Thermostatische Schaltvorrichtung an einem elektrischen Brotröster Elektrische Brotröster mit höherem Bedienungs komfort besitzen eine Schaltvorrichtung, die den Röst- vorgang nach Erreichen des gewünschten Bräunungs- grades der Brotscheiben durch Abschalten der Heiz körper selbsttätig beendet.
Diese Schaltvorrichtungen bestehen in der Regel aus einem temperaturfühler, einem oder mehreren, im Stromkreis der Heizkörper liegenden Schaltern und gegebenenfalls einem Relais, wobei diese Elemente zwar elektrisch zusammenwir ken, nicht aber unbedingt räumlich vereinigt sein müssen. Ist der Brotröster ausserdem mit einem ein- und ausfahrbaren, in Röststellung verriegelbaren Brotschlitten versehen, löst die Schaltvorrichtung zur weiteren Bedienungserleichterung zumeist noch die Verriegelung des Schlittens, worauf dieser durch eine Feder in die Entnahmestellung ausgefahren wird.
Bei der Ausbildung derartiger Schaltvorrichtungen und der Anordnung ihrer Elemente im Röstergehäuse muss beachtet werden, dass der Bräunungsgrad der Brotscheiben, der bei fortlaufendem Gebrauch des Brotrösters möglichst gleichmässig sein soll, von einer Vielzahl verschiedener Faktoren abhängt. So wird die Röstzeit, die für eine bestimmte Bräunung notwendig ist, z. B. von der Grösse der Brotscheiben, der Brot sorte, Roggen oder Weizen, und vor allem von der Feuchtigkeit des Brotes beeinflusst. Weitere Faktoren sind Schwankungen der Netzspannung und Unter schiede in der Wärmemenge, die von den Heiz körpern abgegeben wird, z. B. am Anfang des ersten gegenüber den darauffolgenden Röstintervallen.
Bei der Mehrzahl der bisher bekannten Schalt vorrichtungen hat man versucht, das Problem des gleichmässigen Bräunungsgrades dadurch zu lösen, dass der Röstzeit ein fester, auf Erfahrung beruhender oder durch Versuche ermittelter Wert zugrunde gelegt wird.
Diese z. B. mit Uhrwerken ausgerüsteten Schalt vorrichtungen arbeiten zeitabhängig und können die vorstehend genannten Faktoren naturgemäss nicht er fassen. Andere bekannte Schaltvorrichtungen sind mit einem Bimetallstreifen als Temperaturfühler versehen, der entweder direkt die Kontakte des Schalters für die Heizkörper öffnet oder schliesst, oder besitzen ein Relais, das seinerseits diesen Schalter für die Heiz körper betätigt und gleichzeitig den Brotschlitten ent riegelt.
Diese Bimetallstreifen sprechen entweder auf die Strahlung der Heizkörper an, oder werden von einer eigenen Heizwicklung erwärmt. Auch hierbei handelt es sich im Grunde noch um einen zeitabhängigen Schalter, der jedoch schon den Einfluss schwankender Netzspannungen berücksichtigt. Um auch die von den Eigenschaften der Brot scheiben herrührenden Faktoren zu erfassen, hat man bei weiteren bekannten Schaltvorrichtungen die Bi metallstreifen in unmittelbarer Nähe der Röstkammer angeordnet und gegebenenfalls gegen die Heizkörper des Rösters abgeschirmt, so dass das Bimetall im wesentlichen nur auf die Oberflächentemperatur der Brotscheiben anspricht.
Mit derartigen Konstruktionen würden zwar bisher die günstigsten Ergebnisse hin sichtlich einer gleichmässigen Bräunung erzielt, jedoch treten dabei neue Mängel auf, die die Grenzen-der- Verwendbarkeit von Bimetallstreifen, die unmittelbar die Kontakte des Schalters betätigen, aufzeigen. Kon takte im Bereich des Röstraumes verschmutzen und korrodieren leicht und erfordern deshalb einen ver- hältnismässig hohen Kontaktdruck, der sich nur durch eine Verstärkung des Bimetalls erreichen lässt.
Grosse Metallmassen besitzen aber eine grössere Wärmeka pazität und arbeiten daher sehr träge, besonders bei der verhältnismässig geringen Wärmeabstrahlung von der Oberfläche der Brotscheiben. Benutzt man daher sehr dünne Bimetallstreifen, um die Ansprechzeit zu verringern, reicht bald der Kontaktdruck nicht mehr aus, um auch bei längerer Benutzungsdauer und ver schmutzten oder korrodierten Kontakten ein sicheres Schalten zu gewährleisten. Ausserdem sind diese Schaltelemente dann sehr empfindlich gegen Erschüt terungen oder erfordern teure Edelmetalle als Kon taktmaterial. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, dass es sich bei derartigen Schaltvorrichtungen meistens nicht vermeiden lässt, die stromführenden Leitungen innerhalb des heissen Röstraumes zu verlegen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine thermo- statische Schaltvorrichtung an einem elektrischen Brotröster zu schaffen, die bei der Steuerung der Röstzeit die vom Röstgut herrührenden Einflüsse weitgehend berücksichtigt, jedoch die Mängel bisher bekannter Schaltvorrichtungen vermeidet.
Die Erfin dung ist gekennzeichnet durch einen am Röstergestell bewegbar angelenkten Schalthebel, der unter der Wir kung einer Feder mit einem Arm auf die Kontakte eines ausserhalb des Röstraumes angebrachten, die Röstzeit steuernden Schalters einwirkt, und dessen anderer, in den Röstraum ragender Arm mittels eines als Temperaturfühler dienenden, aus einer Ausdeh nungslegierung bestehenden Bandes gegen das Röster gestell verspannt ist.
Im folgenden werden beispielsweise Schaltvorrich tungen erläutert. Das Band als eigentlicher Tempera turfühler kann sehr dünn ausgebildet sein, so dass es aufgrund seiner geringen Masse sehr empfindlich auf Temperaturänderungen während der Röstzeit an spricht. Trotzdem ist das aus Schalthebel, Band und Feder gebildete System bei jeder Temperatur, d. h. bei jeder Ausdehnung des Bandes, in sich vollkommen starr und unempfindlich gegen Erschütterungen. Da nur ein Schaltarm und das Band innerhalb der heissen Zone der Röstkammer liegen, der Schalter, auf den der Schalthebel einwirkt, jedoch ausserhalb, bleiben die Schaltkontakte geschützt gegen Verschmutzung. Die Leitungen zum Schalter können ausserhalb der heissen Röstkammer verlegt werden.
Das Band kann an sich gegenüber seinem Hebelarm in verschiedenen Richtungen gespannt sein. Da aber bei einer gegebenen Längsdehnung des Bandes ein möglichst grosser Winkelanschlag des Hebelarmes anzustreben ist, sieht die Erfindung nach einem weite ren vorteilhaften Merkmal vor, dass das Band bei Normaltemperatur annähernd parallel zu seinem He belarm angeordnet ist.
Um die Röstzeiten und damit den Bräunungsgrad der Brotscheiben variieren zu können, ist es zweck- mässig, dass der Schalter in seiner Stellung gegenüber der Ausgangslage des zugeordneten Schaltarmes ein stellbar ist.
Bei Verwendung eines Relais zum Schalten der Heizkörper ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass die in Form einer Stromwicklung ausgebildete parallel zu dem im Stromkreis der Heiz körper liegenden Schalter geschaltet ist, wobei das Relais nach öffnen der während des Röstvorganges geschlossenen Schalterkontakte durch den Schalthebel in an sich bekannter Weise die Beendigung des Röst- vorganges bewirkt.
Durch die Parallelschaltung des Schalters mit einer derartig ausgebildeten Erregerwicklung des Relais wird die Kontaktbelastung des Schalters wesentlich verringert und seine Lebensdauer trotz schleichender Kontaktgabe, bedingt durch die langsame Bewegung des Schalthebels, in vorteilhafter Weise erhöht.
Bei einem elektrischen Brotröster mit einem von Hand gegen Federwirkung absenkbaren und durch das Relais am Ende der Röstzeit aus der verriegelten Arbeitsstellung auslösbaren Brotschlitten ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung im Stromkreis der Heizkörper ein Hauptschalter vor gesehen, der durch den Brotschlitten während seiner Auf- oder Abwärtsbewegung aus- bzw. einschaltbar ist.
Der durch den Schalthebel betätigte Schalter öffnet den Stromkreis für die Heizkörper also nicht direkt, sondern mittelbar auf dem Umweg über das Relais, den Brotschlitten und den Hauptschalter, während das Schliessen des Stromkreises von Hand durch Absenken des Brotschlittens erfolgt.
Auf diese Weise kann ein schnell öffnender Schalter z. B. ein Springschalter als Hauptschalter gewählt werden, da die Rückstellfeder des Brot schlittens ausreicht, um auch grosse Schaltkräfte zu überwinden. Ausserdem kann der Hauptschalter un abhängig vom Relais z. B. an entgegengesetzter Stelle am Brotröster angebracht werden, wie es mitunter aus räumlichen Gründen zweckmässig sein kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht eines Brotrösters, teilweise im Schnitt; Fig. 2 ein Schaltbild; Fig. 3 einen Blick auf die eine Schmalseite des Brotrösters bei abgenommener Gehäusewange; Fig. 4 eine Ansicht längs der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1, wobei einzelne Teile der Schaltvorrichtung entfernt sind; Fig. 5 einen Blick auf die andere Schmalseite des Brotrösters bei abgenommener Gehäusewange;
Fig. 6 eine Ansicht längs der Schnittlinie 6-6 in Fig. 1, und Fig. 7 die Seitenansicht eines Teiles der Schalt vorrichtung, teilweise geschnitten.
Der in Fig. dargestellte Brotröster besteht im wesentlichen aus einem Sockel 1, an den sich seitlich zwei nach oben ragende Wangen 2 und 3 anschliessen. Beide Gehäuseteile bestehen aus einem wärmedäm menden Kunststoff. Auf dem Sockel 1 sind Tragbügel 4 und 5 angebracht, auf denen ein den Röstraum begrenzender U-förmiger Rahmen 6 befestigt ist. Die beiden Schenkel 6a und 6b des Rahmens sind mittels Schienen 7 und 8 (Fig. 1 und 6) so verbunden, dass oben eine öffnung 9 zum Einschieben einer oder mehrerer Brotscheiben 10 freibleibt (Fig. 6).
Zwischen dem Joch 6c des Rahmens und den beiden Schienen 7 und 8 sind die Haltegitter 11 und 12 und die Heiz körper 13 und 14 befestigt (Fig. 6). Der Röstraum ist nach aussen durch Bleche 15 und 16 abgedeckt.
Zwischen den Haltegittern 11 und 12 ist ein Brot schlitten 17 vorgesehen, der in Schlitzen 6d und 6e in den Schenkeln des Rahmens geführt ist (Fig. 3, 4 und 5). Das eine abgekröpfte Ende 17a des Schlittens stützt sich über eine Rolle 18 auf einer schrägen Führung 19 auf der Innenseite der einen Gehäuse wange 3 ab, während am anderen Ende des Schlittens ein am Rahmen 6 schwenkbar gelagerter Arm 20 an greift, der den Brotschlitten durch Wirkung einer Feder 21 nach oben in die in Fig. 1 dargestellte Lage zu drücken sucht. Am abgekröpften Ende 17a des Brot schlittens ist ein Bedienungsgriff 22 angebracht, der durch die zugeordnete Gehäusewange 3 nach aussen geführt ist.
Ferner ist an diesem Ende des Brotschlit tens ein Haken 23 vorgesehen, der in der unteren Röstlage des Brotschlittens unter eine am Rahmen 6 schwenkbar gelagerte Klinke 24 greift (Fig. 4), die durch eine nicht dargestellte Feder in die in Fig. 1 gezeichnete Sperrlage gedrängt wird.
Die Auslösung der Verriegelung erfolgt selbsttätig durch die anschliessend näher beschriebene thermo- statische Schaltvorrichtung.
Wie Fig. 1 und deutlicher Fig. 7 zeigen, ist am rechten Schenkel 6b des Rahmens 6 ein Lagerbock 25 befestigt, in dem ein zweiarmiger Hebel 26 schwenkbar gelagert ist.
Ein Arm 27 dieses Hebels ragt durch eine öffnung 28 (Fig. 6) im Rahmenschenkel 6b in den Röstraum hinein und erstreckt sich parallel und in geringem Abstand zur Oberfläche einer zwischen die Gitter 11 und 12 eingeschobenen Brotscheibe. Der andere, etwa rechtwinklig abgebogene Arm 29 befindet sich ausser- halb des Röstraumes und wirkt auf einen noch näher zu beschreibenden Schalter 30 ein. Zwischen dem freien Ende des Hebelarmes 24 und dem Lagerbock 25 als festem Widerlager ist ein Band 31 aus einer Ausdehnungslegierung gespannt, das als Temperatur fühler dient. Die Anordnung des Bandes ist dabei so getroffen, das es bei Normaltemperatur, z.
B. bei abgeschaltetem Gerät, etwa parallel zu seinem Hebel arm liegt, um schon kleine Längsdehnungen des Bandes in möglichst grosse Winkelwege des Schalt hebels umzusetzen. Am anderen Arm 29 des Hebels 26 greift eine Feder 32 an, die den Hebel im Uhr zeigersinn (gern. Fig. 1) zu verdrehen sucht und damit das Band unter Spannung hält.
Der mit dem Hebelarm 29 zusammenwirkende Schalter 30 ist zwecks Einstellung des Schaltweges zwischen beiden Teilen auf einer Mutter 33 befestigt, die mittels einer Schraube 34 mit Stellknopf 35 hin- und tierbewegbar ist.
Eine Feder 36 zieht die Mutter ständig in eine Richtung, so dass eventuelles Spiel vermieden wird. Am Rahmenschenkel 6b ist ferner ein Relais 37 be festigt, dessen Erregerwicklung als Stromwicklung, d. h. wenige Windungen mit relativ grossem Draht querschnitt, ausgebildet ist. Der Anker 38 des Relais wirkt auf die Klinke 24 ein. Der andere Rahmen schenkel 6a trägt einen Hauptschalter 39 und einen Klemmenblock 40, an den die Adern des Netzkabels 41 angeschlossen sind (Fig. 5). Zur Betätigung des Hauptschalters durch das Ende 17a des Brotschlittens 17 ist ein am Rahmenschenkel 6a schwenkbar ge lagerter Arm 42 vorgesehen.
Aus Fig. 2 geht die Schaltung der elektrischen Bauteile des Brotrösters hervor. Die Heizkörper 15 und 16 sind hintereinander geschaltet, während das Relais 37 parallel zum Schalter 30 liegt, um eine zu grosse Kontaktbelastung am Schalter zu vermeiden. In den übrigen Figuren ist die Leitungsführung durch gestrichelte Linien angedeutet.
Die Funktion des Brotrösters ist folgende: Vor Beginn des Brotröstens steht der Brotschlitten in der oberen, in Fig. 1 dargestellten Lage, der Haupt schalter 39 ist geöffnet, während der Schalter 30 geschlossen ist, so dass das Relais im wesentlichen stromlos ist.
Nach Einlegen der Brotscheiben 10 wird der Schlitten 17 durch Drücken auf den Griff 22 soweit abgesenkt, bis der Haken 23 unter der Klinke 24 ein rastet, so dass der Schlitten in dieser Lage verriegelt ist. Am Ende seiner Abwärtsbewegung verschwenkt das Ende 17a des Schlittens 17 den Arm 42 im Uhr zeigersinn (Fig. 5), und schliesst damit über den Hauptschalter 39 den Stromkreis für die Heizkörper 13 und 14, so dass der Röstvorgang beginnt. Mit wachsender Bräunung der Brotscheiben nimmt auch die Wärmestrahlung von ihrer Oberfläche auf das Band 31 zu.
Dieses dehnt sich bei seiner Erwärmung allmählich aus, wodurch die Feder 32 den Hebel 26 soweit im Uhrzeigersinn zu schwenken vermag, bis der Hebelarm 29 den Schalter 30 öffnet. In diesem Augenblick fliesst der Strom über die Wicklung des Relais 37, wodurch der Anker 38 angezogen wird. Dieser drückt auf die Klinke 24 und löst dadurch die Verriegelung des Brotschlittens. Die Feder 21 drückt den Schlitten nach oben, wodurch der Hauptschalter 39 öffnet. Die Heizkörper sind damit abgeschaltet und der Röstvorgang ist beendet.
Die Schaltvorrichtung arbeitet ausserordentlich empfindlich, weil das dünne Ausdehnungsband 31 vermöge seiner sehr geringen Wärmeträgheit praktisch verzögerungsfrei die der jeweiligen Bestrahlung äqui valente Temperatur annimmt. Durch Verstellen des Schalters 30 mittels des Knopfes 35 lässt sich der Schaltweg zwischen Schalter und Hebelarm und damit die den Bräunungsgrad bestimmende Röstzeit ver ändern.
Alle spannungsführenden Leitungen sind ausser- halb des Röstraumes geführt. Insbesondere sind die Leitungen zur Verbindung beider Schalter 30 und 39 in einem Tunnel 43 des Sockels 1 verlegt.