-
Die
Erfindung bezieht sich auf einen beheizbaren Wasserkessel, mit einem
Deckel und einer darauf aufgesetzten Kanne, wobei der Deckel eine Deckelöffnung zum
Durchlass von Wasserdampf an die Unterseite der Kanne aufweist,
mit dem die Kanne erwärmt
bzw. warm gehalten wird. Unterhalb der Deckelöffnung befindet sich ein Verschlusskörper zum
Verschließen
der Deckelöffnung,
wobei der Verschlusskörper
mittels eines Federelements in eine die Deckelöffnung verschließende Position
gedrängt wird,
in der der Durchlass für
Wasserdampf geschlossen ist, und wobei der Verschlusskörper bei
einer aufgesetzten Kanne derart mit dieser zusammenwirkt, dass er
gegen die Kraft des Federelements von der Deckelöffnung beabstandet ist, so
dass der Durchlass für
Wasserdampf freigegeben ist.
-
Man
bezeichnet diesen Wasserkessel mit seinen Komponenten üblicherweise
als Samowar. Zum Ablassen der Flüssigkeit
aus dem Kessel kann z. B. ein Ablasshahn in Bodennähe des Kessels
vorgesehen sein.
-
Bei
einem beheizbaren Wasserkessel, wie er z. B. in der
DE 201 16 376 U1 beschrieben
ist, besteht neben dem Bedürfnis,
Wasser im Inneren des Kessels zu erhitzen, auch das Bestreben, die
Flüssigkeit
in der auf dem Deckel aufgesetzten Kanne zu erwärmen. Es ist in diesem Zusammenhang
bereits bekannt, dass sich eine Deckelöffnung im Deckel als vorteilhaft
für die
Erwärmung
der Kanne erweist. Bei einer solchen Anordnung lässt es sich aber nicht vermeiden,
dass beim Abnehmen der Kanne Wasserdampf durch die Deckelöffnung nach
oben hin entweicht und somit ein Verletzungsrisiko für Hände oder
Gesicht des Anwenders darstellt. Dies gilt insbesondere, wenn der
Wasserkessel selbst ebenfalls als Kanne mit einer Schnute ausgebildet
ist und aus dieser Wasser abgegossen werden soll, während die aufgesetzte
Kanne entfernt ist.
-
In
dem Hauptpatent
DE
10 2008 033 242 A1 wird vorgeschlagen, direkt unterhalb
der Öffnung
des Deckels einen Deckelöffnungsverschluss
in Form eines Verschlusskörpers
mit einer Verschlussfläche von
mindestens der Ausdehnung der Deckelöffnungsfläche anzubringen, der durch
eine ein Federelement aufweisende Federlagerung in Richtung der Deckelöffnung gedrückt wird,
diese somit verschließt und
den für
den Anwender gefährlichen
Dampfaustritt verhindert.
-
Die
DE 20 2007 002 151
U1 offenbart einen beheizbaren Wasserkessel mit einem Deckel,
der eine zentrale Öffnung
aufweist, und eine auf den Deckel aufsetzbare Kanne, so dass Wasserdampf
durch die Öffnung
an den Boden der Kanne gelangen kann, um diese zu erwärmen.
-
Die
vorliegende Erfindung beruht auf der Aufgabe, das Federelement in
einfacher und kostengünstiger
Weise zu realisieren.
-
Die
Aufgabe wird mit einem beheizbaren Wasserkessel mit den Merkmalen
des Patentanspruch 1 gelöst.
-
Eine
solche Ausführung
ist kostengünstig herstellbar
und wenig störanfällig. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Um
die Gefahr zu vermeiden, einen explosionsgefährdeten, selbstschließenden Druckkessel
zu schaffen, kann der Verschlusskörper in einer Fortbildung ein
oder mehrere definiert angebrachte Öffnungen aufweisen, durch die
in einer definierten, für
den Anwender ungefährlichen
Richtung, Druck entweichen kann.
-
Wesentlich
bei dem erfindungsgemäßen, federgelagerten
Deckelöffnungsverschluss
ist es, die Ausformung des Verschlusskörpers oder der daran angebrachten
Teile so zu wählen,
dass es zu einer räumlichen Überschneidung
mit der auf dem Deckel angeordneten Kanne oder einem durch diese
wirkenden Element kommt.
-
Auf
diese Weise wirkt das Gewicht der aufgesetzten Kanne der Federlagerung
entgegen, wodurch sich der Verschlusskörper vom Deckel abhebt und
einen Wärmeleitkanal
freigibt, wodurch die Funktionalität der Wärmeleitung aus dem Kesselinnenraum
zur Bodenfläche
der Kanne gewährleisten
wird.
-
Im
Folgenden soll anhand von Ausführungsbeispielen
die Erfindung näher
erläutert
werden, ohne auf diese beschränkt
zu sein. Dazu zeigen:
-
1 einen
Längsschnitt
durch einen Wasserkessel gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung, der als Samowar ausgebildet ist, wobei der Wasserkessel
von einem Deckel abgedeckt ist, der eine zentrale Deckelöffnung aufweist;
-
2 eine
Schnittdarstellung des Deckels mit einem Verschlusskörper für die Deckelöffnung, wobei
sich der Verschlusskörper
in einer die Deckelöffnung
verschließenden
Position befindet;
-
3 eine
Schnittdarstellung des Deckels gemäß 2 mit einer
auf dem Wasserkessel aufgesetzten Kanne, so dass sich der Verschlusskörper in einer
die Deckelöffnung
freigebenden Position befindet;
-
4 eine
teilweise geschnitten ausgeführte,
aber sonst perspektivische Darstellung eines Wasserkessels gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, der als Samowar-Teeset ausgebildet ist, wobei der
Wasserkessel von einem Deckel abgedeckt ist, der eine zentrale Deckelöffnung aufweist;
-
5 eine
Unteransicht des Deckels gemäß 4 mit
einem Verschlusskörper
für die
Deckelöffnung,
wobei sich der Verschlusskörper
in einer die Deckelöffnung
verschließenden
Position befindet;
-
6 eine
Schnittdarstellung des Deckels gemäß 5 mit einer
auf dem Wasserkessel aufgesetzten Kanne, so dass sich der Verschlusskörper in einer
die Deckelöffnung
freigebenden Position befindet;
-
7a eine
Schnittdarstellung des Deckels mit einem Verschlusskörper für die Deckelöffnung, wobei
der Verschlusskörper
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung von einer Blattfeder in einer die Deckelöffnung verschließenden Position gehalten
wird;
-
7b eine
Schnittdarstellung entsprechend 7a, wobei
der Verschlusskörper
in einer die Deckelöffnung
freigebenden Position gehalten wird und
-
8 eine
Unteransicht des Deckels mit einer Draufsicht auf die in 7a und 7b seitlich dargestellte
Blattfeder.
-
Dargestellt
und beschrieben ist – zunächst mit
Bezug auf 1 – ein Wasserkessel 1 mit
Deckel 3 und Kanne 2, der ein in weiteren Einzelheiten
nicht dargestelltes Heizelement 4 aufweist, das in diesem Beispiel
den Boden des Wasserkessels darstellt. Nicht dargestellt sind ein
Wasserhahn knapp oberhalb des Bodens des Wasserkessels 1,
die elektrische Verdrahtung, sowie Elektronik unterhalb des Heizelements 4.
-
Der
Deckel 3, der eine zentrale Deckelöffnung 3a aufweist,
verschließt
die obere Öffnung 1a des
Wasserkessels 1 und sitzt dabei auf dessen oberen Rand
auf. Die Kanne 2 sitzt auf dem Deckel 3 auf, wobei
der Kannenboden 2a die Deckelöffnung 3a verschließt. Weiterhin
ist ein Verschlusskörper 7 unterhalb
der Deckelöffnung 3a vorgesehen,
der einen Deckelöffnungsverschluss
bildet.
-
Aus
der Darstellung gemäß 2 ist
zu ersehen, welche Bauteile in diesem Ausführungsbeispiel als Deckelöffnungsverschluss
zusammenwirken.
-
Ein
zylinderförmiges
Gehäuse 5 ist
an der Innenseite des Deckels 3 befestigt. Ein Federelement in
Form einer Spiralfeder 6 befindet sich zwischen dem Boden
des Gehäuses 5 und
dem Verschlusskörper 7,
der die Form einer kreisförmigen
Platte hat. Die Spiralfeder 6 ist dabei senkrecht zur Deckelöffnung 3a und
koaxial zu einer Führung
für den
Verschlusskörper 7 am
Boden des Gehäuses 5 angeordnet.
-
Diese
Spiralfeder 6 drückt
den Verschlusskörper 7 auf
die Außenkante
der Deckelöffnung 3a und
verschließt
diese somit. Dabei ist nicht der gesamte Federweg ausgenutzt, wodurch
der Verschlusskörper 7 die
Deckelöffnung 3a zwar
mit ausreichender Kraft verschließt, jedoch auch ohne großen Kraftaufwand
zum Boden des Gehäuses 5 hin zurückgedrückt werden
kann. Dazu besitzt der Verschlusskörper 7 einen Betätigungsbolzen 8,
der in den Querschnitt der Deckelöffnung 3a hineinragt.
-
Die
Anordnung von Kanne 2 und Deckel 3, bzw. die Wechselwirkung
von Kannenboden 2a, Deckelöffnung 3a und dem
vertikal ausgeformten Betätigungsbolzen 8 des
Deckelöffnungsverschlusses, wird
in 3 dargestellt.
-
Man
erkennt, dass der zentrale Bereich des Kannenbodens 2a in
diesem Ausführungsbeispiel nach
unten ausgeformt ist, um die ebenfalls zentrale Öffnung 3a des Deckels 3 zu
verschließen.
-
Der
in diesem Ausführungsbeispiel
auf einer Spiralfeder 6 gelagerte Verschlusskörper 7 wird
aufgrund seiner starren Verbindung zum Betätigungsbolzen 8 durch
den darauf in vertikaler Richtung wirkenden Kannenboden 2a von
der Deckelöffnung 3a in
Richtung des Bodens des Gehäuses 5 bewegt.
Damit wird eine direkte Verbindung zwischen dem Kannenboden 3a und
dem Innenraum des Wasserkessels 1 freigegeben.
-
Weiterhin
beschrieben ist – mit
Bezug auf 4 – ein Wasserkessel 1 mit
Deckel 3 und Kanne 2, der als Samowar-Teeset ausgeführt ist,
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
-
Der
Deckel 3, der eine zentrale Deckelöffnung 3a aufweist,
verschließt
die obere Öffnung 1a des
Wasserkessels 1 und sitzt dabei auf dessen oberen Rand
auf. Die Kanne 2 sitzt auf dem Deckel 3 auf, wobei
der Kannenboden 2a die Deckelöffnung 3a verschließt. Weiterhin
ist ein Verschlusskörper 17 unterhalb
der Deckelöffnung 3a vorgesehen,
der einen Deckelöffnungsverschluss
bildet und durch eine Bogenfeder 9 in Richtung der Deckelöffnung gedrückt wird.
Diese Bogenfeder 9 sitzt in einer Nut an der Innenseite
des Deckels 3 und wird somit ohne weitere Bauteile gelagert.
-
Der
Verschlusskörper 17 besteht
aus einer sich nach oben wölbenden
Kalotte 18, die an ihrem Außenrand in einen flachen Flansch 19 übergeht.
In einer die Deckelöffnung 3a verschließenden Position liegt
die Kalotte 18 am Rand der Deckelöffnung 3a
an. Dabei
ragt der Scheitelpunkt 20 der Kalotte 18 in die
Deckelöffnung 3a hinein.
In der in der 4 dargestellten geöffneten
Position kontaktiert der Kannenboden 2a den Scheitelpunkt 20 und
drückt
dabei den Verschlusskörper 17 vom
Rand der Deckelöffnung 3a weg.
-
Aus
der Darstellung gemäß 5 ist
zu ersehen, welche Bauteile in diesem Ausführungsbeispiel als Deckelöffnungsverschluss
zusammenwirken.
-
Das
Federelement ist als Bogenfeder 9 ausgeführt, die
aus zwei Bogenabschnitten 10a, 10b besteht, die
auf Kreisabschnitten eines Kreises liegen und jeweils eine Bogenlänge von
ca. 150° besitzen. Die
nah beieinander liegenden Enden der Bogenabschnitte 10a, 10b gehen
in die Schenkel eines U-förmig
gebogenen Zungenabschnittes 11 der Bogenfeder 9 über, der
sich über
eine Länge
von 3/4 des Durchmessers des Kreises erstreckt und durch den Mittelpunkt
des Kreises verläuft.
Von den anderen Enden der Bogenabschnitte 10a, 10b ist
jeweils ein Arm 12a, 12b nach innen abgewinkelt,
der eine Länge
von 1/3 des Durchmessers des Kreises aufweist. Die Bogenabschnitte 10a, 10b,
der Zungenabschnitt 11 und die Arme 12a, 12b liegen
im entspannten Zustand in etwa in einer Ebene.
-
Die
Bogenabschnitte 10a, 10b liegen in einer Nut an
der Innenseite des Deckels 3; die Bogenfeder 9 wird
somit ohne weitere Befestigungsmittel am Deckel gehalten. Zungenabschnitt 11 liegt
an gegenüberliegenden
Stellen an der Unterseite des Flansches 19 an. Die Arme 12a, 12b liegen
ebenfalls zu beiden Seiten des freien Endes des Zungenabschnittes 11 an
der Unterseite des Flansches 19 an. Ihre Federkraft wirkt
dabei senkrecht zur Deckelöffnung 3a auf
den Verschlusskörper 17 ein.
-
Die
Bogenfeder 9 drückt
den Verschlusskörper 17 auf
die Außenkante
der Deckelöffnung 3a und verschließt diese
somit. Dabei ist nicht der gesamte Federweg ausgenutzt, wodurch
der Verschlusskörper 17 die
Deckelöffnung 3a zwar
mit ausreichender Kraft verschließt, jedoch auch ohne großen Kraftaufwand
zum Boden des Gehäuses 5 hin
zurückgedrückt werden
kann. Dazu ist der Verschlusskörper 17 kalottenförmig ausgeführt, wobei
die Kuppel in den Querschnitt der Deckelöffnung 3a hineinragt.
-
Aus
der Darstellung gemäß 6 ist
die Wechselwirkung von Kannenboden 2a, Deckelöffnung 3a und
dem kalottenförmigen
Verschlusskörper 17,
bzw. die Anordnung von Kanne 2 und Deckel 3 zu ersehen.
-
Man
erkennt, dass der zentrale Bereich des Kannenbodens 2a in
diesem Ausführungsbeispiel nach
unten ausgeformt ist, um die ebenfalls zentrale Öffnung 3a des Deckels 3 zu
verschließen.
-
Der
in diesem Ausführungsbeispiel
auf einer Bogenfeder 9 gelagerte Verschlusskörper 17 wird aufgrund
seiner kalottenförmigen
Ausführung
durch den darauf in vertikaler Richtung wirkenden Kannenboden 2a von
der Deckelöffnung 3a in
Richtung des Bodens des Gehäuses 5 bewegt.
Damit wird eine direkte Verbindung zwischen dem Kannenboden 2a und
dem Innenraum des Wasserkessels 1 freigegeben.
-
In
den 7 und 8 ist eine
weitere Ausführung
der Erfindung dargestellt, bei der das Federelement als flache dünne Blattfeder 21 ausgebildet ist,
die an den Rand des Verschlusskörpers 17 einstückig anschließt und von
diesem radial absteht. Nur der radial außen liegende Randbereich 22 der
Blattfeder 21 ist mit der Unterseite des Deckels 3 punktverschweißt.
-
In
der geschlossenen Stellung des Verschlusskörpers 17 liegt die
Blattfeder 21 flach an der Unterseite des Deckels 3 an
(siehe 7a). In der offenen Stellung
des Verschlusskörpers 17 wird
die Blattfeder 21 gebogen und löst sich bis auf den festgeschweißten Randbereich 22 von
der Unterseite des Deckels 3 (siehe 7b). Durch
die Biegung wird die Blattfeder 21 gespannt und übt dadurch
eine Rückstellkraft
auf den Verschlusskörper 17 aus.
-
Wie
der 8 entnommen werden kann, besteht die Blattfeder 21 aus
zwei parallel und im Abstand zueinander verlaufenden Zungen 23a, 23b,
die an ihrem einen Ende an den Verschlusskörper 17 einstückig anschließen und
an ihrem anderen Ende über
einen den Randbereich 22 bildenden Steg 24 miteinander
verbunden sind.
-
Die
Dicke und Breite der Zungen 23a, 23b wird so gewählt, dass
der Verschlusskörper 17 einerseits
sicher die Deckelöffnung 3a verschließt und andererseits
das Gewicht der aufgesetzten Kanne 2 ausreicht, den Verschlusskörper 17 soweit
nach unten zu drücken,
dass die Kanne 2 kippfrei auf der Oberseite des Deckels 3 aufsitzen
kann.
-
Die
Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einem Samowar, in dessen
Wasserkessel Wasser erhitzt wird. Grundsätzlich kann die Erfindung aber
für jede
Art von druckloser Kessel verwendet werden, dessen Innentemperatur
auf ein darüber angeordnetes
Behältnis
wirkt. Der Begriff Wasser soll somit jede Art von Flüssigkeit
umfassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Wasserkessel
- 1a
- obere Öffnung
- 2
- Kanne
- 2a
- Kannenboden
- 3
- Deckel
- 3a
- Deckelöffnung
- 4
- Heizelement
- 5
- Gehäuse
- 6
- Spiralfeder
- 7
- Verschlusskörper
- 8
- Betätigungsbolzen
- 9
- Bogenfeder
- 10a,
b
- Bogenabschnitt
- 11
- Zungenabschnitt
- 12a,
b
- Arme
- 17
- Verschlusskörper
- 18
- Kalotte
- 19
- Flansch
- 20
- Scheitelpunkt
- 21
- Blattfeder
- 22
- Randbereich
- 23a
- Zunge
- 23b
- Zunge
- 24
- Steg
