DE4316016C2

DE4316016C2 - Electrical switching device for a sacrificial anode

Info

Publication number: DE4316016C2
Application number: DE4316016A
Authority: DE
Inventors: Lutz Dipl Ing Seyfarth; Karl-Christian Dipl Blumenthal
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2013-05-14
Also published as: ATE158893T1; EP0624891A3; DE4316016A1; EP0624891A2; EP0624891B1

Abstract

A membrane (diaphragm) (6) is provided for an electrical switching device for indicating the consumption of a sacrificial anode in a water heater. In the event of consumption, the membrane (6) snaps over and triggers an indication via a contact body (14). In order to improve the functional reliability, an additional sealing body (10), which supports the contact body (14), is seated on the moving section of the membrane (6). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung für die Anzeige des Verbrauchs einer Opferanode bei einem Warmwasserbereiter, wobei in einem mit einem Innenraum der Opferanode in Verbindung stehenden Meßraum eine Membran angeordnet ist, die den Meßraum gegenüber einer Kontaktkammer abdichtet, in welcher in einem Anzeigekreis liegende Schaltkontakte angeordnet sind, die mittels eines mit der Membran in einem Schalthub beweglichen Kontaktkörpers verbindbar sind.The invention relates to an electrical switching device for displaying the consumption of a sacrificial anode at one Water heater, being in one with an interior the sacrificial anode-connected measuring room Membrane is arranged, the measuring room opposite one Seals contact chamber in which in a display circle lying switch contacts are arranged by means of one movable with the membrane in one switching stroke Contact body are connectable.

Eine derartige Schalteinrichtung ist in dem DE-AM 79 32 910 beschrieben. Nach langer Betriebszeit kann die dem Korrosionsschutz des Wasserbehälters des Warmwasserbereiters dienende Opferanode verbraucht sein. Es kann dann Wasser in den Innenraum der Opferanode eintreten, wodurch die Membran unter der Wirkung des Wasserdrucks umspringt. Dadurch wird ein Anzeigesignal ausgelöst, das einen Hinweis auf den Verbrauch der Opferanode ist.Such a switching device is in the DE-AM 79 32 910 described. After a long period of operation can the the corrosion protection of the water tank of the Sacrificial anode used for the water heater. It can then water into the interior of the sacrificial anode occur, causing the membrane to act under the action of Jumps around. This will make a display signal triggered that an indication of the consumption of the Is sacrificial anode.

Mit einer solchen Anzeige ist erst nach langer Zeit, beispielsweise nach einigen Jahren des Betriebs des Warmwasserbereiters, zu rechnen. Es ist dabei nicht mit Sicherheit auszuschließen, daß nach einer so langen Zeit die Membran, beispielsweise durch Versprödung, undicht geworden ist. Ist dies geschehen, dann kann bei der Schalteinrichtung nach dem DE-GM 79 32 910 Wasser in die Kontaktkammer gelangen. Dadurch wird einerseits ein Umspringen der Membran unsicher und andererseits entsteht über das Wasser eine elektrische Verbindung zwischen einem der spannungsführenden Schaltkontakte und dem Wasserbehälter. Die Möglichkeit eines solchen Zustands genügt Sicherheitsanforderungen nicht und kann zu einer Gefährdung des Benutzers führen. Im übrigen kann es in einem solchen Fall auch zu einer Korrosion des Wasserbehälters kommen, wenn aufgrund des fehlenden Anzeigesignals der Warmwasserbereiter weiterbetrieben wird.With such an ad is only after a long time, for example after a few years of operation of the Water heater, to be expected. It is not included Certainty that after such a long time the membrane leaks, for example due to embrittlement has become. If this has happened, then the Switching device according to DE-GM 79 32 910 water in the Contact chamber. This makes one Jumping around the membrane unsafe and on the other hand arises an electrical connection between the water one of the live switch contacts and the Water tank. The possibility of such a condition Security requirements are not sufficient and can become one Danger to the user. Otherwise it can be in In such a case, corrosion of the Water tank come when due to the lack of Display signal of the water heater continues to operate becomes.

In dem DE-GM 79 32 910 ist als Kontaktkörper eine einfache Kontaktbrücke vorgesehen, die sich im Anzeigefall flächig an die Schaltkontakte anlegt. Eine solche Kontaktgabe erscheint insbesondere deswegen unzuverlässig, da sich im Laufe der Zeit an den Schaltkontakten und/oder dem Kontaktkörper Oxidschichten bilden können, die im Ernstfall die notwendige elektrische Kontaktgabe beeinträchtigen. Nach dem DE-GM 79 32 910 ist eine Zweipunktauflage der Kontaktbrücke an den Schaltkontakten vorgesehen. Bei Verlagerungen bzw. Verkippungen der Kontaktbrücke kann die Kontaktgabe unsicher werden.In DE-GM 79 32 910 is a contact body simple contact bridge provided, which is in Display case is applied flat to the switch contacts. A such contact appears especially because of this unreliable because over time Switch contacts and / or the contact body oxide layers can form the necessary in an emergency affect electrical contact. After this DE-GM 79 32 910 is a two-point edition of the Contact bridge provided on the switch contacts. At The contact bridge can be displaced or tilted the contact is unsafe.

In der älteren Patentanmeldung DE 42 40 591 A1 ist für eine Schalteinrichtung der eingangs genannten Art eine zusätzliche Sicherungseinrichtung beschrieben, bei der in der Kontaktkammer ein Erdungskontakt angeordnet ist, der außerhalb des Schalthubs des Kontaktkörpers liegt.In the older patent application DE 42 40 591 A1 is for a Switching device of the type mentioned additional security device described in which in a grounding contact is arranged in the contact chamber, which is outside the switching stroke of the contact body.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, deren Funktion auch nach langer Zeit gesichert ist.The object of the invention is an electrical Switching device of the type mentioned propose their function even after a long time is secured.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schalteinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf dem beweglichen Abschnitt der Membran ein Dichtkörper sitzt, der den Kontaktkörper trägt, wobei der Dichtkörper die Kontaktkammer gegenüber der Membran und damit zusätzlich zum Meßraum abdichtet.According to the invention, the above task is for a Switching device of the type mentioned in the introduction solved that on the movable section of the membrane Sealing body sits, which carries the contact body, the Sealing body the contact chamber against the membrane and thus seals in addition to the measuring room.

Dadurch ist die Sicherheit der Schalteinrichtung beträchtlich erhöht. Wird die Membran wassertechnisch undicht, dann dichtet immer noch der Dichtkörper die Kontaktkammer gegenüber dem Meßraum beim Verbrauch der Opferanode ab. Es kann also auch bei einer undichten Membran kein Wasser in die Kontaktkammer gelangen, so daß dort auch keine unerwünschten elektrischen Kurzschlüsse auftreten können.This ensures the safety of the switching device considerably increased. The membrane becomes water technology leaks, then the sealing body still seals the Contact chamber opposite the measuring room when the Sacrificial anode. So it can also happen if there is a leak Membrane no water get into the contact chamber, so that there are also no undesirable electrical short circuits may occur.

Wenn die Membran im Verbrauchsfall der Opferanode so weit undicht ist, daß sie unter dem dann auftretenden Wasserdruck nicht mehr umspringt, dann wird der weitere Dichtkörper vom Wasserdruck so verschoben, daß er den Kontaktkörper gegen die Schaltkontakte bewegt, wodurch die gewünschte Verbrauchsanzeige erfolgt.If the membrane consumes the sacrificial anode so far is leaking that it occurs under the then Water pressure no longer changes, then the next one Seal body moved by the water pressure so that it Contact body moves against the switch contacts, which the desired consumption is displayed.

Der weitere Dichtkörper kann an der Membran festsitzen. Vorzugsweise jedoch sitzt der Dichtkörper lose auf der Membran, so daß er dann, wenn die Membran so weit undicht ist, daß sie unter dem Wasserdruck nicht mehr umspringt, eher unter dem Wasserdruck verschoben wird und dabei den Kontaktkörper an die Schaltkontakte bewegt, ohne die Membran dabei mitnehmen zu müssen.The further sealing body can be stuck to the membrane. Preferably, however, the sealing body sits loosely on the Diaphragm so that it leaks when the diaphragm so far is that it no longer jumps under the water pressure, rather moved under the water pressure and thereby the Contact body moved to the switch contacts without the Having to take the membrane with you.

Der weitere Dichtkörper kann aus einem Druckteller und wenigstens einer an diesem angeordneten Dichtmanschette oder wenigstens einem an diesem angeordneten Dichtring bestehen. Vorzugsweise jedoch bildet der Dichtkörper einstückig den Druckteller und die Dichtmanschette.The further sealing body can consist of a pressure plate and at least one sealing sleeve arranged on this or at least one sealing ring arranged on this consist. However, the sealing body preferably forms the pressure plate and the sealing sleeve in one piece.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtmanschette so angeordnet, daß über die Membran einbrechendes Wasser ihre Dichtwirkung unterstützt.In an embodiment of the invention, the sealing sleeve is like this arranged that water breaking through the membrane supports their sealing effect.

Die Figur zeigt eine Schalteinrichtung für die Anzeige des Verbrauchs einer Opferanode schematisch im Schnitt.The figure shows a switching device for the display the consumption of a sacrificial anode schematically on average.

Ein elektrischer Warmwasserbereiter weist einen emaillierten Wasserbehälter auf, in dem eine Opferanode angeordnet ist. In dieser besteht ein Innenraum, in den ein Verbindungsstück eingeschraubt ist. Mittels des Verbindungsstückes ist die Opferanode an dem Wasserbehälter gehalten.An electric water heater has one enameled water tank on which contains a sacrificial anode is arranged. In this there is an interior in which a connector is screwed in. By means of the Connector is the sacrificial anode on the Water tank held.

Außerhalb des Wasserbehälters ist auf das Verbindungsstück eine elektrische Schalteinrichtung (1) mittels eines Innengewindes (2) aufgeschraubt. Zur Abdichtung ist ein Dichtring (3) vorgesehen. Das Innengewinde (2) ist an einem ersten Gehäuseteil (4) der Schalteinrichtung (1) ausgebildet. Zwischen das erste Gehäuseteil (4) und ein zweites Gehäuseteil (5) der Schalteinrichtung (1) ist eine elastische Membran (6) aus Kunststoff wasserdicht eingespannt. Die beiden Gehäuseteile (4, 5) sind mittels eines im Profil U-förmigen Ringes (7) aneinander gehalten. Im ersten Gehäuseteil (4) ist ein Meßraum (8) ausgebildet, der über einen Kanal (9) mit dem Innenraum der Opferanode in wassertechnischer Verbindung steht.Outside the water tank, an electrical switching device ( 1 ) is screwed onto the connecting piece by means of an internal thread ( 2 ). A sealing ring ( 3 ) is provided for sealing. The internal thread ( 2 ) is formed on a first housing part ( 4 ) of the switching device ( 1 ). An elastic membrane ( 6 ) made of plastic is clamped watertight between the first housing part ( 4 ) and a second housing part ( 5 ) of the switching device ( 1 ). The two housing parts ( 4 , 5 ) are held together by means of a U-shaped ring ( 7 ). A measuring chamber ( 8 ) is formed in the first housing part ( 4 ) and is connected to the interior of the sacrificial anode via a channel ( 9 ).

Auf dem mittleren, beweglichen Abschnitt der Membran (6) sitzt ein Dichtkörper (10), der einstückig aus einem Druckteller (11) und einer Manschette (12) besteht. Es wäre auch möglich, den Dichtkörper (10) zweistückig auszubilden, wobei der Druckteller (11) und die Manschette (12) ein je eigenes Bauteil darstellen.On the middle, movable section of the membrane ( 6 ) sits a sealing body ( 10 ), which consists in one piece of a pressure plate ( 11 ) and a sleeve ( 12 ). It would also be possible to form the sealing body ( 10 ) in two pieces, the pressure plate ( 11 ) and the sleeve ( 12 ) each representing a separate component.

Die Manschette (12) liegt mit ihrem Außenumfang innen am zweiten Gehäuseteil (5) dichtend an. Sie ist in diesem verschieblich. Zwischen der Membran (6) und der Manschette (12) besteht eine Zwischenkammer (13). Die Manschette (12) ist so angeordnet, daß über die Membran (6) etwa in die Zwischenkammer (13) eintretendes Wasser die Manschette (12) nach außen an das zweite Gehäuseteil (5) drückt und damit deren Dichtwirkung erhöht.The outer circumference of the sleeve ( 12 ) lies on the inside of the second housing part ( 5 ) in a sealing manner. It is movable in this. There is an intermediate chamber ( 13 ) between the membrane ( 6 ) and the sleeve ( 12 ). The sleeve ( 12 ) is arranged in such a way that water entering the intermediate chamber ( 13 ) via the membrane ( 6 ) presses the sleeve ( 12 ) outwards against the second housing part ( 5 ) and thus increases its sealing effect.

Im zweiten Gehäuseteil (5) ist an dem Dichtkörper (10) eine Kontaktscheibe (14) zentral befestigt, die von einer sich im Gehäuseteil (5) abstützenden Druckfeder (13) belastet ist. Die Kontaktscheibe (14) kann eine weiche Zinnschicht tragen.In the second housing part ( 5 ), a contact disk ( 14 ) is fastened centrally to the sealing body ( 10 ) and is loaded by a compression spring ( 13 ) which is supported in the housing part ( 5 ). The contact disk ( 14 ) can carry a soft layer of tin.

In dem zweiten Gehäuseteil (5) besteht zwischen dem Dichtkörper (10) mit der Kontaktscheibe (14) und dem Gehäuseteil (5) eine Kontaktkammer (16). An dem zweiten Gehäuseteil (5) sind zwei Schaltkontakte (17, 18) angeordnet, die mit Spitzen (19) in die Kontaktkammer (16) ragen. Das Gehäuseteil (5) besteht, wie das Gehäuseteil (4), aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff. Die Spitzen (19) liegen in einer im wesentlichen zu der Kontaktscheibe (14) parallelen Ebene, so daß die Kontaktscheibe (14), speziell deren Zinnschicht beim Umspringen der Membran (6) in ihrem Schalthub an den beiden Schaltkontakten (17, 18) anschlägt. Soll statt dieser Zweipunktauflage eine Dreipunktauflage gestaltet sein, dann läßt sich zusätzlich zu den beiden Spitzen (19) am Gehäuseteil (5) eine Anschlagnase ausbilden.In the second housing part ( 5 ) there is a contact chamber ( 16 ) between the sealing body ( 10 ) with the contact disk ( 14 ) and the housing part ( 5 ). Two switching contacts ( 17 , 18 ) are arranged on the second housing part ( 5 ) and protrude into the contact chamber ( 16 ) with tips ( 19 ). Like the housing part ( 4 ), the housing part ( 5 ) consists of an electrically non-conductive plastic. The tips ( 19 ) lie in a plane substantially parallel to the contact disk ( 14 ), so that the contact disk ( 14 ), especially its tin layer, strikes the two switching contacts ( 17 , 18 ) in its switching stroke when the membrane ( 6 ) is jumping around . If a three-point support is to be designed instead of this two-point support, then a stop lug can be formed on the housing part ( 5 ) in addition to the two tips ( 19 ).

Die Funktionsweise der beschriebenen Schalteinrichtung bei Verbrauch der Opferanode, also bei Eindringen von Wasser in deren Innenraum und damit in den Meßraum (8), ist etwa folgende:The functioning of the switching device described when the sacrificial anode is consumed, i.e. when water penetrates into its interior and thus into the measuring space ( 8 ), is approximately as follows:

Ist beim Eindringen von Wasser in den Meßraum (8) die Membran (6) noch wasserdicht, dann springt sie unter dem Wasserdruck um. Dabei verschiebt sie den Dichtkörper (10) und damit die Kontaktscheibe (14) so, daß diese auf die Schaltkontakte (17, 18) trifft, wodurch die Schaltkontakte (17, 18) elektrisch verbunden sind. Eine nicht näher dargestellte Signallampe leuchtet nun auf. Dies ist ein Hinweis auf die Notwendigkeit des Austausches der Opferanode.If the membrane ( 6 ) is still watertight when water enters the measuring chamber ( 8 ), then it jumps under the water pressure. It moves the sealing body ( 10 ) and thus the contact disk ( 14 ) so that it meets the switching contacts ( 17 , 18 ), whereby the switching contacts ( 17 , 18 ) are electrically connected. A signal lamp, not shown, now lights up. This is an indication of the need to replace the sacrificial anode.

Ist beim Eindringen von Wasser in den Meßraum (8) die Membran (6) schon porös, oder wird sie bei der Druckbeaufschlagung wegen Versprödung undicht, dann tritt Wasser in die Zwischenkammer (13) ein. Wegen der dichtenden Manschette (12) des Dichtkörpers (10) kann dabei Wasser aus der Zwischenkammer (13) nicht in die Kontaktkammer (16) gelangen. Unter dem Wasserdruck wird der Dichtkörper (10) nun wiederum so verschoben, daß die Kontaktscheibe (14) auf die Schaltkontakte (17, 18) trifft.If the membrane ( 6 ) is already porous when water enters the measuring chamber ( 8 ), or if it leaks when pressurized due to embrittlement, then water enters the intermediate chamber ( 13 ). Because of the sealing sleeve ( 12 ) of the sealing body ( 10 ), water from the intermediate chamber ( 13 ) cannot get into the contact chamber ( 16 ). Under the water pressure, the sealing body ( 10 ) is again moved so that the contact disk ( 14 ) meets the switching contacts ( 17 , 18 ).

Ist die Membran (6) beim Eintreten von Wasser in den Meßraum (8) schon so wasserdurchlässig, daß sie nicht mehr umspringen kann, dann wird unter dem Druck des in die Zwischenkammer (13) eintretenden Wassers der Dichtkörper (10) in der beschriebenen Weise verschoben. Er braucht dabei die Membran (6) nicht mitzunehmen, wenn er lose auf dieser sitzt.If the membrane ( 6 ) is so permeable to water when it enters the measuring chamber ( 8 ) that it can no longer jump around, the sealing body ( 10 ) becomes as described under the pressure of the water entering the intermediate chamber ( 13 ) postponed. He does not need to take the membrane ( 6 ) with him when he sits loosely on it.

Claims

1. Electrical switching device for displaying the consumption of a sacrificial anode in a water heater, a membrane being arranged in a measuring space connected to an interior of the sacrificial anode, which seals the measuring space from a contact chamber, in which switching contacts are arranged, which are arranged by means of a of the membrane movable contact body can be connected in a switching stroke, characterized in that on the movable section of the membrane ( 6 ) sits a sealing body ( 10 ) which carries the contact body ( 14 ), the sealing body ( 10 ) the contact chamber ( 16 ) opposite the membrane ( 6 ) and thus seals in addition to the measuring room ( 8 ).

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the sealing body ( 10 ) sits loosely on the membrane ( 6 ).

3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that between a sleeve ( 12 ) of the sealing body ( 10 ) and the membrane ( 6 ) there is an intermediate chamber ( 13 ), with leaking membrane ( 6 ) water entering this sealing body ( 10 ) moves so that the contact body ( 14 ) meets the switching contacts ( 17 , 18 ).

4. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing body ( 10 ) has a pressure plate ( 11 ) and a sleeve ( 12 ).

5. Switching device according to claim 4, characterized in that the sealing body ( 10 ) is integrally formed.

6. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 12 ) is arranged so that burglary water supports its sealing effect.