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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Anschlussbaugruppe für
elektrische Heizeinrichtungen, insbesondere für Durchlauferhitzer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie eine hiermit ausgerüstete Heizeinrichtung gemäß dem Anspruch
21.
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Elektrische Heizeinrichtungen werden
beispielsweise in Form eines Durchlauferhitzers zum Erwärmen eines
Arbeitsfluids, z. B. von Wasser, bei einer Arbeitsmaschine, wie
einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine,
eingesetzt. Hierbei kann der wenigstens eine Heizleiter der Heizeinrichtung,
der aus einem Material hergestellt ist, dessen elektrischer Widerstandswert
zum Umwandeln von elektrischer Energie in Wärme ausreicht, um ein Durchflussrohr
für das
Arbeitsfluid spiralförmig
herum gewickelt und, je nach verwendetem Heizleiter, auf geeignete
Art und Wei se an dem Durchflussrohr befestigt werden. Die beiden
Enden des Heizleiters werden dabei in einer solchen Weise vorbereitet,
dass nach einem Einbau der Heizeinrichtung in die Arbeitsmaschine
ein Anschluss über
geeignete Anschlusselemente an eine entsprechende Stromquelle erfolgen
kann.
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Um bei einem unbeabsichtigten Trockenlauf der
Heizeinrichtung, d.h. bei einer Inbetriebnahme der Heizeinrichtung,
ohne dass ein Arbeitsfluid durch das Durchflussrohr strömt, welches
die von dem Heizleiter erzeugte Wärme abführen kann, eine Schädigung der
Arbeitsmaschine zu verhindern, sind derartige Heizeinrichtungen
mit Übertemperatursicherungen
ausgestattet. Um einen insgesamt kompakten Aufbau dabei zu erzielen,
wird angestrebt, die Übertemperatursicherung
im Bereich der Anschlussenden des Heizleiters unterzubringen.
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So ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung
0 727 799 eine derartige elektrische Heizeinrichtung mit Übertemperatursicherung bekannt,
bei der ein Anschlussende des Heizleiters, der auf das Durchflussrohr
unter Zwischenschaltung einer Isolierfolie direkt aufgewickelt ist,
an einem auf das Durchflussrohr aufgesetzten Isolierkörper durch Hochbiegen
eines Anschlussendes von dem Durchflussrohr befestigt ist. Daran
schließt
sich die Überlastsicherung
an, welche als Schalter ausgebildet ist, der bei Erreichen einer
Grenztemperatur die Stromzuführung
zu dem Heizleiter unterbricht.
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Die mittels eines Schweißvorganges
erfolgende Befestigung des Anschlussendes des Heizleiters an dem
Isolierkörper
stellt eine arbeitsaufwendige Maßnahme dar, die zu erheblichen
Kosten führt. Darüber hinaus
bedarf es zusätzlicher
Hilfs- bzw. Richtwerkzeuge, um den Isolierkörper und das Anschlussende
während
des Schweißvorganges
in der jeweils vorgesehenen Position zu halten. Mit anderen Worten
ist diese Lösung
teuer, was insbesondere bei Bauteilen, die einem erheblichen Kostendruck
unterliegen, von Nachteil ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Anschlussbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf
einfache und damit kostengünstige
Weise einen Anschluss eines Heizleiters einer elektrischen Heizeinrichtung
an einer Stromquelle ermöglicht.
Darüber
hinaus ist eine Heizeinrichtung vorzusehen, die eine derartige Anschlussbaugruppe
verwendet.
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Die vorstehende Aufgabe wird hinsichtlich der
Anschlussbaugruppe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den
sich daran anschließenden
Unteransprüchen
2 bis 20 finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu.
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Durch die Vormontage der Anschlussbaugruppe
und durch den Berührungs-
bzw. Anlagekontakt zwischen den Anschlussenden des Heizleiters und
den Kontaktierungselementen besteht die Möglichkeit, auf einfache Weise
bei der Montage den Anschluss der Heizeinrichtung an einer Stromquelle
zu bewirken. Durch die Kontaktierung zwischen Anschlussbaugruppe
und Anschlussenden des Heizleiters mittels einfacher Berührung bzw.
Anlage bedarf es keiner abstehender Anschlussenden des Heizleiters
und/oder komplizierter Bewegungen beim Anbringen der Anschlussbaugruppe,
sondern es genügt eine
einfache Bewegung in radialer Richtung des Durchflussrohres bzw.
senkrecht zur Verlegungsebene des Heizleiters. Auch müssen keine
mechanischen Widerstände
wie bei Steckfahnen und dgl. überwunden
werden.
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Darüber hinaus kann die Heizeinrichtung
mit dem Durchflussrohr oder mit einer Trägerplatte, auf der der Heizleiter
in einer Ebene verlegt ist, in einem eigenen Herstellvorgang getrennt
von der Anschlussbaugruppe gefertigt und anschließend die
beiden Baugruppen, d. h. die Heizeinrichtung als Heizbaugruppe und
die Anschlussbaugruppe auf einfache Weise miteinander verbunden
werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit,
bei einer fehlerhaften Anschlussbaugruppe diese auf einfache Weise
zu ersetzen, was bei der vorstehend dargestellten Lösung des
Standes der Technik nicht möglich
ist, da sich das Anschlussende in Folge des eingesetzten Schweißvorganges
von dem Isolierkörper
nicht mehr trennen lässt.
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Grundsätzlich kann die Anschlussbaugruppe nach
dem Aufsetzen auf der Heizeinrichtung zur Herstellung eines Kontaktes
zwischen den Anschlussenden des Heizleiters und den beiden Kontaktierungselementen
der Anschlussbaugruppe unlösbar
mit der Heizeinrichtung gegebenenfalls mittels geeigneter Befestigungselemente
verbunden werden. Ebenso ist es möglich, dass die Anschlussbaugruppe
ebenfalls mittels geeigneter Befestigungselemente, wie Klammern,
Schellen usw. lösbar
an der Heizeinrichtung angebracht ist. Beispielsweise können hierzu Nasen
an der Trägereinheit
angebracht oder angeformt sein, welche über Spannbügel mit der Heizeinrichtung
verbunden sind. Nach Aufsetzen der Anschlussbaugruppe auf der Heizeinrichtung
wird hierdurch die Anschlussbaugruppe gegen die Heizeinrichtung
gezogen, so dass die vorzugsweise vorhandene Kontaktfläche des
ersten Kontaktierungselementes und die gegebenenfalls vorhandene
Kontaktfläche
des zweiten Kontaktierungselementes in flächige Anlage zu den Anschlusselementen
des Heizleiters gelangt.
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Weiterhin ist es möglich, an
der Heizeinrichtung einen oder mehrere Bolzen, beispielsweise durch
Schweißen,
anzubringen, die mit oder ohne ein Gewinde dazu dienen, die Anschlussbaugruppe
an der Heizeinrichtung zu befestigen. Im Falle von Bolzen mit Gewinde
kann das Anbringen der Anschlussbaugruppe dadurch erfolgen, dass
diese Durchgangsdurchbrechungen beziehungsweise durchgehende Ausnehmungen
aufweist, mittels denen die Anschlussbaugruppe auf die Bolzen aufgeschoben werden
kann. Anschließend
können
Muttern auf die Bolzen aufgeschraubt werden, so dass die Anschlussbaugruppe
an der Heizeinrichtung gehalten ist. Weisen die Bolzen kein Gewinde
auf, so können die
Ausnehmungen Rastnasen, clipsähnliche
Elemente usw. zum lösba ren
oder unlösbaren
Verrasten der Anschlussbaugruppe an der Heizeinrichtung zu ermöglichen.
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Um eine sichere Kontaktierung des
ersten und/oder des zweiten Kontaktierungselementes an den Anschlussenden
des Heizleiters der Heizeinrichtung sicherzustellen, kann weiterhin
vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Kontaktierungselement
elastisch federnd in Kontaktierungsrichtung an der Trägereinheit
gehalten ist. Wird die Anschlussbaugruppe auf die Heizeinrichtung
aufgesetzt, so werden das erste und/oder das zweite Kontaktierungselement
in Folge ihrer elastisch federnden Ausbildung in Kontaktierungsrichtung
gegen das jeweilige Anschlussende des Heizleiters der Heizeinrichtung
gedrängt.
Sofern das erste und/oder das zweite Kontaktierungselement über die
Außenkontur der
Trägereinheit
im nicht-montierten Zustand der Anschlussbaugruppe hinausragen,
wird darüber
hinaus dem ersten und/oder dem zweiten Kontaktierungselement beim
Aufsetzen der Anschlussbaugruppe auf die Heizeinrichtung eine Vorspannung aufgeprägt. Diese
Vorspannung kann darüber
hinaus noch in der Weise unterstützt
werden, dass auf das erste und/oder das zweite Kontaktierungselement eine
Feder, wie z. B. eine Blattfeder, einwirkt oder das erste und/oder
das zweite Kontaktierungselement eine aufgeprägte Eigenspannung aufweisen. Schließlich besteht
noch die Möglichkeit,
dass das erste und/oder das zweite Kontaktierungselement über einen
elektrisch leitfähigen,
stromtragfähigen Kunststoff
in Kontaktrichtung vorgespannt sind.
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Darüber hinaus wird durch eine
flächige
Anlage des ersten und/oder des zweiten Kontaktierungselementes sichergestellt,
dass eine ausreichende elektrische Verbindung bzw. Kontaktierung zwischen
der Anschlussbaugruppe und damit der Stromquelle sowie dem Heizleiter
ermöglicht
wird.
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Hinsichtlich der temperaturabhängigen Überlastsicherung
besteht prinzipiell die Möglichkeit, dass
diese an einem beliebigen Ort der Heizeinrichtung angebracht wird,
solange sichergestellt ist, dass bei einem Aus lösen der Überlastsicherung eine Unterbrechung
des Stromflusses bewirkt wird. Ebenfalls besteht die Möglichkeit,
dass die temperaturabhängige Überlastsicherung
an der Anschlussbaugruppe vorgesehen wird. Eine besonders kompakte
und montagefreundliche Bauweise wird dadurch realisiert, dass die
temperaturabhängige Überlastsicherung
in den Stromfluss zwischen der Kontaktfläche des ersten Kontaktierungselementes
und dem Anschlussabschnitt geschaltet ist. Selbstverständlich kann
die temperaturabhängige Überlastsicherung auch
in den Stromfluss zwischen dem zweiten Kontaktierungselement und
dem Anschlussabschnitt vorgesehen sein.
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Für
die temperaturabhängige Überlastsicherung
können
alle geeigneten Maßnahmen,
die eine Unterbrechung des Stromflusses bei Auslösen der Überlastsicherung realisieren,
vorgesehen werden. Eine einfache und zuverlässige temperaturabhängige Überlastsicherung
kann aus einem vorgespannten Federstreifen bestehen, der an seinem
einen Ende mit dem Anschlussabschnitt und an seinem anderen Ende über ein
Verbindungsmittel mit der Kontaktfläche des ersten Kontaktierungselementes
in der Weise verbunden ist, dass bei Erreichen eines vorbestimmten
Temperaturbereiches, vorzugsweise einer vorbestimmten Grenztemperatur
das Verbindungsmittel den vorgespannten Federstreifen freigibt und dieser
von der Kontaktfläche
abhebt. Als Verbindungsmittel kann hierbei jedes Material eingesetzt werden,
beispielsweise ein geeignetes niedrigschmelzendes Lot, welches auf
den jeweiligen Anwendungsfall dimensioniert ist. Darüber hinaus
ist auch ein bei einer definierten Temperatur oder in einem engen
Temperaturbereich erweichendes oder schmelzendes Kontaktmaterial
verwendbar.
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Im funktionsgemäßen Betrieb der Heizeinrichtung
bleibt die Temperatur an dem Verbindungsmittel unterhalb der bestimmungsgemäßen Grenztemperatur
bzw. des bestimmungsgemäßen Temperaturbereiches.
Je nach Auslegung des Verbindungsmittels muss hierbei ein gewisser
Temperatursicherheitsabstand berücksichtigt
werden, damit durch die betriebsgemäße Temperaturwechselbeanspruchung keine
vorzeitige Ablösung
des vorgespannten Federstreifens in Folge der ständig einwirkenden Zugspannung
bzw. Zugkraft auftritt. Im Störungsfall,
der, wie bereits dargelegt, durch mangelhafte Wärmeabfuhr an der Heizeinrichtung
entstehen kann, kommt es im Bereich des Verbindungsmittels zu einer
Erwärmung, welche
das Verbindungsmittel in der Weise „erweichen" lässt,
dass die auf die Lotstelle einwirkenden Zugkraft bzw. Zugspannung
ausreicht, den Federstreifen von der Lotstelle zu trennen. Der Federstreifen
kann sich daher in Folge seiner ihm aufgeprägten Vorspannung, sei es mittels
einer Blattfeder oder mittels einer aufgeprägten Eigenspannung, von der Kontaktfläche des
ersten Kontaktierungselementes lösen
und damit den elektrischen Kontakt zwischen der Stromquelle und
dem Heizleiter unterbrechen. Die sich hierbei ausbildende Trennstrecke
muss so groß sein,
dass es zu keiner neuerlichen Zündung des
Lichtbogens kommen kann. Bei einem Einsatz in Gleichspannungsnetzen
können
für die
Löschung des
entstehenden Lichtbogens in Abhängigkeit
der Betriebsspannung zusätzliche
Funkenlöschmaßnahmen
eingesetzt werden. Das zweite Kontaktierungselement kann auch über einen
elektrisch leitfähigen, stromtragfähigen Kunststoff
in Kontaktrichtung vorgespannt sein.
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Die temperaturabhängige Überlastsicherung kann auch
dadurch gebildet sein, dass ein vorzugsweise sich senkrecht zu der
Längsachse
der Heizeinrichtung erstreckendes Bewegungselement vorgesehen ist,
das an seinem einem Ende in Berührungskontakt
mit dem ersten Kontaktierungselement und an seinem anderen Ende über ein
Formänderungselement,
welches bei Einwirkung von Wärme
seine Form ändern
kann, mit der Heizeinrichtung in Kontakt steht, wobei die Länge des
Bewegungselementes so bemessen ist, dass bei normalen Betrieb der
elektrischen Heizeinrichtung das erste Kontaktierungselement in
elektrischer Verbindung mit dem zugehörigen Anschlusselement des
Anschlussabschnitts steht bzw. das Bewegungselement das erste Kontaktierungs element
in elektrische Verbindung zu dem zugehörigen Anschlusselement des
Anschlussabschnitts drängt.
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Das Formänderungselement kann dabei
ein Lottopf sein, in dem das Bewegungselement teilweise eintaucht
und der mit einem Lot gefüllt
ist, welches bei Überschreiten
einer vorbestimmten Grenztemperatur erweicht, so dass das Bewegungselement
weiter in den Lottopf eintauchen kann.
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Das Bewegungselement kann wiederum
ein Keramikstab oder ein anderes Element, das elektrisch isolierend
und vorzugsweise schlecht wärmeleitend
ist, sein.
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Um insgesamt eine sichere Kontaktierung vorsehen
zu können,
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn neben dem ersten Kontaktierungselement
auch das zweite Kontaktierungselement im montierten Zustand der
Anschlussbaugruppe an der Heizeinrichtung unter Vorspannung an dem
Heizleiter, insbesondere an dem Anschlussende des Heizleiters, anliegt. Hierbei
kann das zweite Kontaktierungselement durch eine in Richtung des
Kontaktes mit dem Heizleiter vorspannende Blattfeder beaufschlagt
sein. Ebenso besteht die Möglichkeit,
dass das zweite Kontaktierungselement in Richtung des Kontaktes mit
dem Heizleiter durch eine ihm aufgeprägte Eigenspannung vorgespannt
ist.
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Neben der temperaturabhängigen Überlastsicherung
kann darüber
hinaus eine Messeinheit vorgesehen sein, welche zur Steuerung der
Heizeinrichtung dient. Diese Messeinheit kann getrennt von der Trägereinheit
vorgesehen sein, sollte aber vorzugsweise an der Trägereinheit
angeordnet sein. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass die Messeinheit
einstückig
mit der Trägereinheit
ausgebildet ist. Ebenso kann die Messeinheit an der Trägereinheit,
vorzugsweise reversibel anbringbar sein. Sowohl die erste als auch
die zweite Alternative erlauben wieder einen einfachen Montagevorgang,
da die Anschlussbaugruppe mit der Messeinheit vormontiert werden
kann.
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Die Messeinheit kann unterschiedlich
aufgebaut sein. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass die Messeinheit
ein Temperaturmesselement und ein vorzugsweise in Kontaktrichtung
vorgespanntes Kontaktelement enthält, die über einen Anschlussabschnitt
der Messeinheit mit einer Steuereinrichtung für die Heizeinrichtung verbindbar
sind.
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Um eine sichere Temperaturerfassung
zu gewährleisten,
kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Temperaturerfassungselement
gegenüber
der Oberfläche
der Heizeinrichtung und gegenüber
dem Heizleiter elektrisch isoliert ist. Letzteres ist insbesondere
dann erforderlich, wenn das Durchflussrohr bzw. die Trägerplatte
für den
Heizleiter geerdet ist.
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Als Temperaturmesselement kann beispielsweise
ein in Kontaktrichtung elastisch federnd ausgebildeter NTC-Fühler vorgesehen
sein. Ebenso besteht die Möglichkeit,
dass das Temperaturmesselement eine glasgekapselte NTC-Pille mit
einer Hülse aus
einem gut wärmeleitenden
Material ist.
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Um einen einfachen Anschluss der
Heizeinrichtung über
die Anschlussbaugruppe an einer Stromquelle zu ermöglichen,
ist es weiterhin von Vorteil, wenn der Anschlussabschnitt für jede Verbindung
eine elektrische Steckeinrichtung, insbesondere eine Steckfahne
aufweist. Mit anderen Worten sind also zwei Steckfahnen für die Verbindung
der beiden Heizleiterenden mit der Stromquelle und bei Vorhandensein
einer Messeinheit zwei weitere Steckfahnen für die Verbindung mit der Steuereinrichtung
vorzusehen.
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Die Trägereinheit kann aus jedem temperaturbeständigen,
elektrisch isolierenden Material bestehen. Bevorzugt wird für die Trägereinheit
ein temperaturbeständiger
Kunststoff oder eine Keramik gewählt.
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Damit die Trägereinheit sicher an der Heizeinrichtung
angebracht werden kann, ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Trägereinheit
an Ihrer zu der Heizeinrichtung weisenden bzw. an der in Kontakt
mit der Heizeinrichtung gelangenden Seite mit einer Außenkontur
versehen ist, die komplementär
zu der Außenkontur
der Heizeinrichtung ist.
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Hinsichtlich der Heizeinrichtung
wird die vorstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 18
gelöst.
Die Ansprüche
19 bis 23 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu. Insbesondere bei
der Verwendung einer Heizeinrichtung, bei der der Heizleiter ein
Dickschichtheizleiter ist, der unmittelbar auf einer Trägerplatte
oder einem Trägerrohr aufgebracht
wird, stellt die erfindungsgemäße Anschlussbaugruppe
eine vorteilhafte Lösung
dar.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sowie Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Anschlussbaugruppe
sowie der Heizeinrichtung gemäß der Erfindung
werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. In
diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass sich die bei der Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
verwendeten Begriffe „oben", „unten", „links" und „rechts" auf die Zeichnungsfiguren
mit normal lesbaren Bezugszeichen und Figurenbezeichnungen beziehen.
Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass in den Zeichnungsfiguren
funktionsgleiche und/oder geometrisch gleiche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind. Im einzelnen ist:
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1 eine
Draufsicht von der Seite auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anschlussbaugruppe,
die auf eine Heizeinrichtung gemäß der Erfindung
aufgesetzt ist;
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2 eine
Längsschnittansicht
der in 1 gezeigten Anschlussbaugruppe
im vergrößerten Maßstab;
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3 eine
Längsschnittansicht
einer zweiten Ausführungsform
der Anschlussbaugruppe gemäß der Erfindung;
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4 eine
Längsschnittansicht
einer dritten Ausführungsform
der Anschlussbaugruppe gemäß der Erfindung;
und
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5 eine
Längsschnittansicht
einer vierten Ausführungsform
der Anschlussbaugruppe gemäß der Erfindung,
bei der die Überlastsicherung
ausgelöst
hat.
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Die in 1 gezeigte
erfindungsgemäße Anschlussbaugruppe
A ist bei einem Durchlauferhitzer H zum Erhitzen eines Mediums,
wie beispielsweise das Waschwasser für eine Spülmaschine eingesetzt, der ein
aus einem gut wärmeleitenden,
aber korrosionsbeständigen
Material hergestelltes Durchflussrohr D mit einem im wesentlichen
kreisförmigen Querschnitt
und einen nicht weiter dargestellten Heizleiter aus einem elektrischen
Widerstandsmaterial umfasst. Der eine Heizschleife bildende Heizleiter ist
wendelförmig
um das Durchflussrohr D in der Weise gewickelt, dass er sich annährend über die
gesamte axiale Länge
des Durchflussrohres D erstreckt. Die beiden ebenfalls nicht dargestellten
Anschlussenden des Heizleiters die in Umfangsrichtung hintereinander
angeordnet sind, befinden sich dabei in der Nähe des einen stirnseitigen
Endes des Durchflussrohres D, wogegen der äußerste Punkt der Schleife an
dem anderen stirnseitigen Ende des Rohres D angeordnet ist. Zwischen
dem Heizleiter und der Außenoberfläche des
Durchflussrohres D ist eine ebenfalls nicht dargestellte, elektrisch
isolierende, aber gut wärmeleitende
Schicht bzw. Folie vorgesehen, die das Durchflussrohr D und damit
das zu erwärmende
Medium elektrisch von dem Heizleiter isoliert. Der Heizleiter ist
in der Dickschichttechnik auf die isolierende Schicht aufgebracht.
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Die Anschlussbaugruppe A weist ein
quaderförmiges
Gehäuse 10 auf,
das eine Trägereinheit
bildet und das aus einem wärmebeständigen und
elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise aus einem derartige
Eigenschaften aufweisenden Kunststoff hergestellt ist. Das Gehäuse 10 besitzt
an seiner unteren linken Außenseite,
d.h. an der im montierten Zustand in Kontakt mit dem Heizleiter
bzw. dem Durchflussrohr D kommenden Außenseite, einen kreissegmentbogenförmigen Anlageabschnitt 10a, dessen
Kontur der Außenkontur
des Durchflussrohres D entspricht bzw. zu dieser komplementär ist, wie dies
insbesondere aus 1 hervorgeht.
Darüber
hinaus ist das Gehäuse 10 mit
einem ersten und einem zweiten Hohlraum 10b und 10c versehen,
die durch eine Vertikalwand 10d, welche sich von der unteren Außenwand 10e bis
zu der oberen Außenwand 10f erstreckt,
voneinander getrennt sind. Es ist noch zu bemerken, dass die übrigen Außenkonturen
des Gehäuses 10 der
Anschlussbaugruppe A entsprechend den weiteren Anforderungen gestaltet
sein können.
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Der erste Hohlraum 10b bildet
einen Anschlussabschnitt zum Verbinden der Anschlussbaugruppe A
mit einer nicht weiter dargestellten Stromquelle, wogegen der zweite
Hohlraum 1
0c ein Kontaktierungsabschnitt zum Kontaktieren
der Anschlussenden des Heizleiters ist. In dem an der Stirnseite, d.h.
nach rechts offenen ersten Hohlraum 10b sind zwei flache
Steckkontakte bzw. Steckfahnen 12, 14 übereinander
angeordnet, auf die jeweils eine Verbindungsleitung zu der Stromquelle
aufschiebbar ist. Die beiden Steckkontakte 12, 14 besitzen
dabei eine Breite, die sehr viel größer als die Höhe der Kontakte 12, 14 ist.
Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, ist
die axiale Länge
der beiden Steckkontakte 12, 14 in dem ersten
Hohlraum 10b kürzer
als die axiale Länge
des ersten Hohlraums 10b. Hierdurch erfolgt die Kontaktierung
zwischen den Steckkontakten 12, 14 einerseits
und den Verbindungsleitungen zu der Stromquelle andererseits im
Inneren des Hohlraums 10b, so dass die Kontaktierungsstellen
gegen Beschädigungen
von außen
geschützt
sind und die Entstehung von Kurzschlüssen vermieden ist.
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Die beiden Steckkontakte 12, 14 durchsetzen
die Vertikalwand 10d und erstrecken sich in den zweiten
Hohlraum 10c. Dabei ist der obere Steckkontakt 12 durch
ein geeignetes Befestigungsmittel, wie beispielsweise einen Niet,
an der Innenseite der oberen Gehäusewand 10f angebracht.
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Der untere Steckkontakt 14 ist
demgegenüber
an einem von dem Anlageabschnitt 10a des Gehäuses 10 in
das Innere des zweiten Hohlraumes 10c ragenden Wandfortsatz 10g,
beispielsweise ebenfalls durch einen Niet, angebracht.
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Links von dem Wandfortsatz 10g ist
eine Aufnahme für
ein Kontaktelement 16 vorgesehenen. Die Aufnahme wird durch
zwei Nasen 10h, 10i gebildet, von denen sich die
eine Nase 10h von dem Wandfortsatz 10g nach links
und die andere von dem linken stirnseitigen Ende 10j des
Gehäuses 10 nach
rechts, jeweils parallel zu der oberen Gehäusewand 10f, erstreckt.
Wie aus 2 hervorgeht,
stehen die beiden Nasen 10h, 10i nicht über die
Kontur des Anlageabschnitts 10a des Gehäuses 10 über, sondern
ragen in den zweiten Hohlraum 10c hin. An ihren nach unten bzw.
nach außen
weisenden unteren Nasenflächen ist
ein Kontaktelement oder ein erstes Kontaktierungselement 16 vorgesehen,
das über
eine Zugkraft in Folge der Federkraft eines nachstehend näher erläuterten
Federstreifens 18 in die Taschen 10i, 10h gezogen
und dort gehalten ist. Das Kontaktelement 16, dessen Breite
ebenfalls sehr viel größer ist
als seine Höhe
und das die beiden Nasen 10h, 10i wie eine Brücke miteinander
verbindet, durchschneidet dabei die kreisbogenförmige Kontur des Anlageabschnitts 10a in
der Form einer Sekante und verläuft
in dem nicht-montierten Zustand der Anschlussbaugruppe A parallel
zu der oberen Gehäusewand 10f. Durch
die sekantenartige Anordnung des Kontaktelements 16 wird
dieses beim Aufsetzen der Anschlussbaugruppe A auf das Durchflussrohr
D nach Innen gebogen, so dass ein flächige Anlage bzw. Berührung des
Kontaktelements 16 mit dem zugehörigen Anschlussende des Heizleiters
in Folge der Elastizität
des Kontaktelements 16 unter Vorspannung erfolgt. In 1 ist die Überschneidung
des Kontaktelements 16 mit der Wand des Durchflussrohres
D gezeigt, d.h. das Maß der
Verschiebung des Kontaktelements 16 in das Innere des zweiten
Hohlraumes 10c beim Aufsetzen der Anschlussbaugruppe A
auf das Durchflussrohr D.
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Zwischen dem an der Innenseite der
oberen Gehäusewand 10f angebrachten
Ende des oberen Steckkontaktes 12 und der in den Hohlraum 10c weisenden
Fläche
des Kontaktelements 16 ist der die Form eines invertierten
Buchstabens „Z" aufweisender Federstreifen 18 vorgesehen.
Das eine oder untere Ende des Federstreifens 18 ist an
dem Kontaktelement mittels eines Lotmaterials vorzugsweise in Form
eines Lotpunktes befestigt, wogegen das andere oder obere Ende an
der nach Innen weisenden Seite des oberen Steckkontaktes 12,
beispielsweise mittels des den oberen Steckkontakt an der oberen Gehäusewand 10f befestigenden
Niet angebracht ist. Das verwendete Lotmaterial zum Anbringen des unteren
Endes des Federstreifens 18 an dem Kontaktelement 16 ist
dabei so ausgewählt,
dass bei Erreichen eines vorgegebenen Temperaturbereiches, vorzugsweise
einer vorbestimmten Grenztemperatur das Lotmaterial weich wird und
sich der Federstreifen 18 von dem Kontaktelement 16 lösen kann.
Der Federstreifen 18 ist dabei so vorgespannt, dass er
bei Nicht-Anbringung an dem Kontaktelement 16 in das Innere
des zweiten Hohlraumes 10c verschwenkt. Wird also das Lotmaterial
zwischen dem unteren Ende des Federstreifens 18 und dem
Kontaktelement 16 infolge des Erreichens der vorgegebenen Temperatur
weich, kann sich dieses untere Ende des Federstreifens 18 von
dem Kontaktelement 16 lösen und
damit die Stromzufuhr zu dem Heizleiter unterbrechen. Da die Vorspannung
des Federstreifens 18 und die Abmessungen des zweiten Hohlraumes 10c so
bemessen sind, dass ausreichend Kraft und Raum für die Schwenkbewegung des Federstreifens 18 bereitsteht,
ist hierdurch sichergestellt, dass nach Abheben des Federstreifens 18 von
dem Kontaktelement 16 kein den Stromfluss wiederherstellender Funke
gezogen wird. Hierdurch wird eine einfache, aber äußerst zuverlässige Temperaturabschaltsicherung
bzw. Überlastsicherung
(20) für
die Heizeinrichtung gebildet.
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An dem am weitesten in den zweiten
Hohlraum 10c hineinragenden Ende des Wandfortsatzes 10g ist
der untere Steckkontakt 14 angebracht. An der nach außen weisenden
Seite, d.h. im montierten Zustand der Anschlussbaugruppe A zu dem
Durchflussrohr D weisenden Seite des Steckkontaktes 14 ist
eine Kontaktfeder oder ein zweites Kontaktierungselement 21 angebracht,
die die Form eines um 90° nach
links verdrehten Buchstabens „M" aufweist. Wie aus 2 hervorgeht, ist die axiale
Länge der Kontaktfeder 21,
d.h. die in Richtung zu dem Anlageabschnitt 10a verlaufende
Länge der
Kontaktfeder 21 so bemessen, dass diese über die
bogenförmige Kontur
des Anlageabschnitts 10a nach unten hervorsteht (1 zeigt das Maß des Überstandes,
bezogen auf das Durchflussrohr D). Wird die Anschlussbaugruppe A
auf das Durchflussrohr D aufgesetzt, so wird die Kontaktfeder 21 nach
Innen, d.h. in das Innere des zweiten Hohlraumes 10c verschoben.
In Folge ihrer Federcharakteristik liegt das untere Ende der Kontaktfeder 21 unter
Vorspannung an dem zugehörigen
Anschlussende des Heizleiters an. An diesem unteren Ende kann die
Kontaktfeder 21 mit einer Verbreiterung versehen sein,
die eine sichere Kontaktierung mit dem Anschlussende des Heizleiters
erlaubt.
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Es ist noch zu bemerken, dass die
Steckkontakte 12, 14, das Kontaktelement 16 und
die Kontaktfeder 21 aus einem gut stromleitenden Material,
vorzugsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sind.
Weiterhin besteht elektrisch leitender Kontakt zwischen den Steckkontakten 12, 14 und
dem Kontaktelement 16 bzw. der Kontaktfeder 21,
so dass von der Stromquelle über
den Steckkontakt 12, dem Federstreifen 18 und
dem Kontaktelement 16 einerseits und dem Steckkontakt 14 und
der Kontaktfeder 21 andererseits ein Strom zu dem Heizleiter
zu bzw. von diesem abfließen
kann.
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Zum Anbringen der Anschlussbaugruppe
A an dem Durchflussrohr D bzw. an dem Heizleiter wird die Anschlussbaugruppe
A auf das Durchflussrohr D aufgesetzt. Hierdurch werden sowohl das
Kontaktelement 16 als auch die Kontaktfeder 21 in
das Innere des zweiten Hohlraumes 10c des Gehäuses 10 gedrängt. Infolge
der elastischen Ausbildung bzw. elastischen Anbringung des Kontaktelements 16 und
der Kontaktfeder
21 liegen diese dann an den jeweiligen Anschlussenden
des Heizleiters unter Vorspannung an. Die Befestigung der Anschlussbaugruppe
A kann an dem Durchflussrohr D durch beispielsweise Klammern oder
Schellen oder dgl. erfolgen, wobei die an dem linken stirnseitigen
Ende des Gehäuses 10 vorgesehene
Kammer 10k Verwendung finden kann.
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Nach Auslösen der Übertemperatursicherung in der
vorstehend beschriebenen Weise kann die Anschlussbaugruppe A nach
dem Lösen
der Klammern oder dgl. ohne weitere Maßnahme von dem Durchflussrohr
D abgenommen und gegen eine neue Anschlussbaugruppe ausgetauscht
werden.
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In 3 und 4 sind zwei Ausführungsformen für eine Messeinheit
M dargestellt, die beide in ähnlicher
Weise aufgebaut sind wie die in den 1 und 2 gezeigten Anschlussbaugruppe
A. Daher wird nachstehend lediglich auf die Unterschiede zwischen den
Messeinheiten M und der Anschlussbaugruppe A eingegangen. Zu bemerken
ist noch, dass für
die beiden Messeinheiten M der 3 und 4 für geometrisch gleiche bzw. ähnliche
und für
funktionsgleiche bzw. funktionsähnliche
Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind.
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Die in 3 gezeigte
Messeinheit M unterscheidet sich von der Anschlussbaugruppe A dahingehend,
dass im Kontaktierungsabschnitt 30b des Gehäuses 30 an
Stelle des ersten Kontaktierungselement 16 ein Temperaturmesselement 32 in
Form einer NTC-Pille angebracht ist. Diese wird bei auf dem Durchflussrohr
D aufgesetzter Messeinheit M gegen eine separate Kontaktfläche, welche
gegenüber
dem Heizleiter der Heizeinrichtung H und dem Durchflussrohr D elektrisch
isoliert ist, aufgesetzt.
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In 4 ist
die zweite Ausführungsform
für die
Messeinheit M dargestellt, bei der anstelle des ersten Kontaktierungselementes
und des zweiten Kontaktierungselementes eine glasgekapselter NTC-Fühler 34 mit
Kupferhülse
vorgesehen ist. Auch dieses Temperaturmesselement 34 ist
in Kontaktrichtung zu dem Durchflussrohr D zu der Kontaktfläche auf
dem Durchflussrohr D elastisch vorgespannt.
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Die Messeinheit M kann mit der Trägereinheit 10 einstückig verbunden
sein. Ebenso besteht die Möglichkeit,
dass die Messeinheit M durch einen Schraubvorgang, durch einen Einclipsvorgang
usw. mit der Trägereinheit 10 verbunden
ist.
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In 5 ist
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anschlussbaugruppe
A wiedergegeben. Diese unterscheidet sich von der in den 1 und 2 gezeigten Anschlussbaugruppe dahingehend,
dass die temperaturabhängige Überlastsicherung 20 andersartig
aufgebaut ist. Insbesondere weist die Überlastsicherung 20 ein
Bewegungselement 42 in Form eines Keramikstabes auf, der
bei nicht ausgelöster Überlastsicherung 20 an
seinem einem Ende 42a in Berührungskontakt mit dem ersten Kontaktierungselement 16 steht.
An seinem anderen nicht gekennzeichneten Ende ist das Bewegungselement 42 in
einem Lottopf 44 in der Weise aufgenommen, dass das Bewegungselement 42 nur
teilweise in den Lottopf 44 eintaucht. Die Länge des
Bewegungselementes 42, welches sich im Wesentlichen senkrecht
zur Mittellängsachse
der Heizeinrichtung H und damit auch im Wesentlichen senkrecht zu
dem ersten Kontaktierungselement 16 erstreckt, ist so bemessen,
dass im Normalbetrieb, d.h. im störungsfreien Betrieb der Heizeinrichtung,
das erste Kontaktierungselement 16 mit dem entsprechenden
Anschlusselement 12 des Anschlussabschnittes 10b in
elektrisch leitender Verbindung steht und der Lottopf 44 an
der Heizeinrichtung anliegt, wobei das erste Kontaktierungselement 16 mit
Anpressdruck gegen das Anschlusselement 12 des Anschlussabschnitts 10b gedrängt sein
kann. Tritt ein Störungsfall
auf, d.h. eine vorbestimmte Erweichungstemperatur des Lotes wird überschritten,
erwärmt
sich das Lot in dem Lottopf 44, so dass das Bewegungselement 42 in Folge
der auf das Bewegungselement 42 einwirkenden Schwerkraft
sowie einer gegebenenfalls dem ers ten Kontaktierungselements 16 aufgeprägten Federspannung
das Bewegungselement 42 weiter in den Lottopf 44 eintaucht,
wie dies in 5 dargestellt ist.
Hierdurch wird es dem ersten Kontaktierungselement 16 ermöglicht,
sich von dem elektrischen Kontakt mit dem Anschlusselement 12 des
Anschlussabschnittes 10b zu lösen. Die Länge des Bewegungsweges für das Bewegungselement 42 ist
dabei so bemessen, dass ein Funkenzug nicht möglich ist. Gegebenenfalls taucht
das Bewegungselement 42 soweit in den Lottopf 44,
dass es sich auch von dem Kontaktierungselement 16 löst, wie
dies in 5 wiedergeben
ist.