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Temperaturregeleinrichtung für Warmwasserbereiter od. dgl. Die Erfindung
betrifft eine Temperaturregeleinrichtung für Warmwasserbereiter od. dgl., bei dem
das Wasser in einem Behälter von einem Brenner erwärmt wird, in dessen Brennstoffzuleitung
zwei thermostatisch gesteuerte Ventile angeordnet sind, deren auf verschiedene Temperaturen
eingestellte Thermostaten Wärmefühler besitzen, die an verschiedenen Stellen im
Behälter angeordnet sind.
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Es ist bekannt, im Behälter eines Warmwasserbereiters zwei Wärmefühler
anzubringen. Der eine befindet sich in der Wasserzuleitung zum Behälter, während
der andere etwa am Deckel etwas unterhalb des Wasserspiegels angeordnet ist. Ein
Thermostat, der mit dem unteren Wärmefühler in Verbindung steht, betätigt ein Ventil
und regelt damit die Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Temperatur des in
den Behälter einströmenden Wassers. Unabhängig von dieser Regelung der Brennstoffzufuhr
zum Brenner wird diese von einem Thermostat, der mit dem oberen Wärmefühler in Verbindung
steht, bei einer höheren Temperatur von einem weiteren Ventil gedrosselt, das allein
die Brennstoffzufuhr zum Brenner nicht völlig unterbrechen kann.
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Der Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, daß das Wasser
im oberen Teil des Behälters trotz zweier Wärmefühler doch eine zu hohe Temperatur
erreichen kann, nämlich wenn mehrmals heißes Wasser dem Behälter in kurzen Zeitabständen
entnommen wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß vom oberen Wärmefühler die Brennstoffzufuhr
zum zum Brenner nicht völlig unterbrochen wird, wenn der Thermostat, der mit dem
unteren Wärmefühler in Verbindung steht, nicht anspricht, weil dieser Wärmefühler
wegen des häufigen Nachlaufs von kaltem Wasser ständig mit kaltem Wasser umgeben
ist.
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Dieser Nachteil wird bei einer Temperaturregeleinrichtung der eingangs
beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß der auf die höhere
Temperatur eingestellte Thermostat, dessen Wärmefühler im oberen Bereich des Behälters
angeordnet ist, beim Erreichen dieser Temperatur das von ihm gesteuerte Ventil schließt
und beim Erreichen einer noch höheren Temperatur eine Sicherheitsvorrichtung auslöst,
die das Ventil in der Schließstellung verriegelt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sicherheitsvorrichtung
zum Schließen des Ventils eine Feder auf, die durch einen vom Thermostaten lösbaren
Sperriegel in ihrer Einwirkung auf das Ventil gehindert wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Warmwasserbereiters
mit einer Temperaturregeleinrichtung und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II
der Fig. 1 in größerem Maßstab.
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In den Figuren ist ein Wasserbehälter 10 eines üblichen Warmwasserbereiters
od. dgl. dargestellt, der von einem Hauptbrenner 12 erwärmt wird; zur Entzündung
des Hauptbrenners 12 ist neben diesem ein Zündbrenner 14 mit einem Thermoelement
16 angeordnet. Eine Rohrleitung 18 führt den Brennstoff über einen mit einer Zündsicherung
kombinierten Temperaturregler 20 dem Hauptbrenner 12 zu. Ein solcher
Temperaturregler ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2 658 515 beschrieben. Er spricht
auf die Wassertemperatur im unteren Teil des Behälters 10 an und enthält einen stabförmigen
Wärmefühler 22, der in den Behälter hineinragt. Von diesem wird die Brennstoffzufuhr
zum Hauptbrenner 12 geregelt und die Temperatur des Wassers innerhalb enger Grenzen
konstant gehalten.
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In der Rohrleitung 18 zwischen Temperaturregler 20 und dem
Hauptbrenner 12 ist ein zweiter Temperaturregler mit einer Sicherheitsvorrichtung
26 vorgesehen. Er ist gemäß Fig. 2 in einem länglichen Gehäuse 28
untergebracht.
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Eine Ventilkammer wird im Inneren des Gehäuses 28 durch eine sich
inLängsrichtung erstreckendeWand 42 und durch eine ringförmige Wand 44 gebildet,
in der ein ringförmiger Ventilsitz 48 eingeschraubt ist, in den ein axial durchbohrter
Ansatz 50 hineinragt. Dieser bildet ein Lager für eine hohle Ventilspindel 52, die
in diesem verschiebbar ist. Auf der Ventilspindel
52 ist ein Ventilteller
54 befestigt, der mit dem Ventilsitz 48 zusammenwirkt.
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Die hohle Ventilspindel 52 enthält eine übersteuerungseinrichtung
mit einer Feder 62, welche einen Kolben 60 gegen eine Buchse 66 drückt, die das
innere Ende der Ventilspindel 52 verschließt. Der Kolben 60 ragt durch die Buchse
66 hindurch und steht mit einer Schnappvorrichtung67 üblicher Bauart inVerbindung.
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Ein Thermostat 74 kann den Ventilteller 54 mit Hilfe der Schnappvorrichtung
67 zwischen seinen beiden Stellungen hin- und herbewegen. Er enthält einen Wärmefühler
70 im Oberteil des Wasserbehälters 10. Dieser Fühler 70 ist über eine Kapillarröhre
72 mit dem als dehnbare Kapsel ausgebildeten Thermostaten verbunden. Ein Zapfen
73 ragt aus der Kapsel 74 heraus und ist verschiebbar in einer Öffnung gelagert,
die sich in einem Stützteil 75 befindet, der an der Wand des Gehäuses 28 befestigt
ist. Der Zapfen 73 hat eine Spitze 77, die von einer Einstellschraube 78 aufgenommen
wird, welche in eine Bohrung 76 eingeschraubt ist, um die Längsausdehnung, der Kapsel
74 einstellen zu können. Die Schraube 78 verhindert dabei eine axiale Verschiebung
des Zapfens 73. Die Bewegung der Kapsel 74 wird gemäß der Erfindung zum Ventilteller
54 über eine Einrichtung übertragen, die aus zwei Hebelsystemen 80, 101 besteht.
Im Betrieb betätigt die Kapsel 74 bei einer vorbestimmten Temperatur über das eine
System und die Schnappvorrichtung 67 den Ventilteller54 unabhängig von dem anderen
System. Wenn das andere System in Tätigkeit tritt, wird von der Kapsel 74 in Abhängigkeit
von einer anderen, höheren, vorbestimmten Temperatur eine Sicherheitsvorrichtung
81, 108, 106, 102 ausgelöst, die den Ventilteller 54 ohne Rücksicht auf den späteren
thermischen Zustand des Wärmefühlers 70 geschlossen hält, wenn vom ersten Hebelsystem
der Ventilteller 54 in die geschlossene Stellung bewegt ist.
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Das erste Hebelsystem 80 arbeitet als Regelvorrichtung und weist einen
länglichen Hebel 81 auf, dessen mittlerer Teil von einem Ansatz 82 der Kapsel 74
berührt wird. Der Hebel 81 ist auf einem Stift 87 gelagert, der seinerseits in einem
Vorsprung 86 sitzt, der an der Wand 42 befestigt ist.
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Eine Feder 88 ist mit einem Ende am Gehäuse 28 befestigt, während
ihr anderes Ende den Hebel 81 in Berührung mit dem Druckknopf 82 bringt. Ein Übertragungsknopf
90 sitzt verschiebbar in einer Öffnung der Wand 42 und steht mit der Schnappvorrichtung
67 im Eingriff, so daß diese von ihm betätigt werden kann. D ie Temperatur, bei
der der Ventilteller 54 b etä.tigt wird, kann an der Einstellschraube 78 eingestellt
werden.
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Eine biegsame Abschlußscheibe 94 liegt über dem offenen Ende der ringförmigen
Wand 44. Sie trägt einen Federsitz 96, der mit ihr durch einen axialen Niet 98 verbunden
ist. Eine Schraubenfeder 100 ist zwischen dem Ventilteller 54 und dem Federsitz
96 eingespannt und drückt den Ventilteller 54 auf den Ventilsitz 48.
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Das andere Hebelsystem 101, das als Sicherheitseinrichtung gegen Übertemperaturen
wirkt, hält den Ventilteller 54 in geschlossener Stellung, wenn sich die Kapsel
74 infolge einer Überhitzung des Wassers in dem Behälter 10 zusätzlich ausdehnt.
Zu diesem Zweck ist ein Hebel 102 vorgesehen, der in seinem mittleren Teil an einem
Gelenk 104 gelagert ist, das von einer Wand des- Gehäuses 28 in das Innere hineinragt.
Das eine Ende des Hebels 102 trägt einen Sperrarm 106, der mit einem Riegel 108
an dem Ende des Hebels 81 in Eingriff kommen kann. Die zusammenwirkenden Enden des
Sperrarmes 106 und des Riegels 108 sind bei 110 bzw. 112 aus einem weiter unten
beschriebenen Grund abgeschrägt. An dem Ende des Hebels 102, das dem Gelenk 104
abgewendet ist, und in axialer Richtung zur Ventilspindel 52 befindet sich ein Ansatz
114, der von einer Schale 116 aufgenommen wird, die an der Abschlußscheibe 94 mittels
des Nietes 98 befestigt ist. Eine Schraubenfeder 118 ist mit einem Ende an der Innenseite
des Gehäuses 28 befestigt, während ihr anderes Ende sich gegen das Ende des Hebels
102 legt und den Hebel 102 im Uhrzeigersinn zu drehen sucht, so daß der Ventilteller
54 geschlossen wird. Die Vorspannung der Feder 118 kann jedoch den Hebel 102 nicht
drehen, solange der Sperrarm 106 sich im Eingriff mit dem Riegel 108 befindet, so
daß das Ventil 54 normalerweise infolge der verhältnismäßig kräftigen Wirkung der
Feder 88, die auf den Knopf 90 ausgeübt wird, geöffnet ist. Diese Vorspannung ist
so groß, daß sie die von der Feder 100 erzeugte Kraft überwindet, welche das Bestreben
hat, den Ventilteller 54 auf den Ventilsitz 48 hin zu bewegen, sie ist jedoch nicht
groß genug, die Vorspannung der Feder 118 zu überwinden, wenn der Sperrarm 106 außer
Eingriff mit dem Riegel 108 kommt.
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Beim normalen Betrieb kann sich die Kapsel 74 innerhalb gewisser Temperaturgrenzen
des in dem Behälter 10 befindlichen Wassers ausdehnen oder zusammenziehen. Die Ausdehnung
der Kapsel 74 bewirkt, daß der Hebel 81 sich um seinen Gelenkpunkt entgegen dem
Uhrzeigersinn dreht und die Teile 106 und 108 aufeinander gleiten, während das Wasser
in dem Behälter 10 seine normale Temperaturerhöhung durchmacht. Falls die Temperatur
in dem Behälter eine bestimmte obere Grenze, z. B. 87° C, erreicht, gestattet die
Drehung des Hebels 81 eine Herausbewegung des Knopfes 90 und eine Bewegung des Kolbens
60 durch die Schnappvorrichtung 67 nach außen. Diese Bewegung ermöglicht es, daß
die Schraubenfeder 100 den Ventilteller 54 schließt, so daß die Brennstoffzufuhr
zum Hauptbrenner 12 unterbrochen wird. Wenn der Ventilteller 54 geschlossen ist,
bewirkt eine weitere Zunahme der Temperatur über 87° C hinaus eine weitere Ausdehnung
der Kapsel 74 und eine weitere Drehung des Hebels 81 entgegen dem Uhrzeigersinn,
so daß der Arm 106 außer Eingriff mit dem Riegel 108 kommt und der Hebel 102 in
Uhrzeigerrichtung unter der Einwirkung der Schraubenfeder 118 geschwenkt wird. Diese
Betätigung verriegelt den Ventilteller 54 in der geschlossenen Stellung.
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Um die Hebel 81 und 102 in die ursprüngliche Betriebsstellung wieder
zurückzustellen, ist eine Rückstelleinrichtung auf dem Gehäuse 28 vorgesehen, und
zwar in Form eines Rückstellknopfes 120, der in einer Öffnung der Seitenwand in
der Nähe des Sperrarmes 106 angeordnet ist. Ein Bund 122 des Rückstellknopfes 120
dient zur Auflage für die eine Seite einer Schraubenfeder 124; eine Kappe
126 nimmt das andere Ende der Feder 124 auf und hält den Rückstellknopf 120
in seiner äußersten Stellung. Beim Eindrücken des Knopfes 120 kommt seine Spitze
128 mit einem Vorsprung 130 des Hebels 102, der über den Sperrarm 106 herausragt;
in Eingriff, so daß der Hebel 102 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Die schräge
Fläche 110 gleitet daher an der schrägen Fläche 112 entlang und bewirkt, daß der
Sperrarm 106 über die schräge Fläche 112 hinauswandert und sich wieder in die Sperrstellung
gegenüber dem Hebel 81 bewegt.