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Kochuhr Kochuhren steuern entweder unmittelbar elektrische, Gas- oder
Ölherde oder sie geben ein dazu mahnendes Signal. Wenn demnach im folgenden von
derartigen Schaltungen die Rede ist, dann sind stets beide Arbeitsarten gemeint.
Die einfachsten Kochuhren werden beim Einschalten des Kochgerätes in Gang gesetzt
und schalten nach einer einstellbaren Zeit das Kochgerät ab. Man kann aber Kochuhren
auch so ausführen, daß sie zeitabhängig mehrere Vorgänge steuern. Die Zeitstufen
kann man dabei einstellbar machen. So kann z. B. die erste Stufe eine Wartezeit
sein, bei deren Ablauf der Koch-, Brat-oder Backvorgang, die Heizung eines Zimmers,
einer Wasch-, Spül- od. dgl. Maschine in Gang gesetzt wird. Die zweite Stufe mag
die Heiz-, Koch- oder Bratzeit sein, an deren Ende die Wärmezufuhr abgeschaltet
oder herabgesetzt wird. Solche und ähnliche Varianten sind vielfach bekannt und
sollen hier nicht erläutert werden.
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Schon immer war man bestrebt, solche Kochuhren oft auf Kosten hoher
Lebensdauer möglichst einfach und billig sowie raumsparend auszuführen. Beim Eierkochen
kann man sich mit einer Sanduhr begnügen. Bei kurzen Kochzeiten kann man Zeitelemente
in Form von Bimetallen, die magnetische Leitfähigkeit ändernde Legierungen, Quecksilberschalter
usw. verwenden. Die Uhren können elektrisch oder mechanisch steuern.
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Es sind Kochtöpfe u. dgl. bekannt, die einen Trockengehschutz haben,
also die Heizung abschalten, wenn die Flüssigkeit verdampft ist. Auch gibt es Eierkocher,
die mit einer abgepaßten Flüssigkeitsmenge teilweise gefüllt werden, bei solcher
Abstimmung, daß beim Trockengehen die Eier gerade den gewünschten Weichheitsgrad
haben.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Abtrennung der
Funktion des Trockengehschutzes von dem betreffenden Kochgerät eine einfache, billige,
betriebssichere Kochuhr hoher Lebensdauer geschaffen werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Überwachung wenigstens
einer Zeitstufe (z. B. Wartezeit, Kochzeit usw.) ein beheiztes Flüssigkeitsgefäß
verwendet ist, das beim Trockengehen oder Abdampfen unter ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau,
über ein wärmeempfindliches Überwachungsgerät, z. B. Bimetallschalter, Heißleiteranordnung
usw., wenigstens ein Schaltorgan für die Wärmequelle des Kochgutes betätigt. Dabei
kann der betreffende Zeitabschnitt der Kochuhr durch Abstimmung des Flüssigkeitsvolumens
und/oder der Heizung für diese Flüssigkeit eingestellt werden. Die Erfindung kann
man noch dadurch ergänzen, daß der Flüssigkeitsbehälter mit Mitteln zur Einstellung
und Ablesung des Flüssigkeitsstandes versehen ist oder mit einem Flüssigkeitsmeßgefäß,
das zugleich den Deckel des Behälters bilden kann, zusammenarbeitet, sowie durch
Kombination von wenigstens zwei beheizten und Steuerorgane betätigenden Flüssigkeitsgefäßen,
von denen z. B. das eine beim Trockengehen eine Heizquelle für das Koch- oder Bratgut
einschaltet, das andere beim Trockengehen abschaltet. Ferner dadurch, daß z. B.
die Heizung des folgenden Flüssigkeitsbehälters wirksam gemacht wird. Auch kann
es vorteilhaft sein, die Kochuhr mit einer beweglich angeordneten Heizeinrichtung
oder einem beweglich angeordneten, zwischen Heizeinrichtungen und Behälter die Wärme
übertragendes Glied zu versehen, das beim Trockengehen des einen Behälters auf den
folgenden umgelegt wird, sowie mit einer solchen Wirkverbindung des vom Flüssigkeitsbehälter
gesteuerten Schalters mit einem Schaltorgan des Koch- od. dgl. Gerätes, daß beide
gemeinsam von dem wärmeempfindlichen Organ steuerbar sind.
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Um besondere Zwischenglieder bei der Betätigung des Koch- od. dgl.
Gerätes einzusparen, kann der Trockengehschalter des Flüssigkeitsbehälters derart
mit einem Steuerorgan des Kochgerätes in Wirkverbindung stehen, daß beide gemeinsam
durch das gleiche wärmeempfindliche Organ betätigt werden. Desgleichen kann mit
dem Einschalten der Heizung des Flüssigkeitsbehälters, gegebenenfalls über die gleichen
Schaltkontakte, auch ein Steuerakt für das Kochgerät vollzogen werden.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert:
Fig.1
und 2 zeigen zwei Einstellmöglichkeiten für einen Zeitabschnitt; Fig. 3 zeigt eine
beispielsweise Schaltung einer solchen Kochuhr mit Kochgerät; Fig. 4 zeigt eine
besondere Schaltausführung einer solchen Kochuhr; Fig. 5- zeigt eine Anordnung für
Warte- und Kochzeit; Fig. 6 dient zur Erläuterung der Fig. 5.
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In den Ausführungsbeispielen ist jeweils mit B der Flüssigkeitsbehälter,
mit W sein Wasserinhalt, mit H
seine Heizvorrichtung bezeichnet, und
zwar ist hier immer der Einfachheit halber eine elektrische Wärmequelle dargestellt.
Für Gas- und Ölheizung gilt entsprechendes. K bezeichnet ein Kochgerät od. dgl.
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In Fig.1 ist ein durch eine Wärmequelle H beheizbarer Behälter B mit
einem wärmeempfindlichen Halbleiter 1 in wärmeleitender Verbindung. Der Behälter
B hat eine Meßskala 2, die beispielsweise in Minuten geeicht ist. Je nach der Kochzeit
wird der Behälter B mehr oderweniger weit gefüllt, dann zugleich mit der Wärmequelle
H das Kochgerät eingeschaltet. Der Halbleiter 1 steuert in irgendeiner-bekannten
Weise einen Schalter für die Heizstromkreise, der z. B. von Hand eingelegt und in
der Einschaltstellung durch eine- aüsrückbare Klinke verriegelt wird. Die Klinke
steuert ein mit dem Halbleiter 1 beispielsweise in --Reihe liegender Elektromagnet,
wenn der Halbleiter 1 bei Überschreitung von 100° C leitfähig wird. Er klinkt dann
den Schalter aus, der ihn selbst mit ausschältet. Der Halbleiter arbeitet hier also
mit Arbeitsstrom, seine Leitfähigkeit nimmt oberhalb 100° C mehr oder weniger sprunghaft
zu.
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Wird ein Halbleiter verwendet, dessen Leitfähigkeit oberhalb 100°
C sinkt; .dann arbeitet der die Klinke betätigende Elektromagnet mit Ruhestrom,
rückt also im abgeschalteten Zustand die Klinke aus. Klinke und Auslösemagnet sind
hier nur als beispielsweise Ausführungen gedacht. Es können dafür alle anderen bekannten
Mittel, z. B. eine Bimetallauslösung verwendet werden, ähnlich wie man sie bei Schutzschaltern
benutzt. An Stelle der Magnetkraft tritt dann die elastische Kraft des seine Form
ändernden Bimetalls. Bei den folgenden Ausfühnangsbeispielen soll der Einfachheit
halber auf solche Varianten nicht mehr besonders eingegangen werden, da sie an sich
bekannt sind.
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Während in Fig.1 die Schaltzeit durch den Füllungsgrad des Behälters
B einstellbar ist, ist sie bei Fig. 2 durch Regelung der Wärmequelle H einstellbar.
Hier ist ein regelbarer Widerstand mit einem Abgriff 3 dargestellt. Der Abgriff
ist mit einer Meßskala 2 und einem mit ihr zusammenarbeitenden Zeiger 4 verbunden.
Der Behälter B wird stets bis zur Marke 5 gefüllt. Je nach der Einstellung des Heizwiderstandes
verdampft sein Inhalt schneller oder langsamer.
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Natürlich können auch die Einstellmethoden 1 und 2 kombiniert werden,
z. B. derart; daß ihre Wirkungen in einem Dezimalverhältnis oder im Verhältnis 1
: 60 stehen.
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Die Schaltung nach Fig. 3 hat die Aufgabe, ein Kochgerät K mit voller
Leistung anfahren zu lassen und nach einer bestimmten Zeit durch lediglich stoßweise
Beheizung den Inhalt des Gefäßes warmzuhalten. Ein Schalter 6 liegt mit einem Bimetallschalter7
und mit einer Parallelschaltung eines Kochgerätes K und einer Heizwicklung H in
Reihe. Der Bimetallschalter 7 ist in einer Kapsel 8 angeordnet; die wärmeleitend
mit dem Behälter B verbunden ist. Die Biegerichtung des Bimetallstreifens 70 bei
Erwärmung ist jeweils durch Pfeil angedeutet. Im Bereich unterhalb 100° C ist der
Bimetallschalter 7 geschlossen. Beim Schließen des Schalters 6 fließt über den Bimetallschalter
7 Strom zum Kochgerät K und zur Heizwicklung 4. Sobald die Flüssigkeit W im Behälter
B verdampft ist, biegt sich das Bimetall 70 im Pfeilsinne und öffnet den Schalter
7. Dadurch wird die Heizwicklung H abgeschaltet. Hierauf kühlt sich der Bimetallstreifen
70 ab und schließt wieder den Schalter 7, dadurch wird H und K wieder eingeschaltet.
Dabei wird das Bimetall wieder im Pfeilsinne ausgelenkt und der Stromkreis unterbrochen.
Dieses Spiel wiederholt sich so lange als der Schalter 6 geschlossen bleibt.
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In Fig. 4 verriegelt ein Fortsatz 71 eines wärmeleitend mit dem Behälter
B verbundenen Bimetalls 70 eine Schaltwelle 9 mit dem Handgriff 10 und der Nockenscheibe
11. Ein Nocken 12 dient zur Betätigung eines Schalters 13, eine Nase 14 arbeitet
mit dem Fortsatz 71 zusammen. Eine Feder 15 sucht die Schaltwelle in der Pfeilrichtung
zu drehen. Der Schaltweg ist durch Anschläge 16, 17 begrenzt.
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Durch Schwenken des Handgriffs
10 vom Anschlag 17 zum Anschlag 16 schließt der Nocken 12 unter zunehmender Spannung
der Feder 15 den Schalter 13. Dabei legt sich der Fortsatz 71 des Bimetalls 70 verriegelnd
hinter die Nase 14. Das Kochgerät K und die Heizwicklung H für den Behälter
B sind nun eingeschaltet. Sobald die Flüssigkeit W im Behälter
B
verdampft ist, wandert das Bimetall 70 in Pfeilrichtung aus, entklinkt die
Schaltwelle und dadurch werden unter Öffnung des Schalters 13 die Heizwicklung H
und das Kochgerät K wieder ausgeschaltet.
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Bei Fig.5 soll nach einer gewissen Wartezeit ein Kochgerät K eine
bestimmte Zeitlang eingeschaltet werden. Die Bezugszeichen sind die gleichen wie
bei den vorhergehenden Figuren. In Fig. 5 liegt ein Schalter 13 mit einer Heizwicklung
H1 in Reihe. Die Wicklung HI heizt den Behälter Bi mit dem Bimeta1170, das wieder
einen Verriegelungsfortsatz71 für eine den Schalter 13 betätigende Nockenscheibe
11 hat, ferner einen Fortsatz 72 - aus Isolierstoff - zur Betätigung des Schalters
18. Der Schalter 18 liegt zum Schalter 19 parallel. Beide sind mit der Heizwicklung
H2 und dem parallel dazu liegenden Kochgerät K in Reihe geschaltet. Die Heizwicklung
H2 heizt den Behälter B2 mit dem Bimetall 700, das einen Isolierfortsatz 710 hat.
Dieser arbeitet klinkenartig mit dem gekrümmten Ende 190 der einen Kontaktfeder
des Schalters 19 zusammen.
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Wenn der Handgriff 10 unter
Schließung des Schalters 13 in die gezeichnete Stellung gebracht ist, ist zunächst
nur die Heizwicklung H1 eingeschaltet. Sobald die Flüssigkeit W1, die auf die Wartezeit
abgestimmt ist, verdampft ist, bewegt sich das Bimetall 70 in Pfeilrichtung, klinkt
den Schalter 13 aus und schaltet die Heizwicklung H1 ab. Gleichzeitig schließt der
Fortsatz 72 den Schalter 18 und hält ihn eine Zeitlang geschlossen, bis sich, nach
Abkühlung, das Bimetall 70 wieder in die gezeichnete Stellung zurückbezogen
hat.
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Während der Schließzeit des Schalters 18 ist die Heizwicklung H2 und
das Kochgerät K eingeschaltet. Die Wicklung H2 erwärmt den Behälter B2, der mit
einer
der Kochzeit entsprechenden Flüssigkeitsmenge Wz gefüllt ist. Beim Anwärmen des
Behälters B2, also etwa bei Erreichen von 80 bis 100° C, biegt sich das Bimetall
700 in der Pfeilrichtung durch und schließt den Schalter 19. Dadurch hält sich die
HeizwicklungH2 selbst, so daß sie bei der darauffolgenden Öffnung des Schalters
18 nicht abgeschaltet wird.
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Ist die Flüssigkeit W2 verdampft, dann erwärmt sich das Bimetall
700 weiter und gelangt in die Stellung gemäß Fig. 6. Kurz darauf entklinkt
sich das gekrümmte Federende 190 und kehrt in die gestrichelte (Fig. 6) Lage zurück,
in der der Schalter 19 geöffnet ist. Dadurch wird die Heizwicklung H2 und das Kochgerät
K abgeschaltet. Anschließend kühlt sich das Bimetall 700 ab. Sein Fortsatz 710 wandert
dabei nach rechts, gleitet am gebogenen Ende 190 der Kontaktfeder vorbei und hintergreift
sie wieder. Dadurch ist der Schalter 19 für eine neue Schließung vorbereitet.
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Bei Fig. 5 hat die Kochuhr zwei Zeitabschnitte, die Wartezeit und
die Kochzeit, zu steuern. Man kann nun durch Hinzufügen weiterer Flüssigkeitsbehälter
mit Heizvorrichtungen und wärmeempfindlichen Steuerorganen auch kompliziertere Steuerprogramme
durchführen. Natürlich kann eine Anordnung gemäß Fig.5 auch mit einem Koch-, Brat-
oder Backgerät zusammengebaut sein, wenn nur eine einzige derartige Vorrichtung
betätigt werden soll. Man kann eine solche Kochuhr auch in einen Herd einbauen und
durch entsprechende Umschaltung wahlweise für die einzelnen Kochstellen od. dgl.
verwenden. An Stelle von Bimetall können auch, ähnlich wie bei Fig. 1 und 2, andere
wärmeempfindliche Organe für die Steuerung verwendet werden.
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Bei der praktischen Handhabung werden die einzelnen Behälter, z. B.
mittels einer Bibette, bei ortsfester Anordnung von Hand gefüllt. Sind sie betriebsmäßig
herausnehmbar, dann kann man sie auch außerhalb der Kochuhr füllen. Man wird sie
von Zeit zu Zeit von Kesselstein und anderen Rückständen befreien müssen. Die Behälter
brauchen keine eigene Heizvorrichtung zu haben, sondern es wird in vielen Fällen
genügen, wenn sie mit der Wärmequelle des Kochgeräts od. dgl. in wärmeleitender
Verbindung stehen oder bei Gas- und Ölbrennern im Hitzebereich der Flamme angeordnet
sind. Sind mehrere Behälter vorhanden, die nacheinander erwärmt werden, dann können
sie nacheinander in den Hitzebereich der Flamme gebracht werden oder es kann eine
wärmeleitende Verbindung von dem einen zum anderen Behälter umgelegt werden. Die
dabei erforderliche Bewegung oder Ortsveränderung kann mit üblichen mechanischen
Mitteln durchgeführt werden. Zum Antrieb kann dabei z. B. auch ein von der Kochuhr
gesteuerter Schalter dienen. Angesichts der Vielzahl der hier möglichen Varianten
soll der Einfachheit halber im einzelnen nicht darauf eingegangen werden.