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Vorrichtung zur stufenlosen Regelung der Energieaufnahme elektrisch beheizter Apparate
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur stufenlosen Regelung der Energieaufnahme elektrisch beheizter Apparate durch einstellbare Veränderung des Verhältnisses von Einschalt- und Ausschalt- zeit mittels eines durch ein beheiztes Bimetall betätigten Kontaktes.
Es sind elektrisch beheizte Apparate, insbesondere Raumheizgeräte bekannt, wo die Regulierung der Energieaufnahme mittels Leistungsstufenschalter oder Temperaturregler erfolgt. Leistungsstufenschalter sind in den meisten Fällen im beheizten Apparat selber eingebaut und bedingen eine Unterteilung der Heizwicklung in mehrere Teile und erschweren eine gleichmässige Wärmeverteilung bei den verschiedenen Schaltstufen. Ausserdem sind die Schalter bei Raumheizgeräten der Wärme ausgesetzt und zudem mindestens schwer betätigbar. Ein weiterer Nachteil der Regulierung durch Leistungsstufenschalter besteht im Umstand, dass es schwer fällt, oder mit zu grossen Kosten verbunden ist, die nötige Feinstussgkeit zu erreichen.
Transportable Raumheizgeräte mit Temperaturreglern haben den Nachteil, dass das einwandfreie Funktionieren uurch Schläge und Erschütterungen gefährdet ist. Temperaturregler zur Regulierung der Raumtemperatur durch Ein- und Ausschaltung von elektrischen Raumheizgeräten haben in preislich tragbarer Ausführung eine relativ grosse Temperaturdifferenz, so dass die Heizwirkung in der Ausschaltzeit praktisch verschwindet, um am Ende der Einschaltzeit wieder ein Maximum zu erreichen.
Eine weiterhin bekannte solche Vorrichtung zur stufenlosen Regelung der Energieaufnahme elektrisch beheizter Apparate ist als Apparatesteckdose ausgebildet. Eine solche Apparatesteckdose ist nur in dem Fall anwendbar, bei welchem am Apparat ein Stecker vorhanden ist, mit welchem die an einer Anschlussleitung befindliche Apparatesteckdose zusammenwirken kann. In den beiden Fällen dagegen, in welchen am Apparat eine Apparatesteckdose fest angebracht ist und eine separate Zuleitung mit Steckern an beiden Enden, oder am Apparat eine Zuleitung fest angeschlossen ist, an deren Ende ein Stecker zum Einstecken in eine Wandsteckdose angebracht ist, ist die erwähnte Vorrichtung nicht anwendbar. Ferner ist bei dieser bekannten Vorrichtung keine Speichermasse zur Verzögerung der Schaltzeit vorhanden.
Zwar ist auch schon eine Regelvorrichtung bekannt geworden, bei welcher durch eine Isolierung des Bimetalls und der Heizwicklung eine Verzögerung der Schaltzeiten erreicht werden kann. Dabei wird jedoch durch die Isolierungen die Bewegungsfreiheit des Bimetalls beeinträchtigt und die Schaltgenauigkeit des Kontaktsystems in Frage gestellt. Ferner ist es auf diese Weise nicht möglich, eine beliebig grosse Speicherwirkung zu erzielen.
Gemäss der Erfindung werden die Nachteile der erwähnten Vorrichtungen dadurch behoben, dass die Vorrichtung mit einem Netzanschlussstecker eine Einheit bildet, und das sich frei bewegende Bimetall an seiner Befestigungsstelle in direktem Wärmekontaktmit einer Speichermasse steht, die ihrerseits in warmeleitender Verbindung mit einem während der Einschaltzeit in den Stromkreis geschalteten elektrischen Heizkörper steht. Dadurch, dass hier die Vorrichtung eine Einheit mit einem Netzanschlussstecker bildet, kann sie sowohl in dem Fall angewendet werden, in welchem am Apparat ein Stecker als auch in dem Fall, in welchem am Apparat eine Steckdose und in dem Fall, in welchem am Apparat eine Zuleitung mit Stecker am freien Ende fest angebracht ist. Die Vorrichtung ist somit allgemein anwendbar.
Durch die Kombination des sich frei bewegenden Bimetalls mit einer Speichermasse, die in direktem Wärmekontakt mit dem Bimetall und einem elektrischen Heizkörper steht, kann ohne Beeinträchtigung der Schaltgenauigkeit auf einfache Weise eine beliebig grosse Speicherwirkung erreicht werden.
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Vorteilhaft besteht gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung der Heizkörper für die Aufheizung des Bimetalls aus einem an einer Stelle unterbrochenen kreisringförmigen Blech aus Widerstandsmaterial, welches durch eine durch die kreisförmige Öffnung des Bleches hindurchgehende und von derselben distanzierte Schraube an das Wärmespeicherglied angepresst wird.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher beschrieben :
Es zeigt : Fig. l eine Regelvorrichtung in der Perspektive und Fig. 2 die Regelvorrichtung im Schnitt.
Auf einem Gehäuse 1 ist eine drehbare Einstellscheibe 2 angeordnet. Die Einstellscheibe 2 ist mit Merkzahlen 0 - I - II - III versehen, die den Zweck haben, die Ausschaltstellung zu markieren und Richtpunkte im stufenlosen Regelbereich zu geben. Kontaktstifte 3 stellen die Verbindung mit dem elektrischen Netz dar. Im Gehäuse 1 ist auf einer keramischen Grundplatte 4 das Schaltsystem aufgebaut, bestehend aus einem Bimetall 5, einem Federglied 6 mit Kontakt 7, einem keramischen Zwischenstück 8, einem Sprungfedersystem 9 und Kontakt 7 und einem Bügel 10 mit einer Regulierschraube 11. Das Schaltsystem wird mit einer Schraube 12 zusammengehalten, die auch einen kreisringförmigen Heizkörper 13 aus Blech gegen eine Wärmespeichermasse 14 presst.
Die Einstellscheibe 2 greift in Mitnehmer der Regulierschraube 11 ein, so dass beim Verdrehen der Scheibe 2 die Schraube 11 axial bewegt wird. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende : Sobald die Vorrichtung in eine Steckdose eingesteckt wird, fliesst der elektrische Strom über die Kontaktstifte 3, über den Heizkörper 13 und die Kontakte 7 zu dem elektrisch beheizten Apparat. Durch die Wärmeentwicklung in dem Heizkörper 13 aus Widerstandsmaterial wird das WÅarmespeicherglied 14 und dann das Bimetall 5 erwärmt.
Das Bimetall biegt sich nach oben bis die Kontakte 7 schnappartig den Strom unterbrechen. Dadurch kühlt sich das Bimetall 5 wieder ab bis die Kontakte 7 sich wieder schliessen, usw. Das Verhältnis von Einschalt- zu Ausschaltzeit kann durch Verstellen der Einstellscheibe 2 und der damit gekoppelten Regulierschraube 11 erreicht werden, welche das Sprungfedersystem 9 beeinflusst. Von der Vorrichtung geht ein elektrisches Kabel 15 zu einem elektrisch beheizten Apparat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur stufenlosen Regelung der Energieaufnahme elektrisch beheizter Apparate durch einstellbare Veränderung des Verhältnisses von Einschalt-und Ausschaltzeit mittels eines durch ein beheiztes Bimetall betätigten Kontaktes, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Netzanschlussstecker (3) eine Einheit bildet und das sich frei bewegende Bimetall (5) an seiner Befestigungsstelle in direktem Wärmekontakt mit einer Speichermasse (14) steht, die ihrerseits in wärmeleitender Verbindung mit einem während der Einschaltzeit in den Stromkreis geschalteten elektrischen Heizkörper (13) steht.