DE10123528A1 - Elektrischer Wasserkocher - Google Patents

Abstract

Ein elektrischer Wasserkocher 16 zum Erhitzen einer Flüssigkeit in einem Behälter 3 ist mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen ausgestattet, um beispielsweise im Fall einer Überhitzung oder bei einem Abheben des Wasserkochers 16 eine Heizeinrichtung 4 abzuschalten. Darüber hinaus ist ein temperaturgesteuerter Dampfschalter 1 vorgesehen, um die Heizeinrichtung 4 auszuschalten, sobald die Flüssigkeit im Behälter 3 kocht. Der Dampfschalter 1 ist bistabil, so dass er nach seinem Ansprechen dauerhaft ausgeschaltet bleibt. Um auch für andere Sicherheitsfunktionen ein dauerhaftes Abschalten nach dem Ansprechen zu erreichen, ist ein Kopplungselement 2 vorgesehen, das bei einem Ansprechen eines Sicherheitssensors 8 das Schaltelement 1 ausschaltet. Vorteilhafterweise wird eine Schubstange 2 als Kopplungselement eingesetzt, die nach unten vorgespannt ist und im Falle eines Abhebens des Wasserkochers 16 durch eine Öffnung im Boden 20 des Wasserkochers 16 hindurch nach unten bewegt wird, wobei die Schubstange 2 das Schaltelement 1 ausschaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Wasserkocher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Wasserkocher ist beispielsweise durch den Wasserkocher der Bezeich­ nung TW911 der Marke Siemens bekannt. Dieser Wasserkocher weist zur Erhitzung von Flüssigkeit einen Behälter auf, der unten mit einer Heizeinrichtung versehen ist, wobei nahe der Heizeinrichtung eine monostabile Temperatursicherung angeordnet ist, die im Falle einer zu hohen Temperatur beispielsweise infolge eines Trockengehens des Was­ serkochers die Stromversorgung der Heizeinrichtung unterbricht. Der Wasserkocher wird über eine Basisstation mit Steckkupplung mit Strom versorgt. In der Nähe des oberen Endes des Behälters ist ein Dampfschalter angeordnet, der bei Auftreten von Dampf den Wasserkocher abschaltet. Beim Abheben des Wasserkochers von der Basisstation wird die Stromzufuhr zwar unterbrochen, jedoch bleibt nachteiligerweise der Wasserkocher eingeschaltet, wenn der Dampfschalter noch nicht angesprochen hat. Wenn in diesem Fall eine Bedienperson das Wasser ausgießt, ohne den Wasserkocher auszuschalten, kann die Heizeinrichtung beim Wiederaufsetzen des Wasserkochers auf die Basisstation wieder mit Strom versorgt werden und weiterheizen, wobei sich kein Dampf mehr bilden und der Dampfschalter nicht mehr ansprechen kann. Die Heizeinrichtung würde sich so­ lange erhitzen, bis die Temperatursicherung anspricht, die jedoch nach Abkühlen wieder einschaltet.

Weiterhin ist ein derartiger Wasserkocher durch einen Wasserkocher der Bezeichnung TW 12 der Marke Siemens bekannt, bei dem die Stromzufuhr für die Heizeinrichtung von einer unter dem Behälter für die Flüssigkeit angeordneten bistabilen Schaltwippe gesteu­ ert wird, die von der Bedienperson betätigbar ist und auf die zusätzlich ein Überhitzungs­ sensor, ein Dampfsensor und ein Sensor zum Erfassen eines Abhebens des Wasserko­ chers derart wirken können, dass die Schaltwippe bei Auftreten einer Überhitzung bzw. von Dampf oder beim Abheben des Wasserkochers in die stabile Aus-Stellung gebracht wird. Nachteiligerweise müssen dabei alle auf die Schaltwippe wirkenden Sensoren unten bei der Schaltwippe angeordnet werden. Im Falle des Dampfsensors hat dies den Nach­ teil, dass ein langer Dampfkanal geschaffen werden muss, der den Dampf vom oberen Ende des Behälters zum unten angeordneten Dampfsensor leitet, so dass sich eine nachteilig lange Verzögerung ergibt, bis die Heizeinrichtung abgeschaltet wird, sobald das Wasser im Behälter kocht. Weiterhin ist durch die Anordnung der Schaltwippe auch der Bedienort für die Bedienperson unten, so dass sich die Bedienbarkeit verschlechtert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wasserkocher der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei dem bei geringem Aufwand ein hohes Maß an Si­ cherheit realisiert werden kann und bei dem Sicherheitssensoren frei angeordnet werden können.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen Wasserkocher mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Bei einem erfindungsgemäßen Wasserkocher sind mehrere Sicherheitsfunktionen reali­ siert, für die jeweils ein Sicherheitssensor vorgesehen ist, wobei jeder Sensor frei und an einer für den bestimmten Sensor vorteilhaften Stelle angeordnet werden kann. Der Dampfschalter kann oben angeordnet werden, so dass ein kurzer Dampfkanal ausreicht und der Wasserkocher schnell abschaltet, sobald das Wasser im Behälter kocht. Ferner kann auch der Schalter für die Bedienperson vorteilhafterweise oben angeordnet werden.

Durch die erfindungsgemäße Verkoppelung kann dabei auch für mehrere Sicherheits­ funktionen erreicht werden, dass ein Ansprechen der entsprechenden Sicherheitsfunktion zu einen dauerhaften Ausschalten des Wasserkochers bis zu seinem erneuten Einschal­ ten durch die Bedienperson führt, ohne dass die entsprechenden Sensoren bistabile Schaltelemente aufweisen müssen, die zum einen aufwendiger sind und die zum anderen nach einem Ansprechen wieder zurückgesetzt werden müssen. Bei der erfindungsgemä­ ßen Lösung wird durch ein einziges bistabiles Schaltelement ein dauerhaftes Ausschalten bei Ansprechen einer von mehreren Sicherheitssensoren erreicht, wobei beim Wiederein­ schalten des Wasserkochers durch die Bedienperson das Schaltelement zurückgesetzt wird.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Sicherheitssensor zum Erfassen eines Ab­ hebens des Wasserkochers von seiner Unterlage vorgesehen und mit dem bistabilen Schaltelement verkoppelt. Auf diese Weise wird der Wasserkocher sicher dauerhaft aus­ geschaltet, wenn die Bedienperson das Wasser aus dem Wasserkochers ausgießt, ohne ihn auszuschalten, da zum Ausgießen notwendigerweise der Wasserkocher von seiner Unterlage abgehoben werden muss. Falls die Flüssigkeit ausgegossen würde, solange der Dampfschalter noch nicht angesprochen hat, würde ohne diese Funktion die Heizein­ richtung solange heizen, bis der Überhitzungssensor anspricht, da ohne Wasser im Be­ hälter sich kein Dampf bilden kann und der Dampfsensor nicht ansprechen kann. Diese Folge tritt genauso bei kabellosen Wasserkochern ein, die über eine Basisstation und eine Steckkupplung mit Strom versorgt werden, wobei in diesen Fällen die Stromzufuhr während des Abhebens unterbrochen wird.

Ein Grund für ein vorzeitiges Abheben des Wasserkochers kann sein, dass die Bedien­ person das Kochen des Wassers schon hört, bevor der Dampfsensor anspricht, oder dass die Bedienperson das Wasser nicht bis zum Siedepunkt erhitzen will. Das Ausgie­ ßen der Flüssigkeit vor dem Ansprechen des Dampfsensors, ohne den Wasserkocher auszuschalten, ist eine der häufigsten Ursachen für ein Ansprechen des Überhitzungs­ sensors, so dass es durch die Verkopplung eines Abhebesensors mit dem bistabilen Schaltelement nur noch in sehr wenigen Fällen zu einer Überhitzung der Heizeinrichtung kommt. Da der Überhitzungsschalter nur noch in sehr wenigen Ausnahmefällen zum Ein­ satz kommen würde, kann vorteilhafterweise ein monostabiler Überhitzungsschalter ver­ wendet werden, so dass keine aufwendigen Vorkehrungen zum Zurücksetzen getroffen werden müssen. Da sich ein Abhebesensor als rein mechanisches Teil in der Regel mit geringem Aufwand verwirklichen läßt, kann auf diese Weise ein in Bezug auf den erfor­ derlichen Aufwand sehr großer Vorteil erzielt werden.

Vorteilhafterweise ist der Sensor zum Erfassen eines Abhebens eine Schubstange, die nach unten in Richtung auf eine Unterlage des Wasserkochers vorgespannt ist und so eingerichtet ist, so dass sie sich beim Abheben nach unten bewegt und dabei das bistabi­ le Schaltelement in den Aus-Zustand bringt bzw. in die Aus-Stellung bewegt. Dazu kann die Schubstange vorteilhafterweise auch das Kopplungselement bilden, indem die Schubstange bis zum Schaltelement verlängert wird. Die Vorspannung kann mit einer Schraubenfeder erreicht werden, die um die Schubstange herum angeordnet wird, so dass die Schubstange vorteilhafterweise als Halterung für die Schraubenfeder dient.

Ebenso ist es auch möglich, dass ein Sicherheitssensor zum Erfassen einer Überhitzung der Heizeinrichtung mit dem bistabilen Schaltelement verkoppelt wird.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Darstellun­ gen näher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Was­ serkochers,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Aufsicht des Wasserkochers gemäß Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Wasserkocher 16 weist einen Behälter 3 zur Aufnahme einer zu erhitzenden Flüssigkeit auf, die insbesondere Wasser ist. An der Unterseite eines Bodens 5 des Behälters 3 ist eine Heizeinrichtung 4 angeordnet, in deren Nähe in thermischer Verbindung mit der Heizeinrichtung 4 ein Überhitzungsschalter 6 angeordnet ist. Der Ü­ berhitzungsschalter 6 ist so eingerichtet, dass er bei einer Temperatur der Heizeinrich­ tung 4 anspricht, die deutlich über der Siedetemperatur der zu erhitzenden Flüssigkeit liegt, und beim Ansprechen die Stromzufuhr der Heizeinrichtung 4 unterbricht. Der Über­ hitzungsschalter 6 ist monostabil ausgebildet, d. h. dass er sich wieder einschaltet, sobald die Temperatur unter seine Ansprechtemperatur fällt. Ein monostabiler Überhitzungs­ schalter 6 hat den Vorteil, dass er kostengünstig ist und keine besonderen Vorkehrungen zum Zurücksetzen erforderlich sind, wie es bei einem bistabilen Schalter der Fall wäre.

Zur Stromversorgung ist dem Wasserkocher 16 eine Basisstation 17 zugeordnet, die eine nicht dargestellte Zuleitung zum Anschluss an eine Stromversorgung aufweist. Die Basis­ station 17 weist an ihrer Oberseite 21 einen Steckkontakt 19 auf, der mit einem komple­ mentären Steckkontakt 18, der in einem Boden 20 des Wasserkochers 16 angeordnet ist, zusammenwirken kann und eine Steckkupplung zur Stromversorgung des Wasserko­ chers 16 bildet.

Der Behälter 3 des Wasserkocher 16 besitzt oben eine durch einen Deckel 22 ver­ schließbare Öffnung zum Befüllen, wobei am Rand der Befüllöffnung eine Schnaupe zum Ausgießen der Flüssigkeit ausgebildet ist. An der der Schnaupe gegenüberliegenden Seite des Wasserkochers 16 rechts im Bild ist im Bereich A ein gekapselter Dampfschal­ ter 1 angeordnet, der die Heizeinrichtung 4 ausschaltet, sobald die Flüssigkeit im Behälter 3 kocht.

In Fig. 2 ist der Bereich A, in dem der Dampfschalter 1 angeordnet ist, vergrößert darge­ stellt. Der Dampfschalter 1 steht über einen Dampfkanal 24 mit einer in den Behälter 3 mündenden Öffnung 23 mit dem Behälter 3 in Verbindung, so dass Dampf, der sich im Behälter 3 beim Kochen der Flüssigkeit bildet, zum Dampfschalter 1 geleitet wird, dort kondensiert und den Dampfschalter 1 erwärmt. Ab einer bestimmten Temperatur schaltet der Dampfschalter 1 die Heizeinrichtung 4 dauerhaft ab und muss zu einer erneuten Inbe­ triebnahme wieder eingeschaltet werden. Dazu weist der Dampfschalter 1 in seinem Inne­ ren ein bistabiles Schaltelement auf, auf das ein Temperatursensor, ein Betätigungsele­ ment 12 zum Einschalten und ein Betätigungselement 9 zum Ausschalten wirken können. Das Betätigungselement 9 zum Ausschalten des Dampfschalters 1 ist eine seitlich abste­ hende Metalllasche, auf die ein Druckschieber 10 wirkt, der mit einer Aus-Taste 13 ver­ bunden ist, die auf der Oberseite des Wasserkochers 16 angeordnet ist. Weiterhin wirkt auf das Betätigungselement 9 eine senkrecht verschiebbare Schubstange 2, die bei einer Bewegung nach unten mittels des Druckschiebers 10 auf das Betätigungselement 9 drückt und damit den Dampfschalter 1 in seine stabile Aus-Stellung bringt. Das bistabile Schaltelement wird von einem gewölbten Metallplättchen gebildet, das über eine isolie­ rende Druckstange auf einen Schaltkontakt wirkt. Als Temperatursensor ist in dem Dampfschalter 1 unter dem Metallplättchen bzw. dem bistabilen Schaltelement ein kreis­ förmiges Bimetall vorgesehen, das auf einem Boden 11 aufliegt und mit dem aus Metall bestehenden thermisch verbunden ist. Die Unterseite des Bodens 11 ist im Dampfkanal 24 angeordnet, so dass Dampf im Dampfkanal 24 den Temperatursensor im Dampfschal­ ter 1 durch den Boden 11 hindurch erwärmen kann.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Wasserkocher 16 erstreckt sich die Schubstange 2 vom Dampfschalter 1 zwischen dem Behälter 3 und einer Außenwand des Wasserkochers 16 nach unten und endet in einer Tastspitze 8, die mit einer Kunststoffabdeckung versehen ist und durch eine Öffnung im Boden 20 des Wasserkochers 16 reicht. Die Schubstange 2 verläuft dabei längs durch eine Schraubenfeder 7 hindurch, die mit ihrem oberen Ende am Gehäuse des Wasserkocher 16 und mit ihrem unteren Ende an der Schubstange 2 abgestützt ist, so dass die Schubstange 2 nach unten durch die Öffnung im Boden 20 hindurch vorgespannt ist. In der Oberseite 21 der Basisstation 17 ist eine konzentrisch zum Steckkontakt 19 verlaufende rillenartige Vertiefung zur Aufnahme der Tastspitze 8 beim Aufsetzen des Wasserkochers 16 auf die Basisstation 17 ausgebildet.

Dabei sind die Schubstange 2 und die Schraubenfeder 7 so eingerichtet, dass beim Ab­ heben des Wasserkochers 16 die Schubstange 2 von der Schraubenfeder 7 nach unten bewegt wird, dabei mittels des Druckschiebers 10 auf das Betätigungselement 9 des Dampfschalters 1 drückt und ihn auf diese Weise dauerhaft ausschaltet, falls er einge­ schaltet war. Wird der Wasserkocher 16 wieder abgesetzt, so wird die Schubstange 2 gegen die Vorspannung der Schraubenfeder 7 nach oben bewegt und gibt das Betäti­ gungselement 9 frei, so dass der Dampfschalter 1 eingeschaltet werden kann.

Fig. 3 zeigt die Oberseite des Wasserkochers 16, in der eine Ein-Taste 14 angeordnet ist, die mit dem Betätigungselement 12 zum Einschalten des Dampfschalters 1 verbunden ist. Ferner ist auf der Oberseite des Wasserkochers 16 die zuvor beschriebene Aus-Taste 13 und eine Taste 15 zum Öffnen des Deckels 22 angeordnet.

Auf diese Weise kann mit der erfindungsgemäßen Lösung erreicht werden, dass bei dem Wasserkocher 16 die Bedienelemente 13, 14 zum Ein- bzw. Ausschalten vorteilhafterwei­ se an der Oberseite des Wasserkochers 16 und der Dampfschalter 1 zur Erzielung einer kurzen Ansprechzeit nahe der Zugangsöffnung 23 zum Behälter 3 angeordnet werden können, wobei mit sehr geringem Aufwand eine zusätzliche Sicherheitsfunktion geschaf­ fen wird, die für ein dauerhaftes Ausschalten des Wasserkochers 16 beim Abheben sorgt.

Mit der zusätzlichen Sicherheitsfunktion werden all die Fälle abgedeckt, in denen die Be­ dienperson die Flüssigkeit vor dem Kochen ausgießt und den Wasserkocher 16 nicht ausschaltet, da der Wasserkocher bereits durch das Abheben dauerhaft ausgeschaltet wird. Es kann damit nur noch in sehr wenigen Ausnahmefällen zu einer Überhitzung der Heizeinrichtung 4 kommen, beispielsweise wenn der Wasserkocher mit offenem Deckel 22 betrieben wird und der beim Kochen entstehende Dampf nicht in ausreichender Men­ ge zum Dampfschalter 1 gelangt, wobei diesem Fall mit einer Klappe abgeholfen werden kann, die sich durch Feder- oder Gewichtskraft selbständig schließt.

Claims (11)

1. Elektrischer Wasserkocher mit einem Behälter (3) für Flüssigkeit, einer im unte­ ren Bereich des Behälters (3) angeordneten elektrischen Heizeinrichtung (4) zum Erhitzen der Flüssigkeit im Behälter (3), einem mit der Heizeinrichtung (4) in Rei­ he geschalteten elektrischen Schaltelement (1) mit einem stabilen Ein-Zustand und einem stabilen Aus-Zustand, einer mit dem Schaltelement (1) derart wirk­ verbundenen Dampferkennungsvorrichtung, dass die Dampferkennungsvorrich­ tung das Schaltelement (1) bei Erkennen von Dampf in den Aus-Zustand bringt, und wenigstens einem im unteren Bereich des Wasserkochers (16) angeordne­ ten Sicherheitssensor (8) zur Überwachung einer Sicherheitsfunktion, wobei die Dampferkennungsvorrichtung und das Schaltelement (1) nahe einer oben ange­ ordneten Öffnung (23) des Behälters (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeich­ net, dass der Wasserkocher (16) ein Kopplungselement (2) aufweist, das derart eingerichtet ist, dass es bei Ansprechen wenigstens eines Sicherheitssensors (8) im unteren Bereich des Wasserkochers (16) das Schaltelement (1) in den Aus- Zustand bringt.

2. Wasserkocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheits­ sensor ein mit der Heizeinrichtung (4) thermisch gekoppelter Temperatursensor (6) zum Erfassen einer Überhitzung der Heizeinrichtung (4) vorgesehen ist.

3. Wasserkocher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Si­ cherheitssensor ein Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur von Flüs­ sigkeit im Behälter (3) vorgesehen ist, wobei der Temperatursensor derart einge­ richtet ist, dass er bei einer einstellbaren oder fest vorgegebenen Temperatur insbesondere unterhalb der Siedetemperatur der Flüssigkeit anspricht.

4. Wasserkocher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitssensor ein Abhebesensor (8) zum Erfassen eines Abhebens des Wasserkochers (16) vorgesehen ist.

5. Wasserkocher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abhebesen­ sor (8) eine durch eine Öffnung in einem Boden (20) des Wasserkochers (16) hindurch verschiebbare und nach unten vorgespannte Schubstange (2) aufweist.

6. Wasserkocher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstan­ ge (2) sich bis zum Schaltelement (1) fortsetzt und auch das Kopplungselement (2) bildet.

7. Wasserkocher nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasserkocher (16) eine Basisstation (17) mit einem elektrischen Steckkontakt (19) zugeordnet ist, der mit einem komplementären Steckkontakt (18) des Wasserkocher (16) zusammenwirken kann, wobei eine Oberseite (21) der Basisstation (17) eine Vertiefung zur Aufnahme eines Teiles des Abhebe­ sensors (8) aufweist

8. Wasserkocher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssensor (8) derart eingerichtet ist, dass er bei seinem An­ sprechen eine mechanische Bewegung verursacht, und das Kopplungselement (2) derart eingerichtet ist, dass es diese Bewegung auf das Schaltelement (1) überträgt.

9. Wasserkocher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungs­ element eine Schub- bzw. Zugstange (2) ist.

10. Wasserkocher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungs­ element ein flexibles Schub- bzw. Zugelement ist.

11. Wasserkocher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sicherheitssensor so eingerichtet ist, dass er beim An­ sprechen ein elektrisches Ansprechsignal erzeugt, und dass der Wasserkocher (16) Mittel zum Übertragen des Ansprechsignals des Sicherheitssensors zu ei­ nem elektrisch ansteuerbaren Stellglied zum Ausschalten des Schaltelements (1) bei Auftreten des Ansprechsignals aufweist.