DE958858C

DE958858C - Temperaturueberwachungseinrichtung, insbesondere UEberlastungsschutz, fuer grosse Stromstaerken fuehrende, vorzugsweise fluessigkeitsgekuehlte Heizleiter, insbesondere fuer induktive Waermebehandlung

Info

Publication number: DE958858C
Application number: DES37109A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Eugen Sauter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-01-12
Filing date: 1954-01-12
Publication date: 1957-02-28

Description

Temperaturüberwachungseinrichtung, insbesondere Uberlastungsschutz, für große Stromstärken führende, vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Heizleiter, insbesondere für induktive Wärmebehandlung Die Erfindung betrifft eine Temperaturüberwachungseinrichtung, insbesondere Überlastungsschutz, für große Stromstärken, führende,. vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Heizleiter, insbesondere für induktive Wärmebehandlung, mit einem vom Heizstrom durchflossenen, als Temperaturmeßglied dienenden, einen Steuer-, Regel- oder Anzeigevorgang auslösenden Bimetallkörper. Die Einrichtung nach der Erfindung soll beispielsweise bei Überschreiten der gewünschten Temperatur des Heizleiters bzw. auch des Werkstückes eine vorzugsweise der gewünschten Temperatur entsprechend einstellbare Steuer-, Regel- oder Anzeigevorrichtung auslösen. Dieser Vorgang kann auch stufenweise erfolgen, indem beispielsweise der dem Heizleiter zugeführte Strom stufenweise verringert wird, bevor er abgeschaltet wird.
Es ist bekannt, daß insbesondere bei flüssigkeitsgekühlten Heizleitern die Gefahr besteht, daß bei Fortbleiben der Kühlflüssigkeit oder bei Verstopfen des meist kleinen Durchtrittsquerschnittes der Heizleiter eine zu hohe Temperatur annimmt, die zu einer Zerstörung der Heizleiter und unter Umständen zu weiteren Störungen an der Erwärmungseinrichtung bzw. an der Induktionsmaschine führen kann. Die fortschreitende Erwärmung bei Fortbleibender Kühlflüssigkeit oder aus einem sonstigen Störungsgrunde kann bei der Art und Ausbildung von induktiven Heizleitern sehr schnell vor sich gehen, so daß es wesentlich ist, die Temperatur des Heizleiters zu überwachen, um derartige Störungen zu verhindern.
Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der an dem Heizleiter ein nach Art einer Schmelzsicherung wirkendes, bei Überschreiten einer höchstzulässigen. Heizleitertetriperatur schmelzendes metallisches Verbindungsstück vorgesehen, wird, das einen Kraftspeicher im Ruhezustand spannt. Bei Abschmelzen des Verbindungsstückes wird der Kraftspeicher frei und löst den Schaltvorgang aus. Derartige Einrichtungen sind nicht in allen Fällen mit Erfolg verwendbar und insbesondere ist das. Verbindungsstück nur schwierig für den weiteren Betrieb nach Beseitigung der Störung wieder regenerierbar. Ferner ist eine Schaltung bei elektrischen Heizgeräten. mit mehreren Heizwiderständen und beheiztem Temperaturregler bekanntgeworden, bei der ein. Bimetallregler vorgesehen ist. Der Bimetallkörper betätigt einen Regelkontakt, und die ihn beheizende Wicklung wird vom vollen Heizstrom durchflossen. Sie stellt jedoch keinen Teil :des eigentlichen Heizwiderstandes, d. h. also des Teiles, der funktionell den Erwärmungsprozeß vermittelt, dar.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Temperaturüberwachungseinrichtung, insbesondere einen Überlastungsschutz, zu schaffen, bei der die Nachteile der bisher bekannten Einrichtungen vermieden werden und bei der keine zusätzlichen; Widerstände u. dgl., die verlustbehaftet sind, für die thermische Überwachung benötigt werden.
Auch bei der Temperaturüberwachungseinrichtung nach der Erfindung ist ein vom Heizstrom durchflossener, als Temperaturmeßglied dienender Bimetallkörper vorgesehen, der einen Steuer-, Regel- oder Anzeigevorgang bei Überschreiten der kritischen. Temperatur auslöst.
Erfindungsgemäß bildet der Bimetallkörper zumindest teilweise den, Heizleiter selbst. Der Heizleiter dient also praktisch als Meßteil der Überwachungseinrichtung. Der räumliche Aufwand für eine derartige Einrichtung ist sehr klein, und es ist vor allem die zu überwachende Temperatur in einfacher Weise in weiten Grenzen einstellbar. Außerdem kann mit der Einrichtung nach der Erfindung nicht nur stufenweise geschaltet,. sondern die Energiezufuhr auch kontinuierlich geregelt werden, so daß die Überwachung wesentlich verbessert wird. Zweckmäßig ist es, daß mindestens eines der beiden Metalle ein guter elektrischer Leiter ist. Der grundsätzliche Aufbau des Heizleiters braucht für die Überwachungseinrichtung nach der Erfindung nicht verändert zu werden. Jedoch ist es möglich, an einem an sich bekannten Heizleiter, der z. B. in Form eines Kühlrohres ausgebildet ist, einen Metallstreifen mit vom Leitermetall abweichendem thermischem Ausdehnungskoeffizienten in an sich bekannter Weise für die Schaffung eines Bimetalles aufzubringen.
Die Trennfuge des Bimetalls kann bei. der Einrichtung nach der Erfindung an sich jede beliebige Lage zur Achse des Heizleiters bzw. der Heizleiterspule haben. Beispielsweise kann sie parallel oder senkrecht zur Spulenachse stehen.
Ein weiterer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß nicht nur die Temperatur des Heizleiters selbst überwacht wird, sondern daß bei entsprechender Ausbildung des-Heizleiters auch überhitzungendes zu erwärmenden Gutes überwacht bzw: vermieden werden können. Gegebenenfalls kann. in Abhängigkeit von der Temperatur des Werkstückes die Heizeinrichtung geschaltet werden. Die Einrichtung ist sowohl in Niederfrequenz- wie auch in Mittel- und Hochfrequenzanlagen verwendbar.
Auch ist es möglich, zwei Spulen so anzuordnen bzw. eine Spule in zwei Teile so aufzuteilen, daß die zwei gegeneinander gerichteten Enden miteinander verbunden sind und die Bewegung vermitteln, während die beiden abgewandten Eng m fest in der Einrichtung angeordnet sind. Eine derartige Befestigung hat den Vorteil, daß die Stromzuführung wesentlich einfacher-ausgebildet werden kann, als wenn ein Ende der Spule, das j a zugleich auch als Stromzuführung dient, zumindest so frei angeordnet wird, daß die durch das Bimetall erzeugte Bewegung an das Kontaktgerät od. dgl. weitergegeben werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Temperaturüberwachungseinrichtung, insbesondere Überlastungsschutz, für große Stromstärken führende, vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Heizleiter, insbesondere für induktive Wärmebehandlung, mit einem vom Heizstrom durchflossenen, als Temperaturmeßglied dienenden, einen Steuer-, Regel- oder Anzeigevorgang auslösenden Bimetallkörper, dadurch gekennzeichnet; daß der Bimetallkörper den Heizleiter zumindest teilweise bildet.
2. Überwachungseinrichtung nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Metalle ein guter elektrischer Leiter ist.
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spulen an ihren einander zugewandten Enden miteinander verbunden sind und dieser Teil die durch das Bimetall erzeugte Bewegung an die Einrichtung vermittelt, während die'beiden einander abgewandten Enden der Spule fest in der Einrichtung angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 581967, 737 656, 751 I64.