-
Regelschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Regelschalter für
elektrische Heizgeräte, insbesondere elektrische Kochplatten mit Ankoch- und Fortkochbereich,
dessen automatische Umschaltung durch einen Bimetallenergieregler mit einer einerseits
von einer Sollwerteinstellvorrichtung beeinflußten und andererseits auf einen Schnappschalter
einwirkenden, mit einem beheizten Arbeits- und einem Kompensationsbimetall versehenen
Bimetallanordnung erfolgt und dessen Kochbereich mit erhöhter Leistung mittels eines
Zeitschaltwerkes gesteuert wird.
-
Es ist ein Regelschalter zur stufenlosen und temperaturabhängigen
Leistungsregelung für eine elektrische Kochplatte bekannt, der zu diesem Zweck mit
einem die Temperatur des Kochgutes abtastenden Temperaturfühler versehen ist, der
in Reihe mit einem Verstimmungswiderstand und diese Reihenschaltung parallel zu
einer einen Regelschalter betätigenden Bimetallheizung liegt. Der in Reihe mit dem
Temperaturfühler liegende Verstimmungswiderstand wird nur im oberen Kochbereich
mit einem Schaltkontakt überbrückt. Über ein Regelorgan wird nach Erreichen einer
bestimmten Kochplattentemperatur die Beheizung der Platte abgeschaltet und nach
Abkühlung der Platte wieder eingeschaltet. Die Beheizung der Platte erfolgt also
in mehr oder weniger langen Impulsen.
-
Der Nachteil dieser bekannten Regelschaltanordnung ist jedoch der,
daß beim automatischen Kochablauf im unteren Kochbereich, bei dem der in Reihe mit
dem Temperaturfühler liegende Verstimmungswiderstand eingeschaltet ist, die Kochzeit
des Kochgutes verhältnismäßig lang ist. Unter automatischem Kochablauf ist zu verstehen,
daß zu Beginn des Kochprozesses die Kochplatte eingeschaltet und nach Beendigung
des Ankochprozesses automatisch auf Fortkochen umgeschaltet wird, während im Gegensatz
zum konventionellen Kochen bzw. Kochen mit Handbetrieb nach Beendigung des Ankochprozesses
durch Hand auf Fortkochen umgeschaltet werden muß.
-
Um den Nachteil dieser bekannten Regelschaltanordnung zu beheben,
ist bereits vorgeschlagen worden, an dem Regelschalter zusätzlich ein von Hand einschaltbares
Zeitschaltwerk anzuordnen, das es ermöglicht, daß beim automatischen Kochablauf
im unteren Kochbereich durch überbrücken des Verstimmungswiderstandes über eine
bestimmte Zeit mit erhöhter Leistung gekocht werden kann. Das Anbauen und Anschließen
dieses Zeitschaltwerkes an dem Regelschalter ist aber fertigungstechnisch und arbeitsmäßig
verhältnismäßig aufwendig und kompliziert, was daher einerseits zu einer erheblichen
Steigerung der Fertigungskosten und andererseits zu einer Häufung von Fehlerquellen
führen kann.
-
Zur Steuerung mehrerer Heizstromkreise ist auch ein Drucktastenschalter
bekanntgeworden, der mit einem auf einen bestimmten Temperaturwert fest eingestellten
Übertemperaturauslöser gekoppelt ist, der nur bei überschreiten dieses Temperaturwertes
anspricht und dabei eine Auslösung sämtlicher eingedrückter Tasten bewirkt. Der
am übertemperaturauslöser eingestellte Temperaturwert kann durch die Drucktasten
in keiner Weise beeinflußt werden. Darüber hinaus ist mit diesem bekannten Schalter
kein kontinuierliches Einstellen der Heizleistung sowie Regeln der durch Drücken
einer Taste eingestellten Heizleistung möglich.
-
Weiterhin ist eine Schalt- und Regeleinrichtung bekannt, bei der auf
einem die Einrichtung betätigenden Einstellglied mehrere Heizstufen zusammengefaßt
sind, die durch Drehen des Einstellgliedes über einen Stufenschalter eingeschaltet
werden. Das Ausschalten der gewählten Heizstufe erfolgt durch Zurückdrehen des Einstellgliedes
in seine Ausgangsstellung. Mit dieser Einrichtung ist jedoch nur eine temperaturabhängige
Steuerung der Heizleistung möglich, da ihr ein frei betätigbares, die Heizleistung
über eine bestimmte Zeit steuerndes Zeitschaltwerk fehlt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regelschalter mit
eingebautem frei betätigbarem Zeitschaltwerk zu schaffen, der sich durch eine einfache
und sehr funktionssichere Ausführung mit wenig Bauteilen auszeichnen soll. Des weiteren
sollen die Bauteile des Regelschalters und des Zeitschaltwerkes im Schaltergehäuse
übersichtlich und leicht zugänglich angeordnet werden, um das Auswechseln bzw.Nachjustieren
von Bauteilen zu erleichtern.
-
Die Erfindung löst die gestellten Aufgaben dadurch, daß sowohl die
Steuerung des Schnappschalter-Bimetallenergiereglers als auch die Steuerung des
für
eine wählbare Zeitspanne einstellbaren Zeitschaltwerkes über
einer gemeinsamen Nockenschalterachse erfolgt, wobei die jeweilige Stellung des
Zeitschaltwerkes mittels einer die Schalttemperatur des Schnappschalter-Bimetallenergiereglers
einstellenden schwenkbaren Hebelanordnung bei Nullstellung des Sollwerteinstellers
löschbar ist.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Regelschalters mit eingebautem
Zeitschaltwerk wird die Herstellung, Justierung und Montage erheblich vereinfacht
und außerdem die Arbeitsgenauigkeit dieser Automatik wesentlich erhöht. Des weiteren
konnte der Aufwand an Bauteilen auf ein Minimum reduziert werden. Darüber hinaus
ist für das frei betätigbare Zeitschaltwerk keine eigene Löschungseinrichtung erforderlich,
da die Löschung einer Falscheinstellung durch die gemeinsame Nockenschalterachse
erfolgt. Daraus ergibt sich für den Benutzer der Vorteil, daß lediglich durch Zurückdrehen
des Sollwerteinstellers in Nullstellung die Falscheinstellung des Zeitschaltwerkes
und auch die Einstellung des Bimetallenergiereglers gelöscht werden kann.
-
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 den Grundaufbau des
Regelschalters in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine perspektivische Darstellung
von baulichen Einzelheiten und F i g. 3 das Schaltbild zu einer von dem Regelschalter
mit frei betätigbarem Zeitschaliwerk gesteuerten Kochplatte.
-
Ein U-förmiger Teil 1, der an seiner Oberseite von einer aus isolierendem
Werkstoff bestehenden Anschlußplatte 2 abgeschlossen ist, nimmt alle Teile des erfindungsgemäßen
Schalters in und an sich auf. In den Schenkeln 3 und 4 des Teiles 1 ist eine Schalterachse
5 gelagert. Auf ihr sind mehrere Nocken- bzw. Kurvenscheiben angeordnet, und zwar
eine Kurvenscheibe 6 zur Betätigung eines mehrarmigen Hebels 7, Nockenscheiben 8
zur Betätigung nicht dargestellter Netz- und sonstiger Schalter sowie eine weitere
Kurvenscheibe 9, welche auf einen mehrfach abgewinkelten Hebel 10 einwirkt.
-
Die Hebel 7 und 10 sind auf einer ungefähr parallel zu der Schalterachse
5 angeordneten, ebenfalls in den Schenkeln 3 und 4 gehalterten Achse 11 gelagert.
Der Hebel 7, der unter Wirkung einer Feder 12 steht, ist mit Armen 13,14
und 15 versehen. Der Arm 13 wirkt über ein nicht dargestelltes Kompensationsbimetall
auf einen Schnappschalter 16 ein. In dem Arm 14 ist eine Justierschraube 17 angeordnet,
über welche die Kurvenscheibe 6 auf den Hebel 7 einwirkt.
-
Im Schenkel 3 des Teiles 1 ist um einen Stift 18 eine U-förmige Brücke
19 schwenkbar gelagert. An ihrem einen Schenkel 20 ist ein beheizter Bimetallstreifen
21 befestigt, während an ihrem anderen Schenkel 22 ein Kompensationsbimetall
23 angeordnet ist. Auf dieses wirkt das freie Ende des um die Achse 11 schwenkbaren
und unter Wirkung einer Feder 24 stehenden Hebels 10 ein, wobei zur Erleichterung
der Einstellung am Hebel 10 eine Justierschraube 25 vorgesehen ist.
-
Auf einem am Bodenteil 26 des Teiles 1 angeordneten Bolzen 27 ist
ein zweiarmiger Klinkenhebel 28 gelagert, der von einer Feder 29 in Richtung des
Pfeiles 30 gedrückt wird. An den beiden Armen des Hebels 28 sind Nassen 31, und
32 angebracht. Im B> reich der Nase 31 wirkt eine Blattfeder 33 auf den Hebel 28
ein. Im Bereich der Nase 32 ist an dem Hebel 28 eine weitere nach oben gerichtete
Nase 34 angeordnet. Schließlich ist im Bereich der Lagerteile an dem Hebel 28 ein
Ansatz 35 vorgesehen, äuf Otra der Arm 15 des Hebels 7 unter Zwischenfügung einer
Justierschraube 36 einwirkt.
-
In Lappen 37 und 38, die aus dem Bodenteil 26 herausgebogen sind,
ist ein Schaltschieber 39 geführt, der mit Hilfe einer nicht dargestellten Handhabe
in Richtung des Pfeiles 40 bewegt werden kann. Der Schieber steht unter Wirkung
einer Zugfeder 41. Er trägt auf seiner Oberseite Verzahnungen 42 und 43, die mit
den Nasen 31 und 32 des Hebels 28 zusammenwirken. Des weiteren ist auf dem Schieber
39 ein Isolierstück 44 befestigt, das mit einer Zahnteilung 45 versehen ist. Diese
wirkt mit einer an dem Teil l befestigten Blattfeder 46 zusammen, die abgekrüpft
ausgebildet und an ihrem freien Ende reit einem Kontakt 47 versehen ist, der mit
einem feststehenden Gegenkontakt 48 zusammenwirkt. Gegenüber der Verzahnung 45 ist
an dem Isolierstück 44 eine .Gleitbahn 49 angebracht, die auf eine mit einem Höcker
50 versehene, ebenfalls an dem Teil 1 befestigte Blattfeder 51 einwirkt. Am .freien
Ende der Blattfeder 51 ist ein Kontakt 52 vorgesehen, der mit einem feststehenden
Kontakt 53 eines Verstimmungswiderstandes 54 zusammenwirkt.
-
Die Arbeitsweise der Regelschalterautomatik ohne Betätigung des Zeitschaltwerkes
ist folgende: Für die Einstellung des als Energiereglers diooenz den Schnappschalters
16 des elektrischen Heizgerätes, beispielsweise einer elektrischen Kochplatte,,
auf
einen gewünschten Wärmewert wird die Sehälterachse 5 und damit die Kurvenscheibe
6 mittels eines Sollwerteinstellknebels 60 in eine diesem Wärmewert entsprechende
Stellung gebracht. Die Kurvonscheibe°6 wirkt hierbei über den als Fühlhabel dienenden
Arm 14 des Hebels 7 auf den Baiaetall-Schnappschalter . 16 ein. Sobald das Bimetall
des Schnappschalters 16 erwärmt wird, biegt sich dieses nach abwärts. Dieser Abwärtsbewegung
wirkt ein auf den Arm 13 des Hebels 7 befestigtes, jedoch nicht dargestelltes Kompensationsbimetall
in dem Sinn entgegen, daß eine Kompensation der Umgebungstemperatur berücktichtigt
wird.
-
Die stufenlose und temperaturabhängige Leistungsregelung der elektrischen
Kochplatte 55 (F i g. 3) ist zu diesem Zweck mit einem die Temperatur des
Kochgutes abtastenden Temperaturfühler 56 versehen, der in Reihe mit dem Verstimmungswiderstand
54 liegt. Diese Reihenschaltung liegt parallel zu dem den Schnappfederschalter 16
betätigenden beheizten Bimetall 57. Der in Reihe mit dem Temperaturfühler 56 liegende
Verstimmungswiderstand 1 wird nur im oberen Kochbereich von einem Schaltkontakt
58 überbrückt. Dieser Schaltkontakt wird von einer der auf der Nockenschalterachse
5 angeordnt»-ten Nockenscheibe betätigt. Im unteren Kochberaieh ist der überbrückungskontakt
58 geöffnet.
-
Nach einer dem eingestellten Wert entsprechenden Aufhetzung des Bimetalls
57 biegt sich das Bimetall derart nach oben aus, daß der Schnappfederschalter 16
seine Kontakte unterbricht. Sowohl die elektrische Beheizung der Kochplatte als
auch die des Bimetall-Schnappfederschalters 16 sind dann unterbrochen. Das Bimetall
kühlt sich ab und wird nach einer
bestimmten Abkühlzeit wieder die
ursprüngliche Lage einnehmen, in der der Schnappfederschalter geschlossen ist, so
daß sich der Erwärmungs- und Schaltvorgang wieder in der vorstehend geschilderten
Weise abspielen kann.
-
Um nun im unteren Kochbereich bei einer üblichen Knebelstellung zwischen
9. und 7, bei der der Überbrückungskontakt 58 normalerweise nichtgeschlossen ist,
die Ankoch- bzw. Kochzeit wesentlich zu verkürzen, wird durch Einschalten des Zeitschaltwerkes,
was durch Eindrücken der mit einem Betätigungskopf versehenen Schaltstange 39 in
Richtung des Pfeiles 40 erfolgt, die Kontakte 52, 53 geschlossen und somit der Verstimmungswiderstand
54 überbrückt. Gleichzeitig wird die Bimetallheizung 59 des Bimetallstreifens 21
des Zeitschaltwerkes durch Schließen der Kontakte 47, 48 an Spannung gelegt. Die
eingeschobene Schaltstange 39 wird dabei in ihrer Schaltstellung durch die Verzahnungen
42, 43, in denen die Nasen 31, 32 des schwenkbaren Klinkenhebels 28 eingreifen,
verriegelt. Der Bimetallstreifen 21 wird nun durch seine Bimetallbeheizung erwärmt
und biegt sich in Richtung auf die Nase 34 des Klinkenhebels 28. Dabei wird der
Klinkenhebel 28 so weit nach unten geschwenkt, bis die Nase 31 des Hebels
eine Zahnteilung der Verzahnung 42 der Schaltstange freigibt, so daß die
unter der Wirkung der Zugfeder 41 stehende Schaltstange 39 somit um eine Zahnteilung
weitergleiten kann. Nun übernimmt die andere Nase 32 des Hebels 28 die Verriegelung
der Schaltstange. Während dieser zweiten Verriegelungsstellung ist durch öffnen
der Kontakte 47, 48 die Beheizung des Bimetallstreifens 21 unterbrochen. Das Bimetall
kühlt sich ab und nimmt nach einer bestimmten Abkühlzeit wieder die ursprüngliche
Lage ein, so daß der Klinkenhebel 28 wieder nach oben schwenken kann und
eine Zahnteilung der Verzahnung 43 freigeben kann. Nun sind die Kontakte 47, 48
der Beheizung für den Bimetallstreifen 21 geschlossen. Der Erwärmungs- und Schaltvorgang
spielt sich nun wieder in der vorstehend geschilderten Weise ab. Beim Zurückgehen
des Bimetalls gibt die Nase 32 eine Verzahnung frei, und die Nase 31 übernimmt die
Verriegelung. Dieses Spiel wird so lange fortgesetzt, bis die Schaltstange wieder
in ihre Ausgangsposition gelangt ist.
-
Die jeweilige Stellung des Zeitschaltwerkes kann durch den von der
Kurvenscheibe 6 beeinflußbaren Hebel ? durch Zurückdrehen des Sollwerteinstellknebels
in Nullstellung gelöscht werden. Dies geschieht in der Weise, daß durch Schwenken
des Hebels 7 der Arm 15 den Klinkenhebel 28 aus der Ebene der Verzahnung 42 bzw.
43 des Schaltschiebers 39 gegen die Wirkung der Feder 29 seitlich herausdrückt.
Die Verriegelung des Schaltschiebers ist somit aufgehoben, und er schnappt unter
der Wirkung der Zugfeder 41 in seine Ausgangsposition zurück.
-
Wesentlich bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist, daß eine baulich
einfache, sehr funktionssichere Ausführung mit wenigen Bauteilen geschaffen worden
ist, die sich beispielsweise schon dadurch in vorteilhafter Weise auszeichnet, daß
sowohl die Steuerung des Bimetall-Schnappschalters 16 als auch die Löschung der
jeweiligen Stellung des Schaltschiebers 39 des Zeitschaltwerkes über eine gemeinsame
Kurvenscheibe 6 und gemeinsamen Hebel 7 erfolgt.