Elektrisch beheiztes Gerät mit mehreren Heizleitern Bekannt sind Einrichtungen zur stufen losen Regelunb der Temperatur elektrisch be heizter Geräte mit einem einzigen Heizleiter, dein ein Regler zugeordnet ist. Enthält ein sol ches Gerät zwei oder mehr getrennte Heiz- leiterkreise, dann finden zu seiner Regelung entsprechend zwei oder mehr Regler Anwen dung.
Eine Art. Stufenschaltung fand Anwen dung z. B. bei Kochplatten mit mehreren kon zentrisch zueinander angeordneten Heizringen, die den Vorteil bieten, dass durch Zu- und Abschalten der einzelnen ringförmigen Heiz- kreise die Kochplatte dem Durchmesser des jeweils verwendeten Kochtopfes angepasst wer den kann. Diese ältere Anordnung gestattet jedoch keine stufenlose Regelung der zuge führten Heizleistung, sondern lediglich eine Anpassung der ausgewählten Heizkreise an den Durchmesser des verwendeten Kochtopfes.
Durch die Erfindung soll die bekannte Einriehtung derart vervollkommnet werden, class nicht nur deren Schaltmöglichkeiten in groben Stufen erhalten, sondern darüber hinaus auch in jeder gewählten Schaltstufe eine stufenlose Regelung möglich ist. Erfin dungsgemäss sind in einer Schaltstelle Schalt elemente mit einem Regler baulich vereinigt, dureh welche Mittel nacheinander die Heiz- leiter im Sinne einer Leistungsfestlegung ein schaltbar und in der jeweils gewählten Schalt stufe durch den Regler stufenlos regelbar sind.
Die Erfindung soll an Hand einer sche matischen Darstellung eines Ausführungsbei spiels der Heizeinrichtung mit drei Heiz- leitern näher erläutert werden.
Fig.1 der Zeichnung zeigt das Einstell organ der dargestellten Heizeinrichtung in Draufsicht.
Fig.2 zeigt die schematische Darstellung der Einrichtung im Aufriss.
Das Einstellorgan gemäss Fig.1 besteht neben einem Umschalter 2 für die Auswahl eines oder mehrerer Heizkreise aus einem Ein stellknopf 1, der in der Aus -Stellung einen Netzausschalter öffnet, während bei dessen Drehung über den zwischen 1 bis 5 liegenden Bereich durch den Regler 15 bereits eine stu fenlose Regelung des oder der jeweils aus gewählten Heizkreise erfolgt. In der Stellung Voll hingegen ist der Regler 15 unwirksam. Diese ungeregelte Stufe dient zum schnellen Anheizen.
An einer auf der Frontplatte des Heiz- gerätes festen, innerhalb des Ausschnittes 4 sichtbaren Kennmarke 3 kann die Drehung des Einstellknopfes 1 gegenüber dieser Marke ver folgt werden, während zur gleichen Zeit an der diametral gegenüberliegenden zweiten Kennmarke 5 die jeweils ausgewählte Heiz- stufe angezeigt wird.
Die einzelnen Heiz- stufen, die im Beispiel gleiche Leistung be sitzen, sind auf dem Umschalter mit I, II und III bezeichnet, während auf dem mittleren Einstellknopf 1 neben der Stellung Ein die Stellung Aus und die Vollaststufe, sowie die Regelstufen l bis 5 vermerkt sind.
Der Einstellknopf 1 ist oberhalb des Um schalters 2 angeordnet.
Letzterer hat im wesentlichen die Gestalt einer an ihrem Umfang geriffelten flachen Scheibe, die konzentrisch zu dem Einstellknopf 1 liegt.
Diese beiden Einstellorgane liegen ausser halb der Frontplatte 6 des Heizgerätes, durch dessen Ausnehmung 7 die Achsen zur Betäti gung der Schaltelemente hindurchtreten.
Hierzu sind zwei konzentrisch ineinander angeordnete Achsen nötig, und zwar die mas sive Achse 8 und die diese umgebende Hohl achse 9. Die letztere trägt einen doppelseitig ausgebildeten Schleifkontakt 10a(10b, der bei derseitig auf den Kontaktbahnsätzen 11 bzw. 12 gleitet. Je nach Einstellung des Umschal ters 2 wird entweder der Heizkreis I oder aber es werden die Heizkreise I und II bzw. alle Heizkreise unter Spannung gesetzt, das heisst eingeschaltet.
Mit gleicher Drehung des Umschalters wer den zusätzlich Kontrollampen 13 geschaltet, und zwar über die Kontaktbahnen 11, so dass zugleich mit der Auswahl der Kreise optisch zur Anzeige gebracht wird, welcher bzw. wie viele Heizkreise eingeschaltet sind.
Die massive Achse 8 und die an ihr be festigte Kurvenscheibe 14 bilden zusammen das Einstellorgan des als selbständiger Bau teil ausgebildeten Reglers 15. Dieser Regler enthält neben dem vorgenannten Einstellorgan einen mit einer Heizwicklung 22 versehenen Bi-Metallstreifen 23 als Impulsgeber, ferner einen zum Ausgleich der Umgebungstempera tur dienenden unbeheizten Bi-Metallstreifen 24.
Beide Bi-Metallstreifen sind mechanisch über einen Block 25 verbunden und vermögen um die Achse 26 eine Schwenkbewegung aus zuführen, die dadurch verursacht ist, dass ein Knopf 27, der kraftschlüssig mit den Bi- Metallstreifen verbunden ist, am Umfang der Kurvenscheibe 14 des Einstellorgans gleitet. Aus der Zeichnung ist zu erkennen, dass durch Drehen der Kurvenscheibe 14 der beheizte Bi-Metallstreifen 23, also der Impulsgeber, mitverschwenkt und damit der Druck des Stellstiftes 28 auf den als Schnappschalter aus gebildeten Regelschalter verändert werden kann.
Wird dieser Druck grösser als der Kon- taktschliessdruck des Regelschalters, dann öff nen sich dessen Kontakte 29, 30.
Wenn die Kurvenscheibe 14 in die Aus - Stellung der dargestellten Einrichtung ge dreht wird, dann werden unter gleichzeitiger Ausschaltung der Heizwicklung 22 des Impuls gebers die Kontakte 29, 30 allein durch die Form der Kurvenscheibe 14 offengehalten, was in keiner andern Stellung des Einstell organs mehr herbeiführbar ist und nachste hend näher erläutert werden soll. Steht die Kurvenscheibe 14 auf irgendeiner Regelstel lung, dann ist der Impulsgeber 23 nur wenig verschwenkt und der Druck seines Stellstiftes 28 auf die Kontakte 29, 30 zu gering, um diese zu öffnen.
Der fehlende Öffnungsdruck muss daher durch die Biegarbeit infolge Erwär mung des Impulsgebers 23 aufgebracht wer den. Hierdurch ist aber die Schliesszeit der Kontakte 29, 30 bestimmt. Wird durch die Kurvenscheibe 14 der Impulsgeber 23 so stark geschwenkt, dass sein Stellstift 28 keinen Druck mehr auf die Kontakte 29j30 ausübt und auch dessen Ausbiegung infolge Erwär mung nicht ausreicht, um den erforderlichen Druck zu erzeugen, bleiben die Kontakte 29;30 dauernd geschlossen.
Dieser Zustand ent spricht der Vollaststellung des Einstellorgans, die gewählt wird, um ein schnelles Anheizen des Gerätes zu erzielen, wobei es unerheb lich ist, welcher oder welche Heizkreise zum Anheizen gewählt. wurden. Wie vorstehend erläutert, kann durch Drehen des Einstell- knopfes 1 und damit der Kurvenscheibe 14 bedingt durch deren Formgebung - das Ver hältnis der Einschaltzeit zur Gesamtscha;lt- periode der Reglerkontakte stufenlos verän dert werden.
Wie aus der Darstellung ersichtlich, trägt die massive Achse 8 neben der Kurvenscheibe 14 eine weitere Kreisscheibe 16, die an ihrem Umfang zwei konisch anlaufende Erhöhungen 17 mit Einkerbungen aufweist. Wird der Ein- stellknopf 1 in die Aus -Stellung gedreht, dann werden von diesen Erhöhungen 17 die in ihrer Mitte spitzwinklig abgekröpften Kon taktfedern 18/19 angehoben und rasten schliess lich in die Einkerbungen der Erhöhungen 17 ein. Damit ist ein Öffnen der Kontaktpaare 19/21 bzw. 1.8/20 herbeigeführt. Das Heizgerät ist alsdann zweipolig abgeschaltet.
Sobald der Einstellknopf 1 auf die Regelstellung 1 gedreht wird, gleiten die Abkröpfungen der Kontaktfedern 18/19 aus den Einkerbungen der Erhebungen 17 über deren konische An laufflächen ab und legen sich gegen die Plan fläche der Kreisscheibe 16, was zur Folge hat, dass die Kontaktpaare 19/21 bzw. 18/20 ge schlossen werden. Damit ist das Heizgerät an das Netz gelegt. Die auszuwählenden Heiz- stufen können entweder vor oder nach Be tätigen des Einstellknopfes eingestellt werden.
Durch das Einstellorgan bzw. dessen Kur venscheibe 14 kann - wie schon erwähnt das Verhältnis der Einschalt- zur Gesamt- schaltzeit geändert werden. Da die in dem jeweils ausgewählten Heizkreis erzeugte Lei stung gegeben ist, so kann durch Andern die ses Verhältnisses die im Heizkreis geleistete Arbeit und damit dessen Temperatur beein flusst werden. Sind die Einschaltzeiten im Verhältnis zu den Ausschaltzeiten des Reglers klein, darin ist die geleistete Arbeit - ge sehen über die Gesamtschaltzeit - klein und daher die Temperatur niedrig.
Diese wird hin gegen ansteigen, wenn die Einschaltzeit des Reglers im Verhältnis zu dessen Gesamtschalt- zeit gross ist, da dann im Heizkreis mehr Arbeit geleistet wird, was naturgemäss mit einem Temperaturanstieg verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der beschriebenen Einrichtung ist insofern mög lich, als die Betätigungsorgane für den Regler und den Netzschalter sowie den Umschalter für die Auswahl der Heizleiter als Einknopf- Bedienungseinrichtung ausgebildet sein kön nen.
Verwendet man statt der massiven Achse und der diese umgebenden Hohlachse für den Umschalter eine zweiteilige Achse, deren einer Teil an seinem Ende einen Vierkant trägt, der in eine entsprechende Ausnehmung des zwei ten Teils der Achse eingreift, dann wäre durch eine Drehbewegung des zunächst völlig einge drückten Einstellknopfes bei entsprechender Ausbildung der Kontaktbahnen die. Auswahl der Heizstromkreise und deren optische An zeige möglich.
Sieht man ausserdem in vorlie gendem Fall auf der axial zu betätigenden zweiten Hälfte der Achse drei Scheiben mit voneinander abweichender Kurvenform neben einander vor, die jeweils in eine solche Lage einstellbar sind, dass sie wahlweise zur Ein wirkung auf den Impulsgeber des Reglers ge bracht werden können, so gelingt es, mit einer für alle drei Heizleiter-Kombinationen gül tigen Temperatur-Einstellskala. auszukommen. Je nach Wahl der Heizleiter-Kombination wird die in ihrer Form entsprechend angepasste Kurvenscheibe gegenüber dem Regler zum Einsatz gebracht.
Durch Drehen des Einstell knopfes 1 kann dann das Verhältnis der Ein schalt- zur Gesamtschaltperiode derart ver ändert werden, dass in einer bestimmten Stel lung des Regler-Einstellknopfes die geleistete elektrische Arbeit gleich ist, unabhängig davon, ob diese von einem oder mehreren der ausgewählten Heizleiter umgesetzt wird. Die Folge hiervon ist, dass die Temperatur-Ein- stellskala für alle Heizleiterkombinationen Gültigkeit hat.
Eine erfindungsgemässe Einrichtung ist anwendbar für Heizgeräte der verschiedensten Art, sofern an diese die Bedingung gestellt wird, dass sie stufenlos regelbar sein sollen.
Sind die einzelnen Heizkreise aus Rohr heizkörpern aufgebaut, so könnten mit Vorteil solche Heizrohre verwendet werden, die mehr als einen Heizleiter enthalten.
Die einzelnen Heizkreise können auch mit voneinander abweichenden Leistungen ver sehen werden.
Electrically heated device with several heating conductors Are known devices for stepless Regelunb the temperature of electrically heated devices with a single heating conductor, which is assigned a controller. If such a device contains two or more separate heating conductor circuits, then two or more controllers are used to control it.
A kind of step switching found application z. B. with hotplates with several concentrically arranged heating rings, which offer the advantage that by switching the individual ring-shaped heating circuits on and off, the hotplate can be adapted to the diameter of the respective cooking pot. However, this older arrangement does not allow infinitely variable control of the heating power supplied, but only an adaptation of the selected heating circuits to the diameter of the cooking pot used.
By means of the invention, the known device is to be perfected in such a way that not only is it possible to switch its switching options in coarse steps, but also that stepless regulation is possible in each selected switching step. In accordance with the invention, switching elements are structurally combined with a controller in a switching point, by which means the heating conductors can be switched on one after the other in the sense of a power specification and can be continuously regulated by the controller in the respective selected switching stage.
The invention is to be explained in more detail using a schematic representation of an exemplary embodiment of the heating device with three heating conductors.
Fig.1 of the drawing shows the setting organ of the heater shown in plan view.
2 shows the schematic representation of the device in elevation.
The setting element according to FIG. 1 consists of a switch 2 for the selection of one or more heating circuits, as well as a setting button 1 which, in the off position, opens a power switch, while when it is turned over the range between 1 and 5, the controller 15 a stepless control of the selected heating circuit (s) already takes place. In the full position, however, the controller 15 is ineffective. This unregulated level is used for quick heating.
The rotation of the setting knob 1 with respect to this mark can be tracked on an identification mark 3 fixed on the front plate of the heater and visible within the cutout 4, while at the same time the respective selected heating level is displayed on the diametrically opposite second identification mark 5 .
The individual heating levels, which have the same output in the example, are labeled I, II and III on the switch, while the position Off and the full load level as well as control levels 1 to 5 are noted on the middle setting knob 1 next to the On position are.
The adjustment knob 1 is arranged above the switch 2 in order.
The latter is essentially in the form of a flat disc which is corrugated on its circumference and which is concentric with the setting knob 1.
These two setting elements are outside half of the front panel 6 of the heater, through the recess 7 of which the axes for actuating the switching elements pass.
For this purpose, two axes arranged concentrically one inside the other are necessary, namely the solid axis 8 and the hollow axis 9 surrounding it. The latter carries a sliding contact 10a (10b on both sides, which slides on the other side on the contact path sets 11 and 12, depending on the setting of the switch 2 is either heating circuit I or heating circuits I and II or all heating circuits are energized, that is, switched on.
With the same turn of the switch who the additional control lights 13 switched, namely via the contact tracks 11, so that at the same time with the selection of the circles is optically displayed which or how many heating circuits are switched on.
The massive axis 8 and the cam 14 fastened to it be together form the setting element of the controller 15, which is designed as an independent construction part. This controller contains, in addition to the aforementioned setting element, a bimetal strip 23 provided with a heating coil 22 as a pulse generator, and also one to compensate for the Ambient temperature serving unheated bi-metal strips 24.
Both bi-metal strips are mechanically connected via a block 25 and are able to perform a pivoting movement about the axis 26, which is caused by the fact that a button 27, which is positively connected to the bi-metal strips, slides on the circumference of the cam disk 14 of the setting member . From the drawing it can be seen that by turning the cam disk 14, the heated bimetal strip 23, i.e. the pulse generator, can be pivoted and the pressure of the adjusting pin 28 on the control switch formed as a snap switch can be changed.
If this pressure is greater than the contact closing pressure of the control switch, then its contacts 29, 30 open.
If the cam 14 is turned into the off position of the device shown, then the contacts 29, 30 are kept open with the simultaneous switching off of the heating coil 22 of the pulse generator solely by the shape of the cam 14, which is no longer the case in any other position of the setting organ can be brought about and will be explained in more detail below. Is the cam 14 on any control Stel development, then the pulse generator 23 is pivoted only a little and the pressure of its adjusting pin 28 on the contacts 29, 30 is too low to open them.
The missing opening pressure must therefore be applied by the bending work as a result of the heating of the pulse generator 23 who the. However, this determines the closing time of the contacts 29, 30. If the pulse generator 23 is pivoted by the cam disk 14 so strongly that its adjusting pin 28 no longer exerts any pressure on the contacts 29j30 and its deflection as a result of heating is not sufficient to generate the required pressure, the contacts 29; 30 remain permanently closed.
This state corresponds to the full load position of the setting element, which is selected in order to achieve rapid heating of the device, it being irrelevant which heating circuit or circuits are selected for heating. were. As explained above, by turning the setting knob 1 and thus the cam disk 14, depending on its shape, the ratio of the switch-on time to the overall switching period of the regulator contacts can be continuously changed.
As can be seen from the illustration, the massive axle 8 carries, in addition to the cam disk 14, a further circular disk 16 which has two conically tapering elevations 17 with notches on its circumference. If the setting knob 1 is turned into the off position, then the contact springs 18/19, which are cranked at an acute angle in their center, are lifted from these elevations 17 and finally snap into the notches in the elevations 17. This causes the contact pairs 19/21 and 1.8 / 20 to open. The heater is then switched off in two poles.
As soon as the adjustment knob 1 is turned to the control position 1, the bends of the contact springs 18/19 slide out of the notches of the elevations 17 over their conical contact surfaces and lie against the flat surface of the circular disk 16, which has the consequence that the contact pairs 19/21 and 18/20 are closed. The heater is now connected to the mains. The heating levels to be selected can be set either before or after pressing the setting button.
As already mentioned, the ratio of the switch-on time to the total switch-on time can be changed by the setting member or its cam disk 14. Since the power generated in the selected heating circuit is given, the work performed in the heating circuit and thus its temperature can be influenced by changing this ratio. If the switch-on times are small in relation to the switch-off times of the controller, then the work done - viewed over the total switching time - is small and therefore the temperature is low.
On the other hand, this will increase if the switch-on time of the controller is long in relation to its total switching time, since more work is then done in the heating circuit, which is naturally associated with a rise in temperature.
A further advantageous embodiment of the device described is possible, please include as the actuators for the controller and the power switch and the switch for the selection of the heating conductor can be designed as a one-button operating device.
If, instead of the solid axis and the hollow axis surrounding it, a two-part axis is used for the switch, one part of which carries a square at its end that engages in a corresponding recess of the second part of the axis, then the first completely turned by a rotary movement pressed the setting button with the appropriate design of the contact tracks. Selection of heating circuits and their visual display possible.
If you also see in the present case on the axially actuated second half of the axis, three disks with deviating curve shape next to each other, each of which can be set in such a position that they can optionally be brought to act on the pulse generator of the controller This is how it is possible to use a temperature setting scale that is valid for all three heating conductor combinations. get along. Depending on the choice of the heatsealing band combination, the cam, which is adapted to its shape, is used opposite the controller.
By turning the setting button 1, the ratio of the switching on to the total switching period can be changed so that the electrical work performed is the same in a certain position of the controller setting button, regardless of whether it is from one or more of the selected heating conductors is implemented. The consequence of this is that the temperature setting scale is valid for all heating conductor combinations.
A device according to the invention can be used for heating devices of the most varied of types, provided that the condition is placed on them that they should be continuously adjustable.
If the individual heating circuits are made up of tubular radiators, those heating pipes that contain more than one heating conductor could be used with advantage.
The individual heating circuits can also have different outputs.