DE2339674A1

DE2339674A1 - Kombinierter temperaturregler mit schmelzmetallsicherung

Info

Publication number: DE2339674A1
Application number: DE19732339674
Authority: DE
Inventors: Leonhard Nadler
Original assignee: Thermostat & Schaltgeraetebau
Current assignee: Thermostat & Schaltgeraetebau
Priority date: 1973-08-04
Filing date: 1973-08-04
Publication date: 1975-02-20
Also published as: DE2339674C2; FR2239751A1; FR2239751B1

Description

THERMOSTAT- und SCHALTGERÄTEBAU
GmbH & Co KG

873O Bad Kissingen
Winkelserstrasse 10

Kombinierter Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung

Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler, bestehend aus einem Bimetall als Temperaturfühler, einem Sprungmechanismus mit elektrischen Schaltkontakten und einem Sollwerteinsteller, sowie aus einer zusätzlichen Schmelzmetallsicherung, welche direkt mit dem Temperaturregler verbunden ist.

Temperaturregler ohne diese Schmelzmetallsicherung sind bereits im Handel und ihre Verwendung ist vorzugsweise in elektrischen Haushaltsgeräten üblich.

Speziell bei elektrischen Geräten wie beispielsweise bei Fettback— geräten besteht jedoch die Gefahr, dass bei Versagen dieses Tempe·*· raturreglers die Abschaltung des Stromkreises .bei der gewünschten Temperatur nicht erfolgt. Ursache hierzu kann beispielsweise ein V erschweissen der Kontakte sein. Da Fettbackgeräte mit Speisefetten gefüllt sind, dürfen diese im normalen Betrieb nicht über 200 C erhitzt werden.

Entsprechend der verwendeten Fettsorte, insbesondere aber nach längerem Gebrauch der Fettfüllung, kann eine Selbstentzündung des Fettes aber bereits bei 280 C erfolgen.

Es ist also notwendig, den Stromkreis des Fettbackgerätes bei Versagen des Temperaturreglers durch ein zusätzliches Sicherheitselement auszuschalten. Dies kann beispielsweise durch Einsatz eines weiteren Thermostaten, welcher als Begrenzer arbeitet, erreicht werden, wobei der Begrenzer vor Erreichen der Entzündungstemperatur den Stromkreis unterbricht, welcher dann ausgeschaltet bleibt.

5 098 08/0 529

Diese Lösung erwies sich jedoch als kostspielig und nachteilig für die Montage, da zwei Thermostate im Fettbackgerät montiert werden müssen.

Eine weitere bekannte Ausführung vorwiegend bei anderen Elektrogeräten ist das Anbringen eines Schmelzdrahtes innerhalb eines Thermostaten, um durch Schmelzen dieses Drahtes bei Überhitzung den Stromkreislauf zu unterbrechen. Nachteilig bei dieser Lösung isty dass bei Abschmelzen des Drahtes das flüssige Metall vom Thermostat abtropft, wobei das geschmolzene Metall mit elektrischen Teilen des Gerätes oder des Thermostaten in Berührung kommen kann. Ausserdem ist es ausserordentlich schwierig, die unbrauchbar gewordene Schmelzsicherung auszuwechseln.

Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist die schlechte Wärmeübertragung von der zu überwachenden Fläche zum Schmelzdraht, wodurch die Abschaltung des Stromkreises bei unterschiedlichen Temperaturen der zu überwachenden Fläche erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Temperaturregler so auszubilden, dass einerseits die Sicherheit des Fettbackgerätes gewährleistet wird und andererseits die Kosten, der konstruktive Aufwand und der Montageaufwand möglichst gering gehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein bekannter Temperaturregler der beschriebenen Art mit zusätzlichen Kontakt— federn mit Kontakten ausgestattet wird, welche bei normalem Betrieb geschlossen sind und vor Erreichen der unzulässigen Temperatur den Stromkreislauf unabhängig von der Funktion des Temperaturreglers unterbrechen.

Die Kontakte werden von einem Druckstift aus isolierfähigem Material geschlossen gehalten. Der Druckstift stützt sich dabei in einer mit

509808/0529

Schmelzmetall teilweise gefüllten Patrone ab. Diese Patrone ist auswechselbar angeordnet in einer Wärmeleitplatte. Diese wird mit den zusätzlichen Kontaktfedern und den übrigen Teilen des bekannten Temperaturreglers durch ein Bundniet zusammengehalten. Die Wärmeleitplat— te und das Thermobimetall liegen dabei in engem Wärmekontakt, sodass die Wärme über Bundniet, Bimetall und Wärmeleitplatte gut zur Patrone geführt werden kann.

Bei Erreichen der Schmelztemperatur schmilzt das Metall in der Patro— nenbohrung und der Druckstift wird durch die Kraft der darüberliegenden Kontaktfeder durch die Bohrung gedrückt, sodass sich die Kontakte öffnen. Die Kontaktfeder weist hierzu eine Vorspannung in Richtung zur Schmelzmetallpatrone afif.

Wird die Temperatur des Schmelzmetalls erhöht, so verändert sich der Aggregatzustand des Metalls am jeweiligen Schmelzpunkt nicht moment— artig von fest auf flüssig, sondern vor dem endgültigen Schmelzen tritt ein teigiger Zustand ein, der je nach Zusammensetzung uiyi Verunreinigung des Schmelzmetalls bei einer höheren bzw. tiegeren Temperatur mit grossem Streubereich erfolgt. Die Zustandsänderung teigigflüssig findet aber wiederum in einem jewe.ils konstanten Temperaturbereich statt.

Damit der Druckstift nicht schon bei einer niedrigen Temperatur das Schmelzmetall aus der Bohrung drückt, ist die Bohrung in der Patrone und der Druckstift nach der Erfindung so ausgebildet, dass sich mindestens ein Teil der Bohrung kegelig verjüngt und die Enden des Druckstiftes die gleiche Kegelform aufweisen.

Durch diesen Erfindungsvorschlag wird eine möglichst genaue und in der Serie konstante Ausschalttemperatur der Schmelzmetallsicherung erreicht, da der kegelige Teil des Druckstiftes das teigige Metall solange an die Seitenwände der ebenso kegelig ausgebildeten Bohrung presst, bis bei der echten Schmelztemperatur der flüssige Aggregat— zustand erreicht ist.

509808/0529

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Schmelzmetallpatrone in der Wärmeleitplatte derart auswechselbar angeordnet, dass eine verbrauchte Patrone beispielsweise mittels Schraubgewinde in einfachster Weise durch eine intakte Patrone ersetzt werden kann.

Weiterhin bedeutet es eine erhebliche Erleichterung bei der Herstellung des Temperaturreglers, wenn die Patrone mit dem Druckstift erst nachträglich eingesetzt werden kann.

Ausserdem schlägt die Erfindung vor, in Anwendungsfällen, bei denen eine Austauschbarkeit der Schmelzmetallpatrone nicht erforderlich ist, in der Wärmeleitplatte einen Durchzug anzuordnen, der mit Schmelzmetall ausgefüllt ist. Dieser Durchzug weist ebenso wie die Bohrung in der Patrone einen kegeligen Querschnitt auf.

Bei ausreichender Materialdicke der Wärmeleitplatte ist es natürlich auch möglich, statt dem Durchzug nur eine kegelige Bohrung vorzusehen. Der Druckstift stützt sich hierbei direkt auf das sich in der Bohrung, bzw. in dem Durchzug befindliche Schmelzmetall ab.

Weiterhin ist es möglich, dass sich bei der kegeligen Ausbildung von Durchzug und Bohrung der Druckstift auf einer Scheibe abstützt, welche an der Wärmeleitplatte anliegt und mit einem Ansatz in die kegelige Bohrung hineinragt. Der Ansatz weist dabei die gleiche Kegelform und die selbe Neigungsrichtung auf, wie die Bphrung bzw. der Durchzug in der Wärmeleitplatte.

Nach sämtlichen effindungsgemässen Ausführungen wird die Aufgabe gelöst, dass sich das Schmelzmetall im teigigen Zustand zwischen der kegelförmigen Bohrung bzw. dem Durchzug und dem kegelförmigen Druck— Stift-Ende bzw. dem Scheibenansatz verkeilt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:

509808/0529

Fig. 1 den Temperaturregler mit der Schmelzmetallsicherung im Schnitt, von der Seite gesehen,

Fig. 2 den Temperaturregler von oben gesehen,

Fig. 3 die Schmelzmetallsicherung bei Entweichen des Druckstiftes und bereits geöffneten Kontakten,

Fig. 4 bis 7 weitere Ausführungsbeispiele der Schmelzmetallsi— cherung von der Seite gesehen.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Bundniet bezeichnet, mit welchem der Temperaturregler nach der Erfindung auf die zu· überwachende Fläche des Elektrogerätes geschraubt wird (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Mit dem Bundniet 1 werden sowohl die Einzelteile des bekannten Temperaturreglers, nämlich Kontaktträger 3» Sprungfeder 4» Einstellplatte 5» als auch die Bestandteile der Schmelzmetallsicherung, nämlich Wärme— leitplatte 6, Kontaktfedern 7 und 8, sowie die Platte 9 gehalten. Zwischen den genannten Bauteilen befinden sich die zur Isolierung notwendigen Isolierringe 10 und das Isolierrohr 11.

Der Kontaktträger 3, auf welchem der feststehende Kontakt 12 des Temperaturreglers angeordnet ist, weist eine Verlängerung 13 auf, die mit einer Ausnehmung 14 als Führung für den Druckstift 15 dient.

In der Wärmeleitplatte 6, welche unmittelbar am Bieeiill 2 anliegt, befindet sich ein Gewindeloch 16, in das die Schmelzmetallpatrone eingeschraubt ist. Die Bohrung 26 mit ihrem kegelförmigen Teil 27 der Schmelz patrone 17 ist mindestens teilweise mit einem Schmelzmetall ausgefüllt, auf welchem sich der Druckstift 15 mit seinem kegelförmigen Ende 2O abstützt. Das gegenüberliegende Ende 19 des Druckstiftes 15 drückt die Kontaktfeder 8 mit dem Kontakt 21 an den Gegenkontakt 22 der Kontaktfeder 7. Über der Kontaktfeder 7 befindet sich eine Plat-

metall

509808/0529

te 9, welche bei der Herstellung des Temperaturreglers eine Beschä— digung, beispielsweise durch Verbiegen, der empfindlichen Kontaktfedern 7 und 8 bzw. Kontakte 21 und 22 verhindert.

Mit dem Kontaktträger 3 bzw. mit der Platte 9 sind die aus Fig. 2 ersichtlichen Anschlüsse 23 bzw. 24 einstückig verbunden.

ZurVerbilligung der Herstellung sind zweckmässigerweise die Kontakt— federn 7 und 8 deckungsgleich ausgebildet (siehe Fig. 2).

In Fig. 3 ist die Schmelzmetallsicherung in dem Zustand dargestellt, in welchem der Druckstift 15 durch die Bohrung 26 der Schmelzmetallpatrone 17 entweicht. Die Kontakte 21 und 22 sind dabei voneinander getrennt. In dieser Darstellung ist auch der kegelige Teil 27 der Bohrung 26 erkennbar.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform befindet sich in der Wärmeleitplatte 6 ein Durchzug 28 mit kegeligem Querschnitt, welcher mit Schmelzmetall 29 ausgefüllt ist. Der Druckstift 15 stützt sich mit seinem Ende 20 auf dem Schmelzmetall ab.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 5> wobei wiederum in der Wärmeleitplatte 6 ein kegeliger Durchzug 30 angeordnet ist. An der Wärmeleitplatte 6 liegt eine Scheibe 31 an, welche mit einem kegeligen Ansatz 32 in den Durchzug 30 ragt. Die Neigungsrichtung des kegeligen Ansatzes 32 entspricht auch bei dieser Ausführungsform der Neigungsrichtung des kegeligen Durchzugs 30· Der verbleibende Raum 33 zwischen Ansatz 32. und Durchzug 30 ist mit Schmelzmetall ausgefüllt. Der Druckstift 15 stützt sich hierbei an dem Ansatz 32 der Scheibe 31 ab.

In Fig. 6 ist als Teilansicht die Wärmeleitplatte 6 mit der mit Schmelzeetall 35 ausgefüllten kegeligen Bohrung 34 dargestellt. Der Druckstift 15 stützt sich in dieser Ausführungsform - ähnlich wie in Fig. 4 - direkt am Schmelzmetall 35 ab.

509808/0529

Fig. 7 zeigt eine weitere Variante nach dem Vorschlag der Erfindung, wobei eine kegelige Bohrung 36 in der Wärmeleitplatte 6 vorgesehen ist, sowie eine Scheibe 31» die an der Wärmeleitplatte 6 anliegt. Ein kegeliger Ansatz 32 der Scheibe 3^ ragt in die Bohrung 36 hinein.Der Raum 37 zwischen dem Ansatz 32 und der kegeligen Bohrung 36 ist mit Schmelzmetall ausgefüllt. Auch hier
stützt sich der Druckstift 15 an dem Ansatz 32 ab.

509808/0529

Claims

THERMOSTAT- und SCHALTGERÄTEBAU ^r ί-ΟΟΌ

GmbH & Co KG

873Ο Bad Kissingen
Winkelserstrasse 10

Patentansprüche

[1. /Temperaturregler mit Bimetall als Temperaturfühler, Sprungme— chanismus mit elektrischen Schaltkontakten und Sollwerteinsteller, sowie einer zusätzlichen Schmelzmetallsicherung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzmetallsicherung aus Kontaktfe— dem (7 bzw. 8), mit Kontakten (21 bzw. 22), Druckstift (15), Wärmeleitplatte (6) mit Schmelzmetallpatrone (17) besteht, wobei die Wärmeleitplatte (6), die Kontaktfedern (7 und 8), sowie die Platte (9) mit den übrigen Teilen (2, 3, 4, 5, 10, 11) des bekannten Temperaturreglers durch das Bundniet (1) zusammengehalten werden.
2. Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitplatte (6) unmittelbar am Bimetall (2) anliegt.
3· Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelz— metallpatrone (17) in der Wärmeleitplatte (6) auswechselbar, beispielsweise durch Schraubgewinde, angeordnet ist.
4· Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein Teil (27) der Bohrung (26) kegelig verjüngt.
5. Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (19 und 20) des Druckstiftes (15) die gleiche Kegelform wie der Teil (27) der Bohrung (26) aufweisen.

509808/Ü529
6. Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über der Kontaktfeder (7) eine Platte (9) angeordnet ist.
7· Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (3) bzw. die Platte (9) mit den elektrischen Anschlüssen (23 bzw. 24) einstückig verbunden sind.
8. Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitplatte (6) einen kegeligen Durchzug (28) bzw. eine kegiige Bohrung (34) aufweist (Fig. 4 und 6), welche mit Schmelzmetall (29 bzw. 35) ausgefüllt ist, auf welchem sich der Druckstift (15) abstützt.
9« Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitplatte (6) einen kegeligen Durchzug (30) aufweist, in welchen der kegelige Ansatz (32) der Scheibe (3I) hineinragt und der Druckstift (15) sich an dem Ansatz (32) abstützt und dass der Raum (33) zwischen dem Durchzug (30) und dem Ansatz (32) mit Schmelzmetall ausgefüllt ist.
10. Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleit— platte (6) eine kegelige Bohrung (36) aufweist, in welche der kegelige Ansatz (32) der Scheibe (31) hineinragt und der Druckstift (15) sich an dem Ansatz (32) abstützt und dass der Raum (37) zwischen der Bohrung (36) und dem Ansatz (32) mit Schmelzmetall ausgefüllt ist.
11. Temperaturregler mit Schmelzmetallsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt— federn (7, 8) deckungsgleich ausgebildet sind.

509808/0529

-ίο -

Leerseite