DE3423085A1

DE3423085A1 - Vorrichtung zur regelung bzw. begrenzung wenigstens eines temperaturwertes bzw. eines temperaturbereiches von strahlungs- bzw. kontaktheizkoerpern

Info

Publication number: DE3423085A1
Application number: DE19843423085
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Bayer
Original assignee: Electrovac AG
Current assignee: Electrovac AG
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1985-01-17
Also published as: FR2548855A1; US4555688A; GB2145565B; GB2145565A; IT8404842A0; AT382708B; ATA250783A; FR2548855B3; GB8417078D0

Description

Die Erfindung betrifft eirie Vorrichtung zur Regelung bzw. Begrenzung wenigstens eines Temperaturwertes bzw. eines Temperaturbereiches von Strahlungs- bzw. Kontaktheizkörpern von elektrischen Kochgeräten in Verbindung mit aus Metall, Glaskeramik od.dgl., bestehenden Kochflächen, bei der zur Regelung bzw. Begrenzung der Temperatur des Heizkörpers bzw. der Heizkörper zwischen dem Heizkörper und der Kochfläche wenigstens ein Temperaturfühler angeordnet ist, der einen Stab mit hoher thermischer Ausdehnung aufweist, welcher Stab in einem Rohr mit geringer thermischer Ausdehnung angeordnet ist, wobei das eine Ende des Stabes mit einem der Regelung bzw. Begrenzung der Temperatur des Heizkörpers dienenden Kontaktsystem in Verbindung steht und das eine Ende des Rohres an eine zum Stab etwa senkrecht angeordnete Seitenwand des das Kontaktsystem umgebenden Kontaktgehäuses anliegt.

Die Regelung bzw. Begrenzung der Temperatur erfolgt bei einer Vorrichtung vorstehender Art insbesondere dadurch, daß die temperaturbedingte axiale Bewegung des stabförmigen Temperaturfühlers zur Betätigung des Kontaktsystems herangezogen wird und zwar so, daß der Heizstromkreis bei einer bestimmten Temperatur eingeschaltet und bei einer bestimmten höheren Temperatur wieder ausgeschaltet wird.

Das den Stab umgebende Rohr besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten und hält den Stab gegen den in axialer Richtung verlaufenden Widerstand einer Schraubenfeder, wodurch das Rohr unter axialer Druckspannung steht. Dies führt insbesondere bei der Montage zu Schwierigkeiten, als die Vorrichtung zur Temperatur-

regelung nach dem Einbau nach lagemäßig justiert werden muß. Dies erfolgt durch geringfügiges Verschwenken des dem Kontaktgehäuse gegenüberliegenden freien Stabendes. Diese Justierbewegungen verursachten jedoch häufig ein Absplittern des aus Quarzglas gebildeten Rohres am an das Kontaktgehäuse anliegenden Ende.

Es sind auch andere Ausführungen bekannt, bei denen das Quarzglasrohr in eine Halterung aus Metall eingesetzt ist, die auf einer kalottenförmigen Wölbung aufliegt. Bei einer Verkippunq des Glasrohres kann es jedoch infolge der Toleranzen auch in der Halterung zu einem Absplittern kommen. Außerdem muß aufgrund der hohen Reibungswerte eine Schmierung durchgeführt werden. Sind die Reibungswerte durch fehlende Schmierung zu hoch, ist häufig ein Bruch des-Rohres gegeben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Begrenzung wenigstens eines Temperaturwertes von Heizkörpern der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Beibehaltung der ursprünglichen Form des Rohres, insbesondere der Endbereiche eine einfache Verstellung bzw. Justierung des Stabes ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das an die Seitenwand anliegende Ende des Rohres eine trichterförmige Durchmesservergrößerung aufweist und die Seitenwand zur Bildung eines Gelenkes in diesem Bereich eine in die Durchmesservergrößerung hineinreichende kalottenförmige Wölbung aufweist.

Mit einer derartigen einfachen Ausbildung ist ohne weitere, die Schaltgenaüigkeit beeinträchtigende Hilfsmittel eine hohe Bruchsicherheit des Rohres gewährleistet, wodurch die Justierung wesentlich vereinfacht ist. Infolge der geringen Reibungswerte zwischen Glas und Metall ist auch kein Schmieren od.dgl. erforderlich. Die Ausführung ist durch die relativ einfache Herstellbarkeit sowie einstückige Ausbildung des Rohres besonders wirtschaftlich.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin,daß. die Durchmesservergrößerung im Endbereich des Rohres wenigstens dem doppelten Innendurchmesser des den Stab wenigstens teilweise umgebenden Rohres beträgt, wobei die Berührungslinie mit der kalottenförmigen Seitenwand im Endbereich des vergrößerten Rohrabschnittes liegt, wodurch eine größere Berührungsfläche des' Rohrendes mit der kalottenförmigen Wölbung des Kontaktgehäuses und damit eine geringere Flächenpressung erreichbar ist und ein Kippen des Rohres sicher verhindert wird.

Eine andere AusbildungsVariante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Zeitpunkt der Kontaktbetätigung der Mittelpunkt des an das im Kontaktgehäuse befindliche Stabende anlegbaren Umkreises dem Mittelpunkt eines in die trichterförmige Durchmesservergrößerung einschreibbaren Inkreis entspricht.

Mit einer derartigen Abstimmung ist auch eine relativ weite Verschwenkung des Stabes mitsamt dem Rohr ohne jedwede Beeinträchtigung der Schaltgenauigkeit durchführbar.

Schließlich kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung die Länge der Durchmesservergrößerung des Rohres in dessen Längsrichtung wenigstens dem etwa ein- bis etwa dreifachen seines Innendurchmessers entsprechen, wodurch ein flacher, die Festigkeit erhöhender Anstieg der erweiterten Rohrenden gegeben ist.

Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt: Fig. eine Draufsicht auf die Vorrichtung und Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch das Rohrende. In Fig. ist ein Temperaturfühler 7 dargestellt, der mit einem das Kontaktsystem aufweisenden Kontaktgehäuse 8 in Verbindung steht, wobei der Temperaturfühler 7 in einfacher Weise durch eine Bohrung eines Strahlungsheizkörpers 3 hindurchgeführt ist.

Der Temperaturfühler 7 ist jener Temperatur ausgesetzt, die unterhalb der Kochfläche in dem Strahlungsraum zwischen der Kochfläche und der Heizwendel herrscht.

Der Temperaturfühler 7 weist einen Stab 9 aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise einer Nickel-Chrom-Legierung oder einer Fe-Cr-Legierung auf, der ^n einem Rohr 10 angeordnet ist. Dieses besteht aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Quarzglas oder Keramik, das eine Hülle für den Stab

bildet. Der Stab 9 ist durch Bohrungen einer Kappe 12, einer Seitenwand 13 des Kontaktgehäuses 8 hindurchgeführt und weist an dem bei der Kappe 12 liegenden Ende ein Gewinde 15 auf, auf das eine Mutter 16 geschraubt ist, die an der Kappe 12 abgestützt ist. Das. andere Ende des Stabes 9 weist einen bombierten Bund 17 auf. Zwischen dem Bund 17 und der Seitenwand 13 und damit zwischen dem Bund 17 und dem" einen Ende des den Stab 9 enthaltenden Rohres 10 ist eine Druckfeder 18 angeordnet, die den Stab unter Zugbeanspruchung hält und damit die Mutter 16 gegen die Außenseite der' Kappe 12 drückt.

Der Stab 9, das Rohr 10, die Kappe 12, die Mutter 16, die Seitenwand 13 und die Druckfeder 18 bilden den Temperaturfühler, der mit" den Schrauben 14 an das Kontaktgehäuse 8 angeschraubt ist, das eine Ausnehmung 19 aufweist, in die das die Druckfeder 18 aufweisende Ende des Stabes 9 eingesetzt ist.

Das Kontaktgehäuse 8 weist eine nach oben offene Seite auf, die durch eine Deckplatte abdeckbar ist. Das Innere des Kontaktgehäuses 8 steht mit der Ausnehmung 19 über eine zumindest angenähert mit dem Stab 9 koaxial verlaufende Bohrung in Verbindung, in der sich ein in der Bohrung axial, verschiebbares Übertragungsglied 22 befindet. Das eine Ende des übertraguhgsgliedes 22 liegt auf der bombierten Fläche des Bundes 17 auf.

Das übertragungsglied 22 weist eine Betätigungsfläche 33 zur Betätigung des der. Regelung bzw. Begrenzung der Temperatur dienenden Kontaktsystems auf, das eine den beweglichen Kontakt 24 tragende Kontaktfeder 25 und eine den festen Kontakt 26 aufweisende Anschlußfahne 27 aufweist. Die Kontaktfeder 25 ist fest mit einem Federnträger 28 verbunden, der auch die Kontaktfeder 30 trägt, elektrisch stromleitend mit einer

Abschlußfahne 31 verbunden und am Schaltkopf 8 mit einem Niet befestigt.

In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand sind die Kontakte 24,26 geöffnet und der HeiζStromkreis ist somit unterbrochen.

Wird der Heizstromkreis an Versorgungsspannung gelegt, so wird die Heizwendel des Heizkörpers erhitzt, demzufolge die Temperatur im Raum zwischen der Kochfläche und der Heizwendel ansteigt. Der Stab 9 dehnt sich aus, so daß das übertragungsglied 22 auf die Betätigungsstelle der Kontaktfeder 25 hin bewegt wird. Erreicht die Temperatur im Raum zwischen der Kochfläche und der Heizwendel beispielsweise den Wert von 700⁰C, so stößt die Betätigungsfläche 33 des Ubertragung.sgliedes 22 gegen die Kontaktfeder 25, wobei schlagartig die Kontakte 24, 26 getrennt werden, södaß die Heizung abgeschaltet wird. Wird der Stab 9 im Zuge der folgenden Abkühlung verkürzt, so schnappt die Kontaktfeder 25 wieder in jene Stellung, in der die Kontakte 24,26 geschlossen sind.

Dieses Spiel wiederholt sich, solange der Heizstromkreis an der Versorgungsspannung liegt. Wird er von dieser getrennt, so werden die Kontakte 24,26 zwar im Zuge der Abkühlung geschlossen, jedoch erfolgt keine neuerliche Erwärmung mehr, so daß sich der Stab 9 immer weiter verkürzt.

Wie erwähnt, erfolgt die Justierung des Kontaktsystems 24, 26 für eine bestimmte, vom Heizkörper 1 zu erzeugende Temperatur durch Verdrehen der Mutter 16 auf dem Gewinde des Stabes 9. Es können aber selbstverständlich auch alle anderen bekannten Justierungsmaßnahmen bzw. -einrichtungen wie verstellbare Schrauben, Quetschbleche od.dgl. vorgesehen sein.

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Wie in Fig. 2 vergrößert dargestellt, weist die Seitenwand 13 des Kontaktgehäuses 8 eine:nach außen zum Rohr 10 hin gerichtete kalottenförmige Wölbung 50 auf. Auf die Außenseite dieser Wölbung 50 wird das eine trichterförmige Durchmesservergrößeruhg aufweisende Ende 51 des Rohres 10 durch die Wirkung der Schraubenfeder 18 angepreßt. Ein die bombierte Fläche, des Bundes 17 einschließender Umkreis 52 weist denselben Mittelpunkt auf wie ein in die Innenfläche des trichterförmigen Rohrendes 51 eingeschriebener Inkreis 53, der zugleich die Krümmung der kalottenförmigen Wölbung 50 bildet. Infolge dieser gelenkartigen Ausbildung kann der Stab 9 mitsamt dem Rohr 10 zur Justierung relativ zum fix montierten Kontaktgehäuse 8 bewegt bzw. um den Inkreismittelpunkt verschwenkt werden.

AO

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Claims

Patentansprüche :

1. Vorrichtung zur Regelung bzw. Begrenzung wenigstens eines Temperaturwertes bzw. eines Temperaturbereiches von Strahlungs- bzw. Kontaktheizkörpern von elektrischen Kochgeräten in Verbindung.mit aus Metall, Glaskeramik od. dgl. bestehenden Kochf lachen ,· bei der zur Regelung bzw. Begrenzung der Temperatur des Heizkörpers bzw. der Heizkörper zwischen dem Heizkörper und.der Kochfläche wenigstens ein Temperaturfühler angeordnet ist, der einen Stab mit hoher thermischer Ausdehnung aufweist, welcher Stab in einem Rohr mit geringer thermischer Ausdehnung angeordnet ist, wobei das eine Ende des Stabes mit einem der Regelung bzw. Begrenzung der Temperatur des Heizkörpers dienenden Kontaktsystem in Verbindung steht und das eine Ende des Rohres an eine zum Stab etwa senkrecht angeordnete Seitenwand des das Kontaktsystem umgebenden Kontaktgehäuses anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Seitenwand (13) anliegende Ende (51) des Rohres (10) eine trichterförmigey Durchmesservergrößerung aufweist und die Seitenwand zur Bildung eines Gelenkes in diesem Bereich eine in die Durchmesservergrößerung hineinreichende kalottenförmige Wölbung (50) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesservergrößerung im Endbereich des Rohres (10) wenigstens dem doppelten Innendurchmesser des den Stab (9): wenigstens teilweise umgebenden Rohres (10) beträgt, wobei die Berührungslinie mit der kalottenförmigen Seitenwand (13) im. Endbereich des vergrößerten Rohrabschnittes liegt.

3. Vorrichtung nach ,Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zeitpunkt der Kontaktbetätigung der

Mittelpunkt des an das im Kontaktgehäuse (8) befindliche Stabende (17) anlegbaren Umkreises (52) dem Mittelpunkt
eines in die trichterförmige Durchmesservergrößerung (51) einschreibbaren Inkreis (53) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Durchmesservergrößerung des Rohres (10) in dessen Längsrichtung wenigstens dem etwa ein- bis etwa dreifachen seines Innendurchmessers entspricht.