DE2140230B2 - Selbstreinigender elektrischer Backofen mit Türverriegelung. Ausscheidung in: 2166446 - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstreinigenden elektrischen Backofen mit Heizelementen, die durch Hanclschalter wahlweise auf verschiedene Bemebstemperatüren oder auf Selbstreinigungsiemperalur schaltbar sind, mit einem von der Ofentür betätigten Türkontakt sehaiter, der den Selbstreinigungsbetrieb nur bei geschlossener Ofentür freigibt, mit einer Tür-Verriegelungsvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Backöfentemperatur nur bei Temperaturen im Bereich des Backbetriebes bis etwa 300 C entriegelbar ist, und die bei vorgewählter Selbstreinigung im gesperrten Verriegeiungszustand einen Schalter zum Freigeben der Beheizung der Heizelemente betätigt.

Hierbei ist die Forderung gestellt, daß die Ofentür im Backtemperaturbereich von z. B. zwischen 95 und etwa 300 C noch geöffnet werden kann, im darüberliegenden Temperaturbereich der Selbstreinigung, der bis zwischen 400 und 53O⁰C reicht, jedoch verriegelt ist

Zur Erfüllung dieser Forderung sind verschiedene Vorschläge bekanntgeworden. Nach der DT-ÜS I 808 235 wird von einem handbetätigten Riegel zum Festhalten der Ofentür in geschlossener Stellung ausgegangen und eine Sperrvorrichtung vorgeschla;j.n. die bei Betätigung den Riegel in der Verriegelungssu·! lung hält und die durch eine elektrisch erregte Enine übungsvorrichtung ausgeschaltet werden kann, wonach die Ofentür wieder von Hand entriegelt v,enj.--i kann. Durch die Schaltstellungen eines Wählschalter,, die entweder dem Backbetrieb oder dem Selbstreiniaungsbetrieb zugeordnet sind, wird ein verschieden einstellbarer Thermostat entweder in Reihe mit den bei den Backvorgängen erregten Heizelementen oder mit der /um Ausschalten der Sperrvorrichtung elek-.risch erregten Vorrichtung geschaltet. Zum Entriegeln der Tür dient eine federbelastete Magnetspule, die durch einen besonderen Druckknopfschalter erregt werden kann, aber nur dann, wenn die Backofentemperatur geringer ist als diejenige Temperatur, auf die der Thermostat eingestellt ist. Sowohl zum Verriegeln der Tür als auch zum Entriegeln bedarf es also jeweils einer besonderen Handbetätigung. Die Verwendung von Elektromagneten zur Türverriegelung is; im übrigen nicht geräuschlos.

Es ist ferner bekannt (DT-OS I 938 903), den Ablauf des gesamten Reinigungsprozesses durch eine Zeitschaltuhr zu steuern. Zur Erfüllung der eingangs erwähnten Forderung bezüglich der Türverriegelung sind besondere elektrische Überwachungs- und Schutzeinrichtungen vorgesehen. Die Türverriegelung wird durch das Aufziehen der Zeitschaltuhr ausgelöst. Da die gesamte Steuerung durch den Rücklauf der Zeitschaltuhr über ein kinematisch kompliziertes Trieb- und Sperrwerk betätigt wird, die diese Lösung aufwendig und störanfällig macht.

Die Erfindung geht aus von einem selbstreinigenden elektrischen Backofen nach der DT-OS 1 815 395 mit Heizelementen, die durch Handschalter wahlweise auf verschiedene Betriebstemperaturen oder auf Sclbstrcinigungstemperaiur schaltbar sind, mit einem von der Ofentür betätigten Türkontaktschalter. der den Selbstreinigungsbetricb nur bei geschlossener Ofentür freigibt, mit einer Tür-Verricgelungsvorrichtung. die in Abhängigkeit von der Backofentemperatur nur bei Temperaturen im Bereich des Backbetriebes bis etwa 300⁰C entriegelbar ist und die bei vorgewählter Selbstreinigung im gesperrten Verriegeiungszustand einen Schalter zum Freigeben der Beheizung der Heizelemente betätigt. Auch hier dient zum Entriegeln der Tür eine durch einen besonderen Druckknopfschalter erregbare Magnetspule. Die Magnetspule ist nur dann erregbar.

wenn ein Konmki eines Haupithermosntien geschlossen ist, der entsprechend seiner Vorwahl bei Einstellung einer Temperatur zwischen 95" und 240 C öffnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entriegelung der Tür zu automatisieren und damit einen besonderen Bedienungsknopf überflüssig /u machen, wobei außerdem beirr, Selbstreinigungsbetrieb im Bereich der Sicherhciistemperatur von etwa JOO C eine Kontrolle wirksam wird, durch die entschieden werden kann, ob die Aufheizung des Backraumes auf die hohe Selbstreinigungstemperatur weitergehen soll oder nicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der als Umschalter ausgebildete Schalter im Verstellweg des Weggebers eines von der Backraumtemperatur beeinflußten, die Tür bei Überschreiten der Sicherheitsiemperatur von etwa 300^;C verriegelnden Ausdehnungskörpers liegt, der Umschalter in einem vom Erregerstromkreis für die Heizelemente des Backr.Hirnes unabhängigen Stromkreis liegt und den Steuersiromkreis bei verriegelter Tür schließt, wodurch die weitere Beheizung auf die Selbstreinigungstemperatur freigegeben wird, wobei die Riegelsiellrng der Verriegelungsvorrichtung unabhängig vom Temperatur-Weggeber durch eine auf die Ofentemperatur außerhalb des Backraumes ansprechende Bimetailkonsirukiion sicherbar ist. wenn die Ofentemperatur einem Wert der Backofeniempcraiur von mehr als etwa JOO C entspricht.

Das entscheidend Neue nach der Erfindung ist nicht die Anwendung eines Ausdehnungskörpers zur Türverriegelung an sich, sondern die Ausnutzung der von ihm temperaturabhängig ausgeführten Stellbewegung zur Rückmeldung der vollzogenen Verriegelung überhaupt, um dann die weitere Beheizung auf Selbstreinigungstemperatur freizugeben, vorausgesetzt, daß durch die Meldung des Türkontaktschalters die Tür-Verriegeiung auch bei geschlossener Tür vor sich ging. Es wird durch die Erfindung ferner erreicht, daß sich die Tür bei zurückgehender Temperatur "in Backraum selbsttätig entriegelt, wobei jedoch durch die Bimetallkonstruktion sichergestellt ist. daß die Türverriegelung bei hoher Temperatur auch dann noch bestehen bleibt, wenn der Atisdehnungskörper in seiner Funktion ausfallen sollte, was anders eine sofortige Entriegelung der Tür zur Folge hätte. Ein solcher Ausdehnungskörper mit Tcmperaiurweggeber ist beispielsweise durch die DT-OS I 900 828 bekanntgeworden. Bei der hierin beschriebenen Vorrichtung zum automatischen Sperren einer Tür eines elektrisch beheizten Ofens wird aber die Beheizung des Ausdehnungskörper gleichzeitig mit dem Schließen des Hauptschalters ausgelöst, wenn dieser auf Selbstrcinigungsbetricb gestellt wird. Es feh't hier der als Quittungsschalter dienende Umschalter, der den tatsächlich vollzogenen Verriegelungszustand der Tür meldet und erst dann den eigentlichen Sclbstreinigungsbetrieb, d. h. die weitere Beheizung der Heizelemente des Backraumes, freigibt. Da dieser Umschalter nicht im Erregerstromkreis für die Heizelemente, sondern in einem davon unabhängigen Steuerstromkreis mit niedriger Spannung liegt, kann er von dem sich nur langsam und kontinuierlich unter dem Einfluß des Ausdehnungskörpers bewegenden Temperatur-VVeggcber. der die Türverriegelung bewirkt, ohne die Gefahr der Funkenbildung und dadurch bedingte Zerstörung der Kontakte betätigt werden.

Um sicherzustellen, daß der Ausdehnungskörper nicht schon beim normalen Backbetrieb in Tätigkeit tritt und die Tür v/rriegelt, sieht die Erfindung ferner vor, daß der Ausdehnungskörper elektrisch beheizbar ist und seine Heizeinrichtung durch das Signal eines im Baclcraum angeordneten Wärmefühler erst ab einer Temperatur von etwa 300-C im Backraum einschaltbar ist.

Der die Riegelstellung der Tür-Verriegelungsvorrichtung meldende Umschalter zur Freigabe des Selbsticinigungsbetriebes wird zweckmäßig von der Üte!',-stange des Temperatur-Weggebers betätigt.

ίο In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines selbstreinigenden Backofens gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch den Backofen,

F i g. 2 eine als Schnapphalterung ausgebildete Tür-Verriegelungsvorrichtung in vergrößerter Draufsicht und

Fig.3 ein vereinfachtes Blockschaltbild der elektrischen Steuerung.

Wie aus F i g. 1 hervorgeh 1, ist der Backraum 1 durch ein oberes und ein unteres (-.'· ^element 2. 3 beheizbar. Die Ofentür 4 trägt am oberen Er de einen Riegelstift 5. der mit der in F i g. 2 dargestellten, als Schnappnalterung ausgebildeten Türverriegelungsvorrichtung 12 zu-'.ainmenarbeitet.

Durch das Schließen der Tür 4 ist ein Schiebei 6 entgegen dem Druck einer Feder 7 nach rechts verstellbar, der auf einer Unterlage 8 geführt ist. Er ist unter dem Druck der Feder nach links verstellbar, wenn die Tür 4 geöffnet wird. Die Feder 7 ist zwischen dem senkrechten Anschlag 8.7 als Steg der Unterlage 8 und einem senkrechten Anschlag 6,7 des Schiebers 6 eingespannt.

Durch das Schließen der Tür 4 wird über den Schieber 6 ein Türkonte,ktschalter 10 geschlossen, der das Signal »Tür zu« über eine Leitung 11 in ein elektronisches Steuerteil 30 einspeist.

Zum Betätigen der Tür-Verricgelungsvorrichtung 12 nach F i g. 2. die nicht Gegenstand de^r Patentes ist, dient ein bekannter beheizbarer hydraulischer Ausdehnungskörper 26. der aus dem eigentlichen Ausdehnungsgefäß 26a und einer Heizspirale 26b besteht, wobei das Ausdehnungsgefäß 26,7 über eine Rohrleitung 26c mit dem Temperatur-Weggeber 20 verbunden ist. Wie bekannt, tritt bei Beheizung des in dem Ausdehnungsgefäß befindlichen Mittels in der Leitung 26c ein Druck auf. der im Temperatur-Weggeber 20 eine axiale Verstellung der Stellstange 20,7 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 21 auslöst und eine Verstellung des Konusteils 20b zwischen die Rollen 18 der Tür-Veriicgelungsvo-richtung 12 bewirkt, wodurch deren Rasthebel 13 zur Verriegelung der Tür 4 verschw^nkt werden.

Die Stcllstange 20,7 des Temperatur-Wcggebcrs 20 üägt — wie aus F i g. I crsichtlicn — einen Anschlag 20c·. der bei der Verstellung der Stdlstange 20,7 nach links einen Umschalter 22 betätigt. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Umschalter 22 bei vollzogener Verriegelung bzw. Sperrung der Verriegelungsvorrichtung 12 gemäß F i g. 2 über eine Leitung 23 die Verricgclung quittiert und an das elektronische Stcuerteil 30 meldet.

F i g. 1 zeigt ferner noch einen Handschalter 28 zur wahlweiscn Einstellung des Backbetriebes oder des Selbstreinigungsbetriebcs, der über die Leitung 29 an das elektronische Stcuerteil 30 angeschlossen ist.

Im Backraum 1 ist ein Wärmefühler 34 angeordnet, der über die Leitung 35 die jeweilige im Backraum herrschende Temperatur an das Steuergerät 30 meldet

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und du/u dient, die Beheizung der I lcizspirale 266 des Ausdehnungskörpers 26 und damit den Vcrriegclungsvorgiing einzuleiten, wenn die Backraumlemperatur die Sicherheitstemperatur von etwa 300 C überschreitet.

Ils sind auch Maßnahmen getroffen, um cmc Riegel- s stellung gemäß F i g. 2 zu erhalten, auch wenn durch einen Defekt die Beheizung des Ausdehnungskörper 26 ausfällt oder aus irgendeinem anderen Grunde die .Stellstange 20;) des Temperatur-Weggebers 20 sich nach rechts zurückzustellen bestrebt ist. In I'ig. I isi mit 24 eine Serie von Biinetallschcibcn bezeichnet, die die Stellstange 20;/ umgeben und zwischen einem zum Weggeber 20 gerichteten Bund — beispielsweise des Konustciles 206 - der Stellslange und einer ortsfesten Abstützung 15.7 eingebaut sind. Die Abstützung 15;/ ist im Ausführungsbeispiel ein Winkelstück, das auf Tragleistcn 15 aufgesetzt ist, die nach F i g. 2 zugleich die Rasthebel 13 und die Schwenkbolzen 14 tragen. Bei erhöhter Umgebungstemperatur biegen sich diese Bimetallscheiben 24 auf und halten das Konusteil 206 in der ao Riegel- oder Sperrlage nach F i g. 2. auch wenn im Temperatur-Weggeber 20 der temperaturabhängige Stelldruck fehlt.

In F'i g. 2 ist eine alternative Bimetallkonstriiktion zur Aufrechterhaltung der Türverriegelung dargestellt. Hier besteht die Bimetallkonstruktion aus einer U-förmigen Feder 36, deren Steg von der Stellstange 20,7 durchgriffen wird und deren Schenkel aus einer strichpunktierten, die Verstellung des Konusteiis 2Qb nicht behindernden, mit der Stellstange etwa parallelen Lage bei Temperaturerhöhung sich in die voll ausgezogene Riegelliigc einander annähern und sich sperrend hinter das Konusteil legen. Zur deutlicheren Darstellung ist in F i g. 2 zwischen den Schenkeln in sperrender Lage Line! dem Konusteil 206 noch ein Abstand gelassen, der in Wirklichkeit nicht vorhanden ist. Fs ist ferner aus F i g. 2 ersichtlich, daß zum Entriegeln der Tür. d. h. zum Zurückstellen der Steilhange 20.7 in die strichpunktiert dargestellte Lage die beiden Schenkel der Bimetallfeder 36 die strichpunktiert dargestellte Lage einnehmen müssen, um diese Rückstellung freizugeben.

Zur Erläuterung des Blockschaltbildes nach Fig 3 sei erwähnt, daß die hier dargestellten Stromkreise in F i g. I nur durch einfache Leitungen dargestellt sind. Man erkennt in F i g. 3 das elektronische Steuerteil 30. das zu seiner Versorgung an das Netz angeschlossen ist. Das elektronische Steuerteil hat Eingänge für die Leitungen 29 zum Handschalter 28. für die Leitungen Il zum Türkontaktschalter 10. für die Leitungen 23 zum Umschalte:' 22 der Türverriegelung und für die Leitung 35 vom im Backraum angeordneten Wiirmetühler 34. Das Steuerteil 30 hat ferner Ausgänge für den Heizkreis 31. 32 der Heizelemente 2. 3 des Backraumes sowie für den Heizkreis 38 des Ausdehnungskörpers 26. wobei zumindest der Umschalter 22 in einem nur Steuerspannung führenden Hilfskreis 23 liegt. Dies deshalb, weil der Anschlag 20c der Stellst;!n-L'e 20,7 sich temperaturabhängig langsam und kontinuierlich verstellt, uas eine Einschaltung des Umschalters 22 in den Erregerstromkreis der Heizelemente in diesein Zusammenhang wegen der .Möglichkeit von Überschlägen bei Annäherung der Kontakte und der siel daraus ergebenden Gefahr des Verschmorcns der Kon takte nicht angängig ist. Der Umschalter 22 ist dahe vorzugsweise ein Mikroschalter in einem cleklroni sehen Hilfsstromkreis.

Die innerhalb des elektronischen Stcucrteils 30 be findlichc Schaltung ist so getroffen, daß bei auf Selbst reinigungsbetricb eingelegtem Handschalter 28 dei Heizkreis 29. 31. 32 für die Heizelemente 2. 3 des Back raumes unter Überwachung durch den Wärmefühler 3<i gespeist wird, bei Erreichen der Sicherheilslcmperatui von etwa 300' C und vorliegendem Signal »Tür zu« de Türkontaktschalters 10 ein Signal zur Verriegelung dci Ofentür 4 bereitgestellt wird, wodurch der Heizkreis 3S für den Ausdehnungskörper 26 gespeist wird und ein vom Umschalter 22 geliefertes Quittungssignal »Tür verriegelt« die weitere Beheizung des Backraumes bis auf Sclbstreinigungstemperatur freigibt, bis der Selbstreinigungsbetricb abgeschaltet ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen .Steuerung ist folgende:

Wird mittels des Handschalters 28 eine Backstufe eingestellt, so ist der Heizkreis 29. 31. 32 für die Heizelemente 2. 3 in keiner Weise durch besondere Maßnahmen im Steuerteil 30 unterbrochen, so daß sich die OTentür beim Backbetrieb stets öffnen läßt. Wenn der Handschalter 28 auf Selbstreinigungsbetrieb gestellt wird, erfolgt die Beheizung der Heizelemente 2. 3 wie etwa bei der höchsien Backstufe bis zu einer vom Wärmefühler 34 überwachten .Sicherheitstemperatur von etwa 300 C im Backraum. Wenn dabei der Türkontaktschalter 10 geschlossen ist. stellt das Steuerteil 30 ein Signal zur Verriegelung der Tür bereit. Durch dieses Signal wird der Heizkreis 38 des Ausdehnungskörpers 26 gespeist, der letztlich die Tür verriegelt, indem das Koniistcil 206 sich zwischen die Rollen 18 der Verriegelungsvorrichtung 12 schiebt. Dieser Verriegelungsvorgiing nimmt auf Grund der Trägheit des Ausdehnungskörpers 26 etwa 4 bis 5 Minuten in Anspruch. Nachdem der Umschalter 22 den Vollzug der Türverriegelung gemeldet hat, gibt die Elektronik des Ste.icrteils 30 die weitere Beheizung des Backraumes auf Selbstreinigungstempcratur frei. Unterbleibt das Quittungssignal »Tür verriegelt« des Umschalters 22 oder ist die Tür nicht geschlossen worden, so daß auch/oder das Signal »Tür zu« des Türkontaktes 10 unterbleibt, so wird keine über die Temperatur von 300°C hinausgehende Beheizung des Backraumes ausgelöst.

Inzwischen ist die Umgebungstempcratui der Bimetallkonstruktion 24 bzw. 36 derart gestiegen, daß die Ofentür 4 auch verriegelt bleibt, wenn die Beheizjng des Ausdehnungsgefäßes 26a durch Netzausfall aufhören oder die Leitung 26coder der Kolben im Temperatur-Wcggcbcr 20 undicht werden sollte. Erst wenn die Umgebungstemperatur auf einen der Sicherheitstemperatur im Backraum entsprechenden Wert abgesunken ist — im Normalfall nach Zeitablauf des Selbst reinigungsbetriebes —. gibt die Bimetallkonstruktion die Entriegelung der Ofentür frei, die dann auch sofort erfolgt, weil die Beheizung des Ausdehnungskörpers 26 aufgehört hat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

2 UO Patentansprüche:

1. Selbstreinigender elektrischer Backofen mit Heizelementen, die durch Handschalter wahlweise auf verschiedene Betriebstemperaturen oder auf Selbstreinigungstemperatur schaltbar sind, mit einem von der Ofentür betätigten Türkontaktschalter, der den Selbstreinigungsbeirieb nur bei geschlossener Ofentür freigibt, mit einer Tür-Verriegelungsvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Backofentemperatur nur bei Temperaturen im Bereich des Backbetriebes bis etwa 300° C eniriegelbar ist. und die bei vorgewählter Selbstreinigung im gesperrten Verriegeiungszustand einen Schalter zum Freigeben der Beheizung der Heizelemente betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der als Umschalter (22) ausgebildete Schalter im Verstellweg des Weggebers (20) eines von der Baekraumtemperatur beeinflußten, die Tür bei aa Ciberschrei.i-.vi der Sicherheii-stemperatur von etwa 300 C verriegelnden Ausdehnungskörper (26) liegt, der Umschalter in einem vom Erregersiromkreis (31. 32) für die Heizelemente (2. 3) des Backraums (I) unabhängigen Steuerstromkreis (23) liegt as und den Steuerstromkreis bei verriegelter Tür schließt, wodurch die weitere Beheizung auf die Selbstreinigungstemperatur freigegeben wird, wobei die Regelstellung der Verriegelungsvorrichtung (12) unabhängig vom Temperatur-Weggeber durch eine auf die Ofentemperatur außerhalb des Backraumes ansprechende Bimetallkonstruktion (24 bzw. 36) sicherbar ist. wenn die Ofeniemperatur einem Wert der Backofentemperatur von mehr als etwa 300 C entspricht.

2. Backofen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskörper (26) elektrisch beheizbar ist und seine Heizeinrichtung (266) durch das Signal eines im Backraum (1) angeordneten Wärmefühlers (30) erst ab einer Temperatur von etwa 300'C im Backraum einschallbar ist.

3. Backofen nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der die Riegelstellung der Tür-Verriegelungsvorrichtung (12) meldende Umschalter (22) zur Freigabe des Selbstreinigungsbeiricbes von der Stellstange (20;j) des Temperatur-Weggebers (20) betätigbar ist.

4. Backofen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallkonstruktion aus einer Serie von die Stellstange (2<i) des Temperatur-Weggebers (20) umgebenden, zwischen einem zum Weggeber gerichteten Bund (20£>) der Stellstangc und einer ortsfesten Abstützung (15<i) angeordneten Bimctallscheiben (24) besteht (F i g. 1).

5. Backofen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallkonstruktion aus einer U-förmigen Feder (36) besteht, deren zu einer Stellstange (2Oi/) des Temperatur-Weggebers (20) parallele Schenkel sich zur Sicherung der Tür-Verriegelungsvorrichtung (12) bei Temperaturerhöhung einander annähern und sich hinter einen Bund (20b) der .Stellstange legen (F i g. 2).