DE2253619A1 - Leistungsregler fuer elektrische kochplatten - Google Patents

Description

• Leistungsregler für elektrische Kochplatten Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler für elektrische Kochplatten mit Einsteilmitteln für AnIochen und Fortkochen und mit einem Arbeitsbimetall, das eine Heizwicklung' trägt und einen ersten Schalter steuert, der den Stromkreis für diese Heizaricklung und den in Reihe hierzu liegenden Heizwiderstand für eine Kochplatte periodisch im Fortkochbereich unterbricht, wobei die k1-kochzeit voreinstellbar ist durch eine entsprechend der gewählten Fortkocheinstellung verdrehte Kurvenscheibe und das Arbeitsbimetall mit dieser Kurvenscheibe in Eingriff steht.
• Eine derartige Anordnung ist bereits aus der DT-OS 1 615 222 bekanntgeworden, bei welcher ein beheiztes Arbeitsbimetall und ein beheiztes Kompensationsbimetall vorhanden sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß im Ankochbereich das Kompensationsbimetall die Funktion eines Arbeitsbimetalls hat und umgekehrt, wohingegen.im Vorkochbereich das Arbeitsbimetall und das Kompensationsbimetall ihre übliche Funktion haben. Bei dieser Anordnung wird der Kochplatte während der gesamten Ankochdauer ununterbrochen Vollast zugeführt. Die Zeitdauer des Ankochens hängt dabei von der Art und der Menge des Kochgutes ab.. Bei diesem bekannten Leistungsregler beträgt die Ankochdauer maximal etwa 4 Minuten.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Leistungsregler anzugeben, welcher längere Schaltzeiten während der Ankochdauer ermöglicht und dadurch eine bessere Regelmöglichkeit im Ankochbereich bietet. Außerdem soll dieser Leistungsregler gegenüber Schwankungen der IXTetzspannung durch eine entsprechende Spannungskompensation unempfindlich sein.
• Schließlich soll die neue Anordnung auch billiger als die bisherige sein. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die Erfindung vor, daß ein zweiter Schalter vorhanden ist, der den ersten Schalter und die Heizwicklung des Arbeitsbimetalls überbrückt, daß dieser zweite Schalter nur bei Einschalten der Ankocheinstellmittel betätigbar ist, daß ein Sperrelement vorhanden ist, welches in seiner Sperrfunktion durch die Bewegung des Arbeitsbimetalls bei Ende seiner ersten Aufheizphase und bei Endese7ner ersten Abkühlhase in zwei Stufen lösbar ist, daß eine mechanische Wirkverbindung zwischen Sperrelement und dem zweiten Schalter vorhanden ist, derart, daß bei Lösen der ersten Sperre des Sperrelements der zweite Schalter geschlossen und bei Lösen der zweiten Sperre geöffnet wird und daß nach Lösen der zweiten Sperre den Ankocheinstellmitteln die Rückkehr in die Ruhelage freigegeben ist.
• Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, daß nach Einschalten des Ankochvorganges ein erstes Aufheizen des Arbeitsbimetalls erfolgt. Abhängig von der gewählten Portkochstufe wird nach einer längeren oder kürzeren Dauer die Heizwicklung des Arbeitsbimetalls durch den zweiten Schalter überbrückt, so daß sich das Bimetall wieder abkühlen kann. Unabhängig davon wird der Kochplatte jedoch weiterhin ununterbrochen die volle Leistung zugeführt. Dadurch daß die Heizwicklung in der nun einsetzenden sogenannten Abkühlphase11 nicht mehr beheizt wird, erfolgt die Zurückbiegung des Bimetalls ausschließlich entsprechend der durch sein Material gegebenen Charakteristik. Diese Charakteristik ist unabhängig von der Höhe der angelegten Spannung.
• Durch den erfindungsgemäßen Leistungsregler können Schaltzeiten bis über 8 Minuten erreicht werden und außerdem eine sehr gute Spannungskompensation im Ankochbereich erreicht werden.
• Die Erfindung ist dahingehend weiter ausgebildet, daß die Ankocheinstellmittel aus einer eindrückbaren Taste und an einer an ihr befestigten Schaltstane bestehen. Diese Taste ist zentral im Fortkochstellknopf angeordnet.
• Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß das Sperrelement einen Schieber sowie die Schaltstange umfaßt, daß dieser Schieber zwei räumlich gegeneinander versetzte Sperrnocken aufweist und daß die Schaltstange zwei räumlich versetzte Anschlagscheiben trägt, wobei die erste bzw. zweite Sperre aus der ersten bzw. zweiten Anschlagscheibe sowie aus einem ersten bzw.
• einem zweiten Sperrnocken gebildet wird. Aufgrund dieser Ausbildung des Leistungsreglers springt die Amkocl1taste nach ihrem Eindrücken in zwei Stufen in ihre Ruhelage zurück und beendet damit den Ankochvorgang. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Schieber einen Betätigungsnocken für den Ringriff des Arbeitsbimetalls besitzt. Dies bedeutet, daß dieser Schieber von dem Arbeitsbimetall bei dessen Ausbiegung verschoben wird.
• Eine besonders zweciunäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Anschlagscheibe segmentförmig ausgebildet sind, wobei der Radius der ersten Anschlagscheibe konstant ist, wohingegen der Radius der zweiten Anschlagscheibe variierbar ausgebildet ist. Diese Variierbarkeit der äußeren Kurvenform der zweiten Anschlagscheibe ist abhängig von der gewünschten Ankochzeit, - die wiederum abhängig ist von der eingestellten Fortkochstufe - sowie von der ge-.mnschten Spannungskompensation im Ankochbereich.
• In ;weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich zwischen einer auf der Schaltstange der Ankochtaste angebrachten Schaltscheibe zum Umschalten des zweiten Schalters und der rückseitigen Lagerung eine Druckfeder befindet. Durch die zweistufige Zurückbewegung der Schaltstange während der Ankochdauer wird der zweite Schalter von einer Ausstellung über eine Einstellung wieder in eine Ausstellung umgeschaltet.
• Schließlich ist gemäß der Erfindung auch vorgesehen, daß das Arbeitsbimetall drehbar gelagert und starr mit einem Kompensationsbimetall verbunden ist. Obgleich bei dem erfindungsgemäßen Leistungsregler ebenfalls die Verendung eines Kompensationsbimetalls zweckmäßig ist, ergibt sich gegenüber der bekannten Anordnung doch der Vorteil, daß dieses Kompensationsbimetall nicht mit einer Heizwicklung versehen ist, und daß außerdem kein Umschalter für das Arbeitsbimetall und das Kompensationsbimetall erforderlich ist. Hieraus ergibt sich auch weniger Justierarbeit.
• Schließlich ist es im Sinne der Erfindung auch zweckmäßig, parallel zu der Heizwicklung des Arbeitsbimetalls einen temperaturabhängigen Fühlerwiderstand parallel zu schalten, welcher die Temperatur der Kochplatte laufend abfühlt.
• Eine weitere Verbesserung der Regelcharakteristik des erfindungsgemäßen Leistungsreglers ergibt sich dadurch, daß in der Abkühlphase des Bimetalls dieser Fülilerwiderstand abgeschaltet werden kann und somit seine Eigenerwärlnung nicht eine heißere Herdplatte vortäuschen kann.
• Diese und noch weitere Nerknale der Erfindung sollen im folgenden anhand der Zeichnung an einen Ausführungsbeispiel noch näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 das elektrische Schaltbild des Leistungsreglers; Fig. 2 die mechanische Ausbildung des Leistungsreglers bei gedrUckter Ankochtaste; Fig. 3 den mechanischen Leistungsregler, nachdem die Ankochtaste eine Stufe herausgesprungen ist; Fig. 4 -den mechanischen Leistungsregler, nachdem die Ankochtaste in ihrer zweiten Stufe herausgesprungen ist und sich in ihrer Ruhelage befindet; Fig. 5 a) die Stellung der beiden Schaltscheiben in einer ersten Ankochstufe niedriger Leistung, wobei sich die Ankochtaste in ihrer gedrückten Stellung befindet; b) die beiden Schaltscheiben in der ersten Ankochstufe, wobei sich die Ankochtaste in ihrer ersten Stufe befindet; c) die beiden Schaltscheiben in einer zweiten Ankochstufe höherer Leistung, wobei sich die Ankochtaste in ihrer gedrückten Stellung befi det; d) die beiden Schaltscheiben in der zweiten Ankochstufe, wobei sich die Ankochtaste in ihrer ersten Stufe befindet; Fig. 6 ein Weg-Zeitdiagramm des Aufheizvorganges des Arbeitsbimetalls.
• Die elektrische Schaltungsanordnung des Leistungsreglers gemäß Fig. 1 zeigt einen ersten Schalter 1, welcher in Reihe mit einer Heizwicklung 2 des Bimetalls im Hauptstromkreis einer Heizwicklung 3 der Kochplatte liegt. Dieser erste Schalter 1 und die Heizwicklung 2 sind durch einen zweiten Schalter 4 überbrückt, der sich mit Ausnahme der ersten Abkühlphase des Arbeitsbimetalls bei betätigten Ankochmitteln immer in der gezeichneten offenen Stellung befindet. Schließlichist noch ein temperaturabhängiger Widerstand 5 dargestellt, welcher parallel zu der Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls liegt und sich in engem Wärmekontakt zu der Kochplatte befindet. Dieser temperaturabhängige Widerstand 5 stellt die sogenannte Fühlerwendel dar, welche eine Überhitzung der Lochplatte verhindert.
• In Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Leistungsregler bei Beginn der Ankochphase'dargestellt. Wie bei den bekannten Leistungsreglern ist der Kochvorgang in eine Ankochphase und eine Fortlrochphase unterteilt. In der Ankochphase wird der Kochplatte stni6 volle Leistung zugeführt, wohingegen in der Fortkochphase der Kochplatte getastet Leistung in einer der eingestellten Fortkocheillstellung entsprechenden Menge zugeführt wird. Bei der gezeichneten Anordnung ist ein Stellknopf zur Einstellung der Fortkochstufe mit 6 bezeichnet, welcher auf einer Fortkocheinstellwelle 7 befestigt ist. Zentral in diesem Stellknopf 6 befindet sich eine hnkochtaste 8, welche auf einer in der Fortkocheinstellwelle 7 längsverschieblich, gegenüber dieser aber nicht verdrehbaren Schaltstange 9 aufgekeilt ist. Am anderen Ende der Fortkocheinstellwelle 7 befindet sich eine Kurvenscheibe 10 mit spiralig ausgebildetem äußerem l)urchmesser, welche entsprechend der Birstellung 6 des Stellknopfes /verdreht wird.
• Mit der Kurvenscheibe 10 wirkt ein nicht beheiztes Kompensationsbimetall 11 zusammen, welches an einem um eine Achse 12 schwenkbaren Hebel 13 befestigt ist, an dessen anderen Erde ein mit der Heizwicklung 2 versehenes Arbeitsbirnetall 11 angeordnet ist. Im Auslenkbereich dieses Arbeitsbimetalls 14 befindet sich ein Zwischenhebel 15, welcher um eine Achse 16 schwenkbar ist und an seinem freien Ende einen mit dem Arbeitsbimetall 14 zusammenwirkenden Schaltnippel 17 trägt. Außerdem weist dieser Zwischenhebel 15 einen zweiten Schaltnippel 18 auf, welcher mit einem Schaltarm 19 des ersten Schalters 1 zusammenwirkt. Dieser Schaltarm 19 weist eine Schnappcharakteristik auf.
• Auf der Schaltstange 9 sind weiterhin eine erste Anschlagscheibe 20, eine zweite Anschlagscheibe 21 sowie eine Schaltscheibe 23 angeordnet. Zwischen der letzteren und einer rickseitigen Wand 24, in welcher die Schaltstange 9 gelagert ist, befindet sich eine Druckfeder 25, gegen deren Widerstand die Ankochtaste 8 aus ihrer Ruhelage in die gezeichnete gedrückte Stellung gebracht werden' kann.
• Auf einem in Pfeilrichtungen 26 beweglichen Schieber 27 sind eine erste Sperrnase 28 und eine zweite Sperrnase 29 angeordnet. Entsprechend ir Bewegung des Schiebers können diese beiden Sperrnasen 28 und 29 bei Drücken oder Herausspringen der Ankochtaste 8 in den Bewegungsbereich der Anschlagscheiben 20, 21. gebracht werden. Die Auslenkung des Schiebers 27 erfolgt über eine Nase 30 durch die Ausbiegung des Arbeitsbimetalls 14 entgegen der Kraft einer Druckfeder 31. Die Stellung des Schiebers 27 wird ferner über eine an im befestigte Tastnase 32 durch die Schaltscheibe 23 beeinflußt. In der gez'eichneten Stellung befindet sich der Schieber 27 in seiner oberen kldstellung, in welcher die Tastnase 32 an der Schaltstange 9 anliegt.
• Die Anschlagscheibe 20 befindet sich dabei hinter der-Sperrnase 28 und wird von dieser entgegen der Kraft der Druckfeder 25 gehindert, in ihre durch die Kurvenscheibe 10 gegebene Ruhestellung zurückzulrehren.
• Im Bewegungsbereich der Schaltscheibe 23 befindet sich ein Stössel 33, der gegen die Kraft einer Druckfeder 34 verschiebbar ist und mit dem Schalter 4 zusammenwirkt.
• Die Fig. 3 zeigt den Zustand des Leistungsreglers, nachdem aufgrund des Drückend der Ankochtaste 8 ein Aufheizen der Kochplatte und ein Aufheizen des Arbeitsbimetalls 14 durch die Heizwicklung 2 erfolgt-ist. Es ist zu erkennen, daß durch die Ausbiegung des Arbeitsbimetalls 14 der Schieber 27 nach unten verscho@ben wurde, so daß die Sperrnase 28 die Anschlagscheibe 20 freigegeben hat und damit die Schaltstange 9 -aufgrund der Kraft der Druckfeder 25 soweit nach links bewegt wurde, daß nunmehr die Anschlagscheibe 21 an der zweiten Sperrnase 29 anliegt. Gleichzeitig ist durch die Schaltscheibe 23 der Stössel 33 nach oben gedrückt worden und hat damit den Schalter 4 geschlossen.
• Zu gleicher Zeit hat das Arbeitsbimetall 14 auch über den Zwischenhebel 15 den Schaltarm 19 etwas nach unten gedrückt, dieser ist aufgrund seiner SchnappSederarirkulg in seine zweite Schaltstellung gekippt und hat damit den Schalter 1 geöffnet. Das iußere Iennzeichen Oeses Zustandes des Leistungsreglers ist, daß die Ankochtaste 3 sich in ihrer ersten Stufe befindet.
• Aus Fig. 4 schließlich ist ersichtlich, daß sich das Arbeitsbimetall 14 aufgrund des geschlossenen Schalters 4 und des geöffneten Schalters 1 und der damit stromlos gewordenen Heizwicklung 2 abgekühlt hat und in seine Rxdlelage zurückgekehrt ist. Dabei belregte sich der Schieber 27 aufgrund der Kraft der Druckfeder 31 in Richtung nach oben, so daß die Sperrnase 29 aus dem Bewegungsbereich der Anschlagscheibe 21 heraus bewegt wurde und letzterer ermöglichte, aufgrund der Kraft der Druckfeder 25 nach links in die Ruhelage zurückzukehren. Durch dieses Sichbewegen der Schaltstange 9 nach links lenkte jedoch die Schaltscheibe 23 die Tastnase 32 des Schiebers 27 wieder nach unten aus, so daß der letztere in seine dargestellte Ruhelage zurückgeführt wurde. Gleichzeitig wurde der Stössel 33 aufgrund der Kraft der Druckfeder 34 wieder nach unten verschoben und damit der,Schalter 4 geöffnet.
• Außerdem hatte schon vorher bei der Zurückbiegung des Arbeitsbimetalls 14 der Druck auf den Schaltarm 19 aufgehört und dieser ist ebenfalls in die gezeichnete Ruhelage zurüclcgelrehrt, bei welcher der Schalter 1 geschlossen ist.
• Äußeres Zeichen für die nunmehrige Beendigung des Ankochvorganges ist, daß die Ankochtaste 8 in ihre dargestellte zweite Stufe herausgesprungen ist und sich nunmehr in der Ruhelage befindet. Jetzt beginnt die eigentliche Fortkochphase durch erneutes Aufheizen des Bimetalls in der sputer noch näher erläuterten Weise.
• In den -Figuren 5a bis d ist die Ausbildung der Anschlagscheiben 20 und 21 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Anschlagscheiben 20 und 21 sektcrlörmig ausgebildet sind, wobei der Radius des Sektors der Anschlagscheibe 20 jeweils konstant ist, wohingegen er sich bei der Anschlagscheibe 2i ändert. Dies hat seinen Grund darin, daß in der ersten Stufe, in welcher die Anschlagscheibe 20 an der Sperrnase 28 anliegt, (Figuren 2 und 5a) die Dauer der Ankochzeit ohnehin durch die mehr oder weniger starke Vorauslenkung des Kompensationsbimetalls aufgrund der entsprechend der gewählten Fortkochstufe verdrehten Kurvenscheibe 10 beeinflußt wird. Bei einer eingestellten Fortkochstufe geringer Leistung wird durch, die Kurvenscheibe 10 das Arbeitsbimetall, wie in dem gezeigten Beispiel, Figuren 2 bis 4, in starkem Maße ausgelenkt, so dalf das Arbeitsbimetall 14 nur einen geringen Weg zurücklegen muß, bis der Schieber 27 soweit verschwe£'t ist, daß seine Sperrnase 23die Anschlagscheibe 20 freigegeben hat. Der eg der Sperrnase 28 entlang der Anschlagscheibe 20 bleibt somit immer konstant, wohingegen sich die Schaltzeit des Bimetalls wegen der mehr oder weniger starken A-uslenkung aufgrund der eingestellten Fortkochstufe verändert. Nachdem die erste Aufheizstufe beendet ist und gemäß Fig. 3 die zweite Anschlagscheibe 21 an der zweiten Sperrnase 29 anliegt, spielt die Vorauslenkung des Arbeitsbimetalls 14 durch die Kurvenscheibe 10 nurnehr eine untergeordnete Rolle und die Anpassung der Dauer der zweiten Stufe der Ankochphase, nämlich die Abkühlphase des Arbeitsbimetalls, hängt nurmehr von dem Durchmesser der Anschlagscheibe 21 ab. Bei dem in Fig. 5a gezeigten Fall, nämlich der Binstellung einer Fortkochstufe kleiner Leistung, ist die Dauer der zweiten Stufe der Ankochphase ebenfalls kurz, so daß in diesem Fall die Anschlagscheibe 21 nur für kurze Zeit durch die Sperrnase 29 festgehalten werden darf. Aus diesem Grund ist der Durchmesser der Anschlagscheibe bei dieser Stellung gering. Bei dem in Fig. 5c hingegen gezeigten Fall, nämlich der Einstellung einer Fortkochstufe größerer Leistung, mui, die Ankochdauer größer sein, was wiederum bedeutet, daß. auch der Durchmesser der Anschlagscheibe 21 bei dieser Einstellung größer sein Inuß. Diesen Verhältnissen ist durch die unterschiedliche Ausbildung des Durchmessers der Anschlagscheibe 21 bei ihren verschiedenen Stellungen Rechnung getragen. Außerdem kann durch die Ausbildung des Durchmessers der Anschlagscheibe 21 auch eine vollständige Spannungskompensation erreicht werden, in dem die in der Zeichnung dargestellten Verhiltnisse aufgrund experimentieller Messungen gegebenenfalls noch geringfügig verändert werden.
• Im folgenden soll die Wirkungsweise des erfindungsgemßen Leistungsreglers näher beschrieben werden.
• Fig. 1 zeigt die Schaltung des erfindungsgenL'.ßen Leistung -reglers im Ruhezustand, dabei ist der erste Schalter 1 geschlossen. Nach Schließen der nicht naher dargestellten beiden Netztrennschalter in den Leitungen 75 und 36 und nach Drücken der Ankochtaste 8, wie in Fig. 2 dargestellt, beginnt der Ankochvorgang. In der ersten Äufheizphase des Arbeitsbimetalls fließt ein Strom durch den noch geschlossenen ersten Schalter 1 über die Heizwicklung 2 des hrbeitsbimetalls 14 bzw. die parallel dazu liegende Reihenschaltung aus temeperaturabhängigem Widerstand 5 und Verstinunungswiderstand 37 zu der Heizwicklung 3 der Kochplatte.
• Infolge der Erwärmung der Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls 14 biegt sich dieses in Richtung der Betätigungsnase 30 aus.
• Diese Nase 30 und damit der Schieber 27 nehmen eine delinierte Stellung ein, die durch das Anliegen der Tastnase 32 mittels der Druckfeder 31 an der Schaltstange 9 gegeben ist. Das Arbeitsbimetall hat dabei einen mehr oder weniger weiten Weg zurückzule£en, der einer mehr oder weniger langen Zeit entspricht, bis der Eingriff mit der Betätigungsnase 30 beginnt. Die Voreinstellung dieses Meges erfolgt entsprechend der gewählten Fortkocheinstellung durch die an dem Kompensationsbimetall 11 anliegende Kurvenscheibe 10,.
• Durch die starre Verbindung des Kompensationsbimetalls über die Achse 12 mit dem Arbeitsbimetall wird dieses dann proportional verschwenkt, wodurch über den zurückzulegenden Weg die Zeitdauer der ersten Aufheizphase des Arbeitsbimetall festgelegt ist.
• Das beheizte Arbeitsbimetall 14 zieht nun mittels der Betätigungsnase 30 den Schieber 27 und damit die an diesem befestigte Sperrnocke 28 von der ersten Anschlagscheibe 20 ab. Diese Scheibe 20 ist kreissegmentförmig ausgebildet und ist mit einem konstanten Radius ausgestattet, wie aus Fig. 5 ersichtlich. Dieser konstante Radius bewirkt, daß der auf der ersten Anschlagscheibe 20 von dem ersten Sperrnocken 28 zurückzulegende Weg und damit die Zeit stets konstant bleiben. Die Zeitdauer der ersten Aufheizphase setzt sich also aus der vorstehend erz hinten immer konstanten Zeit und der entsprechend der gewählten Fortkoch-bzw. Ankocheinstellung variabel gehaltenen Zeit infolge des verschiedenen Abstands des A.rbeitsbimetalls von der Betätigungsnase 30 zusammen.
• Sobald die erste Sterrnocke 28 die erste Anschlagscheibe 20 freigegeben hat, springt die Schaltstange 9, getrieben durch die Druckfeder 25, einen ersten Halbschritt heraus, bis die zweite Anschlagscheibe 21 an der zweiten Sperrnocke 29 des Schiebers 27 anschlägt, wie in Fig. 3 dargestellt. Während die Schaltstange 9 diesen ersten Halbschritt herausspringt5 wird gleichzeitig dLe an ihr befestigte Schaltscheibe 23 unter den Stößel- 33 ,eführt, ,der dabei nach oben bewegt wird und den zweiten Schalter 4 schließt. Das Lösen-der ersten Sperre 20, 28 und damit das Schlieren des zweiten Schalters 4 erfolgt stets ganz kurz vor demÖffnen des ersten Schalters 1 durch das Arbeitsbimetall 14 über--den Zwischenhebel 15 und den Schaltarm 19, damit die Heizwicklun,g -2 des ,Arbeitsbimetalls 14 nicht stromlos wird, ehe der zweite Schalter 4 geschlossen ist. Dies'kann durch die entsprechende Bemessung des konstanten Radius der ersten Anschlagscheibe 20 erreicht werden.
• Der geöffnete. Schalter 1 unterbricht den Strom durch die Heizwicklung des Arbeitsbimetalls 14 und es beginnt die erste Abkühlphase des Arbeitsbimetalls 14. Durch das Schließen des zweiten Schalters 4 ist aber der erste Schalter 1 und die Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls 14 überbrückt. Der Heizwicklung 3 der Kochplatte wird deshalb weiter die volle Heizleistung zugeführt, so daß sie sich weiter aufheizt. Währenddessen beginnt sich das Arbeitsbimetall 14 abzukühlen, d.h. es biegt sich langsam in Richtung der Schaltstange 9 zurück. Dieser Bewegung folgt der über die Betätgungsnase 30 und die Druckfeder 31 an dem Arbeitsbimetall 14 geführte Schieber 27. Dadurch wird auch die zweite Sperrnocke 29 von der zweiten Anschlagscheibe 21 abgezogen. Hat sich das Arbeitsbimetall 14 vm einen durch den Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 vorgebbaren Weg zur~Uckgebogen, so wird die zweite Sperre 21, 29 gelöst. Die Schaltstange 9, bzw. die eindrückbare Taste 8, also die hnkocheinstellrnittel, kehren, getrieben durch die Druckfeder 25, in ihre Ruhelage zurück, wie aus Fig. 4. ersichtlich.
• Während dieses zweiten Halbschrittes der Schaltstange 9 wird nochmals die Schaltscheibe 23 in Richtung des Schiebers 27 bewegt. Dadurch wird einmal der Stößel 33 durch die Schaltstange 23 freigegeben, so daß sich der zweite Schalter 4 unter dem Einfluß der Druckfeder 34 öffnet.
• Zum anderen wird die Tastnase 32 des Schiebers 27 unter die Schaltscheibe 23 geführt, so daß der nur für das Ankochen erforderliche Schieber 27 ausgerückt wird und in dem nun beginnenden Fortkochbereich keinerlei Funktion übernimmt. Auch die Ankocheinstellmittel bzw. die beiden Anschlagscheiben 20 und 21 stehen im Ruhezustand und im Fortkochzustand des Leistungsreglers in keiner Wirk-Verbindung mit dem Schieber 27.
• Während der Abkühlung des Arbeitsbimetalls 14 wird auch der erste Schalter 1- geschlossen. Die Zeit, die das Arbeitsbimetall 14 beim Erkalten zum Zurückbiegen benötigt, also die Zeitdauer der ersten Abkühlphase des Arbeitsbimetalls ist weitgehend durch I4aterialkonstanten und Wärmeübergangskonstanten bestimmt. Ebenfalls konstant ist die Schalthysterese des durch das Arbeitsbimetall betätigten Schnappschaltarmes. Der Schaltarm legt also im Fortkochbereich zwischen Ausschaltpunkt und Einschaltpunkt stets den selben Weg zurück. Berücksichtigt man nun die in Abhängigkeit von der eingestellten Fortkochstufe verschieden großen Steigungen der Aufheiz- bzw. Abkühlkurve des Arbeitsbimetalls 11s, so ergibt sich eine Fehlanpassung der zugeführten Ankochleistung zu der eingestellten Fortkochleistung.
• Ist beispielsweise Ankochstufe Eins eingestellt, so wird bis zum ersten Abschalten des Arbeitsbimetalls nur wenig Leistung zugeführt, die Abkühlkurve des Bimetalls befindet sich hier noch in ihrem asymtotischen Bereichs Diese erste Abkühiphase dauert infolgedessen sehr lange, da der Schaltweg des Schalters konstant ist. Es wird bei der niedrigen eingestellten Ankochstufe Eins eine viel zu lange Zeit die-volle Leistung zugeführt.
• es/ Genauungekehrt ist bei der zahl einer hohen Ankochstufe, beispielsweise Stufe Sieben. Hier liegt die Abkühlkurve des Bimetalls in ihrem steiSten Bereich, d.h. es kühlt viel schneller ab, der Schaltweg bleibt aber konstant, es wird daher bei der hohen eingestellten Ankochstufe Sieben in der Abkühlphase eine viel zu kurze Zeit die volle Leistung zugeführt.
• Diese Fehlanpassung kann durch die erfindungsgemäße Variierung der Abkühldauer vermieden werden, die durch Verändern des Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 erreicht wird. Durch die Änderung des Einschaltpunktes 39 (Figur 6) wird sichergestellt, daß die zugeführte Ankochleistung immer proportional der eingestellten Fortkochstufe erfolgt.
• Die Abkühlzeit des Arbeitsbimetalls ist nur von Materialkonstanten abhangig, d.h. diese Zeit ist auch konstant, gleichgültig ob eine ber- oder Unterspannung an der Heizwicklung 3 der Kochplatte liegt. Durch geeignete Gestaltung des Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 kann außerdem eine vollkonmene Sparn-iungskompensation für Über-und Unterspannungen im Ankochberench erzielt werden. Bei Über- bzw. Unterspannungen verndern sich nämlich ebenfalls die Steigungen der Abkithl- bzw. Aufheizkurve des Arbeitsbimetalls gemäß dem gewählten Arbeitsbereich. Es kommt somit auch bei Überspaunui und Unterspannung zu der vorstehend geschilderten Erscheinung der Fehlanpassung, die ebenfalls durch die Ausführung der Kurvenform, nämlich die selektive änderung des Radius der zweiten Anschlagscheibe beseitigt wird.
• Die erfindungsgeä6e Schaltung läßt sich vorteilhaft durch die Parallelschaltung eines temperaturabhängigen Widerstandes 5 mit positivem Temperaturkoeffizienten erweitern.
• Dieser ist in die Kochplatte eingebau-t und dient dort zur Abfühlung der Ist-Temperatur. Durch diesen temperaturabhängigen Widerstand 5 ergibt sich durch die Veränderung des durch die Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls fließenden Stromes eine günstige Regel eigenschaft des Leistungsreglers. Es wird auch die Fehlerquelle ausgeschaltet, die durch die Eigenerwärmung dieses temperaturabhängigen Widerstandes entsteht. Während der Abkühlphase des Arbeitsbimetalls ist er durch den zweiten Schalter 4 überbrückt. Er wird nicht vom Strom durchflossen und kann sich etwas abkühlen,.die Eigenerwärmung wird ausgeschaltet.
• Dadurch kann dieser temperaturabhängige Widerstand bei erneutem Schließen des ersten Schalters 1-keine heißere Kochplatte vortäuschen, als in Wirklichkeit vorhanden ist.
• Zusätzlich kann zu dem temperaturabhängigen Widerstand 5 noch ein Verstimmungswiderstand 37 in Reihe geschaltet werden, der durch einen Schalter 38 überbrückbar ist. Dieser Schalter ist bei Kochstufeneinstellungen von Eins - Sieben geöffnet, bei den Kochstufeneinstellungen Acht - Zwölf dagegen geschlossen. Der Verstimmungswiderstand 37 dient lediglich dazu, die zwölf Kocheinstellstufen in zwei große Regelbereiche zu unterteilen, da sich durch sein z oder Abschalten zwei verschiedene AuzSeiz- bzw. Abkuhll wven ergeben.
• Die erste Anschlagscheibe 20 und die zweite Anschlagscheibe 21 sind segmentförmig ausgeführt, wie aus Fig. 5a bis d ersichtlich. Diese Ausführung wurde getroffen, weil ein Ankochen nur für die Fortkochstufen Eins bis Sieben, also den niedrigen Einstellstufen, von Interesse ist. Bei den FortkochstuSen Acht bis Zwölf, also den höheren, Einstellstufen, ist aufgrund der zugeführten größeren Leistungsmenge ein Ankochen nicht mehr zweckmäßig.
• Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des erfindungsgemaßen Leistungsreglers dient die Fig. 6. Dort ist ein lTeg-Zeit-Diagramm des Arbeitsbimetalls 14 für die Ankochzeitdauer und für das Fortkochen gezeigt. Die gestrichelten Linien 40 bzw. 41 stellen die Ausschalt- bzw. Einschaltpunkte im Fortkochbereich dar. Die erste Aufheizphase des Arbeitsbimetalls erstreckt sich bis zum Punkt 42. Dann folgt die ers-te Abkühlphase des Bimetalls bis zum Punkt 39, dem Wiedereinschaltpunkt des ersten Schalters 1. Dieser Punkt ist nun im Ankochbereich auf der Abkühlkurve 44 verschiebbar und damit ist die Abkühlzeit variabel und zwar infolge der Veränderung des Radius der zweiten Anschlagscheibe 21. t^Jun folgt die zweite Aufheizphase des Arbeitsbimetalls 14, mit der das Fortkochen beginnt, da die Ankocheinstellmittel bereits im Zeitpunkt 39 in ihre Ruhelage versetzt wurden.
• Da in der ersten Abkühlphase des Arbeitsbimetalls der Kochplatte über den aeschlossenen zweiten Schalter 4 ebenfalls volle Leistung zugeführt wird, setzt sich die Ankochzeitdauer aus der ersten Aufheizphase, der ersten Abkühlphase, und der zweiten Aufheizphase des Arbeitsbimetalls zusanmen. Nach Erreichen des Punktes 43 erfolgt das Fortkochen durch das übliche Takten des ersten Schalters 1, je nach eingestellter Fortkochstufe.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Leistungsregler für elektrische Kochplatten mit Einstellmitteln für Abkochen und Fortkochen und mit einem Arbeitsbimetall, das eine Heizwicklung trägt und einen ersten Schalter steuert, der den Stromkreis -fUr diese Heizwicklung und den in Reihe-hierzu liegenden Heizwiderstand für eine Kochplatte periodisch im Fortkochbereich unterbricht, wobei die Ankochzeit über eine entsprechend der gewählten Fortkocheinstellung verdrehte Kurvenscheibe voreinstellbar ist und das Arbeitsbimetall mit dieser Kurvenscheibe in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Schalter (4) vorhanden ist, der den ersten Schalter (1) und die Heizwicklung (2) des Arbeitsbimetalls (14) überbrückt, daß dieser zweite Schalter nur bei ninschalten der Ankocheinstellmittel (8, 9) betätigbar ist, daß ein Sperrelement (27, 28, 29, 20, 21 ) vorhanden ist, welches in seiner Sperrfunktion durch die Bewegung des Arbeitsbimetalls bei Ende seiner ersten Aufheizphase und bei Ende seiner ersten Abkühlphase in zwei StuIen lösbar ist, daß eine mechanische Wirkverbindung (23, 33) zwischen Sperrelement und dem zweiten Schalter (4) vorhanden ist,-derart, daß bei Lösen der ersten Sperre (28, 20) des Sperrelementes der zweite Schalter (4) geschlossen und bei Lösen der zweiten Sperre (29,.21) des Sperrelements geöffnet wird und daß nach Lösen der zweiten Sperre den Ankocheinstellmitteln (8, 9) die Rückkehr in die Ruhelage (Fig. 4) freigegeben ist.

2. Leistungsregler nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß di s die- Ankocheinstellmittel aus einer eindrückbaren Taste (8) und einer an ihr befestigten Schaltstange (9) bestehen.

3. Leistungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement einen Schieber (27) sowie die Schaltstange (9) umfaßt, daß dieser Schieber (27) zwei räumlich gegeneinander versetzte Sperrnocken (28, 29) aufweist, und daß die Schaltstange (9) zwei räumlich versetzte Anschlagscheiben (20, 21) trägt, wobei die erste bzw. zweite Sperre aus der ersten bzw. zweiten Anschlagscheibe (20, 21) sowie aus einem ersten bzw. einem zweiten Sperrnocken (28, 29) gebildet wird.

4. LeistungsreÖler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (27) eine Nase (30) für den Eingriff des Arbeitsbimetalls besitzt.

5. LeistunCsret,ler sach anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite hnschlagscheibe (20, 21) segment~förmig ausbehildet sind.

6. Leistungsregler nach Anspruch 5, dauurch gekennzeichnet, daß der Radius der ersten Anschlagscheibe (20) konstant ist.

7. Leistungsregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der zweiten Anschlagscheibe (21) variiert.

8. Leistungsregler nach den Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der ersten Anschlagscheibe (20) so bemessen ist, daß vor den Öffnen des ersten Schalters (1) die erste Sperre (20, 28) freige.-geben und der zweite Schalter geschlossen wird.

9. Leistungsregler nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kurvenform der zweiten Anschlagacheibe (21) abhängig von der gewünschten Ankoch-' zeit und der Spannlingskompensation im Ankochbereich variierbar Ist,

10. Leistungsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen einer auf der Schaltstange (9) der Ankochtaste (8) angebrachten Schaltscheibe (23) zum Umschalten des zweiten Schalters (4) und der ruckseitigen Lagerung (24) eine Druckfeder (25) befindet.

Ii. Leistungsregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (27) eine Tastnase (32) auSweist, die durch eine weitere Druckfeder (31) an der Schaltstange (9) bzw. an der auf ihr angebrachten Schaltscheibe (23) anliegt.

12. Leistungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsbimetall (14) drehbar gelagert und starr mit einem Kompensationsbimetall (i1) verbunden ist.

13. Leistungsregler nach den Ansprüchen 2 und 1O, dadurch gekennzeichnet daß auf einer koaxial und längsverschieblich zur Schaltstange (9), aber nicht verdrehbar auf dieser gelagerten Fortkocheinstellwelle (7) ein Stellkopf (6) zur Einstellung der Fortkochstufe, sowie die Kurvenscheibe (10) angeordnet sind.

14. Leistungsregler nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (10) an dem Kompensationsbimetall (11) anliegt.

15. Leistungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (1) über einen Zwischenhebel (15) durch des Arbeitsbimetall (14) betätigbar ist.

16. Leistungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwicklung (2) des Arbeitsbimetalls (14) ein temperaturabhängiger Fühierwiders',tand (5) parallel geschaltet ist.

17. Leistungsregler nach den Ansprüchen 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Heizwicklung (2) des Arbeitsbimetalls (14) eine Reihenschaltung aus FUhlerwiderstand (5) und Verstimmungswiderstand (37) liegt.

18. Leistungsregler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstimmungswiderstand (37) durch einen Schalter (38) überbrückbar ist.