DE3931763A1 - Temperaturfuehler an einem elektrischen schalter einer strahlungsheizeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler an einem elektrischen Schalter einer Strahlungsheizeinrichtung, insbesondere eines Kochfeldes, wobei der Temperaturfühler ein sich am Schalter abstützendes strahlungsdurchlässiges Rohr mit kleinem Temperaturkoeffizienten, insbesondere Quarzrohr, und einen in diesem angeordneten, metallischen Ausdehnungsstab mit großem Temperaturkoeffizienten aufweist, dessen dem Schalter fernes Ende abgestützt ist und dessen anderes Ende auf den Schalter wirkt.

Ein derartiger Temperaturfühler ist in der DE-OS 35 36 981 beschrieben. Die Länge des Temperaturfühlers ist kürzer als der Durchmesser der von der Strahlungsheizeinrichtung eingenommenen Fläche. Der Temperaturfühler erstreckt sich somit nur über einen Teil des Heizkörpers. Dies ist günstig, da sich dann für Strahlungsheizeinrichtungen unterschiedlicher Durchmesser gleiche Temperaturfühler verwenden lassen. Es müssen in diesem Fall also nicht für unterschiedliche große Strahlungsheizeinrichtung unterschiedlich lange Temperaturfühler bereitgehalten werden.

Durch die Kürze des Temperaturfühlers wird bei der DE-OS 35 36 981 der Schalthub des Ausdehnungsstabs bei Erreichen der Schalttemperatur entsprechend kurz. Dies ist in manchen Fällen unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Temperaturfühler der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der trotz kurzer Baulänge einen Schalthub wie ein Temperaturfühler größerer Baulänge aufweist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Temperaturfühler der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Rohr ein sich parallel zum Ausdehnungsstab erstreckendes, weiteres metallisches Ausdehnungsglied mit großem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist, dessen eines Ende sich am Rohr abstützt, und daß zwischen dem anderen Ende des weiteren Ausdehnungsgliedes und dem dem Schalter fernen Ende des Ausdehnungsstabes ein Verbindungsbauteil mit kleinem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist.

Bei diesem Aufbau dehnen sich unter der Wirkung der Strahlungsheizeinrichtung sowohl der Ausdehnungsstab als auch das Ausdehnungsglied aus, wobei sich die Ausdehnungen am dem Schalter nahen Ende des Ausdehnungsstabes addieren. Durch die parallele Anordnung des Ausdehnungsstabes und des Ausdehnungsgliedes im Rohr ist der Temperaturfühler vergleichsweise kurz. Der Temperaturfühler weist jedoch einen Schalthub auf, der ebenso groß ist wie der eines Temperaturfühlers größerer Baulänge nach dem Stand der Technik.

Dadurch, daß der Temperaturfühler vergleichsweise kurz ist, läßt er sich starr mit dem Schalter verbinden, wobei eine schwenkbare Lagerung an einer Kalotte entfällt. Wegen der Kürze des Temperaturfühlers ist es auch nicht notwendig, das dem Schalter ferne Ende des Temperaturfühlers in der Strahlungsheizeinrichtung zu lagern. Es kann frei stehen.

Ein derartiger Temperaturfühler läßt sich bei Strahlungsheizeinrichtungen unterschiedlicher Durchmesser verwenden. Es müssen nicht für unterschiedliche Strahlungsheizeinrichtungen Temperaturfühler unterschiedlicher-Baulänge zum Einsatz kommen. Günstig hierbei ist auch, daß Strahlungsheizeinrichtungen unterschiedlicher Durchmesser immer praktisch die gleiche Länge des Temperaturfühlers beheizen, so daß die Ausdehnung am schalternahen Ende des Ausdehnungsstabs bei unterschiedlich großen Strahlungsheizeinrichtungen gleich groß ist. Damit ist auch die notwendige Justierung des Schalters vereinfacht.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsbauteil ein zweites strahlungsdurchlässiges Rohr mit kleinem Temperaturkoeffizienten, insbesondere Quarzrohr, in dem sich der Ausdehnungsstab erstreckt. Das weitere Ausdehnungsglied ist vorzugsweise eine Ausdehnungshülse, in der sich das zweite Rohr erstreckt. Dadurch ist ein teleskopartiger, baulich einfacher Aufbau erreicht. Die teleskopartige Anordnung der Bauteile ineinander hat eine verzögerte Reaktionszeit zur Folge, da der innenliegende Ausdehnungsstab durch die äußeren Teile gegenüber der Strahlungsheizeinrichtung in gewissem Grade abgeschirmt ist. Dies ist für die Verwendung des Temperaturfühlers bei Halogen-Strahlungsheizeinrichtungen günstig.

Soll dagegen die Reaktionsgeschwindigkeit des Temperaturfühlers erhöht werden, wie dies beispielsweise dann erwünscht ist, wenn die Strahlungsheizeinrichtung eine spiralförmig verlegte Widerstandsheizwendel aufweist, dann läßt sich die Ausdehnungshülse mit Fenstern versehen. Die Strahlungswärme der Strahlungsheizeinrichtung wirkt dann direkt durch die beiden strahlungsdurchlässigen Rohre und die Fenster auf den Ausdehnungsstab. Das Ausdehnungsglied und/oder das Verbindungsbauteil können auch von kranzartig im Rohr angeordneten, stabförmigen Einzelteilen gebildet sein. Zwischen diesen Einzelteilen hindurch trifft die Strahlungswärme dann direkt auf den Ausdehnungsstab.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufbau des Temperaturfühlers dreistufig teleskopartig. Es ist dann zwischen dem Verbindungsbauteil und dem Ausdehnungsstab ein weittres Ausdehnungsglied und ein weiteres Verbindungsbauteil mit kleinem Temperaturkoeffizienten angeordnet. Es ist auch ein vier- oder mehrstufiger teleskopartiger Aufbau möglich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht einer Strahlungsheizeinrichtung eines Kochfeldes,

Fig. 2 einen Temperaturfühler der Strahlungsheizeinrichtung im Schnitt und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Temperaturfühlers.

In einem Topf (1) ist eine Einlage (2) aus Isolationsmaterial angeordnet. Auf der Einlage (2) ist eine Heizwendel (3) spiralförmig verlegt. Zum Schalten der Heizwendel (3) ist ein elektrischer Schalter (4) mit einem Gehäuse (5) vorgesehen. Das Gehäuse (5) ist mittels eines Anschraubwinkels (7) an dem Topf (1) befestigt.

An dem Gehäuse (5) ist ein Temperaturfühler (6befestigt. Dieser erstreckt sich über Teile der Windungen der Heizwendel (3). Er verläuft unterhalb einer nicht dargestellten Glaskeramikplatte, die als Kochfeld dient.

An das Gehäuse (5) ist der Anschraubwinkel (7) angeschraubt. An dieser stützt sich außen ein Quarzrohr (8) mit seinem dem Schalter (4) nahen Ende ab. Am dem Schalter (4) fernen Ende des Quarzrohres (8) liegt mit einem Außenflansch (9) eine metallische Ausdehnungshülse (10) an. Diese erstreckt sich innerhalb des Quarzrohres (8) in Richtung auf das Gehäuse (5). Sie weist an ihrem dem Schalter (4) nahen Ende einen Innenflansch (11) auf. An der Ausdehnungshülse (10) können Fenster vorgesehen sein.

An dem Innenflansch (11) steht ein weiteres Quarzrohr (12) mit seinem dem Schalter (4) nahen Ende an. Das Quarzrohr (12) erstreckt sich in der Ausdehnungshülse (10) von dem Gehäuse (5) weg. An seinem dem Schalter (4) fernen Ende steht es an einer Scheibe (13) an, die am dem Schalter (4) fernen Ende eines Ausdehnungsstabes (14) befestigt ist. Der Ausdehnungsstab (14) erstreckt sich in dem Quarzrohr (12) bis in den Schalter (4). Er weist dort einen Kopf (15) auf, der zur Betätigung des Schalters (4) dient. Zwischen den Kopf (15) und den Anschraubwinkel (7) ist eine Druckfeder (16) eingespannt. Diese drückt so auf den Kopf (15), daß die Scheibe (13) auf das Quarzrohr (12) drückt. Dieses drückt dadurch auf den Innenflansch (11) der Ausdehnungshülse (10), so daß sich deren Außenflansch (9) an dem Quarzrohr (8) abstützt und dieses an den Anschraubwinkel (7) drückt. Insgesamt ist durch die beschriebene Anordnung nach Fig. 2 ein zweistufiger teleskopartiger Aufbau des Temperaturfühlers (6) gegeben.

Die Funktionsweise ist etwa folgende:
Die Strahlungswärme der Heizwendel (3) tritt durch das Quarzrohr (8) und wirkt auf die Ausdehnungshülse (10). Die Strahlungswärme wirkt außerdem durch das Quarzrohr (12) auf den Ausdehnungsstab (14). Ist die Ausdehnungshülse (10) mit Fenstern versehen, dann wirkt durch diese hindurch die Strahlungswärme direkter auf den Ausdehnungsstab (14) als dann, wenn die Ausdehnungshülse (10) ohne Fenster ist. Die Quarzrohre (8, 12) dehnen sich aufgrund ihres niedrigen Temperaturkoeffizienten kaum aus. Dagegen dehnen sich die Ausdehnungshülse (10) und der Ausdehnungsstab (14) beträchtlich aus. Da der Ausdehnungsstab (14) über das Quarzrohr (12) über den Innenflansch (11) mit demjenigen Ende der Ausdehnungshülse (10) in Verbindung steht, an dem die Ausdehnung der Ausdehnungshülse (10) wirksam wird, addieren sich am Kopf (15) die Ausdehnungen der Ausdehnungshülse (10) und des Ausdehnungsstabes (14). Der Kopf (15) verschiebt sich dabei unter der Wirkung der Ausdehnungen und der Druckfeder (16) weiter in den Schalter (4). 8ei einer eingestellten Schalttemperatur schaltet der Schalter (4) die Heizwendel (3) ab. Durch die Addition der Ausdehnungen der Ausdehnungshülse (10) und des Ausdehnungsstabes (14) wird bei vergleichsweise kurzer Baulänge des Temperaturfühlers (6) ein vergleichsweise großer Schalthub erreicht.

Beim Temperaturfühler (6) nach Fig. 3 ist ein dreistufiger, teleskopartiger Aufbau vorgesehen. Dabei sind zwischen dem Quarzrohr (12) und dem Ausdehnungsstab (14) eine weitere Ausdehnungshülse (17) als weiteres Ausdehnungsglied und ein weiteres Quarzrohr (18) als weiteres Verbindungsbauteil mit kleinem Temperaturkoeffizienten angeordnet. Die weitere Ausdehnungshülse (17) stützt sich mit einem Außenflansch am dem Schalter (4) fernen Ende des Quarzrohres (12) ab. An einem dem Schalter (4) nahen Innenflansch der weiteren Ausdehnungshülse (17) steht das weitere Quarzrohr (18) an, an dessem dem Schalter (4) fernen Ende die Scheibe (13) des Ausdehnungsstabs (14) ansteht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel addieren sich die Ausdehnungen der Ausdehnungshülse (10), der Ausdehnungshülse (17) und des Ausdehnungsstabes (14). Bei der Fig. 2 gleicher Länge des Temperaturfühlers (6) ergibt sich dabei ein um die Ausdehnung der Ausdehnungshülse (17) vergrößerter Schalthub.

Claims (7)

1. Temperaturfühler an einem elektrischen Schalter einer Strahlungsheizeinrichtung, insbesondere eines Kochfeldes, wobei der Temperaturfühler ein sich am Schalter abstützendes strahlungsdurchlässiges Rohr mit kleinem Temperaturkoeffizienten, insbesondere Quarzrohr, und einen in diesem angeordneten, metallischen Ausdehnungsstab mit großem Temperaturkoeffizienten aufweist, dessen dem Schalter fernes Ende abgestützt ist und dessen anderes Ende auf den Schalter wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (8) ein sich parallel zum Ausdehnungsstab (14) erstreckendes weiteres metallisches Ausdehnungsglied (10) mit großem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist, dessen eines Ende sich am Rohr (8) abstützt, und daß zwischen dem anderen Ende des weiteren Ausdehnungsgliedes (10) und dem dem Schalter (4) fernen Ende des Ausdehnungsstabes (14) ein Verbindungsbauteil (12) mit kleinem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsbauteil ein zweites strahlungsdurchlässiges Rohr (12) mit kleinem Temperaturkoeffizienten, insbesondere Quarzrohr, ist, in dem sich der Ausdehnungsstab (14) erstreckt.

3. Temperaturfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Ausdehnungsglied eine Ausdehnungshülse (10) ist, in der sich das Verbindungsbauteil (12) erstreckt.

4. Temperaturfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungshülse (10) Fenster aufweist.

5. Temperaturfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnungshülse (10) mit einem Außenflansch (9) an einem Ende sich am Rohr (8) und einem Innenflansch (11) am anderen Ende am Verbindungsbauteil (12) abstützt.

6. Temperaturfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am dem Schalter (4) nahen Ende des Ausdehnungsstabes (14) eine Feder (16) angreift, die den Ausdehnungsstab (14) gegen das Verbindungsbauteil (12), dieses gegen das weitere Ausdehnungsglied (10) und dieses gegen das Rohr (8) vorgespannt hält.

7. Temperaturfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungsbauteil (12) und dem Ausdehnungsstab (14) ein weiteres Ausdehnungsglied (17) und ein weiteres Verbindungsbauteil (18) mit kleinem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist.