Vorrichtung zur Steuerung der Füllung und Entleerung eines Flüssigkeitsbehälters mit Steuerelektroden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steue rung der Füllung und Entleerung eines Flüssigkeits behälters, insbesondere des elektrisch beheizbaren Frischwasserkessels einer Frischwasserkaffeemaschine, der sich bei Erreichung einer bestimmten Wassertempe ratur selbsttätig entleert und mit Steuerelektroden ver sehen ist, die in einem Steuerstromkreis liegen,
der über ein Relais einen im Heizstromkreis liegenden Schalter steuert.
Im Patent Nr. 389 926 ist eine Vorrichtung be schrieben, die zur Steuerung der Füllung der Vorrats behälter von Kaffeemaschinen geeignet ist. Diese Vor richtung weist zwei voneinander unabhängige Strom kreise auf, nämlich einen die Steuerelektrode bzw. -elektroden enthaltenden Steuerstromkreis und einen Hauptstromkreis, der von dem Steuerstromkreis ge steuert wird.
In dem Hauptstromkreis liegt ein von Hand einschaltbarer Schalter mit einem Schalthebel, der in der Schliessstellung des Schalters entgegen der Wirkung einer Rückführkraft, z. B. einer Federkraft, von dem Sperranker eines Zugmagneten arretierbar ist, welcher in dem Steuerstromkreis liegt, der durch die im Flüssigkeitsbehälter oder in einem mit letzterem kommunizierenden Flüssigkeitsstandrohr angeordneten Steuerelektroden geschlossen wird, dessen Strom den Zugmagneten erregt.
Als Schalter wird vorzugsweise ein Mikroschalter verwendet, dessen Schalthebel von Hand in die Schliessstellung gebracht wird, in der er durch eine Nase des Sperrankers festgehalten wird.
Es wurde nun gefunden, dass eine Steuerungsvor richtung mit Haupt- und Steuerstromkreis, Mikroschal ter mit Sperranker und Magnetspule analog der im an geführten Patent beschriebenen Vorrichtung so aus geschaltet werden kann, dass sie mit besonderem Vorteil auch bei beheizbaren Flüssigkeitsbehältern verwendbar ist, und zwar insbesondere bei elektrisch beheizten Kesseln von Frischwasserkaffeemaschinen mit Steuer- und Heizstromkreis.
Erfindungsgemäss ist die Vorrichtung dadurch ge- kennzeichnet, dass der im Heizstromkreis liegende Schal ter mit einem Schalthebel versehen ist, dessen Sperr organ unter der Wirkung der in dem Steuerstromkreis liegenden Relaisspule bzw. eines entsprechenden Elek tromagneten steht. Dadurch wird erreicht, dass der das elektrische Heizelement des Flüssigkeitsbehälters ent haltende Hauptstromkreis so lange geschlossen bleibt, bis sich die genügend erhitzte Flüssigkeit aus dem Be hälter oder Kessel entleert hat.
Die dann nicht mehr durch die Flüssigkeit überbrückte Elektrodenanordnung unterbricht infolgedessen den Steuerstromkreis, wodurch der Schalthebel des Mikroschalters freigegeben und der Hauptstromkreis ebenfalls unterbrochen wird. Die Er findung wird nachstehend an Hand eines Ausführungs- beispieles beschrieben.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Aus führungsform beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die einzige Figur schematisch im Längsschnitt eine Frischwasserkaffeemaschine mit Steuereinrichtung und Schaltplan.
Die Frischwasserkaffeemaschine ist in der Zeich nung durch einen Wasserkessel 1 angedeutet, dessen Steigrohr 2 durch eine Rohrleitung 3 mit einer Kaffee brühschale 4 verbunden ist. Die Zuführung des Frisch wassers in den Kessel 1 erfolgt über ein nicht näher dargestelltes Zuleitungsrohr über ein Wasserzulauf ventil 5, dessen Verschlusskörper über eine Welle 6 durch ein Handrad 7 betätigt wird.
Im unteren Teil des Wasserkessels 1 ist eine elek trische Heizspirale 8 oder dergleichen angeordnet, die z. B. einen Stromverbrauch von 1,3 bzw. 2,0 kW hat. Die Heizspirale 8 liegt in einem an die Netz-Klemmen K1 und K2 angeschlossenen Stromkreis 9, wobei die Netzspannung 220 bzw. 110 V betragen kann. Der Wasserkessel 1 ist über den Nulleiter 10 geerdet.
In dem Wasserkessel 1 oder in einem mit dem Kesselinneren kommunizierenden Wasserstandglas sind in einer bestimmten Höhe zwei durch einen kleinen Abstand getrennte Elektroden 11 und 12 isoliert und berührungssicher angebracht, welche in einem Steuer stromkreis 13 liegen.
Der Steuerstromkreis 13 ist bei 14 und 15 an den Heizstromkreis 9 angeschlossen, und zwar jeweils über eine Feinsicherung F1 bzw. F2 und einen Schutzwiderstand R1 bzw. R2. Die Fein- sicherungen sind z.
B. für 35 mA bemessen (Wider stand max. 15.52). Ferner liegt in dem Steuerstromkreis 13 eine Relaisspule 16 bzw. ein Elektrozugmagnet. Der Steuerstromkreis kann natürlich auch über einen Trenn trafo am Hauptstromkreis angeschlossen werden.
Der Heizstromkreis 9 kann durch einen elektrischen Schalter, und zwar vorzugsweise durch einen Mikro schalter 17 unterbrochen werden. Der Schaltstift 18 des Mikroschalters 17 kann über einen im Punkt 19 gelagerten bzw. eingespannten Schalthebel 20 mittels eines auf der Handradwelle 6 befestigten Steuernockens 21 betätigt werden.
Der Schalthebel 20 hat an seinem freien Ende einen nach innen eingebogenen Haken 21', der etwas oberhalb des dem Mikroschalter 17 zuge wandten Endes der Relaisspule 16 liegt. Gegenüber dem Haken 21' befindet sich die Nase 22 eines mit der Relaisspule 16 zusammenarbeitenden Sperrankers 23, der bei 24 drehbar oder kippbar gelagert ist. Eine Feder 25 ist bestrebt, den Sperranker 23 von der Relaisspule 16 abzuziehen.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende: Der Mikroschalter 17 befindet sich in der in der Zeichnung gezeigten Lage in seiner Ruhestellung, in welcher der Heizstromkreis 9 unterbrochen ist. Ebenso fliesst im Steuerstromkreis 13 kein Strom, da dieser Stromkreis an den Elektroden 11, 12 unterbrochen ist und vor allen Dingen, weil der Steuerstromkreis erst nach dem Mikroschalter angeschlossen ist. Infolgedessen wird auch der Sperranker 23 durch die Feder 25 in seiner Ruhestellung gehalten.
Um nun heisses Brühwasser zur Bereitung des Kaffeegetränkes zu erzeugen, wird das Handrad 7 ge dreht und dadurch das Wasserzulaufventil 5 geöffnet. Gleichzeitig wird der Schalthebel 20 des Mikroschalters 17 durch den auf der Welle 6 sitzenden Steuernocken 21 herabgedrückt und der Mikroschalter 17 geschlos sen. Damit wird die Heizspirale 8 im Wasserkessel 1 mit Strom gespeist. Das im Kessel 1 ansteigende Wasser überflutet die Elektroden 11, 12 und bewirkt durch die Überbrückung eine Schliessung des Steuerstrom kreises 13.
Dadurch erhält die Relaisspule 16 Spannung und zieht den Sperranker 23 entgegen der Wirkung der Feder 25 an. Nach erfolgter Füllung des Kessels 1 mit der benötigten Frischwassermenge wird das Wasser zulaufventil 5 durch Zurückdrehen des Handrades 7 geschlossen. Obwohl durch die Zurückdrehung der Welle 6 auch der Steuernocken 21 in seine neutrale Stellung zurückgelangt, bleibt der Mikroschalter 17 noch geschlossen, weil der Haken 21' des Schalthebels 20 von der Nase 22 des angezogenen Sperrankers 23 festgehalten wird.
Die Beheizung des Wasserkessels 1 wird fortgesetzt, bis das Wasser über 100 C erhitzt ist und sich ober halb des Wasserspiegels im Kessel ein Überdruck bildet, der das Wasser aus dem Kessel über das Steigrohr 2 durch die Rohrleitung 3 in die Brühschale 4 drückt. In der Brühschale 4, in der sich das Kaffeepulver auf einem Sieb befindet, wird die Kaffeebrühe in der üb lichen Weise hergestellt und läuft aus der Ablauföffnung der Brühschale ab.
Der Wasserspiegel im Kessel 1 ist durch das Heraus drücken des Brühwassers wieder unter das Niveau der beiden Elektroden 11, 12 gesunken. Die Elektroden 11, 12 verlieren ihre leitende Verbindung, und der Steuerstromkreis 13 wird automatisch unterbrochen. Die Relaisspule 16 wird stromlos und gibt den Sperr anker 23 frei, welcher nun durch die Feder 25 in seine Ruhestellung gezogen wird. Dadurch gibt auch die Nase 22 des Sperrankers den Halten 21' des Schalt hebels 20 frei, der Schalthebel 20 hebt sich z.
B. unter der Wirkung einer Feder oder seiner Eigenfederung, und der Mikroschalter 17 wird geöffnet. Dadurch wird der Heizstromkreis 9 unterbrochen und die Heizung 8 des Wasserkessels 1 ausgeschaltet. Damit ist der Ruhe zustand der Einrichtung wieder erreicht.
Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebene und in der Zeich nung schematisch veranschaulichte Ausführungsform, sondern sie umfasst alle Varianten im Rahmen der Er findung. So kann z. B. das Wasserzulaufventil 5 auch selbsttätig gesteuert, insbesondere nach Füllung des Be hälters 1 automatisch geschlossen werden. Anstelle des im Steuerstromkreis verwendeten Elektrodenpaares als Kontaktgeber können ebenso andere Schalteinrichtungen wie Magnetschalter, schwimmerbetätigte Kontakte oder Photozellen verwendet werden.
Auch die Entleerung des Behälters 1 kann auf andere Weise als im Aus- führungsbeispiel beschrieben herbeigeführt werden, ebenso wie sonstige Einzelheiten der Vorrichtung anders ausführbar sind.