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Regeleinrichtung für elektrische Kochplatten Die Erfindung bezieht
sich auf eine Regeleinrichtung für elektrische Kochplatten, insbesondere mit Rohrheizkörpern,
mit einem die Zuführung von Leistungsimpulsen zur Kochplatte steuernden Bimetall-Energieregler
mit Sollwerteinsteller, dessen Bimetall-Beheizung ihrerseits durch einen Temperaturfühler,
dessen Klemmenspannung mit zunehmender Temperatur zunimmt, gesteuert wird, wobei
die aus der Heizwicklung des Energiereglers und einem vorgeschalteten Widerstand
bestehende Reihenschaltung unmittelbar parallel zu der Kochplatte geschaltet ist
und der Temperaturfühler den Energieregler derart steuert, daß der Kochplatte unterhalb
einer von dem Fühler erfaßten Grenztemperatur eine ununterbrochene Leistung, oberhalb
dieser Grenztemperatur jedoch Leistungsimpulse zugeführt werden.
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Bei einer bekannten Regeleinrichtung dieser Art ist der Heizwicklung
des Bimetall-Energiereglers ein aus einem Widerstand mit verhältnismäßig hohem positivem
Temperaturkoeffizienten bestehender Temperaturfühler parallel geschaltet. Hierdurch
wird bei Erreichen der von dem Temperaturfühler erfaßten Grenztemperatur ein selbsttätiges
Umschalten von Dauerheizung auf Impulsheizung vorgenommen.
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Bei dieser bekannten, für die Verwendung von Massekochplatten mit
in diese eingebautem Temperaturfühler vorgeschlagenen Regeleinrichtung erfolgt die
Umschaltung von Dauerheizung auf Impulsheizung in Abhängigkeit von der Kochplattentemperatur,
und zwar praktisch unverzögert. Dies kann zur Folge haben, daß vor allem bei lang
andauernden Ankochprozessen und bei schlechtem Wärmeentzug der Kochplatte, z. B.
bei Verwendung von Kochgeschirr mit unebenem Topfboden, ein vorzeitiges Umschalten
von Dauerheizung auf Impulsheizung erfolgt, d. h. bereits bei einer noch unterhalb
der Siedetemperatur liegenden Kochguttemperatur. Darüber hinaus ist, da die Einschaltdauer
des Bimetall-Energiereglers von der Stärke der durch den Temperaturfühler gesteuerten
Bimetallbeheizung abhängt, die der Kochplatte nach dem Umschalten zugeführte Leistung
temperaturabhängig. Dies kann zur Folge haben, daß nach der Umschaltung von Dauerheizung
auf Impulsheizung die Einschaltdauer des Energiereglers mit zunehmender Kochplattentemperatur
kleiner wird und sogar, insbesondere dann, wenn die selbsttätige Umschaltung zu
früh erfolgt, ein Aufhören des Siedezustandes, also des Fortkochens eintritt.
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Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
bei einer Temperaturregeleinrichtung der eingangs erwähnten Art den Temperaturfühler
parallel zu einer in Reihe mit der Heizwicklung des Energiereglers liegenden Heizwicklung
eines Bimetall-Hilfsschalters mit einem zu der Heizwicklung des Energiereglers parallel
geschalteten Ruhekontakt zu legen, der bei Erreichen der Grenztemperatur die überbrückung
der Heizwicklung des Energiereglers aufhebt.
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Bei geeigneter Auslegung der in dem Parallelkreis liegenden Elemente
wird hierdurch erreicht, daß die Dauerheizung um eine gewisse Zeitspanne verlängert
wird und hierdurch ein Umschalten von Dauerheizung auf Impulsheizung vor Erreichen
des Siedepunktes des Kochgutes auch bei Verwendung von Kochgeschirr mit unebenem
Boden nicht zu früh erfolgt.
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Es sind zwar bereits Energieregeleinrichtungen für Kochplatten mit
Rohrheizkörpern und einer zur Berührung mit dem Kochgeschirrboden bestimmten Temperaturfühldose
bekannt, die erst bei Überschreiten einer gewissen Grenztemperatur eine Umschaltung
von Dauerheizung auf Impulsheizung, und zwar durch Öffnen eines die Bimetall-Heizwicklung
des Energiereglers während des Ankochprozesses überbrückenden Kontaktes bewirkt.
Als Temperaturfühler wird jedoch kein kontaktlos arbeitendes Element, dessen Klemmspannung
mit zunehmender Temperatur zunimmt, verwendet, sondern ein in einer Fühldose untergebrachter
Bimetall-Schnappschalter, dessen als sogenannte Spencer-Scheibe ausgebildetes Bimetallelement
unmittelbar von dem Heizstrom durchflossen wird. Ein derartiger Temperaturfühler
hat jedoch den hTachteil, daß zu der Erwärmung der Kontaktflächen der Überbrückungskontakte
durch den Stromdurchgang zusätzlich noch eine praktisch nicht vermeidbare thermische
Vorbelastung tritt, die von der Umgebung der Fühlerdose herrührt.
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Demgegenüber zeigt die Erfindung eine Lösung, um die gewünschte Verzögerung
mit kontaktlos arbeitenden Temperaturfühlern und somit auf einem anderen
und
gleichzeitig vorteilhafteren Wege zu erreichen.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles
erläutert.
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In Fig.1 ist mit 1 eine elektrisch beheizte Kochplatte, mit 2 ein
Temperaturfühler und mit 3 ein Kochgeschirr bezeichnet. Als Fühler dient im vorliegenden
Fall ein temperaturabhängiger Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten.
Zwischen der Kochplatte und dem Wärmefühler befindet sich ein Wärmeisolierring 4,
der verhüten soll, daß der Temperaturfühler unmittelbar von der Kochplatte aus aufgeheizt
wird. Der Wärmefühler 2 ist in einer Dose untergebracht, die unter der Wirkung einer
nach oben gegen das Kochgeschirr 3 drückenden Feder steht. Von der Lage dieser Fühldose
kann die Stromzufuhr zur Kochplatte 1 in bekannter Weise abhängig gemacht sein derart,
daß z. B. bei leerer Kochplatte der Wärmefühler 2 sich in seiner oberen Stellung
befindet, in der der Strom durch eine nicht bezeichnete Schalteinrichtung unterbrochen
ist.
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Fig. 3 zeigt die Schaltung und Fig. 2 schematisch ein spezielles Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung. Der Arbeitsbimetallstreifen 10 des
Energiereglers trägt eine Heizwicklung 11 und steht unter der Wirkung einer Feder
15, der durch eine Kurvenscheibe 9 eines Sollwerteinstellers eine bestimmte Vorspannung
gegeben werden kann, um z. B. einen gewissen Ankochvorgang einzustellen. So kann
beim Aufsetzen eines Kochgeschirrs mit einer größeren Kochgutmenge die Energiezufuhr
durch eine entsprechende Verstellung des Arbeitsbimetallstreifens 10 vergrößert
werden.
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Der Hilfsbimetallstreifen 12 trägt eine Heizwicklung 13. Beiden Bimetallstreifen
ist ein ÜberbrÜckungskontakt 7 zugeordnet, der im kalten Zustand der Heizwicklung
11 geschlossen ist. Der Bimetallstreifen 10 steht durch eine Stange 8 in mechanischer
Verbindung mit einem Kontakt 14, der im Stromkreis der Heizelemente der Platte 1
liegt. Die einen Enden der Heizwicklungen 11 und 13 sind miteinander und mit dem
Bimetallstreifen 12 elektrisch verbunden, während die Heizwicklung 13 zu dem Wärmefühler
2 parallel geschaltet ist. 16 ist ein Vorschaltwiderstand. Das andere Ende der Heizwicklung
11 ist leitend mit dem Bimetallstreifen 10 verbunden und über dem Schalter 14 an
den Netzpol P 1 angeschlossen.
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Der Energieregler der Regeleinrichtung wird durch die Kurvenscheibe
9 und den Kraftspeicher 15 auf die gewünschte Heizstufeneinstellung gebracht. Gleichzeitig
wird hierdurch der Hilfsbimetallstreifen 12 verstellt, da er mit dem Bimetallstreifen
10 über den Kontakt 7 mechanisch gekoppelt ist.
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Während des Ankochvorganges wird der Arbeitsbimetallstreifen 10 nicht
beheizt, da seine Heizwicklung 11 durch den Kontakt 7 noch kurzgeschlossen ist.
Dem Kochgut wird infolgedessen dauernd Wärmeenergie zugeführt: Mit steigender Temperatur
des Kochgutes steigt die Temperatur des Temperaturfühlers 2 und infolge des positiven
Temperaturkoeffizienten desselben auch die Beheizung des Bimetallstreifens 12, der
sich infolgedessen in der Pfeilrichtung nach unten ausbiegt. Sobald der Kontakt
7 geöffnet wird, wird der Arbeitsbimetallstreifen 10- durch die Heizwicklung 11
beheizt. Nach einer von der Größe der durch den Sollwerteinsteller bewirkten Vorspannung
des Bimetalistreifens 10 abhängigen Zeitspanne biegt sich der Arbeitsbimetallstreifen
10 nach oben aus und öffnet schließlich mittels des Gestänges 8 den Kontakt 14,
so daß der Heizstromkreis des Gerätes unterbrochen wird.
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Hierauf wird zunächst in Abhängigkeit von der Temperatur des Fühlers
2 der Arbeitsbimetallstreifen 10 die Taktzeiten des Energiereglers so einstellen,
daß die gewünschte bzw. durch die Kurvenscheibe 9 eingestellte Temperatur des Kochgutes
erreicht wird: Der erforderliche Vorlauf für die Temperatur des Fühlers und damit
der Ankochvorgang kann z. B. durch geeignete Bemessung des Hilfsbimetallstreifens
12 und seiner Heizwicklung eingestellt werden.
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Hat sich der Arbeitabimetallstreifen 10 so weit erwärmt und infolgedessen
so weit nach oben durchgebogen, daß er von dem Hilfsbimetallstreifen 12 nicht
mehr erreicht werden kann, so erfolgt nur noch eine reine, d. h. nicht temperaturabhängige
Impulsheizung, die nur noch von der Vorspannung des Kraftspeichers 15 abhängt.
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Durch die bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel gewählte besondere
Anordnung der Bimetallstreifen 10 und 12 sowie des Überbrückungskontaktes 7 wird
außer der bereits vorher erwähnten Verzögerung des Umschaltens von Dauerheizung
auf Impulsheizung eine zusätzliche Verzögerung erzielt, die das Erreichen der gewünschten
Kochguttemperatur in einer noch kürzeren Zeitspanne ermöglicht.
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Wird ein Thermoelement an Stelle eines Widerstandes mit positivem
Temperaturkoeffizienten verwendet, so läßt sich der Vorgang so steuern, daß die
Spannungsdifferenz, die zwischen der Thermospannung und dem Spannungsabfall an der
Heizwicklung des Hilfsbimetallstreifens entsteht, zu einer der Temperatur des Wärmefühlers
entsprechenden Beheizung des Hilfsbimetallstreifens herangezogen wird.
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Wird als Wärmefühler ein bimetallgesteuerter druckabhängiger Widerstand
verwendet, so wird bei einer Anordnung nach Fig. 2 zweckmäßig der auf den Widerstand
ausgeübte Druck mit zunehmender Erwärmung des Kochgutes und des Bimetallgliedes
im Wärmefühler herabgesetzt und dadurch die Beheizung des Hilfsbimetallstreifens
12 vergrößert.