DE3226264C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturbegrenzer für Elektrokochplatten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 16 15 558 ist ein Überhitzungsschutzschalter bekanntgeworden, der ein einseitig offenes Gehäuse auf­ weist, in dem ein parallel zur Kochfläche verlaufendes Bimetall einen in der Gehäuseausnehmung angeordneten Schnappschalter betätigt. Die offene Gehäuseseite ist auf der die Beheizung abdeckenden Einbettmasse aufgelegt, so daß die Beheizung einen Abschlußdeckel für den Überhit­ zungsschutzschalter bildet. Er reagiert dadurch außeror­ dentlich schnell auf die Temperatur der Beheizung, ist aber nur bis zu bestimmten Temperaturbereichen einsetzbar, weil alle Funktionsteile einschließlich des Schnappschal­ ters der Beheizungstemperatur unmittelbar ausgesetzt sind. Eine Rückwirkung von der Temperatur des Kochplattenkörpers auf den Überhitzungsschutzschalter ist nahezu ausgeschlos­ sen.

Ein aus der DE-PS 11 23 059 bekanntgewordener Temperatur­ begrenzer, der millionenfach in Kochplatten eingebaut wurde, arbeitet außerordentlich zuverlässig und ist insbe­ sondere dazu geeignet, als relativ schwach an die Tempera­ tur der Beheizung angekoppelter Temperaturbegrenzer mit großer Schalthysterese zu arbeiten. Er besteht aus einem halbmondförmigen Isoliergehäuse, in dessen Ausnehmung ein Schnappschalter und ein dazu paralleles Bimetall angeord­ net und dadurch festgelegt sind, daß sie in Schlitze oder Durchbrüche hineinragen. Das Gehäuse wird durch einen Deckel geschlossen, und der Temperaturbegrenzer wird in der unbeheizten Mittelzone der Elektrokochplatte, den angegossenen Mittelbolzen teilweise umgebend, angeordnet, wobei der Deckel nach unten weist und Schnappschalter und Bimetall auf der Seite stehend angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Temperaturbegrenzer zu schaffen, dessen Ankopplungscharakteristik an das ihm zugeordnete Gerät besser wählbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das einseitig offene, kastenförmige Gehäuse ist das Bimetall sowohl durch Konvektion als auch durch Strahlung und Kontakt-Wärmeübertragung an die von ihm zu überwachen­ de Temperatur angekoppelt. Da der Temperaturbegrenzer mit seiner offenen Seite in horizontale Richtung weist, kann er normalerweise direkt auf die Beheizung, nämlich den ihm nächsten Rand der Mittelzone gerichtet sein. Er kann je­ doch auch durch umgekehrte Anordnung bewußt in seiner An­ kopplungscharakteristik verändert werden. Obwohl im Ein­ bauzustand das Bimetall und meist auch der Schnappschalter in einer horizontalen Ebene liegen, ändert sich die An­ kopplungscharakteristik, je nachdem, ob das Bimetall dem Kochplattenkörper zugekehrt oder abgewandt angeordnet wird.

Das sehr kleine kastenförmige Gehäuse kann nicht nur eine sehr unkomplizierte Ausbildung haben und somit sehr leicht aus dem meist verwendeten keramischen Material (Steatit) herstellbar sein, sondern auch mit einer sehr geringen Masse, so daß nicht zu befürchten ist, daß sich an dem Gehäuse durch Kondensation Feuchtigkeit niederschlägt, die zu Kriechströmen führen könnte.

Vorzugsweise stehen die die Öffnung der Ausnehmung umge­ benden Stirn- und Seitenwände des Gehäuses über den Schnappschalter und das Bimetall um vorzugsweise 1 bis 3 mm vor. Dies zusammen mit den übrigen, bereits beschriebenen Merkmalen ermöglicht den deckellosen Aufbau des Temperatur­ begrenzers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der den Schnappschalter und das Bimetall tragende Träger durch eine mit begrenzter Längsbewegung wirkende selbsttätige Verriegelung festgelegt sein.

Diese selbsttätige Verriegelung kann vorzugsweise wenigstens eine Vertiefung in einer Stirn-Innenwand des Gehäuses um­ fassen, in die ein Ende des Trägers eingreift und darin auch gegen Bewegung in Richtung auf die Öffnung der Ge­ häuseausnehmung gesichert ist. Im Bereich des anderen Endes des Trägers kann ein in oder durch eine Aussparung in der anderen Stirnwand ragender Abschnitt, der in der Aussparung gegen Bewegung in Richtung auf die Gehäuse­ öffnung zu gesichert, aber in Querrichtung dazu begrenzt beweglich aufgenommen ist, und eine Anschlagfläche vor­ gesehen sein, die mit einer an der entsprechenden Stirn­ wand vorgesehenen Sicherungsfläche zusammenwirkt. Dabei sollte der Abstand zwischen dem in die Vertiefung ein­ greifenden Ende und der Anschlagfläche größer sein als der Abstand von der die Vertiefung enthaltenden Stirnwand (außerhalb der Vertiefung) zur Sicherungsfläche, aber kleiner sein als der Abstand zu einem an die Sicherungs­ fläche angrenzenden Abschnitt der entsprechenden Stirn­ wand. Dadurch kann der Träger, auf dem alle Funktions­ teile (bis auf den Gegenkontakt) montiert sind, als vor­ montierte Einheit in die Ausnehmung eingeschoben werden, indem zuerst der eine Abschnitt des Trägers schräg in die Ausnehmung eingesteckt wird, dann der Träger ganz in die Öffnung hineingeschwenkt wird und schließlich, sowie das andere Ende des Trägers in die Vertiefung eingreift, da­ durch festgelegt werden, daß die Anschlagfläche nun der Sicherungsfläche gegenüberliegt, wodurch wegen der be­ schriebenen Abstandsverhältnisse der Träger festgelegt ist. Dabei drückt vorteilhaft der mit dem Gegenkontakt zusammenwirkende Schnappschalter durch seine Federkraft den Träger in die Sicherungsstellung. Die endgültige Sicherung wird vorteilhaft dadurch bewirkt, daß der durch die Aussparung ragende Abschnitt des Trägers eine An­ schlußfahne bildet und zwischen eine Wandung der Aus­ sparung und den Abschnitt eine Anschlußleitung einführ­ bar ist. Diese schließlich am Abschnitt angepunktete Anschlußleitung blockiert den Träger endgültig in seiner Lage.

Auch kann der mit dem Schnappschalter zusammen­ wirkende Gegenkontakt in einen im Querschnitt bogenförmigen oder flach V-förmigen Schlitz eingesteckt und durch Anschweißen der zugehörigen Anschlußleitung ge­ sichert sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Temperaturbegrenzer geschnitten nach der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach der geknickten Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Detailschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2 und

Fig. 5 die Unteransicht einer mit dem Temperaturbe­ grenzer versehenen Kochplatte.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Temperaturbegrenzer 11 dar­ gestellt. Er besitzt ein Gehäuse 13 aus keramischem Isolier­ material, beispielsweise Steatit, das die Form eines lang­ gestreckten rechteckig begrenzten Kastens hat, dessen eine lange Seite offen ist. Dementsprechend hat das Gehäuse zwei schmale Stirnwände 15, 17, zwei Seitenwände 19, 21 und einen Boden 22, die eine Ausnehmung 23 begrenzen, während die einzig verbleibende Seite eine offene Seite 24 ist.

In der Ausnehmung 23 ist ein Träger 25 aus steifem Blech­ material angeordnet, der sich längs der Seitenwand 21 er­ streckt und sich an dieser mit einer Ausprägung 41 ab­ stützt. An ihm ist parallel ein kurzes, kräftiges Bi­ metall 27 durch eine Punktschweißung 28 angebracht, mittels der auch ein als flexibler Blechstreifen mit einseitiger Abbiegung ausgebildetes bewegliches Gegenlager 29 befestigt ist. Durch Drehen einer Justierschraube 43, die durch eine Öffnung 44 in der Seitenwand 21 zugänglich ist, läßt sich die Abbiegung des beweglichen Gegenlagers gegenüber dem Bimetall 27 und damit die Grundeinstellung eines Schnapp­ schalters 31 justieren. Der Schnappschalter 31 hat einen durch seitlich hochgekantete Teile versteiften Schnapp­ federarm 33, dessen Mitte zungenförmig ausgestanzt ist und eine Schnappfeder 30 bildet, die unter Knickvor­ spannung im Gegenlager 29 abgestützt ist. An seinem freien Ende trägt der Schnappfederarm einen Kontakt 34, während das andere Ende in einem Schneidenlager 35 abgestützt ist, das an einer Aufbiegung 37 des Trägers 35 vorgesehen ist. Um das Schneidenlager 35 nicht durch die zu schal­ tenden Ströme zu belasten, ist eine Verbindungslitze 45 am Schnappfederarm 33 und am Träger 25 angeschweißt.

Der Träger 25 ist, um ein freies Arbeiten des Bimetalls zu ermöglichen, mehrstufig abgesetzt und hat an seinem einen Ende 39 zwei außenliegende, füßchenartige Vorsprünge, die in zwei Vertiefungen 47 liegen, von denen eine zur Aus­ nehmung 23 und zur offenen Seite 24 hin offen ist, während die andere durch einen dazwischenliegenden, zur Ausnehmung hin vorspringenden Stirnwandteil 49 hinterschnitten ange­ ordnet ist, so daß das Ende 39, wenn es in der zum Boden hin gewandten Vertiefung 47 liegt, eine Bewegung des Trägers in Richtung auf die offene Seite 24 zu verhindert. Ein Durchbruch 51 im Bodenbereich ist nur aus Herstellungs­ gründen vorgesehen, um die hinterschnittene Vertiefung 47 in einer nur zweiteiligen Form ohne Kerne und Schieber herstellen zu können.

Das andere Ende 53 des Trägers bildet eine elektrische Anschlußfahne für eine Anschlußleitung 55, die mit der Anschlußfahne verschweißt ist.

Das Ende 53 bildet einen schmalen Fortsatz im Bereich des Bodens 22 und ragt durch eine Aussparung 57 hindurch, die die Ecke zwischen der Stirnwand 17 und dem Boden 22 durch­ bricht und somit eine von Stirnwand und Boden aus zugäng­ liche Öffnung bildet, die in ihrer Höhe (quer zur Ebe­ ne des Trägers 25) wesentlich größer ist als die Dicke des Trägers (um das ca. 3- bis 4-fache).

Das im Inneren der Ausnehmung 23 liegende Ende des Trägers 25 bildet eine Anschlagfläche 59, die im einge­ bauten Zustand einer Sicherungsfläche 61 (s. Fig. 3) gegenüberliegt, die eine Stufe in der Stirnwand 17 bil­ det. Es ist aus Fig. 3 zu erkennen, daß die Sicherungs­ fläche von der offenen Seite 24 aus bis an die Aus­ sparung 57 heranreicht, und zwar bis zu einer Höhe, die etwa der Mitte der Aussparung 57 entspricht.

Dem Kontakt 34 des Schnappschalters 31 liegt ein Gegen­ kontakt 63 gegenüber, der an einem Gegenkontaktträger 64 angebracht ist. Dieser ist in einen Schlitz 65 einge­ schoben, der eine aus Fig. 2 zu erkennende flach V-förmige Gestalt hat und somit den entsprechend bemessenen Gegen­ kontaktträger 64 bei seinem Einschieben relativ sicher und spielfrei festlegt. Die endgültige Sicherung geschieht dadurch, daß an den über den Boden 22 nach außen hervor­ stehenden Abschnitt des Gegenkontaktträgers 64 eine An­ schlußleitung 66 angeschweißt wird.

Bei der Herstellung wird die gesamte Funktionseinheit be­ stehend aus Träger 25, Bimetall 27 und Schnappschalter 31 fertig vormontiert. Das kurze kräftige, sich zu seinem freien Ende hin etwas verjüngende (Fig. 2) Bimetall 27 wird am Träger zusammen mit dem Gegenlager 29 festge­ schweißt, der Schnappfederarm 33 und die Schnappfeder 30 eingehängt und die Litze 45 angeschweißt. Der Gegenkontakt­ träger 64 wird in den Schlitz 65 eingeschoben und danach die vorher beschriebene zusammengesetzte Einheit in die Ausnehmung 23 eingebracht, wobei sie zuerst mit dem Ende 53 schräg durch die Aussparung 57 gesteckt wird, und zwar so, daß sich die Anschlagfläche 59 des Trägers 25 in Fig. 1 oder 3 oberhalb der Sicherungsfläche 61 befindet. Dadurch kann der Träger 25 in den Figuren so weit nach links geschoben werden, daß ein Einschwenken des Endes 39 in Richtung des gekrümmten Pfeiles 67 in Fig. 2 mög­ lich ist und dabei das Ende 39 von dem vorspringenden Stirnwandteil 49 noch frei bewegt werden kann. Wenn der Träger 25 in seine an dem Boden 22 anliegende Position geschoben ist, braucht man nur den Träger 25 nach rechts zu drücken,und der Schnappfederarm 33 drückt durch seine eigene Vorspannung den Träger 25 in Fig. 1 und 3 nach unten, so daß die Anschlagfläche 59 der Sicherungsfläche 61 gegenüberliegt und nunmehr eine Verschiebung des Trägers 25 nach links nicht mehr gestattet, wodurch der Schnapp­ schalterträger in der in den Fig. 1 und 3 dargestell­ ten Lage gesichert ist. Die endgültige Sicherung erfolgt dadurch, daß beim Anschweißen der Anschlußleitung 55 die­ se in den nun oberhalb des Endes 53 verbleibenden Teil der Aussparung 57 hineingedrückt wird. Dazu kann die An­ schlußleitung leicht angebogen sein.

Aus Fig. 2 und 4 ist zu erkennen, daß die Festlegung so ist, daß die stromführende Einheit Träger 25/Bimetall 27/Schnapp­ schalter 31 einen erheblichen Abstand von der offenen Seite 24 hat, d. h. die Stirn- und Seitenwände 15 bis 21 stehen über diese Teile um einen Betrag zwischen 1 bis 3 mm vor. Bei der relativ geringen Breite der Ausnehmung (unter 10 mm) ist dadurch ein ausreichender Berührungsschutz vorhanden, so daß ein über die Ausnehmung 23 ragender Deckel nicht notwendig ist. Dies verbessert aber die thermische Ankoppelbarkeit des Temperaturbegrenzers und senkt seine ohnehin sehr geringe Gesamtmasse, was seinem Schalt- und Kriechstromverhalten zu Gute kommt.

Der durch Anheben des beweglichen Gegenlagers 29 gegen­ über dem Bimetall 27 justierte Schnappschalter wird be­ tätigt, wenn sich bei Erwärmung das Bimetall 27 in Fig. 1 nach oben so weit ausgebogen hat, daß der Schnapp­ punkt des Schnappschalters erreicht ist. Die im dar­ gestellten Zustand geschlossenen Kontakte 34, 63 werden dann geöffnet.

Fig. 5 zeigt den Temperaturbegrenzer 11 in seiner An­ ordnung an einer Kochplatte 70. Es handelt sich dort um eine Gußkochplatte mit einem beheizten Ringbereich 71, wo der Temperaturbegrenzer 11 in der von einem Rand 73 umgebenen unbeheizten Mittelzone 72 angeordnet ist. Er liegt dort auf einer Seite eines angegossenen Befestigungs­ stutzens 74 mit seiner offenen Seite 24 zum Rand 73 und damit zur Beheizung weisend. Die Anschlußleitungen 55, 66 gehen direkt zu entsprechenden Anschlußstiften, die aus der keramischen Einbettmasse im beheizten Ringbereich hervorragen und zu einem oder mehreren der im beheizten Ringbereich angeordneten Heizwiderstände führen.

In seiner in Fig. 5 dargestellten Lage ist das Innere des Temperaturbegrenzers für die von der Kochplatte kommende Wärme sowohl durch Strahlung als auch durch Leitung und Konvektion frei zugänglich. Durch Änderung der Lage, bei­ spielsweise Anordnung derart, daß die offene Seite 24 dem Befestigungsstutzen 74 zugewandt ist, kann die Ankopplung geändert werden. Normalerweise wird der Temperaturbegrenzer in einer Lage montiert, in der die Seite 21 am Kochplatten­ körper anliegt, so daß das Bimetall näher an diesem liegt. Durch Umdrehen (Anlage der Seite 19) kann ebenfalls die Charakteristik der Ankopplung verändert werden.

Es ist vor allem zu erkennen, daß der Temperaturbegrenzer besonders einfach herzustellen ist. Sein Gehäuse besteht aus einem einzigen in einer einfachen zweiteiligen Form herstellbaren Keramikstück, an dem nur zwei Teile zu montieren sind, die beide durch einfaches Einstecken ohne Notwendigkeit der Verkittung oder dgl. festzulegen sind, nämlich der Gegenkontaktträger und die vormon­ tierte Betätigungseinheit Träger/Bimetall/Schnappschalter. Die einzige Justierschraube ist gut zugänglich. Die Fest­ legung der Einzelteile erfolgt durch die ohnehin vorzu­ nehmende Anschweißung der Anschlußleitung. Trotzdem ist der Temperaturbegrenzer besonders vielseitig einzusetzen, und seine Ankopplung (schnell oder träge) durch bloßes Um­ drehen bei der Montage unterschiedlichen Anforderungen an­ zupassen. Es hat sich auch gezeigt, daß die früher notwen­ dige Abdeckung der Mittelzone 72 der Kochplatte durch einen gesonderten Deckel bei diesem Temperaturbegrenzer ent­ fallen kann, ohne daß eine erhöhte Kriechstromgefahr vor­ liegt.

Vorteilhaft ist auch, daß beide Anschlüsse 53, 64 im Be­ reich einer Schmalseite des Gehäuses liegen, so daß die von ihnen hinwegführenden Anschlußleitungen kurz sind und nebeneinander durch eine Ausnehmung im Rand 73 hindurch­ reichen können.

Claims (11)

1. Temperaturbegrenzer für Elektrokochplatten (70), die einen beheizten Ringbereich (71) mit einer ebenen Kochfläche und eine unbeheizte Mittelzone aufweisen, mit einem Gehäuse (13) aus Isolierwerkstoff, das eine Ausnehmung (23) hat, in der ein Schnappschalter (31) und ein auf den Schnappschalter einwirkendes, im we­ sentlichen parallel zur Kochfläche verlaufendes Bime­ tall (27) auf einem Träger (25) festgelegt ist, wobei der Temperaturbegrenzer (11) in der unbeheizten Mit­ telzone (72) der Elektrokochplatte (70) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) kastenförmig, die Ausnehmung (23) im eingebauten Zu­ stand einseitig offen ist und der Temperaturbegren­ zer (11) mit seiner offenen Seite (24) parallel zur Kochfläche weist.

2. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Einbauzustand auch der Schnappschal­ ter (31) in einer Ebene parallel zur Kochfläche liegt.

3. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13) eine geringe Masse hat.

4. Temperaturbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Öff­ nung der Ausnehmung (23) umgebenden Stirn- und Sei­ tenwände (15 bis 21) des Gehäuses (13) über den Schnappschalter (31) und das Bimetall (27) um vor­ zugsweise 1 bis 3 mm vorstehen.

5. Temperaturbegrenzer nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schnappschalter (31) und das Bimetall (27) tragende Träger (25) durch eine mit begrenzter Längs­ bewegung des Trägers (25) gegenüber dem Gehäuse (13) wirkende selbsttätige Verriegelung festgelegt ist.

6. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die selbsttätige Verriegelung wenig­ stens eine Vertiefung (47) am Inneren einer Stirnwand (15) des Gehäuses (13) umfaßt, in die ein Ende (39) des Trägers (25) eingreift und darin auch gegen Be­ wegung in Richtung auf die offene Seite (24) der Ge­ häuseausnehmung (23) gesichert ist, daß im Bereich des anderen Endes (53) des Trägers (25) ein in oder durch eine Aussparung (57) in der anderen Stirnwand (17) ragender Abschnitt, der in der Aussparung (57) gegen Bewegung in Richtung auf die offene Seite (24) zu gesichert, aber in Querrichtung dazu begrenzt be­ weglich aufgenommen ist, und die Anschlagfläche (59) vorgesehen ist, die mit einer an der entsprechenden Stirnwand (17) vorgesehenen Sicherungsfläche (61) zusammenwirkt, wobei der Abstand zwischen dem in die Vertiefung (47) eingreifenden Ende (39) und der An­ schlagfläche (59) größer ist als der Abstand von einem an die Vertiefung angrenzenden Stirnwandab­ schnitt (49) zur Sicherungsfläche (61), aber kleiner ist als der Abstand zu einem an die Sicherungsfläche (61) angrenzenden Abschnitt der entsprechenden Stirn­ wand.

7. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger (25) durch den an einem Ge­ genkontakt (63) anliegenden Schnappschalter (31) in Richtung auf seine der Sicherungsfläche (61) zugeord­ nete Lage gedrückt ist.

8. Temperaturbegrenzer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Aussparung (57) ragende Abschnitt (53) des Trägers (25) eine An­ schlußfahne bildet und zwischen eine Wandung der Aussparung und den Abschnitt eine Anschlußleitung (55) einführbar ist.

9. Temperaturbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Schnappschalter (31) zusammenwirkende Gegenkontakt (63) in einen vorzugsweise im Querschnitt bogenförmi­ gen oder flach V-förmigen Schlitz (65) eingesteckt und durch Anschweißen der zugehörigen Anschlußleitung (66) gesichert ist.

10. Temperaturbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Sei­ tenwand (21) des Gehäuses (13) ein einer Justier­ schraube (43) gegenüberliegender Durchbruch (44) an­ geordnet ist.

11. Temperaturbegrenzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide elektri­ schen Anschlüsse (53, 64) im Bereich einer Schmal­ seite (17) des Gehäuses (13) angeordnet sind.