DE1136031B

DE1136031B - Sicherheitseinrichtung an einem Heizelement

Info

Publication number: DE1136031B
Application number: DEB61138A
Authority: DE
Inventors: Willi Brandl
Original assignee: WILLI BRANDL
Current assignee: WILLI BRANDL
Priority date: 1960-02-05
Filing date: 1961-02-04
Publication date: 1962-09-06
Also published as: FR1281590A; GB921199A; CH376595A; US3073940A

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an einem Heizelement mit einem evakuierten Gefäß, das einen elektrischen Heizkörper und ein aufheizbares Medium, vorzugsweise Wasser, enthält und mit einem sich unter dem Einfluß des im Gefäß herrsehenden Druckes ausdehnenden Organ verbunden ist, das bei seiner Ausdehnung einen die Stromzufuhr zum Heizkörper unterbrechenden ersten Schalter betätigt.

Bei Heizelementen der genannten Art, die beispielsweise in Kaffeemaschinen u. dgl. Verwendung finden, ist es erwünscht, eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung vorzusehen, die im Fall eines Defektes des ersten Schalters zur Wirkung kommt und eine Überhitzung und dadurch Beschädigung der Maschine verhütet.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer solchen Sicherheitseinrichtung, die absolut zuverlässig arbeitet, möglichst wenig Raum beansprucht und in der Herstellung billig ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter sich auf ein an einem festen Anschlag anliegendes, in der Ausdehnungsrichtung des Organs elastisch verformbares Element abstützt, bei dessen Verformung ein die Stromzufuhr zum Heizelement unterbrechendes zweites Schaltelement ausgelöst wird.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines elektrischen Heizelementes mit einem druckempfindlichen Organ, das auf einen Schalter mit einer Sicherheitseinrichtung wirkt,

Fig. 2 einen Grundriß auf den Schalter nach dem Schnitt H-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht des Schalters in Richtung des Pfeils III in Fig. 2, in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist das Gefäß des Heizelementes mit 1 bezeichnet. Dieses ist teilweise mit Wasser 2 gefüllt und enthält oberhalb des Wasserspiegels einen evakuierten Raum 3. Ferner ist innerhalb des Wassers ein nur schematisch dargestelltes elektrisches Heizelement 4 angeordnet. Das Gefäß 1 steht mit einem druckempfindlichen Balg 5 in Verbindung, der sich bei steigendem Innendruck im Gefäß 1 ausdehnt und auf den Betätigungsknopf 6 eines Kleinschalters 7 wirkt, der die Stromzufuhr zum Heizelement 4 ein- bzw. ausschaltet.

Das Heizelement ist im Fuß einer in Fig. 1 nur gestrichelt angedeuteten Haushalt-Kaffeemaschine eingebaut, bei welcher das Gehäuse 1 in den Wasserraum 10 dieser Maschine hineinragt.

Der Schalter 7 ist von handelsüblicher Bauart und Sicherheitseinrichtung an einem Heizelement

Anmelder:
Willi Brandl, Zürich (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,
München 61, Cosimastr. 81

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 5. Februar 1960 (Nr. 1299)

WiMi Brandl, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

sein Aufbau ist deshalb nicht näher erläutert. Er weist zwei Lappen 8 und 9 für den Anschluß der stromführenden Drähte 11 bzw. 12 auf. Wird kein oder nur ein geringer Druck auf den Knopf 6 ausgeübt, so ist der Schalter geschlossen. Sobald der Balg 5 mit einer bestimmten Kraft auf den Knopf 6 drückt, wird der Schalter geöffnet, um sofort wieder zu schließen, wenn der Druck nachläßt.

Der Schalter 7 ist in einem Halter 13 um eine Achse 14 (Fig. 2 und 3) kippbar gelagert. Der Halter 13 ist starr mit dem Gehäuse der Kaffeemaschine verbunden. Am Halter 13 ist ferner mittels einer Schraube 18 eine Blattfeder 15 festgeschraubt, die das Bestreben hat, den Schalter 7 um die Achse 14 im Gegenuhrzeigersinn zu kippen (vgl. Fig. 1). Diese Kippung wird durch eine Stützschraube 16 verhindert. Diese ist in einer Gewindebohrung einer zweiten Blattfeder

17 festgeschraubt, die ebenfalls mittels der Schraube

18 am Halter 13 befestigt ist. Die Blattfeder 17 ist derart vorgespannt, daß sie über die Schraube 16 den Schalter 7 nach oben drücken möchte. Dies ist jedoch nicht möglich, da ein Anschlag 19, der einen Teil des Halters 13 bildet, die Blattfeder 17 in der in Fig. 1 gezeichneten Lage hält. Die Blattfeder 17 kann somit nur nach unten ausbiegen, wenn der Balg 5 über den Schalter 7 einen Druck auf die Schraube 16 ausübt, der größer als die Vorspannung der Blattfeder 17 ist. Diese Vorspannung wird größer gewählt als der Einschaltdruck des Schalters 7.

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Am Halter 13 ist nun ein zweites Schaltelement befestigt, das beim Durchbiegen der Blattfeder 17 ausgelöst wird und die Stromzufuhr zum Heizelement 4 unterbricht. Auf einem Isolierkörper 20 ist ein fester Kontakt 21 angeordnet, an den die Leitung 12 angeschlossen ist. Ein zweiter Kontakt 22 ist auf einer federnden Zunge 23 angeordnet, die eine solche Vorspannung aufweist, daß der Kontakt 21 in Ruhelage den Kontakt 22 nicht berührt, wie dies in den Fig. 2 und 3 strichpunktiert dargestellt ist. Die Zunge 23 ist mit der Leitung 24 verbunden. Am Schalter 7 ist ein Bügel 25 befestigt, der die Zunge 23 am vorderen Ende umfaßt und sie gegen den festen Kontakt 21 drückt, so daß sich die Kontakte 21 und 22 berühren, solange der Bügel 25 die Zunge 23 umfaßt. Dies ist dann der Fall, wenn der Schalter 7 durch die Blattfeder 17 in seine in Fig. 1 dargestellte normale Arbeitslage gedrückt ist.

Die Wirkungsweise der Sicherheitseinrichtung ist folgende:

Wenn die Leitungen 24 und 26 mit einer Stromquelle verbunden werden, so ist der Stromkreis von Leitung 26 über Heizelement 4, Leitung 11, Lappen 8, Schalter 7, Lappen 9, Leitung 12, Kontakt 21, Kontakt 22, Zunge 23 und Leitung 24 geschlossen. Somit erhitzt das Heizelement 4 das Wasser 2. Da der Raum 3 evakuiert ist, verdampft das Wasser 2 sofort und erhitzt die Wände des Gefäßes 1, die ihrerseits das in den Raum 10 eingefüllte Wasser erhitzen. Durch die Verdampfung des Wassers 2 entsteht im Innern des Gefäßes 1 Überdruck. Durch diesen wird der BaIgS ausgedehnt, so daß er auf den Betätigungsknopf 6 des Schalters 7 drückt. Bei Erreichen eines bestimmten Druckes im Gefäß 1, der einer bestimmten Temperatur entspricht, überwindet der Balg 5 den Ausschaltdruck des Schalters 7. Der Stromfluß durch das Heizelement 4 wird dadurch unterbrochen und ein weiteres Ansteigen des Druckes und damit der Temperatur im Gefäß 1 vermieden. Sobald der Druck im Gefäß 1 etwas fällt, zieht sich der Balg 5 wieder etwas zusammen und der Schalter 7 schließt wieder. Auf diese Weise ist es möglich zu erreichen, daß das Gefäß 1 eine bestimmte Temperatur beibehält. Durch Verstellen der Schraube 16, was ein Kippen des Schalters 7 um die Achse 14 bewirkt, kann die gewünschte Temperatur des Gefäßes 1 einreguliert werden.

Falls nun infolge eines Defektes der Schalter 7 den Stromkreis nicht unterbricht, steigt der Druck im Gefäß 1 immer weiter und der Balg 5 dehnt sich weiter aus. Er drückt nun auf den Schalter 7 bis sich die Blattfeder 17 nach unten durchzubiegen beginnt. Mit dem Schalter 7 bewegt sich auch der Bügel 25 nach unten bis er schließlich die Zunge 23 freigibt. Diese schwingt infolge ihrer Vorspannung nach außen, so daß die Kontakte 21, 22 voneinander getrennt werden und der Stromkreis durch das Heizelement unterbrochen wird. Dieses wird dadurch vor schädlicher Überhitzung geschützt.

Das Heizelement mit der beschriebenen Sicherheitsvorrichtung, das hier in Verbindung mit einer Kaffeemaschine beschrieben ist, könnte auch für andere Zwecke verwendet werden. Auch könnten die Kontakte 22, 23 an anderer Stelle angeordnet und direkt von der Blattfeder 17 betätigt werden. Schließlich wäre es auch möglich, an Stelle einer Blattfeder ein anderes elastisches Glied zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Sicherheitseinrichtung an einem Heizelement mit einem evakuierten Gefäß, das einen elektrischen Heizkörper und ein aufheizbares Medium, vorzugsweise Wasser enthält und mit einem sich unter dem Einfluß des im Gefäß herrschenden Druckes ausdehnenden Organ verbunden ist, das bei seiner Ausdehnung einen die Stromzufuhr zum Heizkörper unterbrechenden ersten Schalter betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (7) sich auf ein an einem festen Anschlag anliegendes, in der Ausdehnungsrichtung des Organs (5) elastisch verformbares Element (17) abstützt, bei dessen Verformung ein die Stromzufuhr zum Heizelement unterbrechendes zweites Schaltelement (21, 22, 23) ausgelöst wird.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) kippbar auf einem festen Halter (13) angeordnet ist und sich auf eine ebenfals am Halter (13) befestigte Blattfeder (17) abstützt.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltelement (21, 22, 23) am festen Halter (13) angeordnet ist und eine federnde Zunge (23) aufweist, die vom am kippbaren Schalter (7) angeordneten Bügel (25) bei nicht durchgebogener Stellung der Blattfeder (17) in einer den Heizstromkreis schließenden Lage gehalten wird.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch verformbare Element (17) eine gegen die Ausdehnungsrichtung des druckempfindlichen Organs (5) gerichtete Vorspannung aufweist, die größer als der Einschaltdruck des ersten Schalters (7) ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisch verformbare Element (17) das zweite Schaltelement (21, 22, 23) direkt betätigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen