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Reguliervorrichtung für elektrische Heizgeräte
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Reguliervorrichtung zum Regulieren der durchschnittlichen Leistung von elektrischen Heizgeräte, wie beispielsweise Kochplatten, Öfen, Heisswassererhitzer, Bügeleisen u. dgl. Die Vorrichtung ist dabei so gebaut, dass der Stromkreis durch Heizwiderstand des zu regulierenden Gerätes in vorbestimmten Zeitintervallen geschlossen bzw. unterbrochen wird. Dabei wird die Durchschnittsleistung durch das Verhältnis zwischen der gesamten Dauer der stromführenden Perioden zur Gesamtzeit bestimmt.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist ein Schalter mit einem Schnappfederkontakt vorgesehen, der den Stromkreis in Abhängigkeit von der Biegung des zugehörigen Bimetall-Gliedes schliesst bzw. unterbricht. Ausserdem sind von Hand einstellbare Mittel angebracht, um den Schalter in der Weise einzustellen, dass ein vorbestimmter Wert der durchschnittlichen Geräteleistung erreicht wird. Diese bekannten Vorrichtungen weisen üblicherweise eine Vielzahl von beweglichen Teilen auf, wodurch sich verwickelte Konstruktionen ergeben, die leicht zu Störungen Anlass geben. Einfachere Konstruktionen besitzen jedoch nicht den gewünschten Genauigkeitsgrad. Diese Umstände haben eine ausgedehnte Verwendung von Temperaturreglern wesentlich eingeschränkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen dauerhaften Temperaturregler zu schaffen, der genau regelt und in seinem Aufbau einfach und gegebenenfalls auch von kleiner Grösse ist. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das eine Ende eines Bimetall-Gliedes, das durch das zu regulierende Gerät in den Stromkreis eingeschaltet wird, an einem einstellbaren Träger befestigt ist. Im Abstand von diesem befestigten Ende weist das Bimetall-Glied ein Kontaktelement auf, das mit einem Schnappkontaktglied zusammenwirkt, das ebenfalls in den Stromkreis eingeschaltet wird. Dieses Bimetall-Kontaktglied ist so dimensioniert und angeordnet, dass es bei geschlossenem Stromkreis durch den durch das Glied fliessenden Strom erwärmt wird und hiedurch das Schnappkontaktglied so biegt, dass es in die Offen-Stellung umschnappt.
Wenn dann das Bimetall-Kontaktglied infolge Abkühlens in seine Aus- gaagslage zurückkehrt, so berührt ein Rückstellglied an einem der Kontaktglieder das andere Kontaktglied, so dass der Federkontakt von der Offen- in die Schliess-Stellung umschnappt. FemersindMittel vorgesehen. um den Träger des Bimetall-Gliedes so einstellen zu können, dass das Kontaktelement dieses Gliedes in dem gewünschten Abstand von dem mit ihm zusammenarbeitenden Federkontakt ist, wodurch die Länge der stromführenden Phasen des Gerätes bestimmt wird.
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das Bimetall-Glied und über die beiden zusammenwirkenden Kontakte.
Eine solche Konstruktion wurde dadurch ermöglicht, dass ein Bimetall-Streifen von ausreichender Länge und einem verhältnismässig kleinen Querschnitt verwendet wurde, so dass der Widerstand ausreicht, um die erforderliche Erwärmung zu erzeugen. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bimetall-Streifen V-oder U-förmig und sein befestigtes Ende kann an einem weiteren Bimetall-Streifen angebracht sein, der so ausgebildet Ist, dass er den ersten Streifen in der Weise trägt, dass das Kontaktelement des Bimetall-Kontaktgliedes ohne Rücksicht auf die Änderungen der Umgebungstemperatur in der gewünschten Lage gehalten wird.
In derZeiclmung ist einAusführungsbeispie1 der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Reguliervorrichtung. wobei die beweglichen Kontaktglieder in ihrer Ausgangs- oder Ruhelage sind, Fig. 2 einen Schnitt gemäss Fig. 1, wobei die Kontaktglieder in Ar- beitsstellung sind, Fig. 3 eine Variante der Kontaktglieder.
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erhöht sich der Radius ständig längs eines Winkels von ungefähr 2700 bis zu einem maximalen Radius am Punkt 26. Das Bimetall-Glied 17 ist ziemlich steif, so dass beim Gleiten der Einstellschraube 19 auf dem Kurvenumfang das ganze Glied 17 entsprechend bewegt und die Blattfeder 16 gebogen wird.
Damit wird das Kontaktstück 22 entsprechend angehoben oder abgesenkt, u. zw. im Verhältnis zum Radius des gegen die Schraube 19 anliegenden Kurvenstückes. In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage ist damit das Kontaktstück in seiner untersten Stellung. Diese Stellung kann gegebenenfalls mit Hilfe der Einstell- schraube eingestellt werden.
Die im Stromkreis ausserhalb der Anschlussstücke 9,10 vorhandenen Schalter können in geeigneter
Weise durch Drehung der Welle 24 so betätigt werden, dass sie geschlossen werden, wenn oder bevor die Schraube 19 die Stufe 25 erreicht hat, wobei angenommen ist, dass die Kurve entgegen dem Uhrzeiger nach Fig. 1 gedreht wird. Durch diese Anordnung kann das Gerät ausschliesslich durch den auf der Wel- le 24 befestigten Drehknopf bedient werden. Wenn die Einstellschraube 19 an der Stufe 25 vorbei glei- tet, werden das Kontaktstück 22 und das Winkelstück 23 entsprechend angehoben, wodurch das Winkel- stück 23 die untere Seite des Kontaktstückes 13 berührt und es nach oben bewegt. Die Feder 12 wird da- durch gezwungen, sich durch ihre unstabile zentrale Lage hindurchzubewegen, so dass sie in die entge- gengesetzte Endlage umschnappt, wenn sie nur ein wenig nach oben gebogen wird.
In dieser Stellung liegt das Kontaktstück 13 gegen das Kontaktstück 22 an, so dass Strom durch den Stromkreis und auch das
Bimetall-Glied 21 fliesst. Dieses Glied wird nun erwärmt, wodurch sich sein freier Schenkel senkt. Das
Kontaktstück 22 drückt dabei das Kontaktstück 13 nach unten. Die Feder schnappt verhältnismässig früh- zeitig in ihre untere Endlage, so dass der Stromkreis unterbrochen wird. Wenn sich das Bimetall-Glied 21 abkühlt, bewegt es sich in die obere Lage zurück, und zu gleicher Zeit liegt der untere Schenkel des
Winkelstücks 23 gegen die Unterseite des Kontaktstückes 13 an und verursacht ein Umschnappen der Fe- der 12 in ihre obere Stellung, in der das Kontaktstück 13 gegen das Kontaktstück 22 anliegt, wodurch der
Stromkreis wieder geschlossen wird.
Auf diese Weise wird der Stromkreis abwechselnd geschlossen und unterbrochen, und die relative Länge der geschlossenen und unterbrochenen Phasen bestimmen die durch- schnittliche Wirkung des Heizgerätes.
Fig. 2 zeigt eine Arbeitsstellung, in der die Kurve 20 um ungefähr 300 entgegen dem Uhrzeigersinn (vgl. Fig. 1) gedreht wurde, so dass die Schraube 19 gerade über die Stufe 25 angehoben ist. Wie darge- stellt, ist die Feder 12 in die obere Endlage um geschnappt, in der das Kontaktstück 13 gegen das Kontakt- stück 22 anliegt. Eine weitere Drehung der Kurve 20 in der gleichen Richtung ergibt ein weiteres Anheben des Kontaktstückes 22. Wenn nun der Stromkreis wie vorbeschrieben unterbrochen ist, so ergibt sich hier- aus, dass sich das Bimetall-Glied 21 nicht so stark wie vorher abkühlen muss, bis das Winkelstück 23 das
Kontaktstück 13 zum Umschnappen in die Schliessstellung bringt.
Mit andern Worten, die Heizphasen bei geschlossenem Stromkreis werden länger und die Kühlphasen bei unterbrochenem Stromkreis entsprechend kürzer, wodurch die Durchschnittswirkung des Heizgerätes erhöht wird. Vorzugsweise ist die Kurve 20 so ausgebildet, dass der Stromkreis praktisch ganz geschlossen bleibt, wenn die Schraube 19 gegen das höchste
Kurvenstück 26 anliegt.
Das Winkelstück 23 braucht nicht notwendigerweise auf dem Bimetall-Kontaktglied angebracht zu sein, sondern kann stattdessen auf der Blattfeder 12 befestigt sein. In Fig. 3 ist eine derartige Variante schematisch dargestellt. Die Arbeitsweise dieser Konstruktion ist die gleiche wie oben beschrieben und braucht daher nicht näher erklärt zu werden.
Auch noch weitere Abwandlungen der Konstruktion sind möglich. Beispielsweise können die beiden
Bimetall-Glieder in anderer Weise als dargestellt ausgebildet sein und gegebenenfalls kann das Glied 17 ganz weggelassen werden, wobei in diesem Fall der Streifen 21 von der Blattfeder 16 getragen werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemässe Gerät von wesentlich kleinerer Grösse sein kann, als dies in der Zeichnung dargestellt ist. Damit ist durch die Erfindung ein zuverlässiger Temperaturregler geschaffen, der für verhältnismässig kleine Heizgeräte brauchbar ist.
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