DE1920553A1 - Temperature controller for electric heaters, especially electric plates - Google Patents
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Description
Temperaturregler für Elektrowäregeräte insbesondere Elektrokochplatten. Temperature regulators for electrical appliances, in particular electric hotplates.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Temperaturregler fUr Elektrowärmegeräte, insbesondere Elektrokochplatten der durch Ein- und Ausschalten reglet (quantelt) und ein auf einen elektrischen Schnappschalter einwirkendes elektrisch beheiztes Ausdehnungselement sowie ein mit einem auf die Temperatur des Kachgutes ansprechenden Temperaturfühler verbundenes Ausdehnungsglied besitzt.The invention relates to a temperature controller for electrical heating devices, in particular electric hotplates that regulate (quantelt) by switching them on and off and an electrically heated one acting on an electrical snap-action switch Expansion element as well as one with a responsive to the temperature of the food Has temperature sensor connected expansion member.
Derartige Regler sind beispielsweise als Regler für Elektrokochplatten bekannt geworden. Sie besitzen ein elektrisch bcheiztes Bimetall, das auf den Druckunkt eines Schnappschalters einwirkt und von dem Kockstrom bzw. einem dazu perallelen Kreis durchflossen wird. Der Kochstrom wird von dem Schnuppschalter ein- bzw. ausgeschaltet. Die Lage des Bisetalls in Bezug auf den Schnappschalter ist über ein Regelgestänge veränderbar, un verschidene Leistungen einstellen zu können. Beim Einschalten der Kochplatte wird das Bimetall baheist und wirkt dann in Auszchaltrichtung auf den Schnappschalter ein. Nach iem Ausschalten kühlt das Bimetall ab und schaltet dementsprechend den Kechstrem wieder ein. Es wird somit eine Aussetzreglung geschaffen.Such regulators are, for example, as regulators for electric hotplates known. They have an electrically pickled bimetal that is on the pressure point a snap switch acts and from the Kockstrom or a parallel to it Circle is traversed. The cooking current is switched on and off by the sniff switch. The position of the bisetal in relation to the snap switch is via a control rod changeable, to be able to adjust un different services. When switching on the The hotplate is made of the bimetal and then acts in the switch-off direction on the snap switch on. After switching off, the bimetal cools down and switches accordingly the Kechstrem again. An interruption regulation is thus created.
Diese Art der Reglung wird auch als "Quantelung" bezeichnet. Die bekannten Regler arbeiten außerdem mit einem Temperaturfühler zusammen, der auf die Temperatur der Kochplatte bzw. des Kochgutes anspricht.This type of regulation is also referred to as "quantization". The known Controllers also work together with a temperature sensor that measures the temperature the hotplate or the food responds.
Die mit beheizten Bimetallen arbeitenden Regler haben zwar den Vorteil, daß das Bimetall relativ große Stauerwege liefert, so daß ihre Bewegung nicht wesentlich übersetzt zu werden braucht, um den Schalter zu betätigen, das Bimetall liefert aber nur zehr geringe Kräfte, die ein sicheres Schalten nicht gewährleisten. Übliche Schnappschalter, die meist bei diesen Reglern verwendet werden, baben eine Betätigungskraft von etwa 400 g. Um eine derartige Kraft mit einem Eimetall aufzubringen, muß diesee entweder Übermäßig groß dimensioniert sein oder es muß. bie die Umschaltkraft Überwunden ist, sich selbst schr stark vorspeunan. Deraus resultierch jedech Ungenauigkeiten, die eine emekte Schaltung nicht mehr gewährleisten, Das Bimetall hat ferner den Nachteil, bei höheren Temperaturen unstabil au werden, d.h.The regulators working with heated bimetals have the advantage that the bimetal provides relatively large congestion paths, so that their movement is not essential needs to be translated to operate the switch that supplies bimetal but only very small forces that do not guarantee safe switching. Usual Snap switches, which are mostly used in these regulators, have an actuating force of about 400 g. To apply such a force with an egg metal, it must be either oversized or it must. bie overcome the switching force is to spear yourself strongly. The resulting inaccuracies which no longer guarantee an emitted circuit, the bimetal also has the Disadvantage of becoming unstable at higher temperatures, i.e.
seine Auslenkkraft und sein Auslenkung verlaufen nicht znhr linear. Um reproduzierbars Verhältnisse zu bekcmnen, muß jedoch ein selches Syste meist hompensiert werden. Die thermische Kompensation, die die Störeinflüsse der Umgebungstemperatur ausschalten soll, weist die gleichen Wängel auf. Daraus ist zu erkennen, daß mit den bekannten Reglorm bei unterschiedlichen Umgebungstomperaturen koine rapreduzierberen Verhältnisse geschaffen werden können.its deflection force and its deflection are not very linear. In order to get reproducible conditions, however, such a system usually has to be used be compensated. The thermal compensation that eliminates the disturbance of the ambient temperature should switch off, has the same flaws. From this it can be seen that with the known Reglorm at different ambient temperatures koine rapreduzierberen Relationships can be created.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, enstelle des Bimetalla eine baheizte metallische Ausietnungshülse zu verwenden. Diese hat den Vorteil, daß piaktisch unbegrenzte Kräfte übertragen werden können, und daß die Linearität besser ist. Es tritt jedoch csr Nachteil auf, daß die Bauteile die die beiden Erden der Ausdehnungshülse miteinander verbinden, ebenfalls von der Umgebung temperaturbeeinflußt werden, sc daß eine zusätzliche Kompensation notwendig wird. Etwas bessere Verhältnisse schafft eine Ausdehnungstiü).se mit einem innen verlaufenden Invarstab, bei der die beiden Bezugapunkte dicht beieinander liegen. Hier ist jedoch auch keine vollständige Linearität gegeben, da der Inveratab innerhalb der Hülse auf sehr bohe Temperaturen kommt und keine vollstandig lineare Charakteristik hat.It has already been proposed to use a heated one instead of the bimetal metallic rivet sleeve to be used. This has the advantage that it is practical unlimited forces can be transmitted and that the linearity is better. However, there is a disadvantage that the components share the two grounds of the expansion sleeve connect with each other, are also influenced by the temperature of the environment, sc that an additional compensation is necessary. Creates a little better conditions an expansion piece with an invar rod running inside, in which the two Reference points are close together. However, there is also no complete linearity here given, since the Inveratab comes to very cold temperatures inside the sleeve and does not have a completely linear characteristic.
Die Ausdehnungshüisen haben bei den gegebenen Baurverhäitnissen außerdem sehr geringe Ausdehnungswerte. Sie liegen bei den normalen Gr6ßen und Teaperaturen bei etwa 1/10 mm zwischen dem beheizten und unbeheizten Zustand. Mit Rücksicht auf die Einstellbarkeit muß daher die Ausdehnung der Halse gegenüber dem Schnappschalter Übersetzt werden. Es sind dazu Hebelübersetzungen erforderlich, durch die der Regler aufwendiger wird und die zusätzliche Ungenauigkeiten in das System bringen. Wollte man die relativ geringe Ausdehnung unmittelbar auf den Schalter einwirken lassen, so wäre eine sehr aufwendige Einstellmechanik für den Regler erforderlich, die mit einer üblichen Schraubspindel nicht mehr gewährleistet wäre. Es wären dann Präziaionsnocken zur Verstellung des Schalters bzw. der Hebelmechanik erforderlich.The expansion sleeves also have in the given construction conditions very low expansion values. They are of the normal sizes and tea temperatures at about 1/10 mm between the heated and unheated state. With regard to the adjustability must therefore be the extension of the neck relative to the snap switch To be translated. To do this, leverage ratios are required through which the controller becomes more complex and bring additional inaccuracies into the system. Wanted to let the relatively small expansion act directly on the switch, so a very complex adjustment mechanism for the controller would be required, which with a conventional screw spindle would no longer be guaranteed. It would then be precision cams required to adjust the switch or the lever mechanism.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Regler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile vermeidet. Er soll es ermöglichen, ohne aufwendige Hebelmechaniken auszukommen, ein einfach herstellbares Regelgestänge zu verwenden und auf einfachate Weise eine genaue Kompensation berbeizuföhrem.The object of the invention is to provide a controller of the type mentioned at the beginning to create that avoids the aforementioned disadvantages. He should make it possible without elaborate lever mechanisms get by, a control linkage that is easy to manufacture to use and to provide an accurate compensation in a simple way.
Diese Aufgabe wird gemaß der Erfindiuig dadurch gelost, daß der Regler ein hydraulisches Syatem mit einer auf den Schalter einwirkenden Druckdose und eine mit der Druckdose verbundene, mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte, in Abhängigkeit von dem dem Elektrogerät zugeführten Strom elektrisch beheizte Kammer besitzt.According to the invention, this object is achieved in that the controller a hydraulic Syatem with a pressure cell acting on the switch and a connected to the pressure cell, filled with expansion fluid, depending has chambers electrically heated by the current supplied to the electrical device.
Bei einer derartigen Anordnung werden sämtliche Nachteile der bekannten bzw. vorgeschlagenen System vermieden. Die Ausdehnungswege, die an der Druckdose zur Verfüfung stehen, können durch die Linderung der Große der Druckdose bzw, der Kammer nach Belieben auf den gilzistigsten Wert eingestellt werden. Die zur Verfügung stehende Kraft ist erheblich großer als bei dem Bimetall, und das Ausdehnungssystem hat eine lineere Charakteristik. Es ist außerdem nicht erforderlich, die Beheizung sehr hoch zu treiben, so daß die Einflüsse auf die Umgebung geringer werden. Die Kammer und die Druckdose sind vorteilhaft durch ein Kapillarrohr verbunden. Dadurch ist auch eine weitgehende Unabhängigkeit in der Anordnung gegeben. Die Kammer kann da angeordnet werden, wo es aus räumlichen, elektrischen und wärmetechnischen Gründen am günstigsten ist.With such an arrangement, all of the disadvantages of the known or proposed system avoided. The expansion paths at the pressurized can are available, by alleviating the size of the pressurized can or the Chamber can be set to the cheapest value as desired. The available standing force is considerably greater than with the bimetal, and the expansion system has a more linear characteristic. There is also no need for heating to drive very high, so that the influences on the environment are less. the The chamber and the pressure cell are advantageously connected by a capillary tube. Through this the arrangement is also largely independent. The chamber can be arranged where it is for spatial, electrical and thermal reasons is cheapest.
Hach einem besonders vorteilhaften Merkmel der Erfindung ist die Druckdose zwischen ein vorzugsweise von Hand betätigtes Regelgestänge und den Druckpunkt des Schalters mechanisch unmittelbar wischengeschaltet. Es ist zu erkennen, daß keine aufwendige Hebelmechanik mehr erforderlich ist, sondern die einzelnen Bestandteile des Reglers unmittelbar kraftschlüssig hintereinander geschaltet werden konnen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn in das Regelgestänge des Reglers eine thermische Sompasation eingebaut ist. Diese besteht vorzugsweise aus einer an der zum Schalter hin gelegenen Seite axial festgehaltenen Hülse aus Material mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einem in der Hülse liegenden und an der anderen Seite an der Hülse axial festgelegten Stab aus Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten.A particularly advantageous feature of the invention is the pressurized can between one preferably by hand actuated control linkage and mechanically directly wipe the pressure point of the switch. It's closed recognize that an elaborate lever mechanism is no longer required, but the individual components of the controller connected directly one behind the other in a non-positive manner can be. It is particularly advantageous if in the control linkage of the A thermal sompasation is built into the controller. This preferably consists of a sleeve made of material axially held on the side facing the switch with a high coefficient of thermal expansion and one in the sleeve and on the other side on the sleeve axially fixed rod made of material with low thermal expansion coefficient.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die axiale Festlegung des Stabes in der Hülse über eine Justierschraube, so daß der Regler von der Außenseite des Schalters her leicht justiert werden kann.According to a further feature of the invention, the axial fixing takes place of the rod in the sleeve via an adjusting screw, so that the regulator from the outside of the switch can be easily adjusted.
Die Erfindung ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausfffhrungsform, bei der der Temperaturfühler und die Druckdose mit einer gemeinsamen Druckdose verbunden sind. Es ist zu erkennen, daß durch dieses Merkmal der Regler erheblich vereinfacht wird. Durch Wahl der entsprechenden Volumina in Druckdose und Kammer kann jedes geunschte Verhältnis zwischen Fühlerweg und "Quantelweg" erzeugt werden. Es ist jedoch auch moglich, die der Kammer zugeordnete Druckdose und das dem Temperaturfähler zugeordnete Ausdehnungsgli ed ohne mechanische Übersetzung hintereinander geschaltet zwischen ein vorzugsweise von Hand betätigtes Regelgestänge und den Druckpunkt des Schnappschalters einzubauen. Diese Maßnahme kann dann vorteilhaft sein, wie im folgenden noch erläutert wird, die der Kammer zugeordnete Druckdose unter Spannung steht. In diesem Falle kann eine elektrische Trennung zwischen dem Ausdehnungsglied und der Druckdose durch eine zwischengeschaltete Isolierung vorgenomnen werden, so daß der Temperaturfühler, der bei einer Elektrokochplatte beispielsweise frei von außen zugänglich sein kann, nicht unter Spannung steht.The invention enables a particularly advantageous embodiment, in which the temperature sensor and the pressure cell are connected to a common pressure cell are. It can be seen that this feature simplifies the controller considerably will. By choosing the appropriate volumes in the pressurized can and chamber, each can Desired relationship between sensor travel and "quantum travel" can be generated. It is however, the pressure cell assigned to the chamber and the temperature sensor are also possible assigned expansion links connected in series without mechanical transmission between a preferably manually operated control linkage and the pressure point of the Snap-action switch to be installed. This measure can then be advantageous, as follows will be explained, the pressure cell associated with the chamber is under tension. In In this case, an electrical separation between the expansion member and the Pressurized can be made through an interposed insulation, so that the Temperature sensor that is free from the outside in the case of an electric hotplate, for example accessible, not energized.
Die Isolierung kann vorteilhaft über eine Isolierwippe vorgenommen werden, die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in Borm eines zwischen dem Ausdehnungsglied und der Druckdose angeordneten Zwischenhebels ausgebildet ist, der gleichzeitig die Ausdeiinung des Ausdehnungsgliedes übersetzt. Auf diese Weise ist mit standardisierten Hydrauliksystemen eine leichtere Anpassung möglich. Es ist jedoch zu bemerken, daß auch hier die Hebelmechnnik außerordentlich einfach ist und stets eine kraftschlüssige Hintereinanderschaltung vorliegt, so daß lagerspiele etc. keinen Einfluß tilif die Genauig keit der Schaltung haben.The insulation can advantageously be carried out using an insulating rocker are, according to a further feature of the invention in the form of a between the Expansion member and the pressure cell arranged intermediate lever is formed, which at the same time translates the expansion of the expansion link. In this way easier adaptation is possible with standardized hydraulic systems. It it should be noted, however, that the lever mechanism is extremely simple here too is and there is always a frictional series connection so that bearing play etc. have no influence on the accuracy of the circuit.
Nach einem weiteran Merkmal der Erfindung besteht die elektrisch beheizte Kammer aus einer Metallhülse mit einem angeschlossenen Verbindungsroh:chen zur Druckdose und besitzt eine elektrische Widerstandsheizung. Die Heizung kann die Form eines stromdurchflossenen Blechmantels haben oder aus einer Heizdrahtwicklung bestehen.According to a further feature of the invention, there is the electrically heated Chamber made of a metal sleeve with a connecting pipe connected to the pressure cell and has electrical resistance heating. The heater can take the form of a have current-carrying sheet metal jacket or consist of a heating wire winding.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wandung der elektrisch beheizten Kammer den Heizwiderstand bildet. Damit ist die Kammer besonders einfach auszubilden. Diese besonders vorteilhafte Ausführungafo=ii wird zum großen Teil dadurch ermöglicht, daß für die Kammer nicht, wie es bei den Ausdehnungselementen erforderlich war, ein Material mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten benutzt werden muß, sondern ein elektrisches Widerstandsmaterial verwendet werden kann. Da der Regler ein für sich vollständig abgeschlossenes Teil bildet, braucht die Druckdose nicht unbedingt von der Kammer elektrisch isoliert zu werden. Es stort nicht, wenn diese unter Druck steht. Dann werden jedoch vorteilhaft nach weiteren Melkmalen der Erfindung die Druckdose von dem Regelgestange und evtl. die Druckdose von dem Schalter elektrisch isoliert.It is particularly advantageous if the wall is electrically heated Chamber forms the heating resistor. The chamber is therefore particularly easy to design. This particularly advantageous embodiment afo = ii is largely made possible by that for the chamber not, as was necessary for the expansion elements, a Material with high thermal expansion coefficient used must be, but an electrical resistance material can be used. Since the controller is a completely self-contained part, the Pressurized cell does not necessarily have to be electrically isolated from the chamber. It disturbs not when it is under pressure. Then, however, are advantageous after further Milking marks of the invention, the pressure cell from the control rod and possibly the pressure cell electrically isolated from the switch.
Die Erfindung ermöglicht es, das Regeigestänge vorteilhaft als einfache Schraübspindel auszubilden. Wegen der Li.nearität der Ausdehnung des hydraul schen Systems kann am Betätigungselement, normalerweise einem von Hand drehbaren Knopf, die Leistungseinteilung ebenfalls linear aufgetragen werden. Es ergibt sich dadurch eine leichte und übersichtliche Bedienbarkeit des Reglers.The invention makes it possible to use the rain rod advantageously as a simple one Train screw spindle. Because of the linearity of the expansion of the hydraulic System can be operated on the actuator, usually a manually rotatable knob, the performance allocation can also be applied linearly. It arises from it easy and clear usability of the controller.
Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 bis 3 schematische Ans-chten von Reglern nach der Eriindung, Fig. 4 bis 6 ein Schaltbild eines Reglers nach der Erfindung in drei verschiedenen Ieistungsstufen.Further advantages and features emerge from the description and the claims emerged. Some embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. 1 to 3 show schematic views of controllers according to the invention, Fig. 4 to 6 a circuit diagram of a controller according to the Invention in three different levels of performance.
Der Regler nach Fig. 1 besitzt einen elektrischen Schar ter 11, der als Schnappsohalter ausgebildet ist. Der Schalter 11 besteht im wesentlichen aus einer an sich be kannten Schnappfeder 12, die einen beweglichen Kontakt 13 trägt, der mit einem festen Kontakt 14 zusammenarbeitet.The controller of Fig. 1 has an electrical Schar ter 11, the is designed as a snap-on holder. The switch 11 consists essentially of a known snap spring 12, which carries a movable contact 13, which cooperates with a fixed contact 14.
Über die Kontakte 13,14 wird bei dem dargestellten Bei spiel der Strom für eine elektrische Kochplatte gesteuert.In the case of the example shown, the current is via the contacts 13, 14 controlled for an electric hotplate.
Der'Schalter ist an einem nicht dargestellten Gehäuse des Reglers befestigt. Ueber eine Isollerwippe t5, die aus einem schwenkbar gelagerten Hebel und einem daran befestigten Isolierknopf besteht, wirkt eine Druckdose 16 auf den Druckpunkt 17 des Schalters 11 ein. Die Druckdose, bei spielsweise eine metallische Membrandose, ist Uber ein Kapillarrohr 18 mit einer. Kammer 19 verbunden.The switch is on a housing, not shown, of the controller attached. Via an isolating rocker t5, which consists of a pivoted lever and there is an insulating button attached to it, a pressure cell 16 acts on the Pressure point 17 of switch 11 on. The pressurized can, for example a metallic one Diaphragm box, is via a capillary tube 18 with a. Chamber 19 connected.
Das System aus Druckdose 16, Kapillarrohr 18 und Xammmer 19 ist mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt. Die Kammer 19 ist elektrisch beheizt. Dazu kann beispielsweise um die Kammer herum ein elektrisches Widerstandsheizelement angeordnet sein. Dieses konnte aus einer I)rahtwicklung oder einem Mantel aus elektrischem Widerstendematerial bestehen.The system of pressure cell 16, capillary tube 18 and Xammmer 19 is with filled with an expansion fluid. The chamber 19 is electrically heated. In addition For example, an electrical resistance heating element around the chamber be arranged. This could consist of a wire winding or an electrical jacket Resist material exist.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Wandung der Kammer selbst den Heizwiderstand bildet. In diesem Falle kann die Kammer beispielsweise aus einem Röhrchen aus elektrischem Widerstandsmaterial hergestellt sein. Der Strom wird diesem Höhrchen über die Anschlüsse 20, 21 auf beiden Seiten zugeführt.However, it is particularly advantageous if the wall of the chamber itself forms the heating resistor. In this case, the chamber can, for example, consist of a Tubes made of electrically resistive material. The current becomes this Tubes fed through the connections 20, 21 on both sides.
In diesem Falle steht, da das Kapillarrohr aus Metall bestehet, die Drucklose ebenfalls unter Strom. Sie ist jedoch gegenüber dem Schalter 11 durch di.e çsolierwippe und gegenüber den übrigen Teilen des Schalters durch eine weitere Isolierung elektrisch isoliert.In this case, since the capillary tube is made of metal, the Pressureless also under power. However, it is through to switch 11 di.e çsolierwippe and opposite the other parts of the switch by another insulation electrically isolated.
Der Regler besitzt ein Ausdehnungsgliel 40, das uber ein Kapillarrohr 41 mit einem Temperaturfühler 42 verbunden ist, Der Temperaturfühler 42 ist in einer öffnung der unbeheizten Mittelzone einer nicht dargestellten Elektrokochplatte angeordnet und wird unter Federkraft gegen einen Kochtopfboden gepresst, so daß er weitgehend auf die Temperatur des Kochgutes anspricht. Zwischen die Druckdose 16 und das Ausdehnungsglied 40 ist ein Isolierteil 43 zwischengeschaltet.The regulator has an expansion element 40, which is connected via a capillary tube 41 is connected to a temperature sensor 42, the temperature sensor 42 is in a Opening of the unheated central zone of an electric hotplate, not shown, is arranged and is pressed under spring force against a saucepan base so that it is largely responds to the temperature of the food. Between the pressure cell 16 and the expansion member 40, an insulating part 43 is interposed.
Auf das Ausdehnungsglied 40 wirkt ein Regelgestänge 22 ein, das als Schraubspindel ausgebildet ist. Das Begelgestänge 22 besteht aus einer RGlse 23 aus einem Ilaterial mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise Messing, und einem darin angeordneten Stab 24 aus einem Material mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffidienten, beispielsweise Invar. Die Hülse ist an ihrem dem Schalter zugewandten Ende mit einem Gewinde versehen, das mit einer Mutter 25 zusammenwirkt. An ihrem entgegengesetzten Ende ist sie über eine Justierschraube 26 mit dem Stab 24 verbunden. Der Stab 24 wirkt unmittelbar bzw. über eine elektrische Isolierung, jedoch ohne eine Übersetzung auf das Ausdehnungsglied ein. Von auf der Spindel angeordneten, nicht dargestellten Nocken werden drei elektrische Schaltkontakte 27, 28, 29 betätigt.On the expansion member 40 acts a control linkage 22, which as Screw spindle is formed. The link rod 22 consists of an RGlse 23 made of a material with a high coefficient of thermal expansion, for example Brass, and a rod 24 arranged therein made of a material with a low thermal expansion coefficient, for example Invar. The pod is on hers the end facing the switch is provided with a thread which is secured with a nut 25 cooperates. At its opposite end it is via an adjusting screw 26 connected to the rod 24. The rod 24 acts directly or via an electrical one Isolation, but without a translation to the expansion member. From on the Spindle arranged, not shown cams are three electrical switching contacts 27, 28, 29 actuated.
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Reglers nach der Erfindung dargestellt. Beim gleichen Grundaufbau wie bei dem in Figur 1 d-argestellten Regler besitzt der Regler nach Figur 2 einen Zwischenhebel 1#s, der um eine Achse 45 achwenkbar gelagert ist. Auf de Zwischenhebel 44 wirkt das Ausdehnungsglied 40 ein. An einem etwas weiter von der Achse 45 entfernten Punkt wirkt der Zwischenhebel 44 auf die Druckdose 16 ein, die unmittelbar auf den Druckpunkt des Schalters 11 drückt. Falls eine elektrische Isolierung notwendig ist, kann diese durch einen Nocken 47 an der Druckdose 16 und ein Isolierstück 43 an dem Zwischenhebel 44 erfolgen.In Figure 2 is a further embodiment of a controller according to the Invention shown. With the same basic structure as that shown in Figure 1d Controller, the controller according to Figure 2 has an intermediate lever 1 # s, which by a Axis 45 is pivoted. The expansion member acts on the intermediate lever 44 40 a. At one a little further point distant from axis 45 the intermediate lever 44 acts on the pressure cell 16, which acts directly on the pressure point of switch 11 presses. If electrical insulation is necessary, this can by a cam 47 on the pressure cell 16 and an insulating piece 43 on the intermediate lever 44 take place.
Eine besonders vorteilhafte Auführungsferm der Erfindung ist in Figur 3 dargestellt. Bei dieser Ausfuhrungsform ist nur eine einzige Druckdose 16' vorhanden, die zwischen das Reglergestänge 22 und eine Isolierwippe 15 geschaltet ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is shown in FIG 3 shown. In this embodiment, only a single pressure cell 16 'is available, which is connected between the regulator linkage 22 and an insulating rocker 15.
Die Druckdose 16' ist mit beiden Kapillarröhrchen 18, 41 verbunden, so daß sie gleichzeitig beide Regelbewegungen ausführt. Infolge der Ausdehnung des Temperaturfühlers dehnt sie sich bei einer Aufheizung des Kochgutes im wesentlichen kontinuierlich aus, während ihr von der Immer 19 aus eine "Quantelbewegung" überlagert wird.The pressure cell 16 'is connected to both capillary tubes 18, 41, so that it executes both control movements at the same time. As a result of the expansion of the Temperature sensor, it essentially expands when the food is heated continuously while you superimpose a "quantum movement" from Immer 19 will.
Es ist zu erkennen, daß der Aufwand zur Herstellung eines solchen Reglers wesentlich vermindert wird.It can be seen that the effort to produce such Controller is significantly reduced.
Da es zwar nicht unlösbar, doch aber recht schwierig ist, die Druckdose 16' von der Kammer 19 elektrisch zu isolieren, ist im vorliegenden Falle eine indirekte Beheizung der Kammer 19 zu empfehlen. In diesem Falle dient die Wippe 15 überwiegend zur Führung der Druckdose. Eine direkte Beheizung der EEnmer 19 kann dann angewendet werden, wenn entweder der Temperaturfühler eine Isolierung besitzt oder derart angeordnet ist, daß eine ihm zugeführte Spannung; gefährlich ist.Since it is not unsolvable, but quite difficult, the pressurized can To electrically isolate 16 'from the chamber 19 is indirect in the present case We recommend heating chamber 19. In this case, the rocker 15 is mainly used for guiding the pressurized can. Direct heating of the EEnmer 19 can then be used if either the temperature sensor has insulation or is arranged in such a way is that a tension applied to it; is dangerous.
In den Figuren 4 bis 6 ist ein Schaltbild des Reglers mit der dazugehörigen Kochplatte 30 dargestellt. Die Kochplatte 30. wird aus zwei elektrischen Zuleitungen 31s, 32 gespeist. Die Schaltkontakte 27, 28 bilden eine doppelpolige @@ze sltung, die die Kochplatte und den Regler in ausgeschalteten Zustand von den Zuleitungen 31, 32 elektrisch ebtrennt. Der Strom wird de Kochplatte 30 über die Kontakte 13t 1!4 und die Beheizung der Kammer 19 zugeführt.In Figures 4 to 6 is a circuit diagram of the controller with the associated Cooking plate 30 is shown. The hotplate 30. is made up of two electrical leads 31s, 32 fed. The switching contacts 27, 28 form a double pole @@ display that the hotplate and the controller are switched off from the Supply lines 31, 32 electrically ebdepariert. The current is de hotplate 30 via the Contacts 13t 1! 4 and the heating of the chamber 19 are supplied.
Parallel zu der Beheizung der Kanmer 19 liegt ein Schaltkontakt 29, dcr einen im folgenden noch näher erläuterten Hilf skontakl: bildet.Parallel to the heating of the Kanmer 19 is a switching contact 29, dcr forms an auxiliary discount, which will be explained in more detail below.
Der in den Eiguren 4 bis 6 dargestellte Regler arbeitet wie folgt; Im ausgeschalteten Zustand sind alle Kontakte 13, 14, 2?, 28, 29 offen und die Lochplatte 30 ist stromlos.The controller shown in Figures 4 to 6 operates as follows; When switched off, all contacts 13, 14, 2 ?, 28, 29 are open and the perforated plate 30 is de-energized.
In dieser Stellung ist die Schraubspindel mittels eines von fland zu bedieneuden Batätigungsknopf es 33 (Figur 1) so gedreht, daß der von ihr auf den Druckpunkt; 17 des Schalters 11 (über die Druckdose 16' und die Wippe 15) ausgeübte Druck den Schalter 11 in geöffneter Stellung hält. Die Schraubspindel 22 ist in dieser Stellung am weitesten in die Mutten 25 hiueingeschraubt. Die auf der Schraubspindel 22 angeordneten Nocken halten die Kontakte 27, 28, 29 offen (Figur 4).The screw spindle is in this position by means of a from fland to be operated button it 33 (Figure 1) rotated so that the of her on the pressure point; 17 of the switch 11 (via the pressure cell 16 'and the rocker 15) exercised Pressing the switch 11 holds it in the open position. The screw spindle 22 is in screwed into the nuts 25 as far as possible in this position. The one on the screw spindle Cams arranged in 22 hold the contacts 27, 28, 29 open (FIG. 4).
Beim Einschalten (Figur 5) durch Drehung der Spindel über dem Bedienungsknopf 33 werden die beiden Scbaltkontakte 27, 28 für die doppelpolige Abschaltung eingeschaltet. Gleichzeitig wird die Schraubspindel 80 weit aus der Mutter 25 hinausgeschraubt, daß die Druckdose 161 etwas in axialer Richtung nachgeben kann und der Schalter unter der Wirkung der Schnappfeder 12 den Schalter einschaltet, so daß der Strom aus den Zuleitungen 31, 32 über die Beheizung der Kammer 19 und die Kochplatte 30 fließt. Durch die Beheizung der Kammer 19 dehnt sich die darin befindliche Ausdehnungsflüssigkeit aus, so daß die Membran der Druckdose 16' sich ausbiegt und, da die Druckdose gegen die Schraubspindel abgestützt ist, einen erhöhten Druck auf den Drackpunkt 17 des Schalters 11 ausübt.When switching on (Figure 5) by turning the spindle above the control button 33 the two switching contacts 27, 28 are switched on for the double-pole disconnection. At the same time, the screw spindle 80 is screwed far out of the nut 25, that the pressure cell 161 can yield somewhat in the axial direction and the switch under the action of the snap spring 12 turns on the switch, so that the current from the supply lines 31, 32 via the heating of the chamber 19 and the hotplate 30 flows. By heating the chamber 19 expands therein located expansion liquid, so that the membrane of the pressure cell 16 ' bends out and, since the pressure cell is supported against the screw spindle, an increased one Pressure on the pressure point 17 of the switch 11 exerts.
Durch die Beheizung der Kochplatte wird gleichzeitig die Temperatur des Kochgutes erhöht. Die in dem Temperaturfuhler 42 befindliche Ausdehnungsflüssigkeit dehnt sich ebenfalls aus und übt über das Kapillarrohr 41 einen erhöhten Druck auf die Druckdose 16' aus. Die Druckdose wird also noch weiter ausgedehnt, so daß der Schalter 11 schließlich abgeschaltet wird. Der Punkt, bei dem die Abschaltung erfolgt, entspricht dem Weg des Temperaturfühlers für den eingestellten Temperaturwert zuzuglich dem Weg, den der Quantler, d.h. die Kammer 19, aufbringt.The heating of the hotplate increases the temperature at the same time of the food increased. The expansion liquid in the temperature sensor 42 also expands and exerts an increased pressure via the capillary tube 41 the pressure cell 16 '. The pressurized can is thus expanded even further, so that the Switch 11 is finally turned off. The point at which the shutdown occurs corresponds to the path of the temperature sensor for the set temperature value plus the path that the quantler, i.e. chamber 19, brings up.
Mit anderen Worten, der Schalter schaltet bereits ab, wenn die Temperatur noch unterhalb des eingestellten Temperaturwertes liegt, und zwar um den Betrag, der dem Ausdehnungsweg infolge der Quantelung entspricht.In other words, the switch already switches off when the temperature drops is still below the set temperature value by the amount which corresponds to the expansion path as a result of the quantization.
Es ist nun wunschenswert, diesen Weg so klein wie irgend möglich zu halten, damit er leicht und schnell erreicht wird. Im Idealfall muß er genau demjenigen Temperaturwert entsprechen, der infolge der Wärmekapazität der Kochplatte ohne Beheizung überbrückt wird. Besondere Schwierigkeiten stellen sich bei Elektrokochplatten ein, da die Regler so ausgelegt werden sollen, daß sie den Kochpunkt von Wasser, d.h. 1000 C, genau und schnell aneteuern sollen. Ist der Quantelweg zu groß, so wird von der Kochplatte, die aus anderen naheliegenden Gründen keine zu große arinekapazität haben sollte, nicht mehr überbrückt und es findet eine langsame "Hochquantelung" statt.It is now desirable to make this path as small as humanly possible hold so that it can be reached easily and quickly. Ideally, he must be exactly that Temperature value correspond to that due to the heat capacity of the hotplate without heating is bridged. Particular difficulties arise with electric hotplates, since the regulators are to be designed in such a way that they reach the boiling point of water, i. 1000 C, should target precisely and quickly. If the quantum path is too large, then from the hotplate, which for other obvious reasons does not have too much arine capacity should have, no longer bridged and it finds a slow "high quantization" instead of.
Wird der Quantelweg jedoch zu klein gewählt, dann ist eine Regelung im oberen Bereich schlecht möglich. Dort entspricht dann eine geringe Auslenkung des Reglergestänges einem zu großen Leistungsunterschied. Die Regelung ist dann nicht mehr eich genug.However, if the quantum path is chosen too small, then there is a regulation poorly possible in the upper area. A slight deflection then corresponds there the governor linkage too great a difference in performance. The scheme is then no longer calibrated enough.
Daher ist vorteilhaft der Schaltkontakt 29 so geschaltet, daß er bei einer geringen Leistungsstufe geschlossen ist (Fig. 5) und einen Widerstand 50 parallel zur Beheizung Rer Kammer 19 einschaltet. Dadurch wird die zur Beheizung der Kammer zugeführte Leistung gemindert, und zwar vorzugsweise auf ein Viertel bis zur Halfte der Leistung, für die die Heizung ausgelegt ist. Infolge der Geringeren Beheizung kommt die Kammer 19 und die darin befindliche Ausdehnungsflüssigkeit auf geringere emperaturen, so daß der von der Kammer 19 bewirkte Quantelweg geringer ist. Eine eingestellte Kochtemperatur kann somit sicher und schnell angesteuert werden.Therefore, the switching contact 29 is advantageously switched so that it is at a low power stage is closed (Fig. 5) and a resistor 50 in parallel for heating Rer chamber 19 turns on. This will be used to heat the chamber input power reduced, preferably by a quarter to a half the power for which the heater is designed. As a result of the lower heating the chamber 19 and the expansion fluid located therein come to a lower level temperatures, so that the quantum path caused by the chamber 19 is less. One The set cooking temperature can thus be controlled quickly and safely.
Wenn der Regler höher gefahren werden soll, dann wäre dieser geringe Weg, wie bereits erläutert, nachteilig. Es ist daher gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei einer bestimmten Reglerstellung, vorzugsweise nach der Hälfte des vorgesehenen Reglemareges der Kontakt 29 wieder geoffnet wird. Damit wird der parallelgeschaltete Widerstand 50 susgeschaltet, so daß nun die volle Beheizung der Kammer 19 wirksam wird. Die Kammer 19 und die darin befindliche Ausdehnungsflüssigket kommt somit auf höhere Temperaturen und der Quantelweg an der Druckdose 16' wird größer, Auf diese Weise ist im oberen Bereich eine weichere Regelung möglich, und es kann erreicht werden, daß eine zuverlässige Regelung bis nahe an die volle Leistung der Kochplatte heran möglich ist (Fig: 6). Dazu brauchen keine Präzisionsnocken im Regel gestänge verwendet werden, sondern es ksnn vorteilhaft eine einfache Schraubspindel verwendet werden.If the controller is to be run higher, then this would be lower Way, as already explained, disadvantageous. It is therefore provided according to the invention, that at a certain controller position, preferably after half of the intended Reglemareges the contact 29 is opened again. This is the parallel connected Resistor 50 is switched on, so that the full heating of the chamber 19 is now effective will. The chamber 19 and the expansion liquid located therein thus come to higher temperatures and the quantel path at the pressure cell 16 ' becomes larger, in this way a softer control is possible in the upper area, and it can be achieved that a reliable regulation close to the full Power of the hotplate is possible (Fig: 6). No precision cams are required for this Usually rods are used, but it is advantageous to use a simple screw spindle be used.
Durch Umgebungseinflüsse bzw. die von dem beheizten Ausdehnungssystem erzeugte Warme kann der Regler recht erhebliche Temperaturen annehmen. Diese Temperaturen überlagern die von der Beheizung der Kammer 19 erzeugten Temperaturen, so daß sich eine Änderung der mit einer bestimmten Spindelstellung erzeugten Leistung bzw. Temperatur bei sich anderen den Umgebungstemperaturen ergeben würde. Zu diesem Zwecke ist eine thermische Kompensation vorgesehen, die gemäß Fig. 1 in das Regelgestänge 22 eingebaut ist. Bei einer Erhohung der Umgebungstemperatur dehnt sich die Hirse 23 erheblich stärker aus als der Stab 24, so daß der Stab 24 bei gleicher Spindel stellung im Verhältnis zur Mutter zuräckgezogen wird. Die Kompensation ist derart abgestimmt, daß diese Zuräckziehung des Stabes 24 der durch die Umgebungstemperatur bewirkten Ausdehnung des Ausdehnungssystems entspricht. Es ist ein erheblicher Vorteil der Erfindung, daß das hydraulische Ausdehnungssystem über den gesamten in Frage kommenden Temperaturbereich nahezu vollständig linear arbeitet. Auf diese Weise kann die Kompensation ebenfalls mit einer linearen Kenlinier arbeiten, und es werden stets reproduzierbare Verhältnisse erhalten.Due to environmental influences or from the heated expansion system generated heat, the controller can take on quite considerable temperatures. These temperatures superimpose the temperatures generated by the heating of the chamber 19, so that a change in the power or temperature generated with a certain spindle position other ambient temperatures would result. For this purpose is a thermal compensation is provided, which is built into the control linkage 22 as shown in FIG is. When the ambient temperature increases, the millet 23 expands considerably stronger than the rod 24, so that the rod 24 in the same spindle position Relationship to the mother is withdrawn. The compensation is coordinated in such a way that that this retraction of the rod 24 caused by the ambient temperature Expansion of the expansion system corresponds. There is a significant benefit to the Invention that the hydraulic expansion system over the entire in question Temperature range works almost completely linear. This way the compensation can also work with a linear Kenlinier, and it will always be reproducible Maintain relationships.
Die in Fig. 1 dargestellte Kompensation hat den Vorteil, volle Linearität aufzuweisen. Zusammen mit dem Hydrauliksystem lassen sich besonders günstige Verhältnisse erzielen. tYurch Wahl der Kammergröße 19r der Größe der Druckdosen 16, 40, 16' und des Inhaltes an Ausdehnungsflüssigkeit läßt sich bei einer vorgegebenen, für die Quantelung wirksamen Temperaturdifferenz (in der Praxis ca. 2000) eine beliebige Ausdehnung erzielen. Durch die große Anpassungafähigkeit der hydraulischen Systeme läßt sich eine gute gegenseitige Abstittunung von Temperaturregelung und Quantelung erzielen.The compensation shown in Fig. 1 has the advantage of full linearity to have. Together with the hydraulic system, particularly favorable conditions can be achieved achieve. By choosing the chamber size 19r the size of the Pressurized cans 16, 40, 16 'and the content of expansion liquid can be determined with a given, any temperature difference effective for the quantization (in practice approx. 2000) Achieve expansion. Due to the great adaptability of the hydraulic systems a good mutual coordination of temperature control and quantization can be achieved achieve.
Bei einem Regler konnen Temperaturdifferenzen in der Umgebungstemperatur von 1000 bis 140° auftreten. Das würde bei dem beschriebenen Ausdehnungssystem einem Weg von ca. 10/100 inni entsprechen, der zu sompensieren wäre. Dieser Weg läßt sich bei einer normalen Reglergröße gut mit der in Fig. 1 dargestellten Kompensation erzielen. Es ist also möglich, vorteilhaft Kompensastion, Druckdose und Schalter unmittelbar und ohne jede aufwendige und storanfällige Übersetzungsmechanik hintereinander zu schalten.With a controller there can be temperature differences in the ambient temperature occur from 1000 to 140 °. With the expansion system described, that would be a Way of approx. 10/100 inni, which would have to be compensated. This way can be with a normal controller size, the compensation shown in FIG. 1 is good achieve. So it is possible, advantageous compensation, pressure cell and switch immediately and without any complex and fault-prone translation mechanics one after the other to switch.
Die Klammer 19 läßt sich einfach ausbilden. Sie kann aus einem dünnen Rohrchen bestehen, das durch Verformung vorn und hinten geschlossen ist, wobei auf der einen Seite das Kapillarrohr eingesetzt ist. Durch Wahl der Durchmesser, Form und Anordnung der Kammer 19 kann ihre Wärmeabgabe in einem enorm großen Bereich verändert werden. Da das beheizte Element über ein Rohr mit der Druckdose verbunden sein kann, kann ihre Anordnung im bzw. am Regler so gwahlt werden, daß ihr Einfluß auf die Temperatur im Regler außerordentlich gering wird. So ist es vorteilhaft möglich, die Rammer 19 außerhalb des eigentlichen Reglers, beispielsweise in einem gesonderten Gehäuse oder in einem von dem mechanischen Teil des Reglers durch eine Warmeisolierung abgetrennten Gehäuseteil, anzuordnen.The bracket 19 can be formed easily. You can come from a thin There are tubes that are closed by deformation at the front and rear, with on the capillary tube is inserted on one side. By choosing the diameter, shape and the arrangement of the chamber 19 can emit its heat in an enormously large area to be changed. Since the heated element is connected to the pressure cell via a pipe can be, their arrangement in or on the controller can be chosen so that their influence on the temperature in the controller is extremely low. So it's beneficial possible, the rammer 19 outside of the actual controller, for example in a separate housing or in one of the mechanical part of the controller housing part separated by thermal insulation.
Als außerordentlicher Vorteil des Reglers nach der Erfindung muß es auch gewertet werden, daß es möglich ist, die Kammer 19 unmittelbar als Heizelement zu benutzen. Die bisher übliche und notwendige Isolation zwischen dem Ausdehnungselement und seiner Beheizung kann völlig entfallen, so daß beste Warmedruchgangsverhältnisse geschaffen werden.It must be an extraordinary advantage of the controller according to the invention also be assessed that it is possible to use the chamber 19 directly as a heating element to use. The usual and necessary isolation between the expansion element and its heating can be completely omitted, so that the best heat penetration conditions be created.
Die mit dem System nach der Erfindung erreichbare Große des wirksamen ausdehnungsweges ermoglicht es auch, das Regelgestänge als einfache Schraubspindel auszubilden.The size of the effective which can be achieved with the system according to the invention expansion path also makes it possible to use the control linkage as a simple screw spindle to train.
Bei den üblichen Reglern mußte meist eine Ubersetzung zwischengeschaltet werden, da sich eine Schraubspindel für den praktischen Gebrauch nicht mit beliebig geringer Steigung herstellen läßt. Häufig wurde daher auch eine Kurvenscheibe verwendet, deren Herstellung auch außerordentlich schwierig ist. Die Erfindung ermöglicht es, eine noch gut herstcllbare Spindelsteigung von beispielsweise 0,5 mn zu verwenden. Der Bereich der stufenlosen Regelung von ca. 2 % bis 100 % der gesamten Leistung kann sich dann uber ca. 2/3 einer vollen Spindelumdrehung erstrecken.With the usual regulators, a translation usually had to be interposed because a screw spindle for practical use is not with arbitrary can produce low slope. A cam was therefore often used, their manufacture is also extremely difficult. The invention makes it possible to use a spindle pitch of, for example, 0.5 mn, which can still be easily manufactured. The range of stepless regulation from approx. 2% to 100% of the total output can then extend over approx. 2/3 of a full spindle revolution.
Die Erfindung ermöglicht zahlreiche Abwandlungen von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, so könnte beispielsweise die Zuleitung des Reizstromes zu der Kammer unmittelbar über die Schmappfeder. die Druckdose und das Kapillarrohr erfolgen. In diesem Falle müßte jedoch ein einwandfreier Kontakt zwischen der Schnappfeder und der Druckdose sichergestellt min.The invention allows numerous modifications from that in the drawings illustrated embodiments, for example, the supply line of the Stimulation current to the chamber directly via the Schmappfeder. the pressurized can and that Capillary tube. In this case, however, a perfect contact between the snap spring and the pressure can ensure min.
Claims (22)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691920553 DE1920553C (en) | 1969-04-23 | Temperature regulators for electric heating plates, in particular electric hot plates | |
CA080368A CA926452A (en) | 1969-04-23 | 1970-04-17 | Regulator |
US29865A US3668593A (en) | 1969-04-23 | 1970-04-20 | Regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691920553 DE1920553C (en) | 1969-04-23 | Temperature regulators for electric heating plates, in particular electric hot plates |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1920553A1 true DE1920553A1 (en) | 1970-12-23 |
DE1920553B2 DE1920553B2 (en) | 1972-08-24 |
DE1920553C DE1920553C (en) | 1973-03-29 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2850389A1 (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-22 | Ego Regeltech | TEMPERATURE CONTROLLER FOR ELECTRIC HEATER, ESPECIALLY FOR ELECTRIC COOKING PLATES |
DE2929321A1 (en) * | 1979-07-19 | 1981-01-29 | Peter Uhren Gmbh | WRITING DEVICE |
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---|---|---|---|---|
DE2850389A1 (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-22 | Ego Regeltech | TEMPERATURE CONTROLLER FOR ELECTRIC HEATER, ESPECIALLY FOR ELECTRIC COOKING PLATES |
DE2929321A1 (en) * | 1979-07-19 | 1981-01-29 | Peter Uhren Gmbh | WRITING DEVICE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1920553B2 (en) | 1972-08-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |