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Membranschalter für elektrische Durchlauferhitzer Die Erfindung betrifft einen Membranschalter für elektrische Durchlauferhitzer mit einem sich auf der Membran abstützenden Übertragungsglied, das einen elektrischen Schalter zur Ein- und Ausschaltung der Heizleistung betätigt. Bei derartigen Membranschaltern kommt es darauf an, das bewegliche Übertragungsglied abdichtend aus dem mit Wasser gefüllten Membranschaltergehäuse herauszuführen. Es sind Anordnungen bekannt, bei denen als Übertragungsglied ein durch eine Stopfbuchse abgedichteter, axial beweglicher Stössel dient. Selbst wenn die Stösseloberfläche feinstbearbeitet ist, entsteht in der Stopfbuchse eine erhebliche Reibung, durch die der Membranschalter unempfindlich wird.
Ausserdem erfordert eine solche Stopfbuchsendichtung bei längerer Betriebsdauer eine Überwachung und Nachstellung, da sie erfahrungsgemäss mit der Zeit undicht wird.
Es ist ferner eine stopfbuchsenlose Abdichtung eines im Membranschaltergehäuse drehbar gelagerten Übertragungshebels bekannt, bei der die Abdichtung durch ein einerseits auf einen Bund des Membranschaltergehäuses, anderseits auf einem Bund der Welle des Übertragungsgliedes aufgeschobenes elastisches Röhrchen aus Kunststoff oder Gummi erfolgt. Dieses Röhrchen wird bei der Bewegung des Übertragungsgliedes auf Torsion beansprucht. Ein solches, drehbar gelagertes Übertragungsglied lässt sich jedoch häufig wegen Raummangel nicht unterbringen, da mit einer solchen Lagerung des Übertragungsgliedes zwangsläufig eine erhebliche Vergrösserung des Membranschaltergehäuses verbunden ist.
Ausserdem erfordert eine solche Anordnung ein mehrteiliges und daher in der Herstellung verhältnismässig teures Übertragungsglied mit an der Welle zu befestigenden Nocken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Membranschalter mit Hilfe eines solchen elastischen Röhrchens eine einfache und sicher abgedichtete Durchführung eines einfachen Übertragungsgliedes ohne Vergrösserung des Membranschaltergehäuses zu ermöglichen. Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Übertragungsglied als ein parallel zur Membranfläche liegender Hebel ausgebildet ist und das auf Biegung beanspruchte Kunststoffröhrchen eine gelenkartige Verbindung zwischen dem Übertragungsglied und dem Membranschaltergehäuse bildet. Es wird hier durch die Ausnutzung der Biegeelastizität des abdichtenden Röhrchens eine metallische Lagerung des Übertragungsgliedes und die damit verbundenen Aufwendungen an Raum und Herstellungskosten vermieden. Ausserdem wird die Montage des Membranschalters wesentlich vereinfacht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 - 3 näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 einen Durchlauferhitzer mit Membranschalter im Seitenriss geschnitten nach Li-
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Bei dem in Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an einem aus isolierendem Kunststoff hergestellten Grundkörper 1 zwei durch eine Isolierbrücke 2 mechanisch miteinander verbundene Kontaktfedern 3, 3' befestigt.
Die Kontaktfedern 3, 3' haben das Bestreben auf Grund ihrer Eigenfederung mit Gegenkontakten 4, 4', die ebenfalls am Grundkörper l befestigt sind, einen Kontaktschluss herzustellen. Daran werden sie jedoch zunächst durch das Übertragungsglied 5 eines Membranschalters 6 gehindert, das kraftschlüssig auf der Isolierbrücke 2 aufliegt.
Das Gehäuse 6'des Membranschalters 6 ist dosenförmig ausgebildet und liegt mit einem Abdichtring 6"auf einer Fläche des Grundkörpers 1 auf. Durch eine steife, vorgeprägte Metallmembran 7 werden
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zwei'Membrankammern 8, 9 abgeteilt, von denen die eine (8) zwischen dem Grundkörper 1 und der Membran 7 und die andere19) zwischen der Membran 7 und dem Membranschaltergehäuse 6'liegt. Die Membrankammer 9 ist über einen Kanal 10 an eine Einlassbohrung 11 des Grundkörpers 1 angeschlossen, so dass in der Membrankammer 9 der ungedrosselte Druck des einströmenden Kaltwasser wirksam ist.
Die Membrankammer 8 dagegen ist durch einen Kanal 12 an die Auslassleitung 13 des Grundkörpers 1 angeschlossen. Durch eine Drosselschraube 14, die das durch den Grundkörper 1 strömende Wasser drosselt, wird beim Durchlauf des Wassers eine dynamische Druckdifferenz erzeugt, d. h., in der Membrankammer 8 wird während des Durchlaufes ein geringerer Druck wirksam als in der Membrankammer 9. Die Folge davon ist, dass die ursprünglich nach oben gewölbte Membran 7 unter dem Einfluss des Überdruckes in der Membrankammer 9 sich sprunghaft nach oben durchwölbt, sobald Wasser durch den Grundkörper 1 beim Öffnen eines Zapfventils strömt. Bei geschlossenem Zapfventil ist naturgemäss ein Druckausgleich in den Membrankammern 8 und 9 vorhanden, bei dem die Membran 7 unter Eigenfederung nach oben gewölbt ist.
An der Membran 7 stützt sich das Kopfstück 15 des Übertragungsgliedes 5 ab. Ein flexibles Kunststoffröhrchen 16 ist einerseits über einen Bund dieses Kopfstückes 15, anderseits über eine Buchse 17 gezogen, die in die Wandung des Membranschaltergehäuses 6'eingesetzt ist. Dieses zur abdichtenden Durchführung des Übertragungsgliedes 5 dienende Kunststoffröhrchen 16 stellt zugleich eine Gelenkverbindung zwischen Übertragungsglied 5 und Membranschaltergehäuse 6'her. Durch den Federdruck der Kontaktfedern 3, 3' wird das Kopfstück 15 des Übertragungsgliedes 5 ständig an der Membran 7 in Anlage gehalten.
Sobald bei Wasserdurchfluss die Membran 7 in die obere Endlage springt, kann das Übertragungsglied 5, 15 folgen, so dass die Kontaktfedern 3, 3' unter dem Einfluss ihrer Eigenfederung den Kon- taktschluss mit den Gegenkontakten 4, 4', 4"herstellen können, wodurch dieHeizleistung desGerätes eingeschaltet wird. Der Kontaktdruck zwischen den Kontaktfedern 3, 3' undihrenGegenkontakten 4, 4' ist unabhängig von etwaigen, während des Betriebes auftretenden Druckschwankungen im Wasserteil.
Man kann durch eine Handhabe 18, die auf die Isolierbrücke 2 wirkt, die Kontaktfedern 3, 3' in der Ausschaltstellung verriegeln, wenn man auch beim Ansprechen des Membranschalters 6 eine Einschaltung der Heizleistung verhindern will, um z. B. kaltes Wasser zapfen zu können. Bei verriegelter Isolerbrücke 2 können die Membran 7 und das Übertragungsglied 5, 15 ihre Schaltbewegungen beim Durchlauf des Wassers ausführen, ohne durch die Verriegelung der Schaltfedern 3, 3' behindert zu werden.
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Membrane switch for electric water heaters The invention relates to a membrane switch for electric water heaters with a transmission element which is supported on the membrane and which actuates an electric switch for switching the heating power on and off. In membrane switches of this type, it is important to lead the movable transmission element out of the water-filled membrane switch housing in a sealing manner. Arrangements are known in which an axially movable plunger sealed by a stuffing box serves as the transmission member. Even if the plunger surface is finely machined, there is considerable friction in the stuffing box, which makes the membrane switch insensitive.
In addition, such a stuffing box seal requires monitoring and readjustment for longer periods of operation, since experience shows that it leaks over time.
There is also known a glandless seal of a transmission lever rotatably mounted in the membrane switch housing, in which the seal is achieved by an elastic tube made of plastic or rubber, which is pushed onto a collar of the membrane switch housing on the one hand and on a collar of the shaft of the transmission member on the other. This tube is subjected to torsion when the transmission link moves. Such a rotatably mounted transmission element can often not be accommodated because of a lack of space, since such a mounting of the transmission element inevitably involves a considerable increase in the size of the membrane switch housing.
In addition, such an arrangement requires a multi-part and therefore relatively expensive to manufacture transmission member with cams to be attached to the shaft.
The invention is based on the object of enabling a simple and reliably sealed passage of a simple transmission member without enlarging the membrane switch housing in a membrane switch with the aid of such an elastic tube. This is achieved according to the invention in that the transmission member is designed as a lever lying parallel to the membrane surface and the plastic tube subjected to bending forms a hinge-like connection between the transmission member and the membrane switch housing. By utilizing the flexural elasticity of the sealing tube, a metallic mounting of the transmission element and the associated expenditure on space and manufacturing costs are avoided. In addition, the assembly of the membrane switch is significantly simplified.
An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to FIGS. 1-3.
1 shows a water heater with a membrane switch in a side elevation cut according to Li
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In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1-3, two contact springs 3, 3 'mechanically connected to one another by an insulating bridge 2 are attached to a base body 1 made of insulating plastic.
The contact springs 3, 3 'endeavor to establish a contact connection due to their inherent resilience with counter-contacts 4, 4', which are also attached to the base body 1. However, they are initially prevented from doing so by the transmission element 5 of a membrane switch 6 which rests on the insulating bridge 2 in a force-locking manner.
The housing 6 ′ of the membrane switch 6 is box-shaped and rests with a sealing ring 6 ″ on a surface of the base body 1. By means of a rigid, pre-embossed metal membrane 7
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two 'membrane chambers 8, 9, of which one (8) lies between the base body 1 and the membrane 7 and the other 19) between the membrane 7 and the membrane switch housing 6'. The membrane chamber 9 is connected to an inlet bore 11 of the base body 1 via a channel 10, so that the unthrottled pressure of the inflowing cold water is effective in the membrane chamber 9.
The membrane chamber 8, on the other hand, is connected to the outlet line 13 of the base body 1 through a channel 12. A throttle screw 14, which throttles the water flowing through the base body 1, generates a dynamic pressure difference when the water passes through, i.e. That is, a lower pressure is effective in the diaphragm chamber 8 during the passage than in the diaphragm chamber 9. The consequence of this is that the diaphragm 7, which was originally arched upwards, suddenly arches upwards under the influence of the excess pressure in the diaphragm chamber 9 as soon as Water flows through the base body 1 when a nozzle is opened. When the nozzle is closed, there is naturally a pressure equalization in the diaphragm chambers 8 and 9, in which the diaphragm 7 is arched upwards with its own resilience.
The head piece 15 of the transmission member 5 is supported on the membrane 7. A flexible plastic tube 16 is drawn on the one hand over a collar of this head piece 15, on the other hand over a socket 17 which is inserted into the wall of the membrane switch housing 6 '. This plastic tube 16, which serves for the sealing passage of the transmission element 5, also provides an articulated connection between the transmission element 5 and the membrane switch housing 6 ′. By the spring pressure of the contact springs 3, 3 ', the head piece 15 of the transmission member 5 is kept in contact with the membrane 7 at all times.
As soon as the membrane 7 jumps into the upper end position when the water flows through, the transmission element 5, 15 can follow, so that the contact springs 3, 3 'can establish contact with the mating contacts 4, 4', 4 "under the influence of their own resilience, The contact pressure between the contact springs 3, 3 'and their mating contacts 4, 4' is independent of any pressure fluctuations occurring in the water section during operation.
You can by a handle 18, which acts on the insulating bridge 2, the contact springs 3, 3 'lock in the off position, if you want to prevent switching on the heating power when the membrane switch 6 responds, to z. B. to be able to tap cold water. When the isolator bridge 2 is locked, the membrane 7 and the transmission element 5, 15 can perform their switching movements as the water passes through without being hindered by the locking of the switching springs 3, 3 '.