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Membran-Sicherheitsschalter für einen elektrischen Durchlauferhitzer
Die Erfindung betrifft einen Membran-Sicherheitsschalter für einen elektrischen
Durchlauferhitzer zum Ausschalten der Heizleistung, bei dem die Membran in einem
aus zwei miteinander verschraubten Schalen bestehenden Membranschaltergehäuse untergebracht
ist und in der unteren Membrankammer der Druck im Heizkanal und in der oberen Membrankammer
der Wasseranschlußdruck wirksam ist. Ein solcher Sicherheitsschalter wird vor allem
bei solchen elektrischen Durchlauferhitzern verwendet, bei denen die Heizwendel
unisoliert in Heizkanälen untergebracht sind und die als druckfeste Geräte betrieben
werden.
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Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse an einem die Heizkanäle
enthaltenden isolierenden Kunststoffkörper eines elektrischen Durchlauferhitzers
einen Sicherheitsschalter zum Ausschalten der Heizleistung anzuordnen, bei dem in
.der unteren Membrankammer der Wasseranschlußdruck wirksam ist.
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Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß bei solchen Durchlauferhitzern,
bei denen sich die Heizkanäle in einem blockartigen isolierenden Kunststoffkörper
befinden, sich die Heizleistung nicht unmittelbar abschaltet, wenn im Heizkanal
aus irgendwelchen Gründen ein den Wasseranschlußdruck wesentlich übersteigender
Überdruck entsteht. Um ein verzögerungsfreies Ansprechendes Sicherheitsschalters
zu erreichen, ist es erforderlich, den im Heizkanal entstehenden Überdruck auf kürzestem
Wege drosselungsfrei auf den Membran-Sicherheitsschalter zu übertragen, d. h. die
Membrankammer möglichst dicht am Heizkanal anzuordnen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Sicherheitsschalter
am Isolierstoffkörper derart in unmittelbarer Nähe des Heizkanals zu befestigen,
daß die Befestigungsstellen beim Entstehen .eines Oberdruckes keinen starken Beanspruchungen
ausgesetzt sind.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Membranschaltergehäuse
eine ebene Unterfläche aufweist und mit dieser an eine Fläche eines an sich bekannten
die Heizkanäle enthaltenden Isolierstoffblocks angeschraubt ist und die zu den Membrankammern
führenden Kanäle die untere Gehäuseschale durchdringen und einzeln durch Dichtringe
nach außen abgedichtet sind.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß auf diese Weise der Sicherheitsschalter als eine geschlossene Baugruppe ausgebildet
ist, die in sich druckfest ist und deren dichte Anschlußverbindungen allein durch
Anschrauben der Baugruppe herstellbar sind. Zweckmäßigerweise sind die Dichtringe
in Bettungen an der Unterfläche der Gehäuseschale eingelassen, wobei die Tiefe der
Bettungen natürlich so gewählt ist, daß beim Zusammenschrauben noch ein ausreichender
Preßdruck auf die Dichtringe ausgeübt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch
den Isolierstoffblock und den Sicherheitsschalter, F i g. 2 eine Draufsicht, F i
g. 3 einen Längsschnitt des Isolierstoffblocks und des Sicherheitsschalters, F i
g. 4 einen Teilschnitt A/B der F i g. 2.
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In einem rechteckigen Isolierstoffblock 1 sind gerade, zueinander
parallele Heizkanäle 2 angeordnet, in denen unisolierte Heizwendel 3 untergebracht
sind. Die Heizkanäle 2 sind in nicht dargestellter Weise miteinander verbunden und
bilden einen geschlossenen Durchlaufkanal für das zu erhitzende Wasser. Dem Durchlaufkanal
ist ein Einlaßkanal4 vorgeschaltet, der einen elektrischen Wassersäulenwiderstand
bildet und auf nicht dargestellte Weise an eine Kaltwasserzuleitung angeschlossen
ist. Andererseits ist dem Durchlaufkanal ein Auslaßkanal 5 nachgeschaltet, der ebenfalls
einen elektrischen Wassersäulenwiderstand bildet und an eine nicht dargestellte
Zapfarmatur angeschlossen ist.
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An eine Seitenfläche 1' des Isolierstoffblocks 1 ist ein generell
mit 6 bezeichneter Membran-Sicherheitsschalter angesetzt, der mit einem Stößel 6'
einen nicht dargestellten elektrischen Ausschalter im Stromkreis der Heizwendel
3 betätigt. Der Membran-Sicherheitsschalter 6 besteht aus zwei Gehäuseschalen 7,
8, die eine Membran 9 zwischen sich aufnehmen und die mittels Schrauben 10 fest
miteinander verbunden sind. Die untere Gehäuseschale 7 weist eine ebene Unterseite
7' auf, mit der der Membran-Sicherheitsschalter
6 an der Seitenfläche
1' des Isolierstoffblocks 1 anliegt. Wie F i g. 4 zeigt, ist der Membran-Sicherheitsschalter
6 als geschlossene Baugruppe durch Schrauben 11 auf den Isolierstoffblock 1 aufgeschraubt.
Man könnte natürlich den Membran-Sicherheitsschalter 6 auch z. B. mittels einer
umfassenden Überwurfmutter mit einem Gewindekragen des Isolierstoffblocks 1 verschrauben.
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Im Isolierstoffblock 1 ist eine relativ große Bohrung 12 vorgesehen,
die einerseits den Heizkanal 2 anschneidet, der dem Auslaßkanal 5 am nächsten liegt,
und die andererseits in der Seitenfläche 1' des Isolierstoffblocks 1 mündet. Der
Mündung der Bohrung 12 liegt ein Durchbruch 13 der unteren Gehäuseschale 7 gegenüber,
so daß beim Ansetzen des Membran-Sicherheitsschalters 6 eine kurze Anschlußverbinduna
zwischen dem Heizkanal 2 und der unteren Membrankammer 14 hergestellt wird. In der
Unterfläche 7 der Gehäuseschale 7 ist rings um den Durchbruch 13 eine Bettung
15 vorgesehen, in die ein Dichtring 16 eingelegt ist. Im Isolierstoffblock
1 sind ferner Verbindungskanäle 17, 18 vorgesehen, die in der Seitenfläche 1' münden.
Der eine Verbindungskanal 17 schneidet den Einlaßkanal4, der andere (18) den Auslaßkanal
5 an. Den Mündungen der Verbindungskanäle 17, 18 liegen in der Unterfläche 7' der
Gehäuseschale 7 die Mündungen von Kanälen 19, 20 gegenüber, die beide Gehäuseschalen
7, 8 durchsetzen und zur äußeren Membrankammer 21 führen. In den Kanal
20 ist ein Drosselglied 22 eingesetzt. Die Verbindungen der Kanäle
17/18 und 18/20 sind durch Dichtringe 23, 14 abgedichtet, die
in Bettungen 25, 26 der Unterseite 7' eingelegt sind. Die Membran
9 trägt einen mit dem Stößel 6' verbundenen Membranteller 9', der durch eine Feder
27 belastet ist.
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Bei normalem Betrieb wird der im Einlaßkanal 4 herrschende Wasseranschlußdruck
durch die Kanäle 17,19 auf die äußere Membrankammer 21 übertragen.
Es findet ein geringer durch das Drosselglied 22 beschränkter Wasserdurchfluß durch
die Membrankammer 21 und die Kanäle 20/18 zum Auslaßkanal 5 statt,
durch den verhindert wird, daß sich in der Membrankammer 21 Luftblasen bilden. Wenn
im Heizkanal 2 ein Überdruck, z. B. durch Dampfbildung, entsteht, der ohne Verzögerung
in der Membrankammer 13 wirksam ist, wird die Membran 9 gegen die Wirkung der Feder
27 angehoben und durch den Stößel 6' die Ausschaltung der Heizwendel 3 bewirkt.
Die vom Überdruck auf die relativ große Fläche der Membran 9 ausgeübte Kraft belastet
jedoch nicht die Befestigungsschrauben 11 des Membran-Sicherheitsschalters 6, so
daß nicht die Gefahr besteht, daß der Membran-Sicherheitsschalter 6 durch die Kraft
des Überdrucks vom Isolierstoffblock 1 losgerissen wird.