DE3431740C2 - Temperatursteuereinrichtung für einen Backofen - Google Patents

Abstract

Die Temperatursteuereinrichtung enthält einen thermostatischen Backofenregler für die Backofenheizung (Ober-Unterhitze) und einen weiteren einstellbaren Regler, vorzugsweise Energieregler für einen Grillheizkörper. Hierfür sind beim Stand der Technik zwei Einstellorgane, z. B. Drehknebel, vorgesehen. Gemäß der Erfindung ist beiden Reglern ein einziges Einstellorgan zugeordnet, das in einem ersten Einstellbereich auf den Backofenregler und in einem zweiten Einstellbereich auf den zweiten Regler verstellend einwirkt, wobei die Heizelemente nur in den zugeordneten Einstellbereichen eingeschaltet sind.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperatursteuereinrichtung für einen Backofen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Ein derartiger Backofen mit der Bezeichnung "SIEMENS-EINBAU-BACKOFEN HB 0867" war vor dem 29. 08. 1984 durch Auslieferung bekannt. Er besaß einen Einstellknebel, der mit einem Backofenregler für die Backofenheizung gekoppelt war und einen separaten Einstellknebel, mit dem ein Großflächengrill innerhalb des Backofens auf unterschiedliche Leistungen einstellbar war. Bei einer bekannten Schalt- und Regeleinrichtung an Backöfen von Elektroherden (DE-AS 10 65 107) wirken ein Steuerschalter und ein Temperaturregler auf einer gemeinsamen Welle zusammen. Mit dem Verdrehen der Einstellwelle sind unterschiedliche Signalorgane und Heizkörper einstellbar im Sinne eines Funktionsschalters. Über den einzigen Regler können unterschiedliche Temperaturen im Backofen eingestellt werden.
• Demgegenüber befaßt sich die Erfindung mit dem Problem, in einem Backofen Heizkörper, z. B. eine Unter- und Oberhitze für den Brat- oder Backbetrieb des Backofens und ferner einen Grillheizkörper vorzusehen, wobei auch im Grillbetrieb unterschiedliche, von Hand einstellbare Betriebstemperaturen wählbar sein sollen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperatursteuereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art so zu gestalten, daß mit konstruktiv einfachen und räumlich unaufwendigen Mitteln eine variable Einstellung sowohl der Backofenheizung als auch des Grillheizkörpers in unterschiedliche Temperaturbereiche möglich ist.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 angegebene Lehre zum technischen Handeln. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.
• Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen entfällt ein besonderes, zusätzliches Einstellorgan für den Grillheizkörper, obwohl sowohl der Backofenheizung (Unter- und Oberhitze) als auch dem Grillheizkörper jeweils ein eigener Regler zugeordnet ist, im Falle des Grillheizkörpers bevorzugt ein auf unterschiedliche Leistungstaktstufen einstellbarer Leistungstakter.
• Es wird also hierfür nicht mehr Einbauraum am Schaltertableau oder dergleichen benötigt, als bei einem Backofen bzw. einer Temperatursteuerung, bei der lediglich die Backofenheizung auf unterschiedliche Betriebstemperaturen einstellbar ist. In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, daß das Einstellorgan mit einer Schalteinrichtung zusammenwirkt, in der Weise, daß im ersten Einstellbereich nur die Backofenheizung, z. B. Ober- und Unterhitze, und im zweiten oder weiteren Einstellbereich nur der Grillheizkörper eingeschaltet ist. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Ausführung denkbar mit zwei thermostatischen Reglern, wobei dann auch der Grillheizkörper in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur gesteuert oder geregelt wird.
• Durch die Erfindung eröffnet sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, gemäß Patentanspruch 3 dem Backofenregler zwei Funktionen zuzuordnen, nämlich zum einen die normale Regelfunktion für den Back- und Bratbetrieb (erster Einstellbereich) und zum anderen die Funktion als Sicherheitstemperaturregler im Grillheizbetrieb (zweiter Einstellbereich). Diese Möglichkeit wird insbesondere aus dem Grunde eröffnet, da bei Grillbetrieb normalerweise im Backofen zumindest partiell eine höhere Temperatur herrscht als im normalen Back- und Bratbetrieb, so daß mit der Verstellung des Einstellorgans in den zweiten Einstellbereich der normale Temperaturbereich für den Back- und Bratbetrieb überschritten wird bis zum Erreichen der vorgegebenen maximalen Abschalttemperatur, so daß für den Fall, daß diese Abschalttemperatur nicht erreicht wird, der vorgenannte Backofenregler keinen Regelvorgang mehr ausführt, d. h. sich dauernd in der Schließstellung befindet.
• Durch die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 10 wird in der höchsten Leistungsstufe des zweiten Einstellbereiches (Grillbereich) die Bimetallheizung des Energiereglers vom Stromnetz abgetrennt, was mechanisch über einen Steuernocken der Einstellwelle erfolgen kann. Dadurch wird der Grillheizkörper konstant mit 100% Einschaltdauer betrieben, ohne daß die Bimetallheizung belastet wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
• Fig. 1 und 2 die Temperatursteuereinrichtung in zwei unterschiedlichen Ansichten,
• Fig. 3 einen Schaltungsplan der Temperatursteuereinrichtung,
• Fig. 4 die Draufsicht auf ein Einstellorgan der Temperatursteuereinrichtung,
• Fig. 5 ein Funktionsdiagramm zur Verdeutlichung der Funktionsweise der unterschiedlichen Schaltkontakte der Temperatursteuereinrichtung.
• Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist allgemein mit 1 ein Gehäuse oder ein Träger bezeichnet, an und in dem mittels einer Stellschraube 2 ein allgemein mit 3 bezeichneter Leistungstakter befestigt ist der durch Verdrehen der Stellschraube 2 höhenmäßig justiert werden kann. Der Leistungstakter 3 besitzt einen an der Stellschraube 2 gelagerten Block 4, an dem wiederum ein Arbeits- oder Schaltbimetall gelagert ist, das z. B. als langgestreckte, einseitig eingespannte Bimetallfeder ausgebildet ist und von einer ebenfalls nicht dargestellten Bimetallheizung umgeben ist. Ein solcher Leistungstakter ist offenbart in der DE-PS 30 12 175. Wesentlicher Bestandteil dieses Leistungstakters ist eine Einstellwelle, die an dem das Gehäuse 1 überragenden Ende abgeflacht ist und auf die ein in Fig. 4 in Frontansicht dargestellter Drehknebel 6 aufsteckbar und drehfest verbindbar ist. Wie ebenfalls aus DE-PS 30 12 175 hervorgeht, besitzt die Einstellwelle 5 im Bereich des Leistungstakters 3 einen diesem zugeordneten Steuernocken, der verstellend mit dem erwähnten Bimetallschalter zusammenwirkt. Innerhalb des U-förmigen, bügelartigen Gehäuses 1 ist die Einstellwelle 5 drehfest verbunden mit einem hülsenartigen Nockenträger 7, der den vorgenannten Steuernocken für den Leistungstakter 3 besitzt und in Form von Kurvenscheiben ausgebildete Schaltnocken 9 bis 14 aufweist, die mit nachstehend beschriebenen Schaltkontakten einer Schalteinrichtung zusammenwirken. Auf das dem freien Ende der Einstellwelle 5 gegenüberliegenden Ende des bügelartigen Gehäuses 1 aufsteckbar und befestigbar ist ein ebenfalls an sich bekannter Backofenregler 15, zu dessen Befestigung am Gehäuse 1 zwei Befestigungsansätze 15 vorgesehen sind, auf die der thermostatische Backofenregler 19 mittels Halteorganen 16 aufsteckbar und arretierbar ist. Auch der Backofenregler 19 besitzt eine Einstellwelle 17, die in eine entsprechende Ausnehmung in der Einstellwelle 5 bzw. des Nockenträgers 7 mit ihrem Ende hineinragt und drehfest mit ihr verbunden ist, so daß die an der Einstellwelle 5 vorgenommene Drehbewegung unmittelbar auf die Einstellwelle 17 des Backofenreglers 19 übertragen wird. Wie schon erwähnt, handelt es sich bei dem Backofenregler 19 um einen Thermostaten mit durch die Einstellwelle 17 einstellbarem Bimetallelement und mit einem Temperaturfühler 20, der in den Garraum des zugehörigen Backofens mit seinem freien Ende hineinragt und dort die tatsächlich vorhandene Temperatur erfaßt. In an sich bekannter Weise ist dem genannten einstellbaren Bimetall z. B. ein Schnappfederkontaktsatz zugeordnet, durch den die Backofenheizung, z. B. bestehend aus Heizkörper für die Unter- und Oberhitze, ein- und ausgeschaltet werden kann, je nachdem, welche Temperatur mit der Einstellwelle 17 eingestellt wird. Mit der Einstellwelle 17 wird der Abstand zwischen dem vorgenannten Bimetall und dem Schnappfederkontaktsatz verändert. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Regler 3, 19, die aus zwei Teilen 5 und 17 bestehende Einstellwelle sowie eine nachstehend erläuterte Schalteinrichtung, Bestandteile einer einstückigen handelsfähigen Baueinheit, wobei zur Einstellung und Verstellung beider Regler nur eine einzige Einstellwelle 5 vorhanden ist. Diese Baueinheit wird z. B. hinter einem Schaltertableau eines Backofens oder Herdes eingebaut und in nachstehend beschriebener Weise über elektrische Leitungen mit den zugeordneten Heizkörpern des Backofens verbunden.
• Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ist die Einstellwelle 5 verdrehbar innerhalb eines ersten Einstellbereiches a mit Drehwinkel von 0° bis ca. 250° und weiter innerhalb eines zweiten Einstellbereiches b in einem Drehwinkelbereich von ca. 260° bis 315°. Im ersten Einstellbereich a wird der Backofenregler 19 betätigt, d. h. ein- und ausgeschaltet und auf die gewünschten Temperaturen von ebenfalls z. B. 20°C bis 250°C eingestellt mit gleichzeitiger Ein- bzw. Abschaltung der Backofenheizung, z. B. bestehend aus Unter- und Oberhitze, wobei als Heizkörper für die Oberhitze ein Grillheizkörper vorgesehen sein kann, während im zweiten Einstellbereich b nur ein Grillheizkörper eingeschaltet ist, der über den Leistungstakter 3 gesteuert bzw. geregelt wird. In diesem Bereich kann über den Leistungstakter 3 das Takt-Pausen-Verhältnis des Grillheizkörpers variabel eingestellt werden bis zu einer Einschaltdauer von 100% in Stellung 316° Drehwinkel. Das heißt im ersten Einstellbereich a ist nur die Backofenheizung eingeschaltet und der Grillheizkörper ausgeschaltet, sofern nicht der Grillheizkörper durch Reihenschaltung oder in sonstiger Weise Teil der Backofenheizung ist und im zweiten Einstellbereich b ist nur der Grillheizkörper für den Grillbetrieb eingeschaltet und die Backofenheizung ausgeschaltet. Im Diagramm gemäß Fig. 5 ist der jeweilige Ein- und Ausschaltvorgang durch jeweils eine Kurve 21 und 22 verdeutlicht. Um zu ermöglichen, daß im ersten Einstellbereich der Leistungstakter 3 bzw. sein Schaltkontakt nicht eingeschaltet wird, d. h. offenbleibt, ist der entsprechende, vorgenannte Steuernocken im Bereich des Leistungstakters 3 so geformt, daß er im Drehwinkelbereich des ersten Einstellbereiches a einen konzentrischen Kurvenverlauf und erst mit Beginn des zweiten Einstellbereiches b einen davon abweichende Kurvenverlauf besitzt, durch den der Schaltkontakt des Leistungstakters 3 und damit der zugeordnete Grillheizkörper eingeschaltet wird. Umgekehrt soll im zweiten Einstellbereich b nur der Leistungstakter 3 hinsichtlich der unterschiedlichen Leistungstaktstufen einstellbar sein, nicht hingegen der Backofenregler 19. Am Ende des ersten Einstellbereiches befindet sich der Backofenregler 19 in der höchsten Temperatur-Justierstellung. Beim Weiterdrehen der Einstellwelle 5 in den zweiten Einstellbereich b wird der Backofenregler 19 auf eine höhere, dem Drehwinkel des Einstellknebels entsprechende Abschalttemperatur von z. B. 300°C eingestellt, in welcher Stellung z. B. der Abstand zwischen Schaltbimetall und Schnappfedersatz so groß ist, daß diese Abschalttemperatur bei normalem Betrieb des Backofens einschließlich Grillheizbetrieb nicht mehr erreicht wird. In diesem zweiten Einstellbereich b dient also dieser Backofenregler 19 als Sicherheitstemperaturregler mit einer Abschalttemperatur, die so gewählt ist, daß bei fehlerhaftem Erreichen dieser Temperatur im Inneren des Backofens sämtliche Heizkörper abgeschaltet werden und diese Abschalte- oder Sicherheitstemperatur keinesfalls überschritten wird.
• In Fig. 3 und 5 ist der Aufbau und die Wirkungsweise der Schalteinrichtung für die beiden Regler 3 und 19 sowie für die entsprechenden Heizkörper verdeutlicht. In Fig. 3 ist mit 23 die Unterhitze des Backofens in Form eines außerhalb der Ofenmuffel angeordneten Heizkörpers bezeichnet und mit 24 ein Grillheizkörper, der im reinen Grillbetrieb separat betreibbar ist und im normalen Back- oder Bratbetrieb also im Einstellbereich a in Reihenschaltung mit der Unterhitze 23 betreibbar ist und somit die Oberhitze darstellt. Durch gestrichelte Linienzüge ist der Backofenregler 19, das Gehäuse 1 mit dem Leistungstakter 3, die Einstellwelle 5 und der Drehknebel 6 verdeutlicht. Der Backofenregler 19 besitzt einen Schaltkontakt 25, dessen Betätigung - wie erläutert - abhängig ist von einer auf unterschiedliche Temperaturen einstellbaren thermostatischen Einrichtung. In Reihe mit dem Schaltkontakt 25 des Backofenreglers 19 liegt eine Eingangsklemme 2 a der nachbeschriebenen Schalteinrichtung. Der Mittelpunktsleiter des Stromnetzes ist an die Klemme 3 a angeschlossen. Die Schalteinrichtung enthält fünf Schaltkontakte, wobei der Schaltkontakt c z. B. einer Signaleinrichtung zugeordnet sein kann, zu dessen Betätigung z. B. der Schaltnocken 9 der Einstellwelle 5 dient. Den übrigen Schaltkontakten d, e, f und g ist je einer der übrigen Schaltnocken z. B. 10 bis 13 der Einstellwelle 5 zugeordnet. Durch Schließen der Schaltkontakte d und f und Öffnen der Schaltkontakte e und g wird über die Anschlußstellen 1 a-1 und 3 a-3 entsprechend dem Diagramm gemäß Fig. 5 der erste Einstellbereich a angewählt und der Backofenregler 10 angeschaltet an die Ober- und Unterhitze 23/24, die miteinander in Reihe liegen. Dieser Reihenschaltung ist der Backofenregler 19 vorgeschaltet. Hierbei ist der Reglerkontakt h des Leistungstakters 3 geöffnet, ebenso wie der Schaltkontakt g für die im Stromzweig 4 a-4 liegende Bimetallheizung 24 des Leistungstakters 3, was durch entsprechende Auslegung oder Formgebung der entsprechenden, zugeordneten Schaltnocken erfolgen kann. Hierbei ist also die Bimetallheizung 25 außer Betrieb, d. h. der Stromzweig 3 a-4 a geöffnet, (siehe Diagramm). Die Backofenheizung 23/24 kann nun im Einstellbereich a auf unterschiedliche Temperaturwerte eingestellt werden. Durch Weiterdrehen der Einstellwelle 5 über eine Rast- oder Hemmstellung der Einstellwelle 5 im Bereich der Kurve 22 bis in den Einstellbereich b wird der Backofenregler 19 auf die eine höhere, dem Drehwinkel entsprechende, Abschalttemperatur eingestellt und es wird der Schaltkontakt d im Schaltungsbereich 1 a-1 geöffnet und die Schaltkontakte e und g geschlossen und somit die Unterhitze 23 abgeschaltet. Der Grillheizkörper 24 liegt nun unmittelbar zwischen Phaseneingang 2 a und Mittelpunktsanschluß 3 a und in Reihe zum Backofenregler 19, der jetzt als Sicherheitstemperaturbegrenzer dient. Über die eingangs erwähnte Steuernocke der Einstellwelle 5 kann nun der Leistungstakter 3 auf unterschiedliche Leistungstaktstufen eingestellt werden, wobei in bekannterWeise die nunmehr eingeschaltete Bimetallheizung 25 mit einem Arbeitsbimetall für den nun öffnenden und schließenden Reglerkontakt h des Leistungstakters 3 zusammenwirkt. Auf diese Weise wird der Grillheizkörper 24 taktweise betrieben. In der höchsten Stellung des Drehknebels 6 wird z. B. mittels des Schaltnockens 13 der Schaltkontakt g geöffnet und die Bimetall- oder Steuerheizung 25 vom Stromnetz getrennt, so daß der Grillheizkörper 24 mit 100% Einschaltdauer betrieben wird, d. h. der Schaltkontakt h immer geschlossen ist. In Fig. 5 sind die erläuterten Stellungen der Schaltkontakte bezeichnet durch deren Anschlußstellen innerhalb ihrer Stromzweige durch schraffierte Säulen ( Einschaltstellung der Schaltkontakte) bzw. durch Nicht-Vorhandensein solcher Säulen (Öffnungsstellung der Schaltkontakte) verdeutlicht.

Claims (12)

1. Temperatursteuereinrichtung für einen Backofen, mit einem auf unterschiedliche Temperaturen manuell einstellbaren thermostatischen Backofenregler für die Backofenheizung und mit einem ebenfalls davon unabhängig manuell auf unterschiedliche Heizstufen einstellbaren zweiten Regler für einen im Backofen angeordneten Grillheizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl dem Backofenregler (19) als auch dem zweiten Regler (3) zu dessen Einstellung und Betätigung ein einziges Einstellorgan (5) zugeordnet ist, das in einem ersten Einstellbereich (a) auf den Backofenregler (19) und in einem zweiten oder weiteren Einstellbereich (b) auf den zweiten Regler (3) verstellend einwirkt.

2. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellorgan (5) mit einer Schalteinrichtung zusammenwirkt, in der Weise, daß im ersten Einstellbereich (a) nur die Backofenheizung (23/24) z. B. Ober- und Unterhitze und im zweiten oder weiteren Einstellbereich nur der Grillheizkörper (24) eingeschaltet ist.

3. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Backofenregler (19) zumindest im zweiten oder weiteren Einstellbereich (b) im Steuerstromkreis von Grillheizkörper (24) und zweitem Regler (3) bzw. dessen Reglerkontakt (h) eingeschaltet ist und im genannten Einstellbereich auf eine feste maximale Abschalttemperatur eingestellt ist und während des Grillheizbetriebs als Sicherheitstemperaturregler dient.

4. Temperatursteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regler (3) ein auf unterschiedliche Leistungstaktstufen einstellbarer Leistungstakter ist.

5. Temperatursteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellorgan eine in unterschiedliche Winkelstellungen verdrehbare Einstellwelle (5) vorgesehen ist, die mit dem Verstellorgan (17) des Backofenreglers (19) drehfest verbunden ist und Betätigungselemente (Steuer- und Schaltnocken) für den Leistungstakter bzw. die Schalteinrichtung aufweist.

6. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Einstellwelle (5) wenigstens ein Steuernocken für die Einstellung der unterschiedlichen Leistungstaktstufen des Leistungstakters (3) und Schaltnocken (9 bis 14) für die mehrere Schaltkontakte (c bis g) aufweisende Schalteinrichtung vorgesehen sind und daß das bedienungsferne Ende der Einstellwelle (5) mit dem Backofenregler (19) gekoppelt ist.

7. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellwelle (5) Bestandteil einer den Leistungstakter (3), die Schaltkontakte (c bis g) sowie deren Verschaltung aufweisenden Baueinheit ist, an der der Backofenregler (19) befestigt ist.

8. Temperatursteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen gemeinsamen, den Backofenregler (19) enthaltenden Stromzweig (25/2 a) besitzt, an den sich ein die Backofenheizung (23/24) oder ein Teil derselben enthaltender Stromzweig und parallel hierzu ein den Grillheizkörper (24 ) und den Reglerkontakt (h) des Leistungstakters (3) enthaltender Stromzweig anschließt und daß diese Stromzweige durch Schaltnocken (9 bis 13) der Einstellwelle (5) zur Umschaltung vom ersten Einstellbereich (a) auf den zweiten Einstellbereich (b) über Schaltkontakte (c bis g) auftrennbar bzw. anschaltbar sind.

9. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem, den Grillheizkörper (24) enthaltenden Stromzweig ein die Steuerheizung (25) des Leistungstakters (3) sowie einen weiteren, von der Einstellwelle (5) betätigbaren Schaltkontakt (g) aufweisender Stromzweig vorgesehen ist.

10. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (g) in der höchsten Leistungsstufe des zweiten Einstellbereiches (b) in die Öffnungsstellung verstellbar ist.

11. Temperatursteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einstellbereich (a) einem Drehwinkelbereich der Einstellwelle (5) von 0° bis ca. 250° und der zweite Einstellbereich (b) einem Drehwinkelbereich von ca. 260° bis 315° entspricht und daß zwischen den genannten Bereichen eine Raststellung (22) der Einstellwelle (5) vorgesehen ist.

12. Temperatursteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten oder weiteren Einstellbereich (b) eine oder mehrere Raststellungen für den Leistungstakter vorgesehen sind.