DE19744916A1

DE19744916A1 - Wasserkocher mit Füllstandsdetektor

Info

Publication number: DE19744916A1
Application number: DE19744916A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Fraenzel; Hildegard Heberle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2017-10-11
Also published as: FR2769481A1; GB9825730D0; GB2344045A; DE19744916B4; FR2769481B1; GB2344045B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Wasserkocher mit einem beheizbaren Topf, der mittels eines Deckels verschließbar ist und eine Max-Markierung zur Kennzeich nung der maximal zulässigen Befüllmenge aufweist, mit einer Ausgießöffnung und einem Griff, und mit einem Schaltelement zum Starten des Heizvorganges.

Ein derartiger Wasserkocher ist bekannt aus der deutschen Patentschrift DE-196 23 618. Zum Kochen von Wasser befüllt eine Bedienperson den Topf und startet anschließend durch die Betätigung eines Schaltelementes den Heizvorgang. Wenn die Bedienperson dabei Was ser über die Max-Markierung des Topfes hinaus in diesen gefüllt hat, kann beim Kochvor gang das heftig bewegte Wasser zumindest aus der Ausgießöffnung des Wasserkochers spritzen. Dies führt zum einen zu einem unerwünschten Benässen der Außenoberfläche des Wasserkochers und beispielsweise der Arbeitsplatte, auf der der Wasserkocher abgestellt ist. Zum anderen stellt das überkochende und aus dem Wasserkocher spritzende Wasser eine Verletzungsgefahr für die Bedienperson oder insbesondere Kinder dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, bei einem Wasserkocher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 diesen Nachteil zu beseitigen.

Dies ist erfindungsgemäß bei einem Wasserkocher nach dem Oberbegriff des Patentan spruches 1 dadurch erreicht, daß in dem Topf ein Füllstandsdetektor angeordnet ist, der beim Überschreiten der maximal zulässigen Befüllmenge das Einschalten des Wasser kochers unterbindet. Der Füllstandsdetektor detektiert zumindest den Wasserpegel im Be reich der Max-Markierung und blockiert bei Überbefüllung des Topfes beispielsweise mechanisch das Betätigen des Schaltelementes zum Starten des Heizvorganges oder unterbricht unmittelbar nach dem Betätigen des Schaltelementes die Stromversorgung der Topfheizung. Vorteilhafterweise steuert der Füllstandsdetektor dabei eine optische oder akustische Signalisierungseinrichtung, durch die die Bedienperson auf die Überbefüllung des Topfes des elektrischen Wasserkochers hingewiesen wird. Der genaue Pegelstand, ab dem ein Starten des Heizvorganges zu unterbinden ist, weil kochendes Wasser aus dem Wasser kocher spritzt, kann in Laboruntersuchungen festgestellt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Füllstandsdetektor durch eine Schwim meranordnung gebildet. Dies ist eine konstruktiv sehr einfache und zuverlässige Lösung, die ohne zusätzliche Elektronik und Sensorik auskommt und deren Funktion von der Bedienper son jederzeit problemlos überprüfbar ist. Zum Reinigen des Topfes kann die Schwimmeran ordnung auf einfache Weise aus diesem entnommen werden.

Alternativ ist der Füllstandsdetektor durch einen optischen, kapazitiven, induktiven oder resistiven Sensor gebildet, der mit einer Verarbeitungselektronik verbunden ist, die einen Kontrollschalter des Wasserkochers steuert. Dabei ist in der Regel auch im überfüllten Zustand des Topfes der Heizvorgang zunächst kurzfristig startbar, weil der Sensor bzw. die Verarbeitungselektronik mit elektrischer Energie gespeist werden müssen, um den Füllstand zu detektieren. Im Detektionsfall wird dann aber der Heizvorgang sehr schnell ge stoppt. Möglich wäre auch, daß durch die Betätigung eines Schaltelementes des Wasser kochers zunächst nur der Füllstands-Sensor und dessen Verarbeitungselektronik an Netz spannung gelegt werden, und diese im Falle des Unterschreitens der Max-Markierung des Topfes erst den Heizvorgang freigeben bzw. starten.

Besonders einfach und deutlich für eine Bedienperson kann das Überbefüllen des Topfes signalisiert werden, wenn der Füllstandsdetektor oder eine von diesem gesteuerte Anordnung im Falle des Überschreitens der maximal zulässigen Befüllmenge das Schaltelement zum Starten des Heizvorganges mechanisch blockiert.

Abhängig von der Ausgestaltung des Füllstandsdetektors kann dieser eine Anzeigevorrich tung für den Füllstand des Topfes steuern. Diese kann als einfache Ja-Nein-Aussage bzgl. des Erreichens einer bestimmten Befüllmenge realisiert sein. Außerdem kann der Füllstands detektor, wenn er entsprechend ausgebildet ist, zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige zur genauen Angabe des momentanen Füllstandes des Topfes ansteuern.

Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektrischen Wasserkochers beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht den Wasserkocher gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, abschnittsweise und teilweise in Schnittdar stellung vereinfacht den Wasserkocher aus Fig. 1 und

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Wasserkochers gemäß dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel.

Ein sich konisch nach oben verjüngender Wasserkocher 1 aus Kunststoff weist ein mit Wasser befüllbares topfförmiges Behältnis 3 mit einem Behältnisboden 5 auf. Der Behältnisboden 5 ist aus Metall und in die Kunststoffwand des Behältnisses 3 dicht eingespritzt. An der Unterseite des Bodens 5 ist ein Heizelement angeordnet, über das der Boden und damit das in dem Be hältnis 3 befindliche Wasser aufgeheizt werden. Das Behältnis 3 ist an seiner Unterseite durch eine ringförmige Kunststoffsockelschürze 7 fortgesetzt, die an ihrem unteren Endabschnitt durch ein kreisplattenförmiges Bodenteil 9 verschlossen ist (Fig. 1). Zwischen dem Behältnis boden 5 und dem Bodenteil 9 sind in an sich bekannter Weise eine Heizungsbaugruppe und eine elektrische Steuerungs- bzw. Regelbaugruppe des Wasserkochers 1 angeordnet (nicht gezeigt), die das Beheizen und Abschalten des Wasserkochers 1 steuern.

Das oben offene Behältnis 3 ist am oberen Endabschnitt mit einem am Wasserkocher 1 an scharnierten, abnehmbaren Deckel 10 verschließbar. Sich einander gegenüberliegend sind an dem Behältnis 3 eine trichterförmige Ausgießschnaupe 11 angeformt und ein im wesentlichen henkelförmiger Griff 13 befestigt (Fig. 1, 2).

Im Deckelbereich ist zwischen dem Deckel 10 und dem Griff 13 im Gehäuse des Wasser kochers 1 ein Schaltelement 15 gehaltert (Fig. 1, 2). Dieses Schaltelement 15 weist in an sich bekannter Weise eine im wesentlichen vertikal verschiebbar geführte Taste 16 auf, die bei Druckbelastung eine damit gekoppelte Schaltstange 17 des Schaltelementes 15 nach unten drückt bzw. verschiebt. In einer unteren Endstellung der Taste 16 rastet dann diese bzw. die damit verbundene Schaltstange 17 ein (nicht gezeigt). Aus Gründen der Vereinfachung ist nicht gezeigt, wie durch die Betätigung des Schaltelementes 15 die Steuerungs- bzw. Regelbau gruppe, die in dem Aufnahmeraum unterhalb des Behältnisbodens 5 angeordnet ist, in an sich bekannter Weise geschaltet bzw. betätigt wird. Durch das Betätigen der Taste 16, wie oben beschrieben, wird jedenfalls der Heizvorgang gestartet.

Im Behältnis 3 ist eine Schwimmeranordnung 19 aus Kunststoff anscharniert, die zwei zu einander parallel angeordnete und mit Streben verbundene, etwa viertelkreisförmige Schar nierarme 21 aufweist. An ihrem oberen Endabschnitt sind die Schamierarme 21 an einer Dampfkanalwand 23 des Wasserkochers 1 drehbar gehaltert (Fig. 2). Am entgegengesetzten Endabschnitt der Schwimmeranordnung 19 ist zwischen den beiden Schwimmerarmen 21 eine unten offene Schwimmerglocke 25 ausgebildet. Bei dem in Fig. 2 angedeuteten Füllstand im Bereich der Max-Markierung oberhalb dieser schwimmt die Schwimmerglocke 25 an der Ober fläche des Wassers. In dieser Position ragt ein an den Schwimmerarmen 21 befestigter Schei benarm 27 mit einer an deren oberem Endabschnitt angeformten Anzeigenscheibe 29 sichtbar in ein entsprechend gestaltetes transparentes Sichtfenster 31 des Deckels 10. Zugleich ragt durch eine Wand des Wasserkochers 1 ein an den Schwimmarmen 21 fest zugeordneter Blockierarm 33 unterhalb der Schaltstange 17 in deren vertikalen Verfahrweg.

Bei der in Fig. 2 gezeigten unzulässig Überbefüllung des Wasserkochers 1 bzw. dessen Behältnisses 3 signalisiert die Anzeigenscheibe 29 der Schwimmeranordnung 19 einer Bedienperson, daß der maximale Füllstand überschritten ist. Zudem wird die Betätigung der Taste 16 des Schaltelementes 15 durch den Blockierarm 33 der Schwimmeranordnung 19 mechanisch blockiert. Eine sichere Blockade ist dadurch erreicht, daß die Anzeigenscheibe 29 beim Erreichen des maximalen Befüllstandes an der Unterseite des Deckels 10 anliegt. Einer Bedienperson kann es deshalb nicht gelingen, die Taste 16 in die Einschaltstellung zu drücken und somit den Heizvorgang zu starten. Erst wenn etwas Wasser aus dem Behältnis 3 ge schüttet worden ist, sinkt mit dem reduzierten Füllstand die Schwimmerglocke 25 nach unten. Dadurch dreht sich der Blockierarm 33 aus dem Verfahrweg der Taste 16, und der Heizvorgang kann durch die Betätigung des Schaltelementes 15, wie oben beschrieben ist, durch die Bedienperson gestartet werden.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Abweichung von dem ersten Ausführungsbei spiel an der Innenwand des Behältnisses 3 im Bereich der Max-Markierung eine an sich be kannte Widerstandsstruktur als resistives Sensorelement 39 aufgebracht (Fig. 3). Dieses be steht aus zwei voneinander geringfügig beabstandeten, kleinen Metallelektroden. Der Wider stand zwischen den beiden Elektroden ist im wesentlichen unendlich groß, wenn sich das Was ser unterhalb der Widerstandsstruktur befindet. Erreicht der Wasserpegel die beiden Wider standselemente, so ist der Widerstand zwischen diesen beiden deutlich verringert. In dem Prinzipschaltbild gemäß Fig. 3 ist die Wirkungsweise des Wasserkochers 1 mit dem Sensor element 39 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel anstelle der Schwimmeranordnung 19 des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht:
Ein Heizelement 41 zum Erhitzen des Wassers in dem Behältnis 3 kann durch das Legen von elektrischer Spannung an einen Versorgungsstecker 43 des Wasserkochers 1 mit elektrischer Energie versorgt werden. Dazu ist zunächst ein von der Bedienperson zu betätigender Schalter 45 des Wasserkochers 1 zu schließen. Solange das Wasser nicht kocht, bleibt der Stromkreis auch durch ein Temperaturwächterelement 47 geschlossen. Zuletzt ist noch der Zustand eines Kontrollschalters 49 zu beachten, der durch ein Sensorsignal 51 des Sensorelementes 39 ge steuert wird. Beim Überschreiten der maximal zulässigen Befüllmenge liefert das Sensorele ment 39 an den Kontrollschalter 49 mit Hilfe einer Verarbeitungselektronik 53 ein "Schalter- Öffnen-Signal." Dadurch wird die Stromversorgung des Heizelementes 41 unterbrochen. Der Heizvorgang kann also trotz des durch die Bedienperson geschlossenem Schalters 45 nicht gestartet werden.

Das Sensorelement 39 kann auch durch andere geeignete Sensorelemente ersetzt werden, die eine Detektion des Füllstandes erlauben. Abhängig von der Ausgestaltung des Sensorelemen tes kann zusätzlich zur einfachen Ein/Aus-Schaltung der Heizung des Wasserkochers 1 auch noch eine Anzeigeeinrichtung angesteuert werden, die dem Benutzer die jeweilige Befüllmenge exakt angibt. Beispielsweise kann im Bereich der Sockelschürze 7 dafür eine Flüssigkristallan zeige vorgesehen sein.

Claims

1. Elektrischer Wasserkocher mit einem beheizbaren Topf, der mittels eines Deckels verschließbar ist und eine Max-Markierung zur Kennzeichnung der maximal zulässigen Befüllmenge aufweist, mit einer Ausgießöffnung und einem Griff, und mit einem Schaltelement zum Starten des Heizvorganges, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Topf ein Füllstandsdetektor (19; 39) an geordnet ist, der beim Überschreiten der maximal zulässigen Befüllmenge das Einschalten des Wasserkochers (1) verhindert.

2. Elektrischer Wasserkocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstandsdetektor (19) durch eine Schwimmeranordnung gebildet ist.

3. Elektrischer Wasserkocher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstandsdetektor durch einen optischen, kapazitiven, induktiven oder re sistiven Sensor (39) gebildet ist, der mit einer Verarbeitungselektronik (53) ver bunden ist, die einen Kontrollschalter (49) des Wasserkochers steuert.

4. Elektrischer Wasserkocher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Füllstandsdetektor (19) im Falle des Über schreitens der maximal zulässigen Befüllmenge das Schaltelement (15) des Wasserkochers (1) mechanisch blockiert.

5. Elektrischer Wasserkocher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Füllstandsdetektor (19) eine Anzeige vorrichtung (29, 31) für den Füllstand des Topfes steuert.