DE1941338A1 - Elektrische Schaltung fuer einen selbstreinigenden Ofen - Google Patents

Description

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The Tappan Company, 250 Wayne Street, Mansfield« Ohio (USA)

Elektrische Schaltung für einen selbstreinigenden Ofen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung für einen Ofen und insbesondere eine elektrische Schaltung für einen selbstreinigenden Ofen, bei dem lediglich die normalen Back- und G-rillhei ζ elemente dazu verwandt werden, um die erforderlichen Temperaturbedingungen für die Selbstreinigung zu erreichen»

Bei Ofenschaltungen dieser Art wurde besonders eine wirtschaftliche Ausgestaltung angestrebt, mit der eine Selbstreinigung bei einem normalen elektrischen Ofen erzielt werden könnte, und man möchte gerne dabei, die vorhandenen Heizelemente verwenden können, die für den normalen Ofenbetrieb vorgesehen sind. Die gewöhnlichen Bestandteile, d.h. die Br-iok- und Grillheizelemente sind jedoch für ihre hauptsächliche Aufgabe ausgelegt _t und es müssen gewisse Anpassungen vorgenommen werden, um diese Einheiten während des Selbatreinigungsarbeitsvorganges verwenden zu können. So ist der normale elektrische Ofen an eine gewöhnliche Spannungsquelle von 236 ToIt angeschlossen, und die Backofenelemente, die gemäßigte Heizelemente darstellen, können direkt'an die 236

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Volt Spannungsquelle angeschlossen v/erden, um eine axisrei- ' chende Wärmeenergie zu erzeugen.

In ähnlicher V/eise ist das Grillheizelement für einen bestimmten Betriebszustand ausgelegt, und die Heizkapazität eines solchen Elementes liegt gewöhnlich in der Größenordnung von dem Anderthalb- bis Zweifachen des Backofenelementes ο Auch hier wird die Energie vorzugsweise einer Spannungsquelle mit 236 Volt entnommen.

Während eines Selbstreinigungsarbeitsvorganges ist eine anfc dere Heizkapazität erforderlich als sie durch eine dieser Einheiten .unabhängig geschaffen v/erden könnten. Es wurde festgestellt, daß bei gleichzeitigem Betrieb beider Elemente mit ihren normalen Betriebsspannungen ein zu schneller Wärmeanstieg in dem Ofen und eine übermäßige Verdampfung von brennbaren Rückständen erhalten v/ird. Bei bereits .bekannten Systemen-wurden zusätzliche Heizelemente und Schalter vorgesehen, durch die einige der Elemente bei einer Spannung von 236 Volt und sndere bei der Spannung der Niederspanmungsleitung gegen den ITull-L^iter betrieben wurden, und bei einigen Systemen arbeiten beide Elemente gemeinsam bei der niedrigeren Spannung. Alle diese Ausführungen hängen von dei* tatsächlichen Spannung ab, die an den Spannungsleitungen abge- ψ nommen wird, und wegen der über das Land auftretenden Schwankungen in der Spannung sind bei den bekannten' Systemen große Toleranzen erforderlich, um die Geräte an solche Zu- stände anzupassen, um so eine zuverlässige Arbeitsweise zu erhalten.

Es wäre am "besten, die an der Spannimgsg^uelle verfügbare ' hohe Spannung zur Erzeugung von Wärme durch die beiden Heizelemente zu verwenden, und es ist am zweckmäßigsten, die Energie zuführung zu diesen beiden Elementen zu steuern, um die geeignetste Äufheizgeschwind-igkeit und Gesamtenergieverteilung zu erhalten, die für den Selbstreinigungsvor-

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gang erforderlich ist,

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine verbesserte Schaltung für einen elektrischen Selbstreinigungsofen anzugeben, bei dem lediglieh die normalen Back- und Grillheizelemente, wie sie in jedem Ofen vorhanden sind, verwandt werden, und bei der Einrichtungen vorgesehen sind, um die Anlegung der vollen zwischen den Leitungen abnehmbaren Leistung an wenigstens eines dieser Elemente während des Reinigungsvorganges zu steuern.

Die Erfindung bezweckt weiterhin, eine verbesserte elektrische Steuerschaltung für selbstreinigende öfen mi t einer verbesserten Ausgestaltung gegenüber den bisher bekannten Schaltungen vorzusehen, wobei eine derartige Steuerschaltung wirtschaftlicher im Aufbau und im Betrieb sein soll.

Die vorliegende Erfindung 3trebt weiterhin eine verbesserte Schaltung für selbstreinigende öfen an, bei der Festkörperelemente zur Steuerung des Anlegens der Leistung verwandt werden, und die deshalb zuverlässiger als die Steuerschaltungen ist, bei denen eine mechanische Unterbrech-unp; vorgenommen v.-ird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin eine verbesserte Ofeneteuerschaltung anzugeben, bei der geeignete Sicherheitsvorkehrungen für den Hausbetrieb getroffen sind einschließlich einer Unterbrecherschaltung beim Ausfall eines Halbleitergleichrichters.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand einer in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Ofens, bei dem die relative Lage einiger Bestandteile der Ofensteuerschaltung gezeigt ist, und

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Fig. 2 eine schematische elektrische Schaltung einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltkreises zusammen mit einer Tafel der Steuerschaltungen.

In Fig. 1 ist ein typischer Herd 10 dargestellt, bei dem die erfindungsgemäßen Prinzipien verkörpert sind. An der Oberseite des Herdes sind die üblichen Elemente 12 zum Kochen angeordnet, und an der Vorderseite ist eine Steuertafel 13 vorgesehen, die Schalter und Zeitgeber für die Steuerung der Kochelemente und des Ofens enthält. Ein Gehäuse 14 bildet den Ofenteil des Herdes und als Zugang zu dem Ofen dient eine Türe 15. In dem Ofen 14 sind obere und ■ P untere Widerstandsheizelemente 17» 18 angeordnet, die schematisch die üblichen Back- und Grill- bzw. Kochelemente darstellen, durch die die Wärme sowohl für den normalen Ofenbetrieb als auch für den Selbstreinigungsvorgang erzeugt wird. Eine Sonde 19 erstreckt sich in das Innere des Gehäuses 14, und eine solche Sonde stellt das Fühlelement für eine herkömmliche thermostatische Regelung dar. Verschiedene andere Bestandteile, die einen Teil des erfindungsgemässen Steuersystems bilden, sind in herkömmlicher Weise in der Steuertafel oder an anderen verfügbaren Orten in dem Herd angeordnet.

_fc · Der Ofen umfaßt weiterhin ein Abgassystem, das einen kata-™ lytischen Brenner zur Behandlung der Abgase während des Reinigungsvorganges enthält, um Geruchsstoffe, Ascheteilchen und dergleichen zu entfernen. Das Heizelement 25- (das schematisch in Figur 2 dargestellt ist),das der Katalisatorabgaseinheit zugeordnet ist, dient dazu, eine wirksame Behandlungstemperatur zu erreichen, jedoch trägt dieses Element nicht In bedeutsamer Weise zu der Gesamttemperatiarhöhe bei, die in dem Ofen erreicht wird, und ist für diese Selbstreinigungsschaltung nicht wesentlich.

Sum Betrieb des Herdes sind die Kochelemente 12 wahlweise durch Leistungsschalter betätigbar, die an der Steuertafel

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13 angeordnet sind, und die verschiedenen Ofenbetriebszustände werden durch einen Steuerschalter 20 mit mehreren Einstellungen eingestellt, der durch einen Knopf 21 von Hand einstellbar ist. Durch Schaltung des Schalters 20 können die Back-, Koch- und Selbstreinigungsbetriebszustände ebenso wie verschiedene andere besondere Ofenheizbetriebszustände eingestellt werden, einschließlich z.B. einer Vorheizung.

Die Steuertafel 13 des Ofens enthält gleichfalls einen thermostatischen Regler, der entsprechend den verschiedenen Arbeitsvorgängen des Ofens in verschiedenen Stellungen einstellbar ist. Der Regler ist betriebsmäßig mit der Sonde 19 verbunden, die in dem Ofengehäuse 14 angeordnet ist, und er enthält elektrische Kontakte 27 (gezeigt in lig. 2), die sich normalerweise im geschlossenen Zustand befinden und geöffnet werden, wenn die Temperatur in dem Ofengehäuse eine Höhe erreicht, die der an dem Reglerwähler vorher eingestellten Temperatur entspricht. Ein vorher einstellbarer Thermostat für hohe Temperaturen, der Kontakte 28 aufweist, spricht ebenfalls in ähnlicher Weise auf Ofentemperaturen an. Diese Thermostaten können herkömmliche durch Flüssigkeiten betätigte Thermostaten sein,· wobei die Kontakte 27 eine solche Leistungsfähigkeit aufweisen, die zur Steuerung der normalen Ofenbetriebszustände benötigt wird, die gewöhnlich von einer untersten Temperatur bis zu einem Bereich von annähernd 260⁰C - 32O⁰O variieren, und wobei die Kontakte 28 für den Selbstreinigungsvorgang vorgesehen sind, der in der Größenordnung von 54-O⁰O liegt. Weiterhin ist ein Zeitgeber 30 in der Steuertafel des Herdes angeordnet, und dieser enthält einen herkömmlichen Uhrmechanismus 31, mit zugehörigen Kontakten 31a, 31 b, die durch eine vorher eingestellte Wahl des Seitgeberintervalls betätigbar sind. Sowohl der Zeitgeber als auch der Regler sind· mit dem Steuerschaltkreis für den Ofen durch den Wählsteuerschalter 20 verbunden, und sie können verschiedene Betriebsweisen annehmen, um die normalen Kocharbeitsvorgänge und den SelbstreinigungsVorgang zu

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steuern. Das Steuersystem enthält verschiedene andere Sicherheits- und Sperrschaltungen, um einen sicheren Betrieb insbesondere während des Selbstreinigungsvorganges sicherzustellen, bei dem erhöhte Temperaturen auftreten.

In Figur 2 ist eine schematische Schaltzeichnung des Ofensteuersystems dargestellt, das eine Tafel 33 der Betriebsstellungen für den Wählersteuerschalter 20 enthält. Die Eingangsleistung wird in der herkömmlichen Weise über 3 Eingangsleitungen 34» 35, 36 zugeführt, die entsprechend mit L.., N und Lp bezeichnet sind, die die gewöhnliche einphasige 60 Hz Spannung von 236 Volt zwischen den Leitungen mit einer mittleren, neutralen oder geerdeten Verbindung aufweisen. Der Wählschalter 20 ist ebenso wie die zum Backen und Kochen verwandten Heizelemente, die in Form von Widerständen 17, vorliegen, schematisch dargestellt. Die Heizelemente bestehen hauptsächlich aus Widerständen, und sie sind besonders ausgelegt, um die erforderliche Leistung für die Back- und Kochheizvorgänge abzugeben.

Der Wählschalter ist in Fig. 2 durch eine Mehrzahl von einpoligen Schaltern 4-0 - 45 dargestellt, die einen beweglichen Kontakt, der mit dem nachgestellten Buchstaben a bezeichnet ist, und ein oder zwei feststehende Kontakte aufweisen, die mit den Buchstaben b 'bzw. c für die linken bzw, rechten Kontakte bezeichnet sind, wie es bei dem Schalter 41 angedeutet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle Bezeichnungen aufgeführt, jedoch gilt dieselbe Übereinkunft für die anderen Schalter. Die Schalter sind so ausgebildet, daß sie durch Drehung des Steuerknopfes 21 in verschiedenen Einstellungen des Wählschalters 20 geschlossen werden, so daß sie Teile des Schaltkreises miteinander verbinden. Jeder der Schalter 40 - 45 ist normalerweise offen und das entsprechende Schließen eines Schalters ist durch eine gestrichelte Linie, wie etwa die Linie 46, und einen Punkt, wie etwa den Punkt 47, angedeutet, der in der Wähl-

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schaltertafel 33 in den verschiedenen Einstellungen angeord- ■ net ist, die durch die betreffenden horizontalen Linien 48 angezeigt werden. Die Schalter 4-0 - 45 sind normalerweise zu einem einzigen Drehwähl8ehalter 20 zusammengefaßt, jedoch wurde zum leichteren Verständnis der Betriebsweise dieses Steuerschalters dieser Schalter 20 in dieser abgewandelten Form dargestellt. Jeder Schalter 40 - 45 ist dazu bestimmt, verschiedene Teile des Schaltkreises zu steuern. So dient der Schalter 40 dazu, die Katalisatorheizvorrichtung 25 und andere Steuer- und Sicherheitselemente so zu steuern, daß diese nur während des Reinigungsvorgan^es eingeschaltet werden. Der Schalter 41 dient hauptsächlich Hilfsfunktionen, die durch ein Anzeigegerät 50, das während mehrerer Arbeitsvorgänge einschaltbar ist, und einen Dreh- bzw. G-rillmotor 51 erfüllt werden. Die Schalter 42, 43 steuern die Einschaltung der Backofenheizelemente 17 und der Schalter 44 steuert in ähnlicher Weise die Einschaltung der Brat- bzw. Grill- ' heizelemente 18. Der Schalter 45 ist für die Steuerung während des VorheizarbeitsVorganges und des Ofenreinigungsvorgangee vorgesehen.

Die Eingangsspannung an der leitung I₁ liegt über die Leitung 34 an den Kontakten 40 c, 41 b, 42 c, 43 b, 44 c der Schalter. In ähnlicher Weise ist die Leitung L₁ über die Leitung 34 mit einer Seite des normalerweise offenen Zeitgeberschalters 31 b und dem Motor 31 des Zeitgebers verbunden. Das Nullpotential N wird über die Leitung 35 zu verschiedenen !eilen des Schaltkreises übertragen, und es wird gewöhnlich zusammen mit dem Potential der Leitung L₁ verwandt, um den Steuerteilen ies Schaltkreises eine verringerte Spannung zuzuführen. Die Leitung L^ ist über eine Leitung 36 zu einer Neonlampe 53 geführt, so daß man eine Betriebsanzeige während äee Reinigungsvorganges erhält. Das Potential der Leitung L₀ ist weiterhin über den Thermostaten 28 für hohe Grenztemper^taren und den Bpckthermostaten 27 einer Leitung

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55 für ein gemeinsames Potential zugeführt« Der Thermostat 28 für hohe Grenztemperatüren übt eine zweifache Funktion aus, wobei eine darin besteht, daß er als Sicherheitsschalter während des normalen Kochbetriebes dient, währenddessen die normale Temperaturhöhe durch die Unterbrecherwirkung des Backthermostaten 27 geregelt wird, der auf verschiedene Temperaturhöhen einstellbar ist. Während des Selbstreinigungsarbeitsvorganges spricht jedoch allein der Thermostat 28 für hohe Grenztemperaturen auf die Temperatur an und verhindert, daß übermäßige Temperaturen in dem Backofengehäuse H erreicht werden..

Das Baclcelement 17 ist an einem Ende direkt mit der gemeinsamen Leitung 55 verbunden, die eine Spannung von 236 Volt führt, und das andere Ende des Backelementes ist mit den beweglichen Kontakten- 42 a, 43 a verbunden. Das Grillheizelement 18 ist an einem Ende mit derselben Spannungsleitung 55 und an dem anderen Ende mit dem beweglichen Kontakt 44 a des Schalters 44 verbunden. Die Back- und Grillelemente 17$ 18 werden somit während der normalen Kochvorgänge direkt von den leitungen L^, Lp mit einer Spannung von 236 Volt gespeist. Während des Reinigungsarbeitsvorganges werden die Heizelemente 17, 18 zwischen dieselben Spannungsleitungen geschaltet; 3^edoch liegt ein Halbleitergleichrichter 57 in Reihe mit beiden Elementen, um die angelegte Spannung auf eine Hälfte der Periode der angelegten Spannung zu begrenzen.

TJm das Verständnis dieser Schaltung zu erleichtern, aollen die verschiedenen Heizperioden im einzelnen näher beschrieben werden. Während des Backvorganges liegen die beweglichen Kontakte 41 a, 43 a an den feststehenden Kontakten 41 b bzw. 43 b an, was durch die Punkte in der Wählschaltertafel 33 angezeigt ist, wodurch die Backheizelemente 17 direkt mit den Leitungen 34_f 55 verbunden werden, die das Element 17 direkt an 236 Volt Spannung legen. Während des Grillbe-

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triebes liegen die beweglichen Kontakte 41 a, 44 a an den feststehenden Kontakten 41 b bzw. 44 c an, wodurch das Grill element 18 in derselben Weis.e an 236 Volt Spannung gelegt wird. Wie bereits oben erwähnt wurde, steuert der Schalter 41 die Einschaltung der Ofenanzeigelampe 50, die einen Betriebszustand anzeigt, und legt eine Spannung an den Drehgrillausgang 51 an. Während dieser beiden Arbeitsvorgänge ist die leitung 55 mit der Eingangsleitung L₂ über die in Reihe geschalteten Thermostaten 27, 28 verbunden, so daß die tatsächlich in dem Ofen erreichte Temperatur durch die Einstellung des Backthermostaten 27 geregelt wird. Bei der Einstellung des Backthermostaten 27 auf eine besondere Höhe werden die Kontakte geschlossen, solange die Temperatur in dem Ofen niedriger als diese Einstellung liegt. Es wird darauf hingewiesen, daß, obgleich die Back- und Grillheizelemente 17, 18 in diesen beiden Arbeitsvorgängen in gleicher Weise geschaltet sind, jedes Heizelement so ausgebildet ist, daß es verschiedene Heizeigenschaften aufweist, so daß die Geschwindigkeit des Aufheiztemperaturanstieges in dem Ofen und die gesamte Energieabgabe der Elemente wie bereits erwähnt verschieden sind, wobei das Grillelement 18 annähernd die anderthalb bis zweifache Nennleistung des Backelementes 17 aufweist.

Bei den besonderen Arbeitsvorgängen tritt eine ähnliche Einschaltung der Heizelemente 17, 18 auf. So liegen während des Zeit-Backvorganges die beweglichen Kontakte 41a, 42a an den feststehenden Kontakten 41 c, 42 b an, so daß das Backheizelement 17 über die leitung 59 mit Energie versorgt wird. Die Leitung 59 ist über den normalerweise offenen Kontakt. 31 b des Zeitgebers 30 über die Leitung 34 mit der Spannungsleitung L^ in Reihe geschaltet, so daß das Element 17 wieder zwischen den 236 Volt führenden Leitungen liegt. Durch die Einstellung des Zeitgebers 30 auf ein gewünschtes Zeitintervall wird der zugehörige Kontakt 31 b geschlossen, der sich beim Ablauf des Zeitintervalles öffnet, so daß die an

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das Heizelement 17 angelegte Spannung unterbrochen wird. Der . normale Betrieb des Backelementes 17 wird in Verbindung mit dem Backthermostaten 27 beibehalten, so daß die Temperatur in dem Ofengehäuse 14 durch eine intermitierende Unterbrechung des Thermostaten 27 bei einer vorbestimmten Temperaturhöhe auf der gewünschten Höhe gehalten wird.

In ähnlicher Weise- sind während des Vorheizarbeitsvorganges die beweglichen Kontakte 41 a, 43 a, 44 a und 45 &. mit den feststehenden Kontakten 41 b, 43 b, 44 c bzw, 45 b verbunden, wobei dieser letztere Schalter 45 einen Serienschaltkreis speist, der aus einer Diode 60, einem Widerstand 6I und einem

P Kondensator 62 besteht und mit der Null-Linie 35 verbunden ist. Eine Neonröhre 63, die einen in Reihe liegenden Begrenzungs-Widerstand 64, ebenso wie die anderen Neonröhren 50, usw., aufweist, ist parallel zu dem Kondensator 62 geschaltet, so daß der Kondensator über die Diode 60 und den Begrenzungswiderstand 61 aufgeladen wird, wonach eine Zündung der Neonröhre 63 auftritt, .so da3 der Kondensator entladen..wird, wodurch eine Oszillatorschaltung gebildet wird. Das wiederholte Zünden der ITecnlampe 63 bildet eine Blinkanzeige bei der Einstellung des Torheizarbeitsvorganges, und dient als Erinnerung für die Bedienungsperson. Bei diesem Arbeitsvorgang sind, ebenso wie bei den vorher beschriebenen Arbeitsvorgängen, die Back- un-.I G-rillhei ζ elemente 17, 13 direkt

zwischen die Leitungen L.., L_? geschaltet, und sie liegen in diesem Falle direkt parallel zueinander, so da3 eine maximale Verwendung der Heizelemente erzielt wird. Durch eine solche Parallelschaltung wird ein schnellerer Wärmeanstieg in dem Ofengehäuse erzielt, wobei die lind temperatur durch die Einstellung des Backthermostaten 27 geregelt wird, ■ · Eine solche Schaltung der Heizelemente 17, 18, wie sie bei diesem Arbeitsvorgang vorliegt, macht einen maximalen Stromfluß auf den Energiezuführungsleitungen erforderlich, j.edoch ist dieser Zustand nur vorübergehen'"! und dient in

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vorteilhafter Weise dazu, die Temperatur des Ofengehäuses schnell zu erhöhen.

Während des ReinigungsarbeitsVorganges werden die beweglichen Kontakte 40 a, 43 a, 44 a und 45 a so bewegt, daß sie gegen die feststehenden Kontakte.40 c, 45 c, 44 b bzw. 45 c anliegen. Das Schließen des letzteren Kontaktes dient dazu, den Backthermostaten 27 kurz zu schließen, so daß die Steuerung der auf der Leitung 55 auftretenden Spannung lediglich von der Betätigung des Thermostaten 28 für hohe Grenztemperaturen abhängt. Die Back- und Grillheizelemente 1?» 18 sind parallel geschaltet, so daß sie von der Leitung 65 aus gespeist werden, von der aus gleichfalls während des Eeinigungsvorganges der Anzeigeröhre 53 Spannung zugeführt wird. Beim Schließen des Schalters 40 wird Spannung von der Leitung 34 oder dem Eingang L^ an die Sperre- und Leistungsverbrauchsteuerschaltung angelegt, die allgemein mit 68 bezeichnet ist. In ähnlicher Weise werden das Katalysatorheizelement 25 und der zugehörige Gebläsemotor 69 durch den Schalter 40 gespeist, wobei das Gebläse einen Abgasstrom für den Ofen erzeugt. Der Gebläsemotor 69 und das Katalysatorheizelement 25 sind weiterhin mit einem normalerweise offenen Kontakt 70 a des Reinigungsrelais 70 in Reihe mit der Null-Leitung 35 geschaltet. Nach der Verbindung mit dem Schalter 40 ist die Leitung A weiterhin in Reihe über eine Halbleiterdiode 57, einen normalerweise offenen Verriegelungsschalter 71 und einem zweiten Kontakt 70 b des Reinigungsrelais 70 mit der Leitung 65 verbunden, und sie liegt somit parallel zu den Back- und Grillheizelementen 17, 1S. Die Anode der Diode 57 ist mit dem beweglichen Kontakt 40 a des Schalters 40 und die Kathode bei dieser Anordnung des Schaltkreises mit. dem Verriegelungskontakt 71 verbunden, um einen Durchbrennechuts zu bilden, der im einzelnen noch weiter unten beschrieben werden soll. Die Kontakte 70 a, 70 b des Reinigungsrelais sind hochbelastbar, um den hohen Strom zu unterbrechen, der den Heizelementen

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zugeführt wird

Das Reinigungsrelais 70 wird über die Reihenschaltung der Widerstände 74, 75, die mit einer Seite der Spule des Relais 70 verbunden sind, gespeist während die zweite Seite der Spule über die Reihenschaltung eines normalerweise offenen Kontaktes 31 a des Zeitgebers 30, einen Sperrschalter 76 und einen Türschalter 77 mit der Null-Leitung 35 verbunden ist. Eine weitere Diode 79 ist zwischen die zweite Seite der Spule des Reinigungsrelais 70 und die Verbindung der Widerstände 74, 75 mit entgegengesetzter Polung in Bezug auf die Leistungsdiode 57 geschaltet, wie es in Fig. 2 dar-, gestellt ist.

Eine weitere Sicherheitsschaltung besteht aus der Verbindung von der Anodenseite der Leistungsdiode 57 über einen Thermostatenkontakt 81, die Wicklung einer Verriegelungsmagnetspule 82 und mit der Null-Leitung 35. Die Verriegelungsmag-' netspule 82 arbeitet mit einer von Hand betätigbaren Verriegelungsvorrichtung für die Ofentür 15. zusammen, um ein zufälliges öffnen der Türe zu verhindern, während sich das Gehäuse auf einer hohen Temperatur befindet. Somit findet während des Reinigungsarbeitsvorganges der folgende Schaltvorgang statt: Die Ofentür 15 wird geschlossen, wodurch der Kontakt 77 geschlossen wird, und ein Verriegelungsmechanismus wird betätigt, um den Kontakt 76 zu schließen. Der Zeitgeber 30 wird auf die vorbestimmte Reinigungszeitdauer eingestellt, wodurch, seine zugehörigen Kontakte 31 a, 31 b geschlossen werden, und der Wählschalter 20 wird auf die Reinigungsschaltstellung eingestellt. Das Reinigungsrelais 70 wird erregt, wodurch, seine zugehörigen Kontakte 70 a, 70 b geschlossen werden, so daß. Spannung an die Back- und Grillelemente 17, 18,wie erwähnt, angelegt wird wobei die Halbleiterdiode 57 die an diese Elemente angelegte Spannung begrenzt. Die Reinigungstemperaturen werden in dem Ofengehäuse 14 durch die

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Wärmeabgabe dieser Elemente erreicht, wobei die auftretende Hitze durch den Thermostaten 28 für hohe Grenz- -temperaturen auf einen vorher eingestellten Wert begrenzt wird. Es wird bemerkt, daß durch die Verringerung der Spannung, die an die Heizelemente 17, 18 aufgrund der Grleichrichterwirkung der Diode 57 angelegt wird, ein verringerter zeitlicher Temperaturanstieg in dem Ofengehäuse während dieses Arbeitsvorganges erhalten wird. Die Leistungsabgabe der Heizelemente 17, 18 ist so gewählt, daß ausreichend Leistung zur Verfugung steht, um den Wärmeverlust des Ofengehäuses 14 auszugleichen, der auf dem Abgassystem und dem Isolationsmaterial des Gehäuses beruht.

Selbst unter sich ändernden Spannungsbedingungen, wie sie normalerweise bei den Abnehmern auftreten, wird eine ausreichende Hitze erzeugt, und falls von den' Heizelementen 17, 18 eine übermäßige Leistung abgegeben wird, so wird die maximale Temperatur durch den Thermostaten 28 für hohe Grenztemperaturen begrenzt, indem die zugeführte Leistung unterbrochen und das Gehäuse 14 abkühlen gelassen wird, bis der Thermostat 28 wieder schließt, um an die Elemente wieder eine Spannung anzulegen.

Während des Reinigungsbetriebes wird der Thermostat 81 des Verriegelungsschalters durch die erhöhte Temperatur geöffnet, wodurch die Verriegelungsmagnetspule 82 abges^r;haltet wird, die den Türöffnungshebel verriegelt, um eine Öffnung der Türe während des Reinigungsbetriebes zu verhindern. Der A_rbeitsvorgang wird beendet, wenn das 7.oi tinfcervall des Zeitgebers 30 abgelaufen ist, wodurch sadnnn die Kontakte 31 a, 31 b geöffnet werden, um das Reinitfungsrelais 70 abzuschalten, wodurch seine zugehörigen Kontakte 70 a, 70 b geöffnet werden, so daß die g; an iexi Heizelementen 17, 18 abgeschaltet wird.

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Bei anhaltender Abkühlung des Ofengehäuses 14 wird schließlich der Thermostat 81 des Verriegelungsschalters geschlossen, wodurch die Verriegelungsmagnetspule 82 erregt und die mechanische Verrieglung (nicht gezeigt) beseitigt wird, so daß die Ofentür geöffnet werden kann.

Obgleich bei der hier beschriebenen vorzugsv/eisen Ausführungsform der nicht einstellbare Halbleitergleichrichter 57 als die wirtschaftlichste Form einer Vorrichtung zur Begrenzung der Spannung bzw. der -Leistung an den Heizelementen 17, 18 bezeichnet wurde, können ebenso gut im Rahmen der vorr liegenden Erfindung verschiedene andere Einrichtungen ver-

P wandt v/erden. So kann z. B. ein gesteuerter Gleichrichter (z.B. ein herkömmlicher SCR), der einen veränderbaren Trigger-Schaltkreis aufweist, verwandt werden, um die Spannung an den Elementen 17, 18 auf eine Höhe zu begrenzen, bei der die Leistung die Hälfte beträgt. In ähnlicher Weise können nicht-elektronische Bauteile wie etwa ein thermostatischer Unterbrecher oder ein mechanisch angetriebener Schalter verwandt v/erden. Durch alle derartige Elemente kann eine gewisse periodische Änderung der Leitung erzeugt werden, obgleich festgestellt wurde, daß durch die bei der bevorzugten Ausführungsform auftretende halbzyklische Periode in äußerst zufriedenstellender Wgise die Geschwindigkeit des Wärmeanstieges in dem Ofengehäuse 14 unter einer unerwünschten

' maximalen Höhe begrenzt wird.

Der Reinigungsrelaisschaltkreis enthält einen Jchutz gegen den Ausfall des Haupthaibleitergleichrichters 57, der durch ein schadhaftes Element, eine zeitweilige Überbelastung oder durch natürliches Auftreten etwa eines in der Nähe einschlagenden Blitzes und dergleichen bewirkt werden kann. Während des normalen Betriebes wird Spannung über die Diode 57 und über die Widerstände 74, 75 an die Wicklung des Reinigungsrelais 70 angelegt, wobei durch die Widerstandswerte der Widerstände 74* 75» die gewöhnlich 75 bzw.

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750 Ohm betragen, ein minimaler Strom fließt. Wenn die Diode 57 durchbrennt oder die Schaltung an der Stelle der Diode 57 unterbrochen wird, so fließt kein Strom zu dem Reinigungsrelais 70, und der Reinigungsvorgang ist nicht durchführbar. Falls die Diode 57 kurzgeschlossen wird, so fließt ein entgegengesetzter Strom durch die Diode 79, den Widerstand 74 und die nunmehr kurzgeschlossene Diode 57, wobei die Diode 79 einen Nebenschluß zu dem Widerstand 75 und der Wicklung des Reinigungsrelais 70 bildet. Der Widerstand 74 ist so gewählt, daß.er eine Leistungsziffer aufweist, die lediglich etwas größer als die Leistungsziffer ist, die erforderlich ist, um den normalen Vorwärtsstrom durch den Reinigungsrelaisschaltkreis zu ermöglichen. Unter Kurzschlußbedingungen fließt ein wesentlich höherer Gegenstrom, der um das mehrfache größer als der normale Vorwärtsstrom ist, wodurch eine Überlastung dee Widerstandes 74 auftritt, so daß dieser folglich durchbrennt.

Eine derartige Schaltung bildet einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor in dem Ofeneteuerschaltkreis, wobei die verwandten Bestandteile leicht erhältlich und billig sind. Es ist selbstverständlich, daß die Polung der Dioden 57, 79 umgekehrt werden kann, wenn lediglich die relative Kathoden-Kathoden oder Anoden-Anoden Anordnung beibehalten wird. Natürlich kann auch die Lage der Elemente in gewissem Maße verändert werden, z.B. könnte der Widerstand 74 an anderer Stelle in der Reihenschaltung angeordnet werden, und in ähnlicher Weiye könnte eine andere Vorrichtung, wie etwa eine Schmelzsicherung, eine Spule eines Relais oder eine Verstärkeranordnung in Reihe geschaltet werden, um diesen Überstromzustand festzustellen und den Schaltkreis zu unterbrechen. Die Verwendung des Widerstandes 74 stellt jedoch die wirtschaftlichste und einfachste Ausführung eines solchen Schutzkreises dar, wobei der Widerstand 74 die Punktionen eines Strombegrenzers und einer Schmelzsicherung in einem einzigen Bauteil vereinigt.

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Claims (10)

1. - 16 -

   Patentansprüche

   Elektroherd mit Selbstreinigungsbetrieb mit einem ITckheizelement und einem Grillheizelement und mit einer Steuerschaltung zur Steuerung der in dem Herd erzeugten Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß das Backheizelement (17) und das Grillheizelement (18) wahlweise mit Hilfe eines Schalters (20) während eines normalen Back- und Grillbetriebes wahlweise mit einer Spannungsquelle und während des Selbstreinigungsbetriebes zueinander parallel und gemeinsam in Reihe mit einem periodisch arbeitenden Spannungs- oder Leistungsbegrenzer (57) mit einer Spannungsquelle verbindbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsquelle eine Wechselspannungsquelle vorgesehen ist und daß der periodisch arbeitende Spannungs- oder Leistungsbegrenzer (57) aus einem Gleichrichter besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das eine der beiden Heizelemente (17, 18) eine größere Heizleistung als das andere Heizelement aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k en η zeichnet , daß die Heizleistung des Grillhe^zelementes (18) ungefähr das anderthalb bis zweifache des Backheizelementes beträgt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (57) aus einer die den Heizelementen zugeftihrte Leistung begrenzenden Halbleiterdiode besteht.

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6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, •dadurch gekennzeichnet , daß eine bei einem Ausfall des Gleichrichters (57) den Schaltkreis der Heizelemente (17, 18) unterbrechende Einrichtung (70, 70 b, 74) vorgesehen ist.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die den Schaltkreis der Heizelemente (17, 18) unterbrechende Einrichtung einen zweiten Gleichrichter (79), der zwischen die Verbindung des ersten Gleichrichters (57) mit den Heizelementen (17, 18) und eine Spannungsquelle geschaltet ist und eine zu der Stromrichtung des ersten Gleichrichters (57) entgegengesetzte Polung aufweist, ein mit diesem zweiten Gleichrichter (79) in Reihe geschaltetes, auf einen übermäßigen Strom ansprechendes und diesen Strom sodann unterbrechendes Element (74) und ein zu diesem zweiten Gleichrichter (79) parallel geschaltetes Relais (70) enthält, das auf eine» durch, den ersten Gleichrichter (57) fließenden Strom anspricht und einen mit dem ersten Gleichrichter (57) und den Heizelementen (17, 18) in Reihe geschalteten Kontakt (70 "b) betätigt, wobei während eines Kurzschlußzustandes des ersten Gleichrichters (57) ein übermäßiger Strom durch den zweiten Gleichrichter (79) und das auf einen übermäßigen Strom ansprechende Element (74) unter gleichzeitiger Entregung des Relais (70) führbar iet, . -
8. 8. , Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das auf einen übermäßigen Strom ansprechende Element (74) aus einem den Strom zu dem-Relais (70) begrenzenden und bei einem übermäßigen Strom durchbrennenden Widerstand besteht.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster

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   BAD ORlGfNAL

   veränderlicher, die Temperaturen während des normalen Baok- und Grillvorganges regelnder Thermostat (27) und ein zweiter, die Temperatur während des Selbstreinigungsvorganges regelnder Thermostat (28) in Reihe miteinander und den Heizelementen (17, 18) sowie der Spannungsquelle geschaltet sind, und daß der erste Thermostat (27) während des Selbstreinigungsvorganges Überbrüekbar ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k^; e η η zeichnet , daß sich der erste Thermostat automatisch bei der Schaltstellung des Schalters (20) für deft Selbstreinigungsbetrieb im Überbrückten Zustand befindet*

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    BAD ORIGINAL