Temperaturgesteuerte Massekochplatte Die Erfindung bezieht sich auf eine Massekoch- platte mit zwei auf der Unterseite des Plattenkörpers befindlichen Heizleitern, die in ihrer Heizleistung so ausgelegt sind, dass eine Aufheizleistung, von bei spielsweise 2000 Watt, und eine Fortkochleistung, von beispielsweise 300 bis 400 Watt, wahlweise ein schaltbar sind, sowie einem in der Plattenmitte an geordneten,
sich an den Kochtopfboden anlegenden Temperaturfühler eines von der grösseren Anheiz- leistung auf die kleinere Fortkochleistung schalten den und die Fortkochleistung steuernden Reglers.
Bei einer solchen temperaturgesteuerten Koch platte ist bekanntlich ein Steuerkreis vorgesehen, der durch die Heizung, den in seiner Temperatur zu steuernden Gegenstand (Kochtopf) und den Tem peraturfühler des Steuersystems gebildet ist. Ein we sentlicher Gesichtspunkt ist hierbei, wie die thermi sche Kopplung zwischen dem Fühler und der Hei zung einerseits und dem ,zu beheizenden Gegenstand anderseits vorgenommen ist.
überwiegt die Kopplung des Fühlers mit der Heizung, so liegt keine echte Temperaturregelung, sondern vorwiegend eine Leistungsregelung vor. Der Temperaturregler schaltet schon auf die kleine Fort kochleistung,- wenn das Kochgut noch lange nicht die gewünschte Temperatur angenommen hat. Die Folge ist, dass die Temperaturkurve sehr langsam ansteigt. Beim Erreichen des Gleichgewichtszustan des treten dann isehr kleine Schaltintervalle auf.
Ist hingegen die Kopplung des Temperaturfüh lers einseitig nach dem zu beheizenden Gegenstand verlegt, so bleibt die hohe Anheizleistung lange Zeit wirksam. Die Temperaturkurve steigt daher steil an, wobei aber ein starkes Überpendeln stattfinden kann und damit grosse Schaltintervalle auftreten. Durch die verhältnismässig kleine Fortkochleistung und in folge der grossen Massen der Kochplatte und des Kochtopfes ergibt sich an dem Fühler nur ein lang sam verlaufendes Temperaturgefälle. Hierdurch ent steht ;selbst bei einwandfrei verlaufendem Kochvor gang für den Beobachtenden zeitweilig der Eindruck, dass der Kochvorgang nicht fortschreite und die Spei sen nicht gar werden.
Gemäss der Erfindung sind ein erster Heizleiter, der die Aufheizleistung bestimmt, und ein zweiter Heizleiter, der für das Fortkochen allein eingeschal tet oder mit dem ersten Heizleiter in Reihe geschaltet ist, derart auf die beheizte Ringzone der Kochplatte verteilt, dass mindestens eine der dem Temperatur fühler benachbarten Heizleiterwindungen dem zwei ten Heizleiter angehört. Hierdurch ist der Fühler zweckmässig mit dem leistungsstarken Heizleiter ver hältnismässig lose gekoppelt.
Das hat zur Folge, dass die Aufheizleistung nicht zu früh abgeschaltet wird. Mit dem Heizleiter für die kleine Fortkochleistung hat der Fühler indessen mit Vorteil eine enge Kopp lung. Daher nimmt der Steuervorgang über die lange Periode des Fortkochens zum Teil den Charakter einer Leistungsregelung an. Die notwendige Energie wird also dem Kochgut in kurzen Zeitintervallen zugeführt. Die gleichmässige Wärmeverteilung über die beheizte Ringzone der Kochplatte ist durch die Führung der Heizleiter weder beim Anheizen noch beim Fortkochen beeinträchtigt.
Mit den beiden in ihrer Heizleistung sehr unter schiedlichen Heizleitern kann die Aufheizleistung von beispielsweise 2000 Watt durch Parallelschalten der beiden Heizleiter erreicht werden, wobei der Regler den leistungsstarken Heizleiter mit beispielsweise 1700 Watt abschaltet und den leistungsschwachen Heizleiter für das Fortkochen eingeschaltet lässt bzw. nach Massgabe des Wärmeeingangs in das Kochgut steuert.
Bevorzugt wird der Steuervorgang so geführt, dass für das Aufheizen der leistungsstarke Heizlei- ter (mit beispielsweise 2000 Watt) allein eingeschaltet ist, der für die Fortkochleistung ausgelegte leistungs schwache Heizleiter (mit 300 bis 400 Watt) also nicht eingeschaltet ist und erst dann zur Wirkung kommt, wenn der leistungsstarke Heizleiter ausge schaltet wird.
Hierdurch ist beim Aufheizen die Kopplung des Temperaturfühlers mit der Heizung besonders lose, weil der näher an dem Tempera turfühler vorbeigehende leistungsschwache Heizleiter überhaupt nicht eingeschaltet ist und somit der Füh ler von der inneren Windung des leistungsstarken Heizleiters durch eine völlig unbeheizte Ringzone getrennt ist. Da der leistungsschwache Heizleiter beim Aufheizen unwirksam ist und also die Kopp lung der Heizung mit dem Fühler nicht beeinflusst, kann er mit einer zusätzlichen inneren Wirkung be liebig nahe an den Fühler herangebracht werden, so dass er in hohem Masse rückkoppelnd wirkt.
Hier durch entsteht ein sehr guter Mischwert zwischen Temperaturregelung und Leistungsregelung.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Beispielen erläutert. Hierbei ist in Radialschnitten von Kochplatten der leistungsstarke Heizleiter mit einem grossen und der leistungsschwache Heizleiter mit einem kleinen Durchmesser dargestellt. Die jeweils eingeschalteten Heizleiter sind durch ausgefüllte Querschnitte ge kennzeichnet.
Es zeigen Fig. 1 einen Radialschnitt einer Kochplatte mit zwei parallel schaltbaren Heizleitern im Einschalt zustand für das Aufheizen, Fig.2 die entsprechende Darstellung bei ein geschalteter Fortkochleistung, Fig.3 das zugehörige Regel-Schaltbild für die drei Schaltstellungen Aus <I>(a),</I> Aufheizen <I>(b)</I> und Fortkochen (c), Fig.4 einen Radialschnitt einer Kochplatte, bei welcher die beiden Heizleiter getrennt einschaltbar sind, im Einschaltzustand für das Aufheizen,
Fig. 5 die entsprechende Darstellung bei einge schalteter Fortkochleistung, Fig.6 das zugehörige Regel-Schaltbild mit den entsprechenden drei Schaltstellungen wie in Fig. 3. Alle Ausführungsbeispiele zeigen Massekochplat- ten üblicher Bauart, bei denen der Kochplattenkör- per 1 an seiner Unterseite spiralförmig verlaufende Rillen aufweist, in denen die beiden Heizleiter in Isoliermaterial eingebettet sind.
Der mit 2 bezeichnete leistungsstarke Heizleiter ist mit einem grösseren Querschnitt dargestellt als der mit 3 bezeichnete leistungsschwache Heizleiter. Die Heizleiter sind in einer Ringzone der Kochplatte um einen an seiner Oberseite eine Muldenvertiefung 4 aufweisenden un- beheizten Mittelteil herum angeordnet. In einem mittleren Durchbruch des Kochplattenkörpers ist ein scheibenförmiger Temperaturfühler 5 des Reglers vorgesehen. Der Temperaturfühler 5 legt sich durch die Kraft einer Feder 6 an den Boden des auf die Kochplatte gestellten Kochtopfes 7 an und ragt in seiner Ruhelage etwas über die Auflageebene der Kochplatte hinaus.
Beim Ausführungsbeispiel Fig. 1 und 2 sind ge mäss dem Schaltbild Fig. 3 die beiden Heizleiter 2 und 3 für das Aufheizen parallel geschaltet (Fig. 1 und Schaltstellung b). Der leistungsstarke Heizlei- ter 2 hat beispielsweise eine Heizleistung von 1700 Watt und der leistungsschwache Heizleiter 3 eine Heizleistung von 300 Watt, so dass eine Aufheiz- leistung von 2000 Watt erzielt wird.
Die Heizleiter sind in den beiden ineinandergreifenden Spiralril- len an der Unterseite des Kochplattenkörpers so an geordnet, dass die innere Windung des leistungs schwachen Heizleiters 3 dem Fühler 5 am nächsten liegt. Hierdurch ist beim Aufheizen die thermische Kopplung des leistungsstarken Heizleiters 2 mit dem Fühler 5 abgeschwächt, weil der Wärmeleitweg von diesem Heizleiter zum Fühler sowohl im Kochplat- tenkörper als auch im Kochtopfboden gross ist.
Der dem Fühler näher liegende leistungsschwache Heiz- leiter 3 erhöht die Gesamtkopplung der Heizung zum Fühler beim Aufheizen nur wenig. Infolge der schwa chen Kopplung von Heizung und Fühler beim Auf heizen bleibt die Aufheizleistung so lange wirksam, bis die gewünschte Kochguttemperatur annähernd erreicht ist.
Für das Fortkochen (Fig. 2) schaltet der Regler den leistungsstarken Heizleiter 2 ab, während der leistungsschwache Heizleiter 3 eingeschaltet bleibt (Schaltstellung c). Da die innere Windung des jetzt allein eingeschalteten leistungsschwachen Heizleiters 3 von dem Fühler einen verhältnismässig kleinen Abstand hat, ist die Gesamtkopplung der Heizung an den Fühler 5 enger. Das Verhältnis der in das Kochgut durch die beheizte Ringzone der Kochplatte unmittelbar eingehenden Wärmemenge zu der über den Fühler in das Kochgut eingehenden Wärme menge ist jetzt erheblich kleiner als beim Aufhei zen. Der Anteil der über den Fühler gehenden Wärmemenge ist also grösser als beim Aufheizen.
Das hat eine starke Verschiebung in Richtung auf eine Leistungsregelung zur Folge. Der Regler schal tet daher in kurzen Zeitintervallen die Fortkoch- leistung und damit den ganzen Heizstrom aus (Schalt stellung a) und ein. Das Verhältnis der Einschaltzeit zur Ausschaltzeit und damit die Grösse der effektiven Fortkochleistung richtet sich nach dem Wärmedurch- gangswiderstand des Kochgutes. Ist der Wärmedurch- gangswiderstand des Kochgutes gering (z.
B. bei dünnflüssigen Speisen), so fliesst mehr Wärme un mittelbar über die Auflagefläche der Kochplatte in das Kochgut, und die zum Fühler abgezweigte Wärmemenge ist gering. In diesem Falle wird die Heizung in grösseren Zeitabständen immer nur kurz zeitig unterbrochen. Gelegentlich kann es sogar, wenn die Fortkochleistung nicht ganz ausreicht, kurzzeitig zum Wiedereinschalten der Anheizleistung kommen. Bei Speisen mit grossem Wärmedurchgangswider- stand (z. B. Dämpfen von Reis) sind umgekehrt die Einschaltzeiten kurz und die Ausschaltzeiten lang.
Beim Ausführungsbeispiel Fig.4 und 5 ist ge mäss Schaltbild Fig. 6 für das Aufheizen der leistungs starke Heizleiter 2 allein eingeschaltet (Fig.4 und Schaltstellung b). Die Heizleistung des Heizleiters 2 ist in diesem Falle höher und beträgt beispielsweise etwa 2000 Watt. Für das Fortkochen schaltet der Regler den leistungsstarken Heizleiter 2 aus und den leistungsschwachen Heizleiter 3 ein (Schaltstellung c). Hierzu hat der Regler einen Umschalter.
Die innere Windung des leistungsschwachen Heizleiters 3 liegt wie beim Ausführungsbeispiel Fig.l und 2 dem Fühler 5 am nächsten. Ausserdem hat der leistungs schwache Heizleiter 3 eine zusätzliche innere Win dung 3a, so dass die innere Windung des leistungs starken Heizleiters 2 von dem Temperaturfühler 5 durch zwei Windungen des leistungsschwachen Heiz- leiters getrennt ist. Die zusätzliche Windung 3a des leistungsschwachen Heizleiters 3 ist besonders nahe an den Temperaturfühler 5 herangelegt und reicht in den normalerweise unbeheizten Mittelteil des Kochplattenkörpers hinein.
Es ist zu ersehen, dass der Wärmefluss von der Windung 3a vorwiegend in den durch die Muldenvertiefung 4 vom Kochtopf boden abgerückten Teil des Kochplattenkörpers geht. Hierdurch ist der Wärmefluss über den Fühler ge steigert. Die Kopplung der Fortkochleistung mit dem Fühler ist also erheblich enger und somit die An näherung an eine reine Leistungsregelung beim Fort kochvorgang noch stärker als bei dem Ausführungs beispiel Fig. 1 und 2.
Trotzdem ist beim Aufheizen die Kopplung des Temperaturfühlers mit der Heizung loser, weil der leistungsschwache Heizleiter ausge schaltet ist und an der Kopplung keinen Anteil hat.