DE3103307C2 - Einrichtung zur Leistungsregelung bei elektrischen Kochplatten - Google Patents

Abstract

Einrichtung zur Leistungsregelung bei elektrischen Kochplatten, die einen in Teilwiderstände (21, 22, 23) unterteilten Heizwiderstand (20) aufweisen, dem ein als Siebentaktschalter (25) ausgebildeter Mehrstufenschalter zugeordnet ist, der über eine mit einem Drehknebel versehene Schaltwelle auf unterschiedliche Schaltstellungen und damit unterschiedliche Leistungsstufen für die Kochplatte einstellbar ist, wobei die niederen Leistungsstufen zum Fortkochen und die hohen Leistungsstufen zum Ankochen vorgesehen sind. Um mit dieser Einrichtung einen Kochvorgang unter optimaler Energieausnutzung ausführen zu können, werden über einen durch die Schaltwelle betätigbaren Hilfsschalter (26) sowie Zeitkontaktgeber (27, 28) die Teilwiderstände (21, 22, 23) der Kochplatten-Heizung (20) in den unteren Leistungsstufen (I bis III) für eine begrenzte Zeitdauer auf eine hohe Ankochleistung umgeschaltet, und die Dauer der hohen Ankochleistung wird durch ein Zeitschaltwerk gesteuert, durch welches dann nach Ablauf dieser Zeitdauer über den bzw. die Zeitkontaktgeber (27, 28) automatisch eine Umschaltung auf die niedere Fortkochleistung herbeigeführt wird.

Description

F i g. 2 in sieben Schaltbilder die einzelnen Schaltstufen der Einrichtung,

Fig.3 und 4 je einen der Einrichtung zugeordneten mechanischen bzw. elektromechanischen Zeitschalter in schematischer Darstellung.

In dem schematischen Schaltbild nach Fig. 1 ist die Heizung 20 für eine nicht dargestellte elektrische Kochplatte in drei Teuwiderständen 21,22,23 unterschiedlicher Leistung aufgeteilt Mit 1,2,3 und 4 sind die Abgangsklemmen eines die Teilwiderstände der Heizung 20 entsprechend der Einstellung eines mit Markierungen versehenen Drehknebels schaltenden Siebentaktschalters 25 bezeichnet, der übliche Netzansehlußklemmen P\ und Pz aufweist Die Ziffern 5, 6, 7,8, 9 kennzeichnen die Kontaktverbindungen eines zusätzlichen Hilfsschalters 26 zum Schalten einer erhöhten Ankochleistung, während die Ziffern 10,11 bzw. 12,13 die Anschlußverbindungen je eines Zeitkontaktgebers 27 bzw.

28 einer zeitabhängigen Kontaktgabe für eine zehn bzw. acht Minuten dauernde erhöhte Ankochleistung sowie eine zwei Minuten dauernde, gegenüber der erhöhten Ankochleistung um 40% vermindernde weitere Ankochleistung, bezeichnen. Zum Herstellen der elektrischen Verbindung für die möglichen Schaltstellungen des Siebentaktschalters 25, des zusätzlichen Hilfsschalters 26 und der Zeitkontaktgeber 27, 28 dient eine gemeinsame Schaltwelle 29, der der mit Markierungen für die Einstellung der Schaltstufen 0 sowie I bis VI versehene Drehknebel 24 zugeordnet bzw. aufgesteckt ist Die beiden Zeitkontaktgeber 27, 28 besitzen noch je einen Schließkontakt 27' bzw. 28' (F i g. 3), die über die gleichzeitig als horizontal verschiebbare Schaltstange verwendbare Schaltwelle 29 in Schließstellung bringbar sind.

Das Umwandeln der Drehbewegung der Schaltwelle

29 in eine horizontale Schiebebewegung kann durch Ziehen oder Eindrücken des Drehknebels 24 für die Schaltwelle rfes Siebentaktschalters 25 vorgenommen werden. Die Schaltwelle 29 steht unter der Einwirkung einer Zug- bzw. Rückholfeder 30, die an deren durch einen Absatz 29' verjüngten Teil 29" angreift bzw. dort eingehängt ist Ferner ist die Schaltwelle 29 mit einer in Längsrichtung verlaufenden Zahnreihe 31 versehen, dis in Eingriff mit einem Zahnrad 32 steht Das Zahnrad 32 ist an einem Getriebe 33 gekuppelt, welches zwecks Verzögerung des Zeitablaufs mit einer Ablaufbremse 34 ausgerüstet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiei werden durch Bewegen der Schaltwelle 29 in der Horizontalen mit Hilfe des Drehknebels 24 die durch den Absatz 29' an der Schaltwe'.le 29 in Offenstellung gehaltenen Kontakte 27' und 28' (Fig3) der Zeitkontaktgeber 27, 28 geschlossen. Mit Zurückführung der Schaltwelle 29 wird nach etwa acht Minuten zuerst der Kontakt 28' des Zeitkontaktgebers 28 und nach weiteren zwei Minuten der Kontakt 27' des Zeitkontaktgebers 27 durch den Ansatz 29' an der Schaltwelle 29 wieder in die ursprüngliche Offenstellung gedrückt.

In Fig.4 ist eine elektromechanische Zeitsteuereinrichtung zum Steuern der zeitlich begrenzten erhöhten Ankochleistung für die Schaltstufen I bis III der niederen Kochleistung dargestellt, die mit Hilfe eines mit einer Beheizung 35 versehenen Bimetalles 36 schrittweise arbeitet. Mit Ziehen der Schaltwelle 29 entgegen der Zugkraft der Feder JO mit Hilfe des Drehknebels 24 wird hier ein auf einer Lajr«rwelle 37 gehaltenes Sperrklinkenrad 38 mit Sperrklinke 38' gegen den Uhrzeigersinn verstellt. Gleichzeitig verstellt sich damit eine auf der gleichen Welle gehaliMe Schaltwalze 39, die zwei versetzt zueinander stehende Schaltnocken 40 und 41 zum Schließen der Kontakte 27' und 28' der beiden Zeltkontaktgeber 27, 28 sowie des Kontaktes 42 eines weiteren Hilfsschalters 43 aufweist, der in Reihe mit der Heizung 35 des Bi-Metalles 36 liegt Auf der Schaltwalzen-Welle 37 sitzt ein weiteres Sperrklinkenrad 44 mit Sperrklinke 41', welches mit dem Bi-Metall 36 in Wirk-, verbindung steht Mit dem bereits erwähnten Drehen der Schaltwalze 39 gegen den Uhrzeigersinn werden die während der Nullstellung* der Schaltwalze 39 offenen Kontakte 27' und 28' der Zeitkontaktgeber 27,28 sowie der Kontakte 24 des Hilfsschalters 43 für die Bi Metall-Heizung 35 geschlossen. Das nunmehr beheizte Bi-Metall 36 biegt sich nach einer gewissen Zeitspanne aus und bewegt dadurch über das mit ihm zusammenwirkende Sperrklinkenrad 44 die Schaltwalze. 39 um eine Sperrklingenzahnteilung weiten Mit Ausbiegen des Bi-Metalles 3S wird auch dessen im Netzanschluß liegender Kontakt 36' geöffnet und damit täe Bi-Metall-Hei- zung 35 vorübergehend unterbrochen. Dieses Schaltspiel wiederholt sich so lange, bis die Schaltwalze 39 wieder ihre Ausgangsstellung eingenommen hat, fn der der Kontakt 42 des Hilfsschalters 43 durch öffnen des Heizstn,:nkreis zur Bi-Metall-Heizung 35 endgültig un terbricht Eine Umdrehung der Schaltwalze 39 von 360° entspricht etwa einer Zeitspanne von zehn Minuten, während der die einzelnen Widerstände 21, 22, 23 der Kochplattenheizung so geschaltet sind, daß die Kochplatte mit einer erhöhten Ankochleistung betrieben wird.

Die Funktionsweise der Einrichtung zur Leistungsregelung ist nun folgende:

Durch Verbindung der Abgangsklemmen 1,2,3,4 des Siebentaktschalters 25 mit den beiden Polklemmen P\ und P₁ der Netzleitung in einer vorgegebenen Schaltfolge mit Hilfe des Drehknebels 24 und der Schaltwelle 29 wird die folgende Abstufung erzielt:

Stute 0: Aus Stufe I: Teilwiderstände 21, 22, 23 in Serie ca. 8%

Dauerleistung

Stufe H: Teilwiderstände 22, 23 in Serie ca. 12% Dauerleistung

Stufe III: Teilwiderstand 22 allein eingeschaltet ca. 16% Dauerleistung

Stufe IV: Teilwiderstand 23 allein eingeschaltet ca. 40%

Dauerleistung Stufe V: Teilwiderstände 22 und 23 parallel geschaltet

ca. 60% Diuerleistung

Stufe VI: Teilwiderstände 21, 22, 23 parallel geschaltet ca. 100% Dauerleistung

Die Schalt- bzw. Einstellstufen IV bis VI stehend für eine hohe Dauerleistung werden in der Regel für die Ankochphase benutzt Hat das Kochgut aber den Kochpunkt erreicht, so wird manuell eine Umschaltung auf eine niedrigere For'.kochleistung vorgenommen, für die die Schalt- bzw. Einstellstufen I bis III stehen. Diese bis dahin zum Stand der Technik gehörende Leistungsrege lung wird nun dahingehend verbessert, daß mi* Hilfe des zeitabhängigen Hilfsschalters 26 mit seinen Kontaktverbindungen 5 bis 9 die Teilwiderstände 21, 22, 23 der Kochplatten-Heizung 20 während einer begrenzten Zeitdauer so geschaltet werden, daß eine erhöhte Lei stungszufuhr auch in den unteren Schalt- bzw. Einstell stufen I bis III erzielt wird.

Zu diesem Zweck werden durch Ziehen der Schaltwelle 29 mit Hilfe des Dreh'knebels 24 zur Bedienunes-

seite hin in der bereits beschriebenen Weise einerseits die Schließkontakte 27' und 28' der beiden Zeitkontaktgeber 27 bzw. 28 zum Steuern der begrenzten Zeitdauer für die erhöhte Ankochleistung und andererseits mit Einstellen bzw. Anwählen einer der Einstellstufen I bis s III, welches durch Drehen des Drehknebels 24 erfolgt, über dem Hilfsschalter 26 für jeder der Einstellstufen 1 bis HI eine bestimmte elektrische Verbindung dessen Kontakte 5 bis 9 hergestellt Damit werden die unteren Einstellstufen I bis III während einer begrenzten Dauer auf eine erhöhte Leistungszufuhr folgender Abstufung umgestellt:

Stufe I: Mit Ziehen der Schaltwelle 29 sind Kontakte

27' und 28' der beiden Zeitkontaktgeber 27, is 28 geschlossen. Durch Drehen des Drehknebels 24 auf Stufe ! wird Kontaktverhindung 5 und 7 des Hilfsschalters 26 hergestellt. Teilwiderstand 21 der Kochplatten-Heizung 20 ist allein eingeschaltet. Während einer begrenzten Zeitdauer von 10 Minuten erhöht sich in der Schaltstufe I die ursprüngliche Dauerleistung von 8% um weitere 40 Watt. Nach öffnen der Kontakte 27' und 28' der beiden Zeitkontaktgeber 27, 28 durch Zurückführen der Schaltwelle 29 mit Hilfe des Zahnrad-Getriebes 32,33 in der beschriebenen Weise (F i g. 3) wird automatisch auf die reduzierte Dauerbzw. Fortkochleistung von 8% umgeschaltet

Stufe II: Schließen der Kontakte 27' und 28' der beiden Zeitkontaktgeber 27, 28 wie vorstehend beschrieben. Mit Drehen des Drehknebels 24 auf Stufe Il wird Kontaktverbindung 5,8 und 6,9 des Hilfsschalters 26 hergestellt. Nunmehr Serienschaltung der Teilwiderstände 22, 23 parallel zu Teilwiderstand 21 geschaltet Nach öffnen des Kontaktes 27' des Zeitkontaktgebers 27 durch die in die Ausgangsstellung zurückgehende Schaltwelle 29 wird die bis dahin für 8 Minuten anstehende Ankochleistung von 100% auf eine Ankochleistung von 60% reduziert Teilwiderstand 21 ist allein eingeschaltet. Nach öffnen des Kontaktes 28' des Zeitkontaktgebers 28, was nach etwa 2 Minuten geschieht, automatische Umschaltung auf reduzierte Dauer- bzw. Fortkochleistung von 12%.

Stufe III: Nach Schließen der Kontakte 27', 28' der beiden Zeif'iontaktgeber 27, 28 und Einstellen der Schaltstufe Hl, bei der die Kontaktverbindung 5, 7 und 6, 8 des Hilfsschalters 26 geschlossen sind, ergibt Parallelschaltung aller drei Teilwiderstände 21, 22,23 der Kochplatten-Heizung 20 und damit eine hohe Ankochleistung von 100%. Nach öffnen des Kontak- tes 27' des Zeitkontaktgebers 27 nach 8 Minuten Umschaltung auf reduzierte Ankochleistung von ca. 60% für eine Dauer von 2 Minuten. Teilwiderstände 22,23 sind dabei parallel geschaltet Nach öffnen des KontaKtes 28' des Zeitkontaktgebers 28 automatisches Umschalten auf die niedere Dauer- bzw Fortkochleistung von 16%.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1 2 leistungsschalter ein Mehrstufenschalter, vorzugs- Patentansprüche: weise ein Siebentaktschalter ist

1. Einrichtung zur Leistungsregelung bei elektri-

sehen Kochplatten, mit einer Heizeinrichtung, mit 5

einem Drehknebel mit Schaltwelle zur Einstellung

unterschiedlicher Leistungsstufen der Heizeinrich- Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur

tung durch Verdrehen des Drehknebels sowie mit Leistungsregelung bei elektrischen Kochplatten gemäß

einer Zeitschalteinrichtung, die durch axiales Ver- dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

stellen des Drehknebels einstellbar ist, wobei wan- 10 Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-OS

rend der eingestellten Zeitdauer eine erhöhte An- 23 62 462) ist ein Energieregler für die dem Kochgerät

kochleistung und am Ende dieser Zeitdauer die vor- zugeführte Leistung vorbanden sowie ein Zeitschait-

eingestellte Fortkoch-Leistungsstufe eingeschaltet werk, das am Beginn des Kochvorganges eine erhöhte

wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungszufuhr zu dem Kochgerät bewirkt Hierbei hat

Schaltwelle (29) zusammen mit dem Drehknebel (24) 15 das Zeitschaltwerk eine Einstelleinrichtung für die Dau-

axial verschiebbar ist und daß diese Schaltwelle (29) er der erhöhten Leistungszufuhr und die Einstelleinrich-

durch Verdrehen zur Betätigung eines Heizlei- tung ist in Abhängigkeit von der an dem Energieregler

stungsschalters (25) für die Fortkoch-Leistungsstu- eingestellten Leistung abhängig. Hierbei besitzt der Lei-

fen und durcj» axiales Verschieben zur Betätigung stungsregler eine drehfest mit einem Drehknebel ver-

der Zeitschalteinrichtung dient 20 bundene Schaltwelle, auf der koaxial eine zweite Schalt-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- welle für das Zeitschaltwerk sitzt Gegenüber diesen zeichnet, daß über einen durch die Schaltwelle (29) Schaltwellen ist der Drehknebel axial verschiebbar und betätigbaren Hilfsschalter (26) sowie Zeitkontaktge- mit der zweiten Schaltwelle kuppelbar, wonach gleichber der Zeitschalteinrichtung (27,28) die Teilwider- zeitig die Leistungsstufe zum Fortkochen und die Anstände (21, 22, 23) der Kochplatten-Heizung (20) in 25 kochphase eingestellt -yird. Durch eine Fuder wird der den unteren Leistungsstufen (I bis III) für eine be- Drehknebel wieder in die Ausgangsstellung verbracht grenzte Zeitdauer auf eine hohe Ankochleistung Es können also die Werte für die Ankoch- und die Fortumschaltbar sind. kochphase nur gleichzeitig eingestellt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Der Erfindung lieg* die Aufgabe zugrunde, eine Eingekennzeichnei, daß durch den Zeitkontaktgeber 30 richtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 ge-(27, 28) die Beheizung (20) der kochplatte für eine nannten Art so weiterzubilden, daß mit einer einzigen begrenzte Zeitdauer auf volle Leistung und nach Schaltwelle mit Drehknebel die Ankoch- wie die Fort-Ablauf dieser Zeitdauer für eine eitere begrenzte kochphase wahlweise einstellbar ist

Zeitdauer auf eine gegenüber der vollen Leistung Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst

um etwa 40% verminderte Leistung schaltbar ist 35 durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden 1 aufgeführten Maßnahmen. Vorteilhafte Weiterbildun-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- gen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden welle (29) unter der Einwirkung einer Zug- bzw. Patentansprüchen.

Rückholfeder (30) gehalten ist. Durch das Vorhandensein nur einer einzigen, mit dem

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden 40 Drehknebel bedienbaren Schaltwelle ergibt sich eine Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- wesentliche Vereinfachung der Konstruktion. Gleichwelle (29) mit einer in Längsrichtung verlaufenden zeitig erhält man aber durch die unterschiedlichen Be-Zahnreihe (31) versehen ist die in Eingriff mit einem wegungsmöglichkeiten dieser einzigen Schaltwelle Zahnrad (32) gebracht ist. weitgehend unabhängig voneinander wirksame Einstell-

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 45 möglichkeiten für die Ankoch- und die Fortkochphase,
zeichnet, daß dem Zahnrad (32) eine Ablaufbremse Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist (34) zugeordnet ist in Patentanspruch 2 gekennzeichnet Von Vorteil ist

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden hierbei daß bei Anwählen bzw. vor Einstellen einer geAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- genüber der niederen Fortkochleistung wesentlich höwelle (29) einen Absatz (29') zum Betätigen der Kon- 50 heren Ankochleistung im Bereich der unteren Schaltstutakte (27', 28') der Zeitkontaktgeber (27, 28) auf- fen I bis III, vorzugsweise eines Siebentaktschalters weist nach Ablauf einer festgelegten und damit begrenzten

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Zeitspanne ohne manuelles Zutun automatisch auf die Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeit- niedere Fortkochleistung, wie sie den Schaltstufen I bis schaltwerk eine elektromechanische Zeitsteuerein- 55 III an sich zugedacht ist, umgeschaltet wird. Weiter wird richtung dient, die aus einem schrittweise arbeiten- durch die vorgeschlagene vorteilhafte Anwendung des den beheizten Bimetall (35,36) besteht, welches über Siebentaktschalters eine schädliche Überhitzung des ein Sperrklinkenrad (44) eine die Kontakte (27', 28') Kochgutes, wie sie vor allem bei einem zu langen Ankodes Zeitkontaktgebers (27,28) schaltende Schaltwal- chen mit hoher Leistung auftritt, vermieden und die zur ze (39) in ihrer Ausgangsstellung zurückbewegt 60 Verfugung stehende Leistung der Kochplatte für den (Fig.4). einzelnen Kochvorgang optimal und energiesparend

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- genützt.

zeichnet, daß die Schaltwalze (39) zwei versetzt zu- Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden

einanderstehende Schaltnocken (40, 41) zum Betäti- nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert,

gen der Kontakte (27', 28') der Zeitkontaktgeber (27, 65 Es zeigt

28) aufweist. F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer Einrichtung

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden zur Leistungsregelung für eine aus mehreren Teil widerAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz- ständen bestehende Kochplatten-Heizung,