CH654708A5 - Elektrische kochplatte mit einem ueberhitzungsschutzschalter. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kochplatte mit einem Überhitzungsschutzschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der DE-PS 1 615 258 ( = GB-PS 1 212 941) besitzt der in die untere Kochplattenabdeckung eingesetzte Überhitzungsschutzschalter ein Keramik-Gehäuse, in dessen Innenraum ein Bimetallstreifen und ein Schnappschalter angeordnet sind. Er stützt sich mit seinem Gehäuse an der Kochplatten-Unterseite ab und besitzt ausser seinem Anschluss ans Stromnetz und zu Kochplattenbefestigungen für weitere Kochplattenanschlüsse, so dass er gleichzeitig die Anschluss-Durchführung durch die Kochplattenabdeckung bildet. Beim DE-GM 6 803 971 sind die Befestigungen als Durchbrüche des Gehäuses ausgebildet.

Die DE-OS 2 735 426 (= US-PS 4 153 833) beschreibt einen Überhitzungsschutzschalter, der gleichzeitig die Anschlüsse, z.B. Schraubanschlüsse, der Kochplatte enthält und von aussen auf die Kochplatte aufgesetzt ist. Für die Durchführung der Kochplatt'enanschlüsse ist ein gesondertes Teil in die Abdeckung eingesetzt. Ein bogenförmiges Bimetall ragt durch die untere Abdeckung in den Raum unterhalb der Kochplatte hinein und überträgt seine Arbeitsbewegung durch einen Druckstab auf den Schalter im Gehäuse.

Eine vergleichbare Anordnung ist aus der DE-PS 2 620 004 ( = GB-PS 1 577 367) bekannt.

Nach der DE-PS 1 123 059 ist ein Schutzschalter bekannt, der aus einem kleinen Keramikhohlkörper besteht, in den ein von einem Bimetallstreifen beeinflusster Schnappschalter eingesetzt ist. Er ist in der unbeheizten Mitte der Kochplatte angeordnet. Bimetallstreifen und Schalter liegen im Gehäuse, das an der Unterseite der Kochplatte angebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kochplatte mit einem Überhitzungsschutzschalter zu schaffen, bei dem bei einfacher Herstellung die Ansprechempfindlichkeit verbessert und die thermische Trägheit verringert wird, so dass der Überhitzungsschutzschalter schneller und genauer auf einen Temperaturanstieg und -abfall der Kochplatte anspricht.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch das Kennzeichnen des Anspruchs 1 gelöst. Damit ist es möglich, nur den Bimetallstreifen der Hitze der Kochplatte auszusetzen, während der eigentliche Schalter im Inneren des Gehäuses vor zu grossen Wärmeeinflüssen geschützt bleibt. Da durch die Strahlungswärme der Kochplatte ausserdem nur der Bimetallstreifen erwärmt wird und dieser eine geringere Masse aufweist, wird ebenfalls ein schnelleres Ansprechen des Bimetallstreifens bewirkt. Darüberhinaus kann der ihn aufnehmende Raum klein und relativ dicht agbeschlossen sein.

Der Überhitzungsschutzschalter bildet gleichzeitig das Durchführungsteil, mit dem ausser den mit dem Schalter verbundenen Anschlüssen auch die übrigen Kochplattenanschlüsse festgelegt und durch die untere Kochplattenabdeckung hindurch ins Innere des beheizten Ringraumes der Kochplatte geführt werden. Das Gehäuse stützt sich dabei vorzugsweise mit einer Schulter am Rand einer Öffnung der Abdeckung ab und steht mit Gehäusevorsprüngen, die vorzugsweise als relativ dünne Füsse an beiden Schmalseiten des Gehäuses ausgebildet sind, auf der Kochplattenunterseite auf. Dadurch entsteht ein gut belüfteter, freier Raum, in dem das Bimetall angeordnet und somit der Strahlungswärme und der Konvektion ausgesetzt ist. Da es kaum vom Keramik-Gehäuse des Überhitzungsschutzschalters umschlossen ist, folgt das Bimetall viel besser der Temperatur der Beheizung, so dass der Überhitzungsschutzschalter nicht, wie es bei den bisherigen Ausführungen der Fall war, ein Zeitglied darstellt, sondern einen echten Temperaturschalter. Bisherige Überhizungsschutzschalter brauchten aufgrund der grossen Wärmeträgheit und Trägheit des Schaltverhaltens nach der einmaligen Abschaltung so lange zum Wiedereinschalten, dass die Kochplatte im normalen Betrieb nur noch mit s

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einem Teil ihrer Leistung betrieben wurde und keine ausreichende Leistung hatte.

Der Aufbau des Schalters kann nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besonders einfach sein, wenn das Gehäuse zweiteilig aus einem Basisteil und einem Deckelteil ausgebildet ist, wobei im Basisteil der Raum in Form einer seitlich offenen Ausnehmung angeordnet ist, die von dem seitlich aufgesetzten Deckelteil verschlossen ist. Dabei kann vorzugsweise das Deckelteil die an der Kochplattenunterseite anliegenden Gehäusevorsprünge aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, die Bauteile des Schalters sowie das Bimetall durch seitliches Einschieben in Schlitze des Basisteils des Gehäuses festzulegen und durch Anbringung des Deckelteils zu sichern. Die Keramikteile sind in ihrer Formgestaltung sehr einfach, was ihre Herstellung aus Steatit erleichtert.

Durch die Bauweise des Schalters kann vor allem die in der Nähe der Beheizung und unterhalb der Abdeckung vorhandene Masse des Überhitzungsschutzschalter-Gehäuses gering gehalten werden. Das hat nicht nur den bereits erläuterten Vorteil, dass der Schalter schneller anspricht, sondern sorgt auch dafür, dass beim Aufheizen der Kochplatte diese Teile sich schnell miterhit-zen und damit keine kalte Kondensationsstelle geschaffen wird, an der sich Kondenswasser niederschlagen könnte, das die Ableitströme erhöht.

Auch in bezug auf den Schalter ist die Ausführung sehr vorteilhaft, weil der vorzugsweise als Schnappschalter mit eingespannter Federzunge ausgebildete Schalter im normalen Ein-Zustand von einer Kontaktdruckfeder belastet ist, und das Übertragungsglied stets in einer definierten Lage gehalten ist, wodurch ein Verschieben oder Verkanten verhindert wird. Nur beim Ansprechen des Schalters kommt das Übertragungsglied in Eingriff mit dem Bimetall-Schnappwerk und bewirkt eine Abschaltung, wobei sich die Kräfte des Bimetalls und der Vorspannungsfeder überlagern.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Elektrokochplatte mit Überhitzungsschutzschalter,

Fig. 2 einen vergrösserten Schnitt durch den Überhitzungsschutzschalter nach der Linie II-III in Fig. 1 im Ausschaltzustand,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 im normalen Einschaltzustand,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2 und Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 durch eine vorteilhafte Variante.

Bei beiden Varianten bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und werden nicht nochmals beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine übliche Kochplatte 11 mit einem Gusskörper, der an seiner Unterseite von Rippen getrennte spiralförmige Nuten aufweist, in denen die Beheizung 12 in einer Einbettmasse angeordnet ist. Zwischen der Unterseite 50 der Beheizung, d.h. Isolierstoffeinbettung der Heizwiderstände und einer unteren, die Kochplatte abschliessenden Abdeckung 18 ist ein beheizter Ringraum 19 gebildet, in den ein Überhitzungsschutzschalter 16 hineinragt. Das Gehäuse 22 des Überhitzungsschutz-schalters ragt durch eine Öffnung 21 der Abdeckung 18 hindurch und stützt sich an dieser mit Schultern 57 ab. Dadurch drückt ihn die Abdeckung mit den freien Enden von Gehäusevorsprüngen 49 gegen die Kochplattenunterseite 50, d.h. die Unterseite der Beheizung im beheizten Ringraum 19.

Wie aus Fig. 1 und 4 zu erkennen ist, ist der Überhitzungsschutzschalter 16 mittels einer Anschlusslasche 28 elektrisch mit einem Anschlussdraht 14 verbunden, der zu einem üblichen Anschlussstück 17 führt, das etwas ausserhalb der Kochplatte an einem Halterungsblech angebracht ist. Eine aus den Figuren 2

und 3 zu erkennende Anschlusslasche 35 in der im Innenraum 19 liegenden Seite des Überhitzungsschutzschalters ist mit einem Heizwiderstand 12 verbunden.

Der Anschluss an die Heizwiderstände 12 folgt in üblicher 5 Weise über aus der Einbettmasse herausragende Anschlussstifte 13, an die Anschlussleitungen 15 geschweisst sind. Es ist zu erkennen, dass der Überhitzungsschutzschalter ausser seinen eigenen elektrischen Anschlüssen über die Anschlusslaschen 28 und 35 zur Festlegung und Führung der anderen Anschlussdrähte 15 io Durchführungen 52 in Form von mehreren im Gehäuse 22 vorgesehenen Durchbrüchen oder Löchern aufweist. Durch diese ragen die Anschlussdrähte 15 hindurch, so dass der Überhitzungsschutzschalter gleichzeitig die Aufgabe einer Isolierdurchführung durch die untere Abdeckung 18 erfüllt. 15 Der Aufbau des Überhitzungsschutzschalters 16 ist im einzelnen in Fig. 2 bis 4 dargestellt, wobei Fig. 2 die geöffnete oder Ausschalt-Stellung und Fig. 3 die normale, geschlossene Einschalt-Stellung des Schalters darstellt. Er besitzt ein Gehäuse 22, dessen Basisteil 53 eine langgestreckte innere seitlich offene 20 Ausnehmung 23 aufweist. Auf der Oberseite ist das Gehäuse 22 geschlossen, und seitlich ist es durch ein Deckelteil 48 abgeschlossen, dessen das Basisteil 53 überragende Teile die Gehäusevorsprünge 49 in Form von nahe den Schmalseiten des Gehäuses angeordneten nach unten vorragenden Füssen bilden. 25 Der feste Kontakt 24 eines Schnappschalters 62 ist am mittleren Teil eines flachen Bauelementes 25 angeordnet, dessen linkes Ende 26 in einem einseitig offenen Schlitz 27 und dessen rechtwinklig abgebogenes äusseres Ende 28 sich durch einen Schlitz 29 im Gehäuse 22 nach aussen erstreckt. Das äussere Ende 28 30 bildet eine Anschlusslasche.

Die Stromzuführung zum beweglichen Kontakt 31 des Schnappschalters 62 geschieht über einen langgestreckten Schnappschalterträger 30, der mehrfach etwa rechtwinklig abgebogen ist und dessen Teil 32 in einem durchgehenden Schlitz 35 33 durch Einschieben festgelegt ist. Um ein Wackeln des Schnappschalterträgers 30 zu verhindern, besitzt dieser etwa in seiner Mitte eine Ausbiegung 34, mit der er sich gegen die Wand der Ausnehmung 33 abstützt. Das äussere Ende 35 des Bauteils 30 bildet ebenfalls eine Anschlusslasche. Im Bereich 40 des rechten Endes 36 des Schnappschalterträgers 30 ist eine Kerbe 37 angebracht, in der die Schneide 38 des Schnappschalterhebels 39 gelagert ist. Das der Scheibe 38 zugerodnete Ende des Schnappschalterhebels 39 ist über eine angelötete metallische Litze 40 mit dem Ende des Schnappschalterträgers 30 lei-45 tend verbunden.

Mit dem Schnappschalterträger 30 ist eine federnde Zunge 41 verbunden, die derart vorgespannt ist, dass sie in unbelastetem Zustand an dem Schnappschalterträger 30 anliegt. Das freie Ende 42 der Zunge 41 ist zur Bildung eines spitzen Win-50 kels umgebogen, wobei in diesen spitzen Winkel das freie Ende der Schnappschalterfeder 43 eingreift. Auf der der Schnappschalterfeder 43 gegenüberliegenden Seite der Zunge 41 greift ein in einer Bohrung 44 des Gehäuses 22 mit Spiel eingesetzter Stift 45 an, dessen anderes Ende von dem Bimetallstreifen 46 55 beaufschlagt wird. Aufgrund der Vorspannung der Zunge 41 liegt sie normalerweise an dem Schnappschalterträger 30 an. Durch eine parallel zum Bimetall 46 verlaufende Blattfeder 60 mit einer den Stift 45 aufnehmenden Mulde ist dieser in Anlage an der Zunge 41 gehalten, so dass er stets eine definierte Lage 60 einnimmt und sich nicht verkanten kann. An dem ausserhalb des Gehäuses 22 liegenden Abschnitt des Schnappschalterträgers 30 ist das eine Ende des Bimetallstreifens 46 angeschweisst. In der Fig. 2 und 3 stellt der eng schraffierte Bereich den Teil des Bimetallstreifens dar, der den grösseren thermischen Aus-65 dehnungskoeffizienten besitzt. In das freie Ende des Bimetallstreifens 46 ist eine Justierschraube 47 eingesetzt. Mit ihr kann die Öffnungs- bzw. Schliesstemperatur des Überhitzungsschutzschalters 16 eingestellt werden.

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Bei ansteigender Temperatur verbiegt sich der Bimetallstreifen 46 derart, dass sein freies Ende in der Fig. 2 von unten nach oben verschwenkt wird, wobei diese Bewegung durch den Stift 45 auf die Zunge 41 und damit auf das rechte Ende der Schnappschalterfeder 43 übertragen wird. Sobald bei dieser Be- 5 wegung das rechte Ende der Schnappschalterfeder 43 etwa die Höhe der Schneide 38 überschreitet, schnappt der Schnappschalterhebel 39 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung um, in der die beiden Kontakte 24 und 31 voneinander entfernt sind und damit der Stromkreis geöffnet ist. 10

Bei Absinken der Temperatur verbiegt sich der Bimetallstreifen 46 wieder nach unten, bis er die in Fig. 3 dargestellte Stellung erreicht, in der der Schalter geschlossen ist.

Wie insbesondere aus Fig. 4 zu erkennen ist, überdeckt das Deckelteil 48 die Ausnehmung 23 des Basisteils 53 und ist an 15 diesem mittels Befestigungsnieten 54 (Figuren 2 und 3) befestigt. Dadurch werden auch die in die Schlitze des Basisteils eingeschobenen metallischen Bauteile des Schalters sowie der Bimetallstreifen gegen Herausfallen gesichert. Die am Deckelteil 48 angeordneten beinartigen Gehäusevorsprünge 49 schaffen, zu- 20 sammen mit einer etwas über die Unterkante des Basisteils überragenden Unterkante 55 des Deckelteils, einen Raum 61, in dem das Bimetall gut belüftet und thermisch gut an die Beheizung gekoppelt untergebracht ist, jedoch gegen Berührung geschützt ist, da es stromführend ist. Die Vorsprünge legen durch ihr Auf- 25 liegen auf der Unterseite der Beheizung den Überhitzungsschutzschalter 16 fest und stellen einen genauen Abstand des Bimetalls von der Beheizung sicher, und sie haben einen relativ kleinen Querschnitt, um ihre thermische Masse gering zu halten. Sie bilden ferner auch einen mechanischen Schutz für das Bimetall. 30

Durch das Deckelteil hindurch ragen die bereits erwähnten Durchführungen 52, so dass die Anschlussdrähte 15 ohne Gefahr eines Kontaktes mit sonstigen leitenden Teilen durch die Abdeckung 18 hindurchgeführt werden können.

Der in Fig. 5 dargestellte Überhitzungsschutzschalter gleich 35 dem nach Fig. 2 bis auf folgende Unterschiede: Der Schnappschalterträger 30' führt mit seinem einen Ende durch einen Schlitz auf der dem Bimetall abgewandten Seite aus dem Gehäuse heraus, ist dadurch festgelegt und bildert eine Anschlusszunge 35' für die Stromzuführung. Das andere Ende ist ebenfalls ab- 40

gewinkelt und liegt in einem Schlitz, der jedoch innerhalb des Gehäuses liegt. Das Bimetall ist im wesentlichen Z-förmig ausgebildet und mit einem kürzeren Schenkel an dem Schnappschalterträger 30' angenietet. Der Mittelteil des Bimetalls 46' führt durch einen Schlitz 33' aus dem Gehäuse heraus in den Raum 61, in dem der bei weitem grösste Teil der Bimetall-Länge in Form des anderen Z-Schenkels im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Schalters verläuft. Durch diese Anordnung wird die wirksame Länge des Bimetalls noch gesteigert und der Schnappschalterträger ebenfalls aus dem.heissen Bereich ferngehalten, so dass ein Eindringen von Wärme in die Ausnehmung 23 durch Wärmeleitung verringert wird.

Die Blattfeder 60' hat im wesentlichen die gleiche Z-Gestalt wie das Bimetall, ist ebenfalls am Schnappschalterträger 30' befestigt und liegt zwischen diesem bzw. dem Gehäuse und dem Bimetall. An seinem Ende hat sie eine Öffnung, durch die ein verjüngter Zapfen des stabartigen Übertragungsgliedes 45' hindurchragt. Das andere Ende des Übertragungsstiftes 45' ist in gleicher Weise abgesetzt und ragt durch eine Öffnung eines an der federnden Zunge 41' befestigten Bauteils hindurch, so dass der Übertragungsstab unter Druck zwischen der Blattfeder 60' und der federnden Zunge 41' festgelegt ist, die ihn nach Art einer Parallelogrammführung führen. Die Blattfeder 60' drückt dabei gegen die Kraft dieser federnden Zunge bzw. der Schnappfederzunge 43 und setzt diese unter eine Vorspannung. Wenn nun das Ende des Bimetalls auf das äussere Ende des Übertragungsstabes 45' kommt, so addieren sich beide Kräfte, so dass auch grössere Schaltkräfte des Schnappschalters 63 ohne übermässige Belastung des Bimetalls überwunden werden können. Durch die kraftschlüssige Parallelogrammführung werden eventuelle Schaltungenauigkeiten durch Wackeln des Übertragungsstiftes ausgeschlossen. Das Bimetall ist während des normalen Betriebes, also bei nicht-Überhitzer Kochplatte kräftefrei und so keiner Dauerbelastung ausgesetzt, die zu einer Verlegung führen könnte. Ferner ist durch die sichere Lage des Übertragungsstiftes eine einfache Justierung des Schalters möglich, indem mit einem Justierkeil zwischen die Justierschraube 47 und den Übertragungsstift 45' gefahren wird, so dass mit einer geringen Einstellung der kurzen Justierschraube die Einstellung der gewünschten Schalttemperatur vorgenommen werden kann.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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1. Elektrische Kochplatte mit einem in dem beheizten Ringteil der Platte angeordneten, an der beheizten Unterseite des Kochplattenkörpers anliegenden Überhitzungsschutzschalter, der in einem Raum im Inneren eines langgestreckten Gehäuses einen von einem Bimetallstreifen betätigbaren Schnappschalter (62) enthält, wobei das Gehäuse durch eine die Unterseite des Kochplattenkörpers überdeckende Abdeckung hindurchragt, von dieser an die Kochplattenunterseite angelegt ist, Anschlüsse für den Überhitzungsschutzschalter (16, 16') und wenigstens eine Durchführung für wenigstens eine nicht von dem Schalter geschaltete Anschlussleitung (15) der Kochplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bimetallstreifen (46) ausserhalb des Gehäuses (22, 22') des Überhitzungsschutzschalters (16, 16') in einem offenen, zwischen mit ihren Enden an der Unterseite (50) des Kochplattenkörpers anliegenden Gehäusevorsprüngen (49) gebildeten Raum (61) angeordnet ist, längs zu der Gehäuse-Längserstreckung verläuft und auf ein durch eine Gehäuseöffnung (44, 44') ragendes, die Bimetallauslenkung auf den Schnappschalter (62) übetragendes Übertragungsglied (45, 45') einwirkt.

2. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) zweiteilig aus einem Basisteil (53) und einem Deckelteil (48) ausgebildet ist, wobei im Basisteil (53) der den Schnappschalter (62) aufnehmende Raum in Form einer seitlich offenen Ausnehmung (23) angeordnet ist, die von dem seitlich aufgesetzten Deckelteil (48) verschlossen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kochplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (48) die an der Kochplattenunterseite (50) anliegenden Gehäusevorsprünge (49) aufweist.

4. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusevorsprünge (49) zwei an die beiden Schmalseiten des Gehäuses (22) angrenzende Füs-se mit geringem Querschnitt sind.

5. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Durchführungen (52) für Anschlussleitungen (15) in Form nebeneinanderliegender, durchgehender Löcher in dem Deckelteil (48) vorgesehen sind.

6. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (25, 30) des Schnappschalters (62) und das Bimetall (46, 46') durch seitliches Einschieben in Schlitze (27, 29, 33, 33') des Basisteils (53) des Gehäuses (22) festlegbar und durch Anbringung des Deckelteils (48) gesichert sind.

7. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bimetallstreifen (46, 46') an dem den beweglichen Kontakt (31) des Schnappschalters (62) lagernden und dessen Stromzuführung bildenden, durch einen Schlitz (33) im Basisteil (53) des Gehäuses (22) ragenden Schnappschalterträger (35) befestigt ist.

8. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise stiftförmige Übertragungsglied (45, 45') von einer im wesentlichen parallel zum Bimetallstreifen (46, 46') angeordneten Blattfeder (60, 60') mit Kontaktdruck gegen den Schnappschalter-Betätigungspunkt gedrückt ist und von diesem geführt wird.

9. Kochplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (45') an seinem dem Schnappschalter (62) zugekehrten Ende an dem Schnappschalter (62) gegen seitliche Bewegungen festgelegt ist.

10. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bimetallstreifen (46') Z-för-mig gebogen ist, an einem den beweglichen Kontakt des Schnappschalters (16) lagernden und dessen Stromzuführung bildenden Schnappschalterträger (30') im Inneren des Gehäuses festgelegt ist und durch eine Gehäuseöffnung (33') in den Raum (61) ragt.