls konisch gestalteten Bohrung des Verschlußdeckels. Durch Anziehen der Mutter werden einmal die Tellerfedern gespannt und zum anderen beide Konusflächen aufeinander gepreßt, wodurch gleichzeitig eine Verformung der Isolierdichtbuchse auftritt und damit der Leitungsstab in seiner Lage fixiert und gegen Dampfdruck abgedichtet wird. Gleichzeitig isoliert die Isolierbuchse den Leitungsstab gegen Berührungsspannung zum Kessel. Die Tellerfedern sorgen für einen gleichmäßigen Anpreßdruck während der thermischen Belastungen und der damit verbundenen Verformungen. Im Wartungszyklus wird durch Verstellen des Leitungsstabes die Spannung der Zugfeder nachgestellt. Der erfindungsgemäße Trockengehschutz ist durch die Beweglichkeit des Leitungsstabes einfach und schnell zu warten. Seine Wirksamkeit steht im unmittelbaren Zusammenhang nicht nur mit der Heizung, sondern auch mit der erfindungsgemäßen Füllstandsregelung. Zur Gewährleistung einer kurzen Anheizzeit mit der erforderlichen Dampfqualität ist eine möglichst geringe Wassermenge bei großer Wasseroberflächengestaltung und eine relativ hohe elektrische Heizleistung vorgesehen. Eine geringe Wassermenge bedeutet jedoch zwangsläufig eine genaue Füllstandsregelung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Gesamtansicht,

Fig. 2: den Längsschnitt durch den Kessel mit einer verstellbaren Elektrode und Fig.3: den Querschnitt durch den Kessel mit Trockengehschutz.

An dem Verschlußdeckel 2 des Kessels 1 ist innen die elektrische Widerstandsheizung 3 angebracht, die Abdichtung wird über die Muttern 4 und die Dichtungen 5 abgesichert. Am entgegengesetzten Ende der elektrischen Widerstandsheizung 3 ist eine Kupferbandschelle 6 angebracht, die über die Weichlötstelle 7 mit einer Zugfeder 8, die in einer Bohrung 9 eines Leitungsstabes 10 gehalten wird, verbunden ist. Dieser Leitungsstab 10 wird in der Wand des Kessels 1 durch eine Isolierdichtbuchce 11 geführt, die von Tellerfedern 12 und einer Mutter 13 einstellbar gehalten wird. Die Tellerfedern 12 sorgen für einen gleichmäßigen Anpreßdruck der Isolierdichtbuchse 11, speziell bei Temperaturschwankungen. Im oberen Teil des Kessels 1 befinden sich zwei höhenverstellbare Elektroden 14, die in Isolierdichtbuchsen 15 geführt werden. Die Isolierdichtbuchsen 15 bilden mit der Verschraubung 16 und der Konusmutter 17 eine Durchführung. Diese Durchführung wird mit einem Dichtring 18 fest auf den Kessel 1 geschraubt. Die Elektroden 14 ragen im unteren Teil des Kessels 1 jeweils in einen Spritzwasserschutz 19. Die aus dünnwandigen Rohren bestehenden Einrichtungen zum Spritzwasserschutz 19 sind im Kesselboden eingeschraubt. Die Gewährleistung des Wasserniveaus im Spritzwasserschutz 19 erfolgt durch die Bohrungen 20. Die Wirkungsweise ist folgende:

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, gelangt das enthärtete Leitungswasser aus dem Behälter 21 über die Pumpe 22 und das Rückschlagventil 23 in die Vorheizkammer 24. Das Wasser erwärmt sich hier auf etwa 100⁰C und strömt dann weiter durch einen Kanal in den Kessel 1. Der Kesselfüllstand wird durch die Elektroden 14 zwischen Minimum und Maximum geregelt, dabei wird die den Elektroden 14 anliegende Spannung zur Wasseroberfläche geführt. Die Höhendifferenz zwischen den Elektroden 14 wird gering gehalten, da aufgabengerecht mit nur wenig Wasser im Kleindampferzeuger zu arbeiten ist. Für die Herstellung von Dampf mit höheren Drücken, z.B. 0,6MPa, hat sich eine größere Höhendifferenz der Elektroden 14 als praktisch erwiesen. Die Höheneinstellung jeder der Elektroden 14 erfolgt über die Konusmutter 17 in der Verschraubung 16. Eine Höhenverstellung der Elektroden 14 ist z. B. dann erforderlich, wenn die Fläche, auf der der Kleindampferzeuger steht, nicht eben ist. Dann wird vorteilhafterweise mit einem höheren Wasserstand gearbeitet, um die Heizung nicht zu gefährden. Da die Genauigkeit der Regelung durch die Elektroden 14 eine glatte Wasseroberfläche erforderlich macht, wurde der Spritzwasserschutz 19 jeweils im unteren Teil mit radialen Bohrungen 20 versehen, so daß das bei hdher Temperatur brodelnde Wasser beruhigt die Elektrode 14 umspülen kann. Die Temperatur und damit auch die Dampfdruckhöhe im Kessel 1 werden über einen Temperaturfühler 25 geregelt. Die Beheizung des Wassers erfolgt über die elektrische Widerstandsheizung 3. Falls es zu unvorhersehbaren Störungen in der Füllstandsregelung kommt und sich die elektrische Widerstandsheizung 3 durch Freiliegen überhitzt, schmilzt die Weichlötstelle 7 und, bedingt durch die Spannung der Zugfeder 8, wird der Heizungsstromkreis unterbrochen. Eine schnelle

Instandsetzung der Heizung ist dann bei Entfernung des Verschlußdeckels 2 möglich. Da eine gleichbleibende Spannung der Zugfeder 8 gewährleistet sein muß, besteht bei evtl. Ermüdungserscheinungen im Dauerbetrieb die Möglichkeit, durch Verstellen des Leitungsstabes 10 die Spannung zu regulieren. Über den Leitungsstab 10 wird ein Hilfsstromkreis zur Masse (Gehäuse) geschlossen. Durch die niedrige Spannung des HilfsStromkreises ist der Trockengehschutz zur Anwendung in Dampfräumen geeignet. Das kombinierte Sicherheits-Rückschlagventil 26 gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit, die für Dampfdrücke von etwa 0,6MPa bei Anwendung in Industrie und Haushalt unerläßlich sind. Mit ihm werden Überdruck und Unterdruck während der Abkühlung im Kessel 1 ausgeglichen.

Claims

1. Sicherheitsvorrichtung für einen transportablen Kleindampferzeuger mit elektrischer Widerstandsheizung, bestehend aus Sicherheits-Rückschlagventil, Trockengehschutz und Füllstandsregelung mittels Niveauelektroden, gekennzeichnet dadurch, daß zwei Elektroden (14) im oberen Teil des Kessels (1) höhenverstellbar angeordnet sind und die elektrische Widerstandsheizung (3) mit einer an sich bekannten Weichlötstelle (7) über einen Trockengehschutz verfügt, der als gesonderter Stromkreis über einen Leitungsstab (10) verstellbar angeordnet ist.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsstab (10) durch den Verschlußdeckel (2) von einer Isolierdichtbuchse (11) geführt und isoliert und von Tellerfedern (12) sowie einer Mutter (13) fixiert ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Höhenverstellung und Abdichtung der Elektroden (14) im oberen Teil des Kessels (1) eine Durchführung, bestehend aus einer Isolierdichtbuchse (15), einer Verschraubung (16) und einer Konusmutter (17), angeordnet ist.