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Verkalkungsanzeige
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verkalkungsanzeige für elektrisch
beheizte Durchlauferhitzer, vorzugsweise in Raushaltskaffeemaschinen oder dergl.,
mit einem vom Durchlauferhitzer therwisch auslösbaren Ausschalter sowie einer bei
Betätigung dieses Ansschalters an Spannung legbaren Anzeigevorrichtung, die mit
mindestens einem Schaltorgan in Schaltverbindung steht, das von einem elektrischen
Wasserstandsmelder für den Kaltwasserbehälter schaltbar ist (nach Patent 2 505 769).
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Nach des Hauptpatent ist der elektrische Wasserstandsmelder ein vom
Strom für die Anzeigevorrichtung durchflossener, in den altwasserbehält er hineinragender
temperaturabhängiger Widerstand.
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Bei ordnungsgemässem Funktionieren des Durchlauferhitzers löst diesor
nach Beendigung des Brühvorganges thermisch den Ausschalter aus, der den Heizwiderstand
fur den Durchlauferhitzer von der Stromzufuhr abschaltet. Nach Öffnen dieses Ausschalters
fliesst ein Strom durch den temperaturabhängigen Widerstand und die Anzeigevorrichtung.
Der temperaturabhängige Widerstand wird dadurch aufgeheizt und sein Widerstandswert
wesentlich vergrössert, so dass dieser den Stromkreis für die Anzeigevorrichtung
praktisch sperrt. Dieses ist immer dann der Fall, wenn der Kaltwasserbehälter, in
dem der temperaturabhängige Widerstand angeordnet ist, leer ist. Befindet sich hingegen
Wasser im taltwassorbehälter, wird der temperaturabhängige Widerstand gekühlt, so
dass er dem Strom nur einen geringen Widerstand entgegensetzt.
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Hierdurch spricht die Anzeigevorrichtung an und lässt dadurch den
Benutzer erkennen, dass der Durchlauferhitzer verkalkt ist.
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Mit anderen Worten, der übar die normale Arbeitstemperatur wahrend
des Brühvorganges erhitzte Durchlauferhitzer hat mittels thermischen Ausschalters
die Stromzufuhr seiner Heizwicklung ab-, gestellt, obwohl der Kaltwasserbehälter
noch nicht leergefördert ist.
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Es hat sich herausgestellt, dass diese Verkalkungsanzeige immer dann
Störungen unterworfen ist, wenn beispielsweise die Hausfrau den Kaltwasserbehälter
nicht mit Kaltwasser füllt, sondern aus der allgemalnen Warewasserversorgung heisses
Wasser in den Kaltwasserbehälter einfüllt, um entweder Strom zu sparen oder aber
schneller mit der Kaffeezubereitung fertig zu werden Dieses Wasser, welches Temperaturen
bis zu 70° haben kann, beeinflusst natürlich den temperaturabhängigen Widerstand.
Diese Beeinflussung führt zu Störungen der Verkalkungsanzeige.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, als mit der Anzeigevorrichtung kombinierten
Wasserstandsmalder eine Lichtquelle zu benutzen, deren Licht auf ein total reflektierendes
Prisma trifft, durch das ein mit der Anzeigevorrichtung verknüpfter Schalter betätigt
wird.
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Nachteilig ist, dass das Prisma der Lichtleitung durch die im Kaltwasser
befindlichen Schmutzteile blind werden kann. Die Schmutzteile sind entweder der
Kalkgehalt des Kaltwassers oder beispielsweise andere Verschmutzungen, die gegebenenfalls
nach.
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einem Rohrbruch oder nach einer Ausbesserung in der Wasserleitung
auftreten können. Wenn aber das Prisma einmal verschmutzt ist, ist es schwierig,
seine Oberflächen zu säubern.
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Demgegonüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu grunde,
den Wasserstandsmelder für den Kaltwasserbehälter unabgängig vom Einfluss der Wassertemperatur
und der Verschmutzung des Kaltwassers zu machen. Mit der Erfindung sollte ein elektrischer
Wasserstandsmelder für den Kaltwasserbehälter geschaffen werden, der sicher nach
Maßgabe des Wasserstandes das mit
der Anzeigevorrichtung in Schaltverbindung
stehende Schaltorgan schaltet.
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Es wurde gefunden, dass sich diese Aufgabe in einfacher Weise dadurch
lösen lässt, dass der eloktrische Wasserstandsmelder einen Taster für den Wasserstand
im Kaltwasserbehälter einschliesst, der d.s mit dar Anzeigevorrichtung in Schaltverbindung
stehende Schaltorgan bei einem festgelegten Wasserstand schaltet.
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Hierdurch wird infolge Verwendung eines mechanischen Tasters immer
dann die Anzeigevorrichtung ausgeschaltet, wenn der Wasserstand im Kaltwasserbehälter
beispielsweise zu Null geworden ist. Mit anderen Worten bleibt die Anzeigevorrichtung
immer dann eingeschaltet, solange sich noch Wasser im Kaltwasserhälter befindet.
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Wenn nun durch den mit dom Durchlauferhitzer verbundenen Uhermostates
der thermisch auslösbar Ausschalter fur die Heizwicklung betätigt wird, liegt für
die Anzeigevorrichtung bereits ein klares Schaltkriterium durch den Wasserstandsinelder
vor. Dieses hat zur Folge, dass mit wesentlich grösserer Sicherheit als bisher die
Anzeigevorrichtung eine Verkalkung des Durchlauferhitzers anzeigt.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Taster für
den Wasserstand im Kaltwasserbehälter ein Magnetschwimmer mit Permanentmagnet, der
mit einem Reedkontakt in Wirkverbindung steht.
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Der Magnetschwimmer ist in einem an der Wandung des Kaltwasserbehälters
angeordneten Schwimmergehäuse mit Wasserdurchtrittsöffzungen geführt.
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Im einzelnen ist in diesem Ausführungsbeispiel der mit der Anzeigevorrichtung
in Schaltverbindung stehende Reedkontakt unterhalb des Bodens des Kaltwasserbehälters
in Ausrichtung mit dem
Sch@ixzergehäse angeordnet. Diese Lösung
hat den Vorteil, dass der Loien bzw. die Wand des Kaltwasserbehälters nicht durchbrochon
zu werden braucht.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Taster
für don Wassersband im Kaltwasserbehälter ein Schaltschwimnor, der mit einem Membranschalter
in Schaltverbindung steht.
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Auck dieser Schaltschwimmer ist in einem an der Wandung des Kaltwasserbahälters
angeordneten Schwimmergehäuse mit Wasserdurchtrittsöffnungen geführt.
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Ler mit der Anzeigevorrichtung in Schaltverbindung stehende Membranschalter
ist im Boden des Kaltwasserbehälters in Ausricht g mit dcn Schwiumergehäuse angeordnet.
Wenn der Wasserstand im Kaltwasserbehälter um das gewünschte Maß gefallen ist, setzt
sich der Schwimmer auf den Membranschalter und löst den gewünschten Schaltvorgang
aus.
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Ohme am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die Schwimmergchäuse
für den Dognetswimmer bzw. den Schaltschwimmer auch am Boden des Kaltwasserbchälters
angeordnet werden. Wo im einzelnen Q1e Schwinaergehäuse und die von den Schwimmern
betätigten Eaedkontakte bzw. Membranschalter angeordnet werden, richtet sich nech
der konstruktiven Ausbildung des Kaltwasserbehälters und dem PLatz, der beispielsweise
unterhalb des Kaltwasserbehälters für Schaltelemente zur Verfügung steht.
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T* einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Taster
für den Wasserstand ein im Kaltwasserbehälter um einen Schwenkpunkt verschwenkbarer
Schwimmer, der magnetisch oder mechanisch mit einem mit der Anzeigevorrichtung verknüpften
Schalter in Wirkverbindung steht. Schalter und Schwenkpunkt des verschwenkbaren
Schwimmers sitzen an bzw. in einem Einsatz, der in der Wand bzw. im Boden des Kaltwasserbehälters
eingelassen ist.
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Der Taster für den Wasserstand im Kaltwasserbehälter kann auch olne
Fotozelle sein, die bei dem festgelegten Wasserstand das it der Anzeigevorrichtung
in Schaltverbindung stehende Schaltorgan schaltet.
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Von Vortsil ist es, wenn die Anzeigevorrichtung über einen den Schaltzustand
speichernden Schalter, beispielsweise über ein selbsthaltendes Relais, schaltbar
ist. Auf diese Weise kann der Bedienungsperson zu einem beliebigen Zeitpunkt nach
der Benutzung der Kaffeemaschine od. dergl. noch angezeigt werden, dass der Durchlauferhitzer
verkalkt ist.
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Der mit der Anzeigevorrichtung in Schaltverbindung stehende, vom Wasserstandsmelder
betätigbare Schalter kann in Reihe bzw.
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parallel zur Anzeigevorrichtung geschaltet sein. Wenn er in Reihe
mit der Anzeigevorrichtung liegt, ist er immer dann, wenn sich noch Wasser im Ealtwasserbehälter
befindet, geschlossen.
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Liegt er hingegen parallel zur Anzeigevorrichtung, ist er für die
Zeit, in der sich noch Wasser im Kaltwasserbehälter befindet, geöffnet.
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Die Anzeigevorrichtung kann als optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung
ausgebildet sein.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den beigefügten Zcichnungen.
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Es zeigt: Pig. 1 eine Übersichtszeichnung einer taffeemaschine, teilweise
im Schnitt, mit der Erfindung, Fig. la ein erstes Ausfürungsbeispiel eines Wasserstandsmelders,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wasserstandsmelders,
Fig.
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, Fig. 4 ein Schaltbild der Erfindung und Fig.
5 das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Die Figur 1 zeigt schematisch eine Kaffeemaschine, an der die Erfindung
mit Vorteil eingesetzt werden kann. Die allgemein mit 1 bezeichnete Kaffeemaschine
weist einen Durchlauferhitzer 2 auf, der über einen Wassereinlauf 30 mit einem Kaltwasserbehälter
3 vorb'anden ist. Die andere Seite des Durchlauferhitzers 2 steht über ein Brühwasserrohr
4 mit einem Brühwasserauslauf 5 in Verbindung, der über einem Eaffeafilter 6 angeordnet
ist. Der Kaffeefilter 6 steht in üblicher Weise auf einem Kaffeevorratsbehälter
7, in welchem sich der aus dem Kaffeefilter tropfende heisse Kaffee sammelt. Schematisch
ist ein erfindungsgemässer Taster 33, 33a bzw. 39 angedeutet, dessen einzelne Ausführungsbeispiele
nachfolgend beschrieben werden.
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Figur la zeigt am Boden des Kaltwasserbehälters ein Schwimmergehäuse
31 mit Wasserdurchtrittsöffnungen 32. Innerhalb des Schwimmergehäuses ist ein Magnetsdchwimmer
33 angedeutet, der einen Permanentmagneten 34 trägt. Unterhalb des Bodens des Kaitwasserbehäiters
3 ist ein Reed-Kontakt 35 vorgesehen, der immer dann vom Permanentmagneten 34 schaltbar
ist, wenn sich der Schwimmer 33 auf den Boden des Kaltwasserbehälters absetzt. Dieses
ist dann der Fall, wenn der Wasserstand 3a im Kaltwasserbehälter den gewünschten
niedrigsten Stand erreicht hat. Das Schwimmergehäuse 31 kann auch an der Wand des
Kaltwasserbehälters 3 angebracht sein.
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Die Verknüpfung des Ree-Kontaktes 35 mit der Anzeigevforrichtung 17
wird weiter unten beschrieben.
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In Figur 2 ist ebenfalls ein am Boden oder an der Wand des Xaltwasserbehälters
3 angeordnetes Schwimmergehäuse 31 mit Wasserdurchtrittsöffnungen 32 erkennbar.
Innerhalb des Schwimmergehäuses ist ein Schwimmer 33a angeordnet, der immer dann
einen
Membranschalter 37 betätigt, wenn der Wasserstand 3a den
gewünschten niedrig Stand erreicht hat und der Schwimmer 33a sich auf die Membran
36 absetzt. Der Menbranschalter 37 steht auf eina weiter unten erläutarte Weise
mit der Schalt anordnung der Kaffeemaschine in Verbindung. Er steht unter der Wirkung
einer Rückholfeder 38, die ihn normalerweise in Ruhestellung hält.
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Figur 3 schliesslich zeigt einon Schwimmer 39, der um einen Schwenkpunkt
39a verschwenkbar ist. Er steht mechanisch oder tianet;isch mit einen Schalter 40
in Verbindung, der seinerseits mit der Anzeigevorrichtung elektrisch verknüpft ist.
Der Schalter 40 bzw. der Schwenkpunkt 39a sitzen in bzw. an einem Einsatz 41, welcher
in der Wand bzw. im Boden des Kaltwasserbehälters 3 angeordnet ist.
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Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die Schwimmergehäuse
31 nach den Ausfiihringsbeispielen der Figuren 1 und 2 auch an der Wand des Kaltwasserbehälters
3 angeordnet sein. Die von den Schwimmern 33 bzw. 33a betätigten Kontakte können
dann ebenfalls in Verbindung mit der Seitenwand gehalten werden.
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Ebenfalls ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die in
den Figuren 1 bis 3 dargesbellten Schalter 35, 37 bzw. 40 entweder als Ein- bzw.
als iusschalter ausgebildet sein. Dieses richtet sich lediglich nach der Ausbildung
der Anzeigevorrichtung.
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Figur 4 zeigt ein erstes Schaltbild der Erfindung. Über einen doppelpoligen
Netzschalter 12 ist sowohl die Wicklung eines Durchlauferhitzers 2 als auch die
Wicklung 13 einer nicht dargestellten Warmhalteplatte ans Netz angeschlossen. Der
Durchlauferhitzer 2 steht mit den Netzschalter 12 über einen Ausschalter 11 und
den Heizwiderstand 13 der Wammhalteplatte über einen Schalter 14 in Schaltverbindung.
Durch eine mit einer gestrichelten Linie angedeutete Schaltverbindung 15 stehen
der
Setzzchalter 12 und der Ausschalter 11 in Schaltverbindung.
Der Schaltor 14 kann zu einem beliebigen Zeitpunkt von Hand eingeschaltet werdon;
er kann aber auch an den Schalter 12 angeschlossen sein und von diesem mitbetätigt
werden.
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Vann der Peetzschalter 12 von Hand geschlossen wird, wird ge-@@@s
Ausfübrungsbeispiel nach Fig. 4 auch der Schalter 11 geschloszch, so dass die Wicklung
des Durchlauferhitzers 2 an Span@ung lieg@ und eingeschaltet ist. Sie erwärmt das
aus dem Kaltvesserbohälter 3 über den Wassereinlauf 30 dem Durchlaufeihitzer 2 zugeführte
Wasser, welches anschliessend über das Erükvasser-rohr 4 und den Bühwasserauslauf
5 gefördert wird.
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Sobaid alles Kaltwasser durch den Durchlauferhitzer 2 abgefördert
werden ist, erhöht sich dessen Temperatur, wodurch ein mit 10 bezoichneter Binstallauslöser
in Tätigkeit tritt, der den Ausschalter 11 öffnst. Der Netzschalter 12 sowie der
Schalter 14 bleiben von diesom Öffnungsvorgang unberührt.
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P@rallel zu den Kontckten des Ausschalters 11 liegt eine Reihenscheltung
aus einem vom Tastsr im Kaltwasserbehälter 3 schaltburen Schalter 35, 37 bzw. 40.
Ist der Kaltwasserbehälter 3 loer, so ist dieser Schalter geöffnet die Anzeigevorrichtung
liegt nicht an Spannung.
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Ist hingegen noch Wasser im Kaltwasserbehälter 3 vorhanden, so ist
der Schalter 35, 37 bzw. 40 geschlossen und legt die Anzeigevorrichtung 17 an Spannung.
Die Anzeigevorrichtung spricht in dissem Zustand immer dann an, wenn der Ausschalter
11 geöffnet ist. Hierdurch wird angezeigt, dass die Verkalkung des Durchlauferhitzers
so weit fortgeschritten ist, dass eine Entkalkung erfordonlich ist. Mit anderen
Worten zeigt die Anzeigevorrichtung 17 on, dass während des Brühvorganges Übertemperatur
am Durchlouferhitzer 2 den Bimetallauslöser 10 für den Ausschalter 11 in Tätigkeit
gesetzt hat. Dieses ist, wenn noch Wasser im Kaltwasserbehälter 3 vorhanden ist,
immer dann der Fall, wenn der D'rclisatz durch den Durchlauferhitzer 2 infolge Verkalkung
zu
einer Temperaturerhöhung geführt hat. Diese Temperatur reicht aus, um den Bimetallauslöser
10 in Tätigkeit zu setzen.
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Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei
welchet die Schalter 35, 37 bzw. 40 parallel zur Anzeigevorrichtung 17 liegen. Dieses
Ausführungsbeispiel ist ausserdem mit einem Durchlauferhitzer 2a versehen, der zugleich
eine Warmhaltoplatte 13a aufhoizt. Der Durchlauferhitzer 2a ist wie in 4 mit einat:i
Bimetallauslöser 10 für den Ausschalter lla k@b@niert, an dessen Schaltkontakten
die Parallelschaltung von Anssigevorrichtung 17 und Schaltkontakt 35, 37, 40 liegt.
Sowehl in Figur 4 als auch in Figur 5 ist der Vorwiderstand 16 nicht unbedingt erforderlich.
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Der Ausschalter 11a kann auch mit einem nicht dargestellten einpoligen
Netzschalter 12 in Reihe liegen.
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L e e r s e i t e