DE1176770B

DE1176770B - Leistungstakter fuer elektrische Waermegeraete

Info

Publication number: DE1176770B
Application number: DES81952A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Julius Sohns
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1962-10-09
Filing date: 1962-10-09
Publication date: 1964-08-27

Description

Leistungstakter für .elektrische Wärmegeräte Es sind Stoffe bekannt, die als Kaltleiter bezeichnet werden, und deren Widerstandswert in einem bestimmten, von ihrer Zusammensetzung abhängigen Temperaturbereich nahezu sprunghaft und zumeist um mehrere Zehnerpotenzen ansteigt. In F i g. 1 ist die Abhängigkeit des Widerstandswertes eines Kaltleiters von der Temperatur beispielsweise dargestellt. Man kann derartige Kaltleiter zum kontaktlosen Takten eines Stromes benutzen, indem man den Kaltleiter mit einem eigenen Heizwiderstand versieht, dessen Strom von der Temperatur des Kaltleiters abhängig ist. In F i g. 2 ist eine derartige Schaltung dargestellt: Die an den Klemmen A und B angeschlossene Spannung wird dem Heizwiderstand 1 eines Wärmegerätes über einen nicht in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät stehenden Kaltleiter 2 und einem in Reihe damit liegenden Heizwiderstand 3 zugeleitet, wobei der Heizwiderstand 3 den Kaltleiter 2 beheizt. Beim Anlegen der Spannung an die Klemmen A und Bist der Kaltleiter 2 niederohmig, so daß zunächst ein ziemlich großer Heizstrom durch die Heizwicklung 1 des Wärmegerätes fließt. Durch die Heizwicklung 3 wird der Kaltleiter 2 erwärmt, wodurch dieser nach Überschreiten einer bestimmten Temperatur fast sprungartig sehr hochohmig wird. Dadurch vermindert sich der durch die Heizwicklung 1 des Wärmegerätes fließende Heizstrom und auch der Strom durch den Heizwiderstand 3 des Kaltleiters 2 sehr stark. Infolge der unvermeidlichen thermischen Trägheit des Kaltleiters 2 vergeht nun eine gewisse Zeit, bis der Kaltleiter 2 sich so weit abgekühlt hat, daß sowohl durch die Heizwicklung 1 des Wärmegerätes als auch durch den Heizwiderstand 3 des Kaltleiters 2 wieder ein stärkerer Strom fließt. Der Strom schwankt also impulsförmig zwischen verhältnismäßig großen und verhältnismäßig kleinen Werten.
Die Erfindung, welche eine kontaktlose Schalteinrichtung zur Einstellung oder selbsttätigen Regelung der Leistungszufuhr, insbesondere bei elektrischen Wärmegeräten, unter Benutzung eines Kaltleiters mit einem eigenen Heizwiderstand betrifft, dessen Strom von der Temperatur des Kaltleiters mindestens teilweise beeinflußt wird, ist gekennzeichnet durch Mittel, welche die Heizwirkung des Heizwiderstandes auf den Kaltleiter verzögert weiterleiten. Es wird dadurch ein besonders sicheres Einsetzen des Taktens erreicht. Dabei kann es vorteilhaft sein, daß die Verzögerung einstellbar ist.
Als Mittel zur zeitlichen Verzögerung der Heizwirkung des Heizwiderstandes auf den Kaltleiter kann beispielsweise ein Körper aus gut wärmeleitendem Material, z. B. Metall, oder auch ein Körper aus schlecht wärmeleitendem Material, z. B. Keramik, verwendet werden.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme der verzögerten Weiterleitung der Heizwirkung des Heizwiderstandes auf den Kaltleiter wird ein besonders sicheres Einsetzen des Taktens erzielt, wie sich aus der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 3 ergibt: Der Kaltleiter 6 liegt in Reihe mit dem Heizwiderstand 7 (Heizwicklung) der Kochplatte 8 an den Klemmen 9 und 10 der Speisespannung. Der Kaltleiter 6 steht in thermischem Kontakt mit dem Körper 11, der z. B. ein Metallstab sein kann, und an dessen einem Ende sich eine Heizwicklung 12 befindet, die parallel zum Heizwiderstand 7 der Kochplatte 8 liegt und den Kaltleiter 6 über den Körper 11 beheizt. Nach Anlegen der Speisespannung an Klemmen 9 und 10 ist der Kaltleiter zunächst niederohrnig, und es fließt der volle Heizstrom durch die Heizwicklung 12. Die Erwärmung pflanzt sich in einer gewissen Zeit über den Körper 11 fort und der Kaltleiter 6 wird erwärmt. Bei Erreichen des Knickpunktes der Widerstandscharakteristik (siehe F i g.1) sinkt der Strom nahezu plötzlich ab. Der Kaltleiter 6 wird aber infolge der Wärmekapazität des Körpers 11 wieder beheizt, bis der Kaltleiter 6 hochohmig und der Strom durch den Heizwiderstand 7 und die Heizwicklung 17 praktisch zu Null wird. Danach kühlt sich Kaltleiter 6 wieder ab und der Heizstrom setzt im Knickpunkt der Widerstandscharakteristik wieder ein. Infolge des Wärmewiderstandes des Körpers 11 wird die Heizung aber nicht sofort wirksam und Kaltleiter 6 kühlt sich ab, bis er wieder niederohmig wird. Anschließend wiederholt sich der Vorgang immer wieder.
F i g. 4, in welcher gleiche Teile wie in F i g. 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Einstellbarkeit der zeitlichen Verzögerung der Heizwirkung des Heizwiderstandes auf den Kaltleiter: Der Kaltleiter 6 ist an dem einen Ende des Körpers 11 angebracht, der als Stab ausgebildet ist. Der Heizwiderstand 12 (Heizwicklung) ist von einem zylindrischen Körper 13 getragen, der sich auf dem stabförmigen Körper 11 zur Einstellung der Verzögerung verschieben läßt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltleiter im Innern eines (z. B. zylindrischen) Körpers gehalten ist, auf dessen Außenfläche der Heizwiderstand in Form einer Heizwicklung aufgebracht ist. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 5 der Zeichnung beispielsweise dargestellt, in der gleiche Teile wie in F i g. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Kaltleiter 2 ist dabei im Innern eines zylindrischen Körpers Z gehalten, dessen Außenfläche den Heizwiderstand 3 in Form einer Heizwicklung trägt.
Eine Einstellung der zeitlichen Verzögerung ist dabei mit den verschiedensten Mitteln möglich. So kann der in F i g. 3 gezeigte Körper Z in der Form eines Kegels ausgebildet sein, in dessen Innerem sich der Kaltleiter 2 so verschieben läßt, daß die zeitliche Verzögerung zwischen dem Strom in der den Heizwiderstand 3 darstellenden Heizwicklung und dem Kaltleiter 2 verschieden groß ist.
Der Körper Z in F i g. 3 kann - je nach dem Verwendungszweck - beispielsweise aus Metall oder aus Keramik oder auch aus halbleitendem Material erstellt sein.
Die kontaktlose Schalteinrichtung mit Kaltleiter kann nicht nur zur Einstellung oder selbsttätigen Regelung der Leistungszufuhr bei elektrischen Wärmegeräten, sondern auch bei vielen anderen Gebieten mit Vorteil angewandt werden, bei denen mechanische Takter (z. B. Bimetall-Takter) wegen der Gefahr des Kontaktverschweißens und der Funkstörungen nicht oder nicht gut anwendbar sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Kontaktlose Schalteinrichtung zur Einstellung oder selbsttätigen Regelung der Leistungszufuhr, insbesondere bei elektrischen Wärmegeräten, unter Benutzung eines Kaltleiters mit einem eigenen Heizwiderstand, dessen Strom von der Temperatur des Kaltleiters mindestens teilweise beeinflußt wird, gekennzeichnet d u r c h Mittel, welche die Heizwirkung des Heizwiderstandes auf den Kaltleiter verzögert weiterleiten.
2. Kontaktlose Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung einstellbar ist.
3. Kontaktlose Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel ein Körper aus gut wärmeleitendem Material, z. B. Metall, verwendet ist.
4. Kontaktlose Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel ein Körper aus schlecht wärmeleitendem Material verwendet ist, z. B. Keramik.
5. Kontaktlose Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltleiter im Innern eines z. B. zylindrischen Körpers gehalten ist, auf dessen Außenfläche der Heizwiderstand in Form einer Heizwicklung aufgebracht ist.
6. Kontaktlose Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung verschiebbar angeordnet ist.
7. Kontaktlose Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltleiter im Innern des Körpers verschiebbar angeordnet ist.