DE1173197B

DE1173197B - Einrichtung zur Steuerung des Heizstromkreises elektrischer Kochplatten

Info

Publication number: DE1173197B
Application number: DES75733A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theo Wiedemann
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1961-09-13
Filing date: 1961-09-13
Publication date: 1964-07-02
Also published as: CH412135A

Description

Einrichtung zur Steuerung des Heizstromkreises elektrischer Kochplatten Für elektrische Wärmegeräte, z. B. elektrische Kochplatten, sind Temperaturregeleinrichtungen bekannt, welche bei Überschreitung einer z. B. durch einen Temperaturfühler abgetasteten Temperatur den Heizstrom abschalten.
Bekannte Regeleinrichtungen zeigen aber eine die Temperaturregelung nachteilig beeinflussende Reaktionszeit. Diese ist dadurch verursacht, daß das Wärmegerät, z. B. eine elektrische Kochplatte, eine gewisse Zeit benötigt, um die Temperaturänderungen von der beheizten Stelle des Wärmegerätes auf die Abfühlstelle zu übertragen. Dabei ist diese Übertragungszeit zusätzlich von der Wärmebelastung des Wärmegerätes, also z. B. von der Menge des Kochgutes auf einer Kochplatte, abhängig. Um die damit verbundenen Nacheilfehler in der Temperaturregelung auszuschalten, wurde bereits vorgeschlagen, einen von einem Heißleiter gesteuerten Bimetallregler mit einer Zusatzheizwicklung auszustatten, die gleichzeitig mit der Einschaltung des Heizkreises zugeschaltet wird, so daß sie auf den Regler im Sinne einer Rückführung wirkt. Bei dieser bekannten Einrichtung wird also der vom Fühler gesteuerte Schaltkontakt für den Heizkreis bereits zu einem Zeitpunkt unterbrochen, zu dem der Fühler die Solltemperatur noch nicht erreicht hat. Der mit einer solchen bekannten Regeleinrichtung verbundene Meß- und damit Regelfehler ist abhängig von der Einschaltzeit, so daß eine genaue Temperaturregelung nur schwer zu erreichen ist.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Temperaturregelung eines Wärmegerätes, insbesondere einer Kochplatte, praktisch trägheitslos durchzuführen, und zwar unabhängig davon, ob das Wärmegerät, z. B. durch Kochgut, belastet ist oder nicht.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Regeleinrichtung dann praktisch trägheitslos arbeitet, wenn die Abschaltung des Heizstromes in jeder Regelperiode nach einer festen, von der Wärmebelastung des Wärmegerätes unabhängigen Zeit erfolgt, und wenn die Wiedereinschaltung des Heizstromes zu dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem die abgefühlte Temperatur eine vorbestimmte Mindesttemperatur unterschreitet. In jeder Regelperiode soll also die Einschaltzeit des Heizstromes unabhängig und die Ausschaltzeit abhängig von der Belastung sein.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung des Heizstromkreises elektrischer Kochplatten unter Verwendung eines in Wärmekontakt mit der Kochplatte stehenden Temperaturfühlers und eines von diesem Fühler so gesteuerten Schalters, daß bei Unterschreiten einer vorgegebenen Fühlertemperatur an der Kochplatte der Heizstromkreis geschlossen wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Zeitschalter ausgebildet ist, so daß der Heizstromkreis jeweils nach einer bestimmten, von der Wärmebelastung der Kochplatte unabhängigen Zeit wieder abgeschaltet wird.
Die F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine geschlossene elektrische Kochplatte 1 mit den Heizwindungen 2 und 3 sowie den Temperaturfühler 4, welcher einen nicht in Wärmekontakt mit der Kochplatte stehenden Zeitschalter Z steuert. Aus dem Netz N werden die Heizwicklungen 2, 3 der Kochplatte über diesen Zeitschalter Z gespeist. Der Temperaturfühler 4 ist mit dem Zeitschalter Z so gekoppelt, daß der Schalter Z den Heizkreis schließt, wenn die an der Kochplatte durch den Temperaturfühler 4 abgefühlte Temperatur einen bestimmten Mindestwert unterschreitet. Nach jeder Einschaltung schaltet der Zeitschalter Z -den Heizstrom nach einer vorbestimmten, von der Belastung der Kochplatte unabhängigen Zeit wieder ab.
Der Temperaturfühler 4 kann verschiedenster Art sein, z. B. ein Bimetall, ein hydraulischer Fühler, oder auch ein temperaturabhängiger Widerstand. Der Zeitschalter Z kann ebenfalls in der verschiedensten Art ausgeführt sein, z. B. in der Art eines sogenannten Treppenautomaten mit einem Zeitlaufwerk. Es sind aber auch Zeitschalter anwendbar, die z. B. mit Bimetallstreifen arbeiten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles einer Kochplatte mit Temperaturfühler und von diesem gesteuerten Bimetallschalter mit eigener Beheizung als Zeitschalter. Die geschlossene Kochplatte 1 besitzt Heizwindungen 2, 3 und einen Temperaturfühler 5, der als temperaturabhängiger Widerstand (Heißleiter) ausgebildet ist und an einer etwa zentralen, von den Heizwindungen freigelassenen Stelle der Kochplatte 1 angeordnet ist. Die über den Schalter 10 zugeführte Netzspannung (z. B. Lichtnetz N) speist die Heizwindungen 2 und 3 der Kochplatte 1 über einen Zeitschalter 11. Der Zeitschalter 11 besitzt Schaltkontakte 12, 13, die auf den Bimetallstreifen 14 und 15 derart angeordnet sind, daß die Kontakte 12, 13 bei Erwärmung im gleichen Sinne durch die Krümmung der Bimetallstreifen bewegt werden. Der Bimetallstreifen 14 besitzt eine eigene Heizwicklung 15, über die der Heizstrom für die Heizwindungen 2 und 3 der Kochplatte 1 geleitet ist. Die Heizwicklung 15 kann getrennt angeordnet, oder direkt am Bimetallstreifen 14 angebracht sein. Es ist aber auch möglich, den Bimetallstreifen 14 selbst als Heizwiderstand auszubilden. Der ebenfalls als Kontaktträger wirkende Bimetallstreifen 16 ist durch einen Exzenter 17 verspannbar. Der Bimetallstreifen 14 ist von einem elektrisch beheizbaren Gehäuse 18 umgeben, dessen Heizleistung vom Temperaturfühler 5 gesteuert wird.
Die Wirkungsweise der in F i g. 2 dargestellten Anordnung ist folgende: Durch den Temperaturfühler 5 wird infolge der temperaturabhängigen Widerstandsänderung des Fühlers 5 die Beheizung des Gehäuses 18 des Zeitschalters 11 beeinflußt. Hierdurch wird die durch den Temperaturfühler 5 abgefühlte Temperatur im Inneren des Gehäuses 18 abgebildet. Dabei muß beachtet werden, daß diese Temperatur zeitlich hinter der Temperatur der direkt beheizten Stellen der Kochplatte infolge der notwendigen Zeit für die Weiterleitung der Wärme innerhalb der Kochplattenoberfläche etwas nachhinkt. Wenn die durch den Temperaturfühler 5 an der Kochplatte 1 abgefühlte und auf das Innere des Gehäuses 18 übertragene Temperatur einen vorbestimmten Wert unterschreitet, schließen die Kontakte 12, 13 und eine Beheizungs- bzw. Regelperiode beginnt. Infolge der Beheizung des Bimetallstreifens 15 öffnet der Schalter 14 nach einiger Zeit, die praktisch unabhängig von der durch den Temperaturfühler abgefühlten Temperatur ist. Der Zeitpunkt, an dem die Kontakte 12, 13 erneut schließen, ist dagegen von der abgefühlten Temperatur an der Kochplatte und damit von der thermischen Belastung der Kochplatte abhängig. Bei Leerlauf der Kochplatte wird also die Zeit, in der die Kochplatte nicht beheizt ist, verhältnismäßig groß sein, während diese Zeit bei thermischer Belastung der Kochplatte, z. B. durch auf die Kochplatte aufgestelltes Kochgut verhältnismäßig kurz ist. Der zweite Bimetallstreifen 11 dient in an sich bekannter Weise zur Kompensation des Einflusses der Raumtemperatur. Der Exzenter 17, der z. B. mit dem Einschalter zum Anschalten der Netzspannung gekoppelt sein kann, dient zur Einstellung der Solltemperatur.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Steuerung des Heizstromkreises elektrischer Kochplatten unter Ver . wendung eines in Wärmekontakt mit der Kochplatte stehenden Temperaturfühlers und eines von diesem Fühler so gesteuerten Schalters, daß bei Unterschreiten einer vorgegebenen Fühlertemperatur an der Kochplatte der Heizstromkreis geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Zeitschalter ausgebildet ist, so daß der Heizstromkreis jeweils nach einer bestimmten, von der Wärmebelastung der Kochplatte unabhängigen Zeit wieder abgeschaltet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschalter nach der Art eines Treppenautomaten ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschalter als Bimetallschalter mit eigener Beheizung ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung durch einen mit dem Bimetallstreifen in Wärmekontakt stehenden Heizwiderstand bewirkt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen selbst als Heizwiderstand benutzt ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bimetallschalter die von dem Temperaturfühler abgefühlte Temperatur als Umgebungstemperatur zugeführt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallschalter von einem elektrisch beheizbaren Gehäuse umgeben ist, dessen Heizwiderstand in Reihe mit einem als Temperaturfühler wirkenden, temperaturabhängigen Widerstand (Heißleiter) an Netzspannung liegt. B. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger des Gegenkontaktes als Bimetallstreifen ausgebildet ist, der z. B. durch einen Exzenter verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 305 845.