DE321781C

DE321781C - Device to protect electrically heated devices against damage from overheating

Info

Publication number: DE321781C
Application number: DE1919321781D
Authority: DE
Original assignee: FRANKLIN IND GmbH
Current assignee: FRANKLIN IND GmbH
Priority date: 1919-01-11
Filing date: 1919-01-11
Publication date: 1920-06-14

Description

Elektrisch beheizte Geräte, wie Kochgeschirre,. Brotröster, Plätteisen, Brennscheren usw., werden bei unsachgemäßer Behandlung leicht durch Überhitzung beschädigt. Um dies zu verhüten, wird vielfach in den Stromweg des Heizkörpers eine Schutzvorrichtung geschaltet, welche den Strom unterbricht, wenn die Temperatur die zulässige Höchstgrenze überschreitet Die Wirkungsweise derElectrically heated devices such as cookware. Bread toasters, flat irons, curling irons etc., are easily damaged by overheating if improperly handled. Around To prevent this, a protective device is often used in the current path of the radiator switched, which interrupts the current when the temperature reaches the maximum permissible limit The mode of action of the

ίο. bekannten Schutzvorrichtungen dieser Art beruht im wesentlichen darauf, daß der Strom über ein Stück Metall oder Legierung von niedrigem Schmelzpunkt geführt wird, welches bei Überhitzung durchschmilzt und hierdurch den Strom selbsttätig unterbricht, bevor eine Beschädigung des Gerätes eingetreten sein kann. Diesen Schutzvorrichtungen haften verschiedene Nachteile an. Der Ersatz der durchgeschmolzenen Schutzvorrichtung durch eine neue, um das Gerät wieder instand zu setzen, ist umständlich, zeitraubend und erfordert auch eine gewisse Sachkenntnis. Kommt es einmal vor, daß eine Ersatzschutzvorrichtung zum Auswechseln nicht zur Hand ist, so ist das Gerät zunächst überhaupt unbenutzbar, es sei denn, daß man die durchgeschmolzene Schutzvorrichtung behelfsweise kurzschließt, in welchem Falle das Gerät aber durch Überhitzung ebenso gefährdet ist, als wenn keine Schutzvorrichtung vorhanden ist.ίο. known protective devices of this type is essentially based on the fact that the current passes through a piece of metal or alloy of low melting point is performed, which melts through overheating and thereby automatically interrupts the current before damage to the device occurs can be. There are several disadvantages associated with these protective devices. Of the Replace the melted protective device with a new one to restore the device Repairing them is cumbersome, time-consuming and also requires a certain amount of expertise. If it ever happens that a replacement protective device is not available for replacement, the device is first unusable at all, unless you use the melted protective device as a makeshift short-circuits, in which case the device is also endangered by overheating is as if there is no protective device.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch behoben, daß in den Stromweg des elektrisch beheizten Geräts eine Schutzvorrichtung eingeschaltet wird, deren elektrischer Widerstand mit der Temperatur stetig zunimmt. Auf diese Weise wird der Heizstrom bei beginnender Überhitzung geschwächt, so daß einem übermäßigen Anwachsen der Temperatur selbsttätig vorgebeugt wird. Derartige Schutzvorrichtungen sind in Form von , Eisenwiderständen bekannt, diese haben jedoch den Nachteil, daß ihre Wirkung erst bei beginnender Rotglut einsetzt, so daß sie für hauswirtschaftliche Geräte, insbesondere Kochgeschirre und Plätteisen-, nicht verwendbar sind. Gemäß der Erfindung dient als Schutzvorrichtung eine Säule von Kohlekörnern, -stücken, -platten o. dgl., deren elektrisches Leitungsvermögen bekanntlich mit dem auf dieselbe ausgeübten Druck zunimmt. Um eine Zunahme des Widerstandes mit der Temperatur zu erzielen, muß auf die Kohlekörner ein Druck ausgeübt werden, welcher allmählich nachläßt, wenn die Hitze zunimmt. Diese Abnahme des Druckes wird gemäß der Erfindung durch Nutzbarmachung der ungleichen Wärmeausdehnungen der verschiedenen Bestandteile der Schutzvorrichtung erreicht, indem solche Stoffe für die Herstellung der Schutzvorrichtung verwendet werden, daß die Wärmeausdehnung zwischen den Flächen, welche den Druck auf die Kohle übertragen, größer ist als diejenige der Kohle selbst.According to the invention, these disadvantages are eliminated in that in the current path of the electrically heated device a protective device is switched on, the electrical Resistance steadily increases with temperature. In this way, the heating current is weakened when overheating begins, so that an excessive increase in temperature is automatically prevented. Such protective devices are known in the form of iron resistors, but these have the disadvantage that its effect only sets in at the onset of red heat, so that it is suitable for domestic use Devices, especially cookware and flat irons, cannot be used. According to the invention serves as a protective device a column of carbon grains, pieces, plates or the like, whose electrical conductivity is known to be similar to that exercised on the same Pressure increases. In order to achieve an increase in resistance with temperature, pressure must be applied to the carbon grains which gradually subsides as the heat increases. This decrease of the pressure is according to the invention by making use of the dissimilar Thermal expansions of the various components of the protective device achieved by such substances are used for the manufacture of the protective device that the thermal expansion between the surfaces that transfer the pressure to the coal, is greater than that of the coal itself.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens, und zwar eine Heizpatrone zum Einbau inThe drawing shows an example embodiment of the inventive concept, namely a heating cartridge for installation in

Kochgeschirre ο. dgl., welche mit einer | Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.Cookware ο. Like. Which with a | Equipped protection device according to the invention is.

α ist ein Zylinder aus Porzellan oder ähnlichem feuerfesten Isoliermaterial mit einem Hohlraum, welcher mit Kohlekörnern b ausgefüllt ist. An Stelle der gezeichneten kugelförmigen Kohlekörner können auch Kohle- ; Stückchen von unregelmäßiger Gestalt, Kohle- | ίο scheiben, -platten o. dgl. zur Füllung des j Hohlraumes verwendet werden, c und d sind ι die beiden Stromzuführungen, wovon die eine ; über den Metall- oder Kohlepfropfen e mit den Kohlekötrnern in leitender Verbindung steht, während die andere mit dem einen Ende des um den Porzellanzylinder gewickelten Heizdrahtes / verbunden ist. Das zweite Ende des Heizdrahtes ist über den Metall- ; oder Kohlepfropfen g mit den Kohlekörnern leitend verbunden. Unter Verwendung einer Zwischenlage i, j aus Glimmer oder ähnlichem hitzebeständigen Isoliermaterial ist das Ganze in die Metallhülse h eingebaut, deren oberer Rand um das Ende des Porzellanzylinders ^! nach innen umgebördelt ist. Infolge der Um- | bördelung werden die Kohlekörner zusam- I mengepreßt, wodurch deren elektrischer Widerstand stark vermindert wird. Bei eingeschaltetem Strom überträgt sich die in dem Heizdraht entwickelte Wärme auf sämtliche Teile der Heizpatrone. Da die Hülse h die aufgenommene Wärme an die umspülende Flüssigkeit weitergibt, bleibt sie selbst verhältnismäßig kühl und ihre Wärmeausdehnung geringfügig gegenüber der Ausdehnung der inneren Teile der Heizpatrone. Die Folge davon ist, daß der Druck auf die Kohlekörner noch weiter erhöht wird, deren Widerstand noch mehr abnimmt und die sich einstellende hohe Stromstärke genügend Wärme entwikkelt, um die Flüssigkeit in kurzer Zeit zum .α is a cylinder made of porcelain or similar refractory insulating material with a cavity which is filled with carbon grains b. Instead of the drawn spherical grains of coal, coal can also be used; Bits of irregular shape, charcoal | ίο disks, plates o. the like. Used to fill the j cavity, c and d are ι the two power supply lines, one of which; is in conductive connection with the carbon grains via the metal or carbon plug e , while the other is connected to one end of the heating wire / wound around the porcelain cylinder. The second end of the heating wire is over the metal; or carbon plug g conductively connected to the carbon grains. Using an intermediate layer i, j made of mica or a similar heat-resistant insulating material, the whole thing is built into the metal sleeve h , the upper edge of which is around the end of the porcelain cylinder ^! is beaded inwards. As a result of the order | flanging, the carbon grains are pressed together, which greatly reduces their electrical resistance. When the power is switched on, the heat developed in the heating wire is transferred to all parts of the heating cartridge. Since the sleeve h passes on the absorbed heat to the liquid around it, it itself remains relatively cool and its thermal expansion is slight compared to the expansion of the inner parts of the heating cartridge. The consequence of this is that the pressure on the grains of coal is increased even further, their resistance decreases even more and the high current strength that is established develops enough heat to the liquid in a short time.

Kochen zu bringen. Hat man aber vergessen, das Kochgeschirr zu füllen, oder ist dessen Inhalt verdampft, so daß die Kühlwirkung auf die Metallhülse h fortfällt, so dehnt sich die letztere stärker aus als die Kohlekörner, der Druck läßt nach und der wachsende Widerstand drückt die Stromstärke auf einen so niedrigen Betrag herunter, daß einer Überhitzung vorgebeugt ist. Für die Hülse h wählt man zweckmäßig ein Metall oder eine Legierung von starker Wärmeausdehnung, beispielsweise Messing oder Kupfer, deren Ausdehnungskoeffizient etwa zwei- bis viermal so groß ist als derjenige der Kohle. Der gegenüber Messing oder Kupfer etwa sechsmal kleinere Ausdehnungskoeffizient des Porzellans unterstützt die Wirkung, und zwar um so mehr, je kleiner die Höhe der Kohlekörnersäule im Verhältnis zu derjenigen des Por- So zellanzylinders ist. Die Empfindlichkeit der Schutzvorrichtung läßt sich noch weiter erhöhen, wenn man einen der Pfropfen e oder g oder auch beide als Breguetsche Federn ausbildet, die sich in der Hitze zusammenziehen.Bring to a boil. But if you have forgotten to fill the cookware, or if its contents have evaporated, so that the cooling effect on the metal sleeve h ceases, the latter expands more than the grains of coal, the pressure decreases and the increasing resistance pushes the strength of the current on you low enough to prevent overheating. For the sleeve h it is expedient to choose a metal or an alloy with high thermal expansion, for example brass or copper, the expansion coefficient of which is about two to four times that of the carbon. The coefficient of expansion of the porcelain, which is about six times smaller than that of brass or copper, supports the effect, the more so the smaller the height of the column of carbon grains is in relation to that of the porcelain cylinder. The sensitivity of the protective device can be further increased if one of the plugs e or g or both of them is designed as Breguetsche springs, which contract in the heat.

Claims

Patent claim:

Device for protecting electrically heated devices against damage from overheating, characterized by a column of carbon grains, pieces, plates, disks or the like, on which, due to the unequal thermal expansion of the various components of the device, a pressure that decreases with increasing temperature takes effect reaches, so that the heating current is weakened by the increase in the electrical resistance and this automatically prevents an excessive rise in temperature. ^s

1 sheet of drawings.