DE4309117A1 - Elektrisch beheizter Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektrisch beheizten Wassererhitzer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten, zum Anschluß an ein Drehstromnetz ausgebildeten Durchlauferhitzern dieser Gattung wirkt die Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung mechanisch auf Schaltkontakte eines Strömungsschalters ein, der das Gerät beim Wasserzapfen einschaltet und die Stromzufuhr zu den Heizwiderständen unterbricht, sobald und solange kein Wasser dem Gerät entnommen wird. Bei dieser Anordnung werden zwar für die Leistungseinstellung keine eigenen Schalter beziehungsweise Schaltkontakte benötigt. Nachteilig erscheint jedoch, daß der Eingriff in den Schaltmecha­ nismus des Strömungsschalters verhältnismäßig aufwendig ist und einer sorgfältigen Abstimmung und Einstellung der Teile bedarf. Bei einer anderen bekannten Ausführung von Durchlauferhitzern der gattungsmäßigen Art ist die Einrichtung zum Einstellen der Heiz­ leistung mit eigenen Schaltern versehen, wobei eine "Null"-Stellung fehlt und ein Ausschalten des Gerätes nur über den Strömungsschalter beziehungsweise die Sicherheitseinrichtung erfolgt. Diese Ausführung benötigt gegenüber der vorbeschriebenen bekannten Ausführung zusätz­ liche Schalter und einen erhöhten Verdrahtungsaufwand, die das Gerät verteuern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eigene Schalter für die Einstellung der Heizleistungsstufen nicht benötigt werden und daß sich der mechanische Eingriff der Einstelleinrichtung und der Sicherheitseinrichtung in die gemeinsame Schalterkombination einfach und funktionssicher ausbilden läßt, weil die Sicherheitseinrichtung im gegebenen Fall nur im Öffnungssinn auf die einzelnen Schalter einwirkt.

Die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen stellen vorteil­ hafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch dar.

Bei Heizgeräten, die zum Anschluß an ein Drehstromnetz ausgebildet und mit einer Sicherheitseinrichtung versehen sind, die auf drei den Phasen zugeordnete Einzelschalter einwirkt, kann ohne zusätzliche Maßnahmen die Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung eine "Null"-Stellung erhalten, in der alle drei Einzelschalter in die "Aus"-Stellung überführt sind. Die beiden anderen Einzelschalter können zum Schalten der Leistungsstufen verwendet werden, zum Bei­ spiel einer Teillaststufe von 50% der Nennleistung und einer Vollaststufe.

Die Erfindung läßt sich auch bei Geräten mit einem einfachen Wechselstromanschluß verwirklichen. In diesem Fall ist die gemein­ same Schalterkombination primär den einzelnen Schaltkreisen der Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung zugeordnet und die Sicherheitseinrichtung ohne eigenen Schalter so ausgebildet, daß sie auf die Schalter in den Schaltkreisen gleichzeitig und gleichsinnig einwirkt.

Eine einfache und toleranzunempfindliche Anordnung ergibt sich, wenn die Schalter über Stößel betätigt sind, die von in Einschaltrichtung wirkenden Schaltfedern belastet sind, und wenn sowohl die Ein­ richtung zum Einstellen der Heizleistung als auch die Sicherheits­ einrichtung mit den Stößeln in Ausschaltrichtung gekoppelt sind.

Eine platzsparende Anordnung, bei welcher die Teile an gut zugäng­ licher Stelle im Gerät untergebracht werden können, ergibt sich, wenn das Einsteckglied für die Leistungsstufenwahl über einen Schieber mit den Stößeln gekoppelt ist, der quer zu diesen ver­ schiebbar geführt und mit Schaltnocken versehen ist, auf denen Vor­ sprünge an den Stößeln unter dem Einfluß der Schaltfedern aufliegen. Wenn das Einstellglied ein Drehknopf ist, kann dieser mit einem außermittig angebrachten, sich axial erstreckenden Zapfen versehen sein, der in ein Langloch in dem Schieber eingreift, welcher parallel zur Vorderwand des Geräts in diesem verschiebbar geführt sein kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen elektrisch beheizten Durchlauferhitzer in Vorderansicht, Fig. 2 Schaltelemente des Geräts nach Fig. 1 in Ausschaltstellung, die Fig. 3 und 4 Schnitte durch Schaltelemente nach den Linien III-III und IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 ein der Fig. 3 entsprechendes Bild der Schaltelemente im Teillastbetrieb und Fig. 6 ein der Fig. 5 entsprechendes Bild der Schaltelemente nach dem Ansprechen der Sicherheitseinrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der Durchlauferhitzer hat einen das zu erhitzende Wasser aufnehmen­ den Wärmeübertrager 10, der mit im einzelnen nicht dargestellten elektrischen Heizwiderständen versehen ist, die über Schalter 12, 14, 16 in zwei Leistungsstufen einschaltbar sind. Zum Einstellen der Leistungsstufen hat das Gerät einen Drehknopf 18, der aus einer mit "Null" bezeichneten "Aus"-Stellung in eine der halben Nennleistung entsprechende Teillaststellung "Eins" und eine der vollen Nenn­ leistung entsprechende Vollaststellung "Zwei" gedreht werden kann. Die Stellbewegung des Drehknopfes 18 wird auf einen linear beweglich geführten Schieber 20 durch einen Zapfen 22 übertragen, der mit dem Drehknopf 18 außermittig starr verbunden ist und in ein sich quer zur Zeichnungsebene der Fig. 2 erstreckendes Langloch 24 im Schieber 20 eingreift. Somit ist jeder Stellung des Drehknopfes 18 eine bestimmte Stellung des Schiebers 20 in Verschieberichtung zugeordnet.

Die Schalter 12, 14, 16 sind als gekapselte Baueinheiten ausgeführt und je mit einem Schaltstift 26 versehen. Jeder Schalter 12, 14, 16 enthält ferner eine innenliegende Kontaktfeder, welche die Schalt­ kontakte voneinander zu trennen und dabei den Schaltstift 26 nach außen zu verschieben sucht. Dem Schalter 12 ist ein Stößel 28 zuge­ ordnet, der von einer Schaltfeder 30 gegen den Schalter 12 gedrückt ist, die stärker als die innenliegende Kontaktfeder des Schalters vorgespannt ist. Den beiden Schaltern 14, 16 ist über ein Brücken­ glied 32 ein Stößel 34 gemeinsam zugeordnet, der von einer Schalt­ feder 36 gegen die Schalter 14, 16 gedrückt ist und die resul­ tierende Kraft der Kontaktfedern der beiden Schalter 14, 16 über­ windet.

Die beiden Stößel 28, 34 sind in einer senkrecht zur Bewegungsebene des Schiebers 20 angeordneten Ebene parallel nebeneinander gelagert und reichen je durch einen Längsschlitz 38 beziehungsweise 40 im Schieber 20 hindurch. Dieser ist im Bereich des Stößels 28 mit einem den Längsschlitz 38 beidseitig begrenzenden Schaltnockenpaar 42 und im Bereich des Stößels 34 mit einem den Längsschlitz 40 beidseitig begrenzenden Schaltnockenpaar 44 versehen. Beide Stößel 28, 34 tragen je einen Querstift 46, der unter dem Einfluß der Schaltfeder 30 beziehungsweise 36 auf dem betreffenden Schaltnockenpaar 42 beziehungsweise 44 aufliegt. Die Schaltnockenpaare 42, 44 sind so ausgebildet, daß in der in den Fig. 2 und 3 dargestellten "Null"-Stellung des Schiebers 20 beide Stößel 28, 34 von den Schaltern 12, 14, 16 abgehoben sind und diese ihre Ausschaltstellung einnehmen.

Das Schaltnockenpaar 42 ist so ausgebildet, daß der Stößel 28 nur in der "Null"-Stellung des Drehknopfes 18 vom Schalter 12 abgehoben ist. Sobald der Drehknopf 18 aus der "Null"-Stellung herausgedreht wird, schaltet die Schaltfeder 30 über den Stößel 28 den Schalter 12 ein. Das Schaltnockenpaar 44 ist demgegenüber mit einer ebenen Nockenfläche 48 so ausgebildet, daß der Stößel 34 solange von den Schaltern 14, 16 abgehoben und deren Ausschaltzustand solange er­ halten bleibt, bis der Drehknopf 18 über die Teillaststellung "Eins" hinaus in die Vollaststellung "Zwei" geschaltet wird. Durch die unterschiedliche Ausbildung der Schaltnockenpaare 42, 44 lassen sich in Verbindung mit einer entsprechenden Zuordnung der Schalter 12, 14, 16 zu den einzelnen Heizwiderständen die gewünschten Leistungs­ stufen und eine "Null"-Stellung einstellen.

Bei einem für Drehstromanschluß ausgebildeten Gerät sind die drei Schalter 12, 14, 16 erfindungsgemäß primär der selbsttätig wirkenden Sicherheitseinrichtung des Geräts zugeordnet und an je eine Phase des Netzes angeschlossen. Die Sicherheitseinrichtung hat ein vom Druck beziehungsweise der Temperatur im Wärmeübertrager 10 beauf­ schlagtes Stellglied 50, das auf einen bei 52 schwenkbar gelagerten doppelarmigen Hebel 54 einwirkt. Dessen vom Stellglied 50 abge­ kehrter Hebelarm ist als Sperrklinke 56 für einen Schalthebel 58 ausgebildet, der bei 60 schwenkbar gelagert und von einer Sicher­ heitsfeder 62 beaufschlagt ist. Der Stößel 28 und die beiden Stößel­ füße 64 des Brückenglieds 32 sind mit Spiel durch Öffnungen im Schalthebel 58 hindurchgeführt. Der Stößel 28 ist oberhalb der Öffnung mit einem Ringkragen 66 versehen, dessen Durchmesser größer als der Öffnungsdurchmesser ist.

In der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Betriebsstellung ist der Schalthebel 58 durch die Sicherheitsfeder 62 an die Sperrklinke 56 angedrückt, wobei die Stößel 28, 34 ungehindert nach unten ver­ schoben und die Schalter entsprechend der gewählten Leistungsstufe eingeschaltet werden können. Wenn der Druck beziehungsweise die Temperatur im Wärmeübertrager 10 einen vorgegebenen Grenzwert über­ schreitet, schwenkt das Stellglied 50 den Schwenkhebel 54 in die Stellung gemäß Fig. 6, wonach die Sicherheitsfeder 62 den Schalt­ hebel 58 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei nimmt der Schalthebel 58 den Stößel 28 über dessen Ringkragen 66 und den Stößel 34 über das Brückenglied 32 soweit nach oben mit, daß die Schalter 12, 14, 16 unabhängig von der jeweiligen Leistungseinstellung in die Aus­ schaltstellung gelangen. Nach dem Auftreten des Sicherheitsfalles und gegebenenfalls Beheben einer Störung kann der Schalthebel 58 durch nicht dargestellte Mittel in seine in den Fig. 3 bis 5 gezeigte Betriebsstellung zurückgeführt werden.

Claims (5)

1. Elektrisch beheizter Wassererhitzer, insbesondere Durchlaufer­ hitzer, mit einer selbsttätig ansprechenden Sicherheitseinrichtung, die den Netzanschluß des Gerätes unterbricht, wenn der Druck be­ ziehungsweise die Temperatur des erhitzten Wassers im Gerät einen vorgebbaren Grenzwert erreicht, und ferner mit einer vom Benutzer zu bedienenden Einrichtung zum stufenweisen Einstellen der Heizleistung des Geräts, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung zum Ein­ stellen der Heizleistung (18, 20) und der selbsttätig ansprechenden Sicherheitseinrichtung (50, 54, 58) eine einzige Schalterkombination (12, 14, 16) gemeinsam zugeordnet ist und beide Einrichtungen unab­ hängig voneinander wirkend mit der Schalterkombination (12, 14, 16) gekoppelt sind.

2. Wassererhitzer nach Anspruch 1, der zum Anschluß an ein Drehstrom ausgebildet und mit einer Sicherheitseinrichtung versehen ist, die auf drei den Phasen zugeordnete Einzelschalter einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung (18, 20) eine "Null"-Stellung hat, in der alle Einzelschalter (12, 14, 16) in die "Aus"-Stellung überführt sind.

3. Wassererhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (12, 14, 16) über Stößel (28, 34) betätigt sind, die von in Einschaltrichtung wirkenden Schaltfedern (30, 36) be­ lastet sind, und daß sowohl die Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung (18, 20) als auch die Sicherheitseinrichtung (50, 54, 58) mit den Stößeln (28, 34), den Schaltfedern (30, 36) entgegen­ wirkend, in Ausschaltrichtung gekoppelt sind.

4. Wassererhitzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied (18) der Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung über einen Schieber (20) mit den Stößeln (28, 34) gekoppelt ist, der quer zu diesen verschiebbar geführt und mit Schaltnocken (42, 44) versehen ist, auf denen Vorsprünge (46) an den Stößeln (28, 34) unter dem Einfluß der Schaltfedern (30, 36) aufliegen.

5. Wassererhitzer nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Sicherheitseinrichtung (50, 54, 58) hat ein vom Wasserdruck beziehungsweise der Wassertemperatur beaufschlagtes Stellglied (50), das auf eine schwenkbar gelagerte Sperrklinke (54) einwirkt und diese im Sicherheitsfall aus einer Sperrstellung in eine Löse­ stellung überführt,
• b) die Sperrklinke (54) hält in Sperrstellung einen schwenkbar ge­ lagerten Schalthebel (58) entgegen der Kraft einer Sicherheitsfeder (62) in einer Lösestellung fest, in welcher der Schalthebel außer Eingriff mit den Stößeln (28, 34) ist,
• c) in Lösestellung der Sperrklinke (54) ist der Schalthebel (58) durch die Sicherheitsfeder (62) in eine Arbeitsstellung überführt, in welcher er die Stößel (28, 34) in eine dem Ausschaltzustand der Schalter (12, 14, 16) entsprechende Stellung zurückgeschoben hat.