DE2253619B2 - Leistungsregler fuer elektrische kochplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler für elektrische Kochplatten mit Einstellmitteln für Ankochen und Fortkochen und mit einem Arbeitsbimetall, das eine Heizwicklung trägt und einen ersten Schalter steuert, der den Stromkreis für diese Heizwicklung und den in Reihe hierzu liegenden Heizwiderstand für eine Kochplatte periodisch im Fortkochbereich unterbricht, wobei die Ankochzeit 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 1615 222 bekanntgeworden, bei welcher ein beheiztes Arbeitsbimetall und ein beheiztes Kompensationsbimetall vorhanden sind. Die Anordnung ist

dabei so getroffen, daß im Ankoehbereieh das Kompensationsbimetall die Funktion eines Arbeitsbimetai's hat und umgekehrt, wohingehen im Fortkochhereich das Arbcitsbimetall und das Kompensationsbimetall ihre übliche Funktion haben. Hei dieser Anordnung wird der Kochplatte wähn nd der gesamter. Ankochdauer ununterbrochen Vollast zugeführt. Die Zeitdauer des Ankochens hängt dabei von der Art und der Menge des Kochgutes ab. Bei diesem bekannten Leistungsregler betragt die Ankochdauer maximal etwa 4 Minuten.

Aus der DT-PS 969492 ist es weiterhin bekannt, als elektrische Verstimmungsvorrichtung einen die Heizenergie steuernden Schnappschalter vorzusehen, der über ein Schaltorgan mit dem Regelschalter derart gekuppelt ist, daß der Schnappschalter bei annäherndem Erreichen der Solltemperatur ausgeschaltet wird und während der daraufhin vom Regelschalter durchgeführten Temperaturregelung ausgeschaltet bleibt. Gegenstand der DT-AS 1 154579 ist eine temperaturgeregelte elektrische Kochplatte. Aufgabe dieses Gegenstandes ist es, in der Ankochstufc einen Temperaturschutz für die Reglerplatte vorzusehen, was mit Hilfe einer entsprechenden Schaltung und eines Temperaturfühlers erreicht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Leistungsregler anzugeben, welcher längere Schaltzeiten während der Ankochdauer ermöglicht und dadurch eine bessere Regelmöglichkeit im Ankoehbereieh bietet. Außerdem soll dieser Leistungsregler gegenüber Schwankungen der Netzspannung 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 Ende seiner ersten Abkühiphase 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 Fortkochstufe 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 »Abkühlphase« 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 :;ehi gute Spannungskompensation im Ankoehbereieh erreicht werden.

Die Erfindung ist dahingehend weiter ausgebildet, daß die Ankocheinstellmittel aus einer eindrückbaren Taste unt! an einer an ihr befestigten Schaltstange bestehen. Diese Taste ist zentral im Fortkochstellknopf angeordnet.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß das Sperrelement einen Schieber sowie

ίο die Schaltstange umfaßt, daß dieser Schieber zwei räumlich gegeneinander versetzte Sperrnocken aufweist und daß die Schaltstange zwei räumlich gegeneinander 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. Auf Grund dieser Ausbildung des Leistungsreglers springt die Ankochtaste nach ihrem Eindrücken in zwei Stufen in ihre Ruhelage zurück und beendet damit den Ankochvorgang. Eine Weiterbildung der Erfindungsieht vor, daß der Schieber einen Betätigungsnocken für den Eingriff des Arbeitsbimetalls besitzt. Dies bedeutet, daß dieser Schieber von dem Arbeitsbimetall bei dessen Ausbiegung verschoben wird. Eine besonders zweckmäßige

»5 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 gewünschten Spannungskompensation im Ankochbercich.

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 Verwendungeines Kompensationsbimetails 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 Fühlerwidcistand 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 Fühlerwiderstand abgeschaltet weiden kann und somit seine Eigenerwärmung nicht eine heißere Herdplatte vortäuschen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an

Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

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 Stellung befindet,

c) die beiden Schaltscheiben in einer zweiten Ankochstufe höherer Leistung, wobei sich die Ankochtaste in ihrer gedrückten Stellung befindet,

d) die beiden Schaltsche'ben in der zweiten Ankochstufe, wobei sich die Ankochstufe in ihrer ersten Stufe befindet, und

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. Schließlich ist 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 Kochplatte verhindert.

In Fig. 2 ist der Leistungsregler bei Beginn der Ankochphase dargestellt. Wie bei den bekannten Lcistungsreglern ist der Kochvorgang in eine Ankochphase und eine Fortkochphase unterteilt. In der Ankochphase wird der Kochplatte ständig volle Leistungzugeführt, wohingegen in der Fortkochphasc der Kochplatte getaktet Leistung in einer der eingestellten Fortkochcinstcllung entsprechenden Menge zugeführt wird. Bei der gezeichneten Anordnung ist ein Stellknopf zur Einstellung der Fortkochstufe mit 6 bezeichnet, welcher auf einer Fortkocheinstcllwellc 7 befestigt ist. Zentral in diesem Stellknopf 6 befindet sich eine Ankochtastc 8, welche auf einer in der Fortkochcinstellwcllc 7 längsverschicblich, gegenüber dieser aber nicht verdrehbaren Schaltstange 9 aufgekeilt ist. Am anderen Ende der Fortkochcinstcllwclle 7 befindet sich eine Kurvenscheibe 10 mit spiralig ausgebildetem äußerem Durchmesser, welche entsprechend der Einstellung des Stcllknopfes 6 verdreht wird.

Mit der Kurvenscheibe 10 wirkt ein nicht beheiztes Kompensationsbimctall 11 zusammen, welches an einem um eine Achse 12 schwenkbaren Hebel 13 befestigt ist, an dessen anderem Ende ein mit der Heizwicklung 2 versehenes Arbeitsbimetall 14 angeordnet ist. Im Auslcnkbercich dieses Arbcitsbimetalls 14 befindet sich ein Zwischenhebel 15, welcher um eine Achse 16 schwenkbar ist und an seinem freien Ende einen mit dem Arbeitsbimetall 14 zusammenwirkenden Schaltnippcl 17 trägt. Außerdem weist dieser Zwischenhebcl 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

»o Anschlagscheibe 20, eine zweite Anschlagscheibe 21 sowie eine Schaltscheibe 23 angeordnet. Zwischen der letzteren und einer rückwärtigen Wand 24, in welcher die Schaltstange 9 gelagert ist, befindet sich eine Druckfeder 25, gegen deren Widerstand die Ankoch-

»5 taste 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 der

*> 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

»5 die Ausbiegung des Arbeitsbimetalls 14 entgegen der Kraft einer Druckfeder 31. Die Stellung des Schiebers 27 wird ferner über eine an ihm befestigte Tastnase 32 durch die Schaltscheibe 23 beeinflußt. In der gezeichneten Stellung befindet sich der Schieber 27 in seiner oberen Endstellung, 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 gegcbene Ruhestellung zurückzukehren.

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 auf Grund des Drückens 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

♦5 Arbcitsbimetalls 14 der Schieber 27 nach unten verschoben wurde, so daß die Sperrnase 28 die Anschlagscheibe 20 freigegeben hat und damit die Schaltstange 9 auf Grund der Kraft der Druckfeder 25 se weit nach links bewegt wurde, daß nunmehr die An schlagschcibc 21 an der zweiten Sperrnase 29 anliegt Gleichzeitig ist durch die Schaltscheibe 23 der Stöße

33 nach oben gedrückt worden und hat damit dei Schalter 4 geschlossen. Zu gleicher Zeit hat das Ar bcitsbimetall 14 auch über den Zwischenhebcl 15 dci Schaltarm 19 etwas nach unten gedruckt, dieser is auf Grund seiner Schnappfederwirkung in sei™ zweite Schaltstcllung gekippt und hat damit de Schalter 1 geöffnet. Das äußere Kennzeichen diese Zustandes des Leistungsregler ist, daß die Ankoch taste 8 sich in ihrer ersten Stufe befindet.

Auf Fig. 4 schließlich ist ersichtlich, daß sich dr Arbcitsbimctall 14 auf Grund des geschlossene Schalters 4 und des geöffneten Schalters 1 und der di mit stromlos gewordenen Heizwicklung 2 abgcküh hat und in seine Ruhelage zurückgekehrt ist. Dato bewegte sich der Schieber 27 auf Grund der Kra der Druckfeder 31 in Richtung nach oben, so daß d Sperrnase 29 aus dem Bewegungsbereich der Ai

Schlagscheibe 21 heraus bewegt wurde und letzterer ermöglichte, auf Grund 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 auf Grund 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 zurückgekehrt, 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 Fortkochphasc durch erneutes Aufheizen des Bimetalls in der später noch näher erläuterten Weise.

In den Fig. 5a bis 5d ist die Ausbildung der Anschlagscheiben 20 und 21 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Anschlagscheibcn 20 und 21 sektorförmig ausgebildet sind, wobei der Radius des Sektors der Anschlagscheibe 20 jeweils konstant ist, wohingegen er sich bei der Anschlagscheibe 21 ändert. Dies hat seinen Grund darin, daß in der ersten Stufe, in welcher die Anschlagschcibe 20 an der Sperrnase 28 anliegt (Fig. 2 und 5a), die Dauer der Ankochzeit ohnehin durch die mehr oder weniger starke Vorauslenkung des Kompensationsbimetalls auf Grund 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, Fig. 2 bis 4, in starkem Maße ausgelenkt, so daß das Arbeitsbimetall 14 nur einen geringen Weg zurücklegen muß, bis der Schieber 27 so weit verschwenkt ist, daß seine Sperrnase 28 die Anschlagscheibe 20 freigegeben hat. Der Weg der Sperrnase 28 entlang der Anschlagscheibe 20 bleibt somit immer konstant, wohingegen sich die Schaltzeit des Bimetalls wegen der mehr oder weniger starken Auslenkung auf Grund der eingestellten Fortkochstufc verändert. Nachdem die erste Aufheizstufe beendet ist und gemäß Fig. 3 die zweite Anschlagscheibc 21 an der zweiten Sperrnase 29 anliegt, spielt die Vorauslenkung des Arbcitsbimctalls 14 durch die Kurvenscheibe 10 nur noch eine untergeordnete Rolle, und die Anpassung der Dauer der zweiten Stufe der Ankochphasc, nämlich die Abkühlphasc des Arbcitsbimctalls, hängt nur noch von dem Durchmesser der Anschlagschcibe 21 ab. Bei dem in Fig. 5a gezeigten Fall, nämlich der Einstellung einer Fortkochstufc kleiner Leistung, ist die Dauer der zweiten Stufe der Ankochphasc 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 Anschlagschcibe bei dieser Stellung gering. Bei dem in Fig. 5c hingegen gezeigten Fall, nämlich der Einstellung einer Fortkochstufe größerer Leistung, muß die Ankochdauei größer sein, was wiederum bedeutet, daß auch der Durchmesser der Anschlagschcibe 21 bei dieser Einstellung größer sein muß. Diesen Verhältnissen isl durch die unterschiedliche Ausbildung des Durchmessers der Anschlagschcibe 21 bei ihren verschiede

Stellungen Rechnung getragen. Außerdem kann durch die Ausbildung des Durchmessers der Anschlagschcibe 21 auch eine vollständige Spannungskompensation erreicht werden, indem die in der Zeichnung dargestellten Verhältnisse auf Grund experimentieller Messungen gegebenenfalls noch geringfügig verändert werden.

Im folgenden soll die Wirkungsweise des Leislungsreglers näher beschrieben werden.

ίο Fig. 1 zeigt die Schaltung des Leistungsreglers im Ruhezustand, dabei ist der erste Schalter 1 geschlossen. Nach Schließen der nicht näher dargestellten beiden Netztrennschalter in den Leitungen 35 und 36 und nach Drücken der Ankochtaste 8, wie in Fig. 2 dargestellt, beginnt der Ankochvorgang. In der ersten Aufheizphase des Arbeitsbimetalls fließt ein Strom durch den noch geschlossenen ersten Schalter 1 über die Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls 14 bzw. die parallel dazu liegende Reihenschaltung aus tempera-

ao turabhängigem Widerstand 5 und Verstimmungswiderstand 37 zu der Heizwicklung 3 der Kochplatte. Infolge der Erwärmung der Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls 14 biegt sich dieses in Richtung der Nase 30 aus. Diese Nase 30 und damit der Schieber 27 nehmen eine definierte 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 zurückzulegen, der einer mehr oder weniger langen Zeit entspricht, bis der Eingriff mit der Nase 30 beginnt. Die Voreinstellung dieses Weges 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 Arbeitsbimctalls festgelegt ist.

Das beheizte Arbcitsbimetall 14 zieht nun mittels der Nase 30 den Schieber 27 und damit die an diesem befestigte Sperrnasc 28 von der ersten Anschlagscheibc 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 Anschlagscheibc 20 von der ersten Sperrnase 28 zunickzulegende Weg und damit die Zeit stets konstant bleiben. Die Zeitdauer der ersten Aufheizphase setzt sich also aus der vorstehend erwähnten immer konstanten Zeit und der entsprechend der gewählten Fortkoch- bzw. Ankochcinstcllung variabel gehaltenen Zeit infolge des verschiedenen Abstands des Arbeitsbimctalls von der Nase 30 zusammen.

Sobald die erste Sperrnasc 28 die erste Anschlag· scheibe 20 freigegeben hat, springt die Schaltstangc 9 getrieben durch die Druckfeder 25, einen erster Halbschi itt heraus, bis die zweite Ansehlagscheibe 21 an der zweiten Sperrnasc 29 des Schiebers 27 an schlägt, wie in Fig. 3 dargestellt. Während die Schalt stange 9 diesen ersten Halbschiitt hcuuisspringt, wir« gleichzeitig die an ihr befestigte Schaltscheibe 23 untc den Stößel 33 geführt, der du bei nach oben beweg wird und den zweiten Schalter 4 schließt. Das läsei tier ersten Sperre 20, 28 und damit das Schließen de /weiten Schalters 4 erfolgt stets ganz kurz vor der Offnen des ersten Schalters 1 durch das Arbeitsbiine tall 114 über den Zwischenhebel 15 und ilen Schnltan

ίο

19, damit die Heizwicklung 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 Nase 30 und die Druckfeder 31 an dem Arbeitsbimetall 14 geführte Schieber 27. Dadurch wird auch die zweite Sperrnase 29 von der zweiten Anschlagscheibe 21 abgezogen. Hat sich das Arbeitsbimetall 14 um einen durch den Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 vorgebbaren Weg zurückgebogen, so wird die zweite Sperre 21, 29 gelöst. Die Schaltstange 9 bzw. die eindrückbare Ankochtaste 8, also die Ankocheinstellmittel, 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 Schaltscheibe 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 Wirkverbindung 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 Zurückbringen benötigt, also die Zeitdauer der ersten Abkühlphase des Arbeitsbimetalls, ist weitgehend durch Materialkonstanten und Wärmeübergangskonstanten bestimmt. Ebenfalls konstant ist die Schalthystcrcse des durch das Arbeitsbimetall betätigten Schnappschaltarmes. Der Schaltann legt also im Fortkochbcreich zwischen Ausschaltpunkt und Einschaltpunkt stets denselben Weg zurück. Berücksichtigt man nun die in Abhängigkeit von der eingestellten Fortkochstufe verschieden großen Steigungen der Aufheiz- bzw. Abkühlkurvc des Arbcitsbimctulls 14, so ergibt sich eine Fehlanpassung der zugeführten An-' kochlcistung zu der eingestellten Fortkochlcistung.

1st beispielsweise Ankochstufe Eins eingestellt, so wird bis zum ersten Abschalten des Arbeitsbimetalls nur wenig Leistung zugeführt, die Abkühlkurvc des Bimetalls befindet sich hier noch in ihrem asymtotischen Bereich. Diese erste Abkühlphasc dauert infolgedessen sehr lange, da der Schaltweg des Schalters konstant ist. Its wird bei der niedrigen eingestellten Ankochstufc Hins eine viel zu lange Zeit die volle Leistung zugeführt.

(iciiiiu umgekehrt isl es bei der Wahl einer hohen Ankochstufe, beispielsweise Stufe Sieben, liier liegt die Abkühlkurve des Bimetalls in ihrem steilsten Bereich, d. h. es kühlt viel schneller ab, der Schaltwcg 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 Variierung der Abkühldauer vermieden werden, die durch Verändern des Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 erreicht wird. Durch die Änderung des Einschaltpunktes 39 (Fig. 6) wird sichergestellt, daß die zugeführte Ankochleistung immer proportional der eingestellten Fortkochstufe erfolgt.

Die Abkühlzeit des Arbeitsbimetalls ist nur von Materialkonstanten abhängig, d. h. diese Zeit ist auch

¹S konstant, gleichgültig ob eine Über- oder Unterspannung an der Heizwicklung 3 der Kochplatte liegt. Durch geeignete Gestaltung des Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 kann außerdem eine vollkommene Spannungskompensation für Über- und Unter-

»o spannungen im Ankochbereich erzielt werden. Bei Über- bzw. Unterspannungen verändern sich nämlich ebenfalls die Steigungen der Abkühl- bzw. Aufheizkurve des Arbeitsbimetalls gemäß dem gewählten Arbeitsbereich. Es kommt somit auch bei Überspannung

»5 und Unterspannung zu der vorstehend geschilderten Erscheinung der Fehlanpassung, die ebenfalls durch die Ausführung der Kurvenform, nämlich die selektive Änderung des Radius der zweiten Anschlagschcibe beseitigt wird.

Die beschriebene Schaltung läßt sich vorteilhaft durch die Parallelschaltung eines temperaturabhängigen Widerstandes 5 mit positivem Temperaturkoeffizienten erweitern. Dieser ist in die Kochplatte eingebaut und dient dort zur Abfühlung der Ist-Tempera-

tür. Durch diesen temperaturabhängigen Widerstand 5 ergibt sich durch die Veränderung des durch die Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls fließenden Stromes eine günstige Regeleigenschaft des Lcistungsreglers. Es wird auch die Fehlerquelle ausge-

schaltet, 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 3H überbrückbar ist. Dieser Schalter ist bei Kochstufencinstellungen von Eins-Sieben geöffnet, bei den

Kochstufcncinstellungcn Acht-Zwölf dagegen geschlossen. Der Verstimmungswiderstand 37 dient lediglich dazu, die zwölf Kochcinstellstufcn in zwei große Regelbereiche zu unterteilen, da sich durch sein Zu-oder Abschalten zwei verschiedene Aufheiz- bzw. Abkühlkurven ergeben.

Die erste Anschlagscheibe 20 und die zweite Ansehlagscheibe 21 sind segmcniförmig ausgeführt, wie aus Fig. 5 a bis 5d ersichtlich. Diese Ausfühnmt: wurde getroffen, weil ein Ankochen nur für die Foitkochstufen Eins bis Sieben, also den niedrigen Kinstellstufcn, von Interesse ist. Bei den Fortkochstufci Acht bis Zwölf, also ilen höheren Einstcllstufcn. isl auf Clriinil der /(!geführten größeren Lcistungsmcngt

ein Ankochen nicht mehr zweckmäßig.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des beschriebenen Leistungsrcglers dient die Fig. 6. Dort ist ein Weg-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 erste 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. Nun folgt die zweite Aufheizphase des Arbeitsbimetalls 1.4, 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 geschlossenen 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 zusammen. Nach Erreichen des Punktes 43 erfolgt das Fortkochen durch das übliche Takten des ersten Schalters 1, je nach eingestellter Fortkochstufe.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. leistungsregler für elektrische Kochplatten mit Einstellmitteln für Ankochen und Fort koche η und mit einem Arbeitsbimetall, das eine Heizwicklung trügt und einen ersten Schalter steuert, der den Stromkreis für 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 in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Schalter (4) vorhanden ist, der den ersten Schalter (1) und die mit dem ersten Schalter in Reihe geschaltete Heizwicklung (2) des Arbeitsbimetalls (14) überbrückt, daß dieser zweite Schalter nur bei Einschalten 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 Stufen 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 Sperrelementes 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 die Ankocheinstellmittcl 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 Sperrnasen (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 einer ersten bzw. einer zweiten Sperrnase (28, 29) gebildet wird.

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

5. Leistungsregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Anschlagscheibe (20, 21) segmentförmig ausgebildet sind.

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

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

8. Leistungsregler nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der ersten Anschlagscheibe (20) so bemessen ist, daß vor dem Öffnen des ersten Schalters (i) die erste Sperre (20, 28) freigegeben und der zweite Schalter geschlossen wird.

9. Leistungsregler nach einem der Ansprüche 5

oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kurvenform der zweiten Anschlagscheibe (21) abhängig von der gewünschten Ankochzeit und dei Spannungskompensation im Ankochbereieh variierbar ist.

K). 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 rückseitigen Lagerung (24) eine Druckfeder (25) befindet.

1 1. Leistungsregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (27) eine Tastnase (32) aufweist, 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 nekennzeichnet, daß das Arbeitsbimetall (14) drehbar gelagert und starr mit einem Kompensationsbimetall (11) verbunden ist.

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

14. Leistungsregler nach Anspruch 12 oder 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 das Arbeitsbimetall (14) betätigbar ist.

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

17. Leistungsregler nach einem der Ansprüche 1 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Heizwicklung (2) des Arbeitsbimetalls (14) eine Reihenschaltung aus Fühlerwiderstand (5) und Verstimmungswiderstand (37) liegt.

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