DE3437726C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Bei einer bekannten Kocheinrichtung (US-PS 36 10 886) ist zum Betrieb der Heizun­ gen zweier separater Kochstellen eine Diodenschaltung vorgesehen, bei der zwei den einzelnen Stromzweigen zugeordnete Dioden antiparallel im Heizstromkreis liegen und wobei mittels eines von einem Solenoid gesteuerten Zwischenkontaktes bei Betrieb nur einer Kochstelle die volle Heizleistung einschaltbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Heizeinrichtung nach dem Stand der Technik den Schaltungsaufwand für die Leistungsvariierung zu verringern und ins­ besondere die Heizeinrichtung mit Rücksicht darauf zu verbessern, daß sie als Hoch­ temperatur-Strahlungsheizkörper ausgebildete Heizkörper, z. B. durch Schutzgas umge­ bene Heizelemente, aufweist, deren Lebensdauer stark reduziert wird, wenn sie un­ ter hohen Heizleistungen im Reglerbetrieb geschaltet werden.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gemäß Patentanspruch 1 wird eine drasti­ sche Vereinfachung des Schaltungsaufwandes für die Heizeinrichtung mit mehreren Heizkörpern erzielt, indem durch die Anti-Parallel-Schaltung mehrere z. B. jeweils zwei Heizkörper aufweisenden Parallelzweigen ein einziger Überbrückungsschalter zu­ geordnet ist. Die erfindungsgemäße Maßnahme erweist sich als besonders vorteil­ haft bei Heizeinrichtungen mit mehreren, z. B. vier Heizkörpern, insbesondere mit Hochtemperatur-Strahlungskörpern, z. B. Halogenstrahlern mit Heizwendel aus Wolfram, da hier mit einfachen Mitteln und mit nur wenigen Schaltkontakten eine Variierung der Heizleistung durchgeführt werden kann. Sie zeichnet sich aus durch einen sehr einfachen Aufbau insbesondere hinsichtlich der Schalt- oder Betätigungs­ organe am Einstellorgan. Es besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, eine Taktung im Reglerbetrieb der Heizeinrichtung nur dann durchzuführen, wenn das Einstellorgan auf eine reduzierte Heizleistung eingestellt ist, in welcher auch bei Verwendung von Hochtemperatur-Strahlungsheizkörpern (Halogenstrahlern) deren Le­ bensdauer praktisch nicht beeinträchtigt wird.

Durch die Maßnahmen gemäß Patentansprüchen 6 und 7 wird in vorteilhafter Weise verhindert, daß mit dem Einschalten der großen Heizleistung, z. B. in der höchsten Verstellstufe des Einstellorganes, schädliche Stromspitzen auf das Stromnetz und da­ mit auf den Leitungsschutzschalter (Sicherungsautomat) einwirken, indem unmittelbar vor dem Schließen der Überbrückungsschalter und dem Einschalten der maximalen Heizleistung durch Schließen des Haupt-Schaltkontaktes die Heizkörper über eine be­ stimmte Zeit im Halbwellen-Betrieb arbeiten, womit eine Art "Anheizphase" für die Hochtemperatur-Strahlungsheizkörper erhalten wird, was insbesondere dann wichtig ist, wenn die Heizkörper-Wendel im kalten Zustand eine sehr hohe Strom­ aufnahme hat, wie dies z. B. bei Wolframwendeln der Fall ist.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert.

In der Zeichnung ist mit L und N das Wechselstromnetz bezeichnet, an das die er­ findungsgemäße Heizeinrichtung angeschlossen ist. Die Heizeinrichtung besitzt eine Heizkörpereinheit 4 mit vier Heizkörpern 5, die als Hochtemperatur-Strahlungsheiz­ körper in Form von durch Schutzgas, z. B. Halogen, umgebenen Heizelementen, z. B. Wolfram-Wendeln ausgebildet sind. Solche Heizkörper werden auch als Halogen- Strahler bezeichnet, die bei Betrieb eine Betriebstemperatur von ca. 2000°C ent­ wickeln. Diese Heizkörper 5 können dieselben oder unterschiedliche Leistungsauf­ nahmen besitzen. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, daß einige dieser Heizkörper 5 als Nomaltemperatur-Strahlungsheizkörper in Form von nicht-ummantelten Wider­ standswendeln ausgebildet sind mit einer Betriebstemperatur von ca. 1000°C. Die Heizeinrichtung besitzt ferner eine Steuer- und Regeleinrichtung 6, bestehend aus einem sogenannten, an sich bekannten Energieregler 7 und einer als mit dem Ener­ gieregler 7 konstruktiv vereinigten Aufsatzschalter ausgebildeten Schaltereinheit 8. Die Steuer- und Regeleinrichtung 6 besitzt ein Einstellorgan 9, ausgebildet als drehbare Schaltwelle 19 mit Einstellknebel 11, wodurch am Energieregler 7 durch Verdrehen des Einstellknebels 11 unterschiedliche Heiz- oder Kochleistungsstufen, z. B. Stufen 1 bis 9 eingestellt werden können. Beim Ausführungsbeispiel ist in der Stellung 0 des Einstellknebels 11 die Heizeinrichtung abgeschaltet und in der ma­ ximalen Stufe 9 ist die höchste Leistungsstufe eingeschaltet, die als sogenannte Ankochstufe bezeichnet wird. Über Leitungszüge 12 und 13 sind die Heizkörper 5 an das Stromnetz L-N angeschlossen. Der Leitungszug 12 enthält den im Reglerbetrieb taktenden Reglerkontakt 14, während im Leitungszug 13 ein Haupt-Schaltkontakt 15 angeordnet ist. Die Heizkörper 5 sind angeordnet in vier zueinander parallel am Stromnetz liegenden Parallelzweigen 16 a bis 16 d, die über die Schaltereinheit 8 ge­ führt sind. Dort sind diese Parallelzweige 16 a bis 16 d unter Zwischenschaltung von als Dioden 17 ausgebildeten Einwege-Stromventilen angeschlossen an den Leitungszug 13. Jeder Parallelzweig besitzt außerdem einen Brückenzweig 18 a bis 18 d mit da­ zwischen angeordneten Überbrückungsschaltern 19 und 29. Wie die Zeichnung zeigt sind die Dioden 17 in Anti-Parallel-Schaltung angeordnet. Das Einstellorgan 9 bzw. dessen Schaltwelle 10 besitzt nicht weiter verdeutlichte Betätigungs- oder Schalt­ elemente zur Betätigung des Haupt-Schaltkontaktes 15 und der Überbrückungsschal­ ter 19 und 20 in nacherwähnten Drehstellungen des Einstellorganes 9 . In dem Lei­ tungszug 12 ist schließlich der Kontakt 21 eines Überhitzungs- Schutzschalters oder Protektors 22 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel ist der als temperaturabhängiger Schalter ausgebildete Protektor 22 mit zwei Schaltbahnen versehen, wobei die eine Schaltbahn zur Betätigung des vorerwähnten Kontaktes 21 dient mit Justierung auf eine maximale Temperatur von beispielsweise 580°C, die für eine oberhalb der Heizkörper 5 angeordnete Kochplatte, z. B. Glaskeramikplatte, gerade noch unschäd­ lich ist, und die andere Schaltbahn zur Betätigung des Kontaktes 25 innerhalb eines Stromkreises 23 für eine Restwärmeanzeige 24 in Form einer Glimmlampe vorgese­ hen ist.

Wie die Figur zeigt, ist jeweils zwei Heizkörpern 5 bzw. deren Parallelzweigen 16 a/16 b und 16 c/16 d ein Überbrückungsschalter 19 und 20 zugeordnet. Zur Ein­ stellung einer maximalen Heizleistung (Ankochleistung) wird das Einstellorgan 9 aus der Nullstellung heraus in die äußerste Drehstellung verdreht, z. B. in die Stufe 9, die der höchsten Leistung oder Ankochleistung zugeordnet ist. Hierbei eilt der Haupt- Schaltkontakt 15 den Überbrückungsschaltern 19 und 20 vor, d. h. er wird geschlos­ sen, bevor die Überbrückungsschalter 19 und 20 in dieser höchsten Leistungsstufe schließen. Es wird also über einen kurzen Zeitraum über die Dioden 17 mit Halb­ wellenbetrieb gefahren, was zur "Anheizung" der Heizkörper 5 insbesondere bei Verwendung von Wolframmaterial vorteilhaft ist in bezug auf die Rückwirkung auf das Wechselstromnetz. Unmittelbar danach schließen auch die Überbrückungsschalter 19 und 29 und durch die Anti-Parallel-Schaltung wird der Halbwellen-Betrieb auf­ gehoben und sämtliche Heizkörper 5 liegen an der vollen Netzspannung von bei­ spielsweise 220 V. Soll nun die Ankochphase beendet werden, so wird das Einstellor­ gan 9 in eine niedrigere Leistungsstufe verstellt, womit die Überbrückungsschalter 19 und 20 öffnen und die Heizkörper 5 mit verminderter, z. B. halbierter Leistung arbeiten. Die Heizeinrichtung ist so ausgebildet, daß ein Arbeiten des Energiereglers 7 und ein Takten des Reglerkontaktes 14 nur erfolgt bei reduzierter Heizleistung, d. h. bei geöffneten Überbrückungsschaltern 19 und 20. Hierbei ist der Haupt- Schaltkontakt 15 geschlossen. Dies kann z. B. dadurch möglich sein, daß in der ober­ sten Leistungsstufe (Ankochstufe) die Steuerheizung (z. B. Bimetallbeheizung) des Energiereglers 7 reduziert wird.

Claims (7)

1. Heizeinrichtung für wechselstrombetriebene Kochplatten oder Kochmulden mit folgenden Merkmalen:

• a) Die einzelnen Heizeinrichtungen bestehen aus wenigstens zwei parallel­ geschalteten Heizkörpern (5).
• b) Die Heizkörper sind vorzugsweise Hochtemperatur-Strahlungsheizkörper (5).
• c) Sie werden über eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung (6) mit unter­ schiedlichen einstellbaren bzw. regelbaren Heizleistungen betrieben.
• d) Die Heizleistungen sind leistungs- und/oder temperaturabhängig steuer­ bar.
• e) Jedem der Heizkörper (5) ist ein Einweg-Stromventil (17) vorgeschaltet.
• f) Jeweils für zwei Heizkörper (5) sind die Stromventile (17) antiparallel angeordnet.
• g) Es ist ein Schalter (19, 20) vorhanden, der zwischen den Anschlüssen der beiden Stromventile (17) und der beiden Heizkörper (5) angeschlossen ist.
• h) Der Schalter (19, 20) ist nur dann geschlossen bzw. geöffnet, wenn die die Heizleistung vorgebende Regel- bzw. Steuereinrichtung einen be­ stimmten Einstell-Sollwert über- bzw. unterschreitet.
• i) Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung ist nur wirksam bei Sollwerteinstel­ lungen, bei denen der Schalter (19, 20) geöffnet ist.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einwege- Stromventile Dioden (17) vorgesehen sind.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder einige der Heizkörper (5) als Hochtemperatur-Strahlungsheizkörper mit durch Schutzgas, vorzugsweise Halogen, umgebene Heizelemente sind.

4. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Hochtemperatur- und Normaltemperatur-Strahlungsheizkörper vorgesehen sind.

5. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizkörper unterschiedliche Leistungsaufnahme besitzen.

6. Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einstellorgan (9) zusätzlich zu den Überbrückungsschaltern (19, 20) einen Haupt-Schaltkontakt (15) aufweist, der bei Verstellung des Einstellorganes aus der Nullstellung in die maximale Leistungsstufe den Über­ brückungsschaltern (19, 20) voreilt.

7. Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigung der Überbrückungsschalter (19, 20) nur bei Verstellung des Einstellorganes (9) in die höchste Leistungsstufe (Ankochstufe) erfolgt.