DE2253619C3 - Leistungsregler für elektrische Kochplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler für elektrische Kochplatten mit Einstellmitteln für

5,5 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 Fort kocheinstellung verdrehte Kurvenscheibe und das Arbeitsbimetall mit dieser Kurvenscheibe in Eingriff steht.

Eine derartige Anordnung ist bereits aus der DE-OS 16 15 222 bekanntgeworden, bei welcher ein beheiztes Arbeitsbimetall und ein beheiztes Kompensationsbimijtall vorhanden sind. Die Anordnung ist

dabei so getroffen, daß im Ankochbereich das Kompcnsationsbimctall die Funktion eines Arbeitsbimetalls hat und umgekehrt, wohingehen im Fortkochbereich 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 hängi dabei von der Art und der Menge des Kochgutes ab. Bei diesem bekannten Leistungsregler beträgt die Ankochdauer maximal etwa 4 Minuten.

Aus der DE-PS 9 69 492 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 DE-AS 11 54 579 ist eine temperaturgeregelte elektrische Kochplatte. Aufgabe dieses Gegenstandes ist es, in der Ankochstufe 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 Ankochd.Hier ermöglicht und dadurch eine bessere Regelmöglichkeit im Ankochbereich 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 Abkühlphase 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 K 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 Schaltstange bestehen. Diese Taste ist zentral im Fortk-rchstellknopf angeordnet.

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

»ο 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 Leistungsreglcrs springt die Ankochtaste nach ihrem Eindrücken in zwei Stufen in ihre Ruhelage zurück und beendet damit den Ankochvor-

»o gang. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Schieber einen Betätigungsnocken für den Eingriff des Arbcitsbimetalls besitzt. Dies bedeutet, daß dieser Schieber von dem Arbeitsbimetall bei dessen Ausbiegung verschoben wird. Eine besonders zweckmäßige

as 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 äuümeüJ<urvenform der zweiten Anschlagscheibe ist abhängig von der gewünschten Ankochzeit -, die wiederum abhängig ist von der eingestellten Fortkochstufe - sowie von der gewünschten Spannungskompensation im Ankochbereich.

In weilerer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich zwischen einer auf der Schaltstange der Ankochtaste angebrachten Schaltscheibe zum Umschalten des zweiten Schalters und der 1 ückseitigen 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 Verwendung eines 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 temperaturabhängige!! Fühlerwiderstand parallel zu schalten, welcher die Temperatur der Kochplatte laufend abfühlt. Eine weitere Verbesserung der Regclcharakteristik des erfindungsgemäßen Leistungsreglers ergibt sich dadurch, daß in der Abkühlphase des Bimetalls dieser Fiihlcrwidcrstand abgeschaltet werden kann und somit seine Eigenerwärmung nicht eine heißere Herdplatte vortäuschen kann.

Ein Ausführunesbeisniel der Erfinduni; wird an

Hand der Zeichnungen näher crläutct I I is zeigt

Fig. 1 das elektrische Schaltbild des Leistungsregler,

!•"ig. 2 die mechanische Ausbildung des Lcistungsreglcis bei gedrückter Ankochtastc.

Hg. 3 den mechanischen Leistungsregler, nachdem die Ankochtaste eine Stufe hciaiisi!cs[innigen ist.

I'ig. 4den mechanischen l.cistungsreglei. nachdem die Ankochtastc in ihrer /weiten Stufe hciuusgcsprungcn ist und sich in ihrer Ruhelage befinde).

I"ig. 5

a) die Stellung der beiden Schaltsclieiben in einer eisten Ankochstufe niedriger Leistung, wobei sich die Anknchtaste in ihrei gedrückten Stellung befindet,

b) die beiden Schaltscheiben in dei ersten Ankochstiifc, wobei sich die Ankochtaste in ihrer ersten Stellung befindet,

c) die beiden Schaltscheiben in einei zweiten Ankoehstule höherer Leistung, wobei sieh die Ankoehlaste in ihrer gedrückten Stellung befindet,

d) die beiden Schaltscheiben in tier zweiten Ankochstule. wobei sich die Ankochstufe in ihrer eisten Stufe befindet, und

Fig. (■> ein Weg-Zeitdiagramm des Aufhcizvorgangcs des Arbcitsbimetalls.

Die elektrische Schaltungsanordnung des Leistungsreglers gemäß Fig. 1 zeigt einen ersten Schalter 1, welcher in Reihe mit einer Heizwicklung 2 des Bimetalls im Hauptstroinkreis einer Heizwicklung 3 der Kochplatte liegt. Dieser erste Schalter I und die Heizwicklung 2 sind durch einen zweiten Schalter 4 übe-brückt, 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 Leistungsreglern ist der Kochvorgang in eine Ankochphasc und eine Fortkochphase unterteilt. In der Ankochphase wird der Kochplatte ständig volle Leistung zugeführt, wohingegen in der Fortkochphase der Kochplatte getaktet Leistung in einer der eingestellten Fortkocheinstellung 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 Ankochtaste 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 Durchmesser, welche entsprechend der Einstellung des Stellknopfes 6 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 anderem Ende ein mit der Heizwicklung 2 versehenes Arbeitsbimetall 14 angeordnet ist. Im Auslenkbereich dieses Arbeitsbimetalls 14 befindet sich ein Zwisehenhebol 15, welche! um eine Achse 16 schwenkbar ist und an seinem freien linde einen mit dein Arbeitsbimetal! 14 zusammenwirken ilen Schallnippel 17 irägt Außerdem weist diesel Zwischenhel)cl 15 einen/weiten Schaltnippel 18 auf. welcher mit einem Schaltarm 19 des erste η Schalters 1 zusammenwirkt. Diesel Sehaltarm 19 weist eine Sclmappchai'iiktcristik auf.

Auf der Schaltstant;e 9 sind weiterhin eine erste

ίο Anschlagschi-ihe 20, eine zweite Anschlagschcibe 21 sowie eine Schaltscheibe 23 angeordnet. Zwischen de ι letzteren und einer lückwarligen Wand 24, in weichet die Schaltstange 9 gelagert ist, befindet sich eine Druckfeder 25. gegen deren Witlerstand die Ankoch-

•5 taste 8 aus ihrer Ruhelage in die gezeichnete gedruckte Stellung gebracht werden kann.

Aul einem in Pfeilrichtungen 26 beweglichen ScIiK¹Ix¹I 27 sind eine erste Spcrrnasc 28 und eine zweite Snerrnase 29 angeoidnet. Entsprechend dei

»o Bewegung des Schielx.rs können diese beiden Sperrnasen 28 und 2¹» bei Drücken «Hler Herausspringen der Ankochtastc 8 in den Bewegungsbercich der Ansehlagscheiben 20, 21 gebracht werden. Die Auslenkung des Schiebers 27 erfolgt über eine Nase 30 durch

*5 die Ausbiegung des Arbeitsbimetalls 14 entgegen dci 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 seinei oberen Endstellung, in welcher die Tastnase

32 an dei Schaltstange 9 anliegt. Die Anschlagscheibe 20 befindei sich dabei hinter der Sperrnase 28 und wird von dieser entgegen der Kraft der Druckfcdei 25 gehindert, in ihre durch die Kurvenscheibe 10 gegebcne 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.

♦o 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 erfolgi ist. Es ist zu erkennen, daß durch die Ausbiegung des Arbeitsbimetalls 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 so weit 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 der Schalter 4 geschlossen. Zu gleicher Zeit hat das Ar beitsbimetall 14 auch über den Zwischenhebel 15 der Schaltarm 19 etwas nach unten gedrückt, dieser isl auf Grund seiner Schnappfederwirkung in seine zweite Schaltstellung gekippt und hat damit der Schalter 1 geöffnet. Das äußere Kennzeichen diese; Zustandes des Leistungsreglers ist, daß die Ankoch taste 8 sich in ihrer ersten Stufe befindet.

Auf Fig. 4 schließlich ist ersichtlich, daß sich da« Arbeitsbimetall 14 auf Grund des geschlossener Schalters 4 und des geöffneten Schalters 1 und der damit stromlos gewordenen Heizwicklung 2 abgekühli

6s hat und in seine Ruhelage zurückgekehrt ist. Dabei bewegte sich der Schieber 27 auf Grund der Krafi der Druckfeder 31 in Richtung nach oben, so daß die Sperrnase 29 aus dem Bewegungsbereich der An-

schlagschere 21 heraus bewegt wiirck· ui:d lctzteici cntiöglichtc, aiii Giund dei Kraft dei 1 »iucklcdci 25 iiin.li links in ti ic Ruhelage zurückzukehren. Durch dieses S ich he wc gen di_'i Sehaltstangc 9 nach links lenkte jedoch die Schaltscheibe 23 die Taslnasc 32 des Sihiebcis 27 wiedci nach unten aus. so dall de ι lctz.tcic in seine daigcstclllc Ruhelage /in ückgcl'ühit * in de. Gleichzeitig wurde dei Stößel 33 aiii Grund dei Kialt der Druckfeder 34 wieder nach unten veischohcu und damit der Schalter 4geollncl. AuLWidem halle schon vorher hei dei /.uruckbicgurig des Ailiensbimctalls 14dei Druck auf den Schaltarm 19 aiii geholt, und dieser ist clvnfalls in die gezeichnete Ruhelage zuiiickgekchil. bei welcher dei Schalter 1 geschlossen ist. Aullcies /deichen fiir die nunmehrige Beendigung des Ankoeli Vorganges ist. daü die Ank»»eliiäsic oili il'iic uätgCsienie /WCiiC Siüii. hcrausgcspiungcn ist und sich nunmehr in der Ruhelage bei indel. Jet/i beginnt die eigentliche f-oitkochphasc durch cincutes Aufhei/en des Bimetalls in dei spatel noch nahei erläulcilcn Weise.

In den Hg. 5a his 3d ist die Ausbildung der Anschlagscheilx-n 20 und 21 daigeslellt. lis isl zu erkennen, dall die Anschlagseheiben 20 und 21 sektorlöimig ausgebildet sind, wobei der Radius des Sektors dei Aiischlagscheibe 20 jeweils konstant ist. wohingegen ei sich bei dei Anschlagscheibc 21 ändert. Dies hat seinen Grund darin, daß in dei ersten Stufe, in welche! die Aiischlagscheibe 20 an der Sp-errnase 28 aniiegt (Fig. 2 und 5a), die Dauci der Ankochzeit ohnehin durch die mehr oder weniger starVc Vorauslenkung des Koinpensationsbimetalls auf Grund dei entsprechend der gewählten Fortkochstufe verdrehten Kurvenscheibe 10 beeinflußt wird. Bei einer eingestellten Fortkochstufc geringer Leistung wird durch die Kurvenscheibe 10 das Arbcitsbimetali, wie in dem gezeigten Beispiel, Fig. 2 bis 4, in starkem Maße ausgelcnkt, so daß rf?s 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 Ar>srhlagscheibc 20 bleibt somit immer konstant, wohingegen sich die Schaltzeit des Bimetalls wegen der mehr oder weniger starken Auslenkung auf Grund der eingestellten Fortkochstufe verändert. Nachdem die erste Aufheizstufe beendet ist und gemäß Fig. 3 die zweite Anschlags.cheibe 21 an der zweiten Sperrnase 29 anliegt, spielt die Vorauslcnkung des Arbeitsbimetalls 14 durch die Kurvenscheibe 10 nur noch eine untergeordnete Rolle, und die Anpassung der Dauer der zweiten Stufe der Ankochphase, nämlich die Abkühlphase des Arbeitsbimetalls, hängt nur noch von dem Durchmesser der Anschlagscheibe 21 ab. Bei dem in Fig. 5a gezeigten Fall, nämlich der Einstellung 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, muß die Ankochdauer größer sein, was wiederum bedeutet, daß auch der Durchmesser der Anschlagscheibe 21 bei dieser Einstellung größer sein muß. Diesen Verhältnissen ist durch die unterschiedliche Ausbildung des Durchmessers der Anschlagscheibe 21 bei ihren verschiedenen Stellungen Rechnung getragen. Aul.Videm kam dm eh die Ausbildung des Duichnicsseis dei An M-lilagsehcibc 21 auch eine vollständige Spaniiiings· kompensation ei reicht weiden, indem die in dei Zeichnung dargestellten Verhältnisse auf Grund ex penmentiellei Messungen gegebenenfalls noch gc linglügig verändert weiden.

Im folgenden soll die Wirkungsweise des Lei sHingsrcgicis nahei beschrieben werden.

ίο Hg. I zeigt die Schaltung des Leistungsregleis in Ruhezustand, dabei isl dei erste Schalter 1 gc.sc.hlos sen. Nach Schließen der nicht näher dargestellten beiden Netzlicnnschaltei in den Leitungen 35 und 3f und nach Diücken der Ankochtaste 8, wie in Hg. 2 dargestellt, beginnt der Ankochvorgang. In der eistei Aulheizphase des Aibeitsbimetalls fliel.it ein Stroir

CiUiVii CiCn

ii CiCn HOCii gCSCiliOSSCnCii CiSiCH .jCimllCi* ■ Ui)Ci

die Heizwicklung 2 des Arbeitsbimelalls 14 bzw. die parallel dazu liegende Reihenschaltung aus tempera-

ao tui abhängigem Widerstand 5 und Vcrstinimuugswiderstand 37 zu der Heizwicklung 3 der Kochplatte Inloige der Erwärmung der Heizwicklung 2 de·

Aibcitsbimetaüs 14 biegt sich dieses in Richtung dei Nase 30 aus. Diese Nase 30 und damil der Sehiebei

»5 27 nehmen eine definierte Stellung ein, die durch da; Anliegen der Tastnasc 32 mittels der Druckfeder 31 ander Schaltstange 9 gegeben ist. Das Arbeitsbimetal hat dabei einen mehr oder weniger weiten Weg zu rückzulegen, der einer mehr oder weniger langen Zel· entspricht, bis der Eingriff mit der Nase 30 beginnt Die Voreinstellung dieses Weges erfolgt entsprechenc der gewählten Fortkocheinstellung durch die an den Kompensationsbimetall 11 anliegende Kurvenscheibe 10. Duich die starre Verbindung des !Compensationsbimetalls über die Achse 12 mit dem Arbeitsbimetal wird dieses dann proportional verschwenkt, wodurch über den zurückzulegenden Weg die Zeitdauer dei ersten Aufheizphase des Arbeitsbimetalls festgeleg ist.

Das beheizte Arbcitsbimetali 14 zieht nun mittel: der Nase 30 den Schieber 27 und damit die an dieserr befestigte Sperrnase 28 von der ersten Anschlag scheibe 20 ab. Diese Scheibe 20 ist krcissegmentför mig ausgebildet und ist mit einem konstanten Radiu:

«5 ausgestattet, wie aus Fig. 5 ersichtlich. Dieser kon stante Radius bewirkt, daß der auf der ersten An Schlagscheibe 20 von der ersten Sperrnasc 28 zurück zulegende Weg und damit die Zeit stets konstan bleiben. Die Zeitdauer der ersten Aufheizphase setz sich also aus der vorstehend erwähnten immer kon stanten Zeit und der entsprechend der gewähltei Fortkoch- bzw. Ankochcinstellung variabel gehalte nen Zeit infolge des verschiedenen Abstands des Ar beitsbimetalls von der Nase 30 zusammen.

Sobald die erste Sperrnase 28 die erste Anschlag scheibe 20 freigegeben hat, springt die Schaltstange 9 getrieben durch die Druckfeder 25, einen erstei Halbschritt heraus, bis die zweite Anschlagscheibe 21 an der zweiten Sperrnase 29 des Schiebers 27 an schlägt, wie in Fig. 3 dargestellt. Während die Schalt stange 9 diesen ersten Halbschritt herausspringt, wire gleichzeitig die an ihr befestigte Schaltscheibe 23 unte den Stößel 33 geführt, der dabei nach oben beweg wird und den zweiten Schalter 4 schließt. Das Loser der ersten Sperre 20, 28 und damit das Schließen dei zweiten Schalters 4 erfolgt stets ganz kurz vor den Öffnen des ersten Schalters 1 durch das Arbeitsbime tall 14 über den Zwischenhebel 15 und den Schaltern

19. damit die Heizwicklung 2 des Arhcitshimcialls 14 nicht stromlos wird, ehe der /weite Schalter 4 geschlossen ist. Dies kann durch die entsprechende Bemessung des konstanten Radius der eisten Anschlagscheihe 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 lies Arbeitsbimetalls 14 übe ι brückt. Der Heizwicklung 3 der Kochplatte wird deshalb weiter die volle Heizleistung zugeführt, so daß sie sieh weiter aufheizt. Währenddessen beginnt sich das Arbeitsbimetall 14 abzukühlen, d. h. es biegt sich langsam in Richtung der Schaltstangc 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 Wegzurückgebogen, 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 Halbsehrittes der Sehaltstange 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 Fort kochzustand des Leistungsreglers in keiner Wirkverbirsdursg rrsii 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 Schalthystcrese des durch das Arbeitsbimetall betätigten Schnappschaltarmes. Der Schaltarm legt also im Fortkochbereich zwischen Ausschaltpunkt und Einschaltpunkt stets denselben Weg zurück. Berücksichtigt man nun die in Abhängigkeit von der eingestellten Fortkochstufe verschieden großen Steigungen der Aufheiz- bzw. Abkühlkurve des Arbeitsbimetalls 14, so ergibt sich eine Fchlanpassung 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 Bereich. Diese erste Abkühlphase 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 Leisiung zugeführt.

Genau umgekehrt ist es bei der Wahl einer hohen Ankochstufe, beispielsweise Stufe Sieben. Hier liegt die Ahkühlkiiivc des Bimetalls in ihrem steilsten Hereich, d. li. es kühlt viel schneller ab, der Schallwvg bleibt aber konstant, es wird daher bei der hohen eingestellten Ankoehstufc Sieben in der Abkühlphase eine viel zu kurze Zeit die volle Leistung zugeführt. Diese Fehlanpassung kann durch die Variierungdeι Abkühklauer vermieden weiden, die durch Veränderndes Radius der /weiten Anschlagschiene 21 eileicht wird. Durch die Änderung des Hinschaltpunktes 39(Fig. (i) wird sichergestellt, daß die zugefühlte An kochleistung immer proportional der eingestellten Fortkochsmfe ei folgt.

Die Abkühl/.eit des Arbeitsbimetalls ist nur von Materialkonstanten abhängig, d. h. diese Zeit ist auch

•5 konstant, gleichgültig oh eine Über-oder Unterspannung an dei Heizwicklung 3 der Kochplatte liegt. Durch geeignete Gestaltung des Radius der zweiten Anschlagscheibe 21 kann außerdem eine vollkommene Spannungskompensation für Über- und Unterspannungen 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 Anschlagscheibe 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-Temperatür. Durch diesen temperaturabhängigen Widerstand 5 ergibt sich durch die Veränderung des durch die Heizwicklung 2 des Arbeitsbimetalls fließenden Stromes eine günstige Regeleigenschaft des Leistungsreglers. Es wird auch die Fehlerquelle ausgeschaltet, die durch die Eigenerwärmung dieses tempe ■ raturabhär.gigcr· 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 Kochstufeneinstcllungen von Eins-Sieben geöffnet, bei den Kuchsiufeiieinsteliungen Acht—Zwölf dagegen geschlossen. Der Verstimmungswiderstand 37 dient lediglich dazu, die zwölf Kocheinstellstufen in zwei große Regelbereiche zu unterteilen, da sich durch sein Zu-oder Abschalten zwei verschiedene Auf heiz- bzw. Abkühlkurven ergeben.

Die erste Anschlagscheibe 20 und die zweite Anschlagscheibe 21 sind segmentförmig ausgeführt, wie aus Fig. 5a bis 5d ersichtlich. Diese Ausführung wurde getroffen, weil ein Ankochen nur für die Fortkochstufen Eins bis Sieben, also den niedrigen Einstellstufen, von Interesse ist. Bei den Fortkochstufen Acht bis Zwölf, also den höheren Einstellstufen, ist auf Grund der zugeführten größeren Leistungsmenge

ein Ankochen nicht mehr zweckmäßig.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des beschriebenen I.eistungsreglers dient die l-ig. (>. Dort ist ein Wcg-Zeit-Diagramm des Arbcitsbimetalls 14 tin die Ankochzeitdauer und für das lortkoclun gezeigt. Die gestrichelten linien 40 bzw. 41 stellen die Ausschalt- bzw. liinschaltpunkte im Fortkochbereich dar. Die erste Aufheizphase des Arbeitsbimetalls erstreckt sich bis zum Punkt 42. Dann folgt tue erste Abkühlphase des Bimetalls bis zum Punkt 39, dem Wiedereinschaltpunkt des ersten Schalters 1. Dieser Pin.kt ist nun im Ankochbereich auf der Abkühlkurve 44 verschiebbar, und damit ist die Abkühlzeit variabel und zwar infolge der Veränderung des Radius der

zweiten Ansehlagseheihe 21. Nun folgt die zweite Aufheizphase des Aibnlsbimclalls 14, mit der das Foi !kochen beginnt, da die Ankoclicinslellmittel beieits im Zeitpunkt 39 in ihre Ruhelage versetzt wurden.

Da in dei eisten Abkühlphase des Arbeitsbimetalls der Kochplatte über den gesell! »ssene.ii zweiten Schalter 4ebenfalls volle l.eistungzugclühit wird, setzt sieh die Ankochzeitdauer aus der ersten Aut heizphase, der eisten Abkühlphase und der zweiten Aufheizphase iles Aibeitsbimetalls zusammen. Nach Hrieicheii des Punktes 43 erfolgt das Fortkochen durch das übliche Takten des ersten Schalters 1. je nach eingestellter !■'ortkoehsUife.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Pate nta nsprüchc:

   1. Leistungsregler für elektrische Kochplatten mit Einstellmitteln für Ankochen und Fbi tkochen 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 Kt>chplatte periodisch im Fortkochbereich unterbricht, wobei die Ankochzeit über eine entsprechend der gewählten Fortkocbeinstellung verdrehte Kurvenscheibe in Eingriff steht, dadurch ge kennzeich net, daß ein zweiter Schalter (4) vorhanden ist, der den ersten Sehalter (1) und die mit dem ersten Schalter in Reihe geschaltete Heizwicklung (2) des Arbeitsbimetalls (14) überbrückt, dall dieser zweite Schalter nur bei Einschalten der Ankocheinsteümittel (8, 9) betätigbar ist, daß ein Sperrelcmcnt (27, 28, 29, 20, 21) vorhanden ist, welches in seiner Sperrfunktion durch die Bewegung des Arbeitsbimetalls bei Finde 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 Spcrrelementes der /weite Schalter (4) geschlossen und bei Lösen der /weiten 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 Ankocheinstellmittel aus einer eindrückbarcn Taste (8) und einer an ihr befestigten Schaltstange (9) bestehen.

   3. Leistungsregler nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperreiement 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) scgmentförmig ausgebildet sind.

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

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

   H. Leistungsregler nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der eisten Ansehlagscheibe (20) so bemessen ist, daß vor dem Öffnen ('es eisten Schalters (1) die erste Sperre (20, 28) freigegeben und der /weite Schalter geschlossen wird.

   ^l). 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 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 zweilen Schalters (4) und der rückseitigen Lagerung (24) eine Druckfeder (25) befindet.

   11. 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 gekennzeichnet, daO das Arbeitsbimetall (14) drehbar gelagert und starr mit einem Kompensationsbimetall (ll) verbunden ist.

   13. Leistungsregler nach einem der Ansprüche 2 oder K), dadurch gekennzeichnet, daß auf einer koaxial und längsverschiehlich zur Schaltstange (9), aber nicht verdrehbar auf dieser gelagerten F'ortkocheinstellwelle (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 In, 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.