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Zusatzschalteinrichtung für eine in einer. Kochmuide
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oder dgl. integrierte Kochplatte bzw. Kochstelle mit mindestens zwei
Heizwiderstände als Verbraucher Die Erfindung betrifft eine Zusatzschalteinrichtung
für eine in einer Kochmulde oder dgl. integrierte Kochplatte bzw.
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Kochstelle mit mindestens zwei Heizwiderstände als Verbraucher nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der EP-OS 0 027 976 ist eine Zusatzschalteinrichtung dieser Art
bekannt. Diese Zusatzschalteinrichtung ist an einem Leistungssteuergerät (Temperaturregler)
für die steuerbare Zuführung von Wechselstrom in Leistungsimpulsen zu den Heizwiderständen
einer Kochplatte bzw. Kochstelle angebracht. Das Leistungssteuergerät besitzt eine
mit einem Einstellknebel bestückte verdrehbare Spindel, mit welchem einerseits die
den Heizwiderständen zuzuführende Energie durch manuelle Einstellung steuerbar ist
und andererseits die Umschaltung der Kochplatte bzw. Kochstelle von einem Heizwiderstand
auf zwei Heizwiderstände und umgekehrt durchführbar ist. Obwohl das mit einer solchen
Zusatzschalteinrichtung erweiterte Leistungssteuergerät an sich nur für eine Kochplatte
bzw. Kochstelle mit zwei Heizwiderständen sinnvoll ist, werden in der Praxis nun
aus Gründen der Vertriebsvereinfachung und der Lagerhaltung von Haus aus
Durch
die vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß von Haus aus sämtliche Unterbauherde
mit einem preiswerten Standard-Leistungssteuergerät (Temperaturregler) ausgerüstet
werden können, da die nur bei Kombination des Unterbauherdes mit einer Kochmulde
mit einer Zweikreis-Kochplatte bzw.
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Kochstelle erforderliche Zusatzschalteinrichtung von Haus aus Bestandteil
der betreffenden Kochmulde ist. Damit bleiben neben einer Kostenersparnis auch noch
die bisherigen Vorteile bei der Lagerhaltung, Fertigung und des Vertriebsweges voll
und ganz erhalten. Weiterhin zeichnet sich die vorgeschlagene Zusatzschalteinrichtung
gegenüber der aus der EP-OS 0 027 976 bekannten Einrichtung noch durch eine wesentliche
Bedienungsvereinfachung aus, da mit Drehen des Leistungsregler-Einstellknebels in
einer Drehrichtung sowohl die geünschte Kochplattenleistung einstellbar als auch
der zweite Heizwiderstand (Zweikreisheizung) einschaltbar ist, während im Gegensatz
hierzu bei der bekannten Einrichtung der Benutzer, um den zweiten Heizwiderstand
(Zusatzheizung) zuzuschalten, erst den Leistungsregler-Einstellknebel von der Nullstellung
aus bis zu einer bestimmten Winkelstellung verdrehen muß, bei der der zweite Heizwiderstand
eingeschal; tet wird, und anschließend den Leistungsregler-Einstellknebel wieder
auf die gewünschte Kochplattenleistung zurück drehen muß.
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Zwei zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an elektrischen
Schaltungsbeispielen (Logikschaltungen) zur An.
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steuerung einer Zweikreis-Kochplatte bzw. Kochstelle unter Verwendung
eines Standard-Leistungssteuergerätes (Kochplatten-Temperaturreglers) näher beschrieben.
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tn Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Leistungssteuergerät (Kochplatten-Temperaturregler)
bezeichnet, das zur Leistungssteuerung einer elektrischen Kochplatte 2 vorgesehen
ist,
aber sämtliche Unterbauherde mit einem um diese Zusatzschalteinrichtung
erweiterten Leistungssteuergerät (Temperaturregler) bestückt. Dadurch soll die Möglichkeit
offengelassen werden, daß ein solcher Art ausgerüsteter Unterbauherd bei Einbau
in einer Einbauküche bzw. Unterbau unter einer Arbeitsplatte wahlweise entweder
mit einer Kochmulde mit einer Einkreis- oder mit einer Zweikreis-Kochplatte bzw.
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-Kochstelle (Kochplatte mit einem oder zwei Heizwiderständen als Verbraucher)
kombiniert werden kann. Ein solches mit einer Zusatzschalteinrichtung kombiniertes
Leistungssteuergerät (Kochplatten-Temperaturregler) für zwei Verwendungsmöglichkeiten
erleichtert wohl die Lagerhaltung sowie Fertigung und den Vertrieb, da gegenwärtige
und auch spätere Verwechslungen von vornherein völlig ausgeschlossen sind, jedoch
bedeutet ein solches Kombinationsleistungssteuergerät einen nicht zu unterschätzenden
Kostenfaktor bei der Kalkulation der damit zu bestückenden Unterbauherde, und bei
Ausrüstung größerer Herdstückzahlen mit diesem Kombinations-Leistungssteuergerät,
obwohl vielleicht in der Praxis nur ein geringer Teil davon mit einer Kochmulde
mit einer Zweikreis-Kochplwtte bzw. Kochstelle kombiniert wird, einen erheblichen
finanziellen Aufwand, der an sich sinnlos ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden und
den für eine Zweikreis-Kochstelle erforderlichen Steuerungs-aufwand nur auf die
dafür vorgesehenen Fälle zu beschränken; ohne daß dabei jedoch die bisherigen Vorteile
einer erleichterten Lagerhaltung sowie Fertigung und Vertriebsvereinfachung verloren
gehen.
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Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 zu entnehmen.
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Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Er-findung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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die zwei Verbraucher-Heizwiderstände 3,4 von beispielsweise je 1000
Watt und zwei Temperaturschutzschalter 5,6 aufweist.
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Diese Kochplatte ist in einer nicht dargestellten Herd- oder Kochmulde
integriert. Das Leistungssteuergerät 1 ist über Anschlüsse 7,8 an ein Haushaltsstromnetz
legbar und weist einen herkömmlichen Leistungsregler 9 auf, der in einem elektrischen
Anschluß der Verbraucher-Heizwiderstände 3,4 geschaltet ist und diesen die Energie
in Leistungsimpulsen zuführt, wobei deren relative Einschaltdauer von der Einstellung
des Leistungsreglers 9 und seiner Beheizung abhängig ist. Der mechanisch thermisch
arbeitende Leistungsregler 9 enthält einen Schnappschalterkontakt 10, der in bekannter
Weise von einem beheizten Arbeits-Bimetall 11 betätigt wird. Dem beheizten Arbeits-Bimetall
11 ist eine Diode 12 vorgeschaltet, die durch einen von einer nicht dargestellten
Einstellwelle des Leistungsreglers betätigenden Überbrückungsschalter 13 dem beheizten
Arbeits-Bimetall 11 zu- oder wieder abschaltbar ist. 14 und 15 sind zwei Netzschalterkontakte,
die eine allpolige Trennung des Leistungssteuergerätes 1 -vom Haushaltsstromnetz
sicherstellen. Am nicht dargestellten Gehäuse des Leistungssteuergerätes 1 sind
an einer Seite nebeneinander vier Anschlußsteckfahnen oder dgl. vorgesehen, die
in der Zeichnung mit I bis IV bezeichnet sind. Eine der Anschlußsteckfahnen III
stellt dabei eine direkte elektrische Verbindung zu dem Leistungsregler 9 her.
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An den Anschlußsteckfahnen I und III ist nun eine zweckmäßig als Logikschaltung
ausgebildete Zusatzschalteinrichtung 20 angeschlossen, die in vorteilhafter Weise
Bestandteil einer die elektrische Kochplatte 2 mit den beiden Verbraucher-Heizwiderständen
3,4 enthaltenden Herd- oder Kochmulde ist.
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Die Zusatzschalteinrichtung 20 besteht zweckmäßig aus einem
Gleichspannungs-Relais
21 mit zugehörigen offenem Seibsthaltekontakt 35 und zwei Leistungsunterbrecherschaltern
2', 2" sowie Relais 22 mit einem Unterbrecherschalter 34 und zugehörigen Kondensatoren
23, 24, mehreren Dioden 25 bis 30, drei Widerstnden'31 bis 33.
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Die Zusatzschalteinrichtung 20 arbeitet wie folgt: Wird der nicht
dargestellte Einstellknebel des Leistungssteuergerätes 1 zum Einstellen des Leistungsreglers
9 im Uhrzeigersinn aus der Grund- bzw. Nullstellung heraus in die erste Leistungsstellung,
z.B. 1/2,«gedreht, so wird zunächst der die Diode 12 überbrückende Schalter 13 und
die beiden Netzschalterkontakte 14,15 geschlossen. Der Schnappschalterkontakt 10
des Leistungsreglers 9 kann je nach vorhergehender Beheizung geöffnet oder geschlossen
sein. Das eine Relais 22 wird über dem Leistungssteuergerät-Anschluß 8, Netzschalterkontakt
15, Überbrückungsschalter 13, Anschlußsteckfahne III, Diode 30, nachgeschalteten
Widerstand 32 und in Serie dazu liegenden Relais 22 mit parallel geschalteten Kondensator
24, nachgeschalteterDiode 26, Netzschalterkontakt 4 und Leistungssteuergerät-Anschluß
7 mit Spannung versorgt und zieht mit einer durch den Widerstand 32 und ..achoesnhalçeven
Kondensator 24 eingestellten Verzögerungszelt an. Gleichzeitig mit dem vorgenannten
Relais 22 wird auen cas andere Relais 21 über den Leistungssteuergerät-?anschluß
7, N'etzschalterkontakt 1lot, Diode 27, Unterbrecherschalter 34, Widerstand 31 und
in Serie dazu liegenden Relais 21 mit parallel geschalteten Kondensator 23, nachgeschalteter
Diode 25, Anschlußsteckfahne III am Leistungssteuergerät 1, Überbrückungsschalter
13, Netzschalterkontakt 15 und Leistungssteuergerät-Netzanschluß 8 mit Spannung
versorgt und zieht ebenfalls mit einer gewissen Verzögerungszeit, die durch den
Widerstand 31 und nachgeschalteten Kondensator 23 eingestellt ist, an. Damit wird
der Unter-
brecherschalter 34 geöffnet und der über die Diode 27
führende Stromkreis unterbrochen. Nunmehr wird der bisher offene Selbsthaltekontakt
35 geschlossen und das Relais 21 zusätzlich über den Netzanschluß 8, Netzschalterkontakt
15, Überbrückungsschalter 13, Leistungssteuergerät-AnschluR-steckfahne III, Diode
28, Selbsthaltekontakt 35, Widerstand 31, parallelgeschaltetes Relais 21 und Kondensator
23, Diode 26, Netzschalterkontakt 14, Netzanschluß 7 an Spannung gelegt. Gleichzeitig
werden die Kochplatten-Lastkontakte 2' und 2" geöffnet. Nun sind der zweite Verbraucher-Heizwiderstand
4 der-Kochplatte 2 und der Temperaturschutzschalter 5 einpolig vom Versorgungsnetz
getrennt, während der erste Verbraucher-Heizwiderstand 3 der Kochplatte 2 an Netzspannung
liegt.
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Die Verzögerungszeiten vom Relais 21 und 22 sind so dimensioniert,
daß t1444 t2 ist, das bedeutet im vorliegenden' Fall, daß Relais 21 wesentlich schneller
als Relais 22 anzieht und dieses damit über den zugehörigen Selbsthaltekontakt 35
an Spannung liegt, wenn Relais 22 den Unterbrecherschalter 34 betätigt und den Stromkreis,
wie vorstehend beschrieben, unterbricht. In Abhängigkeit von der einzustellenden
Einschaltdauer (ED) wird der Überbrückungskontakt 13 der Diode 12 des Leistungsreglers
9 geöffnet, wenn dessen Einstellknebel über die Knebelstellungl 1/4 hinausgedreht
wird. Ab diesem Zeitpunkt wird die Selbsthaltung vom Relais 21 über der Diode 12
des Leistungsreglers 9 aufrechterhalten, so daß die Funktion der beschriebenen Schaltung
nicht beeinträchtigt wird. Ergänzend wird noch darauf hingewiesen, daß es während
der Verzögerungszeit vom Relais 22 zu einem Stromfluß über 7,14,27,34,33,29,13,15,8
kommt, der jedoch auf die logische Funktion der beschriebenen Schaltung ohne Einfluß
bleibt.
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Der erste Verbraucher-Heizwiderstand 3 der Kochplatte 2 wird nun über
7, Schnappschalterkontakt 10 des Leistungsreglers 9 (Stellung des Schnappschalterkontaktes
10 ist abhängig von der jeweiligen Stellung des beheizten Arbeits-Bimetalles 11),
II, (3), 6, II, 15, 8 so lange mit Energie versorgt, bis durch Zurückdrehen des
Leistungsreglers-Einstellknebels in die "Null-Stellung" im Leistungssteuergerät
1 die Kontakte 10, 14, 15 geöffnet und der Kontakt 13-geschlossen.
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werden, wodurch der Verbraucher-Heizwiderstand 3 und die beiden Relais
21, 22 vom Versorgungsnetz getrennt sind. Der Ursprungszustand der Schaltung ist
damit wieder hergestellt.
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Wird nun der Einstellknebel für den Leistungsregler 9 entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn (linksherum) in die maximale Leistungsstellung gedreht, wird der
Überbrückungsschalter 13 für die Diode 12 des Leistungsreglers 9 geöffnet und gleichzeitig
der Schnappschalterkontakt 10 und die beiden Netzschalterkontakte 14, 15 geschlossen.
Die beiden parallel geschalteten Verbraucher-Heizwiderstände 3, Lt der Kochplatte
2.werden über 7, 10, (311 4), den parallel geschalteten Temperaturschutzschalter
5 t 6 sowie über.15, 8 an Spannung gelegt. Das Relais 22 wird über den Stromkreis
8, 15, 12, III, 30, 32, 26, 14, 7 und der über dem Widerstand 32 und nachgeschalteten
Relais 22 mit parallel dazu geschalteten Kondensator 24 eingestellten Verzögerungszeit
an Netzspannung gelegt Der vom Relais 22 geöffnete Unterschrecherschalter 34 trennt
nun das Relais 21 einpolig vom elektrischen Versorgungsnetz ab. Während der Drehung
des Einst-ellknebels für den Leistungsregler 9 aus der §tNull-Stellung" heraus,
kommt es über 7, 14, 27, 34, 33, 29, III, 11, 3 || 4, 5 || 6, 15, 8 solange zu einem
Stromfluß, bis der Schnappschalter'.:ontakt 10 des Leistungsreglers 9 in Leistungsstellung
"3" des Leistungsregler-Einstellknebels zwangsweise gesehioFser, ist.
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Dieser Stromfluß sorgt für ein positives Potential am im Moment nicht
beheizten Arbeits-Bimetall 11 gegenüber dem Netzanschluß 8 und verhindert dadurch
bei richtiger Dimensionierung des Widerstandes 33 ein nicht erwünschtes Anziehen
vom Relais 21 über den Stromkreis 7, 14, 27, 34, 31, 21 1 23, 25, III, 11, 3 ||
4, 5 ||6, 116, 15, 8. Der Stromfluß über Widerstand 33 wird durch Öffnen des Unterbrecherschalters
34 zwangsweise unterbrochen.
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Der Leistungsregler 9 kann nun mit beliebiger Einschaltdauer (ED)
betrieben werden, da der Stromkreis des Relais 22 unabhängig von der Stellung des
beheizten Arbeits-Bimetalles 11 mit Spannung versorgt wird. Damit wird das Relais
21 dauernd einpolig vom Versorgungsnetz getrennt und ein Abschalten des Verbraucher-Heizwiderstandes
Lt über den Kochplatten-Lastkontakt 2' zuverlässig verhindert.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, beruht das Prinzip
der Zusatzschalteinrichtung 20 auf zwei Gleichspannungs-Relais 21 und 22, die mit
verschiedenen Verzögerungszeiten arbeiten und teilweise gegenseitig verriegelt sind.
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Das weitere Ausführungsbeispiel einer Zusatzschalteinrichtung 20'
nach Fig. 2 arbeitet mit einem Remanenz-Relais 49, welches die Eigenschaft besitzt,
durch einen Gleichstromimpuls in einen stabilen Schaltzustand (Angezogen) zu wechseln.
-Dieser Schaitzustand kann nur durch einen Impuls mit gegenpoliger Richtung und
geringerem Energieinhalt aufgehoben werden (Abgefallen). Weiterhin ist hier ein
Umschalter 47 vorgesehen.
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Die Arbeitsweise der Zusatzschalteinrichtung 20' wird nun nachfolgend
näher erläutert. Dabei sind die gegenüber der
Zusatzschalteinrichtung
nach Fig. 1 gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wird bei dieser Zusatzschalteinrichtung der Einstellknebel für den
Leistungsregler 9 aus der "Nullstellung" linksherum (dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt)
in die höchste Leistungsstellung "3" gedreht, werden die Netzschalterkontakte 14,
15 sowie der Schnappschalterkontakt 10 des Leistungsreglers 9 geschlossen und der
die Diode 12 überbrückende Schalter 13 geöffnet. Der aus dem Netzanschluß 7, Netzschalterkontakt
15, Anschlußsteckfahne II am Leistungssteuergerät 1., Diode 36 mit in Reihe dazu
liegenden Widerstand 41, Relais 45. mit parallel geschalteten Kondensator 46, Netzschaiterkontakt
14, Netzanschluß 8 bestehende Stromkreise erhält Spannung und das Relais 45 zieht
nach der durch den Widerstand 41 mit Kondensator 46 eingestellten Verzögerungszeit
an. Damit wird durch Relais 45 der Unterbrecherschalter 35' geöffnet und der Umschalter
47 von Stellung "A" nach Stellung "B" geschaltet. Nun wird der zweite Kondensator
48 über den Stromkreis 7, 15, Diode 37, Widerstand 42, (48), Widerstand 43, I, 14,
8 geladen. Die beiden Verbraucher-Heizwiderstände 3 und 4 der Kochplatte 2 werden
über 7, 15, II, 2', 3 || 4 , 5 || 6, 6, 2", IV, 10, 8 gespeist und können in Abhängigkeit
des Einstellknebels des Leistungsreglers 9 mit beliebigen ED betrieben werden. Wird
der genannte Einstellknebel in seine ":!ullstellung"zurucgedreht, werden die Netzschalterkontakte
1@ 15 und der Schnappschalterkontakt 10 geöffnet und der @bertrückungsschalter 13
wieder geschlossen. Daß Relais 45 : während der Umschalter 47 von Stellung "B" nach
@@@ @@@ückschaltet. Der zweite Kondensator 48 gibt seine ber über die Diode 39 an
das Relais 49 ab. Das Relais 49 wird eigen der zu geringen Energie vom Kondensator
48 nicht tiviert. Je rach vorangegangener Beheizung der Kochplatte kann beim Einstellen
des Leistungsreglers 9 aus Stellung "3"
der Schnappschalterkontakt
10 durch das beheizte Arbeits-Bimetall 11 zwangsweise geöffnet sein, so daß es über
7, 15, II, 3 || 4, 5 || 6, IV, 11, 35', 40, 44, I, 14, 8 zu einem Stromfluß kommt,
welcher durch den Heizungs-Widerstand des Arbeits-Bimetalles 11 und dem Widerstand
44 begrenzt wird.
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Vorteilhafterweise wird nun der Widerstand 44 so dimensioniert, daß
die am Heizungs-Widerstand des Arbeits-Bimetalles 11 abfallende Spannung so groß
wird, daß ein unbeabsichtigtes Anziehen des Relais 49 über 8, 14, I, 43, (49), 38,
35', III, 11, IV, 5 1 6, 3 || lot, II, 15, 7 vermieden wird.
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Bei Drehung des Leistungsregler-Einstellknebels in Knebelstellung
"1", wird der Überbrückungsschalter 13 und die beiden Netzschalterkontakte 14, 15
geschlossen. Der Schnappschalterkontakt 10 kann aber je nach vorangegangener Beheizung
in seiner Öffnungs- oder Schließstellung sein. Der Stromkreis wird, wie bereits
bei Knebelstellung "3" beschrieben, unter Spannung gesetzt. Gleichzeitig erhält
das Remanenzrelais 49 über 8, 14, I, 43, (49), 38, 35', III, 13, 15, 7, Spannung
und wechselt während der Verzögerungszeit von Relais 45 seinen Schaltzustand. Damit
sind die Kochplatten-Lastkontakte 2', 2" geöffnet und der Verbraucher-Heizwiderstand
Lt der Kochplatte 2 und dessen Temperaturschutzschalter 5 sind einpolig vom Versorgungsnetz
abgetrennt. Der Kondensator 48 wird, wir vorstehend beschrieben, geladen. Der Verbraucher-Heizwiderstand
3 in Reihe mit dem Temperaturschutzschalter 6 werden, wie bei Knebelstellung "3"
beschrieben, an Spannung gelegt und können dann mit beliebigem ED betrieben werden.
Das Abschalten des Verbraucher-Heizwiderstandes 3 erfolgt durch Zurückdrehen des
Leistungsregler-Einstellknebels in seine tNullstellung". Das Remanenz-Relais 49,
das sich in seiner angezogeren bzw. in seiner Arbeitsstellung befindet, wird durch
die vom Konden-
sator 48 abgegebene Energie in die abgefallene
bzw. Ruhestellung überführt. Damit ist der ursprüngliche Schaltzustand in der Zusatzschaltelerichtung
20' wieder hergestellt.
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Dle Fig. 3 und 4 zeigen in Tabellenform die Stellung der einzelnen
Kontakte der Zusatzschalteinrichtung 20 (Fig. 3) und 20' (Fig. 4) in Nullstellung
(0) des Einstellknebels, im oberen Leistungsbereich "3", bei dem die beiden Verbraucher-Heizwiderstände
der Kochplatte eingeschaltet sind und im unteren Leistungsbereich i'1", bei dem
nur ein Verbratleher-Heizwiderstand der Kochplatte a Spannung gelegt ist.
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L e e r s e i t e -