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Die Erfindung betrifft einen Temperaturbegrenzer umfassend einen Temperaturfühler mit einem in einem Rohr geführten Stab, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient von Jenem des Rohres verschieden ist. wobei am ersten Ende des Temperaturfühlers Rohr und Stab unbeweglich zueinander gehalten sind und am zweiten Ende des Temperaturfühlers ein zumindest einen Schalter beinhaltender Schaltkopf vorgesehen ist,
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Schaltkopf und der andere Temperaturfühler-Bestandteil Stab oder Rohr beweglich gegenüber dem Schaltkopf gehalten ist, wobei eine mechanische Wirkverbindung zwischen diesem beweglich gehaltenen TemperaturfühlerBestandteil und dem Schalter vorgesehen ist und die mechanische Wirkverbindung eine vom Schalter separate, aus Bimetall gebildete Schnappfeder aufweist.
Kochfelder sind häufig aus einer als Aufstellfläche für Kochgefässe dienenden Glaskeramikplatte (Ceranplatte) mit darunterliegendem Beheizungsraum gebildet. Solche Kochfelder können auf verschiedene Weisen beheizt werden, beispielsweise können elektrische Heizwiderstände, Halogenleuchten, Gas od. dgl. angegeben werden. Bei jeder Beheizungsvanante kann eine Überhitzung des Ceranfeldes zu semer Zerstörung führen, weshalb eine solche Überhitzung vermieden werden muss.
Hiefür werden üblicherweise die eingangs angeführten Temperaturbegrenzer verwendet. Ihr Temperaturfühler ist dazu unterhalb der Ceranplatte im Beheizungsraum angeordnet und ist somit annähernd derselben Temperatur wie die Ceranplatte ausgesetzt.
Bei Erwärmung des Temperaturfühlers wird der beweglich gegenüber dem Schaltkopf gehaltene Fühler-Bestandteil relativ zum Schaltkopf verschoben, welche Relativbewegung über die mechanische Wirkverbindung -die im einfachsten Fall durch einen Stössel gebildet ist- auf den Schalter übertragen wird.
Wenn der Temperaturfühler eine für das Ceranfeld zu hohe Temperatur erfasst, nimmt die erörterte Relativbewegung ein so grosses Ausmass an, dass der Schalter betätigt wird, wodurch die Heizleistung der Kochfeldbeheizung reduziert bzw. unterbrochen wird.
Ist eine elektrische Kochfeldbeheizung vorgesehen, so kann besagte Unterbrechung besonders einfach dadurch erfolgen, dass der Schalter in Serie zur Beheizung geschaltet und die Schalterbetätigung ein Öffnen des Schalter ist. Ist das Kochfeld mit Gas beheizt, so muss die Schalterbetätigung in eine Schliessbewegung eines in der Gaszufuhrleitung angeordneten Ventiles umgesetzt werden.
Beispielsweise zeigt die FR-A-2 149 424 einen solchen Thermoschalter, der zwei voneinander unabhängig arbeitende, d. h. den Stromkreis unterbrechende Temperaturerfassungssysteme aufweist. Das erste dieser Erfassungssysteme umfasst einen innerhalb eines Rohres gerührten Stab, wobei die Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser beiden Bauteile voneinander abweichen. Der Stab wirkt über die beiden Hebel auf das Kontaktsystem ein. Das zweite Erfassungssystem weist eine Bimetallscheibe auf, die über einen Stössl auf die Kontaktbrücken einwirkt. Die Bimetallscheibe der FR-A-2 149 424 ist somit kein Teil der mechanischen Wirkverbindung, die zwischen dem aus Rohr und Stab gebildeten Temperaturfühler und einem Kontaktsystem liegt.
In der DE-A1-43 35 639 ist ein Thermoschalter dargestellt, dessen einziges thermosensitives Element eine Bimetallscheibe ist, welche entlang ihrer Berandung auf einem Träger aufliegt. Diese Bimetallscheibe wirkt über einen Übertragungsstössl, den sie beim thermisch bedingten Umschnappen mit ihrem Zentrum betätigt, auf einen beweglichen Kontakt ein.
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Die temperaturbedingte Relativbewegung emes der Fühler-Bestandteile bei Ausgestaltung des Fühlers aus Rohr mit innenliegendem Stab erfolgt kontinuierlich entsprechend dem Temperaturan-bzw.-abstieg.
Ein Schaltkontaktpaar weist aber bloss zwei definierte Schaltzustände auf, nämlich "beweglicher Kontakt liegt satt am feststehenden Kontakt an" und "beweglicher Kontakt ist beabstandet zum feststehenden Kontakt", sodass eine direkte Übertragung der kontinuierlichen Relativbewegung auf den beweglichen Kontakt unerwunschte Zwischenzustände des Schalters (beweglicher Kontakt liegt nur locker am feststehenden Kontakt an, beweglicher Kontakt weist zu geringen Abstand zum festen Kontakt auf) zur Folge hätte.
Um diese Zwischenzustände zu vermeiden, wurde nach bisher bekanntem Stand der Technik der bewegliche Kontakt am ersten Ende einer am zweiten Ende eingespannten Blattfeder festgelegt. Diese Blattfeder wurde mit einer Vorspannung versehen, welche die Blattfeder stabil in jedem der beiden erörterten Schaltzuständen hielt. Aufgrund dieser Vorspannung erfolgte ein Überwechseln von einem in den anderen Schaltzustand stets schlagartig unter Vermeidung der unerwünschten Zwischenzustände.
Nachteilig ist bei dieser Konstruktionsweise, dass die Blattfeder-weil sie den Beheizungsstrom führen muss-aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie z. B. Kupfer gefertigt sein muss, welche Materialien aber relativ weich sind. Damit lassen sich die Blattfedern nur geringfügig vorspannen, wodurch zur Schalterbetätigung nur geringe Kräfte, d. h. geringe Relativverschiebungen des beweglichen Fühler-Bestandteiles ausreichen. Die Schalthysterese solcher Schalter ist damit relativ schmal, was zu einem häufigen, sich negativ auf die Lebensdauer der Kontakte auswirkenden Umschalten führt.
Es sind aus der AT-E-160 467 bereits Massnahmen bekannt, mit welchen bei einem Temperaturbegrenzer der eingangs angeführten Art eine geringe Schalthäufigkeit des Schalters erreicht werden kann : Die AT-E-160 467 beschreibt einen Temperaturfühler, dessen thermosensitives Element ein Messingrohr und ein innerhalb dieses Rohres liegender, einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisender Stab ist. Das schaltkopfseitige Ende des Rohres ist fest mit dem Schaltkopf verbunden, während der Stab verschiebbar gegenüber dem Schaltkopf gehalten ist. Den Stab umgebend ist eine Schnappfederscheibe vorgesehen, deren Berandung frei beweglich ist und an einem verschiebbaren, flachzylindrischen Übertragungsglied anliegt. Am Zentrum der Schnappfederscheibe liegt ein am Stab festgelegter Metallring auf.
Bei Erwärmung des Temperaturfühlers dehnt sich das Messingrohr stärker aus als der Stab und zieht diesen dabei aus dem Schaltkopf heraus. Der Metallring drückt dabei das Zentrum der Schnappscheibe nach unten, was bei Erreichen der Abschalttemperatur des Thennostates zum Durchschnappen der Schnappscheibe führt. Die Scheibenberandung bewegt sich dabei nach oben und nimmt das Übertragungsglied mit, welches über den Mechanismus auf den beweglichen Kontakt einwirkt. Auf dieser Schnappscheibe kann eine Bimetallscheibe angeordnet sein, womit die Vorspannung der Schnappfeder abhängig von der Umgebungstemperatur wird : Bei einer niedrigen Umgebungstemperatur, welche bei einem kalten Kochfeld vorliegt, ist die Federvorspannung hoch, wodurch hohe Betätigungskräfte erforderlich sind.
Der Schalter wird dadurch relativ spät betätigt, wodurch ein schnelles Erhitzen des Kochfeldes (="Ankochen") möglich ist.
Höhere Umgebungstemperaturen, wie sie bei bereits wannen Kochfeldern gegeben sind, setzen die Federvorspannung herab, diese ist dadurch mittels geringerer Kräfte (und damit mittels geringerer Bewegungen des beweglichen Fühler-Bestandteiles) betätigbar.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, besonders einfache Massnahmen anzugeben, mit welchen das Schaltverhalten eines derartigen Temperaturbegrenzers beeinflusst werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass im Schaltkopf ein elektrisches Heizelement angeordnet ist.
Bei entsprechend hohen Umgebungstemperaturen der Bimetall-Schnappfeder verformt sich diese m Betätigungsnchtung bzw. schnappt von selbst in ihre zweite Position, in welcher der Schalter betätigt ist. Diese Umgebungstemperaturen werden allerdings allem durch die vom Kochfeld auf den Schaltkopf übertragene Wärmeenergie nicht erreicht, es ist damit zur Überwindung der Schnappfeder-Vorspannung stets eine Verschiebung des beweglich gehaltenen Fühler-Bestandteiles notwendig.
Aufgrund der thermisch bedingten Verformung der Bimetall-Schnappfeder ist aber auch ihre Verweildauer in der zweiten, den Schalter betätigt haltenden Position temperaturabhängig : Bei entsprechend hohen Umgebungstemperaturen verweilt die Schnappfeder in besagter zweiter Position, auch wenn sie nicht mehr vom beweglichen Fühler-Bestandteil in dieser Position gehalten wird. Bei fallender Umgebungstemperatur nimmt die Vorspannung der Feder in Richtung dieser Position ab, unterschreitet sie den durch Federmaterial und - geometrie bedingten Rückhaltewert, schnappt die Feder m ihre Ausgangsposition zurück.
Mittels des im Schaltkopf angeordneten elektrischen Heizelementes kann die Umgebungstemperatur der Schnappfeder über besagtem Rückhaltewert gehalten werden, was zur Folge hat, dass der Schalter dauerhaft-auch nach erfolgter Abkühlung des Kochfeldes- betätigt bleibt. Eine neuerliche Inbetriebnahme der Kochfeldbeheizung kann erst nach Abschalten des Heizelementes und der im Anschluss daran erfolgten Abnahme der Schnappfeder-Umgebungstemperatur erfolgen. Bei längerer Abwesenheit des Benutzers des Kochfeldes wird somit eine thermische Beanspruchung des Ceranfeldes bzw. eine unkontrollierte
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vom Heizelement aufgenommene Leistung- benötigt wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, dass das elektrische Heizelement elektrisch parallel zum Schalter geschaltet ist.
Der Schalter des Temperaturbegrenzers dient wie erörtert lediglich zur Unterbrechung der Heizleistung bei drohender Überhitzung des Ceranfeldes. Damit diese Heizleistung auch vom Benutzer ein- und ausgeschaltet bzw. verändert werden kann, ist in Serie zur Kochfeldheizung ausser dem TemperaturbegrenzerSchalter ein manuell betätigbares Stellglied geschaltet. Durch die Parallelschaltung des Heizelementes zum Schalter kann dieses mittels des Stellgliedes ein- und ausgeschaltet werden, wodurch diesbezügliche separate Schalter eingespart werden.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schnappfeder eine entlang ihrer Berandung im Schaltkopf festgelegte Federscheibe ist.
Solche Federn weisen eine besonders einfache geometrische Form auf und sind daher sehr einfach zu fertigen. Die geometrische Form führt weiters zu besonders hohen Vorspannungen.
Nach einer anderen Variante kann vorgesehen sein, dass die Schnappfeder eine mit ihren Breitseitenkanten im Schaltkopf festgelegte Blattfeder ist.
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Auch eine solche Feder ist einfach fertigbar und kann mit hohen Vorspannungen versehen werden, zusätzlich weist sie eine geringe Breite auf, wodurch die Bauhöhe des Schaltkopfes genng gehalten werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt :
Fig. l einen Schnitt entlang der in Fig. 2 eingezeichneten Linie I-I durch ein Kochfeld mit einem Temperaturbegrenzer ; Fig. 2 eine Draufsicht auf das Kochfeld nach Fig. 1 ;
Fig. 3 einen Temperaturbegrenzer in einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform teilweise im Schnitt und mit geöffnetem Schaltkopf 8 ;
Fig. 3a den Temperaturbegrenzer nach Fig. 3 in derselben Darstellung mit einer anders gestalteten mechanischen Wirkverbindung 24 ;
Fig. 4 den Temperaturbegrenzer nach Fig. 3 in derselben Darstellung ergänzt um ein elektrisches Heizelement 27 ;
Fig. 5 ein mit einer anderen Ausführungsform des Temperaturfühlers 7 ausgestatteten Temperaturbegrenzer teilweise im Schnitt und mit geöffnetem Schaltkopf 8 ;
Fig. 6 den Temperaturbegrenzer nach Fig. 5 in derselben Darstellung ergänzt um ein elektrisches Heizelement 27 und
Fig. 7 ein mit einer dritten Ausführungsform des Temperaturfiihlers 7 ausgestatteten Temperaturbegrenzer teilweise im Schnitt und mit bloss schematisch dargestelltem Schaltkopf 8.
Die Fig.1 und 2 zeigen ein Kochfeld umfassend einen Beheizungsraum 1 und eine darüber angeordnete Platte 5 aus Metall, Glaskeramik, Ceran od. dgl., die die Kochfläche 6 bildet.
Der Beheizungsraum 1 weist einen Topf 2 auf, in dem sich eine spiralig gelegte Heizwendel 3 befindet, die in eine Einbettmasse 4 eingebettet ist. Zwischen der Kochfläche 6 und der Heizwendel 3 ist ein Temperaturfühler 7 angeordnet, der mit einem Schaltkopf 8 in Verbindung steht, wobei der Temperaturfühler 7 in einfacher Weise durch zwei Bohrungen des Beheizungsraumes 1 hindurchgeführt ist. Der Temperaturfühler 7 ist somit der Temperatur ausgesetzt, die unterhalb der Kochfläche 6 in dem Strahlungsraum zwischen der Kochfläche 6 und der Heizwendel 3 herrscht.
Wenngleich in den angeschlossenen Zeichnungen nicht dargestellt, kann der aus Temperaturfühler 7 und Schaltkopf 8 gebildete erfindungsgemässe Temperaturbegrenzer auch bei anders beheizten Kochfeldem 1, wie z. B. bei Gaskochfeldem eingesetzt werden. Der konstruktive Aufbau und die Anordnung des Temperaturbegrenzers bleibt dabei völlig gleich, lediglich der Beheizungsraum ist entsprechend anders -bei gasbeheIZten Kochfeldern 1 als Brennergehäuse mit entsprechenden Gaszuführ- und - zündeinnchtungen- ausgebildet.
In Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform des Temperaturbegrenzers gesondert dargestellt. Der Temperaturfühler 7 weist einen Stab 9 aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise eine Nickel-Chrom-Legierung, auf, der in einem Rohr 10 aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Quarzglas oder Keramik geführt ist. Das Rohr 10 bildet damit eine Hülle für den Stab 9.
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Am ersten, dem Schaltkopf 8 abgewandten Ende des Temperaturfühlers 7 ist eine vom Stab 9 durchsetzte Scheibe 11 an die Stirnseite des Rohres 10 angelegt. Am das Rohr 10 und die Scheibe 11 überragenden Abschnitt des Stabes 9 ist ein Anschlag 12 formschlüssig festgelegt, welcher beispielsweise durch eine auf den Stab 9 aufgeschraubte Mutter, eine mit dem Stab 9 verschweisste Hülse od. dgl. gebildet ist.
Am zweiten Ende des Temperaturfuhlers 7 ist der Schaltkopf 8 vorgesehen, der mit dem Temperaturfühler 7 wie folgt verbunden ist. Der Stab 9 ragt in den Schaltkopf 8 hinein und weist an diesem schaltkopfseitigen Ende einen Kopf 13 auf, an dem eine Druckfeder 14 abgestützt ist. Diese Druckfeder 14 ist
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umgibt.
Durch die Druckfeder 14 wird der Stab 9 m den Schaltkopf hineingezogen, legt sich dadurch über Anschlag 12 und Scheibe 11 am freien Ende des Rohres 10 an und drückt dieses in weiterer Folge über die Aufnahme 15 gegen die Platte 8".
Rohr 10 und Stab 9 sind dadurch am ersten, dem Schaltkopf 8 abgewandten Ende des Temperaturfühlers 7 unbeweglich zueinander gehalten. Am schaltkopfseitigen Ende ist das Rohr 10 unbeweglich, der Stab 9 hingegen beweglich gegenüber dem Schaltkopf 8 gehalten.
Da das Rohr 10 und der Stab 9 aus Materialien mit stark unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt sind, ergibt sich bei einer Temperaturänderung eine entsprechende Bewegung des schaltkopfseitigen Endes des Stabes 9 gegenüber dem Schaltkopf 8.
Im Inneren des Schaltkopfes 8 ist weiters ein Schalter 16 angeordnet. Dieser umfasst einen im Schaltkopf 8 festgelegten Kontakt 17, der über einen Kontaktträger 18 mit einer Anschlussfahne 19 elektrisch verbunden ist. Dieser feste Kontakt 17 wirkt mit einem beweglichen Kontakt 20 zusammen, der am ersten Ende einer Kontaktfeder 21 gehalten ist. Diese Kontaktfeder 21 ist mit ihrem zweiten Ende an einem Kontaktträger 22 gehalten und elektrisch mit einer weiteren Anschlussfahne 23 verbunden.
Dieser Schalter 16 ist über seine Anschlussfahnen elektrisch in Serie zur Heizwendel 3 geschaltet, womit durch Öffnung dieses Schalters 16 die Kochfeldbeheizung abgeschaltet wird. Hierzu muss die erörterte temperaturbedingte Relativbewegung des schaltkopfseitigen Stabendes auf den Schalter 16 übertragen werden, was mittels der zwischem Stab 9 und Schalter 16 vorgesehenen Wirkverbindung 24 erfolgt.
Diese Wirkverbindung 24 umfasst zunächst einen bereits aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungsteil 25, der im einfachsten Fall durch einen in Richtung seiner Längsachse verschiebbar im Schaltkopf 8 gehaltenen Stössel gebildet ist und sich zwischen Stab 9 und Kontaktfeder 21 erstreckt.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, nimmt bei temperaturbedingter Verschiebung des Stabes 9 in Richtung Schaltkopfinnenraum dieser den Betätigungsteil 25 mit und bewegt ihn auf die Kontaktfeder 21 zu. Bei ausreichend weiter Verschiebung wird die Kontaktfeder 21 ausgelenkt, nimmt dadurch die strichpunktiert eingezeichnete Stellung ein, in welcher der bewegliche Kontakt 20 vom feststehenden Kontakt 17 abgehoben und der Schalter 16 damit geöffnet ist.
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Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, dass die mechanische Wirkverbindung 24 weiters eine vom Schalter 16 separate Schnappfeder 26 aufweist. Diese ist gemäss Fig. 3 durch eine Federscheibe gebildet, welche entlang ihrer Berandung 26'im Schaltkopf 8 festgelegt und mit ihrem Mittelabschnitt 26"zwischen Stab 9 und Betätigungsteil 25 angeordnet ist. Die Festlegung im Schaltkopf 8 erfolgt dabei so, dass die Federscheibe gewölbt verläuft, womit der Federscheibe eine Vorspannung verliehen wird, aufgrund derer sie lediglich in den mit durchgezogenen und mit strichpunktierten Linien dargestellten beiden Positionen stabil verweilen kann.
Wird die Federscheibe aus einer dieser beiden Positionen ausreichend weit ausgelenkt, nimmt sie schlagartig die andere Position ein, vollführt also eine Schnappbewegung.
Dieselben Eigenschaften würden beispielsweise auch dann erreicht, wenn die Schnappfeder 26 durch eine Blattfeder gebildet ist, deren Breitseitenkanten im Schaltkopf 8 festgelegt sind, weshalb auch diese Ausführungsform in den Rahmen der gegenständlichen Erfindung fällt.
Der Stab 9 wirkt erfindungsgemäss nun zunächst auf den Mittelabschnitt 26" dieser
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Richtung der Kontaktfeder 21.
Bewegt sich der Stab 9 infolge Abkühlung des Temperatursensors 7 in Richtung weg von der Schnappfeder 26, kann die Kontaktfeder 21, die in Richtung ihrer mit durchgehenden Linien eingezeichneten Position vorgespannt ist, den Betätigungsteil 25 zurückschieben, bei ausreichend weiter Verschiebung schnappt die Schnappfeder 26 m die mit durchgezogenen Linien dargestellte Position zurück, wodurch der Schalter 16 schlagartig geschlossen wird.
Wie aus Fig. 3a hervorgeht, muss die Schnappfeder 26 nicht direkt am Stab 9 anliegend angeordnet sein und kann die Wirkverbindung 24 mehrere Betätigungsteile 25'aufweisen.
Die Schnappfeder 26 ist aus Bimetall gebildet. Bimetall verformt sich entsprechend der gerade vorherrschenden Umgebungstemperatur, wodurch die Vorspannung einer Bimetall-Schnappfeder 26 beeinflusst wird. Dies wird bei der Erfindung dadurch ausgenützt, dass die Bimetall-Schnappfeder 26 so eingebaut wird, dass eine Temperaturerhöhung eine in Richtung der strichpunktiert eingezeichneten Position gerichtete Verformung zur Folge hat. Dadurch ist zur Auslenkung der Schnappfeder 26 aus der mit durchgehenden Linien eingezeichneten Position bei höheren Umgebungstemperaturen eine geringere Kraft (und damit eine geringere Verschiebung des Stabes 9) notwendig als bei niedrigen Umgebungstemperaturen.
Dies führt -wie bereits eingangs erwähnt-dazu, dass der Temperaturbegrenzer eine relativ starke erstmalige Erwärmung des Kochfeldes zulässt. In weiterer Folge (d. h. wenn die Wärme des Kochfeldes die Bimetall-Schnappfeder bereits erwärmt hat) erfolgt die Schalterbetätigung und damit die Abschaltung der Kochfeldbeheizung bereits bei niedrigeren Temperaturen.
Darüberhinaus erfolgt das Zurückbewegen der Schnappfeder von der strichpunktierten in die mit durchgezogenen Linien dargestellte Position ebenfalls temperaturabhängig : Bei entsprechend hohen Umgebungstemperaturen verweilt die Schnappfeder 26 in der mit strichpunktierten Linien dargestellten Position, auch wenn sie nicht mehr vom Stab 9 gehalten wird. Bei fallender Umgebungstemperatur nimmt die mit der Verformung der Schnappfeder 25 einhergehende Vorspannung in Richtung dieser Position ab und erst wenn die Umgebungstemperatur unter einen durch Federmaterial und-geometne bedingten Rückhaltewert absinkt, schnappt die Schnappfeder 26 in die mit durchgehenden Linien dargestellte Ausgangsposition zurück.
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Die Ausführungsform der Fig. 4 entspricht jener nach Fig. 3, allerdings ist hier im Schaltkopf 8 ein elektrisches Heizelement 27 angeordnet. Dieses ist im einfachsten Fall durch einen Widerstandsdraht gebildet, der auf einem Isolierkörper, gegebenenfalls in Gestalt mehrerer mäanderformiger Windungen, angeordnet ist. Gemäss Fig. 4 ist dieses Heizelement 27 parallel zur Kontaktfeder 21 verlaufend am Grundkörper 8'festgelegt, was aber bloss beispielhaft zu verstehen ist. Alternativ könnte das Heizelement 27 zum Beispiel an der Schnappscheibe 26 festgelegt sein, was aber unter Vermittlung einer Isolationsschicht erfolgen müsste.
Über dieses Heizelement 27 kann die Umgebungstemperatur der Bimetall-Schnappfeder 26 erhöht und damit deren Vorformung in Richtung strichpunktiert dargestellter Position beeinflusst werden. Die Temperatur wird dabei über den erörterten Rückhaltewert der Bimetall-Schnappfeder 26 erhöht, wodurch der Schalter 16 dauerhaft -auch nach erfolgter Abkühlung des Kochfeldes-betätigt bleibt.
Eine neuerliche Inbetnebnahme der Kochfeldbeheizung kann erst nach Abschalten des Heizelementes 27 und der im Anschluss daran erfolgten Abnahme der Schnappfeder-Umgebungstemperatur erfolgen.
Das elektrisches Heizelement 27 ist elektrisch parallel zum Schalter 16 geschaltet, was einfach dadurch erreicht wird, dass das Heizelement 27 mit den beiden Anschlussfahnen 19,23 verbunden ist. Damit liegt das Heizelement 27 in Serie zur Kochplattenbeheizung und ist gemeinsam mit dieser ein- und ausschaltbar.
In Fig. 5 ist ein erfindungsgemässer Temperaturbegrenzer dargestellt, der einen gegenüber Fig. 3, 4 anders gestalteten Temperaturfühler 7 aufweist.
Die Temperaturfühlerbestandteile sind zwar auch hier ein Stab 9, der von einem Rohr 10 umgeben ist, allerdings ist hier das Rohr 10 aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet, während der Stab 9 aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet ist.
Am ersten, dem Schaltkopf 8 abgewandten Ende des Temperaturfühlers 7 ist in die Stirnseite des Rohres 10 ein Anschlag 12 eingesetzt und fest mit dem Rohr 10 verbunden, an welchen Anschlag 12 der Stab 9 angelegt ist. Am zweiten, schaltkopfseitigen Ende des Temperaturfühlers 7 ist das Rohr 10 mit der Platte 8" verbunden. Weiters ist eine Buchse 28 vorgesehen, die in das schaltkopfseitige Ende des Rohres 10 eingesetzt, verschiebbar in diesem gelagert ist und am ebenfalls verschiebbaren schaltkopfseitigen Ende des Stabes 9 angeliegt. Diese Buchse 28 ist mit einer entlang ihrer Längsachse verlaufenden Bohrung 29 versehen, innerhalb welcher ein Stössel 30 verschiebbar gelagert ist.
Am der Buchse 28 abgewandten Ende trägt dieser Stössel 30 einen Kopf 31, zwischen welchem Kopf 31 und der Buchse 28 eine Schraubendruckfeder 32 angeordnet ist. An diesem Kopf 31 ist angelegt einerseits der Mittelabschnitt 26" der Schnappfeder 26 und andererseits der Betätigungsteil 25, der auf die Kontaktfeder 21 drückt und damit den beweglichen Kontakt 20 in Anlage auf dem feststehenden Kontakt 17 hält.
Die Schraubendruckfeder 32 hält den Stab 9 über die Buchse 28 an den Anschlag 12 angelegt, sodass auch hier Stab 9 und Rohr 10 am ersten, dem Schaltkopf 8 abgewandten Ende des Temperaturfühlers 7 unbeweglich zueinander gehalten sind.
Der Schalter 16 weist hier dieselben Bestandteile wie in Fig. 3, 4 auf, allerdings sind die Positionen des feststehenden 17 und des beweglichen Kontaktes 20 vertauscht, sodass hier zur Öffnung des
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Schalters 16 die Kontaktfeder 21 nach links in die strichpunktiert eingetragene Stellung verschwenken muss. Die Kontaktfeder 21 ist in Richtung dieser Stellung vorgespannt.
Bei Erwärmung des hiesigen Temperaturfühlers 7 dehnt sich aufgrund des erörterten Verhältnisses der Temperaturkoeffizienten das Rohr 10 stärker aus als der Stab 9, wodurch die Buchse 28 in Richtung weg vom Schaltkopf 8 verschoben wird. Die Feder 32 kann sich bei dieser Verschiebung entspannen und die Kontaktfeder 21 verschiebt dabei die Schnappfeder 26 in Richtung strichpunktiert eingetragener Position. Nimmt diese Verschiebung ein hinreichendes Ausmass an, schnappt die Schnappfeder 26 in diese strichpunktiert eingetragene Position, wodurch die Kontaktfeder 21 freigegeben und aufgrund ihrer Vorspannung in die strichpunktierte Stellung verschwenkt. Dies hat ein schlagartiges Öffnen des Schalters 16 zur Folge.
Beim Durchschnappen der Schnappfeder 26 in die strichpunktierte Position wird der Stössel 30 in die Buchse 28 hineinverschoben und dabei die Feder 32 wieder komprimiert.
Beim Abkühlen des Temperatursensors 7 bewegt sich das schaltkopfseitige Stabende in Richtung Schaltkopf 8. Kommt dabei der Stössel 30 zur Anlage an der Schnappfeder 26, wird zunächst bei weiterer Abkühlung die Schraubendruckfeder 32 komprimiert. Sobald die über sie auf die Schnappfeder 26 ausgeübte Kraft die Vorspannung der Schnappfeder 26 übersteigt, schnappt diese in die mit durchgezogenen Linien dargestellte Ausgangsposition zurück, wodurch der Schalter 16 schlagartig geschlossen wird.
Die Wirkverbindung zwischen Stab 9 und Schalter 16 umfasst hier mehrere Komponenten, nämlich Buchse 28, Stössel 30, Schraubendruckfeder 32 und Betätigungsteil 25.
Auch hier wird eine aus Bimetall gebildete Schnappfeder 26 eingesetzt, die wiederum so eingebaut wird, dass eine Temperaturerhöhung eine in Richtung der strichpunktiert eingezeichneten Position gerichtete Verformung zur Folge hat. Daraus ergeben sich dieselben Konsequenzen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3, sodass auf die diesbezüglich gemachten Ausführungen zurückverwiesen wird.
Fig. 6 zeigt schliesslich die Erweiterung der Ausführungsform nach Fig. 5 um ein Heizelement 27. Mittels dieses Heizelementes 27 kann analog zur Ausführungsform nach Fig. 4 eine Beeinflussung der Vorspannung der Bimetall-Schnappfeder 26, insbesondere auch das Verweilen der Schnappfeder 26 in der strichpunktiert eingezeichneten Position auch nach Abkühlung des Kochfeldes, erreicht werden.
Bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen war am schaltkopfseitigen Ende des Temperaturfühlers 7 stets das Rohr 10 unbeweglich und der Stab 9 an diesem Ende beweglich gegenüber dem Schaltkopf 8 gehalten. Wie in Fig. 7 dargestellt, ist es demgegenüber auch möglich, den Stab 9 im Schaltkopf 8 zu fixieren und das Rohr 10 beweglich gegenüber dem Schaltkopf 8 zu lagern.
Am ersten, dem Schaltkopf 8 abgewandten Ende des Temperaturfühlers 7 ist so wie in Fig. 3 eine vom Stab 9 durchsetzte Scheibe 11 an die Stirnseite des Rohres 10 angelegt. Am das Rohr 10 und die Scheibe 11 überragenden Abschnitt des Stabes 9 ist ein Anschlag 12 formschlüssig festgelegt.
Der Stab 9 ragt in den Schaltkopf 8 hinein und ist dort an einem lediglich symbolisch dargestellten Gehäuseteil 33 festgelegt. An diesem Gehäuseteil 33 stützt sich eine Schraubendruckfeder 34 ab, die eine Hülse 35 gegen das schaltkopfseitige Ende des Rohres 10 drückt, wodurch das Rohr 10 am Anschlag 12 anliegend gehalten wird.
Das Rohr 10 weist hier einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Stab 9 auf, wodurch sich bei Erwärmung des Temperaturfühlers 7 das schaltkopfseitige Ende des Rohres 10 in den
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Schaltkopf 8 hinein verscluebt. Dabei wird die Hülse 35 verschoben und diese Verschwenkbewegung mittels der mechanischen Wirkverbindung 24 auf den Schalter 16 übertragen.
Die Wirkverbindung 24 umfasst dazu zunächst den mittels des Lagers 36 verschwenkbar gelagerten Hebel 37, den die Hülse 35 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Diese Verschwenkbewegung wird von den in Richtung ihrer Längsachsen verschiebbar gelagerten Betätigungsteilen 25'auf den Schalter 16 übertragen.
Zwischen den Betätigungsteilen 25'ist die erfindungsgemässe Schnappfeder 26 angeordnet, sodass die Schalterbetätigung auch hier sprunghaft erfolgt.
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The invention relates to a temperature limiter comprising a temperature sensor with a rod guided in a tube, the coefficient of thermal expansion of which differs from that of the tube. wherein at the first end of the temperature sensor tube and rod are held immovable to one another and at the second end of the temperature sensor there is a switch head containing at least one switch,
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Switch head and the other temperature sensor component rod or tube is movably held relative to the switch head, a mechanical operative connection being provided between this movably held temperature sensor component and the switch, and the mechanical operative connection having a snap spring which is separate from the switch and is formed from bimetal.
Hobs are often formed from a glass ceramic plate (ceramic plate) serving as a base for cooking vessels with a heating space underneath. Such hobs can be heated in various ways, for example electrical heating resistors, halogen lights, gas or the like can be specified. Overheating of the ceramic hob can lead to its destruction in any heating vanant, which is why such overheating must be avoided.
The temperature limiters mentioned at the beginning are usually used for this. Your temperature sensor is located below the ceramic plate in the heating room and is therefore exposed to approximately the same temperature as the ceramic plate.
When the temperature sensor is heated, the sensor component which is movably held relative to the switch head is displaced relative to the switch head, which relative movement is transmitted to the switch via the mechanical operative connection, which in the simplest case is formed by a plunger.
If the temperature sensor detects a temperature that is too high for the ceramic hob, the relative movement discussed takes on such a large extent that the switch is actuated, as a result of which the heating power of the hob heating is reduced or interrupted.
If an electric cooktop heater is provided, said interruption can take place particularly simply in that the switch is connected in series for heating and the switch actuation is an opening of the switch. If the hob is heated with gas, the switch actuation must be converted into a closing movement of a valve arranged in the gas supply line.
For example, FR-A-2 149 424 shows such a thermal switch, which operates two mutually independently, i. H. has temperature detection systems which interrupt the circuit. The first of these detection systems comprises a rod stirred within a tube, the coefficients of thermal expansion of these two components differing from one another. The rod acts on the contact system via the two levers. The second detection system has a bimetallic disc, which acts on the contact bridges via a tappet. The bimetallic disc of FR-A-2 149 424 is therefore not part of the mechanical operative connection that lies between the temperature sensor formed from the tube and rod and a contact system.
DE-A1-43 35 639 shows a thermal switch, the only thermosensitive element of which is a bimetallic disc which rests on a carrier along its edges. This bimetallic disc acts on a moving contact via a transfer ram, which it actuates with its center when it is snapped thermally.
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The temperature-related relative movement of the sensor components when the sensor is configured from a tube with an internal rod takes place continuously in accordance with the temperature rise or fall.
However, a pair of switching contacts only has two defined switching states, namely "moving contact is snug against the fixed contact" and "moving contact is spaced from the fixed contact", so that a direct transfer of the continuous relative movement to the moving contact undesired intermediate states of the switch (moving contact lies only loosely on the fixed contact, movable contact is too close to the fixed contact).
In order to avoid these intermediate states, the movable contact was fixed at the first end of a leaf spring clamped at the second end according to the prior art known to date. This leaf spring was provided with a preload which held the leaf spring stable in each of the two switching states discussed. Because of this bias, there was a sudden change from one switching state to the other, avoiding the undesired intermediate states.
The disadvantage of this design is that the leaf spring - because it must carry the heating current - made of an electrically highly conductive material, such as. B. copper must be made, but which materials are relatively soft. This allows the leaf springs to be preloaded only slightly, which means that only small forces, ie. H. small relative displacements of the movable sensor component are sufficient. The switching hysteresis of such switches is therefore relatively narrow, which leads to frequent switching, which has a negative effect on the service life of the contacts.
Measures are already known from AT-E-160 467 with which a low switching frequency of the switch can be achieved with a temperature limiter of the type mentioned at the beginning: AT-E-160 467 describes a temperature sensor whose thermosensitive element consists of a brass tube and a inside this tube is a rod with a smaller coefficient of thermal expansion. The end of the tube on the switch head side is firmly connected to the switch head, while the rod is slidably held relative to the switch head. A snap spring washer is provided surrounding the rod, the edge of which is freely movable and abuts a displaceable, flat-cylindrical transmission member. At the center of the spring washer is a metal ring attached to the rod.
When the temperature sensor heats up, the brass tube expands more than the rod and pulls it out of the switch head. The metal ring presses the center of the snap disk down, which causes the snap disk to snap when the shutdown temperature of the thennostat is reached. The edge of the disc moves upwards and takes the transmission element with it, which acts on the movable contact via the mechanism. A bimetallic disc can be arranged on this snap disc, which makes the pretension of the snap spring dependent on the ambient temperature: At a low ambient temperature, which is the case with a cold hob, the spring pretension is high, which means that high actuation forces are required.
The switch is operated relatively late, which means that the hob can be heated up quickly (= "parboiling").
Higher ambient temperatures, as are the case with cooktops that are already bathed, reduce the spring preload, which can be actuated by means of lower forces (and thus by means of fewer movements of the movable sensor component).
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It is an object of the invention to provide particularly simple measures with which the switching behavior of such a temperature limiter can be influenced.
This is achieved according to the invention in that an electrical heating element is arranged in the switch head.
At correspondingly high ambient temperatures of the bimetallic snap spring, this deforms in the actuating direction or snaps automatically into its second position, in which the switch is actuated. These ambient temperatures are, however, not achieved by the heat energy transferred from the hob to the switch head, so that a displacement of the movably held sensor component is always necessary to overcome the snap spring preload.
Due to the thermally induced deformation of the bimetallic snap spring, its length of stay in the second position that holds the switch is temperature-dependent: at correspondingly high ambient temperatures, the snap spring remains in said second position, even if it is no longer in this position by the movable sensor component is held. When the ambient temperature drops, the spring preload decreases in the direction of this position; if it falls below the retention value due to the spring material and geometry, the spring snaps back to its starting position.
By means of the electrical heating element arranged in the switching head, the ambient temperature of the snap spring can be kept above said retention value, which has the consequence that the switch remains activated even after the cooktop has cooled down. The hob heating can only be restarted after the heating element has been switched off and the snap spring ambient temperature has subsequently decreased. If the user of the cooktop is absent for a longer period of time, the ceramic cooktop becomes thermally stressed or becomes uncontrolled
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power consumed by the heating element is required.
Another feature of the invention can be that the electrical heating element is electrically connected in parallel to the switch.
As discussed, the switch of the temperature limiter only serves to interrupt the heating output if the ceramic hob is threatened with overheating. So that this heating output can also be switched on and off or changed by the user, a manually operated actuator is connected in series with the hob heating in addition to the temperature limiter switch. Due to the parallel connection of the heating element to the switch, this can be switched on and off by means of the actuator, which saves separate switches in this regard.
According to a particularly preferred embodiment, it can be provided that the snap spring is a spring washer fixed along its edge in the switch head.
Such springs have a particularly simple geometric shape and are therefore very easy to manufacture. The geometric shape also leads to particularly high preloads.
According to another variant, it can be provided that the snap spring is a leaf spring fixed with its broad side edges in the switch head.
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Such a spring is also easy to manufacture and can be provided with high preloads, and it also has a small width, as a result of which the overall height of the switch head can be kept negligible.
The invention is explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:
1 shows a section along the line I-I shown in FIG. 2 through a hob with a temperature limiter; Fig. 2 is a plan view of the hob of Fig. 1;
3 shows a temperature limiter in a first embodiment according to the invention, partly in section and with the switch head 8 open;
3a shows the temperature limiter according to FIG. 3 in the same representation with a different mechanical operative connection 24;
FIG. 4 shows the temperature limiter according to FIG. 3 in the same illustration, supplemented by an electric heating element 27;
5 shows a temperature limiter equipped with another embodiment of the temperature sensor 7, partly in section and with the switch head 8 open;
Fig. 6 shows the temperature limiter of FIG. 5 in the same representation supplemented by an electric heating element 27 and
7 shows a temperature limiter equipped with a third embodiment of the temperature sensor 7, partly in section and with a switching head 8 shown merely schematically.
1 and 2 show a cooktop comprising a heating space 1 and a plate 5 made of metal, glass ceramic, ceramic or the like arranged above it, which forms the cooking surface 6.
The heating room 1 has a pot 2, in which there is a spirally placed heating coil 3, which is embedded in an investment 4. Between the cooking surface 6 and the heating coil 3, a temperature sensor 7 is arranged, which is connected to a switch head 8, the temperature sensor 7 being passed through two bores of the heating chamber 1 in a simple manner. The temperature sensor 7 is thus exposed to the temperature that prevails below the cooking surface 6 in the radiation space between the cooking surface 6 and the heating coil 3.
Although not shown in the attached drawings, the temperature limiter according to the invention formed from the temperature sensor 7 and the switching head 8 can also be used with differently heated hobs 1, such as, for. B. be used in gas hobs. The design and the arrangement of the temperature limiter remain completely the same, only the heating room is designed differently - in gas-heated hobs 1 as a burner housing with corresponding gas supply and ignition devices.
A first embodiment of the temperature limiter is shown separately in FIG. 3. The temperature sensor 7 has a rod 9 made of a high-temperature-resistant material with a high coefficient of thermal expansion, for example a nickel-chromium alloy, which is guided in a tube 10 made of a high-temperature-resistant material with a low coefficient of thermal expansion, for example quartz glass or ceramic. The tube 10 thus forms a shell for the rod 9.
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At the first end of the temperature sensor 7 facing away from the switch head 8, a disc 11 through which the rod 9 passes is placed on the end face of the tube 10. On the section of the rod 9 projecting beyond the tube 10 and the disk 11, a stop 12 is positively fixed, which is formed, for example, by a nut screwed onto the rod 9, a sleeve or the like welded to the rod 9.
At the second end of the temperature sensor 7, the switching head 8 is provided, which is connected to the temperature sensor 7 as follows. The rod 9 protrudes into the switch head 8 and has a head 13 on this switch head end, on which a compression spring 14 is supported. This compression spring 14 is
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surrounds.
The compression spring 14 pulls the rod 9 m into the switch head, thereby engages the stop 12 and the disk 11 at the free end of the tube 10 and subsequently presses it against the plate 8 "via the receptacle 15.
Tube 10 and rod 9 are thereby held immovably to one another at the first end of the temperature sensor 7 facing away from the switching head 8. At the end of the switch head, the tube 10 is immobile, while the rod 9 is held movably relative to the switch head 8.
Since the tube 10 and the rod 9 are made of materials with very different coefficients of thermal expansion, a corresponding movement of the end of the rod 9 on the switch head side relative to the switch head 8 results when the temperature changes.
A switch 16 is also arranged in the interior of the switch head 8. This comprises a contact 17 fixed in the switch head 8, which is electrically connected to a connecting lug 19 via a contact carrier 18. This fixed contact 17 interacts with a movable contact 20 which is held at the first end of a contact spring 21. This contact spring 21 is held at its second end on a contact carrier 22 and electrically connected to a further connecting lug 23.
This switch 16 is electrically connected in series with the heating coil 3 via its connecting lugs, with the hob heating being switched off by opening this switch 16. For this purpose, the temperature-related relative movement of the rod end on the switch head discussed must be transmitted to the switch 16, which takes place by means of the operative connection 24 provided between the rod 9 and the switch 16.
This operative connection 24 initially comprises an actuating part 25 already known from the prior art, which in the simplest case is formed by a plunger which is displaceably held in the switching head 8 in the direction of its longitudinal axis and extends between rod 9 and contact spring 21.
As can be seen from FIG. 3, when the rod 9 is displaced in the direction of the temperature of the switching head, the actuating part 25 also moves with it and moves it towards the contact spring 21. When the displacement is sufficiently wide, the contact spring 21 is deflected, thereby assuming the position shown in broken lines, in which the movable contact 20 is lifted from the fixed contact 17 and the switch 16 is thus opened.
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According to the invention, it is now provided that the mechanical operative connection 24 further has a snap spring 26 separate from the switch 16. 3, this is formed by a spring washer, which is fixed along its edge 26 ′ in the switching head 8 and is arranged with its central section 26 ″ between the rod 9 and the actuating part 25. The fixing in the switching head 8 takes place in such a way that the spring washer is curved , with which the spring washer is given a pretension, on the basis of which it can only remain stable in the two positions shown with solid and dash-dotted lines.
If the spring washer is deflected sufficiently far from one of these two positions, it suddenly takes up the other position, ie it performs a snap movement.
The same properties would also be achieved, for example, if the snap spring 26 is formed by a leaf spring, the broad side edges of which are fixed in the switch head 8, which is why this embodiment also falls within the scope of the present invention.
According to the invention, the rod 9 initially acts on the central section 26 ″ of this
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Direction of the contact spring 21.
Moves the rod 9 due to cooling of the temperature sensor 7 in the direction away from the snap spring 26, the contact spring 21, which is biased in the direction of its position shown by solid lines, push the actuating part 25 back, with sufficient displacement, the snap spring snaps the 26 m position shown with solid lines, whereby the switch 16 is closed suddenly.
As can be seen from FIG. 3a, the snap spring 26 does not have to be arranged in direct contact with the rod 9 and the operative connection 24 can have several actuating parts 25 ′.
The snap spring 26 is formed from bimetal. Bimetal deforms in accordance with the prevailing ambient temperature, as a result of which the pretension of a bimetal snap spring 26 is influenced. This is used in the invention in that the bimetallic snap spring 26 is installed in such a way that an increase in temperature results in a deformation directed in the direction of the dash-dotted position. As a result, a smaller force (and thus a smaller displacement of the rod 9) is required to deflect the snap spring 26 from the position shown by solid lines at higher ambient temperatures than at low ambient temperatures.
As already mentioned at the beginning, this leads to the temperature limiter allowing the hob to be heated relatively strongly for the first time. Subsequently (i.e. if the heat of the hob has already heated the bimetal snap spring), the switch is actuated and the hob heating is switched off even at lower temperatures.
In addition, the return of the snap spring from the dash-dotted to the position shown with solid lines is also temperature-dependent: at correspondingly high ambient temperatures, the snap spring 26 remains in the position shown with dash-dotted lines, even if it is no longer held by the rod 9. When the ambient temperature drops, the preload associated with the deformation of the snap spring 25 decreases in the direction of this position and only when the ambient temperature drops below a retention value caused by spring material and geometry does the snap spring 26 snap back into the starting position shown by solid lines.
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The embodiment of FIG. 4 corresponds to that of FIG. 3, but here an electrical heating element 27 is arranged in the switch head 8. In the simplest case, this is formed by a resistance wire, which is arranged on an insulating body, possibly in the form of a plurality of meandering turns. 4, this heating element 27 is fixed to the base body 8 ′ running parallel to the contact spring 21, but this is only to be understood as an example. Alternatively, the heating element 27 could, for example, be fixed to the snap disk 26, but this would have to be done by means of an insulation layer.
The ambient temperature of the bimetallic snap spring 26 can be increased by means of this heating element 27 and its preforming in the direction of the position shown in broken lines can be influenced. The temperature is increased above the retention value of the bimetallic snap spring 26, as a result of which the switch 16 remains actuated permanently, even after the cooktop has cooled down.
The hob heating can only be restarted after the heating element 27 has been switched off and the snap spring ambient temperature has subsequently decreased.
The electrical heating element 27 is electrically connected in parallel to the switch 16, which is achieved simply by connecting the heating element 27 to the two connecting lugs 19, 23. The heating element 27 is thus in series with the hotplate heating and can be switched on and off together with it.
FIG. 5 shows a temperature limiter according to the invention which has a temperature sensor 7 which is designed differently from FIGS. 3, 4.
The temperature sensor components are also a rod 9, which is surrounded by a tube 10, but here the tube 10 is formed from a high-temperature-resistant material with a high coefficient of thermal expansion, while the rod 9 is formed from a high-temperature-resistant material with a low thermal expansion coefficient.
At the first end of the temperature sensor 7 facing away from the switching head 8, a stop 12 is inserted into the end face of the tube 10 and firmly connected to the tube 10, to which stop 12 the rod 9 is placed. The tube 10 is connected to the plate 8 ″ at the second end of the temperature sensor 7 on the switching head side. Furthermore, a bushing 28 is provided which is inserted into the end of the tube 10 on the switching head side, is slidably mounted therein and on the end of the rod 9 which is also displaceable on the switching head side This bushing 28 is provided with a bore 29 running along its longitudinal axis, within which a plunger 30 is slidably mounted.
At the end facing away from the socket 28, this plunger 30 carries a head 31, between which head 31 and the socket 28 a helical compression spring 32 is arranged. On this head 31 is applied on the one hand the middle section 26 ″ of the snap spring 26 and on the other hand the actuating part 25, which presses on the contact spring 21 and thus holds the movable contact 20 in contact with the fixed contact 17.
The helical compression spring 32 holds the rod 9 against the stop 12 via the bushing 28, so that here too rod 9 and tube 10 are held immovably to one another at the first end of the temperature sensor 7 facing away from the switch head 8.
The switch 16 here has the same components as in FIGS. 3, 4, but the positions of the fixed 17 and the movable contact 20 are interchanged, so that here the opening of the
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Switch 16 must pivot the contact spring 21 to the left in the position shown in dash-dotted lines. The contact spring 21 is biased towards this position.
When the local temperature sensor 7 is heated, the tube 10 expands more than the rod 9 due to the ratio of the temperature coefficients discussed, as a result of which the bushing 28 is displaced in the direction away from the switching head 8. The spring 32 can relax during this displacement and the contact spring 21 moves the snap spring 26 in the direction of the dot-dash position. If this displacement assumes a sufficient extent, the snap spring 26 snaps into this position shown in dash-dot lines, whereby the contact spring 21 is released and pivoted into the dash-dot position due to its pretension. This results in a sudden opening of the switch 16.
When the snap spring 26 snaps into the dash-dotted position, the plunger 30 is pushed into the socket 28 and the spring 32 is compressed again.
When the temperature sensor 7 cools, the rod end on the switch head side moves in the direction of the switch head 8. When the plunger 30 comes to rest against the snap spring 26, the helical compression spring 32 is first compressed when it cools further. As soon as the force exerted on them on the snap spring 26 exceeds the pretension of the snap spring 26, the snap spring snaps back into the starting position shown with solid lines, as a result of which the switch 16 is closed suddenly.
The operative connection between rod 9 and switch 16 here comprises several components, namely socket 28, plunger 30, helical compression spring 32 and actuating part 25.
Here, too, a snap spring 26 made of bimetal is used, which in turn is installed in such a way that an increase in temperature results in a deformation directed in the direction of the dash-dotted position. This has the same consequences as in the embodiment according to FIG. 3, so that reference is made to the statements made in this regard.
Finally, FIG. 6 shows the extension of the embodiment according to FIG. 5 by a heating element 27. By means of this heating element 27, analogous to the embodiment according to FIG shown position can also be reached after the cooktop has cooled down.
In the exemplary embodiments described so far, the tube 10 was always immovable at the end of the temperature sensor 7 on the switch head side and the rod 9 was held movably relative to the switch head 8 at this end. As shown in FIG. 7, on the other hand, it is also possible to fix the rod 9 in the switch head 8 and to mount the tube 10 movably relative to the switch head 8.
At the first end of the temperature sensor 7 facing away from the switch head 8, as in FIG. 3, a disk 11 through which the rod 9 passes is placed on the end face of the tube 10. At the section of the rod 9 projecting from the tube 10 and the disk 11, a stop 12 is positively fixed.
The rod 9 projects into the switch head 8 and is fixed there to a housing part 33, which is only shown symbolically. On this housing part 33, a helical compression spring 34 is supported, which presses a sleeve 35 against the end of the tube 10 on the switching head side, as a result of which the tube 10 is held against the stop 12.
The tube 10 here has a higher coefficient of thermal expansion than the rod 9, which means that when the temperature sensor 7 is heated, the end of the tube 10 on the switch head side is shown in FIG
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Switch head 8 slipped into it. The sleeve 35 is displaced and this pivoting movement is transmitted to the switch 16 by means of the mechanical operative connection 24.
For this purpose, the operative connection 24 first comprises the lever 37 which is pivotably mounted by means of the bearing 36 and which the sleeve 35 pivots clockwise. This pivoting movement is transmitted to the switch 16 by the actuating parts 25 ′ which are mounted displaceably in the direction of their longitudinal axes.
The snap spring 26 according to the invention is arranged between the actuating parts 25 ′, so that the switch actuation also takes place here in a leap.