DE1235462B

DE1235462B - Temperature switch for controlling an electric hotplate

Info

Publication number: DE1235462B
Application number: DE1962B0066894
Authority: DE
Inventors: Heinrich Stumpf
Original assignee: Busch Jaeger Durener Metallwerke AG
Current assignee: Lebronze Alloys Germany GmbH
Priority date: 1962-04-18
Filing date: 1962-04-18
Publication date: 1967-03-02

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

G05dG05d

H05bH05b

Deutsche KL: 21 h -13/10German KL: 21 h -13/10

Nummer: 1235 462Number: 1235 462

Aktenzeichen: B 66894 VIII d/21 hFile number: B 66894 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 18. April 1962 Filing date: April 18, 1962

Auslegetag: 2. März 1967Open date: March 2, 1967

Die Erfindung betrifft einen Temperaturschalter zur Steuerung einer elektrischen Kochplatte, der eine möglichst genaue Einhaltung der einmal vorgewählten eingestellten Temperatur bewirkt.The invention relates to a temperature switch for controlling an electric hotplate, the causes the preselected temperature to be adhered to as precisely as possible.

Eine genaue Regelung einer elektrischen Kochplatte ist nur möglich, wenn die jeweilige Temperatur des Kochgutes durch einen Temperaturfühler abgetastet wird. Die genaueste Abtastung wäre dadurch zu erreichen, daß der Temperaturfühler direkt in das Kochgut eingebracht wird, was jedoch aus praktischen Gründen schlecht oder überhaupt nicht möglich ist. Um jedoch trotzdem brauchbare und für die Praxis genügende Abtastergebnisse zu erzielen, ist es bekannt, vorzugsweise im Zentrum einer Kochplatte innerhalb einer Öffnung einen Temperaturfühler anzuordnen, der unter der Wirkung einer Federkraft steht, die ihn gegen den äußeren Boden eines auf die Kochplatte gesetzten Topfes drückt. Der sich hierbei ergebende Kontakt zwischen Topfboden und Temperaturfühler bewirkt eine ausreichende Wärmeleitung zwischen den beiden genannten Teilen, so daß ein einwandfreies Arbeiten des Temperaturfühlers gewährleistet ist. Es ist ferner bekannt, die im Temperaturfühler erzeugten Ausdehnungskräfte durch ein Kapillarrohr zu leiten und auf ein Bewegungsorgan zu übertragen.Precise regulation of an electric hotplate is only possible if the respective temperature the food to be cooked is scanned by a temperature sensor. The most accurate scan would be through this to achieve that the temperature sensor is introduced directly into the food, but what is difficult or impossible for practical reasons. However, to be useful anyway and to achieve scanning results which are sufficient for practice, it is known, preferably in the center a hotplate within an opening to arrange a temperature sensor, which is under the effect a spring force is which it against the outer bottom of a pot placed on the hotplate presses. The resulting contact between the bottom of the pot and the temperature sensor causes sufficient Heat conduction between the two parts mentioned, so that it works properly of the temperature sensor is guaranteed. It is also known that the expansion forces generated in the temperature sensor to pass through a capillary tube and transfer it to a locomotor organ.

So ist ein Temperaturschalter zur Steuerung von zwei verschieden großen Heizwiderständen einer elektrischen Kochplatte, mit zwei jeweils einem Heizwiderstand zugeordnete, durch ein gemeinsames Stellglied einstellbare Kontakte, die von einem thermischen Arbeitsglied geschaltet werden, das mit einem die Temperatur des Kochgutes übertragenden Fühler in Verbindung steht, wobei der Widerstand größerer Heizleistung vor Erreichen der von dem Stellglied eingestellten Temperatur abgeschaltet wird, bekanntgeworden.A temperature switch for controlling two heating resistors of different sizes is one electric hotplate, with two each associated with a heating resistor, through a common one Actuator adjustable contacts that are switched by a thermal working element that is connected to a sensor which transmits the temperature of the food being cooked, the resistance greater heating power is switched off before the temperature set by the actuator is reached, known.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß zwangläufig eine Ubersteuerung eintreten muß, d. h., der Heizwiderstand mit der größeren Leistung schaltet zu spät ab, wodurch das Kochgut eine Zeitlang über den vorher eingestellten Temperaturwert hinaus erhitzt wird. Soll dies vermieden werden, so muß das Aggregat so justiert werden, daß der Heizwiderstand größerer Leistung schon sehr früh abgeschaltet wird, was wiederum den Nachteil einer langen Anheizzeit zur Folge hat. Die genannte Übersteuerung macht sich insbesondere im kleinen Temperatureinstellbereich unangenehm bemerkbar.This known arrangement has the disadvantage that overdrive inevitably has to occur, i. H., the heating resistor with the higher power switches off too late, causing the food to be cooked for a while is heated above the previously set temperature value. If this is to be avoided, so the unit must be adjusted in such a way that the higher power heating resistor is switched off very early which in turn has the disadvantage of a long heating-up time. The said Overdrive is particularly noticeable in the small temperature setting range.

Man benötigt zum Einhalten einer bestimmten Temperatur eine ganz bestimmte Leistung, die in Abhängigkeit zu der Größe der Kochplatte, der Temperaturschalter zur Steuerung
einer elektrischen KochplatteTo maintain a certain temperature you need a very specific power, which depends on the size of the hotplate, the temperature switch for control
an electric hotplate

Anmelder:Applicant:

Busch-Jaeger Dürener Metallwerke
Aktiengesellschaft, LüdenscheidBusch-Jaeger Dürener Metallwerke
Aktiengesellschaft, Lüdenscheid

Als Erfinder benannt:
Heinrich Stumpf, LüdenscheidNamed as inventor:
Heinrich Stumpf, Ludenscheid

Form des Kochtopfes und der Art sowie der Menge des Kochgutes steht. Erfahrungsgemäß genügen bei der 220-mm-Durchmesser-Kochplatte 400 Watt, bei der 180-mm-Durchmesser-Kochplatte 300 Watt und bei der 145-mm-Durchmesser-Kochplatte 250 Watt zum sicheren Fortkochen. Diese Werte genügen jedoch nicht für ein schnelles Aufheizen der Kochplatte, und es müßten viel zu lange Anheizzeiten in Kauf genommen werden. Hinzu kommt, daß bei einer temperaturgeregelten Kochplatte Temperaturen im Bereich von 50 bis zu 250° C geregelt werden müssen. Aus diesen Gründen werden die Kochplatten mit einer weit höheren Leistung ausgestattet, als diese zur Regelung der maximalen Temperatur nötig wäre. Demgemäß werden die Kochplatten mit einem Durchmesser von 180 mm und 220 mm mit Heizwiderständen versehen, die 2000 Watt aufnehmen. Bei geregelten Kochplatten werden diese 2000 Watt auf zwei Heizwiderstände verteilt, von denen der kleinere 300 Watt und der größere 1700 Watt aufnimmt. Bei diesen bekannten Verhältnissen treten die oben dargestellten Nachteile ein, wenn beide Kontakthebel starr miteinander verbunden sind und somit bei ihrer Einstellung sich auch mit gemeinsamer Geschwindigkeit bewegen und stets den gleichen Temperaturabstand zueinander haben.The shape of the saucepan and the type and amount of food to be cooked. Experience shows that suffice the 220 mm diameter hotplate 400 watts, the 180 mm diameter hotplate 300 watts and 250 watts for the 145 mm diameter hotplate for safe continued cooking. However, these values are sufficient not for rapid heating of the hotplate, and the heating-up times would have to be far too long Purchase to be taken. In addition, with a temperature-controlled hotplate, temperatures must be controlled in the range from 50 to 250 ° C. For these reasons, the hotplates equipped with a much higher power than this for regulating the maximum temperature would be necessary. Accordingly, the hot plates with a diameter of 180 mm and 220 mm with Provide heating resistors that take up 2000 watts. With regulated hotplates, these 2000 watts distributed over two heating resistors, of which the smaller 300 watts and the larger one Draws 1700 watts. With these known conditions, the disadvantages outlined above occur, when both contact levers are rigidly connected to one another and thus when they are set also move at the same speed and always keep the same temperature distance to each other to have.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, die Nachteile dieser bekannten Anordnung zu vermeiden und eine Temperaturregelung zu schaffen, die einerseits eine sehr schnelle Aufheizung der. Kochplatte gestattet und andererseits die Übersteuerung mit Sicherheit verhindert.The invention now has the task of avoiding the disadvantages of this known arrangement and a To create temperature control, on the one hand, a very rapid heating of the. Hotplate permitted and on the other hand, the override is prevented with certainty.

Die Erfindung besteht darin, daß die Kontakte in ihrer Lage zueinander und zu den Gegenkontakten vermittels des gemeinsamen Stellglieds getrennt ver-The invention consists in that the contacts in their position to one another and to the mating contacts separated by means of the common actuator

709 517/411709 517/411

stellbar sind, derart, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Abschaltung des die größere Heizleistung schaltenden Kontaktes und der Abschaltung des die kleinere Heizleistung schaltenden Kontaktes im niederen Temperaturbereich vorzugsweise groß und im höheren Temperaturbereich kontinuierlich kleiner werdend ist. Zweckmäßig sind die Kontakte je mit einem den Heizwiderständen zugeordnete Kontakthebel verbunden, die unter Federdruck gegen sie einstellende, über eine gemeinsame Achse mit einem Drehknopf verdrehungsschlüssig verbundene Kurvenscheiben gedrückt sind.are adjustable in such a way that the temperature difference between the shutdown of the greater heating power switching contact and the disconnection of the contact switching the lower heating power preferably large in the lower temperature range and continuous in the higher temperature range is getting smaller. Appropriately, the contacts are each assigned to one of the heating resistors Contact lever connected, which adjusts against them under spring pressure, via a common axis cam disks connected with a rotary knob are pressed.

Nach weiterer Ausgestaltung sind die mit den Kontakten zusammenwirkenden Gegenkontakte an einem gabelförmigen Kontakthebel angeordnet, der *5 zu einer thermisch bewirkten Schaltung unter Federdruck gegen das thermische Arbeitsglied gedrückt ist.According to a further embodiment, the cooperating with the contacts mating contacts are arranged on a fork-shaped contact lever is pressed * 5 to a thermally induced circuit under spring pressure against the thermal working member.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des Temperaturschalters nach der Erfindung teilweise perspektivisch, teilweise schematisch dargestellt.In the figure, an embodiment of the temperature switch according to the invention is partially shown in perspective, partly schematically.

Eine Kochplatte 1 ist mit einem Heizwiderstand 2 geringerer Leistung und mit einem Heizwiderstand 3 höherer Leistung ausgestattet. Die eine Endklemme der beiden Heizwiderstände 2 und 3 ist gemeinsam über eine Leitung 4 mit einer Stromquelle 5 verbunden. A hotplate 1 is equipped with a heating resistor 2 of lower power and with a heating resistor 3 of higher power. One end terminal of the two heating resistors 2 and 3 is jointly connected to a power source 5 via a line 4 .

Tn einer nicht dargestellten Ausnehmung der schematisch gezeichneten Kochplattel liegt ein hydraulischer Temperaturfühler 6, der gut Wärme leitend mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kochgeschirr, das sich auf der Kochplatte befindet, in Verbindung steht. Von dem Temperaturfühler 6 führt eine Kapillarleitung 7 zu einem thermischen Arbeitsglied 8, welches einen Stößel 9 bewegt. Ein gabelförmiger KontakthebeI 10 ist um einen Punkt A hydraulic temperature sensor 6 is located in a recess, not shown, of the schematically drawn hotplate, which is connected to a cookware, also not shown, which is located on the hotplate, with good heat conductivity. A capillary line 7 leads from the temperature sensor 6 to a thermal working element 8 which moves a plunger 9. A fork-shaped contact lever 10 is around a point

11 schwenkbar gelagert und wird durch eine Feder 11 pivoted and is supported by a spring

12 gegen den Stößel 9 gezogen. Der gabelförmige Kontakthebel 10 ist an seiner Unterseite mit den Gegenkontakten 13 und 14 versehen. An den Punkten 15 und 16 sind die Kontakthebel 17 und 18 *° schwenkbar gelagert und werden durch die Federn 19 und 20 in Richtung auf den gabelförmigen Kontakthebel 10 hingezogen. Die Kontakthebel 17 und 18 sind an ihrem Fnde auf ihrer oberen Seite mit Kontakten 21 und 22 ausgestattet. Über den Kontakthebeln 17 und 18 liegt eine Achse 23. die in den Lagerteilen 24 und 25 gelagert ist und durch einen an ihrem einen Ende angebrachten und mit einer Skala versehenen Drehknopf 26 gedreht wird. Auf der Achse 23 sind zwei Kurvenscheiben 27 und 28 verdrehungsschlüssig angebracht. Der Heizwiderstand 2 ist über eine Leitung 29 mit dem Kontakthebel 18 und der Heizwiderstand 3 über eine Leitung 30 mit dem Kontakthebel 17 elektrisch leitend verbunden. Der gabelförmige Kontakthebel 10 steht über die Leitung 31 mit der Stromquelle 5 in elektrisch leitender Verbindung. 12 pulled against the plunger 9. The fork-shaped contact lever 10 is provided with the mating contacts 13 and 14 on its underside. At the points 15 and 16 , the contact levers 17 and 18 * ° are pivotably mounted and are drawn towards the fork-shaped contact lever 10 by the springs 19 and 20. The contact levers 17 and 18 are equipped with contacts 21 and 22 at their end on their upper side. Above the contact levers 17 and 18 there is an axis 23 which is mounted in the bearing parts 24 and 25 and is rotated by a rotary knob 26 attached to one end and provided with a scale. On the axis 23 , two cam disks 27 and 28 are attached in a rotationally locked manner. The heating resistor 2 is connected to the contact lever 18 via a line 29 and the heating resistor 3 is connected to the contact lever 17 via a line 30 in an electrically conductive manner. The fork-shaped contact lever 10 is in an electrically conductive connection with the power source 5 via the line 31.

Die Wirkungsweise des Temperaturschalters gemäß der Erfindung ist folgende:The operation of the temperature switch according to the invention is as follows:

Bei kalter Kochplatte 1 befindet sich der Stößel 9 des thermischen Arbeitsglieds 8 in seiner untersten Stellung, in welcher sich auch der gabelförmige Kontakthebel 10 durch die Wirkung der Feder 12 befindet. Wird jetzt die Stromquelle 5 eingeschaltet, so. fließt der Strom über die Leitung 4 durch den Heizwiderstand 2 und den Heizwiderstand 3 über die Leitungen 29 und 30 zu den Kontakthebeln 17 und 18 und über deren Kontakte 22 und 21 zu denWhen the hotplate 1 is cold, the plunger 9 of the thermal working element 8 is in its lowest position, in which the fork-shaped contact lever 10 is also located due to the action of the spring 12 . If the power source 5 is now switched on, so. the current flows via the line 4 through the heating resistor 2 and the heating resistor 3 via the lines 29 and 30 to the contact levers 17 and 18 and via their contacts 22 and 21 to the

Gegenkontakten 14 und 13 des gabelförmigen Kontakthebels 10 und dann wieder über die Leitung 31 zur Stromquelle 5 zurück. Die beiden eingeschalteten Heizwiderstände 2 und 3 erwärmen die Kochplatte 1 schnell, und die Wärme überträgt sich von dem Kochgeschirr auf den Temperaturfühler 6, der über die Kapillarleitung7 das thermische Arbeitsglieds beeinflußt und dessen Stößel 9 in Richtung auf den gabelförmigen Kontakthebel 10 bewegt, welcher sich entgegen der Wirkung der Feder 12 anzuheben beginnt. Dieser Anhebebewegung des gabelförmigen Kontakthebels 10 folgen die Kontakthebel 17 und 18 unter Wirkung ihrer Federn 19 und 20, und zwar so lange, bis der Hebel 17 an die Kurvenscheibe 27 oder der Hebel 18 an die Kurvenscheibe 28 stößt. Bewegt sich der gabelförmige Kontakthebel 10 bei ansteigender Temperatur unter Einwirkung des Stößels 9 nun weiter nach oben, so findet eine Kontaktunterbrechung statt. Ist beispielsweise der Kontakthebel 17 durch Anstoßen an die Kurvenscheibe 27 an seiner weiteren Aufwärtsbewegung gehindert, so werden die Kontakte 13 und 21 unterbrochen, und damit wird auch der Heizwiderstand 3 stromlos. Stößt bei weiterer Aufwärtsbewegung des gabelförmigen Kontakthebels 10 der KontakthebeI 18 an die Kurvenscheibe 28, so werden die Kontakte 14 und 22 unterbrochen, und somit wird auch der Heizwiderstand 2 stromlos. In diesem Fall erhält die Kochplatte 1 überhaupt keinen Strom mehr und beginnt sich abzukühlen. Diese Abkühlung überträgt der Temperaturfühler 6 auf das thermische Arbeitsglied 8, und der Stößel 9 beginnt abzusinken und somit auch der gabelförmige Kontakthebel 10 unter der Wirkung der Feder 12, so daß sich schließlich die Kontakte 14 und 22 wieder berühren und der Heizwiderstand 2 wieder eingeschaltet wird.Counter-contacts 14 and 13 of the fork-shaped contact lever 10 and then back to the power source 5 via the line 31 . The two switched-on heating resistors 2 and 3 heat the hotplate 1 quickly, and the heat is transferred from the cookware to the temperature sensor 6, which influences the thermal working element via the capillary line 7 and whose plunger 9 moves in the direction of the fork-shaped contact lever 10 , which moves against the action of the spring 12 begins to lift. This lifting movement of the fork-shaped contact lever 10 is followed by the contact levers 17 and 18 under the action of their springs 19 and 20 , until the lever 17 strikes the cam disk 27 or the lever 18 strikes the cam disk 28. If the fork-shaped contact lever 10 moves further upwards when the temperature rises under the action of the plunger 9 , an interruption of contact takes place. If, for example, the contact lever 17 is prevented from moving further upwards by hitting the cam disk 27 , the contacts 13 and 21 are interrupted and the heating resistor 3 is thus also de-energized. If the fork-shaped contact lever 10 moves further upwards, the contact lever 18 hits the cam disk 28, the contacts 14 and 22 are interrupted, and thus the heating resistor 2 is also de-energized. In this case, the hotplate 1 no longer receives any power and begins to cool down. The temperature sensor 6 transmits this cooling to the thermal working element 8, and the plunger 9 begins to descend and thus also the fork-shaped contact lever 10 under the action of the spring 12, so that finally the contacts 14 and 22 touch each other again and the heating resistor 2 is switched on again .

Bestände nun, wie dies bekannt ist, eine feste Relation des voreilenden Regelkontaktes des großen Heizwiderstandes zum Regelkontakt des kleinen, so würde im kleinen Temperatureinstellbereich immer eine Übersteuerung des eingestellten Wertes stattfinden. Dies muß jedoch vermieden werden, und die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer kleinen Temperatureinstellung der größere Heizwiderstand früher und bei einer größeren Temperatureinstellung später abschalten muß. Demgemäß sieht die Erfindung vor, daß die Kontakthebel 17 und 18 unterschiedlich zueinander verstellbar sind, und zwar in Abhängigkeit von der einstellbaren Temperatur. Dies geschieht durch einen verschiedenartigen Verlauf der Kurven der beiden Kurvenscheiben 27 und 28, die zwar gemeinsam durch den Drehknopf 26 und die mit ihm verbundene Achse 23 bewegt werden, jedoch die Kontakthebel 17 und 18 in den verschiedenen Temperaturbereichen verschieden tief niederdrücken.If, as is known, there was a fixed relationship between the leading control contact of the large heating resistor and the control contact of the small one, the set value would always be overridden in the small temperature setting range. However, this must be avoided, and the invention is based on the knowledge that with a small temperature setting the larger heating resistor must switch off earlier and with a larger temperature setting later. Accordingly, the invention provides that the contact levers 17 and 18 are mutually adjustable differently, depending on the adjustable temperature. This happens through a different course of the curves of the two cam disks 27 and 28, which are indeed moved together by the rotary knob 26 and the axis 23 connected to it, but depress the contact levers 17 and 18 at different depths in the different temperature ranges.

Die Vorteile des Temperaturschalters gemäß der Erfindung liegen in erster Linie darin, daß in einfacher Weise eine schnelle und korrekte Temperaturregelung hiermit möglich ist. Es kann in einem Falle eine sogenannte Übersteuerung eintreten, die, wie bekannt, dadurch erfolgt, daß der große Heizwiderstand im kleinen Temperaturbereich während des Aufheizens zu spät abschaltet. Der Temperaturschalter gemäß der Erfindung bewirkt, daß eine damit ausgestattete Kochplatte in der kürzesten Anheizzeit auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann. Ein Anbrennen des Kochgutes wird mit Sicher-The advantages of the temperature switch according to the invention are primarily that in simple Way a quick and correct temperature control is possible with this. It can happen in one case a so-called overdrive occurs, which, as is known, takes place in that the large heating resistor switches off too late in the low temperature range during heating. The temperature switch according to the invention causes a hotplate equipped with it in the shortest heating time can be brought to the desired temperature. Burning of the food is guaranteed to

Claims

avoided. There is also foolproof operation for every temperature setting. The invention is not limited to the embodiment shown in the figure. For example, instead of the cam disks shown in the figure, two differently designed inclined planes could be used or other machine elements with the same effect. It is always only essential that two adjustable contact levers are adjusted separately in their position to one another and to the Ciegen contacts by means of a common actuator. Patent claims:

1. Temperature switch for controlling two differently sized heating resistors of an electric hotplate, with two contacts each assigned to a heating resistor, adjustable by a common actuator, which are switched by a thermal working element that is connected to a sensor that transmits the temperature of the food, wherein the resistance of greater heating power is switched off before the temperature set by the actuator is reached, characterized in that the position of the contacts (21, 22) relative to one another and to the mating contacts (13, 14) by means of the common actuator (23, 26,

27, 28) are separately adjustable in such a way that the temperature difference between the switching off of the contact (21) switching the higher heating power and the switching off of the contact (22) switching the lower heating power is preferably large in the lower temperature range and continuously decreasing in the higher temperature range .

2. Temperature switch according to claim 1, characterized in that the contacts (21, 22) are each connected to a contact lever (17, 18) assigned to the heating resistors (2, 3) , which is set against them under spring pressure, via a common axis ( 23) are pressed with a rotary knob (26) rotationally connected cam disks (27, 28).

3. Temperature switch according to claims 1 and 2, characterized in that the mating contacts (13,14) cooperating with the contacts (21, 22) are arranged on a fork-shaped contact lever (10) , which leads to a thermally effected circuit under spring pressure against the thermal working member (8, 9) is pressed.

Considered publications:
German patent application H 8635 VIII d / 21 h published on December 2nd, 1952).

1 sheet of drawings