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Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad von elektrischen
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Haushaltgerätene insbesondere elektrischen Kaffeemaschinen Die vorliegende
Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad von elektrischen
Haushaltgeräten, insbesondere elektrischen Kaffeemaschinen mit einem gleichzeitig
als Warmhalteheizung, z. B. einer Warmhalteplatte dienenden Durchlauferhitzer und
einer anschließenden zu einem Auslaß führenden Heißwasserleitung, wobei im Bereich
des Durchlauferhitzers oder des diesem benachbarten Teiles der Heißwasserleitung
ein Wärmefühler angeordnet ist, der eine Anzeige bei einer Temperatur zum Ansprechen
bringt, die über der üblicherweise an seinem Einbauort erreichten Temperatur liegt.
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Eine Anzeigevorrichtung dieser Art wird in der DT-AS 22 34 661 vorgeschlagen.
Die vorgeschlagene Anzeigevorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Anzeige
auch bei unverkalktem Gerät betätigt wird, sobald kein Wasser mehr durch den Durchlauf
erhitzer fließt und dieser nur noch zur Warmhalteheizung dient, wobei höhere Temperaturen
als im eigentlichen Durchlauferhitzerbetrieb auftreten.
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Der Erfindun liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtng der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der ein Anspreeslen der Verkallungsanzeige
im Warmhaltebetrieb oder beim Übergang zum Warmhaltebetrieb verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ei zweiter,
bei seinem Ansprechen die Anzeige unterdriiclçender Wärmefühler im Bereich des Durehlauferhitzers
oder des diesem benachbarten Bereiches der HeiL:wasserleitlmg angeordnet ist, dessen
Ansprech-, tenRratllr iiber der Anspreehtemperatur des ersten Wärmefühlers und unter
der Untergrenze der Warmhaitetemperatur liegt. Die Aufgabe wird auf diese Weise
durch eine robuste und kostengünstige
Einrichtung gelöst.
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Vorteilhatereise spricht der erste Wärmefühler langsam und der zweite
Wärmefühler schnell auf Temperaturänderungen am Durchlauferhitzer an, wodurch erreicht
werden kann, daß bei der schnellen Temperaturerhöhung zwischen dem Brühbetrieb und
dem Warmhaltebetrieb der zweite Wärmefühler vor dem ersten anspricht und damit ein
kurzzeitiges Ansprechen der Anzeige während dieser Phase verhindert wird.
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Wenigstens einer der Wärmefühler und vorzugsweise der zweite kann
ein Kaltleiter mit Sprungfunktion sein.
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Vorteilhafterlveise besitzt die Anzeigevorrichtnng für den Verkalkungsgrad
eine Selbsthalteeinrichtung für die Anzeige mit einem die Selbsthaltung bei einer
Mindesteinschaltdauer der Anzeige betäigenden Zeitglied- Das Zeitglied verhindert
ein Halten der Anzeige, falls diese für einen kurzen Moment während des Uterganges
vom Durehlauferhitzerbetrieb zum Warmhaltebetrieb betätigt wird. Die Selbsthaltung
kann also nur dann wirksam werden, wenn das Wasserrohr tatsächlich ausreiclmd verkalkt
ist, um die Anzeige während des Brühbetriebes für einige Zeit zu betätigen. Das
Halten der Anzeige hat den großen Vorteil, daß die Anzeige noch vorhanden ist, wenn
die Bedienungsperson das Gerät abschaltet und ihm dabei seine Aufmerksamkeit zuwendet.
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Vorzugsweise besitzt die Selbsthalteeinrichtung einen thermisch gesteuerten
Schalter, der von einem als Heizelement dienenden Vorschaltlfiderstand derÄnzeige
oder einem der Anzeige parallelen Heizelement betätigt wird und eine Stromzufuhr
zur Anzeige sichert.
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Als Anzeige kann dabei eine Glimmlwupe dienen und der thermisch gesteuerte
Schalter kann ein Heißleiter sein.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an
Ausführungsl)eispielen naher erläutert.
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Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch das Gehäuse einer
elektrischen Kaffeemaschine im Bereich der Warmhalteplatte mit darunter angeordnetem
Durchlauferhitzer; Fig. 2 eine Ansicht von der Bodenseite in das Gehäuse der Kaffeemaschine
gemäß Fig. 1 mit abgenommenen Boden; Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Temperaturverlauf
am Durchlauierhitzer der elektrischen Kaffeemaschine gemäß den Fig. 1 und 2 über
der Zeit aufgetragen ist; Fig. 4 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
Fig. 5 + 6 weitere abgewandete Ausführungsformen erfindungsgemäßer Anzeigevorrichtungen
und Fig. 7 eine der Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 4 ähnliche Anzeigevorrichtung
mit einer Selbsthalteeinrichtung für die Anzeige.
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Im Gehäuse i einer elektrischen Kaffeemaschine ist entsprechend der
Darstellung in den Figuren 1 und 2 eine Warmhalteplatte 2 aus Blech angeordnet.
Unterhalb der Warmhalteplatte 2 ist ein Durchlauferhitzer 3 angeordnet, der aus
einem Wasserrohr 4 und einem damit verlöteten Rohrheizkörper 6 besteht. Der Durchlauferhitzer
3 ist mit federnden Klemmbügeln 8 an der Warmhalteplatte 2 und im Gehäuse 1 befestigt.
Die Durchflulilichtung des Wassers durch das Wasserrohr ist durch Pfeilc angedeutet.
Benachbart-dem Auslaß des Wasserrohres 4 ist mit diesem gut wärmeleitend eine Wärmefühlereinrichtung
10 mit zwei in den Figuren 1 und 2 nicht einzeln dargestellten Wärmefühlern verbunden.
An einer mit dem Durchlauferhitzer 3 verlöteten Blechlasche 12 ist ein Zweipunkt-Temperaturregler
14 befestigt.
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In Figur 3 ist in einem Temperatur-Zeitdiagramm dargestellt, wie sich
bei der Kaffeebereitung und anschließenden Warmhaltung die
Temperatur
am Wasserrohr des Durchlauferhitzers entwickelt.
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Dabei ist die Temperatur bei unverkalktem Wasserrohr mit einer durchgehenden
Linie eingezeichnet, während der Temperaturverlauf bei einem Wasserrohr, das gerade
so stark verkalkt ist, daß die Verkalkungsanzeige ansprechen soll, in einer unterbrochenen
Linie eingezeichnet ist. Die Temperaturkurven steigen beim Einschalten des Gerätes
steil an, um dann bei Erreichen der Brühtemperatur während der Brühdauer, während
der der Durchlauferhitzer Wasser fördert,etwa konstant zu bleiben. Am Ende des Brühbetriebes,
wenn alles Wasser aus dem Frischwasserbehälter der Kaffeemaschine in den Kaffeefilter
bzw. die Kaffeekanne gefördert ist, steigt die Temperatur des dann trocknen Durchlauferhitzers
schnell an, bis der obere Schaltpunkt des Temperaturreglers 14 erreicht ist und
der Rohrheizkörper 6 ausgeschaltet wird. Die Temperatur am Wasserrohr sinkt daraufhin
ab, bis der untere Schaltpunkt des Reglers 14 erreicht ist und die Heizung wieder
eingeschaltet wird. Die Temperatur am Wasserrohr schwankt dann solange zwischen
den beiden Schaltpunkten des Reglers 14, bis die Kaffeemaschine abgeschaltet wi-rd.
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Bei verkalktem Wasserrohr 4 steigt die Temperatur am Wasserrohr im
Brühbetrieb aufgrund des dann schlechteren Wärmeüberganges zun Wasser auf einen
merklich höheren Wert, wie man aus der in Figur 3 unterbrochen gezeichnenten Kurve
sieht. Ferner dauert bei verkalktem Wasserrohr der Brühbetrieb länger; an seinem
Ende steht jedoch wieder ein schneller Temperaturanstieg bis zur oberen Schalttemperatur
des Temperaturreglers ills. Während des Warmhaltebetriebes schwankt dann die Temperatur
am Wasserrohr wie bei unverkalkter Maschine zwischen den beiden Schaltpunkten des
Reglers 14.
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Fig. 4 zeigt eine Schaltung einer Anzeigevorrichtung für den Verkalkungsgrad
mit einem ersten Wärmefühler in Form eines I(altleiters 20 und einem zweiten Wärmefühler
in Form eines Kaltleiters 22, die beide Teile der in Figur 2 gezeigten Wärmefllhlereinrichtung
10 bilden. Die beiden Kaltleiter sind einerseits mit einem
Anschluß
eines Vorschaltwiderstandes 24 verbunden, dessen anderer Anschluß mit einem Pol
der Spannungsquelle verbunden ist. Der zweite Anschluß des Kaltleiters 22 ist über
einen in Reihe mit einer Glimmlampe 26 geschalteten Vorschaltwiderstand 28 mit dem
zweiten Anschluß des Kaltleiters 20 und dem zweiten Pol der Spannungsquelle verbunden.
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Im folgenden wird die Funktion der Schaltung gemäß Fig. 4 beschrieben.
Im kalten Zustand des Durchlauferhitzers und bei den bei nicht zu stark verkalktem
Wasserrohr im Brühbetrieb am Wasserrohr auftretenden Temperaturen ist der Kaltleiter
20 ausreichend leitend und verhindert, da er parallel zur als Anzeige dienenden
Glimmlampe 26 geschaltet ist, ein Zünden derselben. Bei der am Ende des Brühbetriebes,
beim Übergang zuin reinen Warmhaltebetrieb auftretenden Temperaturerllöhung am Wasserrohr
steigt der Widerstand des Kaltleiters 20 so stark an, daß die Glimmlampe 26 bei
Erreichen der Temperatur a (Fig. 3) aufleuchtet. Der in Serie mit der Glimmlampe
26 liegende Kaltleiter 22, der ebenso wie der Kaltleiter 20 eine Sprungfunktion
aufweist, sperrt bei einer höheren, jedoch unter der niedrigsten im Warmhaltebetrieb
am Wasserrohr auf tretenden Temperatur b (Fig. 3) die Stromzufuhr zur Glimmlampe,
so daß diese erlöscht.
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Auf diese Weise wird verhindert, daß die als Verlcalkungsanzeige dienende
Glimmlampe 26 im Warmhaltebetrieb leuchtet, was sonst auch bei unverkalktem Gerät
der Fall wäre. Die Anspreehtemperatur a des Kaltleiters 20 beträgt z. B. 1000C,
während die Ansprechen temperatur b des Kaltleiters 22 z. B. bei 100C liegt.
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Bei gleichschnellem Ansprechen der als Wärmefühler dienenden Kaltleiter
leuchtet die Glimmlampe 26 während des schnellen Temperaturanstieges zwischen den
Brühbetrieb und dem 1farmhaltebetrieb auch bei unverkalktem Gerät kurz auf. Dieses
Aufleuchten kann jedoch verhindert werden, indem man den Kaltleiter 20 so bemißijo'der
mit dem Durchlauferhitzer koppelt, daß er trüg auf Temperaturänderungen des letzteren
anspricht, während der Kaltleiter 22 so bemessen und angeordnet ist, daß er flink
auf Temperaturänderungen am Wasserrohr anspricht. Da der Temperaturanstieg
zwischen
Brühbe trieb und Warmhaltebetrieb schnell erfolgt, kann auf diese Weise bei unverkalktem
Gerät der Kaltleiter 22 den Strompfad über die Glimmlampe sperren, bevor der Widerstand
des Kaltleiters 20 so angestiegen ist, daß die Glimmlampe zünden würde. Es ist auch
denkbar, einen der beiden Kaltleiter 20 und 22 oder beidc durch Bimetallschalter
zu ersetzen.
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Ist das Wasserrohr 4 des Durchlanferhitzers so verkalkt, daß bei der
Brühwasserbereitung die Temperatur am Wasserrohr 4 bis zu dem Wert a (Fig. 3) ansteigt,
so leuchtet bald nach Beginn der Brühwasserbereitung die als Anzeige für die Verkalkung
dicnende Glimmlampe 26 auf und erlischt erst, sobald der Warmhaltebetrieb beginnt.
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Figur 5 zeigt eine der Schaltung gemäß Figur 4 äquivalente Schaltung
unter Verwendung zweier Heißleiter 30 und 32 als Wärmefithler der in Figur 2 gezeigten
Wärmefülllereinrichtung 10.
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Beide Heißleiter 30 und 32 sind einerseits mit dem einen Anschluß
eines Vorschaltwiderstandes 34 serbunden, dessen anderer Anschluß mit einem Pol
der Spannungsquelle verbunden ist. Der zweite Anschluß des Heißleiters 32 ist über
eine Reihenschaltung aus einem Vorschaltwiderstand 36 und einer Gliaimlampe 78 mit
dem anderen Anschluß des Heißleiters 30 und dem zweiten Pol der Spannungsquelle
verbunden. Bei der Temperatur a (Fig. 3) wird der in Serie mit der Glimmlampe liegende
Heißleiter 32 soweit leitend, daß die Glimmlampe zimdet. Bei Erreichen der Temperatur
b (Fig. 3) wird jedoch der Heißleiter 30 soweit leitend, daß er die Glimmlampe überbrückt
und zum Erlöschen bringt.
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Figur 6 zeigt eine Schaltung unter Verwendung eines Heißleiters 40
und eines -Kaltleitcrs 42, die beide parallel zu einer Reihenschaltung aus einem
Vorschaltwiderstaud 41l und einer Glimmlampe 46 geschaltet und jeweils mit einem
Anschluß direkt und mit ihrem anderen Anschluß über einen Vorschaltwiderstand 48
mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden sind. Unterhalb der
Temperatur
a (Fig. 3) verhindert der I(altlciter 42 indem er genügend leitend ist ein Zünden
der Glimmlampe 46. Über der Temperatur b (Fig. 3) überbrückt der Heißleiter 40 die
Glimmlampe und verhindert deren Zünden.
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Auch in den Schaltungen gemäß den Figuren 5 und 6 können die als Wärmefühler
dienenden Heiß- und Kaltleiter so fink oder trag gewählt werden, daß wie am Beispiel
der Figur 4 beschrieben ein Aufleuchten der Glimmlampe während des schnellen Temperaturanstieges
zwischen dem Brühbetrieb und dem Warmhaltebetrieb verhindert wird.
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Figur 7 zeigt eine abgewandelte Misführungsform der Schaltung gemäß
Figur 4, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Abweichend von der in Figur 4 gezeigten Schaltung ist parallel zu dem Kaltleiter
22 ein Heißleiter 50 geschaltet, der wie durch die unterbrochene Linie 52 angedeutet
ist, thermisch mit dem Vorschaltwiderstand 28 der Glimmlampe 26 gekoppelt ist und
keine oder nur eine unwesentliche thermische Kopplung zum Durchlauferhitzer aufweist.
Ein kurzes Aufleuchten der Glialmlampe 26 zwischen dem Brühtetrieb nd dem Warmhaltebetrieb
ist zu kurz, um den Ed31eiter 50 so zu erwärmen, daß er ausreichend leitend wird,
um die Glimmlampe am Leuchten zu erhalten. Wird jedoch bei verkalktem Wasserrohr
während des Brühbetriebes die Temperaturschwelle a (Figur 3) erreicht oder überschritten,
bei der der Widerstand des Kaltleiters 20 soweit ansteigt, daß die Glimmlampe nicht
mehr überbrückt ist und zündet, so brennt die Glimmlampe während des BrElbetriebes
genügend lang, um mittels ihres Vorschaltwiderstandes 28 den Heißleiter 50 so stark
zu erwärmen, daß dieser genügend leitend wird und unter Überbrückung des Kaltleiters
22 eine ausrethend hohe Spannung an die Glimmlampe 26 legt, so daß diese am Brennen
gehalten wird, auch wenn nach Beendigung des Brühbetriebes bei Übergang zum Tarm
haltebetrieb der Kaltleiter 22 sperrt. Bei dieser SclAtunO leuchtet also die Glimmlampe
bei unverkalktem Gerät nicht oder nur kurz auf, während sie bei zu stark vericalictem
Gerät während des Brühbetriebes auflcuchtet und auch während des Warmhaltebetriebes
weiterhin leuchtet, bis das Gerät abgeschaltet wird. Die Kombination
aus
dem Vorschaltwiderstand 28 und dem Heißleiter 50 wirkt als Zeitglied, welches die
wichtige Bedingung erfüllt, daß das Signal, das heißt das Leuchten der Lampe für
eine Minlestdauer aufgetreten sein muß, um eine Haltung zu bewirken.
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Anstelle des lIeißleiters 50 könnte auch ein bei Erwärmung einen Strompfad
zur Glimmlampe schließender Bimetallschalter verwendet wcrden, wobei der Vorschaltwiderstand
28 eine HeizlciterlficI{lung um das Bimetall sein kann.
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Anstelle einer Glimmlampe kann bei allen Schaltungen gemäß den Figuren
4 bis 7 ein Relais vorgesehen sein, das seinerseits ein Signal betätigt. Das Relais
kann eine Haltevorrichtung z. B. in Form eines Haltestromkreises aufweisen.
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Die Schaltungen gemäß den Figuren 4 bis 7 werden benso wie eine parallel
dazu geschaltete Serienschaltung aus dem Rohrheizkörper 6 des Durchlauferhitzers
3 und dem Regler 14 über den nicht dargestellten Ein-Aus-Schalter der Kaffeemaschine
direkt mit dem Netz verbunden.
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8 Ansprüche 7 Figuren
L e e r s e i t e