DE2301523A1

DE2301523A1 - Elektrischer eintauchheizer

Info

Publication number: DE2301523A1
Application number: DE2301523A
Authority: DE
Inventors: John Crawshaw Taylor
Original assignee: Otter Controls Ltd
Current assignee: Otter Controls Ltd
Priority date: 1972-01-14
Filing date: 1973-01-12
Publication date: 1973-07-19
Also published as: AU5102973A; FR2168017B1; HK12481A; GB1415843A; AU471297B2; FR2168017A1; ZA7327B

Description

Patentanwälte Dipl. - Ing. ϊ⁷. We -ckmakn, £3κ} \ Ό 13

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl^Phys. Dr.K,Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

XBI

S MÖNCHEN 86, DEN

John Crawshaw Taylor postfach 860820

und Otter Controls Limited möhlstrasse 22, rufnummer 983921/22 Otters ¹OIe Harket Street

Buxt on, Derbyshire

England

"Elektrischer Eintauchheizer"

(Zusatz zu Patent Patentanmeldung P 22 05 353.8)

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Eintauchheizer mit einem in einem Behälter wasserdicht zu befestigenden Kopf, der ein in eine zu erwärmende Flüssigkeit eintauchendes Heizelement trägt und mit einem Rohr zum Austritt von Dampf aus dem Behälter sowie mit einem an seiner Außenseite angeordneten, durch austretenden Dampf betätigbaren Schalter zur Steuerung der Stromversorgung versehen ist.

Ein Eintauchheizer dieser Art wurde bereits vorgeschlagen, das bei ihm vorgesehene Rohr dient zum Austritt von Dampf aus dem Innenraum eines Wassersiedebehälters durch den Kopf hindurch, wobei dieses Rohr über dem Wasserspiegel angeordnet ist, wenn sich der Kopf unter dem Wasserspiegel befindet. Der durch den Dampf zu betätigende Schalter dient zur Abschaltung oder Verringerung der Stromversorgung für das Heizelement, wenn das V/asser in dem Behälter siedet.

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Bisher war es lediglich möglich, den durch den Dampf zu betätigenden Schalter einer solchen Anordnung mit dem Kopf zu befestigen _f nachdem der Eintauchheizer in einem Behälter montiert ist. Dies lag daran, daß der Schalter nicht durch die Öffnung des Behälters von der Innenseite her hindurchgeführt werden kann, Dadurch ergibt sich ein Nachteil für den Hersteller des Behälters, ferner kann der durch den Dampf zu betätigende Schalter beschädigt werden, wenn er nicht mit genügender Sorgfalt montiert und insbesondere elektrisch angeschaltet wird. Außer der mechanischen Befestigung ist nämlich auch seine elektrische Beschaltung zur Verbindung mit dem Heizelement erforderlich. Außerdem ist die gesamte Anordnung durch die nach der Montage durchzuführende elektrische Beschaltung als ein einheitliches Ersatzteil nur schlecht zu verkaufen, wenn ein normales Auswechseln in elektrischen Heizkesseln gewünscht ist, die automatisch bei kochendem Wasser abgeschaltet werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Eintauchheizer zu schaffen, bei dem der durch den Dampf zu betätigende Schalter derart mit dem Kopf verbunden ist, daß die gesamte Einheit lediglich durch eine Öffnung des Behälters von dessen Innenraum her hindurchzuschieben ist, ohne danach noch elektrische Beschaltungen vornehmen zu müssen.

Ein elektrischer Eintauchheizer der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein Befestigungskörper vorgesehen ist, der vom Innenraum des Behälters her am Umfang einer Behälteröffnung befestigbar ist und daß alle außerhalb des Behälters anzuordnenden Einzelteile des Eintauchheizers in einem Raum angeordnet sind, dessen radiale Ausdehnung geringer als der Radius der Behälteröffnung ist.

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Ein Eintauchheizer nach der Erfindung kann also in der Wandung eines Wassersiedebehälters angeordnet und montiert werden, ohne elektrische Elemente abzuschalten oder erneut anzuschalten, wobei insbesondere die elektrischen Verbindungen zwischen dem durch den Dampf zu betätigenden Schalter und dem Heizelement nicht unterbrochen werden müssen. Dadurch ist ein Eintauchheizer nach der Erfindung besonders gut zum Verkauf als einheitliches Ersatzteil für elektrische Wasserkessel geeignet.

Der Kopf des Eintauchheizers ist üblicherweise mit einem ringförmigen Umfangsteil versehen, beispielsweise mit einem radialen Flansch oder einer Kante, die einen größeren Durchmesser als die Behälteröffnung hat. Wenn die Einheit in der Behälterwandung montiert wird, wird der Flansch bzw. die Schulter an der Innenseite der Behälterwandung im Bereich des Umfanges der Behälteröffnung befestigt oder festgeklemmt. Um eine Heizereinheit von der Innenseite des Behälters in einer Behälteröffnung befestigen zu können, werden alle Einzelteile, die außerhalb der Behälteröffnung anzuordnen sind, insbesondere der durch den Dampf zu betätigende Schalter, mit einem geringeren Durchmesser als der Umfang der Behälteröffnung gefertigt. Es sind jedoch auch Anordnungen möglich, bei denen dies nicht der Fall ist, beispielsweise bei besonderen Dichtungselementen (in Form eines zweiteiligen Ringes), die zwischen den Kopf und den Umfang der Behälteröffnung eingesetzt werden, nachdem der Eintauchheizer in der Behälteröffnung angeordnet ist.

Der aus einem mit einem Eintauchheizer nach der Erfindung ausgerüsteten Behälter ausströmende Dampf kann bei siedendem Behälterinhalt einen durch Dampf betätigbaren Schalter üblicher Bauart steuern, welcher die Stromversorgung für das Heizelement unterbricht oder reduziert. Ein derartiger Schalter kann beispielsweise ein elektronischer Schaltkreis sein, der miniaturiesierte Festkörperelemente sowie ein temperaturempfindliches

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Element enthält. Üblicherweise ist jedoch als Schalter ein wärmeempfindlicher Schalter vorgesehen, der die Stromversorgung für das Heizelement ausschaltet.

Der wärmeempfindliche Schalter kann derart ausgebildet sein, daß er automatisch bei fallender Temperatur nach infolge stejgender Temperatur erfolgter Betätigung wieder geschlossen wird, so daß durch zyklische Arbeitsweise das Wasser in dem Behälter eine Temperatur nahe seinem Siedepunkt behält. Alternativ kann der Schalter auch so ausgebildet sein, daß er eine manuelle Rückstellung ermöglicht, nachdem er bei ansteigender Temperatur betätigt wurde. Solche Schalter können manuell auslösbare Elemente aufweisen, beispielsweise eine mechanische Verriegelung, die die Kontakte nach Schalterbetätigung geöffnet halten. Ferner, kann auch das thermisch empfindliche Betätigungselement so arbeiten, daß es bei sinkender Temperatur nicht automatisch wieder bei einer im Betrieb sich wahrscheinlich einstellenden Temperatur betätigt wird. In jedem Falle können Anordnungen zur Erzeugung eines sichtbaren Signals vorgesehen sein, wodurch angezeigt wird,, daß der Schalter bei ansteigender Temperatur betätigt wurde und zur erneuten Anschaltung der Stromversorgung an das Heizelement zurückgestellt werden muß. Solche Anordnungen können beispielsweise eine Rückstelltaste umfassen, die sich in eine besonders sichtbare, z.B. vorspringende Stellung bewegt, wenn der Schalter betätigt wird. Ferner kann auch eine Lichtquelle vorgesehen, sein, die automatisch eingeschaltet wird, wenn die Schalterkontakte geöffnet werden.

Ein Eintauchheizer nach der Erfindung kann ferner ein zweites Heizelement geringer Leistung aufweisen, das das Wasser in dem Behälter in einem nahezu siedenden Zustand hält, nachdem die Stromversorgung für das Hauptheizelement abgeschaltet wurde. Ein derartiges Hilfselement kann dauernd in Betrieb bleiben

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oder auch durch den mit dem Dampf betätigbaren Schalter so gesteuert werden, daß es nur dann eingeschaltet wird, wenn das Hauptheizelement ausgeschaltet ist.

Das wärmeerapfindliche Betätigungselement des Schalters eines Eintauchheizers nach der Erfindung kann in jeder geeigneten Form ausgebildet sein, die eine Betätigung durch Dampf ermöglicht. Vorzugsweise ist ein Bimetallelement vorgesehen, das blattförmig, streifenförmig oder scheibenförmig ausgebildet ist und eine Schnappschalterwirkung erzeugt. Vorzugsweise ist ein solches Element gemäß dem in der britischen Patentschrift 657 434 beschriebenen ausgebildet und besteht aus einem "blatt- oder streifenförmigen Bimetall, von dem ein U-förmiger Teil entfernt wurde, so daß eine zentrale Zunge gebildet ist, die durch zwei äußere Teile umgeben ist. Die äußeren Teile sind vor dem freien Ende der Zunge durch eine Brücke miteinander verbunden, die so gebogen ist, daß die äußeren Teile zueinander hingezogen werden. Dadurch erhält das Bimetallelement eine solche Form und mechanische Vorspannung, daß es bei Temperaturänderungen zwischen zwei ausgeprägten Konfigurationen bewegt wird. Der bewegliche Schaltkontakt kann an der Zunge des Bimetallelements befestigt sein oder er ist durch einen Druckstab zwischen ihm selbst und der Zunge zu bewegen.

Ein Eintauchheizer nach der Erfindung enthält ferner eine Schutzvorrichtung in Form eines wärmeempfindlichen Schalters, der die Stromversorgung für das Heizelement ausschaltet, wenn der zugeordnete Behälter nicht mit Flüssigkeit gefüllt ist. üblicherweise kann ein solcher Schalter an dem Kopf des Heizelements befestigt sein, wobei sein wärmeempfindliches Betätigungselement unmittelbar nahe dem Metall des Kopfes angeordnet ist, so daß die Temperatur in einem Behälter durch direkte Wärmeleitung über den Kopf ausgewertet wird. Gemäß einer vor-

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zugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist ferner ein solcher Schutzschalter an dem Kopf des Heizelements befestigt und elektrisch mit dem Heizelement in Reihe geschaltet. Der äußere Endteil, des den Dampfaustritt ermöglichenden Rohrs verläuft an dem Schutzschalter vorbei oder durch ihn hindurch zu dem durch den Dampf zu betätigenden Schalter, der die Stromversorgung für das Heizelement abschaltet, wenn das Wasser in dem Behälter siedet. Eine geeignete Form eines Schutzschalters für einen Eintauchheizer nach der Erfindung ist als ein einheitliches Element ausgebildet, das an dem Kopf des Heizelements befestigt werden kann. Dieses Element hat Anschlüsse zur elektrischen Verbindung mit dem Heizelement und enthält ferner einen wärmeempfindlichen elektrischen Schalter, der ein Bimetallschaltelement mit SchnappSchalterwirkung umfaßt. Dieses muß bei Anordnung innerhalb des Eintauchheizers mit dem Kopf in gutem thermischem Kontakt stehen.

Es hat sich ferner gezeigt, daß viele Wassersiedebehälter absichtlich so ausgeführt sind, daß ein zu hoher Dampfdruck im Behälter bei kochendem Wasser vermieden wird. Dadurch soll insbesondere bei Elektrokochern das Austreten von siedendem Wasser verhindert werden. Der in einem Behälter erzeugte Dampfdruck bei kochendem Wasser reicht nicht aus, um den Dampf durch das bereits beschriebene Rohr zu dem durch den Dampf zu steuernden Schalter zu befördern. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden oder zu verringern kann die Dampfeintrittsöffnung des Rohrs innerhalb eines abgeschlossenen Bereichs angeordnet werden, der Dampf aufnimmt und unter dem Wasserspiegel liegt.

Ein solcher Bereich bildet einen Kocher, der unter Druck stehenden Dampf erzeugt und durch das beschriebene Rohr zu dem^! durch den Dampf zu steuernden Schalter leitet. Es wurde gefunden, daß eine solche Anordnung wirksam arbeitet, wenn

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sie in Wassersiedebehältern angeordnet ist, die normalerweise keinen ausreichenden Dampfdruck erzeugen, um den Dampf durch das Rohr zu befördern. Vorzugsweise ist ein Dampfsammelbereich dieser Art so angeordnet, daß er sich nahe dem Heizelement befindet, damit eine einwandfreie Erzeugung von unter Druck stehendem Dampf während des Betriebs gewährleistet ist.

Um das Einsetzen des Eintauchheizers in einen Behälter und/oder auch die Verpackung des Eintauchheizers zu erleichtern, kann das Dampfrohr in derselben Ebene angeordnet sein wie das Heizelement, jedoch in eine Position abgebogen werden, in der die Eintrittsöffnung sich über dem voraussichtlichen maximalen Wasserspiegel des Behälters befindet. Dies kann entweder vor Hontage des Eintauchheizers oder danach erfolgen, wenn es durch die Form des Behälters erforderlich wird. Alternativ kann das Dampfrohr auch aus zwei separaten und flüssigkeitsdicht miteinander zu verbindenden Teilen bestehen, von denen einer an dem Kopf angeordnet ist und in derselben Ebene wie das Heizelement liegt, während der andere (gegebenenfalls den Dampfsammelbereich tragende) Teil bei Verbindung mit dem ersten Teil innerhalb eines zugeordneten Behälters aufrecht stehend angeordnet ist. Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel ist das Rohr aus Kupfer hergestellt, um eine gute Wärmeleitung zum Innenraum des Rohrs von der umgebenden Flüssigkeit her zu gewährleisten und die Kondensation des Dampfs in dem Rohr zu verhindern, bevor er den durch ihn zu steuernden Schalter erreicht.

Die Art, in der der Dampf über den Kopf des Eintauchheizers geleitet wird, kann unterschiedlich sein und hängt hauptsächlich davon ab, wo der Dampf auf den Kopf einwirkt. Wenn der Kopf hohl ausgeführt ist, wie dies bei den üblichen elektrischen Kochbehältern der Fall ist, muß das Dampfrohr selbst

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nicht durch eine Wandung des Kopfs geführt sein, es kann auch an einer öffnung des Kopfes enden, durch den dann der Dampf hindurchgeführt wird. Der Dampf kann auf den durch ihn zu betätigenden Schalter unmittelbar im Inneren des Kopfes einwirken oder auch über ein v/eiteres Ilohr durch den Kopf geleitet werden. Bei einer anderen /iusführungsforra kann das Dampf rolir ein axial verlaufender Teil einer zylindrischen Wandung dos Kopfes sein. Vorzugsweise verläuft das Dampfrohr jedoch durch den Grundteil, d.h. durch die Innenwand des Kopfes und ist gegenüber diesem abgedichtet.

jjs ist jedoch nicht erforderlich, daß der Kopf des Eintauchheizers hohl und zylindrisch ausgeführt und mit einem Außengewinde zur Aufnahme eines Befestigungsringes verseilen ist, mit dem er an der Behälterwandung befestigt wird. Alternativ kann der Kopf auch flach oder schalenförmig ausgebildet sein j wobei das Gewinde für den Befestigungsring auf dem Körper eines Trocken-Schutzschalters vorgesehen ist, der an dem Kopf befestigt ist. Ferner kann das Gewinde auch auf dem Körper des durch den Daranf zu betätigenden Schalters vorgesehen sein.

Ein Eintauchheizer nach der Erfindung ist vorzugsweise so ausgeführt, daß eine direkte Führung des Stromversorgungskpbels möglich ist. Er kann-aber auch mit einem Anschluß zum Einstecken eines Gerätesteckers versehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden· anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Eintr.uohhcizers nach der Irfin-

dung,
1'¹Ig. P.A und B eine Draufsicht sowie cinr Rückansicht de« üteuerteils des in Fig. 1 gezeigten Jjjtnuchheizers, wobei

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d:-G iioizelomont weggelassen wurde und eine Abdeckung

r;c:ί' tv Lchelt dargestell b ist,
Fif;. 3A, h, C und D Vorder-, Rück- und Seitenansichten sowie ein*. Draufsicht eines Trocken-Schutzschalters innerhalb

d:"!G liintauclihoizers,
L''i£. 4/i., B, C und D Ansichten eines Formte ils, das den größten

'L'eil eines durch Dampf zu steuernden Schalters bildet, B¹Lg. bA, I; und C Ansichten eines weiteren Formteils für den

durch Dampf zu steuernden Schalter, Fi._t·. GP. und B Ansichten eines Trägers für den beweglichen Kontakt

de;s durch den Dampf zu steuernden Schalters, bii,;. 7A und B die Form des beweglichen Kontaktes des durch den Dampf zu steuernden Schalters sowie einer zugeordneten Federklammer und

Fig. HJ, B und C Ansichten eines Trägers für ein Bimetall-Betätigungselement des durch den Dampf zu steuernden Schalters.

In FIp:. 1 1st ein elektrischer Eintauchheizer dargestellt, der ein heizelement 1 mit einem Kopf 2 aufweist, welcher in der üffnung der Seitenwand eines Kessels in üblicher V/eise zu befestigen ist. Ferner sind ein Schutzschaltermodul 3 und ein durch Dampf zu steuernder Schalter 4 vorgesehen. Das Heizelement 1 trägt ein Rohr 5 zur Führung von Dampf vom Innenraum d^s Kor. σ el s in den Bereich des durch den Dampf zu steuernden Schalters 4, dieses Rohr 5 verläuft durch den Kopf 2 und den Schutzschaltermodul ~-j. Ferner ist ein Gehäuse 6 auf dem Heizelement i befestigt und bildet eine Dampffalle zur Verstärkung der Führung des Dampfes durch das Rohr 5. Der Kopf 2 hat einen rnib Außengewinde versehenen hohlzylindrischen Vorsprung 7» mit dem die Anordnung in der Öffnung einer Behälterwand befestigt v/erden korni. Die Teile 3» A- und 7 haben derartige Abmessungen, daß sif durch eine solche üffnung von der Innenseite des Behält or r. tifr hindurchgeführt werden können, wenn der Eintauch-

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heizer montiert wird. Di ;se Hontage erfolgt bis zum Anliegen, der Kante 8 an der Innenseite des Behälters um dessen"Öffnung herum. Ein mit Gewinde versehener Ring (nicht dargestellt) dient zur Befestigung der Kante 8 an der Behälterwandung, wobei eine Dichtungsscheibe zur Abdichtung f,;egen Wasser zwisehengelegt werden kann. Mne entfernbare Abdeckung 9 ist gestrichelt dargestellt und mit Dampföffnungen 10 im Bereich des Austrittsendes des Dampfrohrs 5 versehen. In Fig. 3A bis D ist der Schutzschalter dargestellt. Dieser Modul enthält ein zylindrisches Kunststoff-E'ormteil, das in dem Vorsprung 7 des Kopfes festsitzend montiert ist. Fig. 3A zeigt die Rückansicht (bezüglich der Darstellung in B'ig. 1 von rechts her) des Moduls und verdeutlicht die Lage der Öffnungen zur Aufnahme der verschiedenen Leitungen und Verbindungen (sowie des Dampfrohrs 5)» die von der Rückseite des Kopfes 2 ausgehen. Die öffnungen 11 und 12 nehmen die Anschlußleitungen für das Heizelement 1 auf. Diese Leitungen schließen mit der Rückseite des Moduls 3 ab, der mit ihnen durch B'ederklammern verbunden ist. Die Öffnung 13 nimmt das Dampf rohr 5 auf, die öffnungen 14 und-15 enthalten Gewindebolzen, die an dem Kopf 2 befestigt sind und mit ihm in Mas se verbindung stehen. Jede Öffnung 11 und 12 enthält eine elektrisch leitfähige Hülse, über die eine elektrische Verbindung -zwischen der Anschlußleitung des ^Heizelements in der Öffnung 11 und einem Schraubanschluß 16 in dem Modul 3 gebildet ist. Eine ähnliche Verbindung verläuft zwischen der Anschlussleitung in der Öffnung 12 und (über den Trocken-Schutzschalter) einem festen Kontakt 17, der ant linde eines vorstehenden Elements IB des Kopfes 2 befestigt ist und den festen Schaltkontakt des durch den Dampf zu steuernden Schalters 4 bildet;.

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Fig. 3B zeigt die Form des Trocken-Schutzschalters. Kinige Teile dieser Figur sind der besseren Übersicht wegen gestrichelt dargestellt. Wie bereits ausgeführt, enthält die Öffnung 12 eine elektrisch leitfällige Hülse, über die eine elektrische Verbindung mit einer der Anschlußleitungen des Heizelements erfolgt. Diese Hülse ist mit einem Fedorarm 19 versehen, der bei 20 mit dem Formstück vernietet ist und in dargestellter "Weise über einem Hohlraum in dem Formstück liegt. Auf der halben Länge des Arms 19 ist auf dessen oberer Fläche ein elektrischer Kontakt vorgesehen, der den beweglichen Kontakt des Trocken-Sehutzschalters bildet. Dieser Kontakt arbeitet zusammen mit einem festen Kontakt, der an der Unterseite (gemäß der Darstellung in der Figur) eines Vorsprunges 21 des Formstücks vorgesehen ist, v/elcher über den bereits genannten Hohlraum ragt. Der feste Kontakt am Vorsprung 21 ist mit dem Kontakt 17 elektrisch verbunden, der den festen Kontakt des durch den Dampf zu steuernden Schalters bildet. Diese Verbindung ist in das Formstück eingebettet. Das freie Ende des Arms 19 trägt einen nach oben ragenden Druckstößel 22, bei dessen Niederdrücken der Arm 19 in den Hohlraum abgebogen wird und der Ruhekontakt zwischen dem Kontakt auf der oberen Fläche des Arms 19 und dem Kontakt an der Unterseite des Vorsprungs 21 unterbrochen wird. Zur Betätigung des Druckstößels 22 ist eine Messingplatte 23 (gestrichelt dargestellt) vorgesehen, die bei 24 mit dem Formstück vernietet ist. Ein Bolzen 25 an dem Formstück sitzt in einer Öffnung der Platte 23, so daß diese in ihrer Lage fixiert ist. Die Platte 23 trägt ein Bimetall-Betätigungselement 25, das gleichfalls gestrichelt dargestellt ist. Dieses Element 25 besteht aus einem Streifen aus Bimetallmaterial, an dem eine Zunge angeordnet ist, die zwischen zwei äußeren Teilen des Streifens liegt. Diese beiden äußeren Teile sind nahe dem freien Ende der Zunge durch eine Brücke mit ηinander verbunden, die so gebogen ist, daß die Enden

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der äußeren Teile zueinander hingezogen werden und der Bimetallstreifen eine gebogene Form erhält, die bei Temperaturänderung in eine dazu entgegengesetzt gebogene Form nach Art einer Schnappbewegung übergeht. Das freie Ende der Zunge 26 des Bimetalleleraents 25 ist mit der Unterseite der Platte 23 hart verlötet, der Druckstößel 22 wird durch Bewegung des einen Endes der Brücke des Elements 25 bei Temperaturänderung bewegt. Bei zusammengesetztem Eintauchheizer ruht die Platte 23 an der Rückwand des Kopfes für das Heizelement und dient dabei durch direkte!Wärmeleitung zur Übertragung von Wärme vom Heizelementkopf auf das Bimetallelement 25. Wie bereits beschrieben, ist das Bimetallelement 25 so befestigt (Fig. 3D), daß es in seiner kalten Stellung gegen den Kopf des Heizelements gebogen ist und diesen berührt, so daß es schnell auf Temperaturänderungen des Kopfes anspricht. Zur leichteren Wärmeübertragung zwischen dem Heizelementkopf und dem Bimetallelement kann die Rückwand des Kopfes vorteilhaft mit einem Vorsprung versehen sein, der der gebogenen Fläche des Bimetallelements in seiner kalten Stellung entsprechend geformt ist.

Die Art der Befestigung des Bimetallelements 25 an der Platte 23 gewährleistet ferner, daß die Platte 23 als Anschlag dient und genau die Temperatur festlegt, bei der das Element 25 seine Schnappbewegung in seine zweite Betriebsstellung durchführt.

Fig. 3D zeigt in gestrichelter Darstellung die Position, die das Bimetallelement 25 einnimmt, wenn seine Betriebstemperatur überschritten wurde. In dieser Stellung ist der Druckstößel 22 niedergedrückt, so daß die Schalterkontakte geöffnet sind. Das Element 25 arbeitet mit selbsttätiger Rückstellung.

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Die übrigen Figuren zeigen die Konstruktion des durch den Dampf zu steuernden Schalters 4 des in Fig. 1 dargestellten Eintauchheizers.

Dieser Schalter 4 ist mit seinen Teilen um ein Hauptformstück aus Kunststoff (Fig. 4A bis D) angeordnet. Das Formstück kann an der Rückseite des Formstücks des Trocken-Schutzschalters befestigt werden, der in Fig. 3A bis D dargestellt ist. Fig. 4C zeigt Öffnungen in der Vorderseite des Hauptformstücks, die entsprechend Teilen des Schutzschalters angeordnet sind. Die Öffnung 27 entspricht dabei der Öffnung 14 in dem Schutzschalter-Formstück und dient zur Aufnahme des Gewindebolzens des Heizelementkopfes, die Öffnung 28 dient zur Aufnahme des Gewindestiftes 16 des Schutzschalters, die rechteckförmige Öffnung 29 dient zur Aufnahme des VorSprungs 18 mit dem Anschluß 17, die Öffnung 30 dient zur Aufnahme des Dampfrohrs 5 (sie ist mit einem Formsitz für einen Dichtungsring versehen), und die Öffnung 31 entspricht der Öffnung 15 des Formstücks für den Schutzschalter und dient zur Aufnahme des zweiten Befest ^gingsbolzens für den Heizelementkopf. Bei zusammengesetzter Anordnung werden das in Fig. 4A bis D dargestellte Hauptformstück, der Trocken-Schutzschaltermodul gemäß Fig. 3A bis D und die Elementeinheit durch GewindeMzen zusammengehalten, die an den Kopf-befestigungsbolzen vorgesehen sind und durch die Öffnungen 27 und 31 ragen. Ferner ist ein solcher Bolzen an dem Stift 16 des Schutzschalters vorgesehen und ragt durch die Öffnung 28. Der Befestigungsbolzen, der durch die Öffnung 27 gesteckt ist, bildet den Masseanschluß der Anordnung, der durch die Öffnung 28 geführte Stift 16 bildet den Ilullanschluß, die Speisespannung wird über ein Anschlußstück zugeführt, das noch zu boschreiben ist und in das Hauptformstück eingesetzt ist.

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Das in Fig. 4A bis D dargestellte Hauptformstück ist durch eine horizontale Kante in zwei Teile geteilt, gemäß Fig* 4D ist diese Kante an den Seiten bei 33 nach oben geführt. Der Bereich 34 unter der Kante 32 dient zur Aufnahme des Betätigungselements für den durch Dampf zu steuernden Schalter 4 (Fig. 1), der Bereich 35 über der Kante 32 dient zur Aufnahme der Schalterkontakte und anderer elektrischer Schalterelemente sowie eines Rückstellmechanismus für den Schalter. Die Verbindung zwischen den Bereichen 34 und 35 zur Betätigung des Schalters erfolgt durch einen Druckstab 36 (Fig. 1), der durch eine dicht abschließende Öffnung 37 der Kante 32 verläuft. Durch diese Anordnung sind die elektrischen Einzelteile des durch Dampf zu steuernden Schalters gegenüber dem Dampf im unteren Bereich 34 abgesondert. Der obere Bereich des Hauptformstücks enthält, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, ein in Fig. 5A bis C dargestelltes AnschlußformstUck 38, einen beweglichen Kontaktträger 39» der in Fig. 6A bis C dargestellt ist, und eine unter Federspannung stehende Rückstelltaste 40. Diese Komponenten sind in ein Gehäuse 41 eingepaßt, das in dem Hauptformstück durch die beiden Wände 42 gebildet ist, die von einem erhöhten Teil 43 der Trennungskante 32 ausgehen, ferner ist eine obere Abdeckungswand 44 vorgesehen. Aus Fig. 4B ist zu erkennen, daß die Abdeckungswand 44 gegenüber der Länge der Wände 42 kürzer ist, so daß sie der Rückstelltaste 40 angepaßt ist.

Das Anschlußformstück 38 ist in Fig. 5A deutlicher dargestellt. Dieses Formstück hat drei funktionell gegeneinander abgegrenzte Teile, die gegeneinander abgestuft sind. Ein erster Teil 45 ist mit einer horizontalen Kante 46 versehen und hat ferner zwei Nasen 47, die von einer vertikalen Fläche 48 ausgehen. Die horizontale Kante 46 paßt in die Kammer 41 des Hauptformstücks (Fig. 4A bis D), so daß dadurch ein Teil der

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oberen Abdeckung dieser Kammer ( Fig. 1) gebildet ist. Bei 49 ist ein Einschnitt (Fig. 5B) vorgesehen, der die gekrümmte Rückseite der Rückstelltaste 40 umgibt. Die Nasen 47 liegen in Schlitzen 50 der Wände42 der Kammer 41 (Fig. 4A) und bilden Spalte, die eine Schwenkachse 51 der Rückstelltaste aufnehmen. Die Fläche 43 liegt an den Enden der Kammerwände 42 an und bildet deren Abschluß.

Ein zweiter Teil 52 des Anschlußformstücks 38 umfaßt einen rechteckförmigen Block aus Kunststoffmaterial mit einer ersten, rechteckförmigen Vertiefung 53, die den rechteckförmigen Kopf einer Anschlußschraube aufnimmt. Ferner ist eine zweite Vertiefung 54 vorgesehen, die einen Bolzen 55 (Fig. 1) aufnimmt, der mit der Anschlußschraube verschraubt ist. Die Vertiefungen 53 und 54 stehen in Wechselwirkung mit dem noch zu beschreibenden beweglichen Kontaktträger.

Ein dritter Teil 56 des AnschlußformstUcks 33 bildet eine Hälfte einer Kabelklainmer. Wie aus Fig. 4A und B hervorgeht, hat das Hauptformstück zwei mit Öffnungen versehene Vorsprünge 57r die hinter der Trennungskante 32 liegen. Der Teil 56 des AnschlußformstUcks 38 hat zwei seitlich gerichtete, mit Öffnungen versehene entsprechende Teile 58, die unter den Vorsprüngen 57 des Hauptformstücks einrasten. Der Körper des Teils 56 nimmt den Raum 5" zwischen den Vorsprüngen 57 des Hauptformstücks ein. Ein·:, mit Rippen versehene Vertiefung 59 dient zur Aufnahme bzw. zur Halterung eines elektrischen ßtromversoigingskabels zwischen einer in üblicher Weise ausgebildeten Befestigungsbrücke 60 (Fig. 1), die durch zwei Schrauben befestigt ist, welche durch die Öffnungen der Vorsprünge 57 und der ihnen angepaßten Teile 58 geführt sind.

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In Fig. όΑ und B Ist der Träger 39 für den beweglichen Kontakt des durch den Dampf zu steuernden üöialters dargestellt. Dieser Träger 39 umfaßt ein aus Messing bestehendes Stanz- und Preßteil mit U-förmigem Querschnitt. Der Träger hat eine perforierte Lasche 61, die zur Befestigung eine's Anschlußelements für den Schalter dient. Der in Fig. 1 dargestellte Bolzen ist in Fig. 6A gleichfalls gezeigt, die Lasche 61 ist der Vertiefung 54 des Anschlußformstücks 38 (Fig. 5A) angepaßt. An dem Träger 39 ist bei 62 ein federnder Schwenkarm 63 vernietet, der einen beweglichen Schaltkontakt 64 (Fig. 1) trägt und dem festen Schaltkontakt 17 auf dem Trocken-Schutzschalter (Fig. 3A bis D) zugeordnet ist. Eine Federmetallklammer 65 ist in Nuten im freien Ende des Arms 63 und in einem benachbarten Teil 66 des Trägers 39 angeordnet (Einzelheiten des Arms 63 und der Klammer 65 sind in Fig. 7A und B dargestellt). Wie aus Fig. 1 hervorgeht, paßt der Träger 39 in den Bodenteil der Kammer 41, die in dem Hauptformstück (Fig. 4A bis D) gebildet ist. Die Nase 67 am Ende des Trägers sitzt in einer Vertiefung 68 (Fig, 4D) in dem Kopf des Hauptformstücks, und die Lasche 61 sitzt in beschriebener Weise in der Vertiefung 54 des Anschlußformstücks 38. In dieser Stellung liegt das obere Ende des Druckstößels 36 etwas unter dem Arm 63, und der bewegliche Kontakt 64 befindet sich in einer Stellung, in der er auf den festen Kontakt 7 einwirkt. Die gestrichelten Linien 63' und 65' zeigen die Position des Arms 63 und der Klammer 65 in geöffneter Stellung des durch den Dampf zti steuernden Schalters. In diesem Zustand muß der Schalter von Hand mittels der Drucktaste 40 (Fig. 1) zurückgestellt werden.

Die Drucktaste 40 ist ein Kunststoff-Formstück mit einer Schwenkachse 51 (Fig. 1), die in Schlitzen 50 der Wände 42 des Hauptformstücks sitzt und darin durch die Vorsprünge kl des Anschlußformstücks 38 gehalten wird. Die Drucktaste 40

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Lst mit einem nach unten ragenden Druckstößel 69 (Fig. 1) versehen, dessen freies Ende über dem oberen Ende des Druckstößels 36 liegt. Eine Federklammer (nicht dargestellt) drückt die Drucktaste 40 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung, jedoch kann die Drucktaste 40 niedergedrückt werden, so daß das untere Ende des Druckstößels 59 an den Arm 63 anstößt, wenn dieser sich in seiner Offnungssteilung befindet (dargestellt durch die gestrichelte Linie 63^f in Fig. 6A). Dadurch wird der Arm in seine geschlossene Schalterstellung zurückgestellt.

Zur Erläuterung der Einzelteile des durch den Dampf zu steuernden Schalters, die in dem Bereich 34 unter der horizontalen Trennkante 32 des Hauptformstucks (Fig. 4A bis D) angeordnet sind, zeigen die Figuren OA bis C einen Träger 70 für ein Bimetall-Betätigungselement 71 derselben Art wie das entsprechende Element des Schutzschalters (Fig. 3A bis D). Dieses Element ist jedoch andersartig montiert. Es ist in Fig. 8B dargestellt, in den Fig. 8A und 8C jedoch der besseren Übersicht wegen weggelassen. Der Träger 70 ist ein aus Messing bestehendes Stanz- und Preßstück mit einem horizontalen Teil 72 und einem vertikalen Teil 73. Der horizontale Teil 72 hat zwei Öffnungen 74, durch die das Bimetallelement 71 in der in Fig. 1 und BB gezeigten Weise mit ihm vernietet werden kann. Der vertikale Teil 73 hat eine Öffnung 75, die den Öffnungen 31 und 15 des Hauptformstücks (Fig. 4A bis D) und des Trocken-Schutzschaltermoduls (Fig. 3A bis D) angepaßt ist. Diese öffnung nimmt einen der Befestigungsbolzen für das Heizelement auf, nn dessen vorstehendem "bilde eine Befestigungsmutter 76 (Fig. 1) angeordnet ist. F.ine weitere Öffnung 77 im vertikalen Teil 73 dient zur Aufrahme einer Befestigungsschraube, die in dns Hauptformstück (Fig. 4A bis D) eingeschraubt ist. Zwei weitere öffnungen 78 dienen zur Aufnahme von Lokalisierungsstiften /9 (Fig. 4a und D) des Hauptformstücks. Der Träger 70 hat schließlich zwei Laschen 80 und 81, die als Anschläge iiir

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den Bewegungsbereich dos Uimetallelements 71 dienen.

Wie bereits ausgeführt, ist das Bimetallelement '/1 nicht so wie das entsprechende Element des Schutzschalters (Fig. 3A bis D) montiert. Das Element 71 ist mit seinem Brückenteil an dem Träger 70 vernietet, und die den Schalter betätigende Bewegung erfolgt mit dem freien Ende der Zunge über den Druckstößel 36 (Fig. 1), wie dies bereits durch die britische Patentschrift 1 064 643 bekannt ist.

Der Betrieb des durch den Dampf zu steuernden Schalters 4 (Fig. 1) ist durch die vorstehende Beschreibung verständlich. Wenn der Inhalt eines mit der Anordnung nach Fig. 1 versehenen Kochers zum Sieden kommt, so wird der Dampf durch das Dampfrohr 5 geleitet und tritt in den Bereich des Bimetall-Betätigungselements 71 ein. Die Temperatur dieses Elements 71 steigt dadurch schnell auf diejenige des Dampfes an, und die Zunge geht mit einer Schnappbew.egung in ihre zweite Betriebsstellung, in der sie an dem Anschlag 81 anliegt. Diese Bewegung der Zunge wird über den Druckstößel 36 auf den Kontaktarm 63 übertragen, wodurch die Kontakte 64 und 17 geöffnet werden. Dadurch wird wiederum die Stromversorgung für den Kocher unterbrochen, die über den Anschluß 55 ^au^ dem Träger 39, über den Träger und den Arm 63 auf den bewegbaren Kontakt 64 und über den festen Kontakt 17 und den Schutzschalter zu dem Heizelement geführt ist. Eine manuelle Rückstellung des Schalters erfolgt in einfacher Weise durch Betätigung der Drucktaste 40.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind der Trocken-Schutzschalter 3 und der durch den Dampf zu steuernde Schalter 4 kleiner ausgeführt als der Kopf 2 des Heizelements, so daß sie insgesamt .(bei gedruckter Drucktaste 40) innerhalb einer gedachten Umfangslinie angeordnet sind, die durch den hinteren Umfang de.-s

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Ileizelementkopfes 2 bzw. durch den Umfang des zylindrischen
Kopfvorsprunges 7 gebildet ist. Die dargestellte Anordnung
kann auf diese Weise mit einem Kessel verbunden werden, indem sie als eine Einheit durch die Kesselöffnung hindurchgesteckt und hinter dem Kopf 2 verschraubt wird. Dabei mui3 der gesamte Eintauchheizer nicht auseinandergenommen werden.

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Claims

Patentansprüche

r 1.1 Elektrischer Eintauchheizer mit einem in einem Behälter ^-^ wasserdicht zu befestigenden Kopf, der ein in eine zu erwärmende Flüssigkeit eintauchendes Heizelement trägt und. mit einem Rohr zum Austritt von Dampf aus dem Behälter sowie mit einem an seiner Außenseite angeordneten, durch austretenden Dampf betätigbaren Schalter zur Steuerung der Stromversorgung versehen ist(nach Patent

Patentanmeldung P 22 05 353.8),' dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungskörper (7, 8) vorgesehen ist, der vom Innenraura des Behälters her am Umfang einer Behälteröffhung befestigbar ist, und daß alle außerhalb des Behälters anzuordnenden Einzelteile des Eintauchheizers in einem Raum angeordnet sind, dessen radiale Ausdehnung geringer als der Radius der Behälteröffnung ist.
2. Eintauchheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Behälters anzuordnenden Einzelteile in einem zylindrischen Gehäuse (9) angeordnet sind, das koaxial mit dem Umfang der Behälteröffnung angeordnet ist und dessen Außendurchmesser geringer als der Durchmesser der Behälteröffnung ist.
3. Eintauchheizer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) einen mit Außengewinde versehenen zylindrischen Vorsprung (7) eines Befestigungskopfes (2) umfaßt, daß der Vorsprung (7) mit einem an der Innenwandung d3s Behälters anliegenden, gegenüber der Behälteröffnung größeren Flanschten (8) verbunden ist und daß das Gehäuse (9) im übrigen becherförmig ausgebildet ist und den durch Dampf zu steuernden Schalter (4) enthält.

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4. Eintauchheizer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Gewinde versehene Vorsprung (7) einen temperaturempfindlichen Schutzschalter zur Abschaltung des Heizelements (1) bei dessen Überhitzung enthält.
5. Eintauchheizer nach Anspruch ;> oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Dampf zu steuernde Schalter (4) nach infolge Temperaturanstieg erfolgter Betätigung manuell rückstellbar ist und daß dazu eine Rückstelltaste (40) vorgesehen ist, die durch die Wandung des Gehäuses (9) hindurchgeführt ist.
6. .Eintauchheizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den Dampf zu bewegendes Betätigungselement (71) des durch den Dampf zu steuernden Schalters (4), dem der Dampf durch das Rohr (5) zugeführt wird, gegenüber den Schaltkontakten (64, 17) und anderen stromführenden Elementen des Schalters (4) durch eine Trennungskante (32) isoliert ist, durch die ein beweg-3_icher Druckstößel (36) in dichter Führung hindurchragt.
7. Eintauchheizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende des den. Dampf leitenden Rohrs (5) innerhalb eines unter dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter angeordneten, zur Ansammlung von Dampf dienenden, gehäuseartig ausgebildeten Bereichs (6) angeordnet ist.

b. Eintauchheizer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein direkt und bleibend befestigtes Anschlußkabel für die Stromversorgung vorgesehen ist.

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