SICHERHEITSDRUCKBEGRENZER UND ELEKTRISCHER DURCHLAUFERHITZER MIT EINEM SOLCHEN

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsdruckbegrenzer (10) mit einem Druckaufnahmeteil (11), wobei das Druckaufnahmeteil (11) ein in eine Längsrichtung (13) schiebebeweglich eingerichtetes Kolbenelement (14) und eine verformbare Schnappscheibe (17) umfasst, weiter umfassend ein Gehäuse (18) sowie ein in der Längsrichtung (13) schiebebeweglich eingerichtetes Arretierungselement (19), ein Kontaktsatzelement (20), das zum Öffnen mindestens einer elektrischen Kontaktstelle (21) in einer Querrichtung (22) federvorgespannt schiebebeweglich eingerichtet ist und eine Arretierungsausnehmung (23) umfasst, in die das Arretierungselement (19) in einer Verriegelungsposition unter zumindest teilweisem Formschluss eingreift und das Kontaktsatzelement (20) unter Federvorspannung in einer geschlossenen Position arretiert, und das Arretierungselement (19) eingerichtet ist, in einer Auslöseposition des Arretierungselements (19) die Arretierungsausnehmung (23) freizugeben, so dass das Kontaktsatzelement (20) unter der Federvorspannung sich selbsttätig in eine offene Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle (21) in die Querrichtung (22) verschiebt. Die Erfindung betrifft auch einen Durchlauferhitzer umfassend einen solchen Sicherheitsdruckbegrenzer (10).

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitsdruckbegrenzer.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin einen elektrischen Durchlauferhitzer umfassend mindestens eine ein Fluid führende Fluidleitung in Form einer Kanalanordnung mit mindestens einem elektrisch beheizten Heizkanal.

[0003] Das Grundprinzip derartiger Sicherheitsdruckbegrenzer ist hinlänglich bekannt. Aus der DE 2923216 C2 ist ein Durchlauferhitzer mit einem Sicherheitsschalter, der einem Sicherheitsdruckbegrenzer entspricht, bekannt, der den Durchlauferhitzer abschaltet, wenn der Druck im Innern der Heizkörper des Durchlauferhitzers einen Grenzwert übersteigt. Der Sicherheitsschalter arbeitet mit einem Differenzdruckschalter und einem Rückschlagventil, das an der Kaltwasserseite des Durchlauferhitzers vorgesehen ist.

[0004] Ferner ist aus der DE 101 04 438 B4 ein Sicherheitsabschalter eines Wassererhitzers mit von physikalischen Größen im zu schützenden Gerät beeinflusstem Schaltwerk bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass durch einen Ankerbolzen ein Schieber betätigt ist, wenn der Ankerbolzen durch eine elektromagnetisch wirkende Spule angetrieben ist und der Ankerbolzen von einem Druckstift eines Drucksensors bewegt ist.

[0005] Weiterhin sind Sicherheitsschalter bekannt, die sich zur Betätigung eines Schaltelements einer Schnappscheibe bedienen. Jedoch besteht bei den gesamten vorbekannten Vorrichtungen der Nachteil, dass diese mechanisch komplex und dadurch fehleranfällig sind. Daraus ergeben sich insbesondere ungewollte Auslösungen des Sicherheitsdruckbegrenzer, was in fehlerhaften Abschaltungen des Durchlauferhitzers resultiert, sowie verzögerte oder nicht ausgeführte Auslösungen des Sicherheitsdruckbegrenzer im Bedarfsfall, die irreparable Schäden an dem Gerät zur Folge haben kann. Zudem beanspruchen die derzeit bekannten Sicherheitsdruckbegrenzer einen vergleichsweise großen Einbauraum. Weiterhin bestehen die bekannten Sicherheitsdruckbegrenzer aus mehreren Grundbauteilen zum Teil verschiedenen Zulieferers oder Herstellers, wodurch eine hohe Anfälligkeit für Montagefehler des Sicherheitsdruckbegrenzers gegeben ist und sich bestehende Toleranzen der einzelnen Grundbauteile im Zusammenspiel in Summe zu Fehlfunktionen des aus den Grundbauteilen zusammengesetzten Sicherheitsdruckbegrenzers ergeben können.

[0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sicherheitsdruckbegrenzer vorzuschlagen, der im Bedarfsfall ein schnelles sowie zuverlässiges Schaltverhalten zeigt, möglichst platzsparend und kostengünstig in der Herstellung ist. Die Aufgabe besteht auch darin einen Sicherheitsdruckbegrenzer vorzuschlagen, der präzise beim Überschreiten eines vorgegebenen Maximaldrucks auslöst. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Durchlauferhitzer mit einem solchen Sicherheitsdruckbegrenzer vorzuschlagen.

[0007] Die Aufgabe wird durch einen Sicherheitsdruckbegrenzer mit den eingangs genannten Merkmalen gelöst, wobei der Sicherheitsdruckbegrenzer ein Druckaufnahmeteil umfasst, das eingerichtet ist, mit einer ein Fluid führenden Fluidleitung hydraulisch verbunden zu werden, und wobei das Druckaufnahmeteil ein in eine Längsrichtung schiebebeweglich eingerichtetes Kolbenelement und eine zwischen einem metastabilen Zustand und einem stabilen Zustand mittels des Kolbenelements verformbare Schnappscheibe umfasst, wobei die Schnappscheibe durch das Kolbenelement beim Überschreiten eines vorgegebenen Maximaldrucks des Fluids vom metastabilen Zustand in den stabilen Zustand überführt wird, weiter umfassend ein Gehäuse sowie ein in der Längsrichtung schiebebeweglich eingerichtetes Arretierungselement, das an der dem Fluid abgewandten Seite der Schnappscheibe anliegt, ein Kontaktsatzelement, das zum Öffnen mindestens einer elektrischen Kontaktstelle in einer Querrichtung federvorgespannt schiebebeweglich eingerichtet ist und eine Arretierungsausnehmung umfasst, in die das Arretierungselement in einer Verriegelungsposition, sofern die Schnappscheibe in dem metastabilen Zustand ist, unter zumindest teilweisem Formschluss eingreift und das Kontaktsatzelement unter Federvorspannung in einer geschlossenen Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle arretiert, und das Arretierungselement eingerichtet ist, sofern die Schnappscheibe in dem stabilen Zustand ist, in einer Auslöseposition des Arretierungselements die Arretierungsausnehmung freizugeben, so dass das Kontaktsatzelement unter der Federvorspannung sich selbsttätig in eine offene Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle in die Querrichtung verschiebt.

[0008] Der erfindungsgemäße Sicherheitsdruckbegrenzer weist den Vorteil auf, dass dieser im Bedarfsfall, also beim Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Fluiddrucks, stets ein zuverlässiges und schnelles Abschaltverhalten aufweist. Vorteilhaft wirkt sich bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzer der konstruktiv möglichst einfach gehaltene Aufbau aus, wodurch der Sicherheitsdruckbegrenzer ein präzises und höchst zuverlässiges Auslöseverhalten zeigt. Das Zusammenwirken des Kolbenelements mit der Schnappscheibe in Verbindung mit dem Arretierungselement an der fluidabgewandten Seite der Schnappscheibe führt im Bedarfsfall zu einer unmittelbaren Auslösung des Abschaltvorgangs, indem die Zustandsänderung der Schnappscheibe vom metastabilen Zustand in den stabilen Zustand, ausgelöst durch das Kolbenelement, direkt und unmittelbar an das Arretierungselement übertragen wird. Das Arretierungselement gibt so unmittelbar das Kontaktsatzelement frei, so dass sich dieses aus der geschlossenen Position der elektrischen Kontaktstelle selbsttätig in die offene Position der verschiebt. Dadurch, dass das Arretierungselement direkt an der Schnappscheibe anliegt, ist das Arretierungselement spielfrei an der Schnappscheibe angeordnet, wodurch eine hohe Auslösepräzision des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers erreicht wird. Zudem ermöglich dies eine insgesamt kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers.

[0009] Ein metastabiler Zustand der Schnappscheibe im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Schnappscheibe gegen kleine Änderungen stabil ist, aber instabil gegenüber größeren Änderungen; das heißt, wenn keine Kräfte oder lediglich minimale Krafteinflüsse auf die Schnappscheibe wirken, behält sie ihren Zustand bei; bei größerer Krafteinwirkung wechselt die Schnappscheibe selbsttätig von dem metastabilen Zustand in den stabilen Zustand, was in einer Änderung der Wölbung der Schnappscheibe resultiert. Die Schnappscheibe bietet insbesondere den Vorteil, dass der erfindungsgemäße Sicherheitsdruckbegrenzer ein definiertes Abschaltverhalten aufweist. Bei einer Zunahme der auf die Schnappscheibe einwirkenden Kraft verharrt diese in dem metastabilen Zustand, wird also nicht ausgelenkt und die Position des Arretierungselements wird nicht verändert. Überschreitet die auf die Schnappscheibe einwirkende Kraft eine vordefinierte Größe, wechselt diese selbsttätig, ohne dass es einer weiteren Krafteinwirkung bedarf, von dem metastabilen in den stabilen Zustand. Die Schnappscheibe ist also als mechanisches Hysterese-Element ausgebildet, das erst beim Überschreiten der vorgegebenen Größe der einwirkenden Kraft selbsttätig auslenkt und in den stabilen Zustand wechselt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Arretierungselement eindeutig zwischen der Verriegelungsposition und der Auslöseposition verschoben wird, jedoch keine dazwischen befindlichen Zwischenpositionen einnimmt. So wird sichergestellt, dass der erfindungsgemäße Sicherheitsdruckbegrenzer bistabil eingerichtet ist, sich das Kontaktsatzelement entweder in einer geschlossenen oder aber in einer offenen Position befindet, nicht aber in einer Zwischenposition verharren kann.

[0010] In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Sicherheitsdruckbegrenzer weiter ein in der Längsrichtung verschiebbar eingerichtetes Bedienelement zum Rückstellen des Arretierungselements aus der Auslöseposition in die Verriegelungsposition, wobei das Bedienelement über eine Druckfeder mit einem freien Ende des Arretierungselements verbunden ist. Mittels des in der Längsrichtung verschiebbar eingerichteten Bedienelements ist eine komfortable Möglichkeit gegeben, das Arretierungselement aus der Auslöseposition in die Verriegelungsposition zu bewegen, um den Sicherheitsdruckbegrenzer nach einer erfolgten Auslösung zurückzustellen und das Kontaktsatzelement wieder in die geschlossene Position zu bringen, um ein erneutes Auslösen des Arretierungselements zu ermöglichen.

[0011] Vorzugsweise wird durch das Rückstellen des Arretierungselements durch das Bedienelement, die an dem Arretierungselement anliegende Schnappscheibe vom stabilen Zustand in den metastabilen Zustand überführt, das heißt, das Arretierungselement ist derart ausgebildet, dass diese die Schnappscheibe vom stabilen Zustand in den metastabilen Zustand überführen kann. Weiter bevorzugt ist das an der Schnappscheibe anliegende Kolbenelement in Längsrichtung bewegbar angeordnet. Nach dem Rückstellen ist der erfindungsgemäße Sicherheitsdruckbegrenzer wieder zur Auslösung beim Überschreiten des vorgegeben Maximaldrucks bereit. Die Druckfeder, über die das Bedienelement mit dem Arretierungselement verbunden ist, bewirkt aufgrund ihrer Federkonstante eine Begrenzung der maximal auf das Arretierungselement aufbringbaren Rückstellkraft. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Arretierungselement versehentlich wieder in die Verriegelungsposition zurückgestellt werden kann, solange der Fluiddruck größer als der maximal vorgegebene Auslösedruck ist. Wäre das Betätigungselement unmittelbar mit dem Arretierungselement mechanisch gekoppelt, könnte durch Aufbringen einer entsprechend großen Rückstellkraft auf das Betätigungselement das Arretierungselement unter Rückverformung der Schnappscheibe gegen den Fluiddruck der STB rückgestellt werden. Mit der Druckfeder-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein unzulässiges Wiedereinschalten im Auslösefall gegen vorhandenen Fluiddruck zuverlässig verhindert.

[0012] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung umfasst das Bedienelement anstatt der Druckfeder ein federndes Material, beispielsweise einen elastischen Kunststoff, der das Bedienelement mit einem freien Ende des Arretierungselements verbindet und einen Federweg ausbildet. Hierdurch werden Fertigungsaufwand und Fertigungskosten nochmals reduziert.

[0013] Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Bedienelement an dem Gehäuse des Sicherheitsdruckbegrenzers derart angeordnet ist, dass der Schiebeweg des Bedienelements entgegen der Längsrichtung begrenzt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Bedienelement nur über eine bestimmte Strecke in Längsrichtung bewegbar eingerichtet ist. Weiter bevorzugt ist die maximale freie Länge des Schiebewegs so gewählt, dass die Begrenzung des Schiebewegs greift, bevor die Druckfeder vollständig komprimiert ist. Dadurch wird eine unkontrollierbare Bewegung des Arretierungselements in Längsrichtung verhindert, was zu Schädigungen des Sicherheitsdruckbegrenzers insbesondere der einzelnen Komponenten führen kann. Zudem wird die maximal auf das freie Ende des Arretierungselements einwirkende Rückstellkraft auf eine durch die Federkonstante der Druckfeder vorgegebene maximale Rückstellkraft beschränkt. Kurz bevor die Druckfeder vollständig komprimiert ist, erreicht die auf das Arretierungselement wirkende Kraft ihr Maximum. Wird nun durch Aufbringen einer noch höheren Kraft auf das Betätigungselement versucht, dieses weiter entgegen der Längsrichtung zu verschieben, kommt dieses mit dem Gehäuse in Anlagekontakt, wodurch nun die auf das Betätigungselement aufgebrachte Kraft - zumindest teilweise - auf das Gehäuse wirkt. Insgesamt ist damit die maximal auf das Arretierungselement wirkende Kraft begrenzt, so dass unabhängig von der auf das Betätigungselement einwirkenden Größer der Betätigungskraft ein unerwünschtes Rückstellen des Sicherheitsdruckbegrenzers in jedem Fall vermieden wird.

[0014] Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse und ein Teil des Bedienelements Endanschlagsflächen zur Schiebewegbegrenzung aufweisen. Die Endanschlagsflächen wirken somit als Barriere, um den Schiebeweg innerhalb der Längsrichtung zu begrenzen. Auf diese Weise kann eine unerwünschte undefinierbare Schiebebewegung verhindert werden. Es erfolgt nur eine maximale Schiebebewegung des Bedienelements, wenn die Endanschlagsflächen des Bedienelements und des Gehäuses aufeinandertreffen, wodurch eine weitere Schiebebewegung in Längsrichtung verhindert wird. Dies bietet den Vorteil, dass Bauteile des Sicherheitsdruckbegrenzers vor einer zu hohen Krafteinwirkung geschützt sind, wenn - wie zuvor beschrieben - beispielsweise ein Rückstellversuch des Arretierungselements trotz vorhandenem Fluiddruck versucht wird.

[0015] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Endanschlagsflächen variabel einstellbar, wodurch die Schiebewegbegrenzung an die Anforderungen des eingesetzten Arretierungselements und/oder der Schnappscheibe anpassbar ist.

[0016] Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebewegbegrenzung so dimensioniert ist, dass der maximale Schiebeweg des Bedienelements geringer als der maximale Federweg der Druckfeder ist. Dies bietet den Vorteil, dass beim Rückstellen des Bedienelements der Federweg der Druckfeder nur maximal über den Weg des Schiebewegs einwirken kann und so insgesamt - wie zuvor beschrieben - eine Begrenzung der maximal auf das Arretierungselement einwirkenden Rückstellkraft sichergestellt ist, so dass sowohl eine Schädigung des Arretierungselements als auch ein Wiedereinschalten bei existentem erhöhten Fluiddruck verhindert wird.

[0017] Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Kontaktsatzelement mindestens drei Kontaktstellen zur Bildung eines allpoligen Drehstromschalters aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass der Sicherheitsdruckschalter dazu geeignet ist, mehrphasig zu schalten und insbesondere für den Betrieb mit Drehstrom geeignet ist.

[0018] Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement und/oder das Arretierungselement jeweils zumindest im Wesentlichen mittig an der Schnappscheibe anliegt. Dies bietet den Vorteil, dass ein definiertes Auslöseverhalten des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers gewährleistet ist. Die genannte mittige Anordnung hat weiter zum Vorteil, dass in diesem Bereich der größte Hub der Schnappscheibe auftritt, so dass stets ein präziser Wechsel zwischen geschlossener und offener Position der elektrischen Kontaktstelle erzielt wird. "Zumindest im Wesentlichen mittig" im Sinne der Erfindung bedeutet mittig, oder mit wenigen mm Abweichungen von der mittigen Positionierung des Kolbenelements und/oder des Arretierungselements von der Schnappscheibe.

[0019] Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Kolbenelement und/oder das Arretierungselement jeweils zumindest im Wesentlichen bündig an der Schnappscheibe anliegt. In diesem Zusammenhang bedeutet "bündig" in Kontakt mit der Schnappscheibe stehend. Auf diese Weise können die Dimensionen des Kolbenelements sowie des Arretierungselements entsprechend der maximalen Betätigungs- bzw. Kontaktkraft bzw. des Kontaktwegs der Schnappscheibe optimal gewählt werden. Da das Kolbenelement und/oder das Arretierungselement zumindest im Wesentlichen bündig an der Schnappscheibe anliegt, sind diese spielfrei an der Schnappscheibe angeordnet, so dass eine hohe Auslösepräzision erreicht wird. "Zumindest im Wesentlichen bündig" im Sinne der Erfindung bedeutet bündig, oder mit wenigen mm Abstand von der bündigen Positionierung des Kolbenelements und/oder des Arretierungselements von der Schnappscheibe.

[0020] Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, das Arretierungselement einstückig ausgebildet und eingerichtet ist. Dies bietet den Vorteil, dass Arretierungselement aus einem Stück gefertigt ist, so dass keine Toleranzen bei einer andernfalls erforderlichen Montage aus mehreren Bauteilen entstehen können. Weiterhin ist eine kostengünstige Herstellung des Arretierungselements möglich, beispielsweise wenn es durch ein Spritzgussverfahren hergestellt wird.

[0021] Die Aufgabe wird ferner durch einen Durchlauferhitzer mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass der Durchlauferhitzer einen erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzer mit den zuvor genannten Merkmalen umfasst, wobei das Druckaufnahmeteil mit der Fluidleitung der Kanalanordnung hydraulisch verbunden ist und zwischen Netzspannungsanschluss und dem mindestens einen elektrischen Heizkanal und/oder einem Betriebsspannungseingang des Durchlauferhitzers der Kontaktsatz elektrisch zwischengeschaltet ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Sicherheitsdruckbegrenzer in dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer im Bedarfsfall eine schnelle und zuverlässige Abschaltung gewährleistet. Ferner ist durch die geringere Anzahl der einzelnen Komponenten ein platzsparender und kostengünstiger Einsatz des Sicherheitsdruckbegrenzers in dem Durchlauferhitzer gegeben.

[0022] Die sich aus dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer ergebenden Vorteile sind bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzer im Detail beschrieben worden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen.

[0023] Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers in einer Verriegelungsposition,

Fig. 2

eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers in einer Auslöseposition,

Fig. 3

eine schematische Frontalansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers in einer Verriegelungsposition
und

Fig. 4

eine schematische Frontalansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers in einer Auslöseposition.

[0024] Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers 10 in der Verriegelungsposition. Der Sicherheitsdruckbegrenzers 10 weist ein Druckaufnahmeteil 11 auf, das eingerichtet ist, mit einer ein Fluid führenden Fluidleitung 12 verbunden zu werden. Das Druckaufnahmeteil 11 ist vorzugsweise dichtend an der Fluidleitung 12 angeordnet. Besonders bevorzugt ist an dem Druckaufnahmeteil 11 mindestens ein Dichtmittel angeordnet. Das Druckaufnahmeteil 11 umfasst ein in eine Längsrichtung 13 schiebebeweglich eingerichtetes Kolbenelement 14 sowie eine Schnappscheibe 17. Die Schnappscheibe 17 ist derart ausgebildet, dass diese zumindest im Wesentlichen zwischen zwei Zuständen verformt.

[0025] In den Fig. 1 und Fig. 3 ist der Sicherheitsdruckbegrenzers in einer Verriegelungsposition gezeigt. In der Verriegelungsposition weist die Schnappscheibe 17 einen metastabilen Zustand 15 auf. In den Fig. 2 und Fig. 4 ist der Sicherheitsdruckbegrenzers in einer Auslöseposition gezeigt. In der Auslöseposition weist die Schnappscheibe 17 einen stabilen Zustand 16 auf.

[0026] Die Schnappscheibe 17 ist mittels des Kolbenelements 14 verformbar. Bei einer Wirkung des Kolbenelements 14 auf die Schnappscheibe 17 im metastabilen Zustand 15 verformt sich die Schnappscheibe 17 in den stabilen Zustand 16, dazu bewegt sich das Kolbenelement 14 unter Fluiddruckeinwirkung in Längsrichtung 13 in Richtung der Schnappscheibe 17, wodurch diese bei Überschreiten eines vorgegeben Maximaldrucks des Fluids vom metastabilen Zustand 15 in den stabilen Zustand 16 überführt wird.

[0027] Vorzugsweise ist das Kolbenelement 14 derart an der Fluidleitung 12 angeordnet, dass das Kolbenelement 14 in Kontakt mit dem Fluid steht. Dabei dichtet das Kolbenelement 14 besonders bevorzugt den Sicherheitsdruckbegrenzer 10 gegenüber der verformbaren Schnappscheibe 17 derart ab, dass die Schnappscheibe 17 nicht in Kontakt mit dem Fluid gelangt.

[0028] Der Sicherheitsdruckbegrenzer 10 umfasst ferner ein Gehäuse 18. Das Gehäuse 18 befindet sich an dem Sicherheitsdruckbegrenzers 10 und dient zum einen der elektrischen Isolation und zum anderen als mechanischer Schutz der beweglichen und elektrischen Komponenten des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers.

[0029] Der Sicherheitsdruckbegrenzer 10 umfasst weiter ein Arretierungselement 19, das an der dem Fluid abgewandten Seite der Schnappscheibe 17 anliegt. Das Arretierungselement 19 ist in der Längsrichtung 13 schiebebeweglich eingerichtet.

[0030] In einer alternativen Ausführungsform ist das Arretierungselement 19 vorzugsweise gegen Federvorspannung schiebebeweglich eingerichtet. Dazu kann beispielsweise eine zusätzliche - in den Zeichnungen nicht gezeigte - Druckfeder innerhalb des Sicherheitsdruckbegrenzers ausgebildet und eingerichtet sein.

[0031] Wie die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, umfasst der Sicherheitsdruckbegrenzer 10 ein Kontaktsatzelement 20, das zum Öffnen mindestens einer elektrischen Kontaktstelle 21 in einer Querrichtung 22 schiebebeweglich eingerichtet ist. Das Kontaktsatzelement 20 umfasst ferner eine Arretierungsausnehmung 23.

[0032] In der in Fig. 1 gezeigten Verriegelungsposition des Sicherheitsdruckbegrenzers 10 bzw. des Arretierungselements 19 ist das Kontaktsatzelement 20 federvorgespannt eingerichtet. In der Verriegelungsposition greift das Arretierungselement 19 unter zumindest teilweisem Formschluss in die Arretierungsausnehmung 23 ein, sofern die Schnappscheibe 17 in dem metastabilen Zustand 15 ist. In der Verriegelungsposition ist das Kontaktsatzelement 20 somit unter Federvorspannung in einer geschlossenen Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle 21 arretiert. Die elektrischen Kontaktstellen 21 sind in der geschlossenen Position ausgebildet und eingerichtet elektrischen Strom zu leiten. Weiterhin ist das Arretierungselement 19 derart eingerichtet, dass das Arretierungselement 19 bei einem Überführen des metastabilen Zustands 15 in den stabilen Zustand 16 der Schnappscheibe 17 die Arretierungsausnehmung 23 freigibt, wodurch sich der Sicherheitsdruckbegrenzer 10 bzw. das Arretierungselement 19 in der Auslöseposition befindet.

[0033] In der in Fig. 2 gezeigten Auslöseposition ist das Kontaktsatzelement 20 in einer offenen Position. Bei einem Wechsel von der Verriegelungsposition in die Auslöseposition verschiebt sich das Kontaktsatzelement 20 unter Federvorspannung selbsttätig in Querrichtung 22 in eine offene Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle 21. Die elektrischen Kontaktstellen 21 sind in der offenen Position ausgebildet und eingerichtet, das Leiten von elektrischem Strom zu verhindern. Anders gesagt wird beim Freigeben des Arretierungselements 19 aus der Arretierungsausnehmung 23 das federvorgespannte Kontaktsatzelement 20 selbsttägig in Querrichtung 22 verschoben, was die mindestens eine elektrische Kontaktstelle 21 in eine offene Position verschiebt, was bei einem Durchfließen der elektrischen Kontaktstellen 21 mittels eines elektrischen Stroms, zu einer Spannungsfreischaltung führt.

[0034] Wie in den Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigt, umfasst der Sicherheitsdruckbegrenzer 10 vorteilhafterweise ein in der Längsrichtung 13 verschiebbar eingerichtetes Bedienelement 24 auf. Das Bedienelement 24 ist zum Rückstellen des Arretierungselements 19 aus der Auslöseposition in die Verriegelungsposition ausgebildet und eingerichtet. Das Bedienelement 24 ist über eine Druckfeder 25 mit einem freien Ende 26 des Arretierungselements 19 verbunden. Durch das Verbinden des Bedienelements 24 mit einem freien Ende des Arretierungselements 19 wirkt bei einer Rückstellung des Arretierungselements 19 aus der Auslöseposition in die Verriegelungsposition die eingesetzte Kraft nicht direkt von dem Bedienelement 24 auf das Arretierungselement 19, sondern die Kraft wird mittels der Druckfeder 25 übertragen. Die indirekte Kraftübertragung von Bedienelement 24 auf das Arretierungselement schützt beispielsweise das eine freie Ende 26 des Arretierungselements 19 vor Verschleiß.

[0035] Das Bedienelements 24 ist an dem Gehäuse 18 des Sicherheitsdruckbegrenzers 10 derart angeordnet, dass der Schiebeweg des Bedienelements 24 entgegen der Längsrichtung 13 begrenzt ist. Der Schiebeweg des Bedienelements 24 bedingt sich durch den Weg, den das Bedienelement 24 in Längsrichtung 13 bewegbar ist. Die Begrenzung erfolgt, indem zumindest ein Bereich des Bedienelements 24 an das Gehäuse 18 während der Bewegung in Längsrichtung 13 angrenzt, was zu einer Begrenzung der weiteren Bewegung in Längsrichtung 13 führt. Vorzugsweise weisen das Gehäuse 18 und ein Teil des Bedienelements 24 Endanschlagsflächen 27 zur Schiebewegbegrenzung auf. Die Endanschlagsflächen 27 zur Schiebewegbegrenzung sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel flächig ausgebildet und eingerichtet, es sind aber auch alternative Endanschlagsflächen 27 zur Schiebewegbegrenzung möglich, beispielsweise eine dolchförmige Schiebewegbegrenzung an dem Bedienelements 24 und/oder dem Gehäuse 18.

[0036] In einer alternativen - nicht gezeigten - Ausführungsform begrenzt zumindest ein Bereich des Kontaktsatzelements 20 den Schiebeweg des Bedienelements 24 entgegen der Längsrichtung 13.

[0037] Vorzugsweise ist die Schiebewegbegrenzung so dimensioniert, dass der maximale Schiebeweg des Bedienelements 24 geringer als der maximale Federweg der Druckfeder 25 ist. Dabei ist besonders bevorzugt die Schiebewegbegrenzung so dimensioniert, dass der maximale Schiebeweg des Bedienelements 24 sowohl in der Verriegelungsposition als auch in der Auslöseposition geringer als der maximale Federweg der Druckfeder 25 ist.

[0038] Wie in den Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, weist das Kontaktsatzelement 20 des Sicherheitsdruckbegrenzers 10 mindestens drei Kontaktstellen 21 auf. Die mindestens drei Kontaktstellen 21 dienen vorzugsweise zur Bildung eines allpoligen Drehstromschalters. Weiter bevorzugt sind in analoger - nicht gezeigter - Weise Kontaktsatzelemente 20 mit weniger oder mehr als drei Kontaktstellen 21 realisierbar.

[0039] Wie in den Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigt, liegt das Kolbenelement 14 und/oder das Arretierungselement 19 jeweils zumindest im Wesentlichen mittig an der Schnappscheibe 17 an. Die Schnappscheibe 17 ist vorzugsweise ein kreisrundes Bauteil, weshalb zumindest im Wesentlichen mittig im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Kolbenelement 14 und/oder das Arretierungselement 19 zumindest im Wesentlichen am Mittelpunkt der Schnappscheibe 17 anliegen, das heißt mit geringen Abweichungen vom Mittelpunkt von wenigen mm.

[0040] Wie in den Fig. 1 bis Fig. 4 weiterhin gezeigt, liegt das Kolbenelement 14 und/oder das Arretierungselement 19 sowohl in der Verriegelungsposition als auch in der Auslöseposition jeweils zumindest im Wesentlichen bündig an der Schnappscheibe 17 an. Die Schnappscheibe 17 weist vorzugsweise auf der fluidabgewandten bzw. auf der fluidzugewandten Seite eine konkav- bzw. eine konvex-geformte Oberfläche auf, weshalb zumindest im Wesentlichen bündig im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Kolbenelement 14 und/oder das Arretierungselement 19 zumindest im Wesentlichen bündig an der konkav- bzw. konvex-geformten Oberfläche der Schnappscheibe 17 anliegen, das heißt mit geringen Abweichungen von maximal wenigen mm Abstand zur konkav- bzw. eine konvex-geformte Oberfläche der Schnappscheibe 17.

[0041] Ferner ist das Arretierungselement 19 vorzugsweise aus einem einzelnen Stück das heißt aus nur einem Bauteil gebildet.

[0042] In den Zeichnungen nicht gezeigt ist der erfindungsgemäßen Durchlauferhitzer, umfassend mindestens eine Fluid führende Fluidleitung 12 in Form einer Kanalanordnung 28 mit mindestens einem - in den Zeichnungen nicht gezeigten - elektrisch beheizten Heizkanal. Der Durchlauferhitzer umfasst weiter mindestens einen des erfindungsgemäßen Sicherheitsdruckbegrenzers 10.

[0043] Wie in den Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt, ist das Druckaufnahmeteil 11 des Sicherheitsdruckbegrenzer 10 mit der Fluidleitung 12 der Kanalanordnung 28 hydraulisch verbunden. Ferner ist der Kontaktsatz 20 des Sicherheitsdruckbegrenzers 10 zwischen - einem in der Zeichnung nicht gezeigten - Netzspannungsanschluss und dem mindestens einen elektrischen Heizkanal und/oder einem - in den Zeichnungen nicht gezeigten - Betriebsspannungseingang des Durchlauferhitzers elektrisch zwischengeschaltet.

Ansprüche

1. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) mit einem Druckaufnahmeteil (11), das eingerichtet ist, mit einer ein Fluid führenden Fluidleitung (12) hydraulisch verbunden zu werden, wobei
das Druckaufnahmeteil (11) ein in eine Längsrichtung (13) schiebebeweglich eingerichtetes Kolbenelement (14) und eine zwischen einem metastabilen Zustand (15) und einem stabilen Zustand (16) mittels des Kolbenelements (14) verformbare Schnappscheibe (17) umfasst, wobei die Schnappscheibe (17) durch das Kolbenelement (14) beim Überschreiten eines vorgegebenen Maximaldrucks des Fluids vom metastabilen Zustand (15) in den stabilen Zustand (16) überführt wird,
weiter umfassend
ein Gehäuse (18) sowie ein in der Längsrichtung (13) schiebebeweglich eingerichtetes Arretierungselement (19), das an der dem Fluid abgewandten Seite der Schnappscheibe (17) anliegt,
ein Kontaktsatzelement (20), das zum Öffnen mindestens einer elektrischen Kontaktstelle (21) in einer Querrichtung (22) federvorgespannt schiebebeweglich eingerichtet ist und eine Arretierungsausnehmung (23) umfasst, in die das Arretierungselement (19) in einer Verriegelungsposition, sofern die Schnappscheibe (17) in dem metastabilen Zustand (15) ist, unter zumindest teilweisem Formschluss eingreift und das Kontaktsatzelement (20) unter Federvorspannung in einer geschlossenen Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle (21) arretiert, und
das Arretierungselement (19) eingerichtet ist, sofern die Schnappscheibe (17) in dem stabilen Zustand (16) ist, in einer Auslöseposition des Arretierungselements (19) die Arretierungsausnehmung (23) freizugeben, so dass das Kontaktsatzelement (20) unter der Federvorspannung sich selbsttätig in eine offene Position der mindestens einen elektrischen Kontaktstelle (21) in die Querrichtung (22) verschiebt.

2. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach Anspruch 1, weiter umfassend ein in der Längsrichtung (13) verschiebbar eingerichtetes Bedienelement (24) zum Rückstellen des Arretierungselements (19) aus der Auslöseposition in die Verriegelungsposition, wobei das Bedienelement (24) über eine Druckfeder (25) mit einem freien Ende (26) des Arretierungselements (19) verbunden ist.

3. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (24) an dem Gehäuse (18) des Sicherheitsdruckbegrenzers (10) derart angeordnet ist, dass der Schiebeweg des Bedienelements (24) entgegen der Längsrichtung (13) begrenzt ist.

4. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) und ein Teil des Bedienelements (24) Endanschlagsflächen (27) zur Schiebewegbegrenzung aufweisen.

5. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebewegbegrenzung so dimensioniert ist, dass der maximale Schiebeweg des Bedienelements (24) geringer als der maximale Federweg der Druckfeder (25) ist.

6. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktsatzelement (20) mindestens drei Kontaktstellen (21) zur Bildung eines allpoligen Drehstromschalters aufweist.

7. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (14) und/oder das Arretierungselement (19) jeweils zumindest im Wesentlichen mittig an der Schnappscheibe (17) anliegt.

8. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (14) und/oder das Arretierungselement (19) jeweils zumindest im Wesentlichen bündig an der Schnappscheibe (17) anliegt.

9. Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (19) einstückig ausgebildet und eingerichtet ist.

10. Elektrischer Durchlauferhitzer umfassend
mindestens eine ein Fluid führende Fluidleitung (12) in Form einer Kanalanordnung (28) mit mindestens einem elektrisch beheizten Heizkanal dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchlauferhitzer einen Sicherheitsdruckbegrenzer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst, wobei das Druckaufnahmeteil (11) mit der Fluidleitung (12) der Kanalanordnung (28) hydraulisch verbunden ist und zwischen Netzspannungsanschluss und dem mindestens einen elektrischen Heizkanal und/ oder einem Betriebsspannungseingang des Durchlauferhitzers der Kontaktsatz elektrisch zwischengeschaltet ist.

Zeichnung