DE7020539U - Abschaltvorrichtung fuer tauchsieder. - Google Patents

Description

Patentanwalt Sigurd Gronow

Berlin 44 Elnnitr. 62, Τ·Ι. β 2110 86 <6 8110 B6>

• ·
f ·

• t *

Firma Eltrolüd E. Schmidt & Co,
388 Lüdenscheid/Westf.

Ο-ί-«^ Oa

Abschaltvorrichtung für Tauchsieder.

Die Neuerung betrifft eine ADSchaltvorri^htung für elektrisch betriebene Tauchsieder, vorzugsweiser
solcher, die in Wärmegeräte, beispielsweise Kaffeemaschinen, eingebaut sind, wobei die Abschaltvorrichtung aus einem mit einem flüssigen Medium gefüllten Thermostatrohr mit einem mit diesem verbundenen Schaltmechanismus besteht, der die Stromzuführung zu dem Tauchsieder- bei entsprechender Änderung der Temperatur desselben unterbricht oder einschaltet.

Tauchsieder sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, die je nach dem Zweck, für den diese gebraucht werden, gestaltet sind. Es ist erforderlich, daß ein Tauchsieder während seines Betriebes mit
Flüssigkeit umgeben sein muß, weil, wenn keine oder kaum noch Flüssigkeit vorhanden ist, der Tauchsieder innerhalb einer ganz kurzen Zeitspanne von ungefähr fünfzehn Sekunden rotglühend wird. Eine Überschreitung dieser Zeitspanne führt dann sehr schnell zur Zerstörung der Heizschlange des Tauchsieders. Um
einen beispielsweise durch Unaufmerksamkeit des Benutzers entstehenden Mangel an Flüssigkeit, der zu einer Zerstörung des Tauchsieders führen würde,

zu vermeiden, ist bereits versucht warden, sogenannte Lötsicherungen einzubauen, die bei Überhitzung des Tauchsieders den Stromzufluß zu diesem unterbrechen. Durch eine solche Anordnung wird zwar die Zerstörung des Tauchsieders vermieden, aber dieser ist; hiernach unbrauchbar, weil die Lötstelle sich von selbst nicht wieder anlötet. Es ist ferner bekannt, zur Vermeidung der Überhitzung eines Tauchsieders sich eines sogenannten Invarstabes zu bedienen. Die bekannten Invarstäbe haben jedoch den Nachteil, daß sie verhältnismäßig träge arbeiten, v/as, wenn sie in Verbindung mit einem Tauchsieder gebraucht werden bewirkt, daß die Temperatur in diesem bereits schon sehr hoch ist, bis die Ausdehnung des Invarstabes den Unterbrechungskontakt schaltet.

Als weiteres Mittel zur Beeinflussung eines Schsü-tkontaktes durch Temperatur änderung sind ferner t. genannte Bimetallfühler bekannt. Dies sind zusam.. n.-gefügte dünne Streifen zweier verschiedener Metalle, die sich bei Erwärmung verschieden stark ausdehnen und hierdurch krümmen. Diese Krümmung wird benutzt, um mechanisch einen oder auch mehrere Kontakte zu steuern. Ferner sind Bälge bekannt, die mit einer leicht verdampfenden Flüssigkeit oder einem Gas gefüllt sind. Steigt die Temperatur, so führt die Vergrößerung des Volumens der Balgfüllung zu einer Ausdehnung des Balges, wodurch ein Kontakt betätigt wird. Endlich sind Temperaturfühler bekannt, die aus einem Thermostatrohr bestehen. Dieses Rohr ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei diese Ausdehnung beispielsweise aui einen an das Thermostatrohr angebrachten Zylinder wirkt und ein in diesem befindlicher Kolben dann einen Kontakt betätigt. Die Neuerung bedient sich dieser zuletzt beschriebenen Art eines Thermostaten.

Befindet sich ein Tauchsieder innerhalb eines offenen und freistehenden Gefäßes, das mit Flüssigkeit gefüllt ist, so ist üer in den wenigsten Fällen der Zerstörung ausgesetzt, weil der Benutzer durch das Geräusch der kochenden Flüssigkeit bereits aufmerksam gemacht wird und den Tauchsieder rechtzeitig abschaltet. Ganz anders liegen die Dinge, wenn ein Tauchsieder spezieller Art in ein Gerät eingebaut ist, also dem Benutzer nicht mehr sichtbar arbeitet. In einem solchen Falle ist eine stark erhöhte Aufmerksamkeit des Benutzers erforderlich und dieser muli das Gerät fast ständig unter Beobachtung halten, was alle möglichen Unzuträglichkeiten mit sich bringt. Als ein Beispiel eines solchen Gerätes, bei dem der Tauchsieder nicht sichtbar eingebaut ist und das deshalb einer Sicherung desselben gegen unbeabsichtigten Flüssigkeitsmangel bedarf, ist eine mit einem Tauchsieder ausgestattete Kaffeemaschine beschrieben mitsamt einer Abschaltvorrichtung für den Tauchsieder bei Überhitzung desselben, wobei die Schaltvorrichtung dann wieder einschaltet, wenn die überhitzung nachgelassen hat und ein bestimmter Abkühlungspunkt erreicht ist.

Die Neuerung hat also zur Aufgabe, eine Schaltvorrichtung für *e» Tauchsieder zu schaffen, die nicht sichtbar in ein Gerät, in dem vorliegenden Falle als Ausführungsbeispiel in eine Kaffeemaschine, eingebaut sind, wobei die Schaltvorrichtung bei Erreichung eines entsprechenden tiefen Pegels des Flüssigkeitsstandes abschaltet und, wenn der Pegel wieder steigt, einschaltet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Neuerung voi, daß ein Teilstück eines Thermostatrohres mit einem Teil der Heizschlange des Tauchsieders fest und

wärmeleitend, vorzugsweise durch Lotung, verbunden ist und innerhalb eines Kochgefäßes liegt, während ein anderes Teilstück des Thermostatrohres aus dem Deckel des Kochgefäßes, mit dem es fest und dichtend verbunden ist, herausragt und mit einem Schaltmechanismus verbunden ist. Das außerhalb des Deckels sich befindende Teilstück des Thermostatrohres mündet in eine flache Mulde, die mit einer Membrane dicht verbunden ist, wobei diese Membrane, entgegen der Wirkung einer Feder, auf einen Stößelstift wirkt. Der Stößelstift wirkt wiederum auf eine blattfeder, die an ihrem einen Ende festgelegt ist und deren anderes Ende mit einem Kontakt versehen ist, dem ein zweiter, feststehender Kontakt gegenübersteht, wobei unterhalb der Blattfeder ein Dauermagnet angeordnet sein kann. Ferner ist vorgesehen, daß der Tauchsieder mitsamt dem Thermostatrohr und das Kochgefäß mit seinem Deckel ein zusammenhängendes Ganzes bilden und annähernd waagerecht innerhalb eines flachen Gehäuses derart angeorliet sind, daß die Stirnseite des Kochgefäßes, die dessen Deckel gegenüberliegt, sich unterhalb einer Metallplatte befindet, die mit dem Kochgefäß und somit mit dem Tauchsieder direkt oder indirekt in wärmeleitender Verbindung steht.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbe±spiel des Gegenstandes der Heuerung dargestellt und zwar zeigt

Abbildung 1 das Kochgefäß mit einem Teil seines Steigerohres und der Brause in perspektivischer Darstellung

Abbildung 2 die Heisvorrichtung, bestehend aus einer flachen Tauchsiederschleife» sowie das mit -ih-r verbundene Thermo statrohr und einen Teil des

Thermostaten, wobei diese Teile an dem Deckel für das Kochgefäß angebracht sirvl, gleichfalls in perspektivischer B.._rs teilung

Abbildung 3 einen Teil der Kaffeemaschine in ·

Seitenansicht, wobei das Gehäuse teilweise im Schnitt dargestellt \

ist

Abbildung 4- die thermostatisch geregelte, die 1

Stromzuführung zu dem Tauchsieder \

schließende oder unterbrechende \ Schaltvorrichtung in Seitenansicht

im Schnitt. ;

In einem flachen, vorzugsweise in seiner Grundform rechteckigen Gehäuse 'i ist ein K_Qchgefäß 2 angebracht, das über eine Rohrleitung 3, die auch aus ] einem Schlauch bestehen kann, mit einem Wasserbehälter 4- in Verbindung steht. Die Rohrleitung 3 beginnt am Boden des Wasserbehälters 4- und über ihr ist ein Ventil 5 angeordnet, welches bewirkt, ; daß das Wasser 6 zwar in die Rohrleitung 3 fließen, aber nicht aus dieser in den Wasserbehälter ^l\- zurücktreten kann. Von dem Kochgefäß 2 geht ein Steigerohr 7 aus, das den Deckel 8" des Wasserbehälters 4-durchdringt und dann, um 90 abgebogen, in einer Brause 9 endet unter der sich eine in den Abbildungen nicht dargestellte Filtervorrichtung und eine Kanne für den fertigen Kaffee befinden. Der Innenraum 10 des Kochgefäßes 2, das an sich völlig geschlossen ist, wird an seinem offenen Ende durch einen Deckel 11 abgeschlossen, der auf dem Rand i2 des Kochgefäßes 2 aufliegt und dieses hermetisch gegen außen abdichtet.

Cl* »ft ·*»»

Mit dem Deckel 11, fest und ab."' '-ntend verbunden, ist der Tauchsieder 13» dessen Heizs-^¹ age flach gelegt und dem Innenraum 10 dea Kochgefäßes 2 angepaßt ist. Die Heizschlange des Tauchsieders 13 ragt bei aufgesetztem Deckel 11 in den Innenraum 10 des Kochgefäßes 2 hinein, während die Enden 14 der Heizschlange des Tauchsieders 13 aus dem Deckel 11 hervorragen und in an sioh bekannter Weise mit Drähten zur Stromzuführung verbunden sind. Mit dem Tauchsieder 13 ist ein Thermostatrohr 15 fest durch Lötung verbunden, wodurch zwischen beiden Teilen eine gute Wärmeleitung gewährleistet ist. Dieses Thermostatrohr 15 ist gleichfalls fest und dicht mit dem Deckel 11 verbunden, aus dessen Außenseite es herausragt. Das eine Ende 16 des Thermostatrohres ist geschlossen, während sein anderes Ende, das offen ist, in eine Mulde 17 mündet, die durch eine Membrane 18 abgeschlossen ist, wobei der Rand der Membrane 18 durch den Rand einer Kapsel 19 gehalten v/ird. Über der Membrane 18 liegt ein Stößelstift 20, der an seinem unteren Ende mit einem Flansch versehen ist, gegen den die Feder 21 drückt, die sich an ihrem entgegengesetzten Ende gegen den Boden der Kapsel 19 abstützt. Die genannten Teile werden durch Schrauben 22 zusammengehalten, die durch ein Halteteil 23 hindurchgeführt sind und in den Rand der Mulde 17 schrauben. An dem Halteteil 23, ist, isoliert, eine Blattfeder 24 an dem Punkt 25 angebracht, deren bewegbares Ende mit einem Kontakt 26 versehen ist, der mit einem Kontakt 27 ausammenarbeitet. Ein Dauermagnet 28, der unterhalb der Blattfeder 24 angeordnet ist, bewirkt eine ruckweise Trennung der Kontakte 26 und 27.

ltt ·· · I I »

• ■ · ■ ·

1 ■ t »

ti » »

III ill*·

Das \V\sc3r 6 fließt in Richtung des Pfeils 29 dux^ch das "Venbril 5 der Rohrleitung 3 und somit dem Kochge_ ' «.-■ zu. Entsteht Druck in der Rohrleitung 3₃ so ^ dieser nicht in Richtung des Pfeiles 50 wirL. i, weil das Ventil 5 dies verhindert. In dem Steigerohr 7 bewegt sich das kochende Wasser in Richtung des Pfeils 5^· Die Blattfeder 24 bewegt sich bei nach unten gehenden Stößelstift 20 in Richtung des Pfeiles 52 undj wenn der Stößelstift nach οcen geht, in Rieh „eng des Pfeiles 33- Entsteht Druck in dem Thermostatrohr i5» so wirkt dieser in Richtung des Pfeiles 34. Über einem Durchbruch in der oberen Fläche des Gehäuses 1 liegt eine Metallplatte 35·

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der feuerung ist folgende:

Bei dem Ausführungsbeispiel in Bezug auf eine Kaffeemaschine befindet sich in dem Vorratsv.asserbehälter derselben Wasser. Dieses fließt durch eine Rohrleitung 3 bezeihungsweise eine Schlauchleitung oder irgendeine andere Zuleitung zu dem Kochgefäß 2, in dem sich die Heizschlange des Tauchsieders 15 befindet. Das Kochgefäß 2 ist ein vollständig geschlossener Raun, der nur an seinem Deckel S eine öffnung für die Rohrleitung 5 und an seiner oberen Fläche eine öffnung für ein ^teigerohr 7 aufv/cist.

Hach Einschalten des Stromes erhitzt sich der Tauchsieder Ί3 und somit auch das ihn umgebende Wasser in dem Kochgefäß 2, bis es Kochtemperatur erreicht hat. Durch den dann entstehenden Dampfdruck steigt das Wasser in das Steigrohr 7 und läuft v/eiter, bis es aus einer nach unten gerichteten Brause 9 austritt und in einen bekannten mit einem Filter ausgelegten

und Kaffeemehl gefüllten. Trichter gelangt, der auf einer Kaffeekanne oder einem anderen beliebigen Gefäß steht. Damit das Wasser in das Steigrohr 7 gelangen kann und nicht wieder in den Wasserbehälter 4 zurückgedrückt wird, befindet sich am Boden des Wasserbehälters 4 or*er in der Nähe des Bodens ein Ventil 5» das so arbeitet, daß es zwar das Wasser aus dem Wasserbehälter 4 in das Kochgefäß 2 laufen läßt, aber verhindert, daß es in den Wasserbehälter zurückgedrückt wird. Wenn das Wasser in dem Kochgefäß 2, in dem sich der Tauchsieder 13 befindet, soweit abgesunken ist, daß sein Spiegel unterhalb des unteren Endes des Steigrohres 7 gefallen ist, befindet sich nur noch ein Rest von Dampf in dem Steigrohr 7 und das sich in dem Wasserbehälter 4 befindende Wasser läuft durch das Ventil 5 unter Überwindung des restlichen Dampfdruckes in das Kochgefäß ?. r^

Während dieses gesamten Kochvorganges tritt die neuerungsgemäße Abschaltvorrichtung nicht in Tätigkeit. Erst wenn überhaupt kein Wasser mehr in dem Kochgefäß 2 vorhanden ist, wird der Tauchsieder 13 sehr heiß und nimmt eine Temparatur an, die oberhalb der Kochtem#peratur von Wasser liegt, Dieses bewirkt, daß das Thermostatrohr 15» das mit dem tauchsieder 13» beispielsweise durch Lötung, eng wärmeleitend verbunden ist, stark aufgeMzt wmrd und daß sich die ir dem Thermostatorhr 15 befindende Flüssigkeit ausdehnt und auf die Membrane 18 drückt, die gas- und flüssigkeitsdicht das Ende des Thermostatorhres 15 abschließt. Der Druck auf die Membrane 18 bewirkt, daß diese den Stößelstift 20 entgegen der Feder 21 bewegt, der seinerseits wieder die Blattfeder 24 bewegt, wodurch sich die Kontakte 26 und 27 voneinander trennen, was zu einer Unterbrechung des Stromkreises führt und wodurch der Tauchsieder 13 also

stromlos wird und sich abkühlen kann.

Die Vorteile der neuerungsgemäßen Abschaltvorrichtung liegen in erster Linie darin, daß eine Überhitzung und damit Zerstörung eines in einem Gerät eingebauten Tauchsieders, der nicht sichtbar ist, mit Sicherheit vermieden wird. Wird beispielsweise als Flüssigkeitsfüllung für das Thermostatrohr Wasser verwendet, so schaltet die Abschaltvorrichtung bereits bei einer Außentemperatur von 115° C ab. Ein weiterer Vorteil der neuerungsgemüßon Vorrichtung liegt bei Anv/endung einer Kaffeemaschine darin, daß diese ohne jede Beaufsichtigung arbeiten kann, bis der Wacservorrat im Wasserbehälter verbraucht ist oder dieser durch eine andere Vorrichtung, die nicht Gegenstand der vorliegenden Neuerung ist, abgesperrt wird. Es ist von wesentlichem Vorteil, daß niemals eine Überhitzung eintreten kann, die ja nicht nur den Tauchsieder sondern auch das gesamte Gerät, das in vielen Fällen aus Kunststoffen besteht, zerstören würde. Schließlich ist es von Vorteil, daß die neuerungsgemäße Vorrichtung in Bezug auf ihren Raumbedarf sehr klein ist und sich leicht den jeweils gegebenen Verhältnissen anpassen läßt.

Die Neuerung beschränkt sich nicht auf das in den Abbildungen dargestellte Ausführungsbeispiel ihrer Benutzung an einer Kaffeemaschine. Sie ist für alle Geräte brauchbar, bei denen Tauchsieder verwendet werden, die in diese eingebaut sind. Wesentlich ist immer nur, daß das Thermostatrohr in enger wärmeleitender Verbindung mit dem jeweiligen Tauchsieder steht.

Claims (1)

1. I I I I I > Patentanwalt 111 I_nI I (111 I
   Il Il til III
   Il Il I I · » Sigurd Gronovv 1 Berlin 44 Elsensir. BI₁ T₈! B ^ '.S c5 <E> δ! ΰ c1> j - - jiltrolüd E. Schmidt & Co. ^ - ienscheid/Westf.

   Straße

   Schutzansprüche:

   '.) Abschaltvorrichtung für elektrisch betriebene Tauchsieder, vorzugsweiser solcher, die in Wärmegeräten, beispielsweise Kaffeemaschinen, eingebaut sind, wobei die Abschaltvorrichtung aus einem mit einem flüssigen Medium gefi.llten Thermostatrohr mit einem mit diesem verbundenen Schaltmechanismus besteht, der die Stromzuführung zu. dem Tauchsieder bei entsprechender Änderung der Temperatur desselben unterbricht oder einschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstück des Thermostatrohres (15) mit einem Teil der Heizschlange des Tauchsieders (13) fest und wärmeleitend, vorzugsweise durch Lotung, verbunden ist und innerhalb eines Kochgefäßes (2) liegt, während ein anderes Teilstück des Thermostatrohres (15) aus dem Decke] (11) des Kochgefäßes (2), mit dem es fest und dichtend verbunden ist, herausragt und mit einem Schaltmechanismus verbunden ist.

   2) Abschaltvorrichtung nach Anspruch '., dadurch gekennzeichnet, daß das sich außerhalb des Deckels (11) befindende Teilstück des Thermostatrohres (15) in eine flache Mulde ('.7) mündet, die mit einer Membrane ('ib) dicht verbunden ist, wobei diese Membrane (15), entgegen der Wirkung einer Feder (21), auf einen Stößelstift (20) wirkt.

   5) Abschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelstift (20) auf eine Blattfeder (24) wirkt, die an ihrem einen Ende festgelegt ist und deren anderes Ende mit einem Kontakt (26) versehen ist, dem ein zweiter, feststehender Kor takt (27) gegenüberstellt, tmd daß, unterhalb der Blattfeder (24), ein Dauermagnet (28) angeordnet ist.

   4-) Abschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchsieder (13) mitsamt dem Thermostatrohr (15) und das Kochgefäß (2) mit seinem Deckel (11) ein zusammenhängendes Ganzes bilden und annähernd waagerecht innerhalb eines flachen Gehäuses (1) derart angeordnet sind, daß die Stirnseite des Kochgefäßes (2), die dessen Deckel (11) gegenüberliegt, sich unterhalt *>\η.*τ Metallplatte (35) befindet, die mit den» Kochgefäß (2) und somit mit dem Tauchsieder (13), direkt oder indirekt, in wärmeleitender Verbindung steht.