[0001] Die Erfindung betrifft einen Temperaturbegrenzer mit einem stabförmigen Temperaturfühler,
der mindestens einen Schalter betätigt.
[0002] Derartige Temperaturbegrenzer, die auch allgemein als Temperaturschalter angewendet
werden können, finden insbesondere dort Anwendung, wo elektrisch beheizte Geräte,
wie Elektro kochplatten, Strahlheizkkörper von Glaskeramik-Kocheinheiten, Backofenmuffeln
o.dgl. vor Überhitzung geschützt werden sollen. Durch die DE-OS 34 23 086 (US-PS 4
544 831) ist ein entsprechender Temperaturbegrenzer zur Regelung bzw. Begrenzung
der Temperatur von Strahlungs- bzw. Kontaktheizkörpern von elektrischen Kochgeräten
bekannt geworden, bei welchem ein aus Isolationsmaterial bestehendes Rohr durch eine
innerhalb des Sockels auf einen Stab wirkende Druckfeder ständig unter Druckbelastung
gehalten wird, da der durch die Feder auf Zug belastete Innenstab mit seinem äußeren
Ende auf das äußere Ende des Isolationsrohres wirkt. Das Isola tionsrohr besteht
aus verhältnismäßig sprödem und daher leicht brüchigem Material, was einerseits die
Einleitung der Druckkräfte in seine Enden schwierig macht und andererseits auch zwischen
den Enden zu Festigkeitsproblemen führt, weil das Isolationsrohr auf Knickung beansprucht
ist. Daher ist bei dieser Ausbildung einerseits ein relativ großer Durchmesser des
Isolationsrohres anzustreben und zur möglichst gleichmäßigen Einleitung der Druckkräfte
sind an seinen Enden aufgesteckte Endkappen vorgesehen, was eine sehr aufwendige
Ausbildung bei verhältnismäßig großen Querschnitten mit sich bringt. Da der Temperaturfühler,
beispielsweise bei Anordnung an Strahlheizkörpern, eine Rückstrahlung bewirkt, die
mit zunehmendem Durchmesser des Temperaturfühlers ebenfalls zunimmt, können bei der
bekannten Ausbildung örtliche Überhitzungen der Heizwiderstände durch diese Rückstrahlung
auftreten. Das Erfordernis nach verhältnismäßig kleinem Durchmesser wird zwar bei
Temperaturfühlern mit metallischem Außenrohr meist erfüllt, jedoch ist die elektrische
Leitfähigkeit dieses Außenrohres in vielen Anwendungsfällen von Nachteil, weshalb
dann noch auf das metallische Außenrohr ein Isolationsschutzrohr aufgesetzt werden
muß, was eine sehr aufwendige Ausbildung sowie wiederum eine Vergrößerung des Durchmessers
des Temperaturfühlers mit sich bringt.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturbegrenzer o.dgl. der genannten
Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und hoher Funktionssicherheit eine sehr
schlanke kompakte Ausbildung des Temperaturfühlers ermöglicht.
[0004] Diese Aufgabe wird bei einem Temperaturbegrenzer der genannten Art durch die erfindungsgemäße
Ausbildung gelöst. Bei einer weiteren Ausgestaltung braucht der Innenstab des Temperaturfühlers
trotz elektrisch isolierender Ummantelung nur von einem einzigen Rohr umgeben sein,
das seinerseits aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit niedrigem ther mischem
Ausdehnungskoeffizienten und hohen elektrischen Isolationseigenschaften bestehen kann,
wobei dieses Isolationsrohr wegen seiner ausschließlichen Zugbelastung nicht nur
mit verhältnismäßig geringem Durchmesser, sondern auch mit relativ geringer Wandstärke
ausgebildet werden kann, so daß die Außenweite des Temperaturfühlers den Außendurchmesser
des Innenstabes nur um etwa das Zwei- bis Dreifache zu übertreffen braucht. Außerdem
kann die Anordnung so getroffen werden, daß die durch die Außenfläche des Außenrohres
definierte Hüllfläche die äußerste Begrenzung des Temperaturfühlers über dessen gesamte
Länge darstellt, über welche nach außen zumindest über den größten, bis zum äußersten
Ende des Temperaturfühlers reichenden Teil seiner Länge keinerlei Teile, wie Endkappen
o.dgl. vorstehen. Des weiteren ergibt sich, weil der Innenstab nur auf Druck belastet
ist und verhältnismäßig eng vom Isolationsrohr umgeben sein kann, eine sehr exakte
temperaturabhängige Bewegung des für den oder die Schaltvorgänge maßgebenden inneren
Endes des Innenstabes.
[0005] Die erfindungsgemäße Ausbildung ist für solche Temperaturbegrenzer geeignet, die
nur einen einzigen Schalter aufweisen, insbesondere aber auch für Temperaturschalter,
die zwei oder mehr Schaltkontakte, beispielsweise für unterschiedliche Schaltfunktionen,
aufweisen, wie das dort der Fall ist, wo der eine Schalter als Leistungsschalter die
Leistung der zu schaltenden Beheizung steuert, während ein weiterer Schalter als Heißmelde-
bzw. Signalschalter eine Signaleinrichtung schaltet, welche anzeigt, ob das beheizte
Gerät eine für die Berührung zu hohe Temperatur von beispielsweise über 60 °C hat
oder nicht.
[0006] Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung bei Stabfühlern jeglicher Art ergibt sich
durch über Druckkraft aneinandergegliederte Stabteile. Die benachbarten Stabteile
haben zweckmäßig unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten, so daß sich ein gegliederter,
nur unter den Funktions-Druckkräften zusammengehaltener Innenstab ergibt, der eine
sehr zurverlässige Weiterleitung der unterschiedlichen Längendehnungen der verschiedenen
Stabteile gewährleistet.
[0007] Der erfindungsgemäße Dehnstabfühler läßt sich auch sehr einfach montieren, justierbar
ausbilden und so lagern, daß er zur Ausrichtung gegenüber der Beheizung in Bezug auf
den Sockel, beispielsweise gelenkig, lageverändert werden kann.
[0008] Temperaturbegrenzer, mit zwei oder mehr Schaltfunktionen dienen meist zur gesonderten
Schaltung zweier Schaltkreise, nämlich beispielsweise des Leistungskreises der Beheizung
und eines Signalkreises zur Anzeige des Heißzustandes dieser Beheizung bzw. einer
zugehörigen Gerätezone, wobei jedoch beide Schaltvorgänge von einem einzigen Temperaturfühler
beeinflußt werden. Dadurch ist es verhältnismäßig schwierig, die Anordnung so zu gestalten,
daß die Schaltpunkte der beiden Schalter jeweils für sich genau justiert werden können.
Bei zahlreichen elektrischen Beheizungen, wie beispielsweise Elektrokochplatten, Strahlheizkörpern
von Glaskeramik-Kocheinheiten, Backofenmuffeln o.dgl. ist aber eine solche Justierung
häufig in der Art erwünscht, daß sie auch nach dem Einbau des Temperaturbegrenzers
in einfacher Weise vorgenommen werden kann.
[0009] Durch die DE-OS 34 23 086 (US-PS 4 544 831) ist ein Temperaturbegrenzer zur Regelung
bzw. Begrenzung der Temperatur von Strahlungs- bzw. Kontaktheizkörpern von elektrischen
Kochgeräten bekanntgeworden, bei welchem das Betätigungsglied und das Übertragungsglied
einen rotationssymmetrischen, zweistufig zylindrischen Bauteil bilden, dessen größerer
Abschnitt eine ringförmige Betätigungsfläche für den einen Schalter und dessen schlankerer
Abschnitt mit seiner Endfläche eine in gleicher Richtung weisende kleinere Betätigungsfläche
für den anderen Schalter bildet. Der Abstand zwischen diesen beiden Betätigungsflächen
bestimmt die Justierung für den weiter vom Temperaturfühler entfernten Schalter und
muß vor Einbau dieses Bauteiles durch Einschleifen festgelegt werden, wonach eine
weitere Justierung nicht mehr möglich ist. Des weiteren ist die Anordnung so getroffen,
daß bei Längendehnung des Innenstabes des Temperaturfühlers die Kontakte des weiter
entfernt liegenden Schalters geschlossen werden, wobei das Übertragungsglied nicht
unmittelbar auf die Schnappfeder des zugehörigen Schnappschalters, sondern auf eine
diesen zur Öffnungsstellung belastende Entlastungsfeder wirkt, was einer sicheren
und genauen Schaltfunktion dieses Schalters entgegensteht, auch, weil dessen Schnappfunktion
dadurch weitestgehend außer Kraft gesetzt ist.
[0010] Durch die DE-OS 28 39 161 ist zwar auch ein Temperaturbegrenzer bekanntgeworden,
bei welchem beide Schalter nachträglich im wesentlichen unabhängig voneinander einfach
zu justieren sind, jedoch liegen hier die Schalter quer zum Temperaturfühler nebeneinander,
so daß eine direkte lineare Betätigung beider Schalter durch den Temperaturfühler
nicht gegeben ist, sondern querliegende Übertragungshebel vorgesehen sind.
[0011] Insbesondere gegenüber diesen bekannten Ausbildungen liegt der Erfindung ferner die
Aufgabe zugrunde, einen Temperaturbegrenzer der genannten Art zu schaffen, welcher
auch eine nachträgliche bzw. jederzeitige Justierung des Schaltpunktes des vom Temperaturfühler
weiter entfernten Schalters ermöglicht.
[0012] Diese Aufgabe wird bei einem Temperaturbegrenzer der genannten Art dadurch gelöst,
daß zur Justierung eine Abstandsveränderung in zwei möglichen Richtungen vorgesehen
ist. Dadurch, daß z.B. der Abstand des Betätigungselementes von dem Druckstab mit
einem Justierglied einstellbar ist, kann die Schaltgenauigkeit des weiter entfernten
Schalters sehr genau eingestellt werden. Ein dem Innenstab des Temperaturfühlers zugehöriges
und daher zur Justierung des näher beim Temperaturfühler liegenden Schalters vorgesehenes
Justierglied sowie das dem Betätigungselement zugehörige Justierglied können in einfacher
Weise etwa in Verlängerung des Temperaturfühlers hintereinander, also beispielsweise
achsgleich zueinander liegen, wobei eine besonders vorteilhafte Ausführung gegeben
ist, wenn die beispielsweise durch Betätigungsköpfe gebildeten, zur Betätigung dienenden
Teile dieser Justierglieder voneinander weggerichtet sind und an voneinander abgekehrten
Seiten des Temperaturbegrenzers, also beispielsweise am äußeren Ende des Temperaturfühlers
einerseits und am davon abgekehrten Ende des Sockels andererseits liegen.
[0013] Die Justierglieder können somit leicht zugänglich achsgleich derart zueinander vorgesehen
sein, daß sämtliche, vom Temperaturfühler zu übertragenden Kräfte als reine Druckkräfte
auftreten und keine Biegekräfte bewirkt werden. Dies betrifft insbesondere die Übertragung
der Kräfte vom Übertragungsglied auf das Justierglied und von diesem auf das gesonderte
Betätigungselement, das zweckmäßig im wesentlichen achsgleich zum Übertragungsglied
liegend linear bewegbar angeordnet ist. Dadurch wird auch eine unmittelbare bzw.
direkte Einwirkung des Ausdehnungs- bzw. Innenstabes des Temperaturfühlers auf die
Schalter erreicht, was die Schaltgenauigkeit wesentlich erhöht.
[0014] Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung, insbesondere bei Temperaturschaltern der
beschriebenen Art, ergibt sich, wenn das Übertragungsglied bzw. das Betätigungsglied
vom zylindrischen Querschnitt abweichende Querschnitte aufweist bzw. aufweisen, da
dann einerseits eine kompaktere Unterbringung dieser Glieder möglich ist und andererseits
auf einfache Weise auch eine gegenüber dem Sockel verdrehgesicherte Anordnung erreicht
werden kann. Diese Verdrehsicherung des Übertragungsgliedes kann unmittelbar zur Verdrehsicherung
auf das Betätigungselement übertragen werden, so daß dieses einer direkten verdrehgesicherten
Führung gegenüber dem Sockel nicht bedarf, was die Leichtgängigkeit des Systems und
damit die Schaltgenauigkeit ebenfalls wesentlich erhöht. Ein weiterer Vorteil dieser
Anordnung ergibt sich dadurch, daß das Betätigungsglied und das Übertragungsglied
praktisch formgleich bzw. mit gleichen Querschnitten ausgebildet werden können, was
einerseits die Herstellung selbst dann wesentlich vereinfacht, wenn diese beiden
Teile aus zwei gesonderten, baugleichen Teilen zu dem gemeinsamen Bauteil zusammengesetzt
werden und andererseits die Montage erleichtert, da beide Enden dieses Bauteiles
in beiden möglichen Lagen gleichwirkend angeordnet werden können.
[0015] Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch
aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils
für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform
der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein können. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Temperaturbegrenzer in Ansicht bei geöffnetem Gehäuse;
Fig. 2 einen Schnitt etwa nach der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Bauteil des Temperaturbegrenzers in einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Bauteil gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Bauteiles in einer Darstellung entsprechend
Fig. 4;
Fig. 6 einen Ausschnitt der Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Temperaturbegrenzers in einer Betriebsanordnung;
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Temperaturfühlers im Axialschnitt.
[0016] Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Temperaturschalter, der bevorzugt als Temperaturbegrenzer
1 einzusetzen ist, weist einen an seiner Ober- bzw. Vorderseite zu öffnenden und mit
einem plattenförmig ebenen Gehäusedeckel 3 verschließbaren Sockel 2 aus Isolationswerkstoff
auf. In dem Sockel sind unmittelbar benachbart zueinander und hintereinander zwei
baulich bzw. in ihren äußeren Abmessungen etwa gleiche Schalter in Form von Schnappschaltern
angeordnet. Diese Schalter können für beliebige gesonderte Schaltvorgänge genutzt
werden und sind bevorzugt als Leistungsschalter 5 und als Signalschalter 4 so vorgesehen,
daß mit dem Leistungsschalter 5 oberhalb einer durch Justierung vorbestimmten Temperatur
die Leistung der angeschlossenen Beheizung abgeschaltet wird, während mit dem Signalschalter
4 oberhalb einer durch Justierung vorbestimmten, relativ geringen Temperatur des
beheizten Gerätes eine Signaleinrichtung, beispielsweise eine Signalleuchte, eingeschaltet
und erst wieder ausgeschaltet wird, wenn diese zweite Temperatur unterschritten
wird. Der Sockel 2 ist als im wesentlichen geschlossenes Gehäuse ausgebildet, welches
die Schalter allseits geschützt umgibt.
[0017] An einer am Umfang des flach rechteckigen Sockels 2 liegenden Sockel-Schmalseite
ist ein stabförmiger, geradliniger Temperaturfühler 6 befestigt, der wesentlich länger
als die zu seiner Längsrichtung parallelen Längsseiten des Sockels 2 ist und im wesentlichen
parallel zu der zwischen der Vorderseite und der Rückseite liegenden Mittelebene
des Sockels 2 liegt. Der Temperaturbegrenzer 6 befindet sich dabei näher zur Vorderseite
als zu der zur Vorderseite parallel geschlossenen Rückseite des Sockels 2.
[0018] Der Temperaturfühler 6 besteht im wesentlichen aus einem über seine gesamte Länge
durchgehend aus einem hochtemperaturbeständigen Material mit sehr niedrigem thermischem
Ausdehnungskoeffizienten gefertigten Außenrohr 7, das insbesondere elektrische Isoliereigenschaften
hat, bevorzugt aus Quarzglas, Keramik o.dgl. besteht sowie aus einem Innenstab 8,
der in dem Außenrohr 7 im wesentlichen berührungsfrei angeordnet ist und einen wesentlich
größeren Ausdehnungskoeffizienten als das Außenrohr 7 hat. Das Außenrohr 7 und der
Innenstab 8 sind jeweils annähernd über ihre ganze Länge zylindrisch, wobei der Außendurchmesser
des Innenstabes 8 um wesentlich weniger als die Hälfte dieses Durchmessers kleiner
als der Innendurchmesser des Außenrohres 7 ist, derart, daß zwischen diesen beiden
Teilen nur ein relativ enger Spaltabstand gegeben ist und der Außendurchmesser des
relativ dickwandigen Außenrohres 7 verhältnismäßig klein, beispielsweise in der
Größenordnung des Durchmessers von wendelförmigen Heizwiderständen gehalten werden
kann, die die dem Temperaturbegrenzer 1 zugeordnete Beheizung aufweist.
[0019] Das beim Sockel 2 liegende innere Ende 46 des Außenrohres 7 ist zu einem einteilig
mit diesem ausgebildeten, nur radial nach außen vorstehenden Formschlußglied 47 in
Form eines Ringflansches geformt, der somit einteilig mit dem Außenrohr 7 ausgebildet
ist. Dieses innere Ende 46 des Außenrohres 7, das bis in den Sockel 2 hineinreicht,
ist im wesentlichen zentriert in einer Flanschplatte 10 angeordnet, welche die gesamte
zugehörige schmalseitige Gehäusewand des Sockels 2 bildet.
[0020] Diese, aus Metall bestehende Flanschplatte 10 weist einen nach außen vorstehenden,
vom inneren Ende 46 des Außenrohres 7 durchsetzten Ansatz auf, wobei das Formschlußglied
47, das gleiche oder größere Dicke als die Flanschplatte 10 aufweisen kann, an der
Innenseite dieser Flanschplatte 10 unmittelbar benachbart zur Öffnung anliegt. Der
Übergang des Formschlußgliedes 27 in den Mantel des Außenrohres 7 ist an dessen Außenseite
im Querschnitt teilkreisförmig konkav gekrümmt und liegt im wesentlichen ganzflächig
an dem entsprechend konvex gekrümmten Übergangsbereich zwischen der Öffnung und der
Innenseite der Flanschplatte 10 an, ebenso wie auch die ebene, ringförmige Stirnfläche
des Formschlußgliedes 47 im wesentlichen ganzflächig an der Innenseite der Flanschplatte
10 anliegt; dadurch ergeben sich verhältnismäßig geringe spezifische Flächenpressungen.
Die im wesentlichen länglich-rechteckige Flanschplatte 10 ist an ihren den Längsseiten
des Sockels 2 zugehörigen Enden mit U-förmig abgewinkelten Randprofilen versehen,
deren von der Flanschplatte 10 entfernte, gegeneinander gerichtete U-Schenkel in
Halteschlitze 44 an den Längsseiten des Sockels 2 durch Einstecken von dessen Vorderseite
her formschlüssig eingreifen.
[0021] Das innere Ende 48 des durchgehend konstante Querschnitte aufweisenden und gewinde-
sowie bundfreien Innenstabes 8 steht nur geringfügig, nämlich nur etwa in der Größenordnung
des Ein- bis Vierfachen seines Durchmessers über die innere Endfläche des Außenrohres
7 vor und liegt mit einer ballig gekrümmten Endfläche 49 im Zentrum an der mehreckigen
Übertragungsfläche 29 eines flachprofilförmigen Betätigungsgliedes 32 an, das mit
einem an sein anderes Ende anschließenden Übertragungsglied 9 etwa gleichen Querschnittes
einen einteiligen Bauteil bildet.
[0022] Mit seiner äußeren Endfläche 50 liegt der Innenstab 8 an einer zu ihm etwa achsgleichen
Endfläche eines Justiergliedes 12 unter Federdruck an, wobei dieses Justierglied
12 unter diesem Federdruck nur in der zugehörigen Richtung gegenüber dem Außenrohr
7 axial formschlüssig abgestützt ist. Die Endfläche 50 ist zwar als ebene Stirnfläche
und die entsprechende Endfläche des Justiergliedes 12 als ballige Stirnfläche dargestellt,
jedoch können beide Endflächen des Innenstabes 8 gleich ausgebildet sein, so daß dieser
in beiden möglichen Wendelagen gleich wirkend in das Außenrohr 7 eingesetzt werden
kann. Sind diese Endflächen ballig, so sind die beiden für sie vorgesehenen Gegenflächen
zweckmäßig eben, während diese Gegenflächen zweckmäßig ballig sind, wenn die Endflächen
des Innenstabes 8 im wesentlichen eben ausgebildet sind.
[0023] Das Justierglied 12, an welchem der Innenstab 8 innerhalb des Außenrohres 7 anliegt,
ist in einem ebenfalls vollstän dig innerhalb dieses Außenrohres 7 liegenden hülsenförmigen
Zwischenglied 51 mit Gewinde geführt, das über seine Länge konstante Querschnitte
aufweist und dessen Außenweite kleiner als die Innenweite des Außenrohres 7, nämlich
etwa gleich wie die Außenweite des Innenstabes 8, ist.
[0024] Der äußere Endabschnitt 52 des Außenrohres 7 ist auf kurzer Länge kegelstumpfförmig
verengt und bildet dadurch eine innere, ringförmige Anschlagfläche 53, an welcher
das Zwi schenglied 51 mit seiner äußeren Endfläche axial gesichert unter der Federkraft
anliegt. Diese ineinandergreifenden Flächen sind, beispielsweise durch Abflachungen,
Krallprofi lierungen, selbsthemmend konische Ausbildung o.dgl. so gestaltet, daß sie
zu einer Verdrehsicherung des Zwischengliedes 51 gegenüber dem Außenrohr 7 führen.
[0025] Das als Stiftschraube ausgebildete Justierglied 12 steht über beide Enden des Zwischengliedes
5 vor, wobei sein äußeres Ende zur leichten Zugänglichkeit aus dem Außenrohr 7 herausragen
kann. Zur Montage des Justiergliedes 12 braucht dieses lediglich als Baugruppe mit
dem Zwischenglied 51 gemeinsam durch das innere Ende des Außenrohres 7 in dieses
sozusagen hineingeworfen werden, wonach es lose an der Anschlagfläche 53 anliegt
und in dieser Lage durch Einsetzen des Innenstabes 8 gesichert wird.
[0026] Die beiden Schalter 4, 5 weisen jeweils einen als Stanzbiegeteil ausgebildeten,
mehrfach abgewinkelten streifenförmigen Schalterträger 13 bzw. 14 auf, der mit einer
durch eine Blattfeder gebildeten Schnappfeder 15, 16 bestückt ist, die an ihrem freien
Ende einen Schaltkontakt 17 trägt bzw. bildet. Die beiden gleich ausgebildeten, jedoch
entgegengesetzt angeordneten Schalterträger 13, 14 sind einschließlich ihrer Schnappfedern
15, 16 im wesentlichen spiegelsymmmetrisch zu einer zur Mittelachse 18 des Temperaturfühlers
6 bzw. zu ihrer Betätigungsrichtung rechtwinkligen Mittelebene derart angeordnet,
daß die Schnappfedern 15, 16 im wesentlichen an den voneinander abgekehrten Seiten
der Schalterträger 13, 14 liegen. Den Schaltkontakten sind gehäusefeste Gegenkontakte
19, 20 zugeordnet, welche Bestandteil von nicht näher dargestellten, über die Außenseite
des Sockels 2 vorstehenden Anschlußteilen, beispielsweise Anschlußsteckern, sind bzw.
mit solchen Anschlußteilen elektrisch leitend verbunden sind. Entsprechende, nicht
näher dargestellte Anschlußteile bzw. Anschlußstecker sind auch mit den Schalterträgern
13, 14 elektrisch leitend verbunden, wobei diese Anschlußteile in Schlitze des Sockels
2 eingesetzt sein und dadurch die Befestigung des jeweiligen Schalterträgers bilden
können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schalterträger 13, 14 jedoch
mit abgewinkelten Befestigungsansätzen 45 im Sockel 2 befestigt.
[0027] Das aus elektrisch nicht leitendem Isolierwerkstoff bestehende Übertragungsglied
9 bzw. das Betätigungsglied 32 ist an dem Sockel 2 nicht unmittelbar geführt, sondern
gegenüber diesem vollständig berührungsfrei und lediglich dadurch geführt, daß das
Übertragungsglied 9 Durchbrüche 54 in den Schalterträgern 13, 14 durchsetzt, wobei
mindestens einer dieser Durchbrüche 54 zur Bildung einer Gleitführung an den Querschnitt
des Übertragungsgliedes 9 angepaßt ist und die Durchbrüche 54 rechtwinklig zur Längsrichtung
der Schnappfedern 15, 16 liegen.
[0028] Das Übertragungsglied 9 durchsetzt den vom Temperaturfühler 6 weiter entfernten Schalter
4 ebenfalls vollständig und ist mit seinem freien Ende mit einem gesonderten, hülsenförmigen
Betätigungselement 30 so gekuppelt, daß es dieses bei Bewe gungen weg vom Temperaturfühler
6 formschlüssig unmittelbar mitnimmt, jedoch selbst das zugehörige Betätigungs-Gegenglied
31 des benachbarten Schalters 4 nicht im Sinne der Betätigung berührt. Dieses Betätigungs-Gegenglied,
das im wesentlichen durch eine aus der Schnappfeder herausgeprägte, im Querschnitt
teilkreisförmige Gelenksicke gebildet ist, die in Richtung zum Betätigungselement
30 vorsteht und im wesentlichen berührungsfrei im Bereich eines zu ihr symmetrischen
Durchbruches von dem Übertragungsglied 9 durchsetzt wird, wird zur Betätigung ausschließlich
von dem Betätigungselement 30, und zwar im Bereich mindestens einer Längsbegrenzung
des gegenüber der Sickenbreite schmaleren Durchbruches berührt. Diese Berührung erfolgt
seitlich außerhalb der Außenfläche bzw. der Außenflächen des Übertragungsgliedes
9 und zwar seitlich außerhalb von dessen breiteren Außenflächen.
[0029] Das Betätigungselement 30 und das Übertragungsglied 9 greifen nach Art eines Teleskopstabes
ineinander, wobei vorzugs weise das Betätigungselement das Übertragungsglied am Außenumfang
wenigstens teilweise, d.h. wenigstens über einen Teil seines Umfanges übergreift,
so daß die genannte Betätigung des Schalters 4 auf sehr einfache Weise erfolgen kann.
Das in Richtung des Ausschaltens auf den Schalter 4 wirkende Betätigungselement 30
ist in sich starr ausgebildet, so daß die Schaltfunktion sehr genau ist. Das Betätigungselement
ist dabei mit einer Rückstellfeder 40 spielfrei gegen das Übertragungsglied 9 angelegt,
wobei diese Feder 40, außer den erst beim Ausschalten wirksam werdenden Schalterfedern,
die einzige, auf das Betätigungselement 30, das Übertragungsglied 9, das Betätigungselement
32, den Innenstab 8 und das Justierglied 12 wirkende Feder 40 ist, die alle diese
Teile nach Art eines gegliederten Druckstabes in jeder Funktionslage unter Pressung
spielfrei zusammenhält.
[0030] Die auf das Übertragungsglied 9 wirkende Fläche des Betätigungselementes 30 ist
an einem Justierglied 34 in Form einer Stiftschraube vorgesehen, die in ein entsprechendes
Innengewinde des Betätigungselementes 30 so eingeschraubt ist, daß ihre dem Innenstab
8 zugekehrte, ballige Stirnfläche in jeder Justierlage innerhalb des Betätigungselementes
30 liegt und über diese Stirnfläche stets ein Längsabschnitt des Betätigungselementes
30 vorsteht, in welchen das zugehörige Ende des Übertragungsgliedes 9 längsgeführt
sowie formschlüssig verdrehgesichert eingreift. Das Betätigungselement weist also
eine Längserstreckung auf und liegt mit dieser etwa parallel, insbesondere fluchtend,
zum Übertragungsglied 9 und/ oder zum Justierglied 34, so daß sich eine sehr kompakte
und auch bei hohen Schaltzahlen sehr exakt arbeitende Anordnung ergibt.
[0031] Ferner liegt das Justierglied 34 durch die beschriebene Ausbildung mit einer Druckfläche,
nämlich insbesondere mit seiner Stirnfläche, an einer Übertragungsfläche 36, nämlich
insbesondere an der zugehörigen Endfläche, des Übertragungsgliedes 9 in jeder Stellung
des Übertragungsgliedes 9 spielfrei an. Diese Endfläche 36 ist zweckmäßig gleich
wie die Endfläche 49 des Betätigungselementes 32 ausgebildet, kann also ggf., nämlich
beispielsweise bei ebener Ausbildung der Druckfläche des Justiergliedes 34, auch ballig
ausgebildet sein.
[0032] Dadurch, daß das Betätigungselement 30 und das Übertragungsglied 9 innerhalb des
Betätigungselementes 30 miteinander gekuppelt sind, ergibt sich auch eine gegen Verschmutzung
geschützte Lage der aneinander liegenden und die Justierung bestimmenden Flächen,
nämlich der Druckfläche und der Übertragungsfläche 36. Die Verdrehsicherung des Betätigungselementes
30 könnte zwar auch gegenüber dem Sockel erfolgen, jedoch ergibt sich eine wesentlich
reibungsärmere Anordnung, wenn die Längsführung zwischen dem Betätigungselement 30
und dem Übertragungsglied 9 vorgesehen ist.
[0033] Das Betätigungselement 30 ist durch zwei Maßnahmen, nämlich einerseits durch die
Aufhängung an der Feder 40 sowie durch Führung in einer Lagerplatte 55 geführt, wobei
es denkbar ist, auch nur eine der beiden Maßnahmen alleine vorzusehen. Die Führung
in der Lagerplatte 55 bildet eine Gleitführung gegenüber dem Sockel 2 und ist vorzugsweise
dadurch gebildet, daß ein über das Betätigungselement 30 vorstehender, als Gleitbolzen
gewindefrei gehaltener, zylindrischer Endabschnitt 56 des Justiergliedes 34 in eine
Lageröffnung 57 der Lagerplatte 55 zentriert eingreift. Die im Abstand vom zugehörigen
Ende des Betätigungselementes 30 liegende Lagerplatte 55 bildet die Lageröffnung
57 mit einem von dem Betätigungselement 30 weg gerichteten Ansatz.
[0034] Ferner ist die Lagerplatte 55 mit beiderseits seitlich liegenden Randzonen von der
Vorderseite des Sockels 2 in gegenüberliegende Schlitze in den zugehörigen Gehäuseinnenflächen
dieses Sockels 2 eingesteckt und durch den mit seiner Innenseite an ihr anliegenden
Gehäusedeckel 3 in der montierten Lage gesichert. Die Lagerplatte 55, deren Lageröffnung
57 durch den Endabschnitt 56 verschlossen ist, bildet an der zugehörigen Seite des
Sockels 2 auch eine Verschlußplatte für den Gehäuseinnenraum bzw. eine entsprechende
Gehäusewand und ist zweckmäßig aus etwa gleich dickem Blech wie die Flanschplatte
10 gefertigt. Dadurch, daß der Gehäuseinneraum des Sockels 2 an zwei einander gegenüberliegenden
Schmalseiten einerseits durch die Flanschplatte 10 und andererseits durch die Lagerplatte
55 geschlossen ist, ergibt sich auch eine sehr einfache Herstellung des Sockels 2
aus Isolierwerkstoff.
[0035] Eine gewisse Lagerung und Führung des Betätigungselementes 30 durch die Rückstellfeder
40 ergibt sich dadurch, daß die, insbesondere etwa achsgleich zum Übertragungsglied
9 liegende, Rückstellfeder 40, die als kegelstumpfförmige Schraubendruckfeder ausgebildet
ist, mit einem verengten ringförmigen Ende sowohl im wesentlichen am Umfang als auch
an einem nach außen vorstehenden Ringbund 58 des Betätigungselementes 30 anliegt,
wobei dieser Ringbund 58 etwa in der Mitte der Länge des Betätigungselementes 30
vorgesehen ist. Das andere, erweiterte Ende der Rückstellfeder 40 liegt zweckmäßig
an der Innenseite der Lagerplatte 55 an, so daß ein gesondertes Widerlager nicht erforderlich
ist. Das Betätigungselement 30 ist also außer über seine Verbindung mit dem Justierglied
34 bzw. der Rückstellfeder 40 gegenüber sockelfesten Flächen berührungsfrei angeordnet.
[0036] Das äußere Ende des Justiergliedes 34, das innerhalb des Sockels 2 liegt, ist von
der Außenseite der Lagerplatte 55 her jederzeit leicht zugänglich. Auf der dem Temperaturfühler
6 zugekehrten Seite des Ringbundes 58 ist das Betätigungselement 30 mit einem es
an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten durchsetzenden Längsschlitz 59 versehen,
der in seiner Breite an die Profildicke des flach rechteckigen Querschnittes des Endabschnittes
26 bzw. des Übertragungsgliedes 9 angepaßt ist, wobei die Innenweite des Betäti
gungselementes 30 kleiner als und die Außenweite etwa gleich groß wie die gegenüber
der Profildicke größere Profilbreite des Endabschnittes 26 ist, so daß dieser in beide
gegenüberliegende Teile des Längsschlitzes 59 geführt eingreift.
[0037] Das Betätigungselement 30 und das Betätigungsglied 32 liegen durch die beschriebene
Ausbildung in Längsrichtung des Übertragungsgliedes 9 hintereinander und weisen zwei
einander zugekehrte Betätigungsflächen 60, 61 auf. Die Betätigungsfläche 60 des Betätigungselementes
30 ist durch die beiderseits des Längsschlitzes 59 liegende, also vom Längsschlitz
59 durchsetzte Hülsenstirnfläche gebildet, während die Betätigungsfläche 61 des Betätigungsgliedes
32 durch eine radial etwa gleich weit wie die Betätigungsfläche 60 vorstehende Schulterfläche
gebildet ist. Da das Übertragungsglied 9 bzw. das Betätigungsglied 32 durch formschlüssige
Gleitführung in mindestens einem der Schalterträger 13, 14 verdrehgesichert geführt
ist, ist das Betätigungselement 30 ebenfalls gegenüber dem Sockel verdrehgesichert
angeordnet.
[0038] Das Übertragungsglied 9 bzw. das Betätigungselement 32 können auch anderen, als
flach rechteckigen Querschnitt, nämlich beispielsweise langrunden, quadratischen
oder ähnlichen Querschnitt aufweisen, haben aber, um im wesentlichen jeweils symmetrisch
zu einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet sein zu können sowie um wenigstens annähernd
gleiche bzw. identische Querschnitte aufweisen zu können, mindestens teilweise Querschnitte,
die von kreisrunden Querschnitten abweichen, die also in Umfangsrichtung unterschiedlich
große Radialerstreckungen aufweisen. Daher können auf einfache Weise vorspringende
Betätigungsflächen 61 des Betätigungselementes 32 dadurch geschaffen werden, daß
letzteres und das Übertragungsglied 9 um einen gewissen Winkel um die gemeinsame
Längsachse verdreht gegeneinander angeordnet sind, also nicht hinsichtlich ihrer Querschnitte
miteinander fluchten. Trotzdem können das Übertragungsglied 9 und das Betätigungselement
32 etwa gleiche maximale Radialerstreckungen gegenüber einer gemeinsamen Mittelachse
aufweisen, so daß eine sehr raumsparende Anordnung möglich ist. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind das Übertragungsglied 9 und das Betätigungsglied 32 um 90°
gegeneinander verdreht orientiert, so daß die Betätigungsflächen 61 beiderseits über
die Flachseiten des Übertragungsgliedes 9 vorstehen, während dieses mit seinen Schmalseiten
über die Flachseiten des Betätigungsgliedes 32 in gleicher Weise vorsteht.
[0039] Wie Fig. 3 zeigt, können das Übertragungsglied 9a und das Betätigungsglied 32a, die
einen gemeinsamen Bauteil 62 bilden, auch derart gleich lang ausgebildet sein, daß
ihre Übertragungsflächen 36a, 29a in gleichen Längsabständen von der Mitte der Länge
dieses Bauteiles 62, also von dessen Quermittelebene 63, liegen. Auch die von den
Übertragungsflächen 29a, 36a abgekehrten Endflächen des Übertragungsgliedes 9a und
des Betätigungsgliedes 32a liegen symmetrisch zur Quermittelebene 63, nämlich in dieser,
so daß beide Endflächen wahlweise als Betätigungsfläche 61a eingesetzt werden können.
Der Bauteil 62 kann also als Wendebauteil wahlweise in zwei um 180° gegeneinander
verdrehten Anordnungen gleich wirkend in dem Sockel 2 montiert werden, so daß auf
eine besondere Lage nicht geachtet zu werden braucht, was eine automatische Montage
wesentlich erleichtert.
[0040] Wie Fig. 4 zeigt, liegen das Übertragungsglied 9a und das Betätigungsglied 32a in
Längsansicht symmetrisch zueinander, so daß jeder dieser beiden Teile über den anderen
nach beiden Seiten gleich weit vorsteht. Es ist aber auch gemäß Fig. 5 denkbar, daß
mindestens einer dieser Teile, im dargestellten Ausführungsbeispiel das Übertragungsglied
9b gegenüber der Mitte des anderen Bauteiles, nämlich des Betätigungsgliedes 32b,
geringfügig versetzt ist, so daß letzteres über eine Flachseite des Übertragungsgliedes
9b weiter als über dessen andere Seite vorsteht. Die Anordnung ist dabei zweckmäßig
so getroffen, daß das Betätigungsglied 32b von der Seite des Sockels 2 weg versetzt
ist, auf welcher die Schaltkontakte 17 liegen, so daß es auf dieser Seite weniger
Raum beansprucht und der Gehäuseinnenraum entsprechend enger gestaltet werden kann.
[0041] Ansonsten sind in den Fig. 3 bis 8 für einander entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen
wie in den übrigen Figuren, jedoch mit unterschiedlicher Buchstabenindices verwendet.
[0042] Durch die beschriebene Ausbildung ist ein Temperaturschalter geschaffen, bei welchem
der Schalter 4 vor zu großer Belastung durch Überdrücken gesichert ist, da das Betätigungselement
30 nur beim Rückstellweg, also bei abnehmender Fühlertemperatur wirksam wird und
ansonsten, nämlich im eingeschalteten Zustand des Schalters 4, diesen Schalter 4
unbelastet freigibt.
[0043] Gegenüber der Ausbildung nach der DE-OS 34 23 086 (US-PS 4 544 831) hat die erfindungsgemäße
Ausbildung wesentliche Vorteile. Bei der bekannten Lösung ist eine Justierbarkeit
des gegenseitigen Abstandes der Betätigungsflächen nicht vorgesehen und praktisch
auch nicht möglich, weil einerseits eine ständige Anlage des Betätigungselementes
am zugehörigen Betätigungs-Gegenglied nicht gegeben ist und weil andererseits die
Betätigungsflächen in gleicher Richtung weisen, derart, daß die Betätigungsfläche
des Betätigungselementes den zugehörigen Signalschalter bei zu hoher Temperatur überdrücken
und damit zumindest dejustieren, wenn nicht beschädigen kann.
[0044] Außerdem ist bei dieser bekannten Anordnung der Innenstab nicht als Druckstab, sondern
als Zugstab mit dem Außenrohr verbunden, was eine aufwendige Konstruktion sowie den
Nachteil mit sich bringt, daß die Schaltgenauigkeit auch von der Zuverlässigkeit
einer den Innenstab unter Zugspannung setzenden Feder abhängt. Gegenüber einer Ausbildung
nach der DE-OS 28 39 161 ergibt sich u.a. der Vorteil, daß die Schalter hintereinander
angeordnet und so direkt betätigt werden können, daß Ungenauigkeiten durch innere
Verformungen weitestgehend ausgeschlossen sind, obgleich bei dieser bekannten Lösung
beide Schalter direkt justierbar sind.
[0045] Durch die von der zylindrischen Form abweichende Form des Übertragungsgliedes 9 einerseits
und des Betätigungsgliedes 32 andererseits ergeben sich darüber hinaus wesentliche
Vorteile im Hinblick auf die Lagerung, die räumlich günstige Unterbringung, die Montage
und die Funktionssicherheit. Gleichzeitig kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung
berücksichtigt werden, daß es aus Einbau- und elektrischen Anschlußgründen meist zweckmäßiger
ist, wenn der näher beim Temperaturfühler 6 liegende Schalter 5 der Leistungsschalter
ist, da dann auch die diesem Schalter 5 zugehörigen, an der Außenseite des Sockels
2 liegenden Anschlußteile näher beim Temperaturfühler 6 und damit bei der zu schaltenden
Beheizung liegen als die entsprechenden Anschlußteile des anderen Schalters 4, der
meist als Leistungsschalter vorgesehen ist.
[0046] Wie Fig. 6 zeigt, kann das als Isolationsrohr ausgebildete Außenrohr 7c innerhalb
enger Schwenkwinkel zweckmäßig um mindestens eine seine Mittelachse 18a etwa rechtwinklig
schneidende Achse, vorzugsweise um einen etwa in seiner Mittelachse 18c liegenden
Gelenkpunkt nach allen Richtungen, gelenkig gelagert sein, so daß es bei Überlastungen
ausweichen kann und außerdem beim Einbau des Temperaturschalters sehr genau auszurichten
ist.
[0047] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das am inneren Ende des Isolationsrohres
7c vorgesehene Formschlußglied als ringförmige Kugel-Teilkalotte 47c ausgebildet,
während die Flanschplatte 10c an der Innenseite als komplementäre, sphärische Lagerpfanne
64 ausgebildet ist, welche die Durch gangsöffnung für das innere Ende 46c des Isolationsrohres
7c umgibt. Die Teilkalotte liegt unter der Pressung der Rückstellfeder in der Lagerpfanne
64 mit so großer Reibung an, daß die jeweils eingestellte Schwenklage des Temperaturfühlers
6c durch Selbsthemmung gesichert ist. Die Schwenkachse bzw. der Kugelmittelpunkt der
Lagerflächen kann zweckmäßig in der Berührungsfläche zwischen dem inneren Ende 48c
des Innenstabes 8c und der Übertragungsfläche 29c liegen, so daß sich durch Schwenkbewegungen
die Justierung nicht ändert.
[0048] Die Durchtrittsöffnung in der Flanschplatte 10c ist entsprechend dem maximalen Schwenkwinkel
des Temperaturfühlers 6c größer als die Außenweite des in ihr liegenden Abschnittes
des Isolationsrohres 7c. Es ist aber auch denkbar, bei einer Ausbildung nach den Fig.
1 und 2 eine geringe Schwenkbeweglichkeit des Temperaturfühlers 6 gegenüber dem Sockel
2 vorzusehen.
[0049] Wie Fig. 6 ferner zeigt, besteht der Innenstab bzw. der den größeren Ausdehnungskoeffizienten
aufweisende und daher zweckmäßigerweise druckbelastete oder druckbelastende Teil des
Temperaturfühlers aus mindestens zwei in Längsrichtung aneinanderschließenden Abschnitten,
die hinsichtlich ihrer Länge, ihres Querschnittes und ihrer Ausdehnungswirkung auf
unterschiedliche Zonen der zu messenden Beheizung beispielsweise derart abgestimmt
sind, daß eine oder mehrere Zonen den vom Fühler ertasteten Temperaturwert praktisch
nicht oder höchstens nur geringfügig beeinflussen, während eine oder mehrere weitere
Zonen diesen Wert in der Hauptsache beeinflussen und daher trotz Erstreckung des Temperaturfühlers
über beide Arten von Zonen die repräsentativen Meßzonen darstellen. Hintereinander
liegende bzw. in aller Regel unmittelbar benachbart aneinanderschließende Abschnitte
des Innenstabes haben dafür zweckmäßig unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten
bzw. bestehen diese Abschnitte aus unterschiedlichen Werkstoffen, wobei der thermische
Ausdehnungs koeffizient der einen Art von Abschnitten möglichst nahe im Bereich des
Ausdehnungskoeffizienten des Außenrohres 7c liegen kann. Diese Abschnitte bilden
also rein mechanische und thermisch im wesentlichen inaktive Übertragungsabschnitte
zwischen den anderen, thermisch aktiven Abschnitten einerseits und zur Übertragung
der Längenänderung auf den oder die Schalter andererseits.
[0050] Es ist zwar auch denkbar, das Außenrohr in entsprechender Weise zu gliedern, jedoch
wäre dies nur dann relativ einfach durchführbar, wenn das Außenrohr in jeder Funktionslage
druckbelastet ist. Daher ergibt sich eine besonders einfache und vorteilhaft zuverlässig
wirkende Ausführungsform bei jeglicher Art von den Stabfühlern, wenn bei einem mindestens
zwei in Längsrichtung aneinanderschließende gesonderte Stabteile aufweisenden Innenstab
benachbarte Stabteile aus in Längsrichtung des Innenstabes unter Druck aneinandergelegten,
getrennten Einzelabschnitten bestehen, die vorzugsweise gleiche Querschnitte und/oder
etwa gleiche Länge aufweisen, so daß eine unmittelbare, zugbelastbare Befestigung
benachbarter Stabteile aneinander - wie auch denkbar - nicht erforderlich ist.
[0051] Wie Fig. 6 ferner zeigt, sind für den für die Anordnung im beheizten Bereich der
zu schaltenden Beheizung bestimmten Längsabschnitt des Temperaturfühlers 6c drei gesonderte
Meßbereichs-Abschnitte 65, 66, 67 des Innenstabes 8c des Temperaturfühlers 6c vorgesehen.
Dieser Längsabschnitt liegt im Abstand von mindestens einem Ende des Temperaturfühlers
6c, insbesondere im Abstand von dessen sockelseitigem Ende, weshalb in dem zugehörigen
restlichen Längsabschnitt des Temperaturfühlers 6c ein Stab-Endabschnitt 68 vorgesehen
ist, der als thermisch im wesentlichen inaktiver Abschnitt ausgebildet ist und lediglich
als Übertragungsglied dient. Dieser Endabschnitt 68 kann - je nach den Erfordernissen
- an einen thermisch nicht aktiven oder einen thermisch aktiven Abschnitt 67 anschließen.
[0052] Die thermisch nicht aktiven Abschnitte bestehen zweckmäßig aus Keramik oder einem
Werkstoff mit ähnlichen Eigenschaften, während die thermisch aktiven Abschnitte zweckmäßig
aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Der Endabschnitt 68 ist durchgehend einteilig.
Benachbarte Abschnitte liegen zweckmäßig nicht punktförmig bzw. gelenkig ineinandergreifend
aneinander an, sondern sind so aneinander angelegt, daß sie sich gegenseitig möglichst
gut zueinander fluchtend ausrichten, was beispielsweise durch ebene, aneinanderliegende
Stirnflächen oder dadurch erreicht werden kann, daß die ineinandergreifenden Enden
komplementär konisch ausgebildet sind. Durch die relativ eng an die Außenweite des
Innenstabes angepaßte Innenweite des Außenrohres 7c ist jedoch ein eventuell leicht
geknickter Verlauf benachbarter Abschnitte nicht von nachteiliger Bedeutung, sofern
nicht eine besonders hohe Meßgenauigkeit gefordert ist.
[0053] In Fig. 7 ist die Zuordnung eines erfindungsgemäßen Temperaturbegrenzers 1d zu einer
Beheizung 69 dargestellt, wobei diese Beheizung ein Strahlheizkörper für das Kochfeld
eines Herdes, eine Backofenmuffeln o.dgl. und an der Unter- bzw. Außenseite einer
Heizplatte 70, beispielsweise einer Glaskeramik-Platte anzuordnen ist.
[0054] Die Beheizung 69 weist einen schalenförmigen Träger 71 auf, der im wesentlichen aus
einer inneren Isolationsschale 72 aus verpreßtem Isolierwerkstoff und einer äußeren
Tragschale 73 aus Blech o.dgl. besteht. Am Boden der Isolationsschale 72 sind gesondert
schaltbare Heizwiderstände 74, 75 in Form beispielsweise freiliegender Widerstands-Drahtwendeln
angeordnet, die gesonderte Heizfelder 76, 77 bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
bildet ein in einem mittleren Feld spiralförmig verlegter Heizwiderstand 74 ein zentrales
Heizfeld 76, das von dem zweiten Heizfeld 77 ringförmig umgeben ist, wobei auch hier
mindestens ein Heizwiderstand 75 spiralförmig verlegt ist. Die Heizfelder 74, 75 können
auch gegeneinander durch eine ringförmige Zwischenwand abgegrenzt sein, die über den
Boden der Isolationsschale 72 annähernd bis zum Temperaturfühler 6d oder bis zur Heizplatte
70 vorsteht, aus Isolationswerkstoff besteht und das innere Heizfeld 74 umgibt.
[0055] Der Temperaturbegrenzer 1d ist so angeordnet, daß sein Sockel 2d außerhalb der Beheizung
69 bzw. des Trägers 71 unmittelbar an dessen Außenumfang und mit seinem Gehäusedeckel
3d nahe benachbart zur Unter- bzw. Außenseite der Heizplatte 70 liegt. Der Temperaturfühler
6d ragt durch den Rand des Trägers 71 etwa diametral in die Beheizung und durchsetzt
mit seinem vom Sockel 2d entfernten Ende den gegenüberliegenden Bereich des Randes
des Trägers 71 wenigstens teilweise. Der Temperaturfühler 6d liegt parallel zur Heizplatte
70 zwischen dieser und den Heizwiderständen 74, 75.
[0056] Die Länge des mittleren, im Bereich des Heizfeldes 76 liegenden Abschnittes 66d
des Innenstabes des Temperaturfühlers 6a entspricht der Länge, mit welcher der Temperaturfühler
6d dieses Heizfeld 76 überspannt. Dieser Abschnitt 66d ist als thermisch aktiver Abschnitt
ausgebildet, während die beiden anschließenden Abschnitte 65d, 67d das ringförmige
Heizfeld 77 überspannen und als thermisch nicht aktive Abschnitte ausgebildet sind.
Der eine endseitige Abschnitt 75d reicht bis zum Justierglied 12d, während der andere
Abschnitt 67d bis in den Sockel 2d reicht.
[0057] Die Schaltung der Heizwiderstände ist so vorgesehen, daß der oder die Heizwiderstände
75 des äußeren Heizfeldes 77 dem Heizwiderstand 74 des zentralen Heizfeldes 76 wahlweise
zugeschaltet werden können, daß also beim Betrieb der Behei zung 69 stets das mittlere
Heizfeld 76 beheizt ist. Da nur dieses Heizfeld 76 den Temperaturfühler 6d thermisch
beeinflußt, ist die Arbeitsgenauigkeit des Temperaturbegrenzers 1d gleich gut, unabhängig
davon, ob das äußere Heizfeld 77 zugeschaltet ist oder nicht. Da der Innenstab wenigstens
auf Teilabschnitten seiner Länge einen größeren Ausdehnungskoeffizienten als das
Außenrohr bzw. das Isolationsrohr hat, ist der Innenstab stets auf Druck belastet,
während das Außenrohr stets auf Zug belastet ist.
[0058] Wie Fig. 8 zeigt, kann das Außen- bzw. Isolationsrohr 7e des Temperaturfühlers 6e
am äußeren Ende mit einer Stirnwand 52e auch im wesentlichen geschlossen sein und
dadurch eine unmittelbare Druckabstützung für das zugehörige Ende des Innenstabes
8e derart bilden, daß in diesem Bereich ein Justierglied nicht vorgesehen ist. Das
Justierglied 12e liegt in diesem Fall im Bereich des sockelseitigen Endes des Außenrohres
7e, wobei dieses Ende zweckmäßig so ausgebildet ist, daß es längsverstellbar in den
Sockel bzw. in die Flanschplatte 10e eingreift. Wie Fig. 8 zeigt, kann z.B. dieses
Ende des Außenrohres 7e mit einem Außengewinde versehen sein, das in ein entsprechendes
Innengewinde der Flanschplatte 10e mit so großer Reibung eingreift, daß ein versehentliches
Drehen des Außenrohres 7e von Hand bei der Montage o.dgl. nicht zu befürchten ist.
Die Anordnung ist zweckmäßig so getroffen, daß zum justierenden Drehen des Außenrohres
7e ein Werkzeug erforderlich ist, das an einem Formschlußglied, beispielsweise an
Schlüsselflächen, einem Diametralschlitz o.dgl. am äußeren Ende des Außenrohres 7e
drehschlüssig angesetzt werden muß.
[0059] Gegenüber der Ausbildung nach der DE-OS 33 33 645, bei welcher der Innenstab aus
mehreren Teilstäben gleichen Ausdeh nungskoeffizienten besteht, hat die erfindungsgemäße
Ausbildung den Vorteil, daß der Temperaturfühler so ausgebildet werden kann, daß
beliebige Längsabschnitte beliebig unter schiedlich am Ausdehnungsverhalten mitwirken.
Gegenüber der Ausbildung nach der EP-A-O 116 861 hat die erfindungsgemäße Ausbildung
vor allem den Vorteil, daß der thermisch aktive Abschnitt im Bereich einer beheizten
Zone angeordnet ist und benachbarte Abschnitte lediglich durch Aneinanderlegen miteinander
verbunden werden können.
1. Temperaturbegrenzer (1) für eine Beheizung (69), insbesondere eine Glaskeramik-Heizeinheit,
mit einem im wesentlichen stabförmigen Temperaturfühler (6), der zur Betätigung mindestens
eines an einem Sockel (2) angeordneten Schalters (4, 5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperaturfühler (6) ein Außenrohr (7) und einen darin liegenden Innenstab
(8) mit voneinander abweichenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
2. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenstab (8) unmittelbar von einem Isolationsrohr (7) umgeben ist, das ein Wider
lager für das vom Sockel (2) entfernte äußere Ende des Innenstabes (8) bildet, daß
der Innenstab (8) als Druckstab an dem als unter der Druckkraft zugbelastet angeordneten
Isolationsrohr (7) abgestützt ist, daß das sockelseitige Ende (46) des Isolationsrohres
(7) gegen Bewegungen in Richtung zum anderen, äußeren Ende (52) gesichert mit dem
Sockel (2) verbunden ist, und daß vorzugsweise das sockelseitige Ende (46) des Isolationsrohres
(7) ein einteilig mit diesem ausgebildetes Formschlußglied (47), insbesondere einen
erweiterten Ringflansch, für den Eingriff in den Sockel (2) bildet, wobei vorzugsweise
das äußere Ende des Innenstabes (8) über ein beispielsweise als etwa gleiche Außenquerschnitte
wie der Innenstab (8) aufweisende Innengewinde-Hülse ausgebildetes Zwischenglied
(51) und ein Justierglied (12) am Isolationsrohr (7) abgestützt ist sowie innerhalb
des Isolationsrohres (7) liegt und das, eine Justierschraube tragende Zwischenglied
(51) als mit der Justierschraube (12) lose in das Isolationsrohr (7) eingelegte und
mit dem Innenstab (8) gegen eine innere Anschlagfläche (53) des Isolationsrohres
(7) angedrückte Baugruppe ausgebildet ist, vorzugsweise derart, daß die Anschlagfläche
(53) durch die Innenschulter eines kegelstumpfartigen Abschnittes des Isolationsrohres
(7) gebildet ist, der insbesondere dessen äußeren Endabschnitt (52) bzw. mit seinem
engeren Ende dessen äußere Endfläche bildet.
3. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Isolationsrohr (7c) innerhalb enger Schwenkwinkel gelenkig, insbesondere über
eine in eine Lagerpfanne (64) eingreifende Kugel-Teilkalotte (47c), an dem Sockel
gelagert ist und/oder daß der Innenstab (8c) wenigstens auf Teilabschnitten seiner
Länge einen größeren Ausdehnungskoeffizienten als das Isolationsrohr (7c) hat, wobei
vorzugsweise bei einem mindestens zwei in Längsrichtung aneinanderschließende, gesonderte
Stabteile aufweisenden Innenstab (8c) benachbarte Stabteile aus in Längsrichtung des
Innenstabes (8c) unter Druck aneinandergelegten getrennten bei spielsweise gleiche
Querschnitte und/oder etwa gleiche Länge aufweisenden Einzelabschnitten (65, 66, 67,
68) bestehen bzw. aus mindestens zwei in Längsrichtung aneinanderschließende Abschnitte
(65, 66, 67, 68) unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten bzw. aus unterschiedlichen
Werkstoffen sind, von denen vorzugsweise mindestens ein im wesentlichen inaktiver
Abschnitt des druckbelasteten Teiles des Temperaturfühlers (6c), insbesondere wenigstens
ein Endabschnitt (68), etwa gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie der zugbelastete
Teil (7c) des Temperaturfühlers (6c) aufweist, vorzugsweise derart, daß mindestens
ein sockelseitiger Endabschnitt (68) des druckbelasteten Teiles (8c) des Temperaturfühlers
(6c) als im wesentlichen inaktiver Abschnitt ausgebildet ist, der insbesondere als
bis zum zugehörigen Betätigungsglied (32) durchgehend einteiliger Übertragungsabschnitt
ausgebildet ist und im wesentlichen bis an den zur Temperaturmessung bestimmten Längsteil
des Temperaturfühlers (6c) reicht.
4. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß unterschiedliche Längs-Abschnitte (65d, 66d, 67d) des Innenstabes
gesonderten Heizfeldern (77, 76) eines Strahlheizkörpers (69) o.dgl. zugeordnet sind,
wobei vorzugsweise ein Abschnitt (66d) des einen Ausdehnungskoeffizienten einem
mittleren Heizfeld (76) und zwei beiderseits anschließende Abschnitte (65d, 67d)
des anderen Ausdehnungskoeffizienten einem äußeren, ringförmigen Heizfeld (77) zugeordnet
sind.
5. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Betätigung mindestens eines weiteren Schalters (5, 4) vom
sockelseitigen Ende (48) des Innenstabes (8) ein näher beim Temperaturfühler (6) liegendes
Betätigungs glied (32) für einen Schalter (5) sowie über ein Übertragungsglied (9)
ein weiter vom Temperaturfühler (6) entferntes Betätigungselement (30) für den anderen
Schalter (4) beeinflußt ist und das Betätigungsglied (32) sowie das Betätigungselement
(30) insbesondere mit einem Justierglied (34) abstandsveränderbar an Betätigungs-Gegengliedern
(37, 31) beider Schalter (5, 4) angreifen, von denen mindestens einer im Bereich von
Durchbrüchen (54) zugehöriger Schalterteile (14, 16; 13, 15) wenigstens teilweise
von dem Übertragungsglied (9) durchsetzt ist, wobei vorzugsweise das Betätigungselement
(30) und das Übertragungsglied (9) nach Art eines Teleskopstabes ineinandergreifen,
bzw. das Betätigungselement (30) das Übertragungsglied (9) am Außenumfang wenigstens
teilweise übergreift und/oder das Justierglied (34) an dem Betätigungselement (30)
gelagert und insbesondere durch eine in eine Innengewinde-Hülse eingreifende Justierschraube
gebildet ist, die im wesentlichen innerhalb des Betätigungselementes (30) liegt,
vorzugsweise derart, daß das Betätigungselement (30) eine Längserstreckung aufweist
und mit dieser etwa parallel, insbesondere fluchtend, zum Übertragungsglied (9) und/oder
zum Justierglied (34) liegt.
6. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (30) in sich starr ausgebildet und insbesondere
mit einer das Übertragungsglied (9) in jeder Stellung gegen den Innenstab (8) spannenden
Rückstellfeder (40) spielfrei gegenüber dem Übertragungsglied (9) festgelegt ist
und/oder das Justierglied (34) mit einer Druck- bzw. Stirnfläche an einer Übertragungsbzw.
Endfläche (36), des Übertragungsgliedes (9) in jeder Stellung des Übertragungsgliedes
(9) spielfrei anliegt, wobei vorzugsweise das Betätigungselement (30) und das Übertragungsglied
(9) innerhalb des Betätigungs elementes (30) miteinander gekuppelt sind und insbesondere
die Druckfläche und die Übertragungsfläche (36) innerhalb des Betätigungselementes
(30) aneinander anliegen.
7. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (30) gegenüber dem Übertragungsglied (9)
und/oder gegenüber dem Sockel (2) über eine insbesondere ausschließlich zwischen
dem Betätigungselement (30) und dem Übertragungsglied (9) vorgesehene bzw. durch den
Eingriff eines Profilendes des Übertragungsgliedes (9) in mindestens einen Längsschlitz
(59) gebildete Längsführung (59) verdrehgesichert ist, daß vorzugsweise das Betätigungselement
(30) über eine, insbesondere in seiner Längsrichtung mit ihm fluchtende, Gleitführung
gegenüber dem Sockel (2) insbesondere derart geführt ist, daß ein über das Betätigungselement
(30) vorstehender, als Gleitbolzen ausgebildeter Endabschnitt (56) des Justiergliedes
(34) in eine Lageröffnung (57) einer in den Sockel (2) eingesetzten Lagerplatte
(55) eingreift, die an der zugehörigen Seite eine Verschlußplatte bzw. eine Gehäusewand
für einen Gehäuseraum des gehäuseförmigen Sockels (2) bildet, daß ferner vorzugsweise
das Betätigungselement (30) über die beispielsweise etwa achsgleich zum Übertragungsglied
(9) liegende, Rückstellfeder (40) ausgerichtet geführt ist, die insbesondere mit einem
verengten ringförmigen Ende am Umfang bzw. an einem Ringbund (58) des Betätigungselementes
(30) bzw. mit einem Ende an der Lagerplatte (55) anliegt und/oder daß das Betätigungselement
(30) außer seiner Verbindung über das Justierglied (34) bzw. die Rückstellfeder (40)
gegenüber sockelfesten Flächen berührungsfrei angeordnet ist.
8. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (30) und das Betätigungsglied (32) in Längsrichtung
des Übertragungsgliedes (9) hintereinander liegen und zwei einander zugekehrte, insbesondere
durch eine seitlich über das Justierglied (34) vorstehende Hülsenstirnfläche des Betätigungselementes
(30) sowie eine radial etwa gleich weit vorstehende Schulterfläche des Betätigungsgliedes
(32) gebildete, Betätigungsflächen (60, 61) aufweisen, daß vorzugsweise das Übertragungsglied
(9) bzw. das Betätigungsglied (32) gegenüber dem Sockel (2), insbesondere durch formschlüssige
Gleitführung des Übertragungsgliedes (9) in Schalterträgern (13, 14), verdrehgesichert
geführt ist und das Übertragungsglied (9) insbesondere Schnappfedern (15, 16) der
Schalter (4, 5) im Bereich sickenförmig ausgeprägter Betätigungs-Gegenglieder (31,
37) berührungsfrei durchsetzt und/oder daß vorzugsweise das Übertragungsglied (9)
bzw. das Betätigungsglied (32) mehreckigen, insbesondere flach-rechteckigen Querschnitt
aufweist, wobei insbesondere das Übertragungsglied (9) und das Betätigungsglied (32)
etwa gleiche Radialerstreckung gegenüber einer gemeinsamen Mittelachse (18) aufweisen
bzw. im wesentlichen identische Querschnitte haben und um eine gemeinsame Längsachse
(18) gegeneinander verdreht sind.
9. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (9a) und das Betätigungsglied (32a) durch
einen Bauteil (62) gebildet sind, der hinsichtlich einer Quermittelebene (63) auf
beiden Seiten etwa distanzgleich liegende Übertragungsflächen (29a, 36a) für die Verbindung
mit dem Innenstab (8) und dem Betätigungselement (30) sowie entgegengesetzt weisende,
insbesondere in der Quermittelebene (63) liegende, Betätigungsflächen (61a) für
den wahlweisen Eingriff in das Betätigungs-Gegenglied (37) des näher beim Temperaturfühler
(6) liegenden Schalters (5) aufweist, wobei vorzugsweise das Übertragungsglied (9a)
und das Betätigungsglied (32a) durch zwei gleich lange Profilabschnitte gebildet
sind und insbesondere einen wendbaren Bauteil (62) bilden.
10. Temperaturbegrenzer, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein als Leistungsschalter (5) ausgebildeter Schalter näher beim
Temperaturfühler (6) liegt und dem Betätigungsglied (32) zugeordnet ist und daß der
weiter vom Temperaturfühler (6) entfernte, insbesondere als Signalschalter (4) ausgebildete
Schalter dem justierbar gelagerten Betätigungselement (30) zugeordnet ist.