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Anordnung- zur Anzeige des Betriebszustandes
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eines elektrischen Gerätes Die Erfindung betrifft eine Anordnung
zur Anzeige des Betriebszustandes eines elektrischen Gerätes, insbesondere einer
Elektrokochplatte oder einer Glaskeramikkocheinheit, mit einer Glimmlampe als Anzeigeelement.
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Es ist bekannt, zur Anzeige der Temperatur von Glaskeramikkochfeldern
Lampen zu verwenden. Diese werden beispielsweise derart geschaltet, daß sie immer
dann aufleuchten, wenn die Temperatur der Kochfläche einen bestimmten Betrag überschreiten
(DE-OS 28 08 181). Ebenfalls bekannt ist es (DE-AS 11 36 783, DE-AS 11 33 484),
bei Küchenherden die Temperatur durch eine Glimmleuchtröhre anzeigen zu lassen.
Dabei liegt eine temperaturabhängiger Widerstand in Reihe mit einer Glimmleuchtröhre.
Die Länge des Glimmfadens der Glimmleuchtröhre kann als Maß für die jeweilige Temperatur
angesehen werden.
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Bei Elektrokochplatten gibt es in vielen Fällen eine sog.
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Ankochautomatik, die zu Beginn eines Kochvorganges eine erhöhte Leistungszufuhr
zu der Elektrokochplatte zur Verfügung stellt. Nach Ablauf der Ankochphase wird
dann auf eine Fortkochphase mit niedrigerer Leistung umgeschaltet (DE-OS 27 31 782).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute
und mit geringem Aufwand zu betreibende Anordnung zur Anzeige des Betriebszustandes
eines elektrischen Gerätes mit einer Glimmlampe als Anzeigeelement zu schaffen,
bei der die Glimmlampe zwei flächige Elektroden aufweist und wahlweise mit Wechselstrom
und Gleichstrom unterschiedlicher Polarität ansteuerbar ist. Mit Hilfe dieser Maßnahmen
wird es möglich, bei Verwendung eines einzigen Anzeigeelementes mit zwei Leitungen
dennoch vier unterschiedliche diskrete Signale zur Verfügung zu stellen. Neben der
Aus-Anzeige, bei der also kein Signal abgegeben wird, ist ein Zustand mit einem
Glimmleuchten über beiden Elektroden sowie je ein Zustand mit einem Glimmleuchten
über einer der beiden Elektroden möglich. Legt man an die Anschlüsse der Glimmlampen
Wechselstrom, so entsteht ein Glimmlicht in schneller Folge abwechselnd über be-ide
Elektroden, das vom Auge aufgrund der üblichen Frequenz von Netzspannung als ein
Leuchten über beiden Elektroden angesehen wird. Legt man dagegen Gleichspannung
an die Zuleitungen der Glimmlampe, so entsteht, je nach Polarität, ein Glimmleuchten
nur über einer der beiden Elektroden.
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Die Erfindung schlägt vor, daß zur Gleichstromansteuerung einweggleichgerichteter
Wechselstrom anlegbar ist. Dies hat den Vorteil, daß sich einweggleichgerichteter
Wechselstrom
leicht aus dem Netzstrom ableiten läßt.
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Besonders günstig läßt sich der Gleichstrom dadurch gewinnen, daß
in den Stromkreis der Glimmlampe mindestens eine Diode einschaltbar ist. Bei Vorhandensein
zweier Elektroden besitzen diese entgegengesetzte Polarität.
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Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Elektroden derart angeordnet
sein können, daß sie in Blickrichtung gesehen deutlich unterscheidbar sind. Es soll
dem Betrachter die Möglichkeit gegeben sein, möglichst deutlich die beiden durch
Anlegen von Gleichstrom unterschiedlicher Polarität erzeugten Zustände voneinander
zu unterscheiden. Ein geringes Oberlappen der Elektroden aus Blickrichtung gesehen,
kann durchaus zulässig sein.
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In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Elektroden identisch
ausgebildet sind. In diesem Fall unterscheiden sich die durch Gleichstrom erzeugten
Zustände nicht durch die Größe ihre Glimmlichts, sondern durch dessen Lage.
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Es kann vorgesehen sein, daß die Elektroden zu ihrer Trennungslinie
symmetrisch sind. Dabei kann sowohl eine Spiegelsymmetrie als auch eine Punktsymmetrie
möglich sein.
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Es ist jedoch ebenfalls möglich und für bestimmte Anwendungsbereiche
bevorzugt, daß die Elektroden ungleich ausgebildet sind. Es ist z.B. möglich, die
eine Elektrode doppelt so lang auszubilden wie die andere. In diesem Falle würde
das Glimmlicht über der einen Elektrode zwei Drittel so lang sein wie bei der Ansteuerung
mit Wechselstrom, während das Ansteuern der zweiten Elektrode ein
Drittel
des vollen Glimmlichts ergeben würde. In diesem Fall sind unterschiedliche, durch
Gleichspannungsansteuerung erzeugte Anzeigezustände nicht nur durch ihre Lage, sondern
auch durch die Größe des Glimmlichts unterscheidbar.
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Nach einem besonders günstigen Merkmal der Erfindung kann der Abstand
zwischen den Elektroden, aus Blickrichtung gesehen, derart gewählt sein, daß bei
Ansteuerung mit Wechselstrom ein einziges Lichtfeld auftritt. In diesem Falle würde
man aus einiger Entfernung eine durchgehende leuchtende Fläche sehen. Andererseits
ist es jedoch auch möglich und gewissen Fällen vorzuziehen, daß der Abstand zwischen
den Elektroden, aus Blickrichtung gesehen, derart gewählt ist, daß bei Ansteuerung
mit Wechselstrom zwei getrennte Lichtfelder auftreten.
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Bei elektrischen Geräten, bei denen sowohl ein Vollastals auch ein
Teillastbetrieb möglich ist, kann vorgesehen sein, daß zur Anzeige des Vollastbetriebs
Wechselspannung an die Glimmlampe anlegbar ist, während zur Anzeige des Teillastbetriebs
Gleichspannung an die Glimmlampe anlegbar ist. Bei Elektrokochgeräten kann dadurch
beispielsweise die Wechselspannung zur Anzeige der Ankochphase und die Gleichspannung
zur Anzeige der Fortkochphase benutzt werden.
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Bei Elektrokochgeräten ist es mit Vorteil vorgesehen, daß zur Anzeige
einer Restwärme Gleichspannung anlegbar ist, deren Polarität gegenüber der Gleichspannung
für die Fortkochphase entgegengesetzt ist.
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Weitere Merkmale, Einze-lheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der
Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Möglichkeit der Schaltungsanordnung der Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform zusammen mit einer Ankochautomatik;
Fig. 3 eine weitere Schaltungsanordnung einer geänderten Glimmlampe.
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In Fig. 1 ist eine Glimmlampe 11 dargestellt, die aus einem langgestreckten
an den Stirnflächen abgeschlossenen etwa zylindrischen Rohr 12 besteht, in dem zwei
Elektroden 13, 14 angeordnet sind. Beide Elektroden 13, 14 sind Uber Leitungen 15,
16 mit Anschlußklemmen 17, 18 verbunden, wobei in der Leitung 16 ein Strombegrenzungswiderstand
19 angeordnet- ist. Zwei weitere Anschlußpunkte 20, 21 sind über je eine Diode 22,
23 mit den Anschlüssen 17, 18 elektrisch verbunden.
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Es gibt nun vier Möglichkeiten, die Glimmlampe 11 zu betreiben. Der
einfachste Fall ist der, daß an keinem der Anschlüsse eine Spannung anliegt. Die
Glimmlampe bleibt dunkel. Legt man an die Anschlüsse 17 und 18 Wechselspannung an,
so entsteht über beiden Elektroden 13, 14 abwechselnd ein Glimmlicht, das so schnell
abwechselt, daß das Auge ein gleichzeitiges Glimmlicht über beiden Elektroden erkennt.
Je nach dem Abstand a zwischen den beiden Elektroden 13, 14 kann es sich dabei um
ein durchgehendes Glimmleuchten oder um zwei getrennte Leuchtflächen handeln.
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Legt man nun Wechselspannung an die Anschlüsse 20 und 18, so entsteht
ein Glimmlicht nur über der Elektrode 13. Die Diode 22 wirkt als Einweggleichrichter,
so daß nur die positiven bzw. negativen Halbwellen der Wechselspannung an die Elektroden
13, 14 der Glimmlampe 11 gelangen.
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Legt man nun umgekehrt Wechselspannung an die Klemmen 21 und 17, so
entsteht das Glimmleuchten nur über der Elektrode 14, wobei nun die Diode 23 als
Einweggleichrichter wirkt.
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Es ist also zu sehen, daß mit der Glimmlampe 11 vier verschiedene
Zustände angezeigt werden können, obwohl nur zwei Leitungen vorhanden sind.
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Fig. 2 zeigt die Schaltung einer Glimmlampe 11 bei einem Leistungssteuergerät
für eine Elektrokochplatte mit einer Ankochautomatik. Diese bewährte Ankochautomatik
ist bekannt (DE-OS 27 31 782). Sie enthält einen integrierten Schaltkreis 24, der
über zwei Widerstände 25, 26 und einen Kondensator 27 an die Netzspannung gelegt
werden kann. Die Ankochautomatik wird mit Hilfe eines Schalters 28 gestartet.
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Der Schalter 28 ist als Umschalter ausgebildet, so daß er zwei unterschiedliche
Zustände der Ankochautomatik bewirken kann.
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Die anschlüsse 29 und 30 links in Fig. 2 werden mit dem Netz verbunden.
Zum Einschalten der elektrischen Beheizung 31 der Kochplatte wird der Schalter 32
geschlossen. Der Schalter 32 ist mechanisch gekoppelt mit dem Schalter 33.
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Bei Schließen des Schalters 32 bzw. 33 wird sowohl der integrierte
Schaltkreis
24 für die Ankochautomatik eingeschaltet als auch die Steuerbeheizung 34 des Bimetallschalters
35 unter Spannung gesetzt. In Reihe mit der Steuerbeheizung 34 ist eine Diode 36
und ein Thyristor 37 geschaltet.
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Die Steuerelektrode des Thyristors 37 ist über eine Leitung 38 mit
einem Ausgang der integrierten Schaltung 24 verbunden. Die Ankochautomatik wirkt
nun so, daß während einer bestimmten Anfangszeit auf der Leitung 38 kein Signal
abgegeben wird, so der Thyristor 37 sperrt. Erst nach Ablauf der Ankochphase öffnet
der Thyristor 37, so daß die Steuerbeheizung 34 Wärme an den Bimetallschalter 35
abgibt.
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Zwischen die Anschlußklemmen 29 und die gemeinsame Rückleitung 40,
die bei geschlossenem Schalter 33 mit- der Anschlußklemme 30 verbunden ist, ist
über die Leitung 39 eine Reihenschaltung aus dem Widerstand 19 und der Glimmlampe
11 geschaltet. Die Glimmlampe 11 ist über zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 41,
42 uberbrückt.
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Die integrierte Schaltung 24 ist über eine Leitung 43 mit der Basis
eines Transistors 44 verbunden. Der Kollektor 45 des Transistors 44 ist mit der
Verbindungsleitung der beiden Dioden 41, 42 verbunden. Der Emitter 46 des Transistors
ist mit der gemeinsamen Rückleitung 40 aller Elemente verbunden.
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Während der Ankochphase gibt die integrierte Schaltung 24 der Ankochautomatik
kein Signal auf der Leitung 43 ab. Damit ist der Transistor 44 gesperrt. Die zwischen
der
Klemme 29 und der Rückleitung 40 liegende Wechselspannung bewirkt einen Wechselstrom,
der über die Leitung 39, den Widerstand 19 und die Glimmlampe 11 fließt, da er über
die wechselseitig gepolten Dioden 41 und 42 nicht abfließen kann. Die Wechselspannung
liegt also voll an der Glimmlampe 11, was zu einem Aufleuchten über beiden Elektroden
führt.
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Nach Ablauf der Ankochphase gibt die integrierte Schaltung 24 ein
Signal auf der Leitung 43 ab, der Transtor 44 schaltet durch, so daß die Diode 42
kurzgeschlossen ist. In diesem Fall liegt an der Glimmlampe 11 also ein pulsierender
Gleichstrom, der durch Einweggleichrichtung des Netzwechselstromes entstanden ist.
An der Glimmlampe 11 tritt also ein Glimmleuchten über eine der beiden Elektroden
auf.
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In Reihe mit der Beheizung 31 der Kochplatte ist noch ein Temperaturschutzschalter
47 eingeschaltet, der in der Zeichnung in geöffnetem Zustand dargestellt ist.
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Mit Hilfe der Glimmlampe 1-1 in Fig. 2 wird also durch ein Leuchten
über beiden Elektroden der Vollastbetrieb während der Ankochphase angezeigt, während
im sog. Fortkochbereich ein Leuchten nur über eine der beiden Elektroden auftritt.
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Fig. 3 zeigt eine leicht abgeänderte Schaltung eines ebenfalls geänderten
Glimmlampe 48. Die Glimmlampe 48 weist zwei unterschiedlich große Elektroden 49,
50 auf. Die beiden Dioden 22, 23 sind im Beispiel nach Fig. 3 an der Zuleitung zu
einer Elektrode angeschlossen. Dies hat den
Vorteil, daß für die
Leitung 17 beispielsweise Masse als Rückleiter gewählt werden kann. Mit Hilfe der
unterschiedlich großen Elektrode 49, 50 lassen sich bei Betrieb mit Gleichstrom
unterschiedlich große Glimmfelder erzeugen.