EP0281995A2 - Elektrischer Durchlauferhitzer - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electric instantaneous water heater according to the preamble of patent claim 1.
- an electric instantaneous water heater of this type is known, in which the heating circuit is closed with the initiation of the tapping process via a multi-pole operating switch contact device controlled by a water switch.
- the multi-pole switch contact device consists of a triple snap spring contact arrangement which is actuated via a lever system which is operatively connected to the water switch.
- a safety switching device for a water heater of the aforementioned type is known from DE-B-15 40 906 and DE-B-22 58 850.
- the operating switch contact device and the safety switching device are two completely separate structural units or components of the instantaneous water heater, which require a corresponding outlay in terms of production and in the use of materials and time in final assembly.
- the invention has for its object to reduce the effort outlined above and to provide a structurally simplified switching device for a water heater of the type mentioned.
- Fig. 1 of the drawing denotes the indicated differential pressure socket of a so-called water switch, not shown, which can be connected to the cold water supply line of an electrically heated water heater for three-phase connection.
- a lifting diaphragm which is raised by the differential pressure when water is drawn off and which raises or pushes a switching plunger 2.
- the shift plunger 2 works together with a lever system 3, which consists of a pivotably mounted angle lever 4 and three pivotable, multi-arm shift levers 5.
- Each of the shift levers 5 works together with a contacted snap spring 6 and holds when the Water heater whose contact 7 in the open position.
- the contacted snap spring 6 is part of a U-shaped one-piece snap spring contact arrangement 8, the other contacted snap spring 9 is held with its contact 10 by the lever arm 11 of a further lever system 12 during normal operation in the circuit closed position.
- the lever system 12 is also pivotally mounted and is latched to a two-armed lever 14 held under the action of a spring element 13.
- One arm 14 ⁇ of the two-armed lever 14 works with an electric magnet 15 of a safety switching device which can be placed at an excess temperature, while the other arm 14 ⁇ is influenced by an occurrence of overpressure in the flow system of the flow heater, which is responsive to the overpressure safety device 16.
- the snap spring contact arrangement 8, of which three are required in a water heater with three-phase connection, are held on an insulating support 17 and separated from one another by intermediate webs 18, 18 18.
- the two U-legs of the snap or spring contact arrangement 8, of which one 6 carries the movable contact 7 of the operating switch contact device, the other 9 carries the movable contact 10 of the safety switching device, are connected to one another by a flat web 19.
- the contact arrangement 8 is fixed and fastened to the insulating support 17 with the flat web 19.
- the insulating support 17 practically represents the connecting part between the operating switch contact device on the one hand and the safety switching device on the other.
- the U-shaped contact arrangement 8 In the manufacture of the U-shaped contact arrangement 8 from a rolled metal strip, it is particularly expedient that its snap or spring springs placed or running transversely to the rolling device of the metal strip . be formed. As a result, the relaxation behavior (flexural fatigue strength) that works better in this direction is used.
- the described device works as follows: With a corresponding water flow rate, the lifting diaphragm in the differential pressure cell 1 is raised accordingly by the dynamic pressure that occurs, and the switching plunger 2 is thus brought upwards. The movement of the switching plunger 2 is on the angle lever 4 transmitted, which thereby pivoted about its pivot point and thereby also pivoted the shift lever 5 held in operative connection with it about its pivot point. The contacted snap spring 6 of the contact arrangement 8 is relieved and goes into the closed position with the stationary counter contact 7 ⁇ . The heating circuit for the instantaneous water heater is closed.
- the two-armed lever 14 of the safety switching device is actuated either by the electro-magnet 15 receiving voltage at excess temperature, which triggers the lever system 12 holding the movable contact 10 ⁇ in the closed position and the snap spring 9 with its contact 10 abruptly in the contact open position snaps or jumps.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen elektrischen Durchlauferhitzer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der DE-B-1 179 314 ist ein elektrischer Durchlauferhitzer dieser Art bekannt, bei dem über eine von einem Wasserschalter gesteuerte mehrpolige Betriebsschaltkontakteinrichtung der Heizstromkreis mit Einleiten des Zapfvorganges geschlossen wird. Die mehrpolige Schaltkontakteinrichtung besteht aus einer dreifachen Schnappfeder-Kontaktanordnung, die über ein mit dem Wasserschalter in Wirkverbindung stehendes Hebelsystem betätigt wird.
- Eine Sicherheitsschalteinrichtung für einen Durchlauferhitzer der vorgenannten Art ist aus der DE-B-15 40 906 bzw. DE-B-22 58 850 bekannt.
- Bei der Betriebsschaltkontakteinrichtung und der Sicherheitsschalteinrichtung handelt es sich um zwei völlig separate Baueinheiten bzw. Bestandteile des Durchlauferhitzers, die einen entsprechenden Aufwand in der Herstellung sowie im Materialeinsatz und Zeitaufwand in der Endmontage erfordern.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend aufgezeigten Aufwand zu reduzieren und eine konstruktiv vereinfachte Schalteinrichtung für einen Durchlauferhitzer der eingangs genannten Art zu schaffen.
- Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 zu entnehmen. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind in der kompakten und raumsparenden Ausbildung der Schalteinrichtung zu sehen, in der zwei Schaltfunktionen (normale Leistungsschaltung und Leistungstrennschaltung im Störfall) integriert sind.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand dieser nachfolgend näher beschrieben.
- Es zeigen:
- Fig. 1 eine kombinierte Betriebsschaltkontakt- und Sicherheitsschalteinrichtung
- Fig. 2 eine Ausschnittansicht aus der Sicherheitsschalteinrichtung nach Fig. 1,
- Fig. 3a und 3b in vergrößerter Einzeldarstellung die Doppelkontaktschnapp- bzw. Sprungfeder der Kombinationsschalteinrichtung.
- In Fig. 1 der Zeichnung ist mit 1 die angedeutete Differenzdruckdose eines nicht weiter dargestellten sogenannten Wasserschalters bezeichnet, die an die Kaltwasserzuführungsleitung eines elektrisch beheizten Durchlauferhitzers für Drehstromanschluß anschließbar ist. Im Inneren der Differenzdruckdose befindet sich eine Hubmembrane, die beim Zapfen von Wasser durch den Differenzdruck angehoben wird und einen Schaltstößel 2 anhebt bzw. hochdrückt. Der Schaltstößel 2 arbeitet mit einem Hebelsystem 3 zusammen, das aus einem schwenkbar gelagerten Winkelhebel 4 sowie drei schwenkbaren, mehrarmigen Schalthebeln 5 besteht. Jeder der Schalthebel 5 arbeitet mit einer kontaktierten Schnappfeder 6 zusammen und hält bei Betriebsruhe des Durchlauferhitzers deren Kontakt 7 in Offenstellung. Die kontaktierte Schnappfeder 6 ist Teil einer U-förmigen einstückigen Schnappfeder-Kontaktanordnung 8, deren andere kontaktierte Schnappfeder 9 mit ihrem Kontakt 10 durch den Hebelarm 11 eines weiteren Hebelsystems 12 bei normalem Betriebsablauf in Stromkreis-Schließstellung gehalten wird. Das Hebelsystem 12 ist ebenfalls schwenkbar gelagert und ist mit einem unter der Einwirkung eines Federelementes 13 gehaltenen zweiarmigen Hebels 14 verklinkt. Der eine Arm 14ʹ des zweiarmigen Hebels 14 arbeitet mit einem bei Übertemperatur an Spannung legbaren Elektro-Magneten 15 einer Sicherheitsschalteinrichtung zusammen, während dessen anderer Arm 14ʺ von einem Auftreten eines Überdruckes im Durchlaufsystem des Durchlauferhitzers ansprechenden Überdrucksicherung 16 beeinflußt wird.
- Die Schnappfeder-Kontaktanordnung 8, von der bei einem Durchlauferhitzer mit Drehstromanschluß drei erforderlich sind, sind an einem Isolierträger 17 gehaltert und durch Zwischenstege 18, 18ʹ voneinander getrennt. Die beiden U-Schenkel der Schnapp- bzw. Sprungfederkontaktanordnung 8, von der die eine 6 den beweglichen Kontakt 7 der Betriebsschaltkontakteinrichtung der andere 9 den beweglichen Kontakt 10 der Sicherheitsschalteinrichtung trägt, sind durch einen flächigen Steg 19 miteinander verbunden. Mit dem flächigen Steg 19 ist die Kontaktanordnung 8 an dem Isolierträger 17 fixiert und befestigt. Der Isolierträger 17 stellt praktisch das Verbindungsteil zwischen der Betriebsschaltkontakteinrichtung einerseits und der Sicherheitsschalteinrichtung andererseits dar. Bei der Herstellung der U-förmigen Kontaktanordnung 8 aus einem gewalzten Metallband ist es besonders zweckmäßig, daß deren Schnapp- bzw. Sprungfedern quer zur Walzeinrichtung des Metallbandes verlaufend gelegt bzw. ausgebildet werden. Dadurch wird das in dieser Richtung besser wirkende Relaxationsverhalten (Biegewechselfestigkeit) genutzt.
- Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Bei einer entsprechenden Wasserdurchflußmenge wird durch den dabei auftretenden Staudruck die Hubmembrane in der Differenzdruckdose 1 entsprechend angehoben und damit auch der Schaltstößel 2 nach oben gebracht. Die Bewegung des Schaltstößels 2 wird auf den Winkelhebel 4 übertragen, der dadurch um seinen Drehpunkt geschwenkt und dabei den mit ihm in Wirkverbindung gehalterten Schalthebel 5 ebenfalls um seinen Drehpunkt verschwenkt. Die kontaktierte Schnappfeder 6 der Kontaktanordnung 8 wird entlastet und geht in Schließstellung mit dem ortsfesten Gegenkontakt 7ʹ. Der Heizstromkreis für den Durchlauferhitzer ist geschlossen. Bei einem Störungs- bzw. Katastrophenfall wird der zweiarmige Hebel 14 der Sicherheitsschalteinrichtung entweder durch den bei Übertemperatur Spannung erhaltenden Elektro-Magenten 15 betätigt, wodurch das den beweglichen Kontakt 10ʹ in Schließstellung haltende Hebelsystem 12 ausgelöst wird und die Schnappfeder 9 mit ihrem Kontakt 10 schlagartig in die Kontakt-Offenstellung schnappt bzw. springt.
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