DE2652029C3

DE2652029C3 - Kochplatte mit Temperaturfühler und temperaturabhängiger Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE2652029C3
Application number: DE19762652029
Authority: DE
Inventors: Johann 8225 Traunreut Herbst; Heinz 8225 Traunreut Kotsch; Walter 8221 Siegsdorf Schuetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1976-11-15
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2652029A1; DE2652029B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kochplatte mit Temperaturfühler und terr.pcraturabhängiger Schalteinrichtung, insbesondere auf eine elektrisch beheizte Massekoihpldtte mit zentralem Fühlertopf, mit einem an der Kochplatte bzw. am Fühlertopf thermisch angekoppelten Schallbimetall für die Betätigung der Sih.tltkoniakteilcr Stelleinrichtung.

s ist ein Schutzschalter fur elektiisihe Kochplatten iH'k.iMiit (dt'insihc Xiisli-geschrift 11 2JO)¹I), bei welchem ein Si Ιιη.ιρρ,ι halter wm einein Bimetallstreifen bet.itiL'b.ir ist. Der cmscitit! in um in keramikkörper eingespannte Bimetallstreifen ist über den Keramikkörper an der Kochplatte thermisch angekoppelt, wobei dieser Keramikkörper unmittelbar an der Unterseite der Kochplatte befestigt ist. Der Bimetallstreifen ist so gelagert, daß er eine llubbewegung parallel /ur Kochplattenebene ausführen kann. Eine gewisse Schwierigkeit ergibt sich dadurch, daß der Bimetallstreifen nur unmittelbar über den Keramikkörper an der Kochplatte angekoppelt ist. wodurch dieses Schaltsy-

ίο stern relativ träge und verzögert arbeilet

Bei modernen automatischen Kochplatten ergibt sich die Notwendigkeit, daß für die Regelung und Steuerung der Anwärmtcmperatur von beispielsweise 80 C und der Ankochtemperatur von beispielsweise 115 C eine zweipolige Schalteinrichtung vorgesehen ist, mit einem ersten Schnappkontakt.der z. B. bei 80' C schaltet sowie mit einem zweiten Schnappkontakt. der z. B. bei 115 Γ schallet. Bei Verwendung einer Bimelallschalteinrichtung der vorgenannten Art für die Betätigung der beiden Schnappschalter würde sich die Schwierigkeit ergeben, daß die bei Betätigung des ersten Schnappschalters sich ergebende Kraftmomentänderung ein Kippen oder Verwinden des Bimetalls bewirken würde, was hinsichtlich der Funktionsgenauigkeit der Schalt einrichtung nachteilig wäre.

Die vorgenannten Schwierigkeiten können auch bei einem bekannten Thermostatschalter (deutsche Patentschrift 5 5S 579) nicht vermieden werden. Bei dieser Einrichtung werden eine oder mehrere Einheiten von

JO federartigen Bimctallscheiben zentrisch auf einen Dorn aufgesteckt und geführt Hierbei darf zwischen den zentrischen Öffnungen der Bimetallscheiben und dem Dorn keine zu enge Passung vorhanden sein, da sonst beim Ausdehnen der Bimetallscheiben sich dieselben am Dorn verkanten würden. Eine Verkantungsgefahr ist insbesondere dann zu befürchten, wenn auf die Bimetallscheiben außermittige Kräfte einwirken, was z. B. dann der Fall ist wenn eine der Anlageflächen nicht exakt radial plan ist oder wenn die nacheinander zu betätigenden Schaltkontakte außerhalb des Scheibenzentrums angeordnet sind. Wenn aber eine zwingend erforderliche große Passung gewählt wird, so wird bei außermittigem Druckpunkt in jedem Falle eine Verkantung der Bimetallscheiben erfolgen, d. h. die Bimetallscheiben werden aus einer bezüglich dem Dorn senkrechten Radialebene gedrückt und verkippt. Hierbei ist zu bedenken, daß selbst eine Kippbewegung um wenige hundertstel Millimeter eine Verfälschung der Schalttemperatur um einige ⁰C bedeutet. Ein solcher Temperaturschalter ist damit mit sehr hohen Toleranzabweichungen behaftet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kochplatte der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch bei außermittigem Kraftan griff selbst ein geringfügiges Verkanten oder Verkippen des Elementes, welches durch den Schalthub die Schaltkontakte betätigt, verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß ein durch den Schalthub wenigstens einer bei

μ Betätigung tellerförmigen Bimetallscheibe die Schaltkontakte betätigendes EJement über eine gegenüber Kippmomenten starre Verbindung im Zentrum der Bimetallseheibe mittelbar oder unmittelbar mit dem Boden des Fühlertopfes vcibinulen ist. Hierbei ergibt

b5 siih eine sehr gute ihermisihe Ankopplung der z.B. iliinh Punktschweißen an der Kochplaitenobetflache bzw. an der Ohcilljchc des I lihloiganes z.B. iles im /eiiliiim der Kochplatte In-fimllit hen I uhleilopfes

befestigten Bimctallschcibe. Dadurch, dal) bei Betätigung der Hubbewegung der BimetaUscheibe von dem Übertragungselement am äußeren Seheibenumfang abgenommen und auf den innerhalb des Scheibenumfanges angeordneten .Schaltstößel übertragen wird besteht die Möglichkeit, an beliebiger Siclle innerhalb des Schcibenumfangcs Schalter, /. B. Schnappschalter anzuordnen, ohne daß ein Kippen der BimetaUscheibe befürchtet werden muß. Die bei der aufeinanderfolgenden Betätigung z. B. von .Schnappschaltern sich ergebende tiomentänderung wird vielmehr im wesentlichen von der Bcfestigungsstelle der BimetaUscheibe aufgenommen.

Gemäß einer weites en Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Bimetallscheibcn in bezüglich ihrer Durchbiegung gegensinniger Schichtung im Scheiben/entrum miteinander verbunden, derart, daß unter thermischem Einfluß die eine Bimetallscheibe im Randbereich sich an der Kochplatte bzw. am Fühlorgan und die andere BimetaUscheibe im Randbereich sich am Üt*jrtragungs- >o element abstüt/l. Durch diese gegensinnige Schichtung der beiden Bimetallscheiben ergibt sich eine Verdoppelung des Hubes.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Kochplatte mit eingebautem Fühlertopf, in welchem ein Schallbimetall angeordnet ist,

F i g. 2 den Fühlertopf einer Kochplatte mit einem Schaltbimetall anderer Ausgestaltung, jo

F i g. 3 eine Schnittansicht einer aus Fühlertopf gemäß F i g. 2 und Schalteinrichtung bestehenden Vorrichtung,

F i g. 4 eine Schnittdarstellung der Schalteinrichtung gemäß Schnittlinie IV-IV in F i g. 3.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist mit 1 eine Massekochplatte bezeichnet, welche im Zentrum eine öffnung 2 besitzt, in der ein Fühlertopf 3 in bekannter Weise gelagert ist. An einer konvex ausgewölbten Lagerstelle 4 des Topfbodens ist eine kreisrunde, flache BimetaUscheibe 6 durch punktförmige Verschweißung befestigt. Durch die Betriebstemperatur der Kochplatte I kann sich die BimetaUscheibe 6 in die gestrichelte Stellung auswölben. Der hierbei aufgeführte Schalthub wird aufgenommen von einem Übertragungselement 7, welches als im wesentlichen ebene Scheibe aufgebildet ist, die, die unbetätigte BimetaUscheibe 6 übergreifende, hochgezogene Ränder 7 besitzt, und in deren Zentrum ein topfartiger Schaltstößel 8 befestigt ist, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der vorgenannten Scheibe. Bei Betätigung der BimetaUscheibe 6 liegt das Übertragungselement 7 an dem die Hubbewegung ausführenden Scheibenrand der BimetaUscheibe 6 an, wodurch das Übertragungselement 7 und somit auch der Schaltstößel 8 in Pfeilrichtung bewegt wird. Wie nachfolgend noch näher erläutert, dienen dabei die freien Topfränder des Schaltstößels 8 als Betätigungselement für eine nachbeschriebene Schalteinrichtung. Schon jetzt wird deutlich, daß eine beim Schaltvorgang sich ergebende Kraft- bzw. Momentänderung nicht zu einem Kippen der BimetaUscheibe 6 führen kann, indem die sich ergebende Momcntandcrung im wesentlichen von der Schweißstelle im /entrinn der llimctallschcibc 6 aufgenommen wird. t>5

Beim Aiisfiihi'iingsbeispiel gcm.ili I ig 2 ist wiederum mit I ein Fuhleiiopf iuiil nut 7 Ivw. 8 ein I !hoi ti.i}!iiiigsc leine 11I h/v\. ein il.imil verbundener Schallstößel bezeichnet Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel wird ein Doppelhub dadurch erreicht, daß zwei Bimeiallschciben 9 uno 10 kreisrunden Querschnitts im Zentrum durch eine punktförmige Schweißstelle 11 zu einer Baueinheit miteinander verbunden sind, und zwar derart, daß die beiden Bimetallscheiben 9 und 10 in bezüglich ihrer Durchbiegung gegensinniger Schichtung aufeinanderliegen, so daß durch thermische Einwirkung die beiden Bimetallscheiben 9 und 10 sich mit ihren Scheibenrändern voneinander entfernen, wobei der Scheibenrand der Bimetallschcibe 9 sich am Topfboden des Fühlertopfes 3 und der Scheibenrand der BimetaUscheibe 10 sich am Übertragungselement 7 abstützt Auch hier wird der Doppelhub auf das Übertragungselement 7 und von da aus über den Schaltstößel 8 verminderten Durchmessers auf die nachstehend erläuterte Schalteinrichtung übertragen.

In F i g. 3 und 4 ist gezeigt, in welcher Weise die beschriebene Hubeinrichtung, bestehend aus den Teilen 9, 10, 7 und 8, mit einer Schalteinrichtung zusammenwirkt. Am freien Rand des Fühlertopfes 3 ist ein Keramikkörper 12 gelagert In einer Ausnehmung des Keramikkörpers 12 sind zwei Schnappschalter 13 und

14 nebeneinander angeordnet. Für die Lagerung des als einstückiges Stanzbiegeteil ausgebildeten Federträgers

15 der Schnappschalter 13, 14 ist ein formstabiler. L-förmig gebogener Träger 16 vorgesehen, der im Keramikkörper 12 gelagert und mit einem elektrischen Anschlußelement 17 versehen ist Auf dem gebogenen Abschnitt des Trägers 16 ist der Federträger 15 der Schnappschalter 13 und 14 z. B. durch Schweißen befestigt. An den freigestanzten Federelementen 20 des Federträgers 15 sind Schnappfedern 18 befestigt, die ihrerseits an den Enden Schaltkontakte 19 tragen. Ferner besitzt der Federträger 15 freigestanzte Betätigungsansätze 21 mit darauf angeordneten Druckstellen 22, die in Höhe von gegenüberliegenden Randstellen des topfförmigen Randes des Schaltstößels 8 liegen. Mit 23 sind Gegenkontakte bezeichnet, die an zur Einstellung der Kontaktöffnung verstellbaren Justierschrauben 24 befestigt sind, wobei sich diese mit zugeordneten Anschlußelementen 25 elektrisch verbundenen Justierschrauben 24 unter den beweglichen Schaltkontakten 19 der beiden Schnappfedern 18 befinden. Mit 26 sind Einstellschrauben für die Temperaturjustage der beiden Schnappschalter 13 und 14 bezeichnet, auf denen sich die Schnappfedern 18 abstützen. Die Schnappschalter 13, 14 sind auf unterschiedliche Abschalttemperaturen eingestellt. So kann z. B. der mit 13 bezeichnete Schnappschalter auf eine Ausschalttemperatur von 8O⁰C und der Schnappschalter 14 auf eine Ausschalttemperatur von 110°C eingestellt sein. Der Schnappschalter 13 kann für die Regelung der Anwärmtemperatur der Kochplatte und der Schnappschalter 14 für die Regelung der Ankochtemperatur der Kochplatte dienen. Entsprechend werden durch die Kontakte 19/23 der beiden Schnappschalter 13 und 14 die in der Kochplatte vorgesehenen elektrischen Heizkörper ein- und ausgeschaltet. Selbstverständlich kann die Temperaiurfühl- und Schalteinrichtung auch für Kochplatten verwendet werden, bei denen unterhalb einer durchgehenden Stabil-Glasplatte Heizkörper angeordnet sind oder bei Kocheinriehtungen mit induktiver Beheizung.

Bei Betrieb der Kochplatte werden die zunächst ebenen Bimetallscheiben 9, 10 entsprechend Fig. 2 .iiisgewölbt. Die hieibei durchgeführte Hubbewegung wild über das Übertragungselement 7 auf den Stößel 8

übertragen, welcher mit seinem in der 7.cichnung unteren Topfrand die Schnappschalter 1.3, 14 betätigt, indem der vorgenannte Topfrand auf die mit 22 bezeichneten Druckstellen drückt. Zuerst wird der auf die niederere Ausschalttempcratur von beispielsweise 8O'^JC eingestellte Schnappschalter momentartig betätigt. Mit dem Umkippen der Schnappfeder 18, d. h. mit dem öffnen der Kontakte 19/23 ergibt sich eine Kraftbzw. Momentänderung an den drückenden Bimetallscheiben. Ein Kippen der Bimctallschcibcn wird jedoch dadurch verhindert, daß die llubübertragung ii des Schcibenumfanges der Bimelallscheiben vo men wird, wobei die Momentündcrung im wcsc von der Verbindungsstelle 11 aufgenonimc Analoges ergibt sich bei der Betätigung des zw< eine höhere Ausschalttcmpcratur eing Schnappschalter 14. Im Ausführungsbeispiel Schaltstößcl 8 mittels eines Rohrnicts am
gungsclcmcni 7 befestigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kochplatte mit Temperaturfühler und temperaturabhängiger Schalteinrichtung, insbesondere elektrisch beheizte Massekochplatte mit zentralem Fühlertopf, mit einem an der Kochplatte b/w. am Fühlertopf thermisch angekoppelten .Schaltbimetall für die Betätigung der Schaltkontakte der Schalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den Schalthub wenigstens einer bei Betätigung tellerförmigen Bimetallscheibe die Schaltkontakte betätigendes Element (Bimetallscheibe 6 bzw. 10) über eine gegenüber Kippmomenten starre Verbindung im Zentrum der Bimctallscheibe mittelbar oder unmittelbar mit dem Boden des Fühlertopfes verbunden ist.

2. Kochplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein bei betätigter Bimetallscheibc (6 bzw. 9, 10) am Scheibenrand anliegendes Übertragungselement (7) mit einem innerhalb des Scheibcnumfanges angeordneten Schaltstößel (8) für die .Schaltkontakte (19,23) der Schalteinrichtung.

i. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bimetallscheibe (6) im Scheiben-Zentrum am vorzugsweise eine konvexe Lagerstclle (4) aufweisenden Topfboden (5) eines im Zentrum einer Massekochplatte (1) angeordneten Fühlertopfes (J) befestigt ist.

4. Kochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bimetallscheiben (9, 10) in bezüglich ihrer Durchbiegung gegensinniger Schichtung im Scheibenzentrum (11) fest miteinander verbunden sind, derart, daß unter thermischem Einfluß die eine Bimetallscheibe (9) im Randbereich sich an der Kochplatte bzw. am Fühlorgan, und die andere Bimetallscheibe (10) im Randbereich sich am Übertragungselement (7) abstützt.

5. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (7) als im wesentlichen ebene Scheibe vorzugsweise mit die unbetätigten Bimctallscheiben (9, 10) übergreifenden, hochgezogenen Rändern (7'j ausgebildet ist, in deren Zentrum ein topfartiger Schaltstößel (8), dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der vorgenannten Scheibe, befestigt ist.

b. Kochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Hubbereich des Schaltstößels (8) sich zwei auf unterschiedliche Temperaturwerte eingestellte Schnappschalter (U, 14) der Schalteinrichtung befinden, deren Federträger (15) aus nur einem Stanzbiegeteil besteht.