DE1927018A1

DE1927018A1 - Schaltvorrichtung mit einem einen Schaltkontakt steuernden Element und Anwendung dieser Schaltvorrichtung in einer Kocheinrichtung

Info

Publication number: DE1927018A1
Application number: DE19691927018
Authority: DE
Inventors: Jakob Suter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-06-19
Filing date: 1969-05-28
Publication date: 1970-02-05
Also published as: CH493182A

Description

Schaltvorrichtung mit einem einen Schaltkontakt steuernden Element und Anwendung dieser Schaltvorrichtung in einer Kocheinrichtung Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einem einen Schaltkontakt steuernden Element, dessen Steuerkraft von seiner Temparatur abhängt. Bekannte Schaltvorrichtungen dieser Art, bei denen der Schaltkontakt lediglich mit einem ortsfesten Gegenkontakt zusammenarbeitet, werden u.a. bei Kocheinrichtungen angewendet, die zum automatischen An- und Fortkochen des Kochgutes vorgesehen sind. Die bekannten Einrichtungen dieser Art sind sehr kompliziert und aufwendig und die Erfindung ist ausgegangen -von dem Bestreben, eine wesentlich einfachere Kocheinrichtung zu schaffen. Es hat sich gezeigt, dass dies dadurch ermöglicht wird, dass bei der erfindungsgemässen Schaltvorrichtung der Schaltkontakt zu einem Federkontaktsatz gehört, der ausserdem einen ortsfesten Gegenkontakt und einen zwischen diesen beiden Kontakten angeordneten Zwischenkontakt aufweist, dessen Feder bestrebt ist, ihn dem chaltkontakt zu nähern, und dass zwei Heizwicklungen für das Steuerelement vorgesehen sind, von denen die erste an den Gegenkontakt angeschlossen und die zweite zwischen dem Gegenkontakt und dem Zwischenkontakt angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung dieser Schaltvorrichtung in einer Kocheinrichtung zum automatischen An- und Fortkochen des Kochgutes. Diese Anwendung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Heizwicklung zu einer Masswicklung und mit positivem Temperaturkoeffizienten parallel geschaltet ist, cie in einer Kochplatte vorgesehen ist und mindestens von einem Teil des aurcn eine Kochwicklung fliessenden Stromes durcnflossen wird.
In oer Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstanes dargestellt, der in einer Kocheinrichtung angewendet ist. Es zeigen: Fig. 1 ein schema der mit der Schaltvorrichtung versehenen Kocheinricntung und die rig. 2 und 3 je eine andere Lage eines drei Kontakte umfassenden Kontaktsatzes.
Die in Fig. 1 dargestellte Kocneinrichtung umfasst eine Schaltvorrichtung 1 und eine Kochplatte 2, die durch Leitungen 3,4, und 5 miteinander verbunden sind. Die Schaltvorrichtüng 1 eist eine schaltwelle 6 auf, oie mittels eines Schaltknopfes 7 in verschieoenen Drehlagen eingesteilt werden kann, wobei der Knopf 7 in üblicher eise mit einer auf demselben angedeuteten Skala versehen ist, deren Teilstrische auf eine nicht dargestellte ortsfeste marke einstellDar sind.
Auf der Welle 6 sitzt ein Exzenter d, an dem in bekannter Weise ein Schenkel 9 einer U-farmigen Armatur 10 anliegt, deren anderer Scnenkel 11 mit einer ase 12 versehen ist, die zur Betätigung einer Schnappfeder 13 dient. Die Arnatur 10 ist um einen Zapfen 14 schwenkbar und steht unter dem Einfluss einer Zugfeder 15. it der Welle 6 ist ein Hauptkontakt 16 in bekannter Weise derart gekuppelt, dass dieser Kontakt in einer Lage der Welle offen ist (Ausschalt- oder 0-Lage) und in den etwa mit 1,2,3 usw. bezeichneten Kochstufen geschlossen. Der Kontakt 1o ist mit einer Netzklemme 17 verbunden, während eine andere Netzklemme 15 an die Schnappfeder 13 angeschlossen ist. Die Schenkel 9 und 11 bestehen aus Bimetallstäben, wobei der Bimetallstab 11 unter dem Einfluss von zwei Heizwicklungen 19 und 20 steht, während der Biretallstan 9 in bekannter Weise zur Kompensation von Aenderung der Umgebungstemperatur dient. Die Wicklungen 19 und 20 sind nur aus Darstellungsgründen nicht in der Nähe des Stabes 11 gezeichnet worden.
Am Ende der Schnappfeder 13 ist ein Schaltkontakt al angebracht, der ncchfolgend auch als "Schnappkontakt" bezeichnet wird. In der Fig. i gezeichneten Lage ist der Schnappkontakt 21 mit einen Zwischen kontakt 22 in berührung der seinerseits einen ortsfesten Gegenkontakt 23 berührt. Der Zwischenkontakt 22 sitzt auf einer Feder 24, die bestrebt ist, ihn im Sinne des Pfeiles 25 bis zu einem einstellbaren Anschlag 26 zu bewegen. Die Schnappfeder 13 ist in der Lage von Fig. 1 bestrebt, den Schnappkontakt 21 im Sinne des Pfeiles 27 zu bewegen. Wenn die Schnappfeder 13 durch die N'ase 12 in der entgegengesetzten Richtung des Pfeiles 27 bewegt wird, schnappt sie schliesslich um, so dass sie an einem einstellbaren Anschlag 28 anliegt.
Die Kochplatte 2 enthält in bekannter Weise eine Kochwicklung 29, die einerseits über die Leitung 3 mit dem Hauptkontakt 16 und anderseits mitteiner Messwicklung 30 verbunden ist, die einen hohen Temperaturkoeffizienten hat. Die Messwicklung 30 ist über die Leitung 4 mit dem 6esenkontakt 23 verbunden, während die erste Heizwicklung 19 über die Leitung 5 zur Messwicklung 30 parallel geschaltet ist. Die zweite heizwicklung 20 ist zwischen dem Gegenkontakt 23 und der Zwischenkontaktfeder 24 angeordnet.
Die beschriebene Kocheinrichtung arbeitet wie folgt: Angenommen, dass eine Pfanne mit etwa 1 Liter Kochgut auf die Kochplatte gesetzt wird, so wird der Schaltknopf 7 auf eine entsprechende Kochstufe gedreht. Dadurch wird der Hauptkontakt 16 geschlossen, während der Kontaktsatz 21-23 sich noch in der Lage von Fig. 1 (erste Lage) befindet, die dem Ausschaltzustand entspricht. Es fliesst nun zunächst dauernd ein Strom im Stromkreis 17,16,3,29, (3C,4 5,19), 23,22,21,13,18 so dass durch die Kochwicklung 29, deren Leistung bei der gegebenen Netzspannung z.9. etwa 200 glatt beträgt der Inhalt der Pfanne rasch aufgeheizt wird (AnkochperiodeY. liiit der Zunahme der Temperatur der Kochplatte 2 wird der Widerstand der Kesswicklung 30grösser,. so dass der in der aazu parallel geschalteten, ersten Heizwickluny 19 fliessende Strom zunimmt. Die Wicklung 20 ist kurz geschlossen, so dass der Uimetallstab 11 nur durch die Wicklung 19 geheizt wird. Infolge der Erwärmung verbiegt sich der Stab 11 in Richtung des Pfeiles 13, so dass die Nase 12, z,B. nach etwa 3,5 minuten auf die Feder L3 trifft und den Schnappkontakt 21 nach oben bewegt, wobei der Zwischenkontakt 22 durch die Feder 24 mit ihm in Berührung gehalten wird, sich aber vom Gegenkontakt 23 löst (zweite Lage, gemäss Fig. 2).
Nun ist die zweite Heizwicklung 20 nicht mehr kurz geschlossen, sondern wird im Gegenteil vom ganzen Kochstrom durchflossen, von dem nach wie vor ein Teil auch durch die erste Heizwicklung 19 fliesst. Dies hat zur Folge, dass der Bimetallstab 11 sich nun viel rascher weiter erwärmt; bis die Nase 12 so fest auf die Schnappfeder 13 drückt, dass sie gegen den Anschlag 26 zu liegen kommt. Da nun auch die Feder 24 auf den Anschlag 26 trifft, wird der Stromkreis zwischen den Kontakten 21 und 22 unterbrochen(dritte Lage, gemäss Fig. 3).
Da kein Strom mehr fliesst, kühlen sich die Heizwicklungen 19 und 20 und der Bimetallstab 1 ab, so dass die Schnappfeder 13 sich wieder vom Anschlag 28 löst und in die zweite Lage (Fig.2) zurückschnappt. Eine Rückkehr in die erste Lage (Fig.l) ist nicht möglich, weil der Bimetallstab 11 noch immer relativ warm ist. Nun fließt wieder ein Kochstrom und es wird der Stab 11 wieder durch beide Heizwicklungen 19 und 20 geheizt, so dass sich das beschriebene Spiel wiederholt, d.h.
der Kontaktsatz 21-23 kommt der Reihe nadi immer wieder abwechselnd in die Lagen von Fig. 2 und 3, wobei das Einschalt-und das Ausschaltintervall des Kochstromes so bemessen sind, dass der zeitliche Mittelwert der Leistung gleich der Fortkochleistung ist, die 1 Liter Kochgut benötigt, z.B. etwa 150 Watt.
Für eine Kochgutmenge von z.B. 2,5 Liter muss lediglich der Schaltknopf 7 auf eine andere, dieser Mange entsprechende Kochstufe gedreht werden. Die Ankochperiode mit voller Leistung wird dann z.B. etwa 8 Minuten dauern und die Fortkochleistung z.B. etwa 220 Watt liegt. Man kann den Drehknopf 7 aber ad"ch auf'beliebige Lagen zwischen zwei Stufen einstellen, also stufenlos regeln.
Selbstverständlich spielt die Art des Kochgeschirres eine wichtige Rolle. So muss man.. bei einer Stahlpfanne mit einer längeren Ankochzcit und mit einer grösseren Fortkochleistung rechnen als bei einer Alurniniumpfanne. Die richtige Einschätzung der einzuschaltenden Koch stufe bietet nach kurzem Ausprobieren der vorhandenen Pfannen keinerlei Schwierigkeiten.
Mit der beschriebenen Kocheinrichtung wird auf ausserordentlich einfachem ege eine ausgezeichnete stufenlose Leistungs- und Wärmeregulierung für das An- und Fortkochen ermöglicht, (bis herab auf ca. BO Watt Fortkochleistung) die bisher durch wesentl-ich kompliziertere und entsprechend teurere Einrichtungen kann erreicht werden konnte. Die Erfindung ist aber nicht auf die beschriebene Ausführungsform der Schaltvorrichtung oder auf deren beschriebene Anwendung beschränkt.
Das temperaturabhängige Steuerelement braucht auch kein Bimetallstab zu sein; es kann sich z,3. um ein mit einem Fluidum gefülltes dehnbares Rohr handeln, wobei die vom Element ausgeübte Steuerkraft von der Ausdehnung oder einer Aenderung des Aggregatzustandes des Fluidums mit der Temperatur anhängt.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann die zweite Bimetallwicklung 20 auch durch einen Verstimmungswiderstand 20a ausserhalb des Bimetalls ersetzt werden. In diesem Fall wird nach automatischem Oeffnen der Kontakte 22-23 der Widerstand 20a mit dem Widerstand 30 in Serie geschaltet, wodurch sich die Leistung in der Bimetallwicklung 19 vergrössert, bzw. vermehrfacht und der Takter 21-22 dadurch die notwendig relativ kleine Durchschnittsleistung freigibt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

X Schaltvorrichtung rit einem einen Schaltkontakt steuernden Element, aessem Steuerkraft von seiner Temperatur ashangt, dadurch gekennzeichnet, aass oer Schaltkontakt (21) zu einem Federkontaktsatz genJ-"rt, der ausserdem einen ortsfesten Gegenkontakt (23) unc einen zwischen diesen seiden Kontakten anqeoroneten Zwischenkontakt (22) aufweist, dessen Feder (24) bestreot ist, ihn den Schaltkontakt (21) zu nähren, uno dass zwei ,Heizwicklungen (19,20) für das Steuerelenent (11) vorgesehen sinc, von denen cie erste an den Gegenkontakt (23) ãnseschlossen und die zweite (20) zwischen dem negenkontakt (23).

und dem.. Zwischenkontakt (22) angeordnet ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, dass das Steuerelement aus einem Bimetallstab (11) besteht.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, dass der Schaltkontakt (21) auf einer Schnappfeder (13) angebracht ist.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bimetallstab (11) mittels eines mit einer Skalenteilung versehenen Schaltorganes (7) stufenlos einstellbar ist und dass mindestens Hauptkontakt (16) vorgesehen ist, der in einer Null-Lage des Schaltorganes offen und in allen anderen Legen geschlossen ist.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Bewegung des Zwischenkontaktes (22) auf den Schaltkontakt (21) hin durch einen einstellbaren Anschlag (26) begrenzt ist.
6. Schaltvorrichtunq nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, bass eine Abhebebewegung. des Schaltkontaktes (21) vom Zwischerkontakt (22) durch einen Anschlag begrenzt ist.
7. Anwendung der SchaLtvorrichtung nach Anspruch 1 in einer kocheinrichtung zum automatischen An- und Fortkochen des Kochgutes, dadurch sekennzeichnet, dass die erste Heizwicklung (19) zu einer ì";esswicsluns (30) mit positivem Temperaturkoeffizienten parallel geschaltet ist, die in einer Kochplatte (2) vorgesehen ist und mindestens von einem Teii des durch eine Kochwicklung (29) fliessenden Stromes durchflossen wird.
8. Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement aus einem Bimetallstab (11) besteht, der mittels eines mit einer Skalen teilung versehenen Schaltorganes (7) stufenlos einstellbar ist, wobei zum An- und Fortkochen dieses Schaltorgan auf eine der l,enge des Kochgutes und der Art des Kochbehälters entsprechende Teilungsstufe einzustellen ist.
9. Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (21) auf einer Schnappfeder (13) angebracht ist, deren Bewegung im Sinne einer Abhebung des Schaltkontaktes (21) vom Zwischenkontakt (22) durch einen Anschlag begrenzt ist, wobei eine Bewegung des Zwischenkontaktes (22) begrenzt auf (22) auf den Schaltkontakt (21) hin durch einen einstellbaren Anschlag (26) begrenzt ist.

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