DE1008423B

DE1008423B - Fuer die stufenlose Regulierung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeraete, insbesondere Kochplatten, bestimmter Bimetall-Energieregler

Info

Publication number: DE1008423B
Application number: DEST10994A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Drubig
Original assignee: Stotz Kontakt GmbH
Current assignee: Stotz Kontakt GmbH
Priority date: 1956-03-22
Filing date: 1956-03-22
Publication date: 1957-05-16
Also published as: CH346952A

Description

Bei Bimetall-Energiereglern für elektrische Heizgeräte, insbesondere Kochplatten, wird die Einstellung des Energiereglers für die den Heizgeräten zugeführte Wärmeenergie in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Ein- und Ausschaltzeit des Regelkontaktes stufenlos reguliert. In der Regel sind bei derartigen Energiereglern ein beheiztes Arbeitsbimetall und ein den Einfluß der Umgebungstemperatur ausgleichendes Kompensationsbimetall vorgesehen. Diese beiden Bimetalle sind bei den meisten bekannten Ausführungen mit ihrem einen Ende an einem Drehteil befestigt, während das andere Ende des einen Bimetalls mit einer Einstellvorrichtung und das andere Ende des anderen Bimetalls mit einem Schnappfederschalter derart zusammenarbeitet, daß dieser von der Bimetalleinheit in dem Ein- und Ausschaltverhältnis entsprechenden Zeitintervallen geöffnet bzw. geschlossen wird, wodurch eine stufenlose Regulierung der Energieaufnahme des elektrischen Heizgerätes erreicht wird.

Die Erfindung bezieht sich auf einen für die stufenlose Regulierung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeräte, insbesondere für Kochplatten, bestimmten Energieregler, dessen Bimetallanordnung zwei an einem schwenkbar gelagerten Drehorgan befestigte Bimetalle, und zwar ein Arbeits- und ein Kompensationsbimetall aufweist sowie von einem von einer Einstellvorrichtung beeinflußten Einstellhebel verstellt wird und einen Schnappschalter steuert. Sie mach* sich insbesondere zur Aufgabe, bei einem derartigen Energieregler die Herstellung, Eichung und Montage zu vereinfachen, die Arbeitsgenauigkeit zu erhöhen und mit einem Minimum an Bauteilen auszukommen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Einstellhebel, das beheizte Arbeitsbimetall und das Kompensationsbimetall an je einer von drei Auflageflächen des Drehorgans befestigt sind und ein auf den Schnappschalter einwirkender Schalthebel an seinem verbreiterten Ende mit den freien Enden der beiden Bimetalle gelenkig verbunden ist und sich mit seinem anderen schmalen Ende an dem Drehorgan abstützt. Zweckmäßigerweise ist hierbei die den Einstellhebel tragende Auf lagefläche des Drehorgans zwischen den beiden die Bimetalle tragenden Auflageflächen und diesen gegenüber erhöht angeordnet. Der Einstellhebel und das Drehorgan können aus einem einzigen, beispielsweise auf stanztechnischem Weg hergestellten Konstruktionsteil bestehen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Schalthebel an seinem verbreiterten Ende in Bohrungen der beiden Bimetalle gelagerte Zapfen auf. Das sich an dem Drehorgan abstützende Ende des Schalthebels kann in vorteilhafter Weise einen Für die stufenlose Regulierung

der Energieaufnahme elektrischer

Heizgeräte, insbesondere Kochplatten,

bestimmter Bimetall-Energieregler

Anmelder:

Stotz-Kontakt G.m.b.H.,
Mannheim-Neckarau

Dipl.-Ing. Horst Drubig, Heidelberg-Pfaffengrund,
ist als Erfinder genannt worden

schmalen in einem Schlitz des Drehorgans geführten Lappen aufweisen und von einer sich an dem Einstellhebel abstützenden., einen Überdrückungsschutz bewirkenden Druckfeder gegen die Achse des Drehorgans gedrückt werden. Der Schalthebel kann auch aus zwei sich überlappenden Gelenkteilen bestehen, die von einer Blattfeder zusammengehalten sowie durch Bohrungen und durch in diese eingreifende Lappen gelenkig miteinander verbunden sind, wobei das an dem Drehorgan befindliche schmale Ende des Schalthebels Lappen aufweist, die sich an der Drehorganachse abstützen.

Um ein übermäßiges Verkanten des Schalthebels in der Arbeitsstellung zu verhindern, sind die beiden Bimetalle schräg zueinander angeordnet, was dadurch erreicht werden kann, daß entweder die Auflageflächen des Drehorgans für die beiden Bimetalle schräg zueinander stehen oder in verschiedenen Höhen angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bilden sowohl die Bimetall-, die Regelgliedanordnung, der Schnappfederschalter und die auf einer Welle angeordneten, die Schaltung der Stromkreise bewirkenden Nockenscheiben eine Reglerbaueinheit, als auch die mit den Nockenscheiben zusammenwirkenden Kontaktfedern,, die Anschlußfahnen und die Netzsowie Heizleiter- und Signalschalter-Anschlußklemmen eine Anschlußbaueinheit, wobei beide Baueinheiten miteinander verschraubt werden. Die Reglerbaueinheit kann einen die zugeordneten Elemente tragenden U-förmigen Trägerteil und die Anschlußbaueinheit einen die zugeordneten Elemente tragenden, an den Schenkeln des U-förmigen Trägerteiles mittels Verschraubung befestigten Isoliersockel aufweisen.

709 509/331

Die Abb. 1 bis 10 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Hierbei ist in je einer schaubildlichen Ansicht in

Abb. 1 die Sockelanschlußbaueinheit und in

Abb. 2 die Reglerbaueinheit eines Energiereglers dargestellt;

Abb. 3 zeigt in einer Ansicht den aus den beiden Baueinheiten zusammengesetzten Energieregler; aus

Abb. 4 bis 10 gehen Einzelteile des Energiereglers hervor.

Wie aus den Abb. 1 und 2 ersichtlich ist, setzt sich der Energieregler aus einem Anschlußbauteil (Abb. 1) und einem Reglerbauteil (Abb. 2) zusammen.

Der Anschlußbauteil enthält einen Sockel 1, Kontaktfedern 2, Anschlußfahnen 3 bis 6, Netzklemmen 7 (Abb. 3), Heizleiterklemmen 8, Signalschalterklemmen 9 und die Kontaktfedern 2 voneinander elektrisch isolierende Rippen 11.

Die in Abb. 2 dargestellte Reglerbaueinheit weist Lappen 58 des an der Isolierplatte 59 befestigten Trägers 25 ab. Die Schnappfeder 35 trägt einen Kontakt 60, der mit einem an der Anschlußfahne 6 befestigten Gegenkontakt 61 zusammenarbeitet (Abb. 1 und 3).

Zweckmäßigerweise sind die beiden Bimetalle 20,21 schräg zueinander gestellt, wodurch ein übermäßiges Verkanten des Schalthebels 36 verhindert wird. Die Zapfen 33, 34 des Schalthebels 36 liegen dann in der

ίο Arbeitsstellung durch ihre entgegengesetzten Bewegungen beim Ausschlag des Bimetalls 20 ungefähr in einer Ebene. Die Schrägstellung der beiden Bimetalle 20, 21 kann dadurch erreicht werden, daß entweder die Auflageflächen 27, 28 des Drehorgans 22 schräg zueinander stehen oder in verschiedenen Höhen • angeordnet sind (Abb. 7).

Für die· Verbindung der beiden Baueinheiten wird der Sockel (Abb. 1) zwischen die beiden Schenkel 13, 14 des U-förmigen Befestigungsorgans 12 der Regel-

g g

einen U-förmigen Befestigungsbügel 12 mit Schenkeln 20 baueinheit eingesetzt, wobei die Stege 54 der Schenkel h d Nk 1

13, 14 auf, zwischen denen eine Nockenwelle 15 gelagert ist, die die für die Betätigung eines Netz-, Überbrückungsschalters, Signalschalters u. dgl. dienenden Nockenscheiben 16, eine weitere Kurvenscheibe 17 und 13 und 14 sich gegen die Anschlagrippen 55 (Abb. 1) des Sockels legen. Daraufhin wird ein Befestigungsschraubbolzen 65 (Abb. 3) durch die Bohrungen 57, 58 der Schenkel 13, 14 des Befestigungsteiles 12 gesteckt, der sich in die Rille 64 des Sockels 1 legt und angezogen wird, wobei eine einwandfreie und feste Verbindung zwischen den beiden Bauteilen erreicht wird. Die Anschluß fahnen 3, 4, 5 der Sockelbaueinheit werden mit den zugehörigen Anschlüssen der Regler

eine Rastenscheibe 18 trägt.

Die Bimetallanordnung enthält das mit einer Heizwicklung 19 versehene Arbeitsbimetall 20 und das zur Kompensation der Umgebungstemperatur dienende Kompensationsbimetall 21. Die Befestigung der beiden

Bimetalle 20. 21 erfolgt an einem Drehorgan 22, das 30 baueinheit verbunden. Die gekröpfte Anschlußfahne 6 an den rechtwinklig umgebogenen Lappen 23, 24 eines ist an ihrem Ende mit einem Kontakt 61 versehen, der

mit einem Kontakt 60 der Schnappfeder 35 zusammenarbeitet.

Gegen die auf der Nockenwelle 15 sitzende Rasten

g gg pp

Trägers 25 gelagert ist und bei den Ausführungsbeispielen mit einem Einstellhebel 26 aus einem Stück gestanzt und in der aus den Abbildungen ersichtlichen

Weise gebogen ist. Dieses Drehorgan 22 weist weiter- 35 scheibe 18 drückt, wie aus Abb. 10 ersichtlich ist, eine

b ö

hin zwei zwischen dem Einstellhebel 26 liegende Auflageflächen 27, 28 für die durch Verschraubung. Schweißung oder Nietung erfolgende Befestigung der beiden Bimetalle 20, 21 auf.

Die freien Enden 29, 30 der beiden Bimetalle 20, 21 sind rechtwinklig umgebogen und mit je einer Bohrung 31 bzw. 32 versehen, in die je ein Zapfen 33 bzw. 34 des verbreiterten Endes eines auf den Schnappfederschalter 35 einwirkenden Schalthebels 36 ein-Rolle 49 mit einer Rille, in die die öse 50 einer Schenkelfeder 51 eingreift, die auf den Bolzen 52 geschoben ist und mit ihrem freien Ende 53 an einem Bolzen 54 anliegt.

Für die Einstellung des elektrischen Heizgerätes, beispielsweise einer elektrischen Kochplatte, auf einen gewünschten Wärmewert wird die Nockenschalterachse 15 und damit die mit dem Einstellhebel 26 zusammenarbeitende Kurvenscheibe 17 mittels eines

greift. Das andere schmale Ende des Schalthebels 36 45 nicht in der Zeichnung dargestellten Schaltknopfes in

stützt sich an dem Drehorgan 22 ab (Abb. 6). Nach den Abb. 5 bis 7 weist dieses Ende des Schalthebels 36 einen Lappen 37 auf, der in einem Schlitz 38 des Drehorgans 22 geführt ist. Eine Feder 39 stützt den eine diesem Wärmewert entsprechende Stellung gebracht. Der Schalthebel 36 der um die Achse 40 verschwenkbaren Regleremheit 20, 21, 26, 36 ruht hierbei auf dem Lappen 63 des geschlossenen Schnappfeder-

Schalthebel 36 gegen die Achse 40 ab und dient zum 50 schalters 35 ohne Druck auf. Das dann von der Heiz-

Überdrückungsschutz der ausgelenkten Bimetalle 20, 21 einerseits und des Schnappfederschalters 35 andererseits.

Eine weitere Ausführung des Schalthebels geht aus wicklung 19 erwärmte Arbeitsbimetall 20 wird sich nunmehr nach abwärts verbiegen. Dieser Abwärtsbewegung wirkt das Kompensationsbimetall 21 in dem Sinne entgegen, daß eine Kompensation der Um-

den Abb. 8 und 9 hervor, nach denen der Schalthebel 55 gebungstemperatur erreicht wird. Durch die Verich überlappenden Gelenkteilen 41, 42 be- biegung des Arbeitsbimetalls 20 nach abwärts wird

da der Schalthebel 36 ohne Druck auf dem

aus zwei

steht, die von einer als Überdrückungsschutz dienenden Blattfeder 43 zusammengehalten werden. Die Enden der Gelenkteile 41, 42 weisen ferner um-

nun. da der Schalthebel 36 ohne Druck auf Schnappfederschalter 35 aufliegt, die Reglereinheit 20, 21, 26 um die Achse 40 des Drehorgans 22 im Uhrgebogene, in entsprechende Bohrungen der Teile 41,42 60 zeigersinn so lange verschwenkt, bis sich die Justiereingreifende Lappen 44, 45 auf. Der Gelenkteil 42 scheibe 62 (z. B. Glaskopfschraube) des Einstellhebels dieses Schalthebels besitzt an seinem an dem Dreh- 26 an der Kurvenscheibe 17 abstützt, organ 22 befindlichen Ende noch Lappen 46, 47, die Nach einer dem eingestellten Wert entsprechenden

sich an der Achse 40 abstützen. Die Nocken 48 an Aufheizung des Arbeitsbimetalls 20 von der Heizdem Schalthebel 41, 42 verhindern ein seitliches Ver- 65 wicklung 19 kann nun zufolge der Abstützung des schieben der Blattfeder 43. Glaskopfes 62 des Einstellhebels 26 an der Kurven-

Der von dem Schalthebel 36 beeinflußte Schnapp- scheibe 17 der Schalthebel 36 schließlich auf den federschalter 35 ist mittels seiner Zunge 55 in dem Lappen 63 der Schnappfeder 35 (Abb. 3) derart Schneidlager 56 gelagert. Er stützt sich ferner mit drücken, daß diese nach unten schnappt, wodurch ihr seinem Ende 57 an den als Widerlager wirkenden 70 Kontakt 60 plötzlich von dem Gegenkontakt 61 ge-

trennt wird. Sowohl die elektrische Heizung der Kochplatte als auch die Heizwicklung 19 sind dann unterbrochen. Das Arbeitsbimetall 20 wird sich somit abkühlen und nach einer bestimmten Abkühlzeit wieder die Anfangsstellung einnehmen, in der der Schnappschalter 35 geschlossen ist, so daß sich der Erwärmungs- und Abkühlungs- bzw. Schaltvorgang wieder in der vorstehend geschilderten Weise abspielt. Der Energieregler zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Durch die Unterteilung des Energiereglers in zwei Baueinheiten wird eine weitere wesentliche Verbesserung gegenüber den bisherigen Energiereglern dadurch erzielt, daß die einzelnen Baueinheiten für sich getrennt hergestellt und geeicht werden können und daß deren Montage außerordentlieh zeitsparend ist. Die Sockelbaueinheit ist weiterhin so ausgebildet, daß sie auch für andere Nockenschalter, beispielsweise Nockenstufenschalter elektrischer Kochherde, verwendbar ist, womit ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil erreicht wird. Die Anzahl der Teile der Reglereinheit ist ferner auf ein Minimum begrenzt. Die Baueinheit enthält außer der jeweils notwendig vorhandenen Heizwicklung und den zwei Bimetallstreifen lediglich nur zwei Hebel, einen Trägerteil und eine Schnappfeder, die sämtlich auf stanztechnischem Wege in einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können. Ferner sind diese Teile in der Reglerbaueinheit so eingebaut, daß ein übersichtlicher und klarer Aufbau des Energiereglers gewährleistet ist. Eine Justierung des Energiereglers ist ferner auf einfache Weise durch Verstellung der an dem Einstellhebel befindlichen Justierschraube möglich.

Claims

Patentansprüche: 35

1. Für die stufenlose Regulierung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeräte, insbesondere Kochplatten, bestimmter Bimetall-Energieregler, dessen Bimetallanordnung zwei an einem schwenkbar gelagerten Drehorgan befestigte Bimetalle, und zwar ein Arbeits- und ein Kompensationsbimetall aufweist sowie von einem von einer Einstellvorrichtung beeinflußten Einstellhebel verstellt wird und einen Schnappschalter steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellhebel (26), das beheizte Arbeitsbimetall (20) und das Kompensationsbimetall (21) an je einer von drei Auflageflächen des Drehorgans (22) befestigt sind und ein auf den Schnappschalter (35) einwirkender Schalthebel (36) an seinem verbreiterten Ende mit den freien Enden (29,30) der beiden Bimetalle (20,21) gelenkig verbunden ist und sich mit seinem anderen schmalen Ende an dem Drehorgan (22) abstützt.

2. Energieregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Einstellhebel (26) tragende Auflagefläche des Drehorgans (22) zwischen den beiden die Bimetalle (20, 21) tragenden Auflageflächen (27, 28) und diesen gegenüber erhöht angeordnet ist.

3. Energieregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (36) und das Drehorgan (22) aus einem einzigen, beispielsweise auf stanztechnischem Wege hergestellten Konstruktionsteil bestehen.

4. Energieregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (36) an seinem verbreiterten Ende in Bohrungen (31, 32) der beiden Bimetalle (20,21) gelagerte Zapfen (33,34) aufweist.

5. Energieregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das sich an dem Drehorgan (22) abstützende Ende des Schalthebels (36) einen schmalen, in einem Schlitz (38) des Drehorgans (22) geführten Lappen (37) aufweist und von einer sich an dem Einstellhebel (26) abstützenden, einen Überdrückungsschutz bewirkenden Druckfeder (39) gegen die Achse (40) des Drehorgans (22) gedrückt wird.

6. Energieregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (36) aus zwei sich überlappenden Gelenkteilen (41, 42) besteht, die von einer Blattfeder (43) zusammengehalten sowie durch Bohrungen und durch in diese eingreifende Lappen (44,45) gelenkig miteinander verbunden, sind, und daß das an dem Drehorgan (22) befindliche schmale Ende des Schalthebels (36) Lappen (46,47) aufweist, die sich an der Drehorganachse (40) abstützen.

7. Energieregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, um ein übermäßiges Verkanten des Schalthebels (36) in der Arbeitsstellung zu verhindern, die beiden Bimetalle (20,21) schräg zueinander angeordnet sind.

8. Energieregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (27, 28) des Drehorgans (22) für die beiden Bimetalle (20, 21) schräg zueinander stehen.

9. Energieregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (27, 28) des Drehorgans (22) für die beiden Bimetalle (20, 21; in verschiedenen Höhen angeordnet sind.

10. Energieregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Nockenwelle (15) eine Rastenscheibe (18) angeordnet ist, gegen die eine mit der öse (50) einer Schenkelfeder (51) verbundene Rolle (49) gedruckt wird und daß sich das andere Ende (53) der auf einen Bolzen (52) geschobenen Schenkelfeder (51) an einem Anschlag (54) abstützt.

11. Energieregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Bimetallanordnung, das Einstellregelglied, der Schnappfederschalter und die auf einer Welle angeordneten, die Schaltung der Stromkreise bewirkenden Nockenscheiben eine Regelbaueinheit als auch die mit den Nockenscheiben zusammenwirkenden Kontaktfedern, die Anschlußfahnen und die Netz- sowie Heizleiteranschlußklemmen, eine Anschlußbaueinheit bilden, und daß die beiden Baueinheiten miteinander mechanisch verbunden werden.

12. Energieregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelbaueinheit einen die ihr zugeordneten Elemente tragenden U-förmigen Trägerteil (12) und die Anschlußbaueinheit einen die ihr zugeordneten Elemente tragenden, an den Schenkeln (13,14) des U-förmigen Trägerteils (12) mittels Verschraubung befestigten Sockel (1) aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen