DE1014676B - Heizelement fuer elektrisch beheizte Geraete, insbesondere Waschmaschinen - Google Patents

Heizelement fuer elektrisch beheizte Geraete, insbesondere Waschmaschinen

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DE1014676B
DE1014676B DEL22415A DEL0022415A DE1014676B DE 1014676 B DE1014676 B DE 1014676B DE L22415 A DEL22415 A DE L22415A DE L0022415 A DEL0022415 A DE L0022415A DE 1014676 B DE1014676 B DE 1014676B
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/04Heating arrangements

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  • Textile Engineering (AREA)
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  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)

Description

  • Heizelement für elektrisch beheizte Geräte, insbesondere Waschmaschinen Es ist bekannt, elektrisch beheizte Geräte, insbesondere Waschmaschinen, miteinem den Heizkörper umgebenden Schutzrdhr und mit einem Thermoschalter zum Begrenzen der Höchsttemperatur zu ve-rsehen. Durch diesen Thermoschalter wird das Gerät gegen Oberhitzung "gesichert, wie sie- vorkommen kann, wenn der Wasserinhalt verkocht oder das Gerät versehentlich ohne vorherige Wasserfüllung in Betrieb genommen wird. In diesem Falle sdhaltet der Thermoschalter den Heizstromkreis ab und verhindert dadurch, daß der Heizkörper durchbrennt und das beheizte Gerät beschädigt wird.
  • Auch die Erfindung bezieht sich auf ein derartiges Heizelement.
  • Es ist auch bereits bekannt, ein Heizelement mit einem über den Heizkörper hinausragenden Schutzrohr zu versehen, in das ein Thermoschalter eingebaut ist, der indessen nicht zum Begrenzen, sondern zum Regeln der Temperatur dient.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Heizkörper mit der Schaltvorrichtung so zu vereinigen, daß diese auf zu hohe Temperaturen in empfindlicher Weise anspricht und sich durch einfache Bauart und holie Betriebssicherheit auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schutzrohr, das in bekannter Weise über den Heizkörper hinausragt, mit dem über den Heizkörper hinaustragenden Abschnitt ein an seiner Innenwandung anliegendes, den Thermoschalter enthaltendes rohrförtniges Gehäuse in inniger, wärmeleitender Verbindung umgibt.
  • Da das Schutzrohr des Heizkörpers in der Regel aus einem die Wärme gut leitenden Metall, z. B. Aluminium oder Kupfer, besteht, leitet es die vom Heizkörper erzeugte Wärm-e ohne wesentliches Wärmegefälle zu dem eingebauten Gehäuse der Schaltvorrichtung, so daß dieses Gehäuse stets etwa dieselbe Temperatur hat, die das Schutzrohr des Heizkörpers aufweist. Überschreitet diese Temperatur das Höchstmaß, dann spricht die Schaltvorrichtung sofort an und trennt infolge der Wärmedehnung des Ausdelmungskörpers den Heizstromkreis.
  • Zweckmäßig ist das rohrförmige- Gehäuse, das die von dem Ausdehnungskörper gebildeten Schaltkontakte enthält, in an sich bekannter Weise luftdicht und hoch evakuiert oder mit einem indifferenten Gas gefüllt. Dadurch wird ein Oxydie#ren der Kontakte verhindert und deren Lebensdauer erhöht. Auch gestattet es die Gasfüllung oder die Evakuierung, den Abstand der Kontakte in geöffnetem Zustand geringer zu bemessen, als es erforderlich wäre, wenn die Kontakte in atmospärischer Luft angeordnet sind.
  • '\?#l,eiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Unterbrechung des Heizstromes, die bei Überschreit-en der Tempera;turgrenze eintritt, auch noch aufrechtzuerhalten, wenn die Temperatur wieder unter diese Grenze sinkt, um die Wiedereinschaltung der Heizung so lange zu verzögern, bis man Gelegenheit gehabt hat, entweder die Ursache der Störung zu beseitigen, z. B. in der Waschmaschine Wasser nachzufüllen, oder das Gerät vom Netz abzuschalten. Zur Lösung dieser Aufgabe ist in dem Gehäuse ein die Schaltkontakte verbindender Heizwiderstand von so hohem Widerstandsw-ert enthalten, daß er den Ausdehnungskörper nicht an der Abkühlung bis zum Wiedereinschalten der Kontakte hindern, aber das Wiedereinschalten verzögern kann. Unter dem Einfluß dieses Heizwiderstandes kühlt sich also. der Aus,-dehnurigskÖrper wesentlich langsamer ab als das elektrisch beheizte Gerät im übrigen. Wenn dessen Temperatur unter die Schaltgrenze gefallen ist, bleibt daher der Heizstrornkreis noch eine Zeit lang getrennt. Er wird erst geschlossen, wenn eine geraume Zeit, bis 10 Minuten, seit der Trennung des Heizstromkreises verflossen ist oder das Gerät abgeschaltet oder mit Wasser gefüllt ist.
  • In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Schutzrohr des elektrischen Heizkörpers mit der eingebauten Schaltvorrichtung nach der Erfindung, wobei das rohrförmige Gehäuse der Schaltvorrichtung mit dem Ausdehnungskörper in inniger wärmeleitender Verbindung steht, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Schutzrohr des Heizkörpers mit der Qin2ebauten Schaltvo#rrichtung, wobei dieren Gehäuse selUst- den Ausdehnungskörper bildet, und # Fig. 3 eine teilweise kp.. Schnitt dargestellte andere Ausführungsforrn, der Schaltvorrichtung.
  • In,das Ende eine-s aus KugfQr oder Aluminium bestehenden Schutzrohres H, das den elektrischen Heizkörper einer Waschmaschine. enthält, ist ein rohrförmiges Gehäuse 21 . eingeschoben, das in inniger wärmeleitender Verbindunt; mit einem Ausdehnungskörper 1 steht. Zu äies#e-F - n Zweck ist dieser Ausdehnungskörper, . der -ygn, einem Metallstreifen mit hohem Ausdehnungskoeffizienten gebildet wird, innen . an der Wandung des Gehäuses 21 angenietet.
  • Seine beiden Enden sind. nach innen abgebogen und je mit einer Bohrung Versehen. In jede dieser Bohrungen ist eine Buchse 4 bzw;, 16 aus Isoliermaterial eingesetzt, die von einer Schr#übspind-el. 10 bzw. 14 durchsetzt ist. In ihrer Lage ist die Buchse dadurch gesichert, daß sie an einer auf der Spindel aufgeschraub-'ten Mutter 8 bzw. 18 -anliegt und in eine weitere Buchse 5 bzw. 17 aus Isolierstoff hineinragt, die das äußere, Ende der Spindel umgibt und sich an einer aufgeschraubten Gegenmutter 9 bzw. 19 anlegt. Auf diese Weise sind die beiden Schraubspindeln 10 und 14 an dem Ausdehnungskörper 1 und damit auch an dem Gehäuse 21 in gleichachsiger Lage zu diesen, aber elektrisch isoliert-befestigt.
  • Auf das innere Ende der Spindel 10 ist eine Ruchse 6 aus Metall aufgeschranlit und durch eine Gegenmutter 7 in ihrer Lage gesichert. Diese Buchse trägt eine mit dem einen Schenkel an ihr befestigte, U-förmig-Feder 3, deren anderer Schenkel einen Kontakt 2 trägt, -der daher in Achsenrichtung des Gehäuses 21 abgefedert ist.
  • Ein Streifen 13, der aus einem Metall oder anderen Werkstoff von geringem Ausdehnungskoeffizienten be-.steht, ist an seinen E - nd-en abgewinkelt. Sein eines Ende hat eine Bohrung, mit der es auf das innere Ende der Spindel 14 aufgesteckt und in Anlage auf der Isolierstoffbuchse 16 durch eine Mutter 18 gehalten ist. Das andere Ende des Streifens 13 trägt einen Schaltkontakt 12, der für gewöhnlich am Kontakt 2 anliegt. Das Gehäuse 21 ist durch eingesetzte Stirnwände 22 abgeschlossen, die aus einem Isolierstoff bestehen und luftdicht sowohl am Gehäuse 21 als auch an den Spindeln 10 und 14 verkittet sind. Das Gehäuse ist mit .einem indifferenten Gas, z. B. Stickstoff, gefüllt. In ,dem vom Streifen 13 um,-ebenen Raum befindet sich -ein Heizwiderstand 20, der durch Anschlußleitungen -einerseits mit der Schraubspindel 14 und andererseits mit der Schraubspindel 10 verbunden ist und ein Schutzrohr trägt.
  • Der die Waschmaschine beheizende Heizkörper, der sich im Innern des Schutzrohrs H in geringem Ab- stand von dem Gehäuse 21 befindet ' ist nicht mitdargestellt. Er ist an die Leitung 15 angeschlossen, während die Leitung 11 zum Netzanschluß führt.
  • Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn #die Heizung der Waschmaschine eingeschaltet wird, -nachdem man die Maschine vorschriftsmäßig mit Wasser gefüllt hat, so steigt die Temperatur des den elektrischen HeizkÖrper enthaltenden Rohres H nur bis auf eine bestimmte Grenze, die etwas Über 100' C liegt, denn das RohT H wird von dem Wasser umspült. Falls das Wasser auskocht oder die elektrische Heizung der Waschmaschine ohne deren vorherige Füllung mit Wasser eingeschaltet wird,dann steigt:,die Temperatur des Rohres Hweit höher. Diese Temperatur überträgt sich ohne wesentliches Gefälle auf das Gehäuse 21 und auf den Ausdehnungskörper 1, der infolge seiner Ausdehnung die beiden Schraubspindeln 10 und 14 voneinander entfernt und infolgedessen die Kontakte2 und 12 trennt. Dabei bleibt der Abstand des Kontaktes 12 von der Schraubspindel 14 unverändert, weil der Streifen 13 sich bei der Temperaturerhöhung nicht ausdehnt.
  • Durch die Trennung der Kontakte 2 und 12 wird verhindert, daß der im Schutzrohr H enthaltene, nicht näher dargestellte Heizwiderstand des Gerätes unzulässige Temperaturen erreicht.
  • Sobald die Kontakte 2 und 12 getrennt sind, die biz ddhin den Widerstand 20 kurzgeschlossen hatten, fließt nunmehrein Heizstrom durch den Widerstand 20 und bewirkt, daß sich der Ausdelmungskörper 1 wesentlich langsamer abkühlt als die Waschmaschine im übrigen. Es dauert daher eine geraume Zeit, bis die Abkühlung auch des Ausdehnungskörpers 1 so weit vorgeschritten ist, daß sich die Kontakte 2 und 12 wieder schließen und daß dadurch die Betriebsbereitschaft der Waschmaschine wiederhergestellt ist. Am besten wird die Watt-Leistung des Widerstandes 20 so bemessen, daß sich der Ausdehnungskörper 1 erst dann wieder bis -unter die Schaltgrenze abkühlt und ein Schließen der Kontakte2,12 herbeiführt, wenn entweder das,#geutzrohr H durch eingefülltes Wasser abgekühlt oM die Waschmaschine vom Netz abgeschaltet wird.
  • Die Temperatur, bei welcher sich die Kontakte 2, 12 öffnen, läßt sich mit Hilfe der Schraubspindeln 10 und 14 beliebig einstellen.
  • Die Feder 3 dient dem Zweck, zu verhindern, daß der Streifen 13 verbogen wird, wenn sich der Ausdehnungskörper 1 abkühlt und zusammenzieht.
  • Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 vor allem dadurch, daß das Gehäuse 23 selbst den Ausdehnungskörper bildet.
  • Ferner besteht bei dieser Ausführungsform der Halter von geringem Ausdehnungskoeffizienten, dtr sich längs der Gehäuseachse erstreckt und von dem Durchführungsisolator 31 getragen wird, aus zwei Federn 35 -und 36, die aus einem Mantel mit sehr geringem Ausdehnungskoeffizienten bestehen. In die beiden Stirnwände des Gehäuses 23 sind die Durchführungsisolatoren 26, 31 eingesetzt. Der Isolator 26 hat die Gestalt einer Buchse, die mit einer Metallbuchse 26 ausgefüttert ist,deren Gewindebohrung die Schraubspindel 25 aufnimmt. Auf dieser Schraubspindel befindet sich außen eine aufgesteckte Buchse 27 aus Isolierstoff, die durch die Gegenmutter 29 gehalten wird. Die Scliraubspindel 25 trägt wiederum ein-en Schaltkontakt 24. Der andere Schaltkontakt 38 sitzt auf einem Träger 37, der von dem Halter 35, 36 getragen wird. Der Durchführungsisolator 31 sitzt luftdicht auf einem Bolzen 32, der an die Leitung 33 angeschlossen ist und mittels ein-es Halters 34 die beiden Federn 35, 36 trägt. Das Gehäuse enthält ferner einen Pumpstutzen 40, der dazu dient, das Gehäuse zu evakuieren oder es mit einem indifferenten Gas zu füllen. Der Heizwiderstand ist mit 41 bezeichnet. Da der Halter 35, 36 selbst federt, entfällt:die Feder 3 des Ausführungsbeispieles der Fig. 1.
  • Der Kontakt 38 ist mit dem Bolzen 32 durch ein isoliertes biegsames Kabel 39 verbunden, das dem Zweck dient, den federnden Halter 35, 36 vom Strom zu entlasten:, damit er nicht als Widerstand wirkend durch den Strom erhitzt wird.
  • Die dargestellten Ausführungsbeispiele können in mannigfacher Hinsicht abgeändert werden. So wäre es z. B. unter Umständen zweckmäßig, bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsforrn den Träger 37 aus Tsolierstoff herzustellen und das biegsame Kabel 39 als einen Widerstandsdraht oder Widerstandsband auszubilden, das als Wendel 39' gestaltet, innen am Gehäuse 23 anliegt und demgemäß die Halter 35, 36 umgibt. Eine solche Ausgestaltung, die in Fig. 2 g-esti-ichelt angedeutet ist, ist von Vorteil, wenn das Rohr H die Wärme vom Heizkörper bis zum Gehäuse 23 nicht genügend schnell leitet. Dann wird das Gehäuse 23 nämlich durch die Wendel 39' aufgeheizt, so daß die Kontakte 24, 38 getrennt werden, wenn die Kühlung des Rohres H durch Wasser unterbleibt oder aufhört.
  • Bei den dargestelltenAusführungsbeispielen werden die Kontakte 24, 38 bei unzulässiger Temperaturerhöhung der Schaltvorrichtung getrennt. Das hängt damit zusammen, daß diese Kontakte mit dem Heizk5rper in Reihe geschaltet sind. Es wäre aber auch möglich, die Abschaltung des Heizkörpers durch ein Scliiitz zu bewirken, das durch die Kontakte der Schaltvorrichtung gesteuert wird. In diesem Falle kann man die Kontakte in an sich bekannter Weise so anordnen, daß sie durch die Ausdehnung des Gehätises 23 nicht geöffnet, sondern geschlossen, werden und dadurch einen Hilfsstromkreis schließen, der das Schütz im Sinne einer Abschaltun#g der Heizung steuert.
  • Bei den in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen muß der Ausdehnungskörper 1 bzw. 23 verhältnismäßig lang ausgebildet sein, damit die erforderliche Länge der Schaltstrecke der Kontakte erreicht wird, anderenfalls könnte der beim Trennen. der Kontakte entstehende Lichtbogen nicht unterbrochen werden.
  • Eine wesentliche Verkürzung des Ausdehnungskörpers 1 bzw. 23 kann erreicht werden, wenn der Ausdehnungskörper nicht selbst den einen Kontakt trägt, sondern auf diesen Kontakt mit Hilfe eines Übersetzungshebels einwirkt. Eine solche Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 wiedergegeben. Dort ist das rohrförmige Gehäuse21 fortgelassen. An dem rohrförini ' - gestalteten Ausdehnungskörper 42 befindet sich ein Ansatz 43, an welchem eine winkelförmig gebogene Blattfeder 44, 45 befestigt ist. Diese liegt mit ihrem Schenkel 44 an dein Ende eines Stabes 46 an, der einen niedrigen Ausdehntungskoeffizienten hat und mit dem anderen Ende bei 47 am Ausdehnungskörper42 befestigt ist. Der längere Schenkel45 der Feder trägt isoliert den einen Kontakt46, während der andere Kontakt47 an dem nicht dargestellten Gehäuse angebracht ist. Bei dies-er Bauart ist die Strecke, -um welche der Kontakt 46 bei Ausdehnung des Körpers 42 bewegt wird, wesentlich größer als die Strecke der Ausdehnung des Körpers selbst.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Heizelement für elektrisch beheizte Geräte, insbesondere Waschmaschinen, mit einem den Heizkörper umgebenden, über die-sen hinausragenden Schutzrohr und mit einem Thermoschalter zum Begrenzen der Höchsttemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (H) mit dem über den Heizkörper hinausragenden Abschnitt ein an seiner Innenwandung anliegendes, den Thermoschalter enthaltendes rohrförmige-s Gehäuse (21, 23) in inniger, wärmeleitender Verbindung um-ibt.
  2. 2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse, das die von demAusdehnungskörper gebildeten Schaltkontakte enthält, in an sich bekannter Weise luftdicht und hoch evakuiert oder mit einem indifferenten Gas gefüllt ist. 3. Heizelement nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse ein die Schaltkontakte verbindender Heizwiderstand von so hohem Widerstandswert enthalten ist, daß er den Ausdehnungskörper nicht an der Abkühlung bis zum Wiedereinschalten der Kontakte hindern, aber das Wiedereinschalten verzögern kann. 4. Heizelement nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskörper von dem durch die Kontakte (24, 38) zu schaltenden Heizstrom ganz oder teilweise durch ein biegsames Kabel (39) entlastet ist. 5. Heizelement nach Anspruch 1 oder einem der folg-enden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände des Gehäuses (23) mit luftdichten Durchführungsisolatoren (27,28,31) für die Heizleitung (30, 33) versehen sind, von denen der eine (z. B. 27, 28) deneinen Schaltkontakt (24, 25) und der andere (z. B. 31) einen Halter (35, 36) von geringem Ausdehnungskoeffizienten trägt, der sich längs der Gehäuseachse erstreckt und am anderen Ende den anderen Schaltkontakt (37 -, 38) trägt. 6. Heizeleinent nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung einen Hilfsheizkörper (39') enthält, der mit dem im Schutzrohr (H) befindlichen Haupth#eizkörper in Reihe geschaltet ist. 7. Heizelement nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskörper auf die in dem rohrfö.rmigen Gehäuse befindlichen Schaltkontakte mittels eines Übersetzungshebels einwirkt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 425 321, 526 415, 597076.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992008331A1 (en) * 1990-10-25 1992-05-14 Backer Elektro-Värme Ab Electric tubular heating element and temperature controller therefor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE425321C (de) * 1926-02-16 Birka Regulator Ab Vorrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Energiezufuhr an elektrischen Heizapparaten, wie Plaetteisen, Loetkolben, Kochapparaten o. dgl.
DE526415C (de) * 1928-11-25 1931-06-05 Robert Bosch Akt Ges Elektrische Brennschere mit Waermeschalter und einem in den Heizschenkel eingebauten Heizkoerper
DE597076C (de) * 1929-05-25 1934-05-17 Birka Regulator Ab Thermostatschalter, insbesondere zur Temperaturregelung elektrisch beheizter Geraete

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