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Temperaturanzeiger Die Erfindung betrifft einen Temperaturanzeiger
für kochende Flüssigkeitsbäder, welcher aus einem einen Schwimmer bildenden, als
Rotationskörper ausgebildeten dichten Behälter besteht, in dessen Innerem wärmeempfindliche
Mittel angeordnet sind, welche in Abhängigkeit von der Temperatur die Lage des Schwimmers
verändern.
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Es ist bereits eine Vonichtung zur Temperaturkontrolle bekannt, welche
einen instabil gelagerten und an seinem oberen Ende eine schmelzbare Masse enthaltenden
Behälter aufweist, welcher nach Erreichen des mit der anzuzeigenden Temperatur übereinstimmenden
Schmelzpunktes infolge der beim Abfließen der Schmelzflüssigkeit eintretenden Schwerpunktsverlagerung
in seine die Anzeigestellung bildende stabile Gleichgewichtslage einrückt. Eine
derartige Vorrichtung ist jedoch für die Temperaturmessung in Flüssigkeitsbädem
in Form eines Schwimmers deshalb ungeeignet, weil sie von einer instabilen Gleichgewichtslage
ausgeht und daher beim Eintauchen in das Flüssigkeitsbad in diesem sofort, d. h.
vor Erreichen der Anzeigetemperatur, die stabile Gleichgewichtslage einnehmen würde.
Ferner ist eine Vorrichtung zur fortlaufenden Temperaturbestimmung von Flüssigkeitsbädern
in Form eines hohlkugelartigen Schwimmkörpers bekannt, in dessen Innerem ein an
seinem Ende gewichtsbelasteter Bimetallstreifen angeordnet ist, welcher bei Temperaturanstieg
oder -abfall seine Lage ändert und somit eine Verlagerung des Schwimmerschwerpunktes
herbeiführt, wodurch der an seiner Oberfläche mit einer Skala versehene Schwimmkörper
in eine der jeweiligen Badtemperatur entsprechende Stellung gedreht werden soll.
Abgesehen jedoch von der Aufwendigkeit dieser Meßvorrichtung ist es nachteilig,
daß ein wesentlicher Teil des Schwimmkörpers aus der Flüssigkeit herausragt, wodurch
Temperaturverzögerungen eintreten können, die das Ansprechen des Bimetallstreifens
ungünstig beeinflussen und somit eine genaue Temperaturbestimmung nicht zulassen.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bauart liegt darin, daß durch Siedebewegung
der umgebenden Flüssigkeit zusätzliche, nicht durch Temperaturänderung bedingte
Rotationsbewegungen des Schwimmers hervorgerufen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehenden
Nachteile einen deutlich und sicher arbeitenden sowie in der Herstellung und Handhabung
möglichst einfachen Temperaturanzeiger für kochende Flüssigkeitsbäder in Form eines
Schwimmers zu schaffen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß
bei einer Anordnung
der eingangs gekennzeichneten Art der Schwimmer eine zumindest zwei bezüglich ihrer
Längen unterschiedliche Achsen aufweisende Form besitzt und zu einem geringen Teil
mit einer unter Normalbedingungen festen, beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur
schmelzenden Masse gefüllt ist, die im festen Zustand zur Erzielung eines stabilen
Gleichgewichtszustandes mit unterhalb der Badoberfläche liegendem Schwerpunkt etwa
parallel zur längeren Schwimmerachse angeordnet ist, jedoch beim Flüssigwerden unter
dem Einfluß der Siedebewegungen der kochenden Flüssigkeit eine Schwerpunktsverlagerung
der Schwimmeranordnung bis zu einer neuen stabilen Gleichgewichtslage herbeiführt.
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Hierdurch ist es auf.besonders vorteilhafte Weise und mit konstruktiv
sehr einfachen Mitteln gelungen, einen Temperaturanzeiger zu schaffen, welcher mit
den Vorteilen großer Einfachheit und Billigkeit eine
optimale Wirksamkeit
verbindet. Das Volumen und das Gewicht des Behälters und der schmelzbaren Masse
sind hierbei so gewählt, daß der in das Flüssigkeitsbad in waagerechter Lage eingebrachte
Schwimmer zum größten Teil in das Bad eintaucht, wobei die Oberfläche der bei der
gewünschten Temperatur schmelzenden Masse unterhalb des etwa parallel zu dieser
verlaufenden Badspiegels angeordnet ist. Sobald die gewünschte Temperatur erreicht
und die schmelzbare Masse in den flüssigen Aggregatzustand übergegangen ist, fließt
diese infolge der durch das Sieden der Meßflüssigkeit versursachten leichten Bewegungen
des Schwimmers auf dem erhitzten Bad zu einem Ende des Schwimmers, wodurch dieser
in die lotrechte, d. h. in die Anzeigestellung, gekippt wird. Um den Schwimmer erneut
einsetzen zu können, braucht dieser nach seiner Herausnahme aus dem Flüssigkeitsbad
lediglich etwa waagerecht, z. B. auf einen Tisch, gelegt zu werden, wobei die schmelzbare
Masse wieder ihre Ausgangsstellung einnimmt, d. h. etwa parallel zur längeren Schwimmerachse
erstarrt.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für die bei der gewünschten
Temperatur schmelzende Masse eine Zinn-Wismut-Legierung zu wählen, welche vorzugsweise
60°/o Zinn und 40°/o Wismut enthält. Die schmelzbare Masse kann jedoch auch aus
anderen Legierungen auf der Basis von Weißmetallen (Zinn, Blei, Antimon, Wismut),
aus Kadmium oder aus anderen Stoffen bestehen, wobei lediglich der Schmelzpunkt
des jeweils verwendeten Stoffes bzw. der Legierung auf die jeweils gewünschte Badtemperatur
abgestimmt sein muß. Im übrigen ist es vorteilhaft, wenn die schmelzbare Masse gut
an der Innenwand des Schwimmers haftet, weswegen sich die Verwendung von Haftmitteln,
z. B. in Form einer Innenverzinnung, günstig auswirkt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturanzeigers
ist die eine Achse des Rotationskörpers wesentlich größer als seine beiden anderen
gleich großen Achsen. Eine derartige Form ist bei Temperaturanzeigern mit eingelagerter
Schmelzmasse bekannt. Im vorliegenden Falle wird hierdurch erreicht, daß das für
die Kippempfindlichkeit des Temperaturanzeigers maßgebliche Verhältnis zwischen
den Abständen des Schwimmerschwerpunktes von dem Schwerpunkt der verdrängten Wassermasse
in der Anzeigestellung und in der Anfangsstellung in vorteilhafter Weise möglichst
groß wird. Für Anwendungsfälle, bei denen das Flüssigkeitsbad keine große Tiefe
besitzt, ist dagegen eine Ausführungsform vorgesehen, bei welcher der Rotationskörper
kapselförmig ist und beispielsweise aus zwei miteinander vereinigten Schalenhälften
besteht. Ein derartiger Temperaturanzeiger ist bei gleichemVolumenwesentlich kürzer
als derzuvorbeschriebene und kann auch in einem flachen Bad die Kippstellung einnehmen.
Darüber hinaus eignen sich die großen Schalenoberflächen gut zur Vomahme von insbesondere
zu Reklamezwecken gedachten Inschriften.
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Zur Anzeige der einen Temperaturbereich einschließenden Mindest-
und Höchsttemperatur empfiehlt sich ein Temperaturanzeiger, bei welchem mit dem
einen Schwimmer ein zweiter Schwimmer verbunden ist, der eine Masse mit einem niedrigeren
Schmelzpunkt besitzt als die des anderen, so daß nach dem Flüssigwerden der niedrigerschmelzenden
Masse
eine erste geneigte Stellung und nach dem Flüssigwerden der höherschmelzenden
Masse eine zweite stärker geneigte Stellung eintritt. Hierbei kann die Anordnung
beispielsweise derart getroffen sein, daß nach dem Erreichen der Mindesttemperatur
und dem Flüssigwerden der niedrigerschmelzenden Masse eine Schrägstellung von 45°
und nach dem Erreichen der Höchsttemperatur und dem Flüssigwerden der höherschmelzenden
Masse die lotrechte Lage eingenommen wird.
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Der erfindungsgemäße Temperaturanzeiger kann für Flüssigkeitsbäder
aller Art, wie z. B. Bäder aus kochendem Fett, Metallschmelzen usw., verwendet werden,
wobei jedoch im Hinblick auf die leichte, robuste und nahezu unbegrenzt haltbare
Ausführung sowie die einfache Handhabung desselben insbesondere eine Verwendung
in Haushaltungen bei der Zubereitung von Lebensmitteln Vorteile bietet. So wäre
eine bevorzugte Einsatzmöglichkeit bei der Zubereitung von Pommes frites gegeben,
wobei die genaue Erzielung und Einhaltung bestimmter Temperaturbereiche in dem koch
enden Fettbad für den Röstgrad und damit die Schmackhaftigkeit der Pommes frites
von entscheidender Bedeutung ist. In Abhängigkeit von den jeweils verwendeten Fettarten
schwankt die erforderliche Badtemperatur zwischen 120 und 2200 C. So liegt die erforderliche
Mindestbadtemperatur, z. B. bei dem hierfür häufig verwendeten Erdnußöl, um etwa
180 C, bei Margarine dagegen um etwa 1500 C. Für diese unterschiedlichen Anzeigetemperaturen
werden jeweils Temperaturanzeiger mit entsprechend verändert zusammengesetzter Schmelzmasse
verwendet. Auch ist es natürlich - sofern nicht eine kombinierte Schwimmeranordnung
benutzt wird - möglich, die Zusammensetzung der Schmelzmasse derart zu wählen, daß
der Schwimmer nicht bereits bei Erreichen der Mindesttemperatur (bei Erdnußöl etwa
1800 C). sondern erst bei der Höchsttemperatur (bei Erdnußöl etwa 2200 C) in die
Anzeigestellung einrückt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Temperaturanzeiger in der ersten
Schwimmstellung, d. h. vor Erreichen der Anzeigestellung, im Längsschnitt, Fig.
2 die Anordnung gemäß Fig. 1 im Querschnitt, F i g. 3 den erfindungsgemäßen Temperaturanzeiger
in der zweiten Schwimmstellung, d. h. in der Anzeigestellung, im Längsschnitt, F
i g. 4 eine andere Ausführungsform im Längsschnitt und F i g. 5 und 6 eine weitere
Ausführungsform im Schnitt bzw. in Draufsicht.
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Bei der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform besitzt
der einen Schwimmer bildende, als Rotationskörper ausgebildete dichte Behälter a
eine etwa zylindrische Form mit gewölbten Enden. Als Behälterwerkstoff ist insbesondere
Metall vorgesehen, dessen Schmelzpunkt selbstverständlich höher liegen muß als der
auf die Anzeigetemperatur abgestimmte Schmelzpunkt der in dem Behälter a befindlichen
schmelzbaren Masse b, welche sich gemäß F i g. 1 und 2 im erstarrten Zustand über
einen parallel zur langen Zylinderachse verlaufenden Bereich der Behälterinnenwand
erstreckt. Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten ersten Schwimmstellung, welche
von dem Schwimmer a so lange eingenommen wird, wie
das Flüssigkeitsbad
c eine unterhalb der Anzeigetemperatur liegende Temperatur besitzt, die schmelzbare
Masse b sich also noch im erstarrten Zustand befindet, ist der Schwimmer a daher,
mit seiner langen Achse parallel zur Oberfläche des Flüssigkeitsbades c angeordnet,
zum größten Teil in dieses eingetaucht.
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Fig. 3 zeigt den Schwimmer a in der zweiten Schwimmstellung, d. h.
in der Anzeigestellung, in welche er eingerückt ist, nachdem das Flüssigkeitsbad
c die Anzeigetemperatur erreicht und dadurch die schmelzbare Masse b in den flüssigen
Zustand übergeführt hat, so daß diese zu einem der gewölbten Schwimmerenden d abfließen
und den Schwimmer a in die lotrechte Lage kippen konnte.
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Die Abmessungen, Formen und Werkstoffe des erfindungsgemäßen Temperaturanzeigers
können natürlich abgewandelt werden. So besitzt der Schwimmer a gemäß der in F i
g. 4 dargestellten Ausführungsform eine zur Längsmitte e hin ausgebauchte Form,
welche bei der nach erfolgter Benutzung auf einer mehr oder minder waagerechten
Fläche vorzunehmenden Erstarrung der schmelzbaren Masse b deren Konzentration zur
Längsmitte e hin begünstigen soll. Darüber hinaus ist der Schwimmer gemäß Fig.4
an beiden Enden mit je einer öse; versehen, welche sein Herausnehmen aus dem heißen
Flüssigkeitsbad, z. B. mittels einer Gabel, erleichtern soll.
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Eine weitere Ausführungsform zeigen die Fig. 5 und 6, bei welchen
der Schwimmer a aus zwei kugelkalottenartigen Schalenhälften besteht, welche, z.
B. durch Verlöten oder Bördeln, miteinander verbunden werden. Diese Kapselform des
Schwimmers a ist insbesondere für verhältnismäßig flache Flüssigkeitsbäder gedacht.