Übertemperatursicherung für elektrisch geheizte Warmwasserspeicher Die Erfindung bezieht sich auf eine mit einem Temperaturregler in einem Gehäuse zusammen gebaute übertemperatursicherung für elektrisch ge heizte Warmwasserspeicher. Dieser Temperatur regler ist durch eine von aussen betätigbare, in einem beweglichen Teil des Schaltmechanismus des Tem peraturreglers drehbar gelagerte und durch diesen Teil kraftschlüssig mit dem Fühlersystem des Temperatur reglers gekuppelte Einstellspindel auf die Solltem peratur einstellbar.
In Warmwasserspeichern können z. B. durch Ein stellung einer zu hohen Solltemperatur oder durch Versagen der Schalteinrichtung des Temperatur reglers unzulässig hohe Temperaturen auftreten, wo durch Unfallgefahr infolge Austretens von Heissdampf oder Explosion des Speichers besteht.
Warmwasserspeicher werden deshalb mit Sicher heitsvorrichtungen versehen, die beim Erreichen der höchst zulässigen Temperatur den Heizstromkreis unterbrechen. Diese Sicherheitsvorrichtungen beste hen meistens aus Schmelzlotsicherungen, die in den Heizstromkreis geschaltet sind oder die ein unter Federdruck stehendes Organ in einer Sperrstellung halten, welches Organ nach Durchschmelzen der Sicherung freigegeben wird und dann den Heizstrom kreis unterbricht.
Die Schmelzlotsicherungen weisen aber den Nachteil auf, dass einerseits ihre thermische Kopplung mit dem zu schützenden Objekt, infolge der für sie notwendigen elektrischen Isolation, ver hältnismässig schlecht ist und dass sie anderseits nach jeder Auslösung ersetzt werden müssen. Wenn nun das Durchschmelzen nicht einer eine Reparatur be dingenden Störung zuzuschreiben ist, bedingt das Ersetzen der Sicherung einen störenden Betriebsunter bruch, es sei denn, dass Ersatzsicherungen vorrätig gehalten werden. Es ist auch bekannt, bei Tempera- turreglern statt Schmelzlotsicherungen Schalter als Überhitzungsschutz zu verwenden, welche über ein Hebelwerk durch den Fühler des Temperaturreglers gesteuert werden.
Solche Sicherheitsvorrichtungen er fordern aber eine genaue Justierarbeit zur Einstel lung der Auslösetemperatur und sind in ihrer Wir kung an die Funktion des Temperaturreglers gebunden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine LUbertem- peratursicherung der eingangs erwähnten Art, bei welcher die vorstehend erwähnten Nachteile dadurch umgangen sind, dass eine bei der Auslösetemperatur eine sprungweise Formänderung erfahrende Schnapp scheibe vorgesehen ist, welche einerseits einen in den Heizstromkreis geschalteten überhitzungsschutzschal- ter im Sinne einer Ausschaltung des Heizstromes, be tätigt und anderseits die Einstellspindel nach aussen bewegt,
während ihre Rückstellung in die Ausgangs lage beim Drücken auf die Einstellspindel erfolgt.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, bei spielsweise mit einem Flüssigkeitsthermostaten eines Warmwasserspeichers. Darin bedeutet 1 ein Ge häuse, in dem sich eine Membrane 2 eines Flüssig keitsthermostaten befindet. Der Membraninnenraum steht über ein Rohr 3 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Fühler in Verbindung, der mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt ist. Bei einer Temperatursteigerung des zu überwachenden Me diums dehnt sich die im Temperaturfühler befind liche Flüssigkeit aus und drückt die Membrane 2 nach unten, wobei diese für jede Temperatur des Füh lers eine bestimmte Lage einnimmt.
Auf die Mem brane 2 stützt sich durch Vermittlung einer Pfanne 4 eine eine Scheibe 5 tragende Einstellspindel 6 ab. Diese Einstellspindel ist in einem beweglichen Teil des nicht dargestellten, den Heizstromkreis steuern- den Schaltmechanismus des Temperaturreglers dreh bar gelagert und wird von diesem Teil gegen die Membrane 2 gedrückt, so dass sie kraftschlüssig mit dem Fühlersystem des Temperaturreglers gekuppelt ist. Durch Drehen eines auf der Einstellspindel 6 sitzenden Reglerknopfes 7 wird der Temperatur regler auf die Solltemperatur eingestellt.
In dem Gehäuse 1 befindet sich weiter eine gewölbte Bi metallschnappscheibe 8, die mit ihrem Aussenrand auf einem auf der Membrane 2 liegenden metallischen Ring 9 gelagert und mit einer zentralen Bohrung 10 versehen ist, durch welche die Einstellspindel 6 hin durchragt.
Auf der Bimetallschnappscheibe 8 liegt ein Hebel 11 auf, welcher ebenfalls mit einer Boh rung zur Durchführung der Einstellspindel 6 ver sehen ist und zwei umgebogene Fortsätze 12 und 13 aufweist. Von diesen Fortsätzen stützt sich der Fortsatz 13 gegen einen an dem Gehäuse 1 anliegen den Träger 14 des Schaltmechanismus des Reglers ab, während der Fortsatz 12 mit seinem freien Ende 15 über einen Isolierstift 16 einen überhitzungs- schutzschalter betätigt.
Letzterer besteht aus den Kontaktarmen 17 und 18, welche an der schema tisch dargestellten Schutzkappe 19 angeordnet sind, und ist in Reihe mit dem Thermostatschalter in den nicht gezeigten Heizstromkreis des Warmwasserspei chers geschaltet. Mittels einer Druckfeder 20 wird der Hebel 11 kraftschlüssig mit der Bimetallschnapp- scheibe 8 gekuppelt.
Um den beschriebenen Temperaturregler an einen Warmwasserspeicher zu montieren, ist das Gehäuse 1 mittels an ihm angeschweisster Schnappfedern 21 und 22 an einem eine Rille 23 aufweisenden Gewinde nippel 24 befestigt, welcher in den Boden 25 des Speichers eingeschraubt ist und das den Temperatur fühler schützende Schutzrohr 26 trägt.
Wenn nun in dem Warmwasserspeicher eine un zulässig hohe Temperatur aufzutreten droht, wird die Bimetallschnappscheibe 8 infolge ihrer wärme leitenden metallischen Kopplung mit dem Boden 25 des Speichers mit nur geringer Verzögerung die Auslösetemperatur erreichen, bei der sie ihre Wöl bung schlagartig wechselt. Der Hebel 11 betätigt hier bei den überhitzungsschutzschalter 17, 18, wodurch der Heizstromkreis des Speichers geöffnet wird. Über dies kommt der Hebel<B>11</B> bei diesem Auslösevor- gang mit der auf der Einstellspindel 6 sitzenden Scheibe 5 in Berührung, wodurch die Einstellspindel von der Pfanne 4 abgehoben wird.
Der Reglerknopf 7, welcher bei normalen Betriebsverhältnissen teilweise in der Wand der den Schaltmechanismus des Reglers umgebenden Schutzkappe 19 versenkt ist, ragt da durch weiter nach aussen und zeigt in dieser Weise die aufgetretene Störung an. Die Ausschaltung des Heizstromkreises und die Störungsanzeige durch den herausragenden Reglerknopf findet also bei die ser Ausführung, im Gegensatz zu der eingangs er wähnten, bekannten Vorrichtung, unabhängig von der Funktion des Temperaturreglers statt, so dass der Übertemperaturschutz bei defektem Temperatur regler nicht in Mitleidenschaft gezogen wird.
Sinkt die Temperatur unter die Auslösetemperatur, so springt die Bimetallschnappscheibe nicht selbsttätig in ihre Ausgangslage zurück, sondern muss von Hand durch Drücken auf den Reglerknopf 7 wieder nach oben durchgebogen werden. Hierdurch wird vermie den, dass infolge Störungen auftretende Ausschaltun gen unbemerkt bleiben.
Obwohl die übertemperatursicherung im beschrie benen Ausführungsbeispiel bei einem Temperatur regler verwendet wurde, dessen Fühlersystem mit Flüssigkeit gefüllt ist, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die übertempera- tursicherung kann bei allen Temperaturreglern ver wendet werden, deren Fühlersystem nicht starr mit der Einstellspindel gekuppelt ist, so dass die Möglich keit besteht, die Schnappscheibe durch Drücken auf die Einstellspindel in die Arbeitsstellung zurückzu- bringen.
Die Temperatur, bei der die Bimetallschnapp- scheibe 8 in ihre Ausgangslage zurückgebracht wer den kann, ist durch geeignete Dimensionierung und Gestaltung derselben festzulegen. So kann die Rück stellung bei jeder Temperatur, die niedriger ist als die Auslösetemperatur, ermöglicht werden oder aber die Bimetallschnappscheibe wird derart bemessen, dass sie nur bei Temperaturen zurückgestellt werden kann, die mindestens um einen bestimmten Betrag niedriger sind als die Auslösetemperatur. Obwohl die Anordnung des Temperaturreglers im Boden des Warmwasserspeichers den Vorteil bietet,
dass die Übertemperatursicherung rascher anspricht, weil an dieser Stelle die Temperatur des Warmwasserspei chers infolge Kalkablagerung am höchsten ist, kann der Temperaturregler auch so angebracht werden, dass die Ausschaltung in Abhängigkeit der Fühlertem- peratur erfolgt. In diesem Fall wird statt einer Schnappscheibe aus Bimetall eine nicht temperatur empfindliche, federnde Scheibe verwendet, welche dann unter Einfluss der Membrane 2 zu stehen kommt. Diese Schnappscheibe muss mit ihrem Aussenrand in dem Gehäuse 1 festgeklemmt werden, indem z. B. ein zweiter Ring oberhalb der Schnapp scheibe im Gehäuse 1 befestigt wird.
Die beschrie bene übertemperatursicherung kann mit einer Signali- sierungsvorrichtung versehen werden, welche bei zu hoher Temperatur Signale auslöst.
Overtemperature protection for electrically heated hot water storage tank The invention relates to a built together with a temperature controller in a housing overtemperature protection for electrically heated hot water storage tank. This temperature controller can be adjusted to the desired temperature by an externally actuated setting spindle rotatably mounted in a movable part of the switching mechanism of the Tem perature controller and through this part positively coupled with the sensor system of the temperature controller.
In hot water storage tanks, for. B. by setting a set temperature that is too high or by failure of the switching device of the temperature controller inadmissibly high temperatures occur where there is a risk of accidents due to the escape of hot steam or explosion of the memory.
Hot water storage tanks are therefore provided with safety devices that interrupt the heating circuit when the maximum permissible temperature is reached. These safety devices consist mostly of fusible link fuses that are connected to the heating circuit or that hold a spring-loaded organ in a locked position, which organ is released after the fuse has melted and then interrupts the heating circuit.
However, the fusible link fuses have the disadvantage that, on the one hand, their thermal coupling with the object to be protected is relatively poor due to the electrical insulation they need, and on the other hand, they have to be replaced after each trip. If the melting is not attributable to a repair-related malfunction, replacing the fuse causes a disruptive break in operation, unless replacement fuses are kept in stock. It is also known to use switches instead of fusible link fuses in temperature regulators as overheating protection, which are controlled via a lever mechanism by the sensor of the temperature regulator.
Such safety devices, however, require precise adjustment work to set the trigger temperature and their effect is linked to the function of the temperature controller.
The present invention relates to an air temperature fuse of the type mentioned at the outset, in which the above-mentioned disadvantages are circumvented in that a snap disk which experiences a sudden change in shape at the trigger temperature is provided, which on the one hand has an overheating protection switch connected to the heating circuit in the sense of a Switching off the heating current, activated and on the other hand the adjusting spindle moved outwards,
while it is reset to its original position when you press the setting spindle.
In the drawing, an embodiment of the subject invention is shown schematically, for example with a liquid thermostat of a hot water tank. 1 means a Ge housing in which there is a membrane 2 of a liquid thermostat. The interior of the membrane is connected via a pipe 3 to a sensor, not shown in the drawing, which is filled with an expansion liquid. When the temperature of the medium to be monitored increases, the liquid located in the temperature sensor expands and pushes the membrane 2 downwards, which assumes a certain position for each temperature of the sensor.
On the Mem brane 2 is supported by a pan 4, a disk 5 bearing adjusting spindle 6 from. This setting spindle is rotatably mounted in a movable part of the switching mechanism of the temperature regulator that controls the heating circuit, not shown, and is pressed by this part against the membrane 2 so that it is positively coupled to the sensor system of the temperature regulator. By turning a control button 7 seated on the setting spindle 6, the temperature controller is set to the target temperature.
In the housing 1 there is also a curved bi-metal snap disk 8, which is mounted with its outer edge on a metallic ring 9 lying on the membrane 2 and is provided with a central bore 10 through which the adjusting spindle 6 protrudes.
On the bimetallic snap disk 8 is a lever 11, which is also seen ver with a Boh tion to carry out the setting spindle 6 and two bent extensions 12 and 13 has. Of these extensions, the extension 13 is supported against a support 14 of the switching mechanism of the controller resting against the housing 1, while the extension 12 operates an overheating protection switch with its free end 15 via an insulating pin 16.
The latter consists of the contact arms 17 and 18, which are arranged on the protective cap 19 shown schematically, and is connected in series with the thermostat switch in the heating circuit, not shown, of the Warmwasserspei chers. The lever 11 is non-positively coupled to the bimetallic snap disk 8 by means of a compression spring 20.
In order to mount the described temperature controller on a hot water tank, the housing 1 is fastened by means of snap springs 21 and 22 welded to it to a thread nipple 24 having a groove 23, which is screwed into the bottom 25 of the tank and the protective tube 26 protecting the temperature sensor wearing.
If an unacceptably high temperature threatens to occur in the hot water tank, the bimetallic snap disk 8 will reach the trigger temperature with only a slight delay due to its thermally conductive metallic coupling with the bottom 25 of the memory, at which it suddenly changes its curvature. The lever 11 actuates the overheating protection switch 17, 18 here, whereby the heating circuit of the memory is opened. Via this, the lever 11 comes into contact with the disk 5 sitting on the adjusting spindle 6 during this triggering process, whereby the adjusting spindle is lifted off the socket 4.
The control button 7, which in normal operating conditions is partially sunk into the wall of the protective cap 19 surrounding the switching mechanism of the controller, protrudes further outward and in this way indicates the fault that has occurred. The switching off of the heating circuit and the fault display by the outstanding control button therefore takes place in this version, in contrast to the known device mentioned at the beginning, regardless of the function of the temperature controller, so that the overtemperature protection is not affected if the temperature controller is defective .
If the temperature falls below the trigger temperature, the bimetallic snap disk does not automatically spring back into its starting position, but must be bent upwards again by pressing the control button 7 by hand. This prevents shutdowns occurring as a result of malfunctions from going unnoticed.
Although the over-temperature protection was used in the described embodiment enclosed in a temperature controller whose sensor system is filled with liquid, the invention is not limited to this embodiment. The excess temperature protection can be used with all temperature regulators whose sensor system is not rigidly coupled to the setting spindle, so that it is possible to return the snap disk to the working position by pressing the setting spindle.
The temperature at which the bimetallic snap disk 8 can be returned to its initial position is to be determined by suitable dimensioning and design of the same. The reset can be made possible at any temperature that is lower than the trigger temperature, or the bimetallic snap disk is dimensioned such that it can only be reset at temperatures that are at least a certain amount lower than the trigger temperature. Although the arrangement of the temperature controller in the bottom of the hot water tank offers the advantage
so that the excess temperature protection responds more quickly because this is where the temperature of the hot water storage tank is highest due to limescale deposits, the temperature controller can also be attached so that it is switched off depending on the sensor temperature. In this case, instead of a snap disk made of bimetal, a non-temperature-sensitive, resilient disk is used, which then comes to stand under the influence of the membrane 2. This snap disk must be clamped with its outer edge in the housing 1 by z. B. a second ring above the snap disk in the housing 1 is attached.
The over-temperature protection described can be equipped with a signaling device which triggers signals when the temperature is too high.