DE1254265B

DE1254265B - Float-controlled safety circuit for electrically heated kettles of coffee machines or the like.

Info

Publication number: DE1254265B
Application number: DEW27633A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Thau
Original assignee: WMF Group GmbH
Current assignee: WMF Group GmbH
Priority date: 1960-04-08
Filing date: 1960-04-08
Publication date: 1967-11-16

Description

Schwimmergesteuerte Sicherheitsschaltung für elektrisch beheizte Wasserkessel von Kaffeemaschinen od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für elektrisch beheizte Wasserkessel von Kaffeemaschinen od. dgl.Float-controlled safety circuit for electrically heated kettles of coffee machines od. The like. The invention relates to a safety circuit for electrically heated kettles of coffee machines or the like.

Es ist bekannt, den Wasserstand in derartigen Kesseln mittels eines im Kesselinneren angeordneten Schwimmers zu regeln, welcher über ein nach außen geführtes Schwenkhebelgestänge einen kippbar gelagerten, zweipoligen Quecksilberschalter betätigt, in dessen Stromkreis ein elektromagnetisch betätigtes Wasserzulaufventil liegt, durch das der Kessel mit Wasser gespeist wird. Ferner ist es bekannt, Wasserkessel von Kaffeemaschinen oder ähnlichen elektrisch beheizten Geräten mit einem thermisch wirkenden Trockengehschutz zu versehen, der im Kessel in unmittelbarer Nähe des Heizkörpers angebracht werden muß. Zur vollständigen Absicherung mußte der Kessel demgemäß jeweils mit einem Niveauregler und einem Trockengehschutz ausgerüstet werden. Es ist an sich auch bekannt, zur Ein- und Ausschaltung des Heizstromkreises eine Schalteinrichtung zu verwenden, die von einem besonderen Schwimmer betätigt wird. Bei den bisher bekannten Wassermangelsicherungen und Niveaureglern mit Schwimmern und Schalteinrichtungen wird also über je einen Schwimmer entweder der Wasserstand geregelt oder die Heizung beim Erreichen des niedrigsten Wasserstandes abgeschaltet. Wenn daher beide Steuerfunktionen über Schwimmer geregelt werden sollten, so wären bei den bekannten Einrichtungen jeweils zwei Schwimmer und zwei Schalter notwendig.It is known, the water level in such boilers by means of a to regulate the inside of the boiler arranged float, which via a to the outside guided swivel lever linkage a tiltable, two-pole mercury switch operated, in whose circuit an electromagnetically operated water inlet valve through which the boiler is fed with water. It is also known to water kettles of coffee machines or similar electrically heated devices with a thermally to provide effective boil-dry protection in the boiler in the immediate vicinity of the Radiator must be attached. The boiler had to be completely protected accordingly each must be equipped with a level regulator and a boil-dry protection. It is also known per se to switch the heating circuit on and off To use switching device that is operated by a special float. With the previously known low water safety devices and level regulators with floats and switching devices is either the water level via a float regulated or the heating switched off when the lowest water level is reached. Therefore, if both control functions were to be regulated by floats, so would be the known devices require two floats and two switches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wasserzufluß und die Beheizung des Wasserkessels einer Kaffeemaschine lediglich mit Hilfe eines einzigen Schwimmers fortlaufend vor- und rückwärts derart zu steuern, daß weder der Kessel überflutet wird, noch die Heizung trocken gehen kann.The invention is based on the object, the water inflow and the Heating the kettle of a coffee machine only with the help of a single one To control the float continuously forwards and backwards in such a way that neither the boiler is flooded, the heating can still go dry.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Wasserzufluß und Heizung derart in Abhängigkeit voneinander gesteuert werden, daß bei steigendem Wasserspiegel zunächst die Heizung an-, dann der Wasserzufluß abgeschaltet und bei fallendem Wasserspiegel umgekehrt geschaltet wird. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zu diesem Zweck ein an sich bekannter, dreipoliger Quecksilberschalter mit drei Schaltstellungen verwendet, welcher von dem einzigen Schwimmer derart gesteuert wird, daß der mittlere, an die Stromzuleitung angeschlossene Pol des Quecksilberschalters in jeder Kippstellung des Schalters mit der Quecksilberfüllung in Berührung bleibt, während der eine, über ein Magnetventil an die Null-Leitung des Stromnetzes angeschlossene Seitenpol des Quecksilberschalters nur in seiner bei unzulässig niedrigem Wasserstand im Kessel vom Schwimmer herbeigeführten Kippstellung sowie in seiner bei normalem Tiefstand des Wassers vom Schwimmer herbeigeführten Mittelstellung mit der Quecksilberfüllung in Berührung ist, während der andere, über einen Druckregelschalter und einen elektrischen Heizkörper an die Null-Leitung angeschlossene Seitenpol des Quecksilberschalters nur in seiner bei normalem Höchststand des Wassers im Kessel vom Schwimmer herbeigeführten Kippstellung in seiner bei normalem Tiefstand des Wassers vom Schwimmer herbeigeführten Mittelstellung mit der Quecksilberfüllung in Berührung steht.This object is achieved according to the invention in that water inflow and heating are controlled as a function of one another in such a way that when the Water level first switch the heating on, then switch off the water flow and at reversed when the water level is falling. According to a particularly advantageous For this purpose, the embodiment of the invention is a three-pole one which is known per se Mercury switch with three positions used, whichever of the only one Float is controlled so that the middle, connected to the power supply Pole of the mercury switch in every tilted position of the switch with the mercury filling remains in contact while one of them is connected to the neutral line via a solenoid valve the side pole of the mercury switch connected to the mains only in its Tilt position caused by the float in the event of an impermissibly low water level in the boiler as well as in its brought about by the swimmer at normal low water levels Middle position is in contact with the mercury filling, while the other, via a pressure control switch and an electric heater to the neutral line connected side pole of the mercury switch only in its at normal maximum level of the water in the kettle brought about by the swimmer in its tilted position at normal Low level of the water brought about by the swimmer, middle position with the mercury filling is in contact.

Durch diese Schaltfolge der Sicherheitsschaltung wird erreicht, daß mit Hilfe eines einzigen Schwimmers und eines von diesem gesteuerten Schalters sowohl ein überlaufen des Kessels als auch ein Trockengehen der Heizung verhindert wird. Die Sicherheitsschaltung wird dadurch erheblich einfacher, billiger und auch weniger störungsanfällig. Auch wird der Platzbedarf der Einrichtung entsprechend geringer, weil man mit nur einem Schwimmer im Kesselinneren auskommt.This switching sequence of the safety circuit ensures that with the help of a single float and a switch controlled by this both The boiler will not overflow and the heating will not run dry. This makes the safety circuit considerably simpler, cheaper and also less prone to failure. The space requirement of the facility is also correspondingly smaller, because you can get by with only one swimmer inside the boiler.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise und lediglich schematisch veranschaulicht.In the drawing, the invention is in one embodiment for example and only illustrated schematically.

F i g. 1 zeigt einen elektrisch beheizten Wasserkessel einer Kaffeemaschine mit einer Sicherheitsschaltung gemäß der Erfindung bei unzulässig niederem Wasserstand; Fig. 2 zeigt den Wasserkessel mit der Sicherheitsschaltung bei normal tiefstem Wasserstand, und Fig. 3 zeigt den Wasserkessel mit der Sicherheitsschaltung bei normal höchstem Wasserstand. In dem Innenraum 1 des Wasserkessels 2 ist an einem schwenkbar gelagerten Gestänge 3 ein Schwimmer 4 angeordnet. Der Drehpunkt 14 des Gestänges 3 ist durch in der Zeichnung nicht näher dargestellte Mittel wie z. B. einen Federbalg abgedichtet. Das Gestänge 3 ist außerhalb des Kessels 2 über eine Hubstange 15 gelenkig mit einem Quecksilberschalter 5 verbunden, die z. B. im Drehpunkt 13 kippbar gelagert ist.F i g. 1 shows an electrically heated kettle of a coffee machine with a safety circuit according to the invention when the water level is inadmissibly low; FIG. 2 shows the kettle with the safety circuit at the normally lowest water level, and FIG. 3 shows the kettle with the safety circuit at the normally highest water level. In the interior 1 of the kettle 2, a float 4 is arranged on a pivotably mounted rod 3. The pivot point 14 of the linkage 3 is by means not shown in the drawing such. B. sealed a bellows. The linkage 3 is articulated outside the boiler 2 via a lifting rod 15 with a mercury switch 5, which z. B. is tiltably mounted in pivot point 13.

Der Quecksilberschalter 5 hat drei Pole 10, 11 und 12. Der eine Seitenpol 10 führt über eine Leitung 16, in die ein Magnetventil 6 eingebaut ist, an den Null-Leiter 0 des Stromnetzes. Das Magnetventil 6 dient zum Öffnen oder Absperren einer in den Innenraum 1 des Kessels 2 führenden Wasserzulaufleitung 17.The mercury switch 5 has three poles 10, 11 and 12. The one side pole 10 via a conduit 16 into which a solenoid valve 6 is installed, to the neutral conductor of the power system 0. The solenoid valve 6 serves to open or shut off a water supply line 17 leading into the interior 1 of the boiler 2.

Der mittlere Pol 11 des Quecksilberschalters 5 ist über eine Leitung 18 unmittelbar an die Netzphase - der Stromzuleitung angeschlossen.The middle pole 11 of the mercury switch 5 is via a line 18 directly connected to the mains phase - the power supply line.

Der andere Seitenpol 12 des Quecksilberschalters 5 führt über eine Leitung 19, in der ein zweipoliger Quecksilberschalter 7 und ein im Kesselinneren 1 angeordneter elektrischer Heizkörper 9 liegen, ebenfalls an den Null-Leiter 0 des Netzes. Der um einen Drehpunkt 20 kippbare Quecksilberschalter 7 wird von einem Druckregler 8 betätigt, dessen Steuermembran 21 über eine Stange 22 gelenkig mit dem Quecksilberschalter 7 verbunden ist. In den über der Steuermembran 21 liegenden Druckimpulsraum des Druckreglers 8 mündet eine Impulsleitung 23, die an den oberen Teil des Innenraumes des Kessels 2 angeschlossen ist.The other side pole 12 of the mercury switch 5 also leads via a line 19, in which a two-pole mercury switch 7 and an electrical heater 9 arranged in the boiler interior 1 are located, to the neutral conductor 0 of the network. The mercury switch 7, which can be tilted about a pivot point 20, is actuated by a pressure regulator 8, the control membrane 21 of which is articulated to the mercury switch 7 via a rod 22. A pulse line 23, which is connected to the upper part of the interior of the boiler 2, opens into the pressure pulse chamber of the pressure regulator 8 located above the control membrane 21.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Sicherheitsschaltung ist folgende: In F i g. 1 der Zeichnung ist der Zustand angedeutet, in dem der Wasserstand im Innenraum 1 des Kessels 2 einen unzulässig tiefen Wert erreicht hat. Der entsprechend tief abgesunkene Schwimmer 4 hat hierbei die in der Zeichnung rechts befindliche Seite des Quecksilberschalters 5 so hoch angehoben, daß der rechte Seitenpol 12 stromlos geworden ist, während der linke Seitenpol 10 und der mittlere Pol 11 mit der Quecksilberfüllung des Schalters in Verbindung stehen. Infolgedessen fließt Strom über die Leitung 16 durch das Magnetventil 6, wodurch die Wasserzulaufleitung 17 offengehalten und der Kessel mit Wasser gespeist wird. Dagegen ist der Stromkreis 19, in welchem der Heizkörper 9 liegt, unterbrochen, obwohl der Quecksilberschalter 7 des Druckreglers 8 geschlossen ist. Es wird also dem Heizkörper 9 in diesem Zustand des Kessels kein Strom, sondern dem Kessel selbst nur Speisewasser zugeführt, so daß der Wasserstand steigt, ohne daß geheizt wird.The mode of operation of the safety circuit described above is as follows: In FIG. 1 of the drawing indicates the state in which the water level in the interior 1 of the boiler 2 has reached an impermissibly low value. The correspondingly deeply sunk float 4 has raised the side of the mercury switch 5 on the right in the drawing so high that the right side pole 12 has become de-energized, while the left side pole 10 and the middle pole 11 are connected to the mercury filling of the switch. As a result, current flows through the line 16 through the solenoid valve 6, whereby the water supply line 17 is kept open and the boiler is fed with water. In contrast, the circuit 19 in which the heating element 9 is located is interrupted, although the mercury switch 7 of the pressure regulator 8 is closed. In this state of the boiler, no electricity is supplied to the heating element 9, but only feed water is supplied to the boiler itself, so that the water level rises without heating.

Infolge des steigenden Wasserstandes im Kessel bewegt sich der Schwimmer 4 nach oben und gelangt in die in F i g. 2 veranschaulichte Stellung, die dem normal tiefsten Wasserstand im Kessel entspricht. In diesem Zustand befindet sich der Quecksilberschalter 5 in seiner Mittelstellung, in der die beiden Seitenpole 10 und 12 durch die Quecksilberfüllung mit dem mittleren Stromzuführungspo111 verbunden sind. Das Magnetventil 6 hält also die Wasserzulaufleitung 17 weiterhin offen, und außerdem fließt Strom durch die Leitung 19 und den Quecksilberschalter 7 zum Heizkörper 9, welcher den Kesselinhalt normal heizt.As a result of the rising water level in the boiler, the float moves 4 to the top and reaches the in F i g. 2 illustrated position that is normal corresponds to the lowest water level in the boiler. The mercury switch is in this state 5 in its central position, in which the two side poles 10 and 12 are filled with mercury are connected to the middle power supply po111. The solenoid valve 6 thus holds the water supply line 17 remains open, and also current flows through the Line 19 and the mercury switch 7 to the radiator 9, which the boiler contents normal heating.

Durch die weitere Wasserzufuhr steigt der Wasserstand im Kessel weiter an, und der Schwimmer 4 gelangt schließlich in die in F i g. 3 dargestellte Lage, die dem Zustand des normalen Höchstwasserstandes entspricht. Hierbei wird die rechte Seite des dreipoligen Quecksilberschalters 5 von dem Schwimmer 4 über das Gestänge 3 so lief gesenkt, daß der linke Seitenpol 10 stromlos wird, während der rechte Seitenpol 12 nach wie vor durch die Quecksilberfüllung mit dem mittleren Stromzuführungspol 11 in leitender Verbindung steht. Infolgedessen ist nunmehr die Leitung 16 unterbrochen und das Magnetventil 6 schließt sich, so daß eine weitere Wasserzufuhr in den Kessel durch die Wasserleitung 17 unterbunden wird. Dagegen steht die Leitung 19 weiterhin unter Strom, und der Heizkörper 9 heizt den Wasserinhalt des Kessels so lange weiter, bis der Stromkreis 19 bei einer unzulässig hohen Drucksteigerung im Kessel durch den dann von dem Druckregler 8 betätigten Quecksilberschalter 7 unterbrochen wird.As the water continues to be supplied, the water level in the boiler continues to rise, and the float 4 finally reaches the position shown in FIG. 3, which corresponds to the normal maximum water level. Here, the right side of the three-pole mercury switch 5 is lowered by the float 4 via the linkage 3 so that the left side pole 10 is de-energized, while the right side pole 12 is still in conductive connection due to the mercury filling with the central power supply pole 11. As a result, the line 16 is now interrupted and the solenoid valve 6 closes, so that further water supply into the boiler through the water line 17 is prevented. In contrast, the line 19 is still energized and the heater 9 continues to heat the water in the boiler until the circuit 19 is interrupted by the mercury switch 7 then actuated by the pressure regulator 8 in the event of an impermissibly high pressure increase in the boiler.

Im einzelnen kann die Ausbildung der Einrichtung von der vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform im Rahmen der Erfindung abweichen. So kann z. B. das Durchführungsgestänge des Schwimmers 4 auch anders ausgebildet sein. Der Druckregler 8 kann ebenfalls auf andere Weise ausgebildet sein, und an Stelle des Quecksilberschalters 7 könnte gegebenenfalls ein anderer, entsprechend wirkender Schalter vorgesehen sein.In detail, the design of the device can differ from the embodiment described above and shown schematically in the drawing within the scope of the invention. So z. B. the leadthrough linkage of the float 4 can also be designed differently. The pressure regulator 8 can also be designed in a different manner, and instead of the mercury switch 7, another, correspondingly acting switch could optionally be provided.

Claims

Claims: 1. Float-controlled safety circuit for electrical heated kettles of coffee machines od. Like., characterized in that Wasserzufiuß and heating are controlled as a function of one another that When the water level rises, first switch the heating on, then switch off the water supply and reversed when the water level falls.

2. Safety circuit according to claim 1, characterized in that the float (4) controls a known three-pole mercury switch (5) with three switch positions in such a way that its central pole (11) connected to the power supply line (-) is in each pivot position Switch (5) remains in contact with the mercury filling, while one of the side pole (10) connected to the power supply line (0) via a solenoid valve (6) is only in the tilted position of the switch caused by the float (4) when the water level in the boiler is impermissibly low (5) as well as in the middle position of the switch brought about by the float when the water is at a normal low level, and its other side pole connected to the power supply line (0) via a pressure control switch (7) and an electric heater (9) 12) only in the tilted position of the switch caused by the float (4) when the water level in the boiler is normal (5) as well as in the middle position of the switch brought about by the float when the water is at a normal low level and is in contact with the mercury filling.

3. Safety circuit according to claim 1 and 2, characterized in that the pressure control switch consisting of a two-pole mercury switch (7) can be tilted by means of a pressure regulator (8), the control membrane (21 ) of which is articulated via a linkage (22) is connected to the mercury switch (7) and whose pressure pulse space is connected to the upper part of the interior of the boiler (2) via a pulse line (23) . Considered publications: German Patent Specifications Nos. 441983, 533 325, 586 668, 630 658; Austrian patent specification No. 192 523.