Schaltungsanordnung zur temperaturabhängigen Heizleistungareguliernng von elektrischen Heizgeräten, wie z. B. Kochplatten. Der Gegenstand vorliegender Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur temperaturab hängigen Heizleistungsregulierung von elek trischen Heizgeräten, wie z. B.
Kochplatten, die mehrere Heizwiderstände und mindestens einen temperaturabhängigen Fühlwiderstand aufweisen, welche Schalteinrichtung minde stens einen Temperaturschaltkontakt mit Heiz- wicklungen für deren temperaturempfindliche Bimetallfedern in sieh schliesst, ist erfindungs gemäss dadurch gekennzeichnet, dass in der höchsten Leistungsstufe eines Stufenschalters mindestens ein Stromkreis, der von einem Spannungspol über den Fühlwiderstand und einen Hauptheizwiderstand zum andern Span nungspol führt,
dauernd geschlossen ist und dass dem Fühlwiderstand mindestens eine Heizwicklung einer Bimetallfeder parallel ge schaltet ist, so dass bei Überschreiten einer vor bestimmten Plattentemperatur mindestens eine Anschlussklemme eines Hilfswiderstandes von ihrem (Spannungspol abgeschaltet wird und nach Unterschreiten einer andern vorbe stimmten Plattentemperatur wieder angeschal tet wird.
Drei Ausführungsbeispiele einer solchen Schaltungsanordnung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden in bezug darauf beschrieben.
In allen Figuren bedeuten 1, 2, 3, 4, ä die Verbindungsklemmen einer Kochplatte mit den Anschluss- und Schaltelementen, F einen in der Platte eingebauten Temperaturfühl- widerstand mit positivem Temperaturkoeffi zienten, H den Hauptheizwiderstand und N1, N2 zusätzliche Hilfswiderstände. Die Span nungspole eines Mehrphasennetzes sind mit P1, P2 und P3 bezeichnet, die untereinander mechanisch gekuppelten Schaltarme des Stu fenschalters tragen die Bezeichnungen S1, S2, S3 und entsprechen durchwegs der Anheiz- stellung des Stufenschalters.
Mit<I>TA,</I> TB sind ausserhalb der Platte angeordnete Thermokon- takte bezeichnet, die durch nicht gezeichnete Bimetallfedern betätigt werden, deren Heiz- wicklungen die Bezeichnungen WA" WA2, WB" WB2 tragen und die in ihrer Ruhe stellung dargestellt sind.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1 ist folgende: Von den folgenden Stromkreisen: a) Pl-Si-1-Ni-2-TA P2 <I>b)</I> P2-TA-2-N2-3-S2-P3 c) Pi-Si-1-F H-4-S3-P3 enthält der letztgenannte den Temperatur- fühlwiderstand F, an welchem der Spannungs abfall infolge seines positiven Temperatur koeffizienten mit steigender Plattentempera tur stark zunimmt.
Da diesem Widerstand die Heizwicklung WA2 parallel liegt, nimmt der Anteil des Stromes vom Kreise c, der durch diese Wicklung WA2 fliesst, mit steigender Plattentemperatur stark zu, so dass bei einem vorbestimmten Temperaturwert der Thermo- kontakt TA öffnet und damit die Klemme 2 vom Spannungspol P2 abschaltet. Es verbleibt also der Stromkreis c, während die Strom kreise a und b durch den Stromkreis d) P1-S1-1-.VI- N2-3-S2-P3 ersetzt werden.
Während also vorher jeder der Wider stände N1 und N2 mit je einem Polpaar ver bunden war, sind diese Hilfswiderstände nun in Serie geschaltet. Daraus resultiert eine ent sprechende Verringerung der verbrauchten Leistung. Falls N1 <I>= N2,</I> wird der vorherige Leistungseert der beiden Hilfswiderstände auf einen Viertel reduziert. Wenn infolge dieser Leistungsreduktion die Plattentempe ratur so weit sinkt, dass sich die Bimetallfeder des Kontaktes TA wieder in ihre Ausgangs stellung zurückbiegt, wird der Kontakt TA wieder eingeschaltet, so dass der volle Heiz wert der Platte wieder eingeschaltet ist.
Nach Umlegen des Stufenschalters aus der gezeichneten Anheizstellung in die andere Stellung, die einer untern Leistungsstufe ent spricht, ergibt sich nur noch der folgende Stromweg e) P1-S1-WA1-1-N1-2-TA P2. Der dabei durch die Heizwicklung 'WA, flie ssende Strom erwärmt die Bimetallfeder des Thermokontaktes TA, so dass dieser nach einer gewissen Zeit umschaltet und dabei den Strom kreis unterbricht.
Nach einer gewissen Abküh lungszeit schaltet der Kontakt TA den Strom kreis wieder ein, so dass sich eine impulsweise Beheizung der Platte ergibt, deren Mittelwert um so kleiner ist, je länger jeweils die Aus schaltperioden sind. Durch Wahl der Vor spannung der Bimetallfeder, beispielsweise mit Hilfe einer im Stufenschalter eingebauten Exzenterscheibe, kann die Schalttemperatur des Thermokontaktes stufenlos verändert wer den, woraus sich eine entsprechende stufenlose Regulierung der mittleren Plattenheizleistung ergibt.
Nach Fig. 2 sind zwei Thermokontakte <I>TA</I> mit der Heizwicklung WA und<I>TB</I> mit den Heizwicklungen 'WB, und WB2 vorgesehen. Es ergeben sich folgende Stromkreise: a) P2-TA-2-N-,-S2-P3 b) P1-S1-1 F-H-3-TB-P3 Vom Strom des Stromkreises b fliesst ein tem peraturabhängiger Teil. über die Wicklungen WB2 und WA, da deren Seriesehaltung dem Fühlwiderstand F parallel liegt.
Die beiden Thermokontakte, das heisst. deren Bimetallfedern und deren Wicklungen sind nun so dimensioniert, dass bei einer vor bestimmten Plattentemperatur der Kontakt TA öffnet, so dass der Stromkreis a unter brochen wird, woraus sich eine entsprechende Heizleistungsreduktion ergibt.
Nach genügender Abkühlung der Platte wird TA wieder eingeschaltet und damit die Platte wieder voll beheizt.
Bei Umschaltung des Stufenschalters er gibt sich folgender Stromweg <I>c)</I> P1-S1-WB,-WB2-WA-5-H-3-TB-P3. Der entsprechende Strom fliesst durch beide Wicklungen des Kontaktes<I>TB,</I> so dass dieser den Stromkreis c impulsweise schliesst und öffnet. Eine stufenlose Leistungsregulierung kann durch Verstellung der Vorspannung der Bimetallfeder von T A auf gleiche Weise er zielt werden, wie das bei Fig. 1 beschrieben worden ist.
Auch nach Fig. 3 sind zwei Thermokon- takte <I>TA</I> mit den Heizwicklungen WA1 und WA2 und<I>TB</I> mit der Heizwicklung WB vor gesehen.
Es ergeben sich für die gezeichneten Kon taktlagen folgende Stromkreise: a) P1-S1-1 N1-3-TB-P3 b) P2-TA-2-N2-4-S2-P3 <I>c)</I> P1-S1-1-F H-4-S2-P3.
Dem Füllwiderstand F liegt die Reihen schaltung der Widerstände W.,41, W,12 und <I>WB</I> parallel, so dass nach Erreichen eines ersten Grenzwertes der Plattentemperatur der Kontakt TA schaltet und dabei die Anschluss klemme 2 des Hilfswiderstandes<I>N2</I> vom Span nungspol P2 abschaltet (Unterbrechung des Stromkreises b). Falls nun die Plattentempe- ratur noch weiter ansteigt, wird bei einem zweiten Temperaturgrenzwert auch noch der Kontakt<I>TB</I> betätigt und dadurch der Strom kreis a auch noch unterbrochen, so dass nur noch der Stromkreis c erhalten bleibt.
Bei der Abkühlung der Platte werden die Stromkreise a und b nacheinander wieder ein geschaltet.
Eine Umlegung des Stufenschalters ergibt folgenden Stromweg: d) PI- S1-WA2 WB-1-Ni 3-TB-P3, wobei der Kontakt<I>TB</I> als Ein- und Ausschal ter dieses Stromkreises funktioniert, wie das an Hand der andern Figuren schon dargelegt worden ist..
Die beschriebenen Schaltungsanordnungen eignen sich besonders zur Verwendung bei Hochleistungsplatten für Grossküchen, denen in der Anheizstellung eine Leistung zugeführt wird, die bei genügender Wärmeabfuhr, das heisst bei auf die Platte gestellten Kochgeschir ren, eine noch zulässige Plattentemperatur be wirkt, aber bei schlechter Wärmeabfuhr, das heisst bei weggeschobenem Kochgeschirr, eine so hohe Plattentemperatur bewirken würde, dass die Platte zerstört würde.
Die vorgeschlagene temperaturabhängige Heizleistungsreduktion verhindert also mit Sicherheit das Ansteigen der Plattentempera tur auf einen unzulässigen Wert.
Ausserdem eignet sich die vorgeschlagene Schaltungsanordnung zur Kombination mit einer einen Thermokontakt aufweisenden Schaltvorrichtung, durch deren Thermokon- takt in untern Stellungen des Stufenschalters ein Heizwiderstand abwechslungsweise einge schaltet und ausgeschaltet wird, wobei beim Ausschalten auch der Beheizungsstrom der den genannten Thermokontakt betätigenden Bimetallfeder unterbrochen wird, so dass nach Abkühlung der Bimetallfeder auf einen ein stellbaren tieferen Temperaturwert der be treffende Heizwiderstand wieder eingeschaltet wird.
Selbstverständlich können die Schaltungs anordnungen leicht so geändert werden, dass statt eines Mehrphasennetzes ein Zwei-Klem- men-Netz verwendet werden kann. Je nach Anordnung und Bedarf können die Heizwider- stände unterteilt oder in der Anzahl erhöht werden. Auch können Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1 bis 3 in demselben Heizgerät ganz oder teilweise mehrfach wiederholt wer den, so dass z. B. auch mehrere Temperatur- fühlwiderstände vorhanden sein können.