DE1101646B - Wassermangelsicherung fuer elektrisch beheizte Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

• ;Wassermangelsicherung für elektrisch beheizte Durchlauferhitzer

  Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um

  eine Wassermangelsicherung für elektrisch beheizte

  Durchlauferhitzer, bei der die elektrische Beheizung

  in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdurchfluß in einer

  oder mehreren Stufen ein- und ausgeschaltet wird.

  Das Ein- und Ausschalten der Beheizungsstufen ge-

  schieht dadurch, daß beim Öffnen eines Zapfhahnes in

  einer an den Durchlauferhitzer angeschlossenen

  Leitung durch den Wasserfluß an der Staustelle der

  Wassermangelsicherung ein Druckunterschied auf-

  tritt, der einen entsprechenden Hub des federbelasteten

  Schaltorgans der Wassermangelsicherung bewirkt,

  wobei das Ein- und Ausschalten der Beheizung statt-

  findet. Zur Vermeidung unzulässig hoher Auslauftem-

  peraturen muß das Federdiagramm der Belastungs-

  feder der Wassermangelsicherung so festgelegt sein,

  daß die einzelnen Beheizungsstufen erst bei Vorhan-

  densein eines der Heizleistung der Stufe entsprechen-

  den Mindestdurchflusses eingeschaltet werden.

  Liegen nun die Heizleistungen der Schaltstufen so

  weit auseinander, daß beispielsweise,die Leistung der

  ersten Stufe nur die Hälfte oder ein Drittel der

  zweiten Stufe ausmacht, so bedeutet dies bei Ver-

  wendung einer einfachen Staudüse, wie sie bei den

  bekannten Bauarten der Wassermangelsicherungen

  ausgeführt werden, wegen der quadratischen Abhän-

  gigkeit von Druck und Menge die vier- bzw. neunf ache

  Steigerung des Druckunterschiedes an der Staudüse.

  Die Federbelastung der Wassermangelsicherung muß

  dabei entsprechend stark bemessen sein, und die Ge-

  wichtsbelastung des Schaltorgans wird sehr groß.

  Andererseits steht zur Temperatureinstellung der

  Auslauftemperatur in der zweiten Schaltstufe, die

  durch entsprechendes Öffnen des Zapfhahnes erfolgen

  soll, nur ein kleiner Bereich zur Verfügung, wenn z. B.

  bei der eben genannten Leisttfngsabstufung wegen der

  neunfachen Drucksteigerung des- ' Differenzdruckes der

  größte Teil des vorhandenen Anschlußdrucke#s ver-

  braucht ist.

  Unter- Verwendung eines. bei,, Durchlauferhitzern

  mit Gasbeheizung, an sich. bekannten" im Umgangs-

  kanal -zur Staustelle der 'WaSsermangelsicherung

  angeordneten Ventils,-das oberhalb eines bestimmten

  Differenzdruckes -am Schaltorgan. der Wassermangel-

  sicherung selbsttätig öffnet,--w-ird der genannte Nach-

  teil nach.- d#f Erfindung- -dadurch -.Beseitigt; daß das

  Ventil in'.Ablia#i-igkeit.'.von:.der;Stellung, des.Schalt-

  organs der Wassermangelsicherung gesteuert ist

  und vorzugsweise bei oder kurz vor der Einschaltung

  ZD

  der zweiten Beheizungsstufe öffnet. Der Vc;fir,-,il

  Anordnung ist, daß der Strömungswiderstand &r_

  Wassermangelsicherung beim Zapfen größerer Wasser-

  mengen in bedeutend geringerem Maße zunimmt als

  anfänglich beim Zapfen kleiner Wassermengen. Der

  Mindestwasserdurchfluß der zweiten Beheizungsstufe

  wird schon bei einer wesentlich geringeren Steigerung

  des Differenzdruckes an der Staustelle der Wasser-

  mangelsicherun,g erreicht, und die Federbelastung des.

  Schaltorgans der Wassermangelsicherung kann be-

  trächtlich gesenkt werden.

  Die Arbeitsweise der Anordnung wird nach der Er-

  findung dadurch verbessert, daß das Ventil im Um-

  gangskanal zur Staustelle in Abhängigkeit von der Stel-

  lung des Schaltorgans der Wassermangelsicherung ge-

  steuert wird. Die Verbesserung besteht darin, daß

  durch die zwangläufige Abhängigkeit der Steuerung

  die Sicherheit der Arbeitsweise erhöht wird, weil es

  nicht vorkommen kann, daß- die zweite Beheizungs-

  stufe schon eingeschaltet ist und das Ventil im Um-

  gangskanal sich noch nicht geöffnet hat. .

  Vorteilhafterweise wird die Abhängigkeit - der

  Steuerung dadurch herbeigeführt, daß das Ventil im

  Umgangskanal in seiner Schließstellung durch ein

  federndes Zwischenglied kraftschlüssig mit der Mein-

  brah der Wassermangelsicherung in Verbindung steht,

  wobei die Wirkung der Federung des Zwischengliedes

  nach einem bestimmten Hub-der Wassermangelsiche-

  rung, vorzugsweise bei Einschaltung der zweiten Be-

  heizungsstufe, #äufgehoben wird und sich das Ventil

  unter der Wirkung des Wasserdruckes öffnet.-

  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in

  der Zeichnung schematisch im Schnitt -dargestellt.

  Zwischen den Gehäusehälften l# und 1 a.'ist die Gummi-

  membran 2 der - Wasserman-elsicherung --.eing-espannt.

  Auf der Oberseite der Membran ruht der Membran-

  teller 3, der durch die Spindel 4 mit dem Federteller 5

  Iii' V#trljin"cfung steht. Zur Abdichtung der Spindel

  gegenüber dem Wasserraum dient die Stopfbüchse 6.

  Auf dem Federteller 5 lastet die vorgespannte Feder 7,

  die sich gegen den Boden der Hülse 8 abstützt. Auf

  dem unteren nach außen umgebördelten Rand 9 der

  Hülse 8 ruht eine zweite Feder 10, die sich gegen den Boden der Kappe 11 legt. In der Mitte des Federtellers 5 ist die Hohlspindel 12 angeordnet, die im Boden der Kappe 11 geführt ist und am Kopf mit einem Querstück 13 versehen ist. Oberhalb des Querstückes sind die elektrischen Kontakte a, b, c für die Einschaltung der Beheizungsstufen angeordnet.
• In der Hohlspindel bewegt sich der Stift 15, der an seinem unteren Ende einen vorstehenden Rand 16 aufweist und mit diesem Rand durch die Feder 14 gegen einen abgesetzten Teil der Innenbohrung der Hohlspindel 12 gedrückt wird.
• Die Oberseite der Membran 2 steht durch den Kanal 18 mit dem Ringraum 19 an der Venturidüse 20 in Verbindung. Die Venttiridüse besteht aus der kleineren Eintrittsdüse 21 und der größeren Düse 22, die am Anfang durch die 0 Z uerbohrungen 23 mit dem Ringraum 19 verbunden i t. Vom Ringraum 24 am äußeren Teil der Venturidüse führt ein Kanal 25 zum Ringraum 26 am. Einsatzteil 27, in dem sich das Ventil 28 befindet. Dieses Ventil wird in der tiefsten Stellung der Membran 2 durch die vorgespannte Feder 29, die auf dem an der Ventilspindel 32 be- festigten Teller 31 aufliegt, auf seinen Sitz gedrückt. Der Raum über dem Ventil 28 steht durch die Ouerbohrungen 33 mit dem Ringraum 26 in Verbindung. In dem Einsatzteil sind ferner noch die in axialer Richtung verlaufenden Bohrungen 34 aufgeführt, durch die das bei A eintretende Wasser in den Raum unter der Membran 2 und von dort zur Venturidüse 20 gelangt.
• Das bei B austretende Wasser wird zum nicht dargestellten elektrisch beheizten Durchlauferhitzer geleitet.
• Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Beim Öffnen eines Zapfhahnes in der an den Durchlauferhitzer angeschlossenen Warmwasserleitung ent# steht durch den Wasserfluß an der Düse 21 ein Druckunterschied, der auf die Ober- und Unterseite der Membran 2 übertragen wird. Bei allmählicher Öffnung des Zapfhahnes wird zuerst die Feder 7 so weit zusammengedrückt, bis der vorstehende Rand 17 der Hohlspindel 12 am Boden der Hülse 8 zur Anlage kommt. Während diese Hubes kommt der Stift 15 mit dein Kontaktstift des Kontaktes b in Berührung, und die erste Beheizungsstufe wird eingeschaltet. Überschüssiger Hub bei dieser Schaltung wird von der Feder 14 aufgenommen, Bei weiterer Öffnung des Zapfhahnes erfolgt zunächst keine weitere Schaltung, so daß. die Auslauftemperatur des gezapften Wassers wegen der gleichgebliebenen Energiezuführ absinkt. Hat der Wasserdurchfluß so weit zugenommen, daß die Mindestwassermenge für die zweite Beheizungsstufe erreicht ist, so wird die Feder 10 so weit zusammengedrückt, bis der Kopf der Hülse 8 am Boden der Kappe 11 zur Anlage kommt. Während dieses Hubee erfolgt die Einschaltung der Kontakte a und c durch'das Querstück 13. Zu Beginn dieses Schalthubes wurde die Wirkung der Feder 29 ausgeschaltet, indem -sich der untere vorstehende Rand der Buchse 30 - gegen den Bund an -der Spindel 32 anlegt. Dadurch öffnet sich, das Ventil 28, das unter der Wirkung des Druckunterschiedes steht, der durch den Wasserfluß zwischen den Stutzen A und B entstanden ist. Es fließt jetzt Wasser durch den Kanal 25 und vereinigt sich im Stutzen B mit dem durch die Venturidüse 20 tretenden Wasserstrorn. Durch diese Teilung des Wasserstromes nimmt der Strömungswiderstand des Schalters bei weiterer Steigerung der Wasserentnahme in viel geringerem Maße zu als vorher, als das Wasser nur durch die VenturidÜse strömte. Die Maße der Anordnung werden so gewählt, daß erst innerhalb des vorgenannten Schalthubes kurz vor der Einschaltung der Kontakte a und c die Mindestwasserrnenge der zweiten Beheizungsstufe erreicht wird, um mit einer mög lichst geringen Zunahme des Differenzdruckes an der Staustelle der Wassermangelsicherung die Einschaltung der zweiten Beheizungsstufe durchzuführen. Auf diese Weise bleibt auch bei geringem Anschlußdruck für die Temperatureinstellung beim Wasserzapfen ein ausreichender Druckbereich übrig.
• Durch die Verwendung von zwei Belastungsfedern für die Wassermangelsicherung wird der gesamte Membranhub im wesentlichen auf die beiden, Schalthübe für das Ein- und Ausschalten der Kontakte beschränkt, und der tote Hub, der bei Verwendung einer einzigen Feder zwischen den Schalthüben auftreten würde, wird unterdrückt. Die Bauhöhe der ganzen Anordnung wird dadurch verringert und die Meinbran wegen des kleinen Gesamthubes geschont.

Claims (1)

1. PATENTANSPROCHE-1. Wassermangelsicherung für elektrisch beheizte Durchlauferhitzer, bei der die elektrische Beheizung in,Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdurchfluß in einer oder mehreren Stufen ein- und ausgeschaltet wird unter Verwendung eines in einem Umgangskanal zur Staustelle der Wassermangelsicherung angeordneten Ventils, das oberhalb eines bestimmten Differenzdruckes am Schaltorgan der Wassermangelsicherung selbsttätig öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (28) in Abhängigkeit von der Stellung des Schaltorgans der Wassermangelsicherung gesteuert ist und vorzugsweise bei oder kurz vor Einschaltung der zweiten Beheizungsstufe öffnet, 2. Wassermangelsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (28) in seiner Schließstellung durch ein federndes Zwischenglied (29, 30, 31) kraftschlüssig mit der Membran (2) der Wassermangelsicherung in Verbindung steht, wobei die Wirkung der Federung des Zwischengliedes nach einem bestimmten Hub der Wassermangelsicherung, vorzugsweise kurz vor Einschaltung der zweiten Beheizungsstufe, aufgehoben wird und sich das Ventil unter der Wirkung des Wasserdruckes öffnet. 3. - Wassermangelsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung des Schaltorgans der Wassermangelsicherung aus zwei oder mehreren nacheinander zur Wirkung kommendenFe-dern besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 476 162, 853 815.