DE19919948B4

DE19919948B4 - Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel zur Sicherheitsabschaltung

Info

Publication number: DE19919948B4
Application number: DE19919948A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Franz (FH) Bauer; Dipl.-Ing. Markus (TU) Helminger
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2019-05-01
Also published as: PL339825A1; PL196695B1; DE19919948A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel (2) zur Sicherheitsabschaltung des Durchlauferhitzers bei Überdruck im seinem hydraulischen System. Der Druck im hydraulischen System des Durchlauferhitzers wird dabei in einem Seitenrohr (1) abgenommen. Am Ende dieses Seitenrohres (1) wird der Druckstößel (2) auf einer O-Ringdichtung gleitend axial beweglich im Seitenrohr (1) geführt. Bei Überdruck wird der Druckstößel (2) im Seitenrohr (1) derart verschoben, daß er eine Sicherheitsabschaltung betätigt. Der Druckstößel (2) ist mit einer Feder (3) gegen die Kraft des hydrostatischen Druckes im elektrischen Durchlauferhitzer vorgespannt. Die Feder (3) wird von einer Kunststoffmutter (4) widergelagert. Mit der Kunststoffmutter (4) läßt sich die Vorspannung der Feder (3) und damit der Auslösedruck der Sicherheitsabschaltung einstellen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel zur Sicherheitsabschaltung.
Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel zur Sicherheitsabschaltung sind bekannt. In der Regel handelt es sich dabei um mit einer Feder vorgespannte Stößel, die an einer Membran anliegen. Die Membran wiederum dichtet einen Zylinder ab, der mit dem hydraulischen System des Durchlauferhitzers hydraulisch verbunden ist. Dieser Zylinder ist gewöhnlich direkt an einen Wasserkanal des Durchlauferhitzers angeschlossen.
Nachteilig an diesem Aufbau eines Druckstößels ist der hohe Montageaufwand und die problematische Abdichtung der Membran. Denn die Membran ist mechanisch hoch belastet. Die Kraft zur Verformung der Membran ist gegenüber der Federkraft nicht vernachlässigbar. Dabei ist die Auslenkung der Membran nicht linear abhängig von der auf sie wirkenden hydrostatischen Kraft. Aus diesen Gründen ist die Zuordnung „Auslenkung des Stößels – hydrostatischer Druck” nichtlinear. Eine weitere Problematik ist, daß die Wasserwerke oft dem Wasser Chlor zusetzen. Das Chlor im Wasser greift den Gummi der Membran an, so daß auf Dauer die Membran geschädigt wird.
Eine weitere Vorrichtung zum Schalten der Heizenergiezufuhr eines elektrischen Durchlauferhitzers ist in der DE 4227358 C2 offenbart. Dazu sind zwei Kontaktgruppen vorgesehen, die im Betriebszustand in Serie geschaltet sind, wobei die erste Kontaktgruppe als Schließer und die zweite Kontaktgruppe als bistabiler Schalter ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel zu schaffen, der unempfindlich gegen Wasserzusätze ist, verschleißfest ist, unempfindlich gegen Fehlmontage ist, geringe Fertigungstoleranzen aufweist, und auch für spezifische Anwendungsfälle leicht zu justieren ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel zur Sicherheitsabschaltung des Durchlauferhitzers bei Überdruck im seinem hydraulischen System gelöst, bei dem der Druck im hydraulischen System des Durchlauferhitzers in einem Seitenrohr abgenommen wird, und der Druckstößel am Ende dieses Seitenrohres auf einer O-Ringdichtung gleitend axial beweglich im Rohr geführt ist und bei Überdruck im Seitenrohr derart verschoben wird, daß er eine Sicherheitsabschaltung betätigt. Dies hat zum Vorteil, daß in dem gesamten Aufbau dieser Sicherheitseinrichtung keine Gummimembran vorhanden ist, die durch aggressive Wasserzusätze wie Chlor etc. zerstört werden könnte. In die funktionale Abhängigkeit „Auslenkung des Stößels – hydrostatischer Druck” geht damit auch nicht als weitgehend fehlerbehaftete, nichtlineare Größe die Elastizität der Gummimembran ein.
Steigt der Druck weiter in gefährlicher Weise über einen Grenzwert an, kann ein vorteilhaft ausgeführter Druckstößel ganz über den O-Ring ausfahren und so als Überdruckventil wirken.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Druckstößel aus Kunststoff. Auf diese Weise ist er einfach zu fertigen und kostengünstig. Außerdem ist er unempfindlich gegen Wasserzusätze wie z. B. Chlor.
Vorzugsweise sitzt der O-Ring in einer rauen Innenwandung des Seitenrohres. Dies bietet den Vorteil, daß bei einer Verschiebung des Druckstößels gegenüber dem Seitenrohr der O-Ring ortsfest bleibt. Vorteilhafter Weise sitzt der O-Ring dabei in einer aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden Innenwandung des Seitenrohres. Dabei sind die Reibungsbeiwerte von der Innenwandung des Seitenrohres und dem Druckstößel vorzugsweise derart gewählt, daß sich nur der Druckstößel bewegt und der O-Ring im Seitenrohr festsitzt. Dies bringt den Vorzug mit sich, daß der Ort der Abdichtung klar definiert ist. Darüber hinaus wird damit der Abrieb des O-Rings durch Gleitreibung minimiert.
Der Druckstößel ist vorzugsweise mit einer Feder vorgespannt. Auf diese Weise ist die funktionale Abhängigkeit „Auslenkung des Stößels – hydrostatischer Druck” linear. Die Feder ist dabei vorzugsweise von einer Mutter widergelagert. Dies bietet den Vorteil, daß die Vorspannung der Feder für spezifische Anwendungsfälle individuell einzustellen und leicht zu justieren ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenwandung des Seitenrohres abgestuft. Der Druckstößel, der durch eine dem Druck im Durchlauferhitzer entgegenwirkende Kraft vorgespannt ist oder durch eine Selbsthemmung gehalten wird, stützt sich unterhalb eines bestimmten Druckes im Durchlauferhitzer, dem Ansprechdruck der Sicherheitsabschaltung, an dieser Abstufung ab, so daß das Seitenrohr vom Druckstößel abgedichtet wird. Die Vorspannung entspricht dabei vorteilhafter Weise einem Ansprechdruck von 1.5 MPa. Dies ist ein günstig gewählter Kompromiss zwischen rascher Auslöse der Notabschaltung und Vermeidung von Fehlauslösungen bei Druckstößen im hydraulischen System des Durchlauferhitzers. Dadurch ist eine rechtzeitige, sichere Auslösung gewährleistet. Durch die direkte Anlage des Druckstößels an dieser Abstufung dichtet der Druckstößel im wesentlichen an dieser Stelle das Seitenrohr ab. Dadurch wird der O-Ring vor dem Zulauf von frischem, chloriertem Wasser geschützt. Auf diese Weise ist eine lange Lebensdauer des O-Rings garantiert.
In einer Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Figur zeigt
einen Druckstößel zur Sicherheitsabschaltung des Durchlauferhitzers bei Überdruck.
In einem Seitenrohr 1 eines nicht dargestellen elektrischen Durchlauferhitzers ist ein Druckstößel 2 zur Sicherheitsabschaltung dieses elektrischen Durchlauferhitzers axial beweglich geführt. Der Druckstößel 2 ist mit einer Feder 3 gegen die Kraft des hydrostatischen Druckes im elektrischen Durchlauferhitzer vorgespannt. Die Feder 3 wird von einer Kunststoffmutter 4 widergelagert. Mit der Kunststoffmutter 4 läßt sich die Vorspannung der Feder 3 einstellen. Bis zu einem vorgegebenen Druck, dem Ansprechdruck des elektrischen Durchlauferhitzers drückt die Feder 3 den Druckstößel 2 gegen einen Anschlag 5 im Seitenrohr 1 der elektrischen Durchlauferhitzers. Das Seitenrohr 1 wird dadurch in erster Weise von Druckstößel 2 abgedichtet. Die vollständige Abdichtung des Seitenrohres 1 erfolgt über einen O-Ring 6 zwischen der Außenwandung des Druckstößels 2 und der Innenwandung des Seitenrohres 1. Die Anlage des Druckstößels 2 an dem Anschlag 5 des Seitenrohres 1 verhindert in erster Linie den Zustrom von Frischwasser zu dem O-Ring 6. Auf diese Weise wird der O-Ring 6 vor möglichen Einwirkungen von dem Wasser zugesetztem Chlor bewahrt. Dadurch wird dem O-Ring 6 eine lange Lebensdauer bewahrt. Steigt der Druck im hydraulischen System des Durchlauferhitzers über den Ansprechdruck an, so wird der Druckstößel 2 aus seinem Sitz am Anschlag 5 des Seitenrohres 1 herausgeschoben. Der O-Ring 6 bleibt dabei aber ortsfest bezüglich des Seitenrohres 1, da die Innenwandung des Seitenrohres 1 aus einem Glasfasermaterial besteht und damit gegenüber dem O-Ring 6 eine höhere Reibung Reibung aufweist als gegenüber der Außenwandung des Druckstößels 2, der aus Kunststoff besteht. Das Seitenrohr 1 wird nun ausschließlich an dem O-Ring 6 abgedichtet. Ab einer bestimmten Verschiebung des Druckstößels 2 wird die Abschaltung des elektrischen Durchlauferhitzers ausgelöst. Der Auslösedruck kann über die Vorspannung der Feder 3 justiert werden. Über die Kunststoffmutter 4, deren Verdrehstellung die Vorspannung der Feder 3 festlegt, läßt sich der Auslösedruck des elektrischen Durchlauferhitzers für spezifische Anwendungsfälle individuell einstellen.
Bezugszeichenliste

1: Seitenrohr
2: Druckstößel
3: Feder
4: Kunststoffmutter
5: Anschlag
6: O-Ring

Claims

Durchlauferhitzer mit einem Druckstößel (2) zur Sicherheitsabschaltung des Durchlauferhitzers bei Überdruck in seinem hydraulischen System, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im hydraulischen System des Durchlauferhitzers in einem Seitenrohr (1) abgenommen wird, und der Druckstößel (2) am Ende dieses Seitenrohres (1) auf einer O-Ringdichtung gleitend axial beweglich im Rohr geführt ist und bei Überdruck im Seitenrohr (1) derart verschoben wird, daß er eine Sicherheitsabschaltung betätigt.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (2) aus Kunststoff besteht.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (6) in einer rauen Innenwandung des Seitenrohres (1) sitzt.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (6) in einer aus Glasfasermaterial bestehenden Innenwandung des Seitenrohres (1) sitzt.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbeiwerte von der Innenwandung des Seitenrohres (1) und dem Druckstößel (2) derart gewählt sind, daß sich nur der Druckstößel (2) bewegt und der O-Ring (6) im Seitenrohr (1) festsitzt.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (2) mit einer Feder (3) vorgespannt ist.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) von einer Mutter widergelagert wird.
Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Seitenrohres (1) abgestuft ist und der Druckstößel (2), der durch eine dem Druck im Durchlauferhitzer entgegenwirkende Kraft vorgespannt ist oder durch eine Selbsthemmung gehalten wird, sich unterhalb eines bestimmten Druckes im Durchlauferhitzer an dieser Abstufung abstützt, so daß das Seitenrohr (1) vom Druckstößel (2) abgedichtet wird.
Durchlauferhitzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (2) derart ausgebildet ist, daß er bei einem den Auslösedruck deutlich übersteigenden Druck über die O-Ringdichtung hinaus verschiebbar ist.
Durchlauferhitzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstößel (2) Mittel aufweist, mittels denen er bei einem den Auslösedruck deutlich übersteigende Druck die Funktion eines Überdruckventils ausübt.