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Publication number: DES0037109MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. Januar 1954 Bekanmtgemacht am 23. August 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

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 stufenweiseerfolgen, 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 derErwärmungseinrichtung bzw. an der Induktionsmaschine führen kann. Die fortschreitende Erwärmung bei Fortbleiben der Kühlflüssigkeit oder aus einem sonstigen Störungsgrunde, kann bei der Art und Ausbildung

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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 Heizleitertemperatur schmelzendes metallisches Verbindungsstück vorgesehen, wird,

ίο 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 den Störung wieder regenerierbar. Ferner ist eine Schaltung bei elektrischen Heizgeräten mit mehreren Heizwiderständen und beheiztem Temperaturregler bekannt-

ao geworden, 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 ü. 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 ein^ fächer 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, ah 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 Heizleitersbzw. 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 Überhitzungen des 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 mitein,-ander verbunden sind und die Bewegung vermitteln, während die beiden abgewandten Enden * fest in der Einrichtung angeordnet sind. Eine derartige Befestigung hat den Vorteil, daß die Strom- , zuführung wesentlich einfacher ausgebildet werden kann, als wenn ein Ende der Spule, das ja 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:

1. 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 Bimetailkörper den .Heizleiter zumindest teilweise bildet.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Metalle ein guter -elektrischer Leiter ist.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch. 1 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. 581 967, 737 656, 751 164.