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Wärmefühler
Die Erfindung betrifft einen Wärmefühler, der aus einer Wärmeübertragungsplatte mit grossem Wärmeausdehnungskoeffizienten, z. B. Messing besteht, die an einem Ende und an einer zweiten Stelle mit einem plattenförmigen Glied, aus einem Werkstoff mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Invar verbunden ist. Dieses plattenförmige Glied ist an seinen Endpunkten mit der Wärme- übertragungsplatte verbunden und in der Mitte abgeknickt, so dass insgesamt ein gleichseitiges Dreieck entsteht. Wird die als Basis dienende Wärmeübertragungsplatte erwärmt, so dehnt sie sich aus, und die Höhe des mit dem plattenförmigen Glied gebildeten Dreiecks wird vermindert. Es entsteht also bei Erwärmung eine Schaltbewegung, die zur Wärmeübertragungsplatte hin gerichtet ist.
Solche Wärmefühler sind bereits bekannt. Sie werden auch Anlegefühler genannt, weil bei ihnen die Wärmeübertragungsplatte in möglichst engem Kontakt mit dem zu überwachenden Gegenstand angeordnet ist, während im Gegensatz dazu bei Bimetallfühlern die Bimetallstreifen lediglich an seiner Wurzel mit dem zu überwachenden Gegenstand in Verbindung steht und ein wesentlicher Teil der Wärmeübertragung durch Strahlung oder Konvektion auf den freien Teil des Bimetallstreifens hin erfolgt.
Während es beim Bimetallfühler beim Zusammenbau relativ einfach ist, die Bewegungsrichtung des Bimetallstreifens in Abhängigkeit von der Richtung des Temperaturgradienten, dadurch zu wählen, dass der Bimetallstreifen an seiner Wurzel entweder mit der einen oder mit der andern Seite des Bimetallstreifens nach oben in seine Halterung eingebaut wird, kann beim Anlegefühler durch eine so einfache Massnahme die Richtungsumkehr der Schaltbewegung nicht erzielt werden.
Sie ist aber in vielen Fällen erforderlich, wie beispielsweise bei bestimmten Heisswassergeräten.
Man hat daher für diese Zwecke für solche Wärmefühler besonders ausgebildete Kontaktsätze mit Federsprungwerk verwendet, deren Herstellung ist relativ teuer, weil natürlich die Stückzahl solcher Serien geringer ist, wie man das gleiche Federsprungwerk für beide Arten von Anlagefühlern verwenden könnte.
Diese Nachteile werden bei der Erfindung dadurch beseitigt, dass ein Wärmefühler geschaffen wird, der aus einer als Basis dienenden Wärmeübertragungsplatte mit grossem Wärmedehnwert besteht, die an einem Ende und an einer zweiten Stelle mit einem plattenförmigen Glied aus einem Werkstoff mit geringer W ärmedehnzahl verbunden ist, wobei erfindungsgemäss das plattenförmige Glied in der Mitte eine Durchbrechung aufweist, in welche eine mit dem einen inneren Abschlussende der Durchbrechung verbundene biegungssteife Zunge hineinragt, deren anderes freies Ende mit der Wärmeübertragungsplatte verbunden ist.
Auf diese Weise wird ein stumpfwinkeliges Dreieck geschaffen, dessen freie Spitze eine von der Übertragungsplatte weg gerichtete Schaltbewegung ausführt, wenn die Wärmeübertragungsplatte erwärmt wird.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Zunge besonders biegungssteif ausgebildet und zu diesem Zweck an den freien Rändern mit senkrecht zu ihrer Hauptebene verlaufenden Versteifungsstegen versehen, so dass ein U-förmiger Querschnitt entsteht. Zweckmässig werden diese Versteifungs-
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stege von der Wärmeübertragungsplatte abgekehrt verlaufend angeordnet. Ferner sind an der Zunge längslaufende Sicken angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Bereich der Verbindungsstelle der Zunge mit dem plattenförmigen Glied eine querlaufende Verdickung oder Sicke angeordnet zu dem Zweck, Verbindungen zwischen Zunge und plattenförmigen Glied zu vermeiden.
Ferner wird vorgeschlagen, das plattenförmige Glied mit einem ebenfalls von der Wärmeübertra- gungsplatte abgekehrten ringsumlaufenden Versteifungsstege zu versehen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Wärmefühlers nach der Erfindung ist nachfolgend an Hand von sche- matischenZeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l denWärmefühler nach der Erfindung im Längsschnitt und Fig. 2 den Wärmefühler nach der Erfindung von oben gesehen.
In den Zeichnungen ist die Wärmeübertragungsplatte mit 1 bezeichnet. Sie ist an den längslau- fenden Rändern mitVersteifungsstegen 2 versehen, so dass ein U-förmiger Querschnitt entsteht. Zwi- schen den Enden dieser Versteifungsstange 2 sind Stege 3 zu der Aufnahme von Kontakten bzw.
Federsprungwerken od. dgl. angeordnet. Das plattenförmige Glied ist mit 4 bezeichnet. Die mit ihm fest verbundene Zunge 6 ragt in die Ausnehmung 15 der Wärmeübertragungsplatte 1 hinein.
Die Oberfläche der Teile 4 und 5 ist in Fig. 2 zur besseren Veranschaulichung schraffiert dargestellt.
An der Zunge 5 sind Versteifungsstege 6 angeordnet, sowie eine Sicke 7.8 ist ein Über- tragungsteil für die Übertragung der Schaltbewegung auf den Kontaktsatz. Das plattenförmige Glied 4 ist an den Stellen 9 und 10 mit der Wärmeübertragungsplatte l vorzugsweise durch Punktschweissen verbunden, während die Zunge 5 bei 11 mit der Wärmeübertragungsplatte l in Verbindung steht.
Auf diese Weise wird das in Fig. 1 mit a, b, c bezeichnete stumpfwinkelige Dreieck geschaffen.
12 und 13 sind Schwenkachsen, um welche die Dreieckseiten a und b schwenken, wenn die
Basis c durch Erwärmung gedehnt wird.
Ihre Lage ist durch die besondere Formgestaltung - engster Querschnitt an dieser Stelle - genau definiert, so dass stets die gleichen Schalteigenschaften gewährleistet sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmefühler bestehend aus einer alsBasis dienendenWärmeübertragungsplatte mit grossem Wär- meausdehnungskoeffizienten, die an einem Ende und an einer zweiten Stelle mit einem plattenförmigen
Glied aus einem Werkstoff mit geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten verbunden ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass das plattenförmige Glied (4) in der Mitte eine Durchbrechung (15) aufweist, in welche eine mit dem einen inneren Abschlussende der Durchbrechung (15) verbundene, biegungssteife
Zunge (5) hineinragt, deren anderes freies Ende (11) mit der Wärmeübertragungsplatte (l) verbunden ist.