DE3941186A1 - Schaltung und schalter fuer eine kochstellensteuerung bei haushalt-elektroherden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung und auf einen Schalter für eine Zweikreis-Strahlungsheizung einer automatischen Kochstellensteuerung einer Koch­ platte bei Haushalt-Elektroherden.

Bei dieser Zweikreis-Strahlungsheizung ist mindestens ein Heizwiderstand zeitweise mittels eines Energie-Reglers taktbar; sie besitzt eine Ankochautomatik, die zu Be­ ginn einige Minuten mit hoher Leistung (Energiestoß) stetig, dann nach Ablauf die­ ser Zeit im Taktbetrieb weiterarbeitet. Es sind Mittel vorgesehen, den Energiestoß auszuschalten, so daß die Heizung von Anfang an im Taktbetrieb arbeitet. Dies ge­ schieht bekanntlich durch elektronische Mittel.

Es soll eine Möglichkeit gefunden werden, mit geringem konstruktivem Aufwand auch bei einfachen Automatik-Kochstellen mit Thermorelais die Ankochautomatik frei wählbar zu machen, ohne hierzu elektronische Mittel zu benutzen.

Es sind einfache Automatik-Kochstellensteuerungen bekannt, die so arbeiten, daß ei­ ne Grundleistung einer Zweikreis-Strahlungsheizung durch einen Energieregler getaktet wird. In den Stellungen 1... 3 der Einstellhandhabe erfolgt dieses Tak­ ten, z. B. bei einer automatischen Schnellkochplatte, aus einer Grundleistung von 1400 Watt. Dies ergibt bei einer mittleren Taktleistung des Energiereglers in der Stellung 1 der Schalthandhabe 5% der Grundleistung und in der dritten Stellung 18% der von 1400 Watt bzw. 70 Watt oder 252 Watt. Ab Stellung 4 der Schalthandha­ be wird über ein thermisches Zeitglied, z. B. einem Thermorelais während ca. 5 Mi­ nuten die volle Leistung der Kochplatte, das sind 1750 Watt, zugeführt. Nach Ablauf dieser Zeit öffnet der Kontakt des Thermorelais, wodurch die Überbrückung des Energieregler-Kontaktes aufgehoben wird und der Takter eine der jeweiligen Schal­ terstellung entsprechende mittlere Leistung aus 1400 Watt zum Fortkochen eintak­ tet.

Wünscht der Benutzer jedoch, wie in Stellung 4 der Schalthandhabe vorgesehen, nicht ein schnelles Kochen, d. h. die hohe Leistung der Ankochautomatik, so ist es erford­ erlich, den anfänglichen Energiestoß zu verhindern. Wünschenswert ist es daher, durch einfache bedienungstechnische Maßnahmen, es dem Benutzer zu überlassen, ob der Kochvorgang mit Energiestoß ablaufen soll oder nicht.

Die Erfindung geht von einer Zweikreis-Strahlungsheizung aus, die einen Heizwider­ stand mit hoher Strahlungsleistung und einen Heizwiderstand mit geringerer Strah­ lungsleistung besitzt, wobei der Heizwiderstand mit geringerer Strahlungsleistung ein Leistungstakter vorgeschaltet ist und alle Heizwiderstände und der Leistungstak­ ter in Reihe geschaltet sind.

Die Erfindung besteht nun darin, daß eine Überbrückungsleitung besteht, welche von einem Überbrückungsschalter einschaltbar ist, wodurch der Heizwiderstand mit gerin­ gerer Strahlungsleistung sowie der Leistungstakter überbrückt werden, derart, daß bei offenem Überbrückungschalter beide Heizwiderstände im Takt arbeiten und bei geschlossenem Überbrückungsschalter nur der Heizwiderstand mit hoher Strahlungs­ leistung eingeschaltet ist. Vorteilhaft ist hierbei in der Überbrückungsleitung ein Thermorelais mit Relaisschalter gelegen. Ist nämlich die Ankochautomatik einge­ schaltet, so erfolgt zunächst der Energiestoß, z. B. mit 1750 Watt, wobei nach einer kurzen Zeit von z. B. 5 Minuten der Thermoregler die Relaiskontakte öffnet, so daß die Überbrückung aufgehoben ist und der Heizwiderstand mit geringerer Strahlungs­ stung sowie der Leistungstakter im Stromkreis liegen und die weitere Energiezufuhr durch Takten der beiden Heizwiderstände geschieht. Zur Betätigung des Überbrückungsschalters dient eine Schaltwelle, worauf ein Schleppnocken drehbar gelagert ist und der von der Stellhandhabe zu betätigen ist. Auf der Stellhandhabe sind mehrere Schaltstufen aufgetragen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, daß beim Stellen der Handhabe über die letzte Schaltstufe hinaus der Schaltnocken den Über­ brückungsschalter öffnet und beim Zurückdrehen der Schalthandhabe den Überbrüc­ kungsschalter erst schließt, wenn die Stellhandhabe auf Null zurückgedreht wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich, in denen eine Schaltung und ein Schalter für eine Zweikreis-Strahlungsheizung mit automati­ scher Kochstellensteuerung für eine Kochplatte eines Haushalts-Elektroherdes bei­ spielsweise dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine vorzugsweise zur Anwendung kommende Schaltung,

Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm der Heizung mit anfänglichem Energiestoß,

Fig. 3 ein Arbeitsdiagramm der Heizung ohne Energiestoß,

Fig. 4 eine Schaltwelle,

Fig. 5 den Schleppnocken auf der Schaltwelle,

Fig. 6 den Schleppnocken und

Fig. 6a eine Seitenansicht von Fig. 6.

Die Strahlungsheizung 1 besteht aus den Heizungswiderständen 2 und 3. Der Hei­ zungwiderstand 2 der Strahlungsheizung nimmt beispielsweise 1750 Watt auf, wohin­ gegen der Widerstand 3 geringer ist, derart, daß bei Hintereinanderschaltung der Heizwiderstände 2 und 3 sich eine Leistung von 1400 Watt ergibt. Den Heizungen ist ein Leistungstakter 4 vorgeschaltet, ein Thermosicherheitsschalter 5 liegt zwischen den beiden Heizwiderständen. Wird die Heizung durch Schließen der Hauptschalter 6 geschlossen, so wird die Heizung durch den Leistungstakter 4 periodisch geschlossen und geöffnet. Je nach Einstellung des Leistungstakters in Stellung der nicht darge­ stellten Handhabe auf 5% wird eine Leistung von 70 Watt geschaltet, wohingegen in einer anderen Stellung der nicht dargestellten Handhabe werden 18% der Heizlei­ stung, z. B. 252 Watt geschaltet. Wie ersichtlich, ist der Heizwiderstand 3 und der Leistungstakter 4 von einer Überbrückungsleitung 7 überbrückt. In der Überbrüc­ kungsleitung befindet sich ein Überbrückungsschalter 8; dieser Überbrückungsschalter wird von der nicht dargestellten Handhabe über die Schaltwelle mittels eines Schleppnockens betätigt, er schließt die Kontakte 8′ und 8′′. Fernerhin befindet sich in der Überbrückungsleitung 7 ein Thermorelais 9. Je nach Einstellung des Thermore­ lais öffnen die Kontakte 9′ und 9′′ nach vier bis fünf Minuten. Ist der Überbrüc­ kungsschalter 8 geschlossen, so ist nur der Heizwiderstand 2 mit 1750 Watt ge­ schaltet. Während der Leistungstakter und der Heizwiderstand 3 außer Betrieb sind. Dies hat zur Folge, daß die Heizplatte stetig mit hoher Leistung in Betrieb ist. Durch die Erwärmung der Heizplatte öffnet das Thermorelais 9 die Kontakte 9′ und 9′′; die Heizung ist nunmehr mit den Heizwiderständen 2 und 3 d. h. mit 1400 Watt Leistung in Betrieb und wird durch den Leistungstakter mit geminderter Leistung getaktet.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm des Betriebes der Heizung bei geschlossenem Heizungs­ takter 8. Wie ersichtlich, wird der Heizung anfangs ein Energiestoß 10 zugeführt. Sobald das Thermorelais z. b. nach viereinhalb Minuten anspricht, wird die Überbrüc­ kung 7 gemäß Fig. 1 aufgehoben, wodurch nunmehr die Heizwiderstände getaktet werden, wobei die einzelnen Impulse 11, die durch den Leistungstakter 4 gemäß Fig. 1 erzeugt werden, nun wirksam werden. Gemäß dem Beispiel der Fig. 2 wird in der nun folgenden Zeit nur etwa ein Drittel der Energie - wie durch die gestrichelte Linie 12 angedeutet - während des Kochprozesses zur Verfügung gestellt. Je nach der Impulsfolge und der Impulsbreite wird in Abhängigkeit der Schaltstellung der Handhabe die Kochleistung der Heizung geregelt.

Wird der Überbrückungsschalter 8 nicht geschlossen, d. h. die Überbrückungsleitung ist unwirksam, so geschieht wie in Fig. 3, das Takten der beiden Heizungen von An­ fang an, wie die Impulse 11′ des Diagramms zeigen. Der Energiestoß wie in Fig. 2 bei 10 dargestellt, entfällt.

Der Aufbau der Schaltung gemäß Fig. 1 ist vergleichsweise einfach und unschwierig zu erstellen.

Fig. 4 zeigt eine an sich bekannte Schaltwelle. Auf der Schaltwelle 13 gemäß Fig. 4 befinden sich Kurvenscheiben 14, Rastscheiben 15, Schaltnocken 16, Führungs- und Anschläge 17 sowie ein Mitnehmerzapfen 18 der zur Führung und zum Anschlag des Schleppringes 19 dient. Der Schleppring trägt eine wulstförmige Brücke 20. Sie dient als Raste - hier nicht dargestellt - für den Überbrückungsschalter 8. Die nicht dar­ gestellte Schalthandhabe ist auf den Zapfen 21 der Schaltwelle 13 befestigt.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt gemäß der Schnittlinie V-V der Fig. 4 durch die Schalt­ welle mit aufgesetztem Schleppring 19, er ist in Form eines offenen Doppelringes gestaltet, wobei die Doppelringe durch die Schaltbrücke 20 verbunden sind. Minde­ stens der Schleppring ist aus einem isolierenden bruchfesten Kunststoff gefertigt. Der Schleppring besitzt einen Wulst 22, der zur Versteifung bzw. zur Verstärkung die Schaltbrücke dient. Auf der Schaltwelle 13 befindet sich der Mitnehmerzapfen 18. Wird die Schaltwelle 13 in Pfeilrichtung 23 gedreht, so kommt der Mitnehmer­ zapfen zum Anschlag mit der Schaltbrücke 20 und bringt diese zum Auflaufen gegen die Erhöhung 24 der Schalterfeder 8x für den Überbrückungsschalter 8. Bei fort­ schreitender Drehung des Mitnehmerzapfens und somit auch der Brücke 20 fällt die­ se in die Raststellung 25. Die Kontakte 8′ und 8′′ werden dadurch geöffnet, die Überbrückung 7 in Fig. 1 ist aufgehoben. Die Überbrückung kann erst dann wieder hergestellt werden, wenn die Schaltwelle 13 entgegen der Pfeilrichtung 23 zurückge­ dreht wird, so daß der Mitnehmerzapfen 18 zum Anschlag mit einer weiteren Schaltbrücke 26 des Schleppringes 19 kommt.

In den Fig. 6 und 6a ist der Schleppring 19 noch einmal deutlich dargestellt. Der Schleppring 19 ist als offener Ring zweiteilig gebildet und durch die Schaltbrücke 20 verbunden. Er ist aus einem isolierenden Material gebildet, und kann einteilig oder mehrteilig sein. Er kann durch leichtes Aufbiegen über den Mitnehmerzapfen 18 auf die Schaltwelle 13 aufgezogen werden.

Es versteht sich, daß für die in Fig. 1 dargestellte Schaltung auch andere Schalt­ elemente zur Anwendung kommen können, ohne daß dadurch der erfinderische Rah­ men verlassen wird.

Claims (3)

1. Schaltung und Schalter für eine Zweikreis-Strahlungsheizung einer automati­ schen Kochstellensteuerung einer Kochplatte bei Haushalt-Elektroherden, wobei mindestens ein Heizwiderstand der Strahlungsheizung zeitweise mittels eines Energiereglers taktbar ist und die Heizung eine Ankochautomatik aufweist, die zu Beginn einige Minuten mit hoher elektrischer Leistung (Energiestoß) stetig und dann nach Ablauf dieser Zeit im Taktbetrieb weiter arbeitet und daß Mit­ tel vorgesehen sind, den Energiestoß auszuschalten, so daß die Heizung von An­ fang an im Taktbetrieb arbeitet und daß die Zweikreis-Strahlungsheizung ei­ nen Heizwiderstand mit hoher Strahlungsleistung und einen Heizwiderstand mit geringerer Strahlungsleistung aufweist, wobei die Heizungswiderstände in Reihe geschaltet und dem Heizwiderstand mit geringerer Strahlungsleistung ein Lei­ stungstakter vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überbrückungsleitung (7) besteht, welche von einem Überbrückungsschalter (8) einschaltbar ist und den Heizwiderstand mit geringerer Strahlungsleistung (3) sowie den Leistungstakter (4) überbrückt, derart, daß bei offenem Überbrüc­ kungsschalter beide Heizwiderstände (2, 3) im Takt arbeiten und bei geschlosse­ nem Überbrückungsschalter nur der Heizwiderstand (2) stetig in Betrieb ist, bis ein Thermoschalter (9) die Überbrückungsleitung (7) unterbricht, so daß die Heizwiderstände (2, 3) wieder im Takt arbeiten.

2. Schaltung und Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Über­ brückungsschalter (8) von einem Schleppnocken (19, 20) auf einer Schaltwelle (13) betätigt wird.

3. Schaltung und Schalter nach Ansprüchen 1 und 2, bei dem die Schaltwelle von einer mehrere Schaltstufen aufweisenden Handhabe stellbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Stellen der Handhabe über die letzte Schaltstufe hinaus der Schaltnocken des Schleppringes (19) in der Endstellung der Handhabe den Überbrückungsschalter (8) öffnet und letzteren erst wieder schließt, wenn die Handhabe in die Null-Stellung zurückgestellt wird.