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Ankochautomatik Beim automatischen Kochen besteht die Aufgabe, die
Ankochzeit so kurz wie möglich zu halten, d. h. die Kochplatte während dieser Zeit
mit maximaler Leistung zu betreiben. Für die Umschaltung vom Ankochheizzustand auf
den Fortkochheizzustand ist es bekannt, fest eingestellte Temperaturfühler zu verwenden,
die vorzugsweise von der Kochguttemperatur beaufschlagt werden.
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Als Mangel hat sich herausgestellt, daß ein solcher auf eine feste
Ansprechtemperatur eingestellter Temperaturfühler infolge seiner nicht vernachlässigbaren
Wärmeträgheit sowie des Wärmewiderstandes zwischen Temperaturfühler und Kochtopf
und zwischen Kochtopf und Kochgut die Umschaltung beim Ankochen kleiner Kochmengen
bei höheren Kochguttemperaturen als beim Ankochen großer Kochgutmengen vollzieht.
Die Folge ist, daß entweder bei kleinen Kochgutmengen ein unerwünschtes überkochen
auftritt oder bei großer Kochgutmenge die Kochtemperatur nur zögernd erreicht wird.
Zwar läßt sich bei entsprechender Kleinheit der Wärmekapazität des Temperaturfühlers
und gutem Wärmekontakt beispielsweise mit dem Kochtopfboden für verschiedene Kochgutmengen
eine Umschaltung bei nahezu gleichen Kochguttemperaturen erreichen, doch ist es
insbesondere bei Hochleistungskochplatten notwendig, daß beim Ankochen kleiner Kochgutmengen
der Umschaltpunkt so niedrig liegt, daß zufolge der Trägheit der Kochplatte kein
Überkochen eintritt. Mit zunehmender Kochgutmenge muß dagegen der Umschaltpunkt
mehr an den Kochsiedepunkt herangedrückt werden, so daß schließlich bei sehr großen
Kochgutmengen einwandfrei und in kürzestmöglicher Zeit der Siedepunkt erreicht wird.
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Der Lösung dieser Aufgabe dient die Erfindung. Sie bezieht sich auf
eine Ankochautomatik mit einem am Kochtopf anliegenden, die Umschaltung vom Ankochheizzustand
auf den Fortkochheizzustand bewirkenden Kochgutthermostaten. Erfindungsgemäß ist
dem Thermostaten eine Heizwicklung zugeordnet, deren Leistung von dem Kochplattenthermostaten
beeinflußt wird.
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Der Kochplattenthermostat für die Beeinflussung der Leistung des dem
Kochgutthermostaten zugeordnetenHeizwiderstandes kann aus einemBimetallschalter
bestehen, dem selbst ein Heizwiderstand zugeordnet ist, der zweckmäßigerweise mit
dem Heizwiderstand im Kochgutthermostaten in einem Stromkreis liegt, der von dem
Bimetallschalter getaktet wird. An Stelle des mit einem Heizwiderstand versehenen
Bimetallschalters kann ein Heißleiter treten, der neben seiner Eigenheizung von
der Kochplattentemperatur beeinflußt wird. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit ist,
daß mit dem Heizwiderstand für den Kochguttemperaturfühler ein Widerstand mit positivem
Temperaturkoeffizienten zusammenarbeitet, der entweder nur von der Heizplattentemperatur
beaufschlagt wird oder selbst noch von einem zugeordneten Heizwiderstand aufgeheizt
wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen in den
A b b. 1 bis 6 dargestellt.
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A b b. 1 zeigt die Anordnung der Meßelemente an einer Kochplatte;
in den A b b. 2 und 3 sind Schaltungsbeispiele bei Verwendung eines Bimetallschalters
für die Leistungsregelung des Heizwicklungswiderstandes im Kochgutthermostat angegeben;
in der A b b. 4 gibt das Diagramm den Temperaturanstieg über der Zeit bei verschiedener
Kochgutmenge wieder; in der A b b. 5 ist der durch den Kochplattenthermostaten herzustellende
Verlauf der Leistungskennlinie des Heizwiderstandes des Kochgutthermostaten dargestellt;
in A b b. 6 geht der Temperaturverlauf im Bimetallschalter aus der Kennlinie hervor.
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In der in der A b b. 1 dargestellten Kochplatte 2 ist im Zentrum der
Kochgutthermostat 1 mit der zugeordneten Heizwicklung 3 beweglich gelagert und gegen
die Kochplatte wärmeisoliert. Mittels der Feder 7 wird der Temperaturfühler 1 gegen
den nicht dargestellten Kochtopf gedrückt. In Wärmekontakt mit der Kochplatte 2
selbst steht der Kochplattenthermostat 4, der aus einem Bimetallschalter 5 besteht
und dem ein Heizwiderstand 6 zugeordnet ist. Der Heizwiderstand 3 des Kochgutthermostaten
1 kann, wie in der A b b. 2 gezeigt, mit dem Heizwiderstand 6 des Bimetallschalters
5 in Reihe oder, wie in der A b b. 3 angegeben, parallel geschaltet sein. Der Strom
der Heizwiderstände 3, 6 wird von dem Bimetallschalter 5 getaktet.
In
A b b. 4 ist der idealisierte zeitliche Verlauf der Kochguttemperaturen für drei
verschiedene Kochgutmengen a, b, c eingetragen. Die Punkte A, B, C
sind die für diese Kochgutmengen gewünschten Umschaltpunkte, bezogen auf die jeweilige
Kochguttemperatur. Um dies zu bewirken, wird der am Kochtopf anliegende Kochgutthermostat
1 über den Heizwiderstand 3 zusätzlich erwärmt. Die Leistung dieser Heizwicklung
3 wird durch den Kochplattenthermostaten 4 zeitlich so verändert, daß gemäß
A b b. 5, Kurve d, der Kochgutthermostat 1 anfangs eine hohe zusätzliche Heizleistung
erhält, diese dann kontinuierlich abnimmt und schließlich nach einer vorgegebenen
Zeit zu Null wird. Zu der verschieden schnellen Erwärmung des Kochgutthermostaten
1 über das Kochgut gemäß den Kurven a, b, c (Ab b. 4) tritt die mit der Zeit
abnehmende Erwärmung über den Heizwiderstand 3 nach der A b b. 5, so daß dementsprechend
die Umschaltung auf den Fortkochzustand erfindungsgemäß abhängig von der Kochgutmenge
jeweils bei solchen Kochguttemperaturen erfolgt, daß die Kochguttemperatur aperiodisch
in kürzester Zeit nach den Kurven ä , b', c die Fortkochtemperatur iüF annimmt.
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Die Wirkungsweise des Kochplattenthermostaten 4 zur Herstellung der
Leistungskurve d nach A b b. 5 geht aus der A b b. 6 hervor. Der Bimetallschalter
5 im Kochplattenthermostaten 4 erhält bei Beheizung von der Kochplatte
2 allein einen Temperaturverlauf, wie er in der idealisierten Form in Kurve
e dargestellt ist. Bei gleichzeitiger Beaufschlagung des Bimetallschalters 5 durch
den Heizwiderstand 6 stellt sich etwa ein Temperaturverlauf nach der Kurve f ein.
Der Bimetallschalter 5 erreicht also bereits nach kurzer Zeit seine Ansprechtemperatur
OSF und schaltet seinen Heizwiderstand 6 ab (A b b. 2 und 3). Infolge des
zu seiner Umgebungstemperatur noch bestehenden Temperaturgefälles schaltet er sehr
rasch wieder ein, erreicht wiederum den Abschaltpunkt usw. Mit zunehmender äußerer
Beheizung durch die Kochplatte 2 ändert sich das sich ergebende Taktverhältnis derart,
daß die »Aus«-Zeit immer länger wird, während die »Ein«-Zeit etwa konstant bleibt,
so daß sich die in der A b b. 5 dargestellte Leistungskurve d des Heizwiderstandes
3 abhängig von der Zeit t ergibt. Diese Leistung wird zu Null, wenn die Kochplatte
den Bimetallschalter 5 beispielsweise auf den Wert D aufgeheizt hat, d. h. der Bimetallschaltkontakt
5 dauernd über seine Ansprechtemperatur OSF erwärmt wird.
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Die Schaltfunktion der gesamten Kochautomatik ist der Schaltung in
der A b b. 2 zu entnehmen. Während der Ankochzeit ist die Kochplatte 2 über den
Kontakt 10 des Hilfsschützes 11 so lange auf volle Leistung geschaltet,
bis der Kontakt 9 des Kochgutthermostaten 1 geschlossen wird und damit den
Stromkreis für das Schütz 11 schließt. Parallel zu dem Kontakt 10 liegt der
Bi-Energie-Leistungsregler 12 für den Fortkochheizzustand,, der nunmehr in
Tätigkeit tritt. Bei dem angegebenen Schaltungsbeispiel werden die Heizwiderstände
3, 6 der Thermostaten 1, 4 direkt vom Netz gespeist. Dieser Stromkreis kann
in den Punkten a-a getrennt werden, und die Speisung kann beispielsweise durch Zwischenschalten
eines Transformators mit Niederspannung oder von einem getrennten Hilfsnetz erfolgen.
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Selbstverständlich ist der Umfang der Erfindung durch das beschriebene
Beispiel nicht erschöpft. So kann an Stelle eines mit einem Bimetallschalter 5 ausgerüsteten
Kochplattenthermostaten 4 ein Heißleiter treten, der mit dem Heizwiderstand 3 in
bekannter Weise derart zusammengeschaltet ist, daß dessen Heizleistung durch den
sich ändernden Widerstand des Heißleiters während der Ankochzeit abfällt. Steht
dieser Heißleiter außerdem in Wärmekontakt mit der Kochplatte 2, so ergeben sich
Umschalttemperaturen für den Fortkochheizzustand, wie sie in A b b. 4 als erwünscht
dargestellt sind.
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An Stelle des Heißleiters kann natürlich auch ein Widerstand mit positiven
Temperaturkoeffizienten treten. Hiermit kann durch Hintereinanderschaltung ebenfalls
eine Leistungscharakteristik, wie sie in A b b. 5 dargestellt ist, erreicht werden.
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Des weiteren ist es nicht notwendig, daß der Kochgutthermostat durch
einen Bimetallschalter 8 gebildet wird, der über seinen Kontakt 9 gegebenenfalls
unmittelbar die Kochplatte schaltet. Vielmehr kann an dessen Stelle beispielsweise
ein Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten treten, der in bekannter Weise
über Zwischenglieder auf den Heizkreis einwirkt.