DE4309117C2 - Elektrisch beheizter Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektrisch beheizten Wassererhitzer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Wassererhitzer sind beispielsweise aus der DE 32 38 874 A1 bekannt; sie sind mit einem Sicherheitsthermostat und einer Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung ausgestattet, die beide in einer einzigen Schalterkombination realisiert sind. Aufgrund der Ausbildung des Sicherheitsthermostaten kann es im Störfall (Wassertemperatur erreicht einen oberen kritischen Wert) zu kritischen Schaltzuständen kommen, wenn über das Bimetallelement des Sicherheitsthermostaten die Schaltkontakte nur teilweise geöffnet bzw. geschlossen werden. Bei größerem Stromfluß kann es zum Funkenabriß kommen, wobei die Kontakte verschmoren und die Betriebssicherheit des gesamten Gerätes nicht mehr gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Sicherheitseinrichtung für eine derartige Schalterkombination so weiterzubilden, daß insbesondere beim Einsatz in elektrisch betriebenen Durchlauferhitzern bei Überhitzung klar definierte Abschaltzustände hergestellt werden.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Im Sicherheitsfall werden die Schaltkontakte der Schalter eindeutig getrennt und der Stromfluß unterbrochen.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die zur Sicherheitseinrichtung gehörende Feder wird im Sicherheitsfall in vorteilhafter Weise von einer Arretierung freigegeben, wobei die über einen Schalthebel verstärkte Federkraft mittelbar über Stößel auf die Schalter wirkt und diese in eine dem Ausschaltzustand der Schalter entsprechende Stellung zurückschiebt.

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

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

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 Leistungsstufe verwendet werden, zum Beispiel 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 gemeinsame 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.

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 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 Durchlauferhitzer, mit einer selbsttätig ansprechenden Sicherheitseinrichtung, die den Netzanschluß des Gerätes unterbricht, wenn der Druck oder 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, wobei der Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung (18, 20) und der selbsttätig ansprechenden Sicherheitseinrichtung eine einzige Schalterkombination (12, 14, 16) gemeinsam zugeordnet ist, und daß die Sicherheitseinrichtung ein vom Wasserdruck oder der Wassertemperatur beaufschlagtes Stellglied (50) aufweist, durch dessen Bewegung im Sicherheitsfall eine mechanische Anordnung (54, 58, 62) ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Anordnung einen Mechanismus (54, 58) und eine Feder (62) aufweist, wobei die auf die Schalterkombination (12, 14, 16) wirkende Ausschaltkraft durch die über den Mechanismus (54, 58) freigegebene Feder (62) bestimmt wird.

2. Wassererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (54, 58) eine schwenkbar gelagerte Sperrklinke (54) und einen schwenkbar gelagerten Schalthebel (58) aufweist, wobei

• a) das Stellglied (50) auf die Sperrklinke (54) einwirkt und diese im Sicherheitsfall aus einer Sperrstellung in eine Lösestellung überführt,
• b) die Sperrklinke (54) in Sperrstellung den Schalthebel (58) entgegen der Kraft der Feder (62) in einer Lösestellung festhält, in welcher der Schalthebel (58) außer Eingriff mit der durch Stößel (28, 34) betätigbaren Schalterkombination (12, 14, 16) ist,
• c) in Lösestellung der Sperrklinke (54) der Schalthebel (58) durch die Feder (62) in eine Arbeitsstellung überführt ist, in welcher er die Stößel (28, 34) in eine dem Ausschaltzustand der Schalterkombination (12, 14, 16) entsprechende Stellung zurückgeschoben hat.

3. Wassererhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (28, 34) von in Einschaltrichtung wirkenden Schaltfedern (30, 36) belastet sind, und daß sowohl die Einrichtung zum Einstellen der Heizleistung (18, 20) als auch die Sicherheitseinrichtung mit den Stößeln (28, 34), den Schaltfedern (30, 36) entgegenwirkend, 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 einem der vorhergehenden Ansprüche, der zum Anschluß an ein Drehstromnetz 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.