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Temperaturbegrenzer für eine Glaskeramikkocheinheit
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Die Erfindung betrifft einen Temperaturbegrenzer für eine Glaskeramikkocheinheit
mit einem im wesentlichen stabförmagen, ein Außenrohr und einen darin angeordneten
Innenstab mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten aufweisenden Temperaturfühler,
der einen in einem Sockel angeordneten Signalschalter zur Anzeige des Heißzustandes
der Glaskeramikkochfläche und über einen schwenkbaren Hebel einen ebenfalls im Sockel
angeordneten Leistungsschalter zur Ausschaltung der Beheizung der Glaskeramikkocheinheit
bei einer knapp unterhalb der zulässigen Temperatur der Glaskeramik liegenden Begrenzungstemperatur
betätigt.
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Ein derartiger Temperaturbegrenzer ist bereits bekannt (DE-OS 28 39
161). Bei diesem bekannten Gerät ist der Temperaturfühler gegenüber dem Sockel über
eine Kugelführung
verschwenkbar gelagert. Der Signalschalter wird
über den gleichen Hebel betätigt, mit dem auch der Leistungsschalter betätigt wird.
Der Temperaturfühler greift dabei an einem zwischen den beiden Schaltern liegenden
Punkt des Hebels an, so daß eine Vergrößerung des Weges des Temperaturfühlers zur
Betätigung des Signalschalters ausgenutzt wird. Bei diesem bekannten Temperaturschalter
kann eine Justage erst erfolgen, wenn der Temperaturbegrenzer an dem Heizkörper
der Glaskeramikkocheinheit befestigt ist. Dabei wird der Temperaturfühler an dem
Blechteller starr festgelegt, während sich der Sockel durch die schwenkbare Ausführung
noch etwas ausrichten läßt. Erst anschließend kann eine Justage erfolgen. Es hat
sich herausgestellt, daß die Justage während des Betriebes des Gerätes sich verändern
kann, da Alterungseinflüsse und auch.mechanische Verstellungen auftreten-können.
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Ebenfalls bekannt ist ein Elektrokochgerät mit einem Ausdehnungsglied
eines Temperaturbegrenzers, das auf zwei Schaltkontakte einwirkt, von denen der
eine zur Anzeige einer Signaleinrichtung und der andere zum Abschalten der Beheizung
verwendet wird (DE-PS 27 48 109). Hierzu ist ein in dem Rohr angeordneter Draht
an einer Blattfeder eingespannt, deren freies, einen Hebel bildendes Ende mit einem
Isolierkörper versehen ist, der die beiden Kontakte betätigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturbegrenzer
zu schaffen, bei dem es möglich ist, die Justage vor dem Einbau des Temperaturbegrenzers
in den Heizkörper durchzuführen, und bei dem die einmal einjustierte Schalttemperatur
über lange Zeit unverändert beibehalten bleibt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das
Außenrohr fest mit dem Sockel verbunden ist und der
Betätigungspunkt
des Signalschalters in etwa geradliniger Verlängerung des Innenstabes liegt,derart,
daß der Innenstab den Signalschalter direkt betätigt. Beim Anmeldungsgegenstand
wird also der Signalschalter nicht mehr über eine Hebelübersetzung betätigt, sondern
direkt vom Innenstab des Temperaturfühlers. Dadurch können Alterungserscheinungen,
die bei den bekannten Hebelübersetzungen auftreten, keine Auswirkungen mehr auf
das genaue Ansprechen des Signalschalters haben. Aufgrund der festen Verbindung
zwischen dem Außenrohr und dem Sockel läßt sich die Justierung bereits vor dem Einbau
des Gerätes in den Heizkörper durchführen, was im Großserienbau zu großen Vorteilen
führt. Auch beim Auswechseln eines Temperaturbegrenzers an einer bereits installierten
Kocheinheit brauchen anschließend keine Justierarbeiten mehr durchgeführt zu werden.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß das vom Innenstab beaufschlagte
Ende des Hebels einen sich in Verlängerung des Innenstabes erstreckenden Isolierknopf
aufweisen kann. Dies ist eine einfache Methode, um die beiden Schalter galvanisch
voneinander zu trennen. Da dieser Isolierknopf sich in Verlängerung des Innenstabes
erstreckt, erfolgt immer noch eine direkte Betätigung des Signalschalters durch
den Innenstab, ohne daß irgendwelche Hebelübersetzungen zwischengeschaltet wären.
Der Isolierknopf bildet praktisch eine Verlängerung des Innenstabes. Es wäre selbstverständlich
auch möglich, beispielsweise den Innenstab mit einem Ende mit verringertem Durchmesser
auszubilden, so daß der Hebel an der dadurch gebildeten Schulter des Innenstabes
anliegen könnte. Die Verwendung des Isolierknopfes hat jedoch fertigungstechnisch
große Vorteile, insbesondere erleichtert sie den Zusammenbau.
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In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Anschlußteile des Signalschalters
durch Schlitze im Boden des Sockels hindurchgesteckt und auf dessen Außenseite verdreht
sind, wobei an die verdrehten Enden mehrfach abgewinkelte Laschen angeschweißt sind,
die sich in Schlitzen oder Nuten am Sockel abstützen und in Flachsteckzungen enden.
Das Hindurchstecken der Anschlußteile durch Schlitze des Sockels hat den Vorteil
daß sich die Schalterteile exakt positionieren lassen und daß ihre Lage fixiert
bleibt. Die Verbindung mit den mehrfach abgewinkelten Laschen hat den Vorteil, daß
beim Aufstecken der Anschlußleitungen auftretende Kräfte nicht direkt auf die Schalterteile
einwirken, so daß auch bei mehrfachem Anbringen und Abziehen von Zuleitungen sich
die Schalterlage nicht ändert X nd keine Veränderung der Justierung auftritt. Auch
wenn die Anschlußleitungen auf die Flachsteckzungen aufgehebelt werden, werden keine
Einwirkungen auf den Signalschalter übertragen, da sich die Laschen an dem Sockel
abstützen.
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Die Erfindung schlägt ebenfalls vor, daß der Innenstab aus mehreren
Teilstäben bs stehen kann. Damit läßt sich erreichen, daß für unterschiedliche Temperaturfühlerlängen,
wie sie bei unterschiedlich großer Heizkörpern nötig sind, dennoch nicht mehrere
Innenstäbe gefertigt und gelagert werden müssen, da man die unterschiedlichen Größen
durch Zusammensetzen aus modular abgemessenen Einzelstäben aufbauen kann. Darüber
hinaus hat diese Maßnahme den Vorteil, daß auch bei leichten Biegungen des Außenrohres
kein auch nur geringes Verklemmen des Innenstabes auftreten kann, was unter Umständen
zu einer leichten Verschiebung der Ansprechtemperaturen führen könnte.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Innenstab durch
einen Federdruck beaufschlagt sein. Damit wird ein schnelles und exaktes Ansprechen
des Temperaturfühlers sowohl bei Temperaturerhöhungen als auch bei Temperaturerniedrigungen
erreicht.
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Erfindungsgemäß kann ebenfalls vorgesehen sein, daß das Außenrohr
aus Metall und der Innenstab aus Steatit bestehen Das bedeutet, daß das Außenrohr
einen größeren Ausdehnungskoeffizienten besitzt als der Innenstab. Es erfolgt also
eine Druckbeaufschlagung des Hebels und des Signalschalters.
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Zum Schutz des Temperaturfühlers kann vorgesehen sein, daß über das
Außenrohr ein, vorzugsweise aus Quarzglas bestehendes Schutzrohr aufgeschoben sein
kann. Damit wird zum einen der Temperaturfühler selbst vor mechanischen oder thermischen
Beeinflussungen geschützt, zum anderen bietet das aus Isoliermaterial bestehende
Schutzrohr auch einen elektrischen Schutz, so daß unter Umständen der Abstand zwischen
dem Temperaturfühler und den Wicklungen der Beheizung verringert werden kann.
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Das Schutzrohr kann beispielsweise lose in einer das sockelferne Ende
des Außenrohres lagernden Kappe gehaltert sein, die zum Eingriff in eine entsprechende
Oeffnung eines Blechtellers eines Heizkörpers ausgebildet ist. Da das Schutzrohr
eine reine Schutzfunktion übernimmt, ist diese lose Halterung möglich.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Sockel sich mit zwei
in Schlitze eines Blechtellers der Beheizung eingreifenden Ansätzen abstützt und
ggf. mit einem zusätzlichen Bügel
am Blechteller befestigt ist.
Die Ansätze bewirken zusammen mit den Schlitzen im Blechteller eine Zentrierung,
während die Befestigung mit einem zusätzlichen Bügel eine nochmalige Sicherung gegen
Verstellen o. dgl. bewirkt.
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Um eine weitere Erhöhung der Präzision der Schalttemperaturen zu ermöglichen,
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Kraftübertragung von dem Hebel auf
den Leistungsschalter über eine Justierschraube und ein Auflageelement erfolgt,
das mindestens eine, vorzugsweise zwei ebene Auflageflächen aufweist und zwischen
der Justierschraube und dem Betätigungspunkt des Leistungsschalters nachgiebig angeordnet
ist. Es findet also keine direkte Berührung zwischen der Justierschraube und dem
Betätigungspunkt des Leistungsschalters statt. Da die Justierschraube aufgrund ihrer
Anbringung am Hebel je nach Stellung des Hebels aus unterschiedlichen Richtungen
an dem Betätigungspunkt angreifen würde und das vordere Ende der Justierschraube
unter Umständen nicht vollständig rotationssymmetrisch ist, könnten bei unterschiedlichen
Stellungen der Justierschraube unterschiedliche Genauigkeiten auftreten.
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Durch das Zwischenschalten des Auflageelementes wird dies verhindert,
da die glatten und ebenen Flächen dieses Elementes zu eindeutigen Verhältnissen
führen. Insbesondere kann das Auflageelement mit Vorteil an dem Hebel selbst gelagert
sein. Dies kann in Weiterbildung derart geschehen, daß das Auflageelement ein am
freien Ende eines an dem Hebel angebrachten Schlepphebels befestigter Flachniet
ist. Dadurch, daß der Schlepphebel an dem Haupthebel gelagert ist, beseitigt seine
Eigensteifigkeit die Auswirkungen eines möglichen Spiels der Justierschraube in
ihrem Gewinde.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
die Feder im Bereich der Justierschraube an dem Hebel angreift. Wenn die Feder beispielsweise
eine Schraubenfeder ist, so führt dies zu einer platzsparenden Unterbringung, da
die Justierschraube sowieso von außen her zugänglich sein muß, hier also Platz für
eine Uffnung vorhanden ist.
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Die Erfindung schlägt ebenfalls vor, daß das sockelferne Ende des
Außenrohres eine zweite Justierschraube aufweist.
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Mit dieser zweiten Justierschraube läßt sich die Ansprechtemperatur
des Signalschalters einjustieren. Auch diese Justage kann vor Einbau des Temperaturbegrenzers
in die Beheizung erfolgen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der
Zeichnung.
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Hierbei zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene vergrößerte Ansicht
eines Temperaturbegrenzers nach der Erfindung; Fig. 2 in kleinerem Maßstab eine
Aufsicht auf den Sockel des Temperaturbegrenzers ohne Temperaturfühler; Fig. 3 eine
Ansicht des Sockels von unten und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Befestigungslasche.
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Der in Fig. 1 dargestellte Temperaturbegrenzer enthält einen Sockel
11, der vorzugsweise aus Steatit hergestellt ist. An dem Sockel 11 befestigt ist
ein Temperaturfühler 12, der aus einem aus Metall bestehenden Außenrohr 13 und einem
innerhalb des Außenrohres 13 angeordneten Innenstab 14 aufgebaut ist An seinem sockelfernen
Ende 15 besitzt das Außenrohr 13 einen verringerten Durchmesser. Mit diesem Ende
ist das Außenrohr 13 durch eine Uffnung einer Kappe 16 hindurchgesteckt. Das Ende
15 besitzt ein Innengewinde, in das eine Justierschraube 17 eingeschraubt ist.
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An seinem sockelseitigen Ende 18 weist das Außenrohr 13 zwei beabstandete
umlaufende, etwa tellerförmige Flansche 19 auf, die in eine entsprechende Ringnut
20 im Sockel 11 eingreifen.
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Durch diese Flansche 19 ist das Außenrohr 13 fest mit dem Sockel 11
verbunden.
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Der Innenstab 14 ragt aus dem Außenrohr 13 heraus in das Innere 21
des Sockels 11 hinein. Das innere Ende 22 des Innenstabes 14 liegt an einem Hebel
23 an, dessen rechtes abgebogenes Ende 24 in einer Ausnehmung 25 des Sockels 11
festgelegt ist. Das festgelegte Ende 24 bildet den Schwenkpunkt, demgegenüber der
Hebel 23 verschwenkbar ist.
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An seinem freien Ende 26 weist der Hebel 23 ein in Verlängerung des
Innenstabes 14 angeordnetes, aus der Figur nicht sichtbares Loch auf, durch das
ein Isolierknopf 27 hindurchgesteckt ist, der auf der dem Innenstab 14 zugewandten
Seite einen verbreiterten Kopf aufweist und fest mit dem Hebel 23 verbunden ist.
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Bei Verschwenkung des Hebels 23 führt der Isolierknopf 27 eine annähernd
lineare Bewegung in Richtung des Innenstabes 14
aus. Sein oberes
Ende wirkt auf den Betätigungspunkt 28 des als Schnappschalter ausgebildeten Signalschalters
29 ein In Fig. 1 ist der Signalschalter 29 in ausgeschaltetem Zustand dargestellt,
was bedeutet, daß die Signalanzeige noch nicht eingeschaltet ist. Der Schnappschalter
üblicher Konstruktion ist in schlitzartigen Ausnehmungen 30, 31 im Steatitsockel
11 festgelegt. Der zweite Kontakt 32, der eine Spitze aufweist, ist in einer weiteren
schlitzartigen Ausnehmung 33 festgelegt.
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Der Hebel 23 wird rechts von dem Schnappschalter 29 von einer Schraubenfeder
34 nach unten in Fig. 1 beaufschlagt, so daß die Feder 34 über den Hebel 23 den
Innenstab 14 nach unten beaufschlagt. Bei Erwärmung des Temperaturfühlers 12 dehnt
sich das aus Metall bestehende Außenrohr 13 stärker aus als der Innenstab 14, so
daß das innere Ende 22 des Innenstabes 14 bei Erwärmung langsam nach unten wandert,
so daß bei einer bestimmten Verschiebung, die dem Erreichen einer bestimmten Temperatur
entspricht, der Signalschalter 29 umschnappt und eine leitende Verbindung mit dem
Kontakt 32 herstellt. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, in dem eine Signaleinrichtung,
beispielsweise ein Glühlampe, angeordnet ist.
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Der Steatitsockel 11 weist rechts vom Temperaturfühler 12 einen weiteren
als Schnappschalter ausgebildeten Schalter 35 auf, der zum Schalten der elektrischen
Beheizung einer zuhörigen Glaskeramikkocheinheit verwendet wird. Der Schnappschalter
besitzt wiederum die übliche Bauweise und ist in schlitzartigen Ausnehmungen festgelegt.
Die Anschlüsse 36 sind seitlich aus dem Sockel 11 herausgeführt.
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Der Hebel 23 weist ein mit einem Gewinde versehenes Loch auf, in dem
eine Justierschraube 37 eingeschraubt ist. Die Längsrichtung der Justierschraube
37 geht etwa durch den Betätigungspunkt 38 des Leistungsschalters 35 hindurch. An
dem Hebel 23 ist ein aus dünnem Blech bestehender Schlepphebel 39 angebracht, beispielsweise
angeschweißt. Das freie Ende des Schlepphebels 39 ist mit einem Flachniet 40 versehen,
der zwischen der Justierschraube 37 und dem Betätigungspunkt 38 des Leistungsschalters
35 liegt. Der Flachniet 40 weist eine glatte und ebene, auf den Betätigungspunkt
38 gerichtete Unterseite und eine ebenfalls glatte und ebene, auf die Justierschraube
37 gerichtete Oberseite auf.
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Durch Verdrehen der Justierschraube 37 läßt sich der Flachniet 40
mehr oder weniger weit von dem Hebel 23 entfernen.
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Bei Verschwenken des Hebels greift also nicht die Justierschraube
37 direkt, sondern der Flachniet 40 mit seiner glatten ebenen Unterseite am Betätigungspunkt
38 des Leistungsschalters 35 an. Dadurch wird eine sehr präzise Justage der Ansprechtemperatur
des Leistungsschalters 35 ermöglicht. In Verlängerung der Justierschraube 37 und
weg vom Leistungsschalter 35 ist eine Oeffnung 41 im Sockel 11 vorgesehen, durch
die hindurch die Justierschraube 37, beispielsweise mit Hilfe eines Schraubenziehers,
zugänglich ist. Die Uffnung 41 weist eine umlaufende Schulter 42 auf, an der sich
das obere Ende der Schraubenfeder 34 abstützt. Zur Führung des unteren Endes der
Schraubenfeder 34 besitzt der Hebel 23 an seiner Oberseite drei nockenartige Ansätze
43, von denen in der Figur nur zwei zu sehen sind.
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Bei Erwärmung des Temperaturfühlers 12 und Ausdehnung des Außenrohres
13 wird zunächst also der Signalschalter 29 ge-
schlossen, was
bei einer Temperatur von etwa 50 bis 60° C erfolgt, und anschließend wird bei einer
wesentlich höheren Temperatur, die um etwa eine Zehnerpotenz höher liegt, der Leistungsschalter
35 geöffnet. Beides erfolgt mit Hilfe des gleichen Temperaturfühlers, wobei aufgrund
der speziellen Ausgestaltung eine exakte Justierung möglich ist.
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Der Sockel 11 weist auf seiner dem Heizkörper zugewandten Seite 44
zwei etwa pyramidenstumpf-förmige Ansätze 45 auf, die in entsprechende Schlitze
eines Blechtellers des Heizkörpers der Glaskeramikkocheinheit eingreifen und dadurch
eine seitliche und winkelgerechte Zentrierung des Sockels 11 herstellen. Zur nochmals
verbesserten Befestigung des Sokkels 11 am Blechteller ist ein Bügel 46 vorgesehen,
der ein Loch 47 zum Durchstecken eines Niets aufweist.
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Der Sockel 11 weist zusätzlich zwei Löcher 48, 49 auf, an denen ein
Deckel angenietet werden kann. Fig. 2 zeigt den Sockel 11 mit den darin angeordneten
Schaltern 29 und 35 bei entferntem Temperaturfühler 12. Es ist zu sehen, daß die
Ringnuten 20 für die Flansche 19 des Außenrohres 13 im Boden des Sockels 11 Schlitze
50 aufweisen, durch die an den äußeren Rändern der Flansche 19 angebrachte Metallteile
hindurchgesteckt werden können, die dann auf der in Fig. 3 zu sehenden Unterseite
des Sockels verdreht werden, wodurch eine exakte und spielfreie Festlegung des Außenrohres
13 erreicht wird. Durch die Anordnung von zwei derartigen Flanschen 19, Ringnuten
20 und Schlitzen 50 wird diese Befestigung noch verstärkt.
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Fig. 2 zeigt den Hebel 23 in einer Stellung, die er normalerweise
ohne Innenstab 14 nicht einnehmen kann, dies wurde jedoch aus Gründen der verbesserten
Darstellung gewählt.
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Wie bereits erwähnt, besteht der Innenstab 14 aus beispielsweise zwei
Einzelstäben 14a, 14b. Selbstverständlich sind auch mehrere Stäbe möglich.
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Ober das Außenrohr 13 des Temperaturfühlers 12 ist ein aus Quarzglas
bestehendes Schutzrohr 51 aufgeschoben, dessen sockel fernes Ende 52 in die bereits
erwähnte Kappe 16 mit Spiel eingreift. Die Kappe 16 weist einen umlaufenden, nach
außen gerichteten Rand 53 auf, so daß sie sich in eine Uffnung eines Blechtellers
einsetzen läßt, ohne verlorenzugehen.
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Aus der Fig. 3 sind die Schlitze 50 zur Festlegung des sokkelseitigen
Endes des Außenrohres 13 ebenso zu sehen, wie die Anschlußteile 54 des Signalschalters
29. Sie sind ebenfalls durch Schlitze 55 im Boden 56 des Sockels 11 hindurchgesteckt
und anschließend verdreht, so daß die Schalterteile exakt festgelegt sind. Zusätzlich
weist der Boden 56 im Bereich der Ansschlußteile 54 weitere Einkerbungen 57 bzw.
58 auf, von denen die Enkerbungen 57 etwa parallel, aber versetzt zu den Schlitzen
55 verlaufen, während die Einkerbungen 58 parallel zu den verdrehten Anschlußteilen
54 des Signalschalters 29 verlaufen. In Fig. 3 ist durch die gestrichelte Linie
59 angedeutet, in welcher geometrische-n Beziehung die Einkerbungen 57 und 58 bezüglich
des Anschlußteils 54 verlaufen. An dem Schalterteil 54 wird eine Lasche 60, siehe
Fig. 4, angeschweißt, die längs der Linie 59 verläuft. Die Lasche 60 ist, ebenso
wie die Linie 59, in Längsrichtung zweifach abgebogen, so daß ihre beiden Enden
61, 62 gegenüber dem geradlinigen Mittelteil abgebogen sind. In dem geradlinigen
Mittelteil wird die Lasche 60 mit dem in Fig. 4 nur angedeuteten Anschlußteil 54
verschweißt. Die Lasche 60 weist an ihrer Unterseite zwei Ansätze 63, 64 auf, von
denen
der Ansatz 63 in die Einkerbung 57 und der Ansatz 64 in die
Einkerbung 58 eingreift. Bei festgeschweißter Lasche 60 stützt sich diese daher
fest auf den Boden 56 des Sockels 11 ab, so daß beim Befestigen von Anschlußleitungen
an der Lasche 60 keine Kräfte auf die Schalterteile des Signalschalters 29 übertragen
werden können, so daß dessen einmal eingestellte Justage erhalten bleibt.
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Das eine Ende 61 der Lasche 60 weist eine erste Flachsteckzunge 65
auf, während das andere Ende 62 eine rechtwinklig nach unten gerichtete zweite Flachsteckzunge
66 aufweist.
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Beide Flachsteckzungen besitzen vorzugsweise unterschiedliche Maße,
so daß unterschiedliche Steckeinrichtungen verwendet werden können.