DE4003872A1

DE4003872A1 - Electric cooking plate control circuit - has auxiliary switch contact for switching in auxiliary heating stage at max. load

Info

Publication number: DE4003872A1
Application number: DE4003872A
Authority: DE
Inventors: Felix Schreder
Original assignee: EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-08-14
Also published as: ZA91553B; EP0441139A3; JPH04227215A; AU7089491A; EP0441139A2

Abstract

The control circuit has 3 heating resistances (12,13,14) for the cooking plate connected to form a main heating stage (12,13) and an auxiliary heating stage (14). The main heating stage (12,13) is supplied by a power control device (30), in response to the selected heating load provided in a manual setting knob (22) with an auxiliary switch contact (23) switching in the auxiliary heating stage (14) when the setting knob (22) is moved into the max heating load position, or the max heating load range. Pref. a temp. limiting device (17) is incorporated in at least one of the heating resistance supply leads (4).

Description

Aus der EP-B-79 483 ist eine mit einem Leistungssteuerge rät zusammenwirkende Kochplatte bekanntgeworden, die eine Hauptbeheizung und eine Zusatzbeheizung aufweist. Die Zu satzbeheizung ist in einem oberen Leistungsbereich der von dem taktenden Leistungsteuergerät gesteuerten Hauptbehei zung zuschaltbar. Die Abschaltung der Zusatzbeheizung er folgt über einen Temperaturbegrenzer an der Kochplatte. Im oberen Leistungsbereich sind also die Zusatzbeheizung und die vom Leistungssteuergerät gesteuerte Hauptbeheizung parallel eingeschaltet. Es ergibt sich damit ein Ankoch stoß, der damit endet, daß der sehr träge arbeitende Tem peraturbegrenzer die Zusatzbeheizung ausschaltet und sie infolge seiner großen Hysterese beim weiteren Betrieb auch nicht wieder einschaltet. From EP-B-79 483 is one with a power control advises cooperating hotplate that one Has main heating and an additional heating. The To set heating is in an upper performance range of the clocking controlled main control device switchable. The shutdown of the additional heating follows via a temperature limiter on the hotplate. in the So the upper power range is the additional heating and the main heating controlled by the power control unit switched on in parallel. This results in a parboil bump that ends with the very sluggish working tem temperature limiter switches the additional heating off and it due to its large hysteresis during operation does not turn on again.

Diese Anordnung ist sehr vorteilhaft für den beabsichtig ten Zweck. Sie erfordert jedoch einerseits einen bestimm ten Temperaturbegrenzer für die Zusatzbeheizung, während die Hauptbeheizung meist noch extra temperaturgesichert ist. Bei fortgesetztem Betrieb ist die Kochplatte auf die Leistung der Hauptbeheizung beschränkt.This arrangement is very advantageous for the intended purpose. On the one hand, however, it requires a certain one temperature limiter for the additional heating, while the main heating is usually extra temperature protected is. When you continue to operate the hotplate is on the Main heater output limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kochplattensteuerung, eine Kochplatte und ein Leistungssteuergerät zu schaffen, die mit geringem schaltungs- und regeltechnischem Aufwand eine Leistungserhöhung ermöglichen.The object of the invention is a hotplate control, to create a hot plate and a power control device that with little circuit and control effort enable an increase in performance.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.This object is solved by claim 1.

Die Zusatzbeheizung wird also erst dann zugeschaltet, wenn die Hauptbeheizung bereits am Ende ihres Regelbereiches, d. h. bei 100% ED (relative Einschaltdauer) angelangt ist. Es ergibt sich somit eine klare Leistungszuordnung in je der Einstellposition des Leistungssteuergerätes und es treten keine zeitlich bedingten Leistungssprünge auf. Die Anordnung ist baulich sehr unkompliziert und erfordert gegenüber einer normalen leistungsgesteuerten Kochplatte nur einen einfachen Zusatzkontakt.The additional heating is therefore only switched on when the main heating is already at the end of its control range, d. H. has reached 100% ED (relative duty cycle). This results in a clear allocation of services in each case the setting position of the power control unit and it there are no time-related leaps in performance. The Arrangement is structurally very straightforward and requires compared to a normal power-controlled hotplate just a simple additional contact.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzel nen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen dar stellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Aus führungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zei gen:These and other features of preferred further developments the invention go beyond the claims also from the Description and the drawings, the individual NEN features individually or in groups Form of sub-combinations in one embodiment of the Invention and be realized in other fields and advantageous and protectable versions can provide for which protection is claimed here. Off leadership examples of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. It shows gene:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer lei stungsgesteuerten Elektrokochplatte, Fig. 1 is a schematic diagram of a lei stungsgesteuerten electric hotplate,

Fig. 2 eine Leistungskurve. Fig. 2 shows a performance curve.

Eine Kochplatte 11, vorzugsweise mit einem Kochplattenkör per aus Gußmaterial, hat eine beheizte Ringzone 15 und eine unbeheizte Mittelzone 16. Ihre Beheizung besteht aus einer Hauptbeheizung mit Heizwiderständen 12, 13 und einer Zusatzbeheizung mit einem Heizwiderstand 14. Diese Heiz widerstände sind in Einbettmasse in Nuten an der Unter seite des Kochplattenkörpers in meist zueinander paralle len spiralförmigen Gängen eingebettet. Die Leistungen sind bei dem Ausführungsbeispiel, einer Kochplatte von 180 mm Durchmesser, wie folgt verteilt:A hotplate 11 , preferably with a hotplate body made of cast material, has a heated ring zone 15 and an unheated central zone 16 . Your heating consists of a main heating with heating resistors 12 , 13 and an additional heating with a heating resistor 14 . These heating resistors are embedded in investment material in grooves on the underside of the hotplate body in mostly parallel spiral corridors. The performance is distributed as follows in the exemplary embodiment, a hotplate of 180 mm in diameter:

Hauptheizung:
Heizwiderstand 12 850 W
Heizwiderstand 13 650 WMain heating:
Heating resistor 12 850 W.
Heating resistor 13 650 W.

Zusatzbeheizung:
Heizwiderstand 14 100 W.Additional heating:
Heating resistor 14 100 W.

Zusammen ergibt sich also eine Leistung von 2600 W, was weit über den für eine Kochplatte dieses Durchmessers üb lichen 2000 W liegt.Together this results in a power of 2600 W, what far above that for a hotplate of this diameter lichen 2000 W is.

In der unbeheizten Mittelzone ist an der Unterseite des Kochplattenkörpers ein Temperaturbegrenzer 17 angeordnet.A temperature limiter 17 is arranged in the unheated central zone on the underside of the hotplate body.

Die Kochplatte wird von einem Leistungssteuergerät 30 mit elektrischer Leistung versorgt. Es ist ein bimetallge steuertes, taktendes, stufenlos einstellbares Leistungs steuergerät dargestellt, das eine Steuerbeheizung 20 auf weist, die ein Bimetall 19 beheizt, das einen Schalter 18 öffnet oder schließt. Die Einwirkung des Bimetalls auf den Schalter ist über ein Einstellmittel 21 in Form eines Ver stellnockens oder einer Schraubspindel einstellbar, die von einem Einstellknopf 22 manuell bedienbar ist. Mit dem Einstellmittel 21 ist ein Zusatz-Schaltmittel 23 in Form eines beispielsweise nockengesteuerten Schaltkontaktes 23 betätigbar. Es ist ferner eine Raste 31 vorgesehen.The hotplate is supplied with electrical power by a power control device 30 . It is a bimetallic controlled, clocked, infinitely adjustable power control device is shown, which has a control heater 20 , which heats a bimetal 19 , which opens or closes a switch 18 . The action of the bimetal on the switch is adjustable via an adjusting means 21 in the form of a adjusting cam or a screw spindle, which can be operated manually by an adjusting knob 22 . With the adjustment means 21, an additional switching means 23 in the form of, for example, cam-controlled switch contact 23 is actuated. A catch 31 is also provided.

Die Schaltung ist wie folgt: Das Haushaltsstromnetz 28 liegt mit einem Pol 33 an dem Schaltkontakt 18, der über eine Leitung 1 die Heizwiderstände 12, 13 der Hauptbehei zung versorgt. Schaltkontakt 23 versorgt über Leitung 2 die Zusatzbeheizung 14. Der andere Pol des Haushaltsnetzes liegt über die Leitung 4 direkt an dem Heizwiderstand 12 und bildet über den normalerweise geschlossenen Kontakt des Temperaturbegrenzers 17 die Rückleitung auch für den Hauptbeheizungs-Widerstand 13 und die Zusatzbeheizung 14. Steuerbeheizung 20 ist zwischen den Leitungen 1 und 4 an geschlossen, so daß sie jeweils gleichzeitig mit der Hauptbeheizung 12, 13, d. h. bei geschlossenem Kontakt 18, beheizt wird.The circuit is as follows: The household electricity network 28 is connected to the switch contact 18 with a pole 33 , which supplies the heating resistors 12 , 13 of the main heating via a line 1 . Switching contact 23 supplies the additional heating 14 via line 2 . The other pole of the household network is connected via line 4 directly to the heating resistor 12 and, via the normally closed contact of the temperature limiter 17, also forms the return line for the main heating resistor 13 and the additional heating 14 . Control heater 20 is closed between lines 1 and 4 , so that it is heated simultaneously with the main heater 12 , 13 , ie when the contact 18 is closed.

Die Betätigung des Zusatzkontaktes 23 ist so eingerichtet, daß er nur zugeschaltet wird, wenn die Einstellung des Leistungssteuergerätes 30 auf "volle Leistung" gestellt ist. Die Einstellkurve bzw. Spindeleinstellung ist dabei so gewählt, daß diese Vollast-Stellung des Leistungs steuergerätes bereits vor dem Ende des Einstellbereiches erreicht wird.The actuation of the additional contact 23 is set up so that it is only switched on when the setting of the power control device 30 is set to "full power". The setting curve or spindle setting is chosen so that this full load position of the power control unit is reached before the end of the setting range.

Fig. 2 zeigt den Knebel 22 und die Zuordnung der Lei stung P zu den entsprechenden Drehwinkeln des Knebels und damit der Einstellmittel 21. An einen "Aus-"Bereich 40 schließt sich ein den größten Teil des Drehwinkelbereiches einnehmender, stufenloser Einstellbereich 41 an, in dem lediglich die Hauptbeheizung 12, 13 eingeschaltet ist und nach Art einer Aussetzregelung taktend, aber im Leistungs durchschnitt stufenlos, einstellbar ist. Die Leistungs kurve ist gekrümmt, um eine progressive und damit im unte ren Bereich feinfühligere Einstellung zu schaffen. Fig. 2 shows the gag 22 and the assignment of Lei stung P to the corresponding angles of rotation of the gag and thus the setting means 21st An "off" area 40 is followed by a stepless adjustment area 41 , which takes up the largest part of the angle of rotation range, in which only the main heating 12 , 13 is switched on and can be adjusted in a clocking manner, but continuously in terms of power regulation, but continuously on average. The power curve is curved to create a progressive and therefore more sensitive setting in the lower area.

In dem daran anschließenden Bereich 42 ist die Volleistung der Hauptbeheizung erreicht. Das Leistungssteuergerät 30 liefert also 100% ED (Einschaltdauer). In diesem Bereich wird in der Winkelstellung 43 vom Einstellmittel 21 der bis dahin offene Schaltkontakt 23 geschlossen und die Zu satzbeheizung 14 zugeschaltet. Dies geschieht im Anschluß an eine Zone 44, die eine kurze "Haltezone" im Bereich 100% ED der Hauptbeheizung 12, 13 ist. Ab dem Punkt 43 bis zum Ende 45 des Einstellbereiches sind also Hauptbe heizung 12, 13 und Zusatzbeheizung 14 und damit die ge samte installierte Leistung der Kochplatte eingeschaltet. Beim Zurückdrehen des Knopfes 22 wird am Punkt 43 die Zu satzbeheizung wieder ausgeschaltet und auch die Regelein stellung verläuft auf der gleichen Kurve wie beim Hoch schalten. Auf dem Reglerknopf 22 ist die Leistungserhöhung durch die Zusatzbeheizung durch ein Symbol 46 gekennzeich net. Am Punkt 43 spricht auch die Rast 31 an, die somit eine für den Benutzer merkliche Kennzeichnung darstellt, wenn er die Zusatzbeheizung als besondere Leistungserhö hung nach Art eines "Kick-Down" zuschaltet.The full power of the main heating is reached in the adjoining area 42 . The power control device 30 thus delivers 100% ED (duty cycle). In this area, in the angular position 43 of the setting means 21, the previously open switch contact 23 is closed and the set heater 14 is switched on. This takes place after a zone 44 , which is a short “holding zone” in the area of 100% ED of the main heating 12 , 13 . From point 43 to the end 45 of the setting range, main heating 12 , 13 and auxiliary heating 14 and thus the entire installed power of the hotplate are switched on. When you turn the knob 22 , the auxiliary heating is switched off again at point 43 and the control setting also runs on the same curve as when switching up. On the controller button 22 , the increase in performance by the additional heating is marked by a symbol 46 net. At point 43 also responds to the rest 31 , which thus represents a noticeable marking for the user when he switches on the additional heating as a special performance increase in the manner of a "kick-down".

Es ist zu erkennen, daß trotz der sprunghaften Zuschaltung der Zusatzbeheizung 14 der Verlauf der Steuerkurve im we sentlichen eingehalten wird. Dies liegt u. a. auch an der ohnehin im oberen Bereich progressiven und steiler anstei genden Kennlinie des Leistungssteuergerätes 40. Die Zu schaltung der Zusatzbeheizung 14 kann über irgendein Sig nalmittel, wie eine Lampe, eine die Kochplatte umgebende Ringbeleuchtung o. dgl., angezeigt werden. Dazu kann ent weder der Kontakt 23 direkt oder irgendein Signalkontakt verwendet werden. Die Größe der Zusatzbeheizung sollte vorteilhaft zwischen einem Drittel und der Hälfte der ge samten installierten Leistung betragen und vorzugsweise bei 40% liegen. Die Erhöhung der Gesamtleistung gegenüber üblichen Kochplatten sollte zwischen einem Viertel und einem Drittel, vorzugsweise bei 30%, liegen, so daß Koch platten von 145 mm Durchmesser ca. 2000 W (gegenüber 1500 W), mit 180 mm Durchmesser 2600 W (gegenüber 2000 W) und mit 220 mm Durchmesser 3300 W (gegenüber 2600 W).It can be seen that, in spite of the abrupt connection of the additional heating 14, the course of the control curve is essentially maintained. This is also due to the characteristic curve of the power control unit 40, which is progressive and steeply increasing in the upper range. The circuit to the additional heater 14 can be indicated by any signaling means such as a lamp, a ring light surrounding the hotplate or the like. For this purpose, either contact 23 or any signal contact can be used. The size of the additional heating should advantageously be between one third and half of the total installed power and should preferably be 40%. The increase in total output compared to conventional hot plates should be between a quarter and a third, preferably 30%, so that hot plates of 145 mm in diameter are approximately 2000 W (compared to 1500 W), with 180 mm diameter 2600 W (compared to 2000 W ) and with a diameter of 220 mm 3300 W (compared to 2600 W).

Der Temperaturbegrenzer 17 schaltet bei einem Ansprechen die Zusatzbeheizung 14 und die kleinere Teilleistung 13 der Hauptbeheizung ab. Es verbleibt also als Restleistung der Heizwiderstand 12 von beispielsweise 850 W, d. h. etwa ein Drittel der gesamten installierten Leistung. Dies kann eine Kochplatte auch im Leerlauf ohne Überhitzung ertra gen. Die Restleistung sorgt dafür, daß bei einem Abschal ten des Temperaturreglers im Betrieb, beispielsweise beim Braten mit einer Pfanne mit schlechter Wärmeabnahme, nicht bei einem dann erfolgenden Ansprechen des sehr hoch einge stellten Temperaturbegrenzers die gesamte Kochplatte abge schaltet wird. Diese Schaltung läßt sich also auch mit einem recht trägen Temperaturbegrenzer benutzen. Es ist jedoch auch möglich, den Temperaturbegrenzer in allen an deren Kombinationen zu verwenden. Ein die Gesamtbeheizung abschaltender Temperaturbegrenzer kommt nur infrage, wenn er schnell genug anspricht, um sofort nach Nachlassen der Überhitzung wieder einschalten zu können. Es ist auch mög lich, gesonderte Temperaturbegrenzer für die Zusatzbe heizung und die Hauptbeheizung einzusetzen.When activated, the temperature limiter 17 switches off the additional heating 14 and the smaller partial output 13 of the main heating. The heating resistor 12 thus remains of, for example, 850 W, ie about a third of the total installed power. This can a hotplate even when idle without overheating. The remaining power ensures that when the temperature control is switched off during operation, for example when roasting with a pan with poor heat dissipation, the response to the very high temperature limiter is then not given entire hotplate is switched off. This circuit can also be used with a rather slow temperature limiter. However, it is also possible to use the temperature limiter in all of their combinations. A temperature limiter that switches off the entire heating system is only suitable if it responds quickly enough to be able to switch on again immediately after the overheating has subsided. It is also possible to use separate temperature limiters for the additional heating and the main heating.

Die Erfindung schafft also eine Elektrokochplatte, die, wie viele Elektrokochplatten, mit drei Heizleitern herge stellt werden kann, die jedoch insgesamt eine höhere Lei stung hat. Diese Leistung wird in eine einstellbar ge steuerte Leistung und eine nur bei Vollast-Stellung der gesteuerten Leistung zuschaltbare Zusatzleistung unter teilt. Dies schafft auch den Vorteil, daß die Regelung im Einstellbereich 41 feinfühliger sein kann, weil die Haupt beheizung nahezu den gesamten Regelbereich einnimmt. Damit wird auch der in der Ansteuerung besonders kritische unte re Wärmebereich, angrenzend an die Null-Stellung, besser und mit kleineren Leistungswerten regelbar. Das Leistungs steuergerät ist auch einfacher herzustellen und in vielen Fällen überhaupt erst möglich und zulässig, weil es eine kleinere Leistung als die installierte Leistung zu takten hat. Die das Stromnetz belastende Taktung ist auf kleinere zu schaltende Leistungen beschränkt und die Taktfrequenz kann zu einer gleichmäßigen Steuerung niedriger gewählt werden.The invention thus creates an electric hot plate, which, like many electric hot plates, can be produced with three heating conductors, but which has a higher overall performance. This power is subdivided into an adjustable power and an additional power that can only be activated when the controlled power is at full load. This also creates the advantage that the control in the setting range 41 can be more sensitive because the main heating takes up almost the entire control range. This means that the lower heat range, which is particularly critical in the control, adjacent to the zero position, can be regulated better and with smaller power values. The power control unit is also easier to manufacture and in many cases only possible and permissible because it has a lower output than the installed output. The clocking load on the power grid is limited to smaller powers to be switched and the clock frequency can be selected to be more uniform for control purposes.

Claims

1. hotplate control for an electric hotplate that contains a main heating ( 12 , 13 ) and an additional heating ( 14 ) in at least two heating resistors, with a clocking power control device ( 30 ) that supplies the power to the main heating ( 12 , 13 ) as a function of manual setting means ( 21 ) controls essentially steplessly, the setting means ( 21 ) actuating an additional switching means ( 23 ) which switches on the additional heating ( 14 ) in an upper power range, characterized in that the additional switching means ( 23 ) the additional heating ( 14 ) only in a setting range ( 42 ) of the setting means ( 21 ) switched on, in which the power control unit ( 30 ) releases the full power of the main heating ( 12 , 13 ).

2. Hotplate control according to claim 1, characterized in that in the setting range of the setting means ( 21 ) a zone ( 44 ) is provided in which the Lei stungssteuergerät ( 30 ) releases the full power of the main heating ( 12 , 13 ) and that Additional switching means ( 23 ) switches on the additional heating ( 14 ) after passing through this zone ( 44 ).

3. hotplate control according to claim 2, characterized in that in the zone ( 44 ) an insurmountable locking means ( 31 ) is provided.

4. hotplate control according to one of the preceding claims, characterized in that a Temperaturbe limiter ( 17 ) in at least one heating resistor supply device ( 4 ) is provided.

5. hotplate control according to claim 4, characterized in that the main heating ( 12 , 13 ) contains at least two heating resistors and the Temperaturbegren zer ( 17 ) switches off one of the two heating resistors ( 13 ) of the main heating and the additional heating ( 14 ) when it responds.

6. hotplate control according to one of the preceding claims, characterized in that the main heating ( 12 , 13 ) of the hotplate size has übli che performance and the additional heating ( 14 ) adds an additional power.

7. Power control device with the features and for one Electric hotplate according to one of claims 1 to 6.

8. Hotplate with the features and for connection to one Power control device according to one of claims 1 to 6.