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Für die stufenlose Regelung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeräte, insbesondere Kochplatten bestimmter Bimetallregler
Bei Bimetallreglern für elektrische Heizgeräte, insbesondere Kochplatten, wird die den Heizgeräte zugeführte Wärmeenergie in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Ein - und Ausschaltzeit des Regelkontaktes stufenlos geregelt. Inder Regel sind bei derartigen Reglern ein beheiztes Arbeitsbimetall und ein den Ein- fluss der Umgebungstemperatur ausgleichendes Kompensationsbimetall vorgesehen.
Diese beiden Bimetalle sind bei den meisten bekannten Ausführungen mit ihrem einen Ende an einem Drehteil befestigt, während das andere Ende des einen Bimetalls mit einer Einstellvorrichtung und das andere Ende des andem Bime- talls mit'einem Schnappfederschalter derart zusammenarbeitet, dass dieser von der Bimetalleinheit in dem Ein-und Ausschaltverhältnis entsprechenden Zeitintervallen geöffnet bzw. geschlossen wird, wodurch eine stufenlose Regelung der Leistungsaufnahme des elektrischen Heizgerätes erreicht wird.
Diese bekannten Bimetallregler besitzen jedoch, da die Einstell-, die Bimetall- und die Schnapp- schalteranordnung hintereinander angeordnet sind, eine verhältnismässig grosse Bautiefe, was sich hinsichtlich des bei Kochherden nur begrenzt zur Verfügung stehenden Raumes als nachteilig auswirkt. Bei der Bimetallanordnung dieser Bimetallregler hegen ferner die beiden Bimetalle parallel zueinander bzw. übereinander. Bei der Herstellung der Bimetallanordnung werden jedoch zunächst die beiden Bimetalle mit ihrem Drehteil durch Verschweissung od. dgl. fest verbunden und alsdann erst die Wicklung auf das zu beheizende Bimetall aufgebracht.
Da dann die beiden Bimetalle nur einen verhältnismässig geringen Abstand voneinander besitzen, ist das Bewickeln des Arbeitsbimetalles umständlich und zeitraubend bzw. nur mit einer Spezialwickelmaschine durchführbar, was als ausserst nachteilig empfunden wird. Weiterhin tritt bei dieser Anordnung mit zwei übereinanderliegenden Bimetallen noch der Nachteil auf, dass das unbeheizte Bimetall, also das Kompensationsbimetall von der Strahlungswärme der Heizwicklung des Arbeitsbimetalles beeinflusst wird, wodurch bei dieser Bimetallanordnung nur eine unvollständige Kompensation der Um- gebungstemperatur erfolgt.
Es sind daher zur Beseitigung der vorstehend genannten Nachteile auch Bimetallregler bekannt geworden, bei denen die beiden Bimetalle mit ihren Flächen nicht übereinander, sondern in einer Ebene nebeneinander liegen.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist die Anordnung so getroffen, dass die einen Enden eines Einstellhebels und der beiden Bimetalle an einem Drehteil befestigt sind, während die andern rechtwinklig umgebogenen Bimetallenden mit einem auf den Schnappschalter einwirkenden Schalthebel gelenkig verbunden sind. Durch die abgewinkelten und mit dem Schalthebel, wenn auch gelenkig, aber doch fest verbundenen Bimetallenden ergibt sich jedoch nicht nur ein empfindlicher Aufbau, sondern auch eine ungenaue Wirkungsweise des Bimetallreglers.
Diese Nachteile treten auch bei einem weiteren bekannten Bimetallregler auf, bei dem die zwei Bimetallstreifen aus einem einzigen M-förmigen Bimetallstreifen bestehen, von dem die äusseren Schenkel an einem festen Trägerteil befestigt sind und der innere Schenkel mit einem Drehteil verbunden ist, um dessen Achse der Einstellhebel und ein mit diesem verstellbarer, auf den Schnappschalter einwirkender Fühlhebelschwenkbarsind. Eine derartige Anordnung besitzt auch noch den zusätzlichen Nachteil, dass ihr Aufbau verhältnismässig kompliziert ist.
Die Erfindung bezieht sich auf einen für die stufenlose Regelung der Energieaufnahme elektrischer
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Kochplatten, bestimmten ssimetallreglerEinstellvorrichtung beeinflussten und anderseits auf einen Schnappschalter einwirkenden und mit einem be- heizten Arbeits- und einem Kompensationsbimetall versehenen Bimetallanordnung, wobei die Bimetalle in einer Ebene nebeneinander liegen und mit ihrem einen Ende an einem Drehteil befestigt sind, Sie macht sich zur Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Bimetallregler im wesentlichen durch eine vereinfachte Herstellung, Eichung und Montage, Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit sowie durch Herab- setzung des Aufwandes an Bauteilen in weitgehender Weise zu beseitigen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das freie Ende des Arbeitsbimetalles über einen Schalthebel mit dem Schnappschalter und das freie Ende des Kompensationsbimetalles mit der Sollwert-Einstellvorrichtung zusammenwirkt und dass die Achse des Schalthebels entgegen dem Zug einer starken Feder in den Schwenkrichtungen des Schalthebels beweglich gelagert ist.
Zur Vermeidung einer Überkompensation der Umgebungstemperatur bei dem Bimetall-Regler kann unter dem Kompensationsbimetall ein starrer Blechteil angeordnet sein, der gemeinsam mit den beiden
Bimetallen um ihre Achse schwenkbar ist und an seinem freien, sich in einem geeigneten Abstand von dem
Kompensationsbimetall befindlichen Ende einen verstellbaren Gewindestift trägt. Um eine günstige Raum- anordnung zu erzielen, kann die Schnappfeder quer zur Bimetall-Einheit liegen.
In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die Birne- talleinheit in Fig. 1 in angehobener Stellung und in Fig. 2 in umgeklappter Stellung der Deutlichkeit halber dargestellt ist.
Der Bimetall-Energieregler weist im wesentlichen ein mit einer Heizwicklung 1'ersehenes Arbeitsbi- metall 2, ein Kompensationsbimetall 3, eine auf dieses einwirkende Nockenscheibe 4 und einen quer zu denBimetallen 2, 3 liegenden Schnappfederschalter 5 auf. Die beiden Bimetalle 2,3 sind mittels Schrauben 6, 7 an einem mit der Achse 8 verbundenen Trägerteil 9 befestigt. Die Achse 8 ist in einem Lagerbügel 10 gelagert.
Ein unterhalb des Arbeitsbimetalles 2 vorgesehener Schalthebel 12 mit einem einstellbaren Stift 15 ist um eine Achse 13 drehbar, die in gabelförmiges. Lagerstellen 14 in den Schwenkrichtungen des Schalthebels 12 entgegen dem Zug einer Feder 16 beweglich gelagert ist, deren Federkraft stärker ist, als die der Schnappfeder 5. Durch die gabelförmigen Lagerstellen 14 sind eine leichte Montage und ein bequemes Auswechseln des Schalthebel.'12 möglich.
Dervondem Arbeitsbimetall 2 bueinflusste Schalthebel 12 wirkt auf die Schnappfeder 5, die in Schneidlagern l ? gelagert ist und einen mit einem Gegenkontakt 19 zusammenarbeitenden Kontakt aufweist.
Auf dem Trägerteil 9 ist auch ein unterhalb des Kompensationsbimetalles 3 angeordneter starrer Blechteil 11 mit U-förmigem Querschnitt befestigt, dessen freies, in einem genügenden Abstand von dem Kompensationsbimetall 3 befindliches Ende einen einstellbaren Gewindestift 21 aufweist.
Für die Einstellung des eleKtrischen Heizgerätes, beispielsweise einer elektrischen Kochplatte, auf einen gewünschten Wärmewert wird die Nockenschalterachse 22 und damit die mit dem Kompensationsbimetall 3 zusammenarbeitende Nockenscheibe 4 mittels des Schaltknebels 23 in eine dem gewünschten Sollwert entsprechende Stellung gebracht. Das Arbeitsbimetall 2 liegt dann mit seinem freien Ende auf dem Stift 15 des Schalthebels 12 lose auf. In der Fig. 1 ist die Bimetalleinheit 2,3 etwas angehoben gezeichnet, damit in dieser der starre Blechteil 11 sichtbar ist.
Bei eingeschaltetem Heizgerät wird das von der Heizwicklung 1 erwärmte Arbeitsbimetall 2 nach abwärts gebogen. Dieser Abwärtsbewegung wirkt das Kompensationsbimetall 3 in dem Sinne entgegen, dass eine Kompensation der Umgebungstemperatur erreicht wird.
Durch die Verbiegung des Arbeitsbimetalles 2 nach abwärts wird, da dieses ohne Druck auf der Schnappfeder 5 aufliegt, die tinnetalleinheit 2, 3 im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers soweit verschwenkt, bis sich das Ende des Kompensationsbimetalles 3 an der Nockenscheibe 4 abstützt.
Nach einer dem eingestellten Sollwert entsprechenden Aufheizung des Arbeitsbimetalles 2 von der Heizwicklung 1 wird zufolge der Abstützung des Kompensationsbimetalles 3 an der Nockenscheibe 4 das Ende des Arbeitsbimetalles 2 auf den Schalthebel 12 derart drücken, dass die Schnappfeder 5 von diesem betätigt wird, wodurch plötzlich ihr Kontakt von dem Gegenkontakt 19 getrennt wird. Sowohl die elektrische Heizung der Kochplatte als auch die Heizwicklung 1 des Arbeitsbimetalles 2 sind dann unterbrochen. Das Arbeitsbimetall 2 wird sich somit abkühlen und nach einer bestimmten Abkühlzeit wieder die Anfangsstellung einnehmen, in der der Schnappschalter 5 geschlossen ist, so dass sich der Erwärmungs- und Ab- kuhlungsvorgang wieder in der vorstehend geschilderten Weise abspielen.
Falls beim Aufliegen der Schnappfeder 5 auf einem Anschlag der Isolierplatte 18 aus irgendeinem Grunde das Bimetall 2 sich noch weiter verbiegen sollte oder im betriebswarmen Zustand von einer hohen
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auf eine niedrige Nockenstellung gedreht wird, wird die Achse 13 des Schalthebels 12 entgegen dem Zug der Feder 16 aus den Lagerstellen 14 gehoben. Die Kraft des Arbeitsbimetalles 2 wirkt sich dann nicht auf die chnappfeder 5 aus, sondern auf die Zugfeder 16 in den Lagerstellen 14, die gestreckt wird. Das Hoch- heben der Achse 13 wird insbesondere dadurch erleichtert, dass die Innenkanten 24 der gabelförmigen Lagerstellen 14 schräg nach aussen verlaufen.
Auf diese Weise wird ein Überdrückungsschutz erreicht, d. h. die Reglerteile können niemals soweit über ihre elastischen Eigenschaften beansprucht werden, dass die Gefahr einer Beschädigung dieser Teile besteht. Selbstverständlich kann an Stelle der Zugfeder 16 auch eine Blattfeder treten. Ferner kann die Feder 16 auf den Schalthebel 12 auch in einer andern Weise als beim Ausführungsbeispie] wirken.
Für den Fall, dass sich das Kompensationsbimetall 3 über das zulässige Mass hinaus verbiegt, gelangt dessen Ende auf den einstellbaren Gewindestift 21 des starren Blechteiles 11, der dann ein weiteres Verbiegen des Kompensationsbimetalles 3 und damit eine Überkompensation verhindert.
DurchdenBimetall-Energiereglernach der Erfindung wird demnach nicht nur eine einfache und wirtschaftliche Herstellung, eine geringe Raumbeanspruchung, eine leichte Montage, ein übersichtlicher und klarer Aufbau, eine einfache Justierung, eine erhöhte Arbeitsgenauigkeit, sondern auch selbst bei anormalen Betriebsverhältnissen eine solche Wirkungsweise des Regler erreicht, dass die Gefahr der Beschädigung von Reglerteilen weitgehend vermieden ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Für die stufenlose Regelung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeräte. insbesondere Kochplatten. be- stimmter Blmetallregler mit einer einerseits von einer Sollwert-Einstellvorrichtung beeinflussten und anderseits auf einen Schnappschalter einwirkenden und mit einem beheizten Arbeits- und einem Kompen-
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Arbeitsbimetalles (2) über einen Schalthebel (12) mit dem Schnappschalter (5) und das freie Ende des Kompensationsbimetalles (3) mit der Sollwert-Einstellvorrichtung (4) zusammenwirkt und dass die Achse (13) des Schalthebels (12) entgegen dem Zug einer starken Feder (16) in den Schwenkrichtungen des Schalthebels (12) beweglich gelagert ist.