CH423027A - Control device for a mass cooking plate - Google Patents

Control device for a mass cooking plate

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CH423027A
CH423027A CH776562A CH776562A CH423027A CH 423027 A CH423027 A CH 423027A CH 776562 A CH776562 A CH 776562A CH 776562 A CH776562 A CH 776562A CH 423027 A CH423027 A CH 423027A
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CH
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heating
food
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heat
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CH776562A
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Fischer Karl
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Fischer Karl
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0202Switches
    • H05B1/0208Switches actuated by the expansion or evaporation of a gas or liquid

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Description

  

      Regeleinrichtung    für eine     Massekochplatte       Wenn man das Kochgut in einem Kochgefäss  oder den Inhalt einer Bratpfanne aufheizen will, ist  man im     .allgemeinen    bestrebt,     eine    möglichst grosse       Heizleistung,    z. B. 2000 Watt, zu     benutzen,    um die  Temperatursteigerung bis zur erwünschten Tempe  ratur so rasch wie möglich zu erreichen. Zum Fort  kochen benötigt man dann nur noch eine Hellei  stung, die     im        ,allgemeinen    8     Abis   <B>15%</B> der     Anfahr-          leistung    beträgt.  



  In der Küche werden vornehmlich Wasser oder  wasserhaltige Gemische aufgeheizt, die eine Tempe  raturerhöhung über die Siedetemperatur des Wassers  hinaus nicht zulassen, denn, sobald das Wasser ver  dampft, tritt eine Temperaturerhöhung nicht mehr  auf. Hierdurch ist es     schwierig,    einen Dauerzustand  so     einzuregulieren,    dass die Wärmezufuhr sich dem  ausserordentlichen verschiedenen Wärmebedarf der       verschiedenen        Kochgüter    immer selbsttätig     .anpasst.     



  Es ist bekannt, bei elektrischen     Heizrohrkloch-          platten    in :der Mitte einen     in    einer feststehenden  Dose ,geführten scheibenförmigen Fühler eines hy  draulischem Reglers     anzuordnen,    der sich federnd  nachgiebig an den Boden des Kochtopfes anlegt.  Hierbei wird die     Fühlerscheibe    praktisch nur von  der Temperatur des Kochgutes durch Wärmeleitung  über den     Kochtopfboden        beeinflusst.    Die Fühler  scheibe kann     .also    keine höhere Temperatur als das  Kochgut annehmen.

   Da aber bei     wasserhaltigem     Kochgut eine Temperatursteigerung über die Siede  temperatur des Wassers hinaus nicht stattfindet, ist  eine Einregulierung des Dauerzustandes im Wege  einer echten Temperaturregelung nicht möglich. Man  hat das Problem in der Weise zu lösen versucht,       dass    man vor Erreichen :des kritischen Punktes, d. h.  der     am    Regler eingestellten Temperatur durch     S.im-          mern    der     Anfahrleistung,    z. B. unter     Zuhilfenahme     eines vom Betriebsstrom beheizten     Bimetallstreifens,       eine mittlere     Fortkochleistung    einregulierte.

   Die     'Sim-          merung    hat den grossen Nachteil, dass die Dosierung  der Wärmezufuhr in keinem     Zusammenhang        mit    der  Temperatur des Heizelements und dem tatsächlichen  Wärmebedarf des     Kochgutes    steht.  



  Man hat auch bei Anordnung einer sich an den       Kochtopfboden    anlegenden     Fühlerscheibe    eines hy  draulischen     .Reglers    schon vorgeschlagen, beim Er  reichen einer gewünschten Temperatur die     Heiz-          leistung    zu teilen, indem man die Kochplatte mit  zwei Heizrohren ausrüstete und in dem Regler zwei  bei geringfügig     verschiedenen        Fühlertemperaturen    an  sprechende Regelkontakte vorsah,

   wobei der auf die  niedrigere     .Fühlertemperatur    ansprechende Regelkon  takt beiden Heizrohren und der auf die höhere       Fühlertemperatur        ansprechende    Regelkontakt nur  dem einen :Heizrohr zugeordnet ist.  



  Hierbei soll die Tatsache ausgenutzt werden, dass  die Temperatur des nur von dem Kochgut .her     be-          einflussten        Temperaturfühlers,    solange dem Kochgut  viel Wärme zugeführt wird und seine Temperatur  rasch steigt, stark hinter der     Kochgutte:

  mperatur     nacheilt und, wenn nach     Reduzierung    der     Heizlei-          stung    die Temperatur des Kochgutes nur noch     lanb          sam    oder nicht mehr zunimmt, das     Wärmegefälle     vom Kochgut zum Fühler     kleiner    wird, also die       Fühlertemperatur    auf alle Fälle noch     ansteigt.    Die zum  Regeln notwendige Temperatursteigerung am Fühler  vollzieht sich also durch Wärmeleitung über das  Kochgut, und die Zeitdauer bis zum Ansprechen des  zweiten Regelkontaktes hängt davon ab, wie gross der       Wärmedurchgangswiderstand    des Kochgutes ist.

   Hat  das Kochgut, z. B. Reis, einen grossen     Wärmedurch-          gangswiderstand,    so ist die Zeit bis zum Ansprechen  des zweiten Regelkontaktes gross, und es wird dem       Kochbgut    noch lange Wärme     zugeführt.    Bei Kochgut,  das einen     .grossen    Anteil von Feststoffen, d. h. einen      grossen     Wärmedurchgangswiderstand    hat, wird     ,also     das völlige Abschalten der     Heizung    ;stark verzögert  und unerwünscht viel Wasser     verdampft,    so dass ein  Anbrennen     des        .Kochgutes    unvermeidlich ist.

   Ausser  dem ist eine Rohrheizplatte mit zwei     Heizrohren     erheblich teurer -als eine solche mit nur einem Heiz  rohr,     in    welchem man ohne weiteres die gesamte       Heizleistung    von beispielsweise 2000 Watt unter  bringen könnte. Man muss durch die Unterteilung der  Leistung praktisch die doppelte Rohrlänge     vorsehen,     wenn man eine .gute Energieverteilung, besonders bei  der niedrigen Heizleistung, die für die     Regulierung     in Betracht kommt, erreichen     will.     



  Diese Nachteile werden gemäss der Erfindung  dadurch vermieden,     :dass    bei einer Regeleinrichtung  für eine     Massekochplatte,    welche     einen        ungeheizten     Mittelteil und mindestens zwei in einem diesen umge  benden Heizring eingebettete, durch einen Tempe  raturregler geschaltete     Heizleiter    für das Ankochen  und     das        Fortkochen        aufweist,

      in einem Durchbruch  des     ungeheizten    Mittelteiles des Plattenkörpers die  Führungsdose eines sich .an .einen     Kochtopfboden     anzulegen bestimmten scheibenförmigen Temperatur  fühlers eines hydraulischen Reglers mit     Wärmeikon-          takt    eingesetzt isst, und der Regler zwei Regelkon  takte, welche auf verschiedene     Fühlertemperaturen     ansprechen, besitzt,

   von welchen der auf die nied  rigere     Fühlertemperatur    ansprechende     Regelkontakt     dem die zum Ankochen erforderliche grosse     Heiz-          leistung    aufnehmenden     Heizleiter    und der auf die  höhere     Fühlertemperatur    ansprechende Regelkontakt  ,dem die zum     Fortkochen        erforderliche    niedrigere  Heizleistung aufnehmenden Heizleiter zugeordnet  ist.  



  Hierdurch ergibt sich eine     grundlegend    andere  Wirkung als bei der bekannten Anordnung des .am       Kochtopfboden    anliegenden Fühlers in     einer    Heiz  rohrkochplatte. Beispielsweise hat die     Massekoch-          platte    eine relativ hohe Wärmekapazität bzw. kann  mit beliebiger     Wärmekapazität    gebaut werden.

   Es fin  det also nach dem Umschalten von der hohen An  kochleistung auf die niedrige     Fortkochleistung     noch     eine    ausreichende     Wärmezufuhr    zum Kochgut  dadurch statt, dass der ringförmige     Plattenkörper     einen Teil der in ihm gespeicherten Wärmemenge  über den     Kochtopfboden    an das Kochgut weiter  leitet. Die Umschaltung kann also schon bei     einer          Kochguttemperatur        erfolgen,    die noch erheblich un  terhalb der Siedetemperatur des Wasser . liegt, ohne  dass die     Anheizzeit    nennenswert verlängert wird.

   Da  durch,     dass    der     Fühlen    z. B. mit dem ihn rings um  schliessenden Plattenkörper einen     igewlssen    Wärme  kontakt hat,     nimmt    der Fühler eine höhere Tempe  ratur als das Kochgut an. Es wird     .also    auch über  den     Fühler    dem Kochgut Wärme     zugeführt.    Ist der       Wärmedurchgangswiderstand    des Kochgutes     gross    wie  z.

   B. bei Reis mit Milch, so     wird    - infolge eines  Wärmestaues     im        Kochgut    in Bodennähe - der       Wärmefluss    vom     Kochtopfboden    zum Kochgut ver  langsamt. Hierdurch steigt die Temperatur der Koch-    platte an, und es fliesst in     ,erheblichem    Mass     Wärme          von,der    Kochplatte nach     dem    Fühler ab. Die Tempe  ratur des Fühlers steigt somit rasch an, wodurch die       Fortkochleistung    durch den zweiten Regelkontakt  entsprechend rasch abgeschaltet wird.  



       Enthält    der Kochtopf aber nur Wasser, dann  ist der Energietransport von der Kochplatte zum       Kochgut    erheblich. Es fehlt     der    Wärmestau im Was  ser oberhalb des     Kochtopfbodens.    Die Kochplatte  bleibt kühler, und der     Wärmefluss    zum Temperatur  fühler ist nur gering. Die     .Fortkochleistung    bleibt  also eine längere Zeit wirksam.

   Wird nun die Fort  kochleistung so .gewählt, dass sie .etwa dem doppelten  Wert der Verlustleistung des Systems bei Siede  temperatur des Kochguts entspricht, so ist die Ge  währ     gegeben,    dass beim Kochen von Wasser die       Fortkochleistung    ständig wirksam bleibt,     .also    nicht  abgeschaltet     wird,    ohne dass ein übermässiges Sieden  stattfindet.  



  Die     Verlustleistung    des Systems ist z. B.     beb     gleichem     Kochtopfdurchmesser    von der im Koch  topf befindlichen     .Kochgutmen:ge    nur in unbedeuten  dem Mass     abhängig.    Die in das Kochgut eingehende       Verdampfungswärme    zur Aufrechterhaltung des Sie  dens ist im wesentlichen nur von dem Topfdurch  messer und nur in geringem Mass von der Füllung  des Topfes abhängig, denn der zu deckende Verlust  durch Wärmeübergang an die Raumluft ändert sich       .mit    dem Grad der Füllung des Topfes nur wenig.

    Bei in Haushaltherden üblichen Kochplatten mit  einem Durchmesser von 180 .bis 200 mm liegt die  Verlustleistung bei Aufrechterhaltung der Siedetem  peratur des Wassers etwa bei<B>150</B> Watt. Mit     einer     zweimal so grossen Heizleistung, also etwa 300 Watt,  ist bei dünnflüssigem     Kochhaut,    z. B. reinem Wasser,  das dem     Wärmefluss    vom Heizkörper her nur einen  geringeren Widerstand entgegensetzt, mit einem Ab  schalten der     Fortkochleistung    kaum oder selten zu  rechnen, weil der     Wärmefluss    vom Heizkörper .zum  Fühler nur gering ausfällt.  



  Hiernach steht für den kritischen Bereich um  l00  C ein System zur     Verfügung,    das für die Ruf  heizung durch Vorhandensein einer hohen Wärme  kapazität eine sichere Schonstrecke zwischen     Anfahr-          leistung    und     Fortkochleistung    und eine     Aufteilung     von     Anfahrleistung    und     Fortkochleistung        ermöglicht,     innerhalb der die Hausfrau beim Kochen beliebiger  Speisen     keine    Gefahr läuft. Die     Anfahrleistung        wird     voll wirksam.

   Durch .die Eigenart der Koppelung  ,des     Fühlers    .mit dem     ungeheizten    Mittelteil des Plat  tenkörpers -ergibt sich     ein,Dreieekverhältnis    zwischen  dem     Wärmeübergang    Kochplatte / Topf, Kochgut,       Kochplatte    / Fühler     bzw.    Fühler / Topf, Kochgut, das  ermöglicht,     d.ass    die zur Verfügung stehende Fort  kochleistung     sowohl    bei empfindlichem Kochgut .mit  einem grossen Anteil an Feststoffen, als auch beim  einfachen     Wasserkochen        immer    richtig dosiert wird.  



  Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines  in     .der        Zeichnung    dargestellten Beispiels erläutert.       ,Es    zeigen:           Fig.    1 eine     Massekochplatte,    teilweise im Schnitt,       mit    einem sich an den     Kochtopfboden    anlegenden  scheibenförmigen Temperaturfühler und dem Tempe  raturregler,       Fig.    2 ,ein Schema der Schalteinrichtung,       Fig.    3 einen Längsschnitt durch einen in Betracht       kommenden    Temperaturregler,       Fig.    4 eine Draufsicht hierzu bei .abgenommener  Gehäusekappe.  



  Die in     Fig.    1 gezeigte Kochplatte ist eine Masse  kochplattebekannter Bauart, bei     welcher    der Koch  plattenkörper 1 an einer Unterseite in einer     Ring-          zone    Rillen 2 aufweist, in welchen die     Heizleiter    3  in     Isoliermaterial    eingebettet sind. Ein     .Mittelteil    4  der Kochplatte ist uribeheizt.

   Ausserdem ist der     Koch-          plattenkörper    1 in     bekannter    Weise mit einem     über-          fallrand    5 versehen, der als     rinnenförmiger    Blech  pressteil auf den Mantel -des     Kochplattenkörpers    1       aufgepresst    ist.  



  In dem uribeheizten Mittelteil 4 hat der Koch  plattenkörper 1 einen Durchbruch 4', in den eine  zylindrische 'Dose 6 fest eingesetzt, z. B.     eingepresst,     ist     und    daher mit dem Mittelteil 4 Wärmekontakt  hat. Die Dose 6 ist nach unten durch einen Boden 7  ,abgeschlossen und hat oben eine durch einen ein  wärtsgerichteten     Flanschrand    8     eingefasste    Öffnung.

    Im Inneren der Dose ist lose ein scheibenförmiger  Temperaturfühler 10 angeordnet, der :durch die Kraft  ,einer sich an dem Dosenboden 7 abstützenden       Schraubendruckfeder    9 in der Ruhelage gegen den       Flanschrand    8 gehalten wird und hierbei mit seiner  Oberseite     die        Kochplattenebene        geringfügig    überragt.  Beim Aufsetzen eines Kochtopfes :auf die Kochplatte  setzt sich der     Kochtopfboden    zuerst auf den scheiben  förmigen.

   Fühler 10 auf, der gegen die     Kraft    der  Feder 9 nach unten ausweicht und .mit     dem    Koch  topfboden in einem einen guten Wärmekontakt  sichernden     Xraftschluss    bleibt. Der     Temperaturfühler     10     fühlt    also die Temperatur des     Kochtopfbodens     ,ab, die von der Temperatur des Kochgutes ab  hängig ist.  



  Der mit einer     Ausdehnungsflüssigkeit    .gefüllte  scheibenförmige     Temperaturfühler    10 steht über ein       Kapillarrohr    11 mit dem beim Ausführungsbeispiel  als     Membrandose    ausgebildeten Schaltglied eines  Temperaturreglers 12 in Verbindung, .der an Hand  der     ig.    3 und 4 nachstehend beschrieben wird.  Damit der     scheibenförmige    Temperaturfühler 10 in  ,der Dose 6 leicht beweglich ist, ist das     Kapillarrohr     11 innerhalb der Dose in Schleifen .gelegt.  



  Die Kochplatte enthält beim Ausführungsbeispiel  drei Heizleiter<I>X, Y,</I> Z. Die beiden     Heizleiter   <I>X</I>  und Y haben die gleiche Heizleistung von je etwa  850 Watt, und der Heizleiter Z hat eine kleine  Heizleistung von etwa 300 Watt, die als     .Fortkoch-          leistung    in Betracht kommt.     ,Alle    drei     Heizleiter     liegen an den Zuleitungen 15 und 1-6 in Parallel  schaltung. Den drei Heizleitern sind indem Tempe-         raturschalter    12 zwei     Regelkontakte    17 und 18 zu  geordnet. Ferner sind sie durch einen in den Strom  zuleitungen 15 und 16 vorgesehenen Doppelschalter  19, 20 doppelpolig abschaltbar.

   Die beiden Regel  kontakte 17 und 18 sind mit den Heizleitern<I>X, Y,</I>  Z derart     zusammengeschaltet,    dass beim Schliessen  der beiden Kontakte alle drei Heizleiter parallel  geschaltet sind, also eine Heizleistung von etwa 2000  Watt erzielt .ist, und nach     .Ausschalten    des Kontaktes  17 nur der     .Heizleiter    Z mit etwa 300 Watt als  Teilleistung eingeschaltet bleibt. Die beiden Regel  kontakte 17 und 18 schalten in noch zu beschreiben  der Weise bei verschiedenen, etwa 8 bis 13  C aus  einauderliegenden Temperaturen, und zwar     schaltet     der dem leistungsschwachen     Heizleiter    Z zugeordnete  Regelkontakt 18 bei der höheren Temperatur.  



  Hieraus ergibt sich folgende Wirkungsweise. Wird  die Kochplatte durch Schliessen der -Schalter 19 und  20 eingeschaltet, so sind zunächst die beiden Regel  kontakte 17 und 18 geschlossen, gleichgültig, auf  welche Schalttemperatur der     Temperaturregler    ein  gestellt ist. Es wird also in jedem Fall mit der  maximalen     Heizleistung    von beispielsweise 2000 Watt  angekocht. Dann steigt die Temperatur des Koch  gutes rasch an. Ist die eingestellte     Kochguttemperatur     erreicht, so schaltet der Regelkontakt 17 die beiden  leistungsstarken     Heizheiter   <I>X</I> und<I>Y</I> ab, und es bleibt  ,der     leistungsschwache    Heizleiter Z eingeschaltet.  



  Für die weitere     Aufheizung    des     Kochgutes    steht  dann ausser der Heizleistung des Heizleiters Z noch  einige     Zeit    die im     Kochplattenkörper    gespeicherte       Wärme    zur Verfügung, so dass die     Koch;guttempe-          ratur    vorläufig noch     verhältnismässig        rasch    ansteigt.

    Bei aus Wasser oder wasserhaltigen     Gennischen    be  stehendem Kochgut, das eine Temperatursteigerung  über die Siedetemperatur des Wassers hinaus nicht  zulässt, wird der Regler so eingestellt, dass die     Ab-          schaltung    der leistungsstarken     ,Heizleiter   <I>X</I> und<I>Y</I>  durch den Kontakt 17 schon dann erfolgt, wenn die  Siedetemperatur des Wassers im Kochgut noch nicht  erreicht ist.

   Die     .Heizleistung    des     Heizleiters    Z ist       mit    300 Watt so bemessen, dass sie,     wenn    der  Kochtopf nur Wasser .enthält, den     Siedezustand    des       Kochbgutes    sicher     aufrechterhält,    also eine Tempe  ratursteigerung, bei welcher der Kontakt 17 erneut  die     Heizleiter   <I>X</I> und<I>Y</I> .zuschalten     würde,    nicht auf  tritt. Die richtige Einstellung es Temperaturreglers  für solches Kochgut ist am     Einstellkopf    bezeichnet.  



  Da der     Temperaturfühler    10 über seine mit dem  Mittelteil 4 der Kochplatte Wärmekontakt besitzende  Führungsdose 6 auch von der Kochplatte her er  wärmt wird, liegt seine Temperatur höher als die  .des Kochgutes, :so dass auch über den     Fühler    Wärme  in das     Kochgut    eingeht. Die über den Fühler ab  gezweigte Wärmemenge hängt davon ab,     in    welchem  Ausmass von dem     Heizring    über den     Kochtopfboden     Wärme in das Kochgut fliesst.     Setzt    das Kochgut  dem Wärmeeingang nur wenig Widerstand entgegen,  wie z.

   B.     reines    Wasser, so geht der     Wärmefluss    vor-           nehmlich    vom     Heizring    über den     Kochtopfboden        in     das Kochgut, und es     wird    nur wenig     Wärnne    über  den     Fühler        abgezweigt,    die     Fühlertemperatur    steigt       dann.    nur geringfügig über die     Kochguttemperatur          .an.    Die Folge ist,

   dass der     .Heizleiter    Z     im    Dauer  zustand eingeschaltet bleibt oder nur .selten abge  schaltet wird.         ,Setzt    aber das Kochgut dem Wärmeeingang einen       grossen        Widerstand    entgegen, wie z. B. Kochgut mit  einem grossen     Anteil    an Feststoffen, so ist der       Wärmefluss    vom Heizring     zum    Kochgut     gehemmt.     Die     Temperatur    der .Kochplatte steigt und es     fliesst          zwangläufig    viel     Wärme        zum    Fühler ab.

   Die Folge  ist, dass der     \Fühler    rasch eine     Temperatur        annimmt,     bei welcher -der zweite     Regelkontakt    18 den     Heiz-          leiter    Z abschaltet. Nach     entsprechender        Abkühlung     des     Kochplattenkörpers    sinkt die     Fühlertemperatur     wieder so weit ab,     dass    der     Regelkontakt    18 den       Heizleiter    Z wieder zuschaltet.

   Hierbei     [wirkt    sich       wiederum    die     Wärmekapazität    der Messekochplatte       günstig    aus, indem sie eine grosse Schalthäufigkeit  verhindert. Die     mittlere        Fortkochleistung    ist somit  kleiner als :die     Heizleistung    des Heizleiters Z.

   Es  passt sich also die     Wärmezufuhr    beim     Fortkochen     dem     Wärmebedarf,des    Kochgutes     selbsttätig        an.            Mit    Bezug auf     Fig.    3 und 4 wird nachstehend  eine beispielsweise -Ausführungsform eines     geeigneten     Temperaturreglers beschrieben.    Das     Reglergehäusebesteht    .aus einer     Grundplatte     21, und einer auf diese     aufsetzbaren        Gehäusekappe     22.

   In     die        Grundplatte    21 ist eine     Gewindebüchse    23  fest eingesetzt,     z.        B.    eingenietet, in der die Regulier  spindel 24 mit einem Gewinde aufweisenden     dickeren     Endabschnitt 25     schraubbar    ist.

   Auf der     Stirnfläche     des     in    den Gehäuseraum     hineinragenden        Spindel-          abschnittes    25 stützt sich eine     Memibrandose    26  mit     einem        .zentralen    'Bodenansatz 27 ab, der     zum          Zentrieren    der     Membrandose    einen sich in einer       axialen    Bohrung der Regulierspindel     führenden        Zap-          fenfortsatz    28 hat.

   Die     Mem#brandose    26 bildet mit  dem in ihren Bodenansatz 27     eingelöteten,    leicht  biegbaren     Kapillarrohr    11 und der an dessen freiem  Ende angelöteten     Fühlerscheibe    10, das mit einer       Ausdehnungsflüssigkeit        gefüllte        Drucksystem.    Das       Kapillarrohr    11 ist     in;

          Spiralwindungen    um den Bo  denansatz 27 der     Membrandose    26     herumgeführt     und über     eine        nicht        dargestellte,    :auf der     Cmundplatde     21 vorgesehene     Klemme    durch eine     Ausnehmung     ,der Gehäusekappe 22 nach     aussen:    herausgeführt.  



  Die     Drehbewegung    der Regulierspindel 24 ist in  nicht dargestellter Weise auf nicht     ganz    eine Um  drehung, z. B. 270     Winkelgrade,        begrenzt.        Seitlich     .der     Membrandose    26 ist auf der     Grundplatte    21  ,das aus     einem        Isolierwerkstoff        bestehende    Gehäuse  29 eines     Schnappschalters    befestigt.

   Der     Schnapp-          schalter    hat     zwei    an sichbekannte und keiner     näheren     Beschreibung     bedürfende        Schnappschaltersysteme    30  mit je einem beweglichen     Schaltkontakt    31 und     einem       feststehenden Gegenkontakt 32. Die beiden Schnapp  systeme entsprechen den     Regelkontakten    17 und 18  in     Fig.    2. Von den beiden     Kontaktmitteln    jedes       Schnappschaltersystems    sind     Anschlussfahnen    3.3 und  34 nach aussen herausgeführt.

   Zur Betätigung jedes  Schnappsystems ist ein     Druckstift    35 auf der von  der     Grundplatte    21 abgekehrten Seite des     Gehäuses     29 herausgeführt. Auf dieser Gehäuseseite ist     zur     Übertragung der     Steuerbewegung    der     Membrane    .auf  ,die beiden Druckstifte 35 der     Schnappsysteme    30       ein        zweiarmiger    Hebel 36     angeordnet,

      der um eine  gehäusefeste Achse 37     schwenkbar    ist und mit seinem  einen Hebelarm über die Mitte der     Membran        und     mit     seinem    anderen     Hebelarm    über die beiden Druck  stifte 3,5 greift. In dem über die .Membran greifenden  Hebelarm ist eine     Justierschraube    38 .gelagert,     @die     .gegen eine in der Mitte der Membran vorgesehene  Druckscheibe 39     schraubbar    und     durch,eine    Öffnung  40 der     Gehäusekappe    22 mit einem Schraubenzieher       zurBedienung    zugänglich ist.

   Der über das Schalter  gehäuse 29 greifende Hebelarm steht     unter    der Kraft  von die     Druckstifte    35 umgebenden Schraubendruck  federn 41, durch die der andere Hebelarm mit der       Justierschraube    38 mit der Membran in     Kraftschluss     gehalten wird. Der schalterseitige Arm des über  tragungshebels wirkt gleichzeitig auf die beiden  Druckstifte 35 und besitzt für jedes Schnappsystem  -eine     Justierschraube    42.

   Die beiden     Justierschrauben     42 sind in der gleichen Weise wie die     membran-          seitige        Justierschraube    38 von der der Grundplatte  abgekehrten Seite .her d     urch    Löcher 43 der Gehäuse  kappe 22     bedienbar.    Sie dienen dazu,     entweder    ein  gleichzeitiges oder, wie es im Rahmen der Erfindung       in    Betracht kommt, ein     um    eine     bestimmte    Tempe  raturdifferenz von z.

   B. 8 bis 13  C     versetztes        Aus-          und    Einschalten der beiden Schnappsysteme zu er  zwingen. Die     Justierschraube    38 über der Membran  dient der     gemeinsamen    Nachstellung.

      In strichpunktierten Linien ist vor der Grund  platte in     Fig.    3 ein von der     Regulierspindel    24     durch-          setzter        Blockschalter    45     angedeutet,    der den Doppel  schalter 19, 20     (Fig.    2) enthält, welcher beim Her  ausdrehen     der        Regulierspindel    aus der Nullstellung       geschlossen        wird.  



      Control device for a mass cooking plate If you want to heat the food in a cooking vessel or the contents of a frying pan, you generally strive to achieve the greatest possible heat output, e.g. B. 2000 watts, to use the temperature increase to the desired tempe temperature as quickly as possible. To continue cooking you then only need a power level that is generally 8 to 15% of the starting power.



  In the kitchen, mainly water or water-containing mixtures are heated that do not allow a tempe rature increase above the boiling temperature of the water, because as soon as the water evaporates, the temperature no longer increases. This makes it difficult to regulate a permanent state in such a way that the heat supply always adapts automatically to the extraordinary different heat requirements of the various items to be cooked.



  It is known to arrange a disk-shaped sensor of a hy draulic controller, which is guided in a stationary box, in the middle of electrical heating tube kloch- plates and which rests resiliently against the bottom of the saucepan. In this case, the sensor disk is practically only influenced by the temperature of the food through heat conduction through the bottom of the saucepan. The sensor disk can therefore not reach a higher temperature than the food.

   However, since the water-containing food does not increase in temperature above the boiling temperature of the water, it is not possible to regulate the permanent state by means of a real temperature control. The attempt has been made to solve the problem in such a way that before reaching: the critical point, i. H. the temperature set on the controller by increasing the starting power, e.g. B. with the help of a bimetallic strip heated by the operating current, adjusted an average continued cooking power.

   The simmering has the major disadvantage that the dosage of the heat supply is not related to the temperature of the heating element and the actual heat demand of the food.



  It has also been proposed to arrange a sensor disk of a hydraulic controller that rests against the bottom of the saucepan to divide the heating power when a desired temperature is reached by equipping the hotplate with two heating tubes and two in the controller at slightly different sensor temperatures intended for speaking regular contacts,

   The control contact that responds to the lower sensor temperature is assigned to both heating pipes and the control contact that reacts to the higher sensor temperature is assigned to only one: the heating pipe.



  The aim here is to make use of the fact that the temperature of the temperature sensor, which is only influenced by the food, is well behind the food as long as a lot of heat is supplied to the food and its temperature rises rapidly:

  The temperature lags behind and if, after reducing the heating power, the temperature of the food only increases slowly or no longer increases, the heat gradient from the food to the probe becomes smaller, i.e. the probe temperature definitely rises. The temperature increase at the sensor that is necessary for control is therefore carried out through heat conduction via the food, and the time until the second control contact responds depends on how great the heat transfer resistance of the food is.

   Does the food, z. If, for example, rice has a large heat transfer resistance, the time until the second control contact responds is long, and heat is supplied to the food for a long time. For food that has a large proportion of solids, i. H. Has a high heat transfer resistance, i.e. the complete shutdown of the heating; is greatly delayed and an undesirable amount of water evaporates, so that burning of the food is inevitable.

   In addition, a tubular heating plate with two heating tubes is considerably more expensive than one with only one heating tube, in which one could easily accommodate the entire heating power of, for example, 2000 watts. By subdividing the power, you have to provide practically twice the pipe length if you want to achieve good energy distribution, especially with the low heating power that comes into consideration for the regulation.



  These disadvantages are avoided according to the invention in that, in a control device for a mass cooking plate, which has an unheated central part and at least two heating conductors for parboiling and continued cooking, which are embedded in a heating ring surrounding it and switched by a temperature controller,

      In an opening in the unheated middle part of the plate body, the guide box of a disk-shaped temperature sensor of a hydraulic controller with heat contact which is intended to be placed on the bottom of a saucepan is inserted, and the controller has two control contacts that respond to different sensor temperatures,

   of which the control contact that responds to the lower sensor temperature is assigned to the heating conductor that absorbs the high heat output required for parboiling and the control contact that reacts to the higher sensor temperature and to which the heating conductor that absorbs the lower heating output required for continued boiling.



  This results in a fundamentally different effect than in the known arrangement of the .am cooking pot bottom adjacent sensor in a heating tube hotplate. For example, the mass cooking plate has a relatively high heat capacity or can be built with any heat capacity.

   After switching from the high boiling power to the low continued cooking power, sufficient heat is still supplied to the food because the ring-shaped plate body transfers part of the heat stored in it to the food via the bottom of the saucepan. The switchover can take place at a food temperature that is still considerably below the boiling point of the water. without the heating-up time being significantly extended.

   Because by that of feeling z. B. has an igewlssen heat contact with the plate body closing around it, the sensor assumes a higher temperature than the food to be cooked. Heat is also supplied to the food via the sensor. If the heat transfer resistance of the food is large, such as

   B. in rice with milk, so - as a result of heat build-up in the food near the bottom - the heat flow from the bottom of the saucepan to the food is slowed ver. This increases the temperature of the hotplate, and a considerable amount of heat flows away from the hotplate to the sensor. The temperature of the sensor rises rapidly, which means that the continued cooking power is switched off quickly by the second control contact.



       However, if the saucepan only contains water, then the energy transport from the hotplate to the food is considerable. There is no heat build-up in the water above the bottom of the saucepan. The hotplate stays cooler and the heat flow to the temperature sensor is low. The continuation of cooking remains effective for a longer period of time.

   If the continued boiling power is selected so that it corresponds to about twice the power loss of the system at the boiling point of the food, the guarantee is given that the continued boiling power remains effective when water is boiled, so it is not switched off without excessive boiling.



  The power loss of the system is z. B. beb the same saucepan diameter of that in the saucepan .Kochgutmen: ge only insignificantly dependent on the degree. The heat of evaporation going into the food to maintain you dens is essentially only dependent on the pot diameter and only to a small extent on the filling of the pot, because the loss to be covered by heat transfer to the room air changes .with the degree of filling of the Pot only a little.

    In the case of hot plates with a diameter of 180 to 200 mm, which are common in household stoves, the power loss when the boiling temperature of the water is maintained is around <B> 150 </B> watts. With twice as much heating power, i.e. about 300 watts, with thin boiling skin, e.g. B. pure water, which opposes the heat flow from the radiator only a lower resistance, with a turn off the continued boiling power hardly or rarely to be expected because the heat flow from the radiator .zum sensor is only low.



  According to this, a system is available for the critical range around 100 C, which allows a safe distance between start-up power and continued cooking power and a division of start-up power and continued cooking power, within which the housewife can cook as desired, for the call heating due to the presence of a high heat capacity Food is not at risk. The start-up performance is fully effective.

   Due to the peculiarity of the coupling, of the sensor with the unheated middle part of the plate body, there is a triangular relationship between the heat transfer hotplate / pot, food, hotplate / feeler or probe / pot, cooked food that enables, i.e. that the available continued boiling capacity, both for sensitive food, with a large proportion of solids, and for simple water boiling.



  The invention is explained below using an example shown in the drawing. 1 shows a mass cooking plate, partially in section, with a disc-shaped temperature sensor resting on the base of the saucepan and the temperature controller, FIG. 2, a diagram of the switching device, FIG. 3 a longitudinal section through a temperature controller under consideration, FIG 4 a plan view of this with the housing cap removed.



  The hotplate shown in FIG. 1 is a mass of known hotplate design in which the hotplate body 1 has grooves 2 on an underside in an annular zone, in which the heating conductors 3 are embedded in insulating material. A middle part 4 of the hotplate is heated.

   In addition, the hotplate body 1 is provided in a known manner with an overhang 5, which is pressed onto the casing of the hotplate body 1 as a channel-shaped sheet metal pressing part.



  In the uribeheizten middle part 4 of the cooking plate body 1 has an opening 4 'into which a cylindrical' can 6 firmly inserted, for. B. is pressed in and therefore has thermal contact with the central part 4. The can 6 is closed at the bottom by a base 7 and has an opening bordered by a flange 8 facing downwards.

    Inside the can, a disc-shaped temperature sensor 10 is loosely arranged, which: by the force of a helical compression spring 9 supported on the can bottom 7, is held in the rest position against the flange edge 8 and its upper side slightly protrudes over the hob plane. When placing a saucepan: on the hotplate, the base of the saucepan first sits on the disc-shaped one.

   Sensor 10, which evades downwards against the force of the spring 9 and remains in a positive connection with the bottom of the cooking pot, which ensures good thermal contact. The temperature sensor 10 thus senses the temperature of the saucepan bottom, which is dependent on the temperature of the food.



  The disk-shaped temperature sensor 10, which is filled with an expansion liquid, is connected via a capillary tube 11 to the switching element of a temperature regulator 12, which is designed as a diaphragm box in the exemplary embodiment. 3 and 4 will be described below. So that the disc-shaped temperature sensor 10 is easily movable in the can 6, the capillary tube 11 is in loops inside the can.



  In the exemplary embodiment, the hotplate contains three heating conductors <I> X, Y, </I> Z. The two heating conductors <I> X </I> and Y have the same heating power of approximately 850 watts each, and heating conductor Z has a small one Heating output of around 300 watts, which can be considered as .fort cooking output. , All three heating conductors are connected in parallel to leads 15 and 1-6. In the temperature switch 12, two control contacts 17 and 18 are assigned to the three heating conductors. Furthermore, they can be switched off by a double switch 19, 20 provided in the power supply lines 15 and 16.

   The two control contacts 17 and 18 are connected to the heating conductors <I> X, Y, </I> Z in such a way that when the two contacts are closed, all three heating conductors are connected in parallel, i.e. a heating output of about 2000 watts is achieved, and after switching off the contact 17 only the heating conductor Z remains switched on with about 300 watts as partial power. The two control contacts 17 and 18 switch in the manner still to be described at different temperatures, approximately 8 to 13 C, namely the control contact 18 associated with the low-power heating conductor Z switches at the higher temperature.



  This results in the following mode of action. If the hotplate is switched on by closing the switch 19 and 20, the two control contacts 17 and 18 are initially closed, regardless of which switching temperature the temperature controller is set to. So it is always cooked with the maximum heating power of, for example, 2000 watts. Then the temperature of the food rises rapidly. If the set food temperature is reached, the control contact 17 switches off the two powerful heaters <I> X </I> and <I> Y </I>, and the low-power heating conductor Z remains switched on.



  In addition to the heating power of the heating conductor Z, the heat stored in the hotplate body is still available for some time for further heating of the food, so that the food temperature for the time being rises relatively quickly.

    In the case of food made from water or water-containing niches that do not allow the temperature to rise above the boiling point of the water, the controller is set in such a way that the high-performance heating elements <I> X </I> and <I> Y </I> takes place through the contact 17 when the boiling temperature of the water in the food has not yet been reached.

   The heating output of the heating conductor Z is measured at 300 watts so that, if the saucepan only contains water, it safely maintains the boiling state of the food, i.e. an increase in temperature at which the contact 17 again removes the heating conductor <I> X </ I> and <I> Y </I>. Switch would not occur. The correct setting of the temperature controller for such food is marked on the setting head.



  Since the temperature sensor 10 is also warmed from the hotplate via its guide box 6, which has thermal contact with the central part 4 of the hotplate, its temperature is higher than that of the food, so that heat is also passed into the food via the sensor. The amount of heat branched off via the sensor depends on the extent to which heat flows into the food from the heating ring via the saucepan base. If the food to be cooked offers little resistance to the heat input, e.g.

   If, for example, pure water is used, the heat flow mainly goes from the heating ring via the base of the saucepan into the food, and only a little heat is diverted via the sensor, the sensor temperature then rises. only slightly above the food temperature. The result is,

   that the .heating conductor Z remains switched on permanently or is only. seldom switched off. But if the food to be cooked opposes a great resistance to the heat input, such as B. Food with a large proportion of solids, the heat flow from the heating ring to the food is inhibited. The temperature of the hotplate rises and a lot of heat inevitably flows to the sensor.

   The result is that the sensor quickly assumes a temperature at which the second control contact 18 switches off the heating conductor Z. After the hotplate body has cooled down accordingly, the sensor temperature drops again so far that the control contact 18 switches the heating conductor Z on again.

   In turn, the heat capacity of the exhibition hotplate has a favorable effect by preventing high switching frequency. The mean continued cooking output is therefore less than: the heating output of the heating conductor Z.

   The heat supply adapts automatically to the heat demand of the food when it continues to cook. With reference to FIGS. 3 and 4, an exemplary embodiment of a suitable temperature controller is described below. The controller housing consists of a base plate 21 and a housing cap 22 that can be placed on it.

   In the base plate 21, a threaded bushing 23 is firmly inserted, for. B. riveted, in which the regulating spindle 24 with a thread having thicker end portion 25 can be screwed.

   On the end face of the spindle section 25 protruding into the housing space, a membrane can 26 is supported with a "central" bottom extension 27, which has a pin extension 28 leading into an axial bore of the regulating spindle for centering the membrane can.

   The membrane socket 26, together with the easily bendable capillary tube 11 soldered into its base 27 and the sensor disk 10 soldered to its free end, forms the pressure system filled with an expansion liquid. The capillary tube 11 is in;

          Spiral windings led around the Bo denansatz 27 of the diaphragm box 26 and a not shown,: on the Cmundplatde 21 provided clamp through a recess, the housing cap 22 to the outside: led out.



  The rotational movement of the regulating spindle 24 is in a manner not shown on not quite an order of rotation, for. B. 270 degrees, limited. The diaphragm box 26 is attached to the base plate 21, which consists of an insulating material housing 29 of a snap switch.

   The snap switch has two snap switch systems 30, which are known per se and do not require any further description, each with a movable switching contact 31 and a fixed counter contact 32. The two snap systems correspond to the control contacts 17 and 18 in FIG. 2. The two contact means of each snap switch system are terminal lugs 3.3 and 34 led out to the outside.

   To operate each snap system, a pressure pin 35 is led out on the side of the housing 29 facing away from the base plate 21. On this side of the housing, a two-armed lever 36 is arranged to transmit the control movement of the membrane .auf, the two pressure pins 35 of the snap systems 30,

      which is pivotable about a fixed axis 37 and with its one lever arm over the center of the membrane and with its other lever arm over the two pressure pins 3.5 engages. In the lever arm reaching over the membrane there is an adjusting screw 38 which can be screwed against a pressure disk 39 provided in the middle of the membrane and is accessible for operation with a screwdriver through an opening 40 of the housing cap 22.

   The lever arm reaching over the switch housing 29 is under the force of the pressure pins 35 surrounding screw pressure springs 41, by means of which the other lever arm with the adjusting screw 38 is held in frictional connection with the membrane. The arm of the transfer lever on the switch side acts simultaneously on the two pressure pins 35 and has an adjusting screw 42 for each snap system.

   The two adjusting screws 42 can be operated in the same way as the diaphragm-side adjusting screw 38 from the side facing away from the base plate through holes 43 in the housing cap 22. They serve either a simultaneous or, as it comes into consideration within the scope of the invention, a temperature difference of a certain temperature of z.

   B. 8 to 13 C offset switching the two snap systems to force it. The adjusting screw 38 above the membrane is used for joint readjustment.

      In dashed lines in front of the base plate in FIG. 3, a block switch 45 penetrated by the regulating spindle 24 is indicated, which contains the double switch 19, 20 (FIG. 2), which is closed when the regulating spindle is turned out of the zero position.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Regeleinrichtung für eine Messekochplatte, welche ,einen unbeheizten Mittelteil und mindestens zwei in einem diesen umgebenden Heizring eingebettete durch einen Temperaturregler geschaltete Heizleiter für das Ankochen und das Fortkochen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Durchbruch ,(4') des umbeheizten Mittelteiles (4) des Platten körpers (1) dieFührungsdose (6) eines sich .an einen Kochtopfboden anzulegen bestimmten, PATENT CLAIM Control device for a trade fair hotplate, which has an unheated middle part and at least two heating conductors, which are embedded in a heating ring surrounding this, and switched by a temperature controller for parboiling and continued cooking, characterized in that in an opening (4 ') of the heated middle part (4 ) of the plate body (1) the guide box (6) of a certain to be placed on a saucepan base, scheibenför migen Temperaturfühlers (10) eines hydraulischen Reglers mit Wärmekontakt eingesetzt ist, und dass der Regler zwei Regelkontakte (17 und 18), welche auf verschiedene Fühlertemperaturenansprechen, be- sitzt, von welchen Kontakten der auf die niedrigere Fühlertemperatur ansprechende Regelkontakt (17) disk-shaped temperature sensor (10) of a hydraulic controller with thermal contact is used, and that the controller has two control contacts (17 and 18), which respond to different sensor temperatures, of which contacts the control contact (17) responding to the lower sensor temperature denn die zum Ankochen erforderliche grosse Heiz leistung aufnehmenden Heizleiter @(X, Y) und der auf :die höhere Fühlertemperaturansprechende Regel- kontakt l(1,8) dem die zum Fortkochen erforderliche niedrigere Heizleistung aufnehmenden Heizleiter (Z) zugeordnet ist. because the heating conductor @ (X, Y) that absorbs the high heating power required for parboiling and the control contact l (1.8) that responds to the higher sensor temperature is assigned to the heating conductor (Z) that absorbs the lower heating power required for continued cooking.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2058512A1 (en) * 1970-11-27 1972-06-08 Ego Elektro Blanc & Fischer Controller for an electric heater, in particular an electric hotplate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2058512A1 (en) * 1970-11-27 1972-06-08 Ego Elektro Blanc & Fischer Controller for an electric heater, in particular an electric hotplate

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