DE69708579T2 - Überhitzungsanzeiger für Elektro-Haushaltsgerät - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft das allgemeine Gebiet der heizenden Elektro-Haushaltsgeräte und insbesondere Geräte, die je nach Verwendung verschiedene Heizleistungen aufweisen. Die Erfindung findet beispielsweise bei Bügeleisen, Kochgeräte oder Geräten zum Enthaaren mit Hilfe von Wachs Anwendung.
• Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Gerät, das mit einer Vorrichtung zum Anzeigen einer aufgrund einer Steuerung oder Inbetriebnahme des Geräts auftretenden Überhitzung versehen ist, siehe beispielsweise das Dokument EP-A-0 677 860. Es ist somit bereits bekannt, zwei auf verschiedene Temperaturen eingestellte und einer verkabelten Logik zugeordnete Thermostate zu verwenden, die je nach dem Zustand der Thermostate anzeigen können, ob sich das Gerät bei einer zu hohen oder zu niedrigen Temperatur befindet. Ein solches System hat einen großen Nachteil, insofern als die Verwendung von zwei Thermostaten zu einer nicht zu vernachlässigenden Kostenerhöhung führt.
• Bei der Verwendung in einem Bügeleisen ist es ebenfalls bekannt, eine elektronische Regelung zu verwenden. Das Bügeleisen weist somit eine Sohle auf, deren Temperatur durch die Regelungselektronik analysiert wird, um eine Abweichung zwischen der Ist-Temperatur und der Solltemperatur festzustellen. Die Abweichung wird durch eine Anzeige signalisiert. Ein solches System hat den Nachteil, daß es einerseits sehr aufwendig und andererseits teuer ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteilen zu beseitigen und eine vereinfachte Überhitzungsanzeige für Elektro-Haushaltsgeräte zu schaffen, die zuverlässig und hinsichtlich der Bauteile und bei der Herstellung kostengünstig ist.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung zielt darauf, den Aufwand an verschiedenen Elementen oder Bauteilen des Geräts zur Herstellung einer Überhitzungsanzeige erheblich zu reduzieren.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung zielt darauf, ein Gerät mit einer Überhitzungsanzeige herzustellen, damit eine unsachgemäße Benutzung des Geräts vermieden wird.
• Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe einer Zustandsanzeigevorrichtung für Elektro-Haushaltsgeräte mit mindestens einem Heizelement gelöst, dessen elektrische Versorgung durch einen Thermostat angesteuert wird, einem Organ zum Auswählen einer Solltemperatur und Überwachungsmitteln zum Anzeigen einer Überschreitung der ausgewählten Solltemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsmittel einen elektrischen oder elektronischen Schaltkreis aufweisen, der mit dem Thermostat parallelgeschaltet ist, wobei der Schaltkreis einerseits ein selbsthaltendes System, das eine optische oder akustische Anzeige ansteuert, und andererseits ein Mittel umfaßt, um das selbsthaltende System auszulösen, sobald das Auswahlorgan betätigt wird, wobei die Baugruppe durch das Schließen des Thermostats deaktiviert wird.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft und nicht einschränkend angegeben sind. Dabei zeigen:
• - Fig. 1 ein Schaltschema einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
• - Fig. 2 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
• Fig. 3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
• - Fig. 4 ein Beispiel für die Anordnung eines Auswahl- oder Steuerorgans in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
• - Fig. 5 eine schematische Ansicht einer komplementären Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt somit die elektrische Netzversorgung mit den Zweigen L, N, die den Phasen- bzw. Null-Leiter darstellen.
• Fig. 1 stellt auch ein Heizelement 1 dar, das mit einem Thermostat 2 in Reihe geschaltet ist, wobei die Baugruppe ans Netz angeschlossen ist. Der Thermostat 2 ist in bekannter Weise und insbesondere mit einem Schalter 2a ausgelegt, der ermöglicht, den Versorgungsstromkreis des Heizelements 1 in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizelements oder der heißen Teile des Geräts, an welches es montiert ist, zu öffnen oder schließen.
• Der Thermostat 2 weist eine an sich bekannte Struktur auf, die es mit Hilfe eines Organs zum Auswählen einer Solltemperatur ermöglicht, das Heizelement 1 in zweckmäßiger Weise anzusteuern und somit eine optimale Betriebstemperatur des Geräts zu erhalten. Gemäß der Erfindung umfaßt das Gerät auch Überwachungsmittel zum Anzeigen einer Überschreitung der ausgewählten Solltemperatur. Diese Mittel umfassen nämlich einen mit dem Thermostat 2 parallelgeschalteten elektronischen Schaltkreis. Wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt, ist dieser Schaltreis an einer Verbindungsstelle 7a zwischen dem Heizelement 1 und dem Thermostat 2 geschaltet. Der elektronische Schaltkreis 8 besteht insbesondere aus einem mit einer visuellen oder akustischen Anzeige in Reihe geschalteten selbsthaltenden System 4.
• Das selbsthaltende System 4 besteht beispielsweise aus einem Thyristor 4a, der mit der Anzeige 3 in Reihe geschaltet ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt auch ein Mittel zum Zünden des Thyristors 4a als Folge von Betätigungen des Auswahlorgans.
• Vorteilhafterweise sind der Thyristor 4a und die Anzeige 3 an der Verbindungsstelle 7a über Gleichrichtungs- und Filterelemente 6 angeschlossen. Diese Elemente ermöglichen somit, elektrische oder elektronische Bauteile zu verwenden, die der aus diesen Gleichrichtungs- und Filterelementen 6 kommenden Spannung angepaßt sind. Der elektronische Schaltkreis 8 wird somit über die Gleichrichtungs- und Filterelemente 6 versorgt.
• Das Mittel zum Zünden des Thyristors 4a umfaßt einen Steuerschalter 5, der mit dem Auswahlorgan 16 über beliebige Mittel mechanisch verbunden ist und einen Mikroschließer bildet, dessen Schließung mit einer Verschiebung des Auswahlorgans einhergeht.
• Fig. 4 zeigt ein Ausführungs- und Anordnungsbeispiel eines solchen Mikroschließers in bezug auf das Auswahlorgan 16. Dieses umfaßt somit einen linearen Schieber 18, dessen eines Ende 18a eine Zahnstange bildet, die mit einem Schaltrad 2b des Thermostats 2 zusammenwirkt. Das Schaltrad 2b weist vorteilhafterweise einen Zackenschnitt auf, der am Ende 18a eingreift. Eine solche Anordnung ermöglicht, eine lineare Bewegung des Schiebers 18 in eine Drehbewegung umzuwandeln. Das Auswahlorgan 16 besteht zudem aus einem Stützteil 16a zum Antreiben des Schiebers 18. Der Stützteil 16a bewegt sich in bezug auf den Schieber 18 und gegen die Rückholkraft einer Feder 17. Diese Feder ermöglicht es, den Stützteil 16a vom Steuerschalter 5 zu lösen, wenn der Benutzer auf den Stützteil 16a keinen Druck mehr ausübt. Der Steuerschalter 5 ist nämlich mit dem Schieber 18 fest verbunden, und der Stützteil 16a ist so gestaltet, daß er den Steuerschalter 5 betätigen kann. Wenn der Benutzer den Schieber 18 verschiebt, so wird eine Kraft entlang der Richtung F auf den Stützteil 16a ausgeübt, der den Steuerschalter 5 betätigt. Wenn der Benutzer das Auswahlorgan 16 losläßt, ermöglicht es die Feder 17, den Druck von dem Steuerschalter 5 zu nehmen, der vom Stützteil 16a ausgeübt wird. Die Schließung des Steuerschalters erfolgt nur beim Verschieben des Schiebers 18 in Richtung F. Eine solche Anordnung bildet folglich einen Schließer oder Mikroschließer.
• Der Steuerschalter 5 ist mit einem Zweig des Schaltkreises 8 über die Leitungen 5a, 5b verbunden, die mit dem Thyristor 4a, um diesen zu zünden bzw. mit einer Verbindungsstelle 7b, die zwischen der Anzeige 3 und den Gleichrichtungs- und Filterelementen 6 liegt, verbunden sind. Wenn der Steuerschalter 5 den Schaltkreis schließt, wird dem Thyristor 4a ein Strom zugeführt, mit dem dieser gezündet wird. Der gezündete Thyristor 4a leitet dann einen elektrischen Strom durch die Anzeige und ruft somit ein akustisches oder visuelles Signal hervor, solange der Schalter 2a geöffnet ist. Der Steuerschalter 5 bewirkt vorzugsweise eine sehr kurze oder momentane Schließung, die dennoch ausreicht, um den Thyristor 4a zu zünden. Der vom Steuerschalter 5 hergestellte Mikroschließer ist vorteilhafterweise an elastischen Mitteln oder Federn, die in den Figuren nicht dargestellt sind, angebracht und wird durch die Verschiebung des Auswahlorgans 16 betätigt, wobei die Feder gegebenenfalls die Funktion der Feder 17 erfüllen können.
• Gemäß einer in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verbindungsstelle 7b durch einfaches Kurzschließen direkt an der Verbindungsstelle 7a angeschlossen werden, indem die Gleichrichtungs- und Filterelementen 6 weggelassen werden. In diesem Fall genügt es, Bauteile für den elektronischen Schaltkreis 8 zu verwenden, die der Netzspannung angepaßt sind.
• Der Schaltkreis 8 enthält in diesem Fall ein selbsthaltendes System, das aus einem Relais 13 besteht, das mit einer Spule 13a ausgeführt ist, die zwei Relaisunterbrecher 14 und 15 ansteuert. Die Anzeige 3 ist mit der Verbindungsstelle 7b und über den ersten Relaisunterbrecher 14 ist mit dem Null- Leiter N geschaltet. Die Spule ist 13a einerseits mit dem Null-Leiter N und andererseits über den zweiten Relaisunterbrecher 15 ist mit der Verbindungsstelle 7b geschaltet. Der Steuerschalter 5 ist mit dem zweiten Relaisunterbrecher 15 parallelgeschaltet.
• Eine auch nur kurze Betätigung des Steuerschalters 5 versorgt die Spule 13a. Diese schließt den Unterbrecher 14 und 15 und versorgt sich somit selbst mit der an der Verbindungsstelle 7a anliegenden elektrischen Spannung. Die Versorgung der Spule 13a ist nicht durch Loslassen des Steuerschalters 5 unterbrochen. Das selbsthaltende System 4 sichert somit ihre elektrische Versorgung und zwar solange, wie der Thermostat 2 offen bleibt. Die Merkmale des Relais 13 und der Anzeige 3 sind vorteilhafterweise in Abhängigkeit der an der Verbindungsstelle 7a anliegenden Spannung gewählt.
• Gemäß einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen, in Fig. 5 dargestellten Anzeige, enthält das Relais 13 nur den ersten Relaisunterbrecher 14, der zwischen der Spule 13a und der Anzeige geschaltet ist, wobei die Spule 13a mit dem Null-Leiter N geschaltet und die Anzeige 3 mit der Verbindungsstelle 7b verbunden ist.
• An sich bekannte Gleichrichtungs- und Filterelemente 6 sind zwischen den Verbindungsstellen 7a und 7b angeordnet, so daß die Anzeige 3 und die Spule 13a mit einem Gleichstrom versorgt wird. Der Steuerschalter 5 ist mit der Anzeige und mit dem ersten Relaisunterbrecher 14 parallelgeschaltet. Durch eine sinnvolle Auswahl der Merkmale des Relais 13 und der Anzeige 3 können die Gleichrichtungs- und Filterelemente 6 weggelassen und durch einen Kurzschluß ersetzt werden.
• Gemäß einer zusätzlichen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen, und in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung enthält das Mittel zum Zünden des Thyristors 4a den Steuerschalter 5, der die Phase L mit dem Thyristor 4a über eine Schnittstelle 10 verbinden kann, um den Strom für das Zündsignal zu begrenzen. Der Steuerschalter 5 ist mit einem Zweig des Schaltkreises parallelgeschaltet, der einen Widerstand 11 und einen Kondensator 12 aufweist. Bei einer Unterbrechung der elektrischen Versorgung aus dem Netz ist somit das selbsthaltende System in der Lage, eine Information bezüglich des Zustands der Anzeige 3 zu speichern. Wenn die Anzeige 3 nämlich in Folge einer Überhitzung gegenüber einer ausgewählten Solltemperatur anspricht, kann es von Interesse sein, nach einer kurzen Unterbrechung der Stromversorgung aus dem Netz den ursprünglichen Zusand der Anzeige 3 wieder zu erlangen, insbesondere im Falle, daß die Überhitzung anhält, nachdem die Stromversorgung wiederhergestellt ist. Wenn der Schalter 2a des Thermostats 2 offen bleibt, wird eine Stromunterbrechung oder ein ungewolltes Ausschalten des Geräts keinen Auswirkung auf den Zustand der Anzeige haben. Die Wiederherstellung des elektrischen Potentials an der Phase L ruft eine Aufladung des Kondensators 12 hervor und erzeugt folglich einen Zündstrom über eine Schnittstelle 10, die mit dem Thyristor 4a verbunden ist. Die Schnittstelle 10 ist so gewählt, daß das Zündsignal optimiert wird.
• Weitere Ausführungsvarianten des elektrischen oder elektronischen Schaltkreises 8 sind denkbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält somit Mittel, mit welchen die Anzeige 3 nach einer Unterbrechung der elektrischen Stromversorgung wieder in ihren ursprünglichen Betriebszustand versetzt werden kann. Der ursprüngliche Zustand entspricht dem Zustand der Anzeige 3 kurz vor der Stromunterbrechung. So kann vermieden werden, daß ein zu heißes Gerät verwendet wird.
• Weitere elektronische Mittel zum Speichern der Informationen können auch in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.
• Nachstehend wird ein Beispiel des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Wenn der Benutzer das Elektro-Haushaltsgerät in Betrieb nimmt, das eine solche Vorrichtung enthält, nimmt der Thermostat 2 über den Schalter 2a die thermische Regelung des Geräts vor. Wenn der Benutzer das Auswahlorgan 16 betätigt, um eine Solltemperatur einzustellen, die beispielsweise niedriger ist als die ursprüngliche Regeltemperatur, öffnet sich der Schalter 2a, der folglich die Versorgung des Heizelements 1 unterbricht.
• Dieser Betriebszustand entspricht einer Überhitzung gegenüber der Solltemperatur. Zudem hat die Betätigung des Auswahlorgans 16 das Zünden des Thyristors 4a und folglich die Inbetriebnahme der Anzeige 3 durch das zumindest momentane Schließen des Steuerschalters 5 oder des Mikroschließers zur Folge. Wenn dann die Ist-Temperatur unterhalb der neuen Solltemperatur fällt, schließt dann der Schalter 2a den elektronischen Schaltkreis 8 des Heizelements 1.
• Gleichzeitig schließt er den elektronischen Schaltkreis 8 kurz. Das Schließen des Schalters 2a ruft auch die Unterbrechung oder das Erlöschen der Anzeige 3 hervor. Diese Entwicklung ermöglicht es auch, dem Benutzer anzuzeigen, daß sich das Gerät in einem Betriebszustand mit einer optimalen Temperatur befindet, die nicht höher ist als die ausgewählte Solltemperatur. Das Erlöschen der Anzeige 3 bestätigt somit, daß das Gerät betriebsbereit ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen unvermuteten Vorteil auf, insofern als sie es ermöglicht, sich von der Benutzung von Systemen mit nicht genormten Thermostaten einerseits und von einer kostspieligen Verarbeitungselektronik andererseits freizuhalten.

Claims (9)

1. Zustandsanzeigevorrichtung für Elektro-Haushaltsgeräte mit mindestens einem Heizelement (1), dessen elektrische Versorgung durch einen Thermostat (2) angesteuert wird, einem Organ (16) zum Auswählen einer Solltemperatur und Überwachungsmitteln zum Anzeigen einer Überschreitung der ausgewählten Solltemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsmittel einen elektrischen oder elektronischen Schaltkreis (8) aufweisen, der mit dem Thermostat (2) parallelgeschaltet ist, wobei der Schaltkreis (8) einerseits ein selbsthaltendes System (4), das eine optische oder akustische Anzeige (3) steuert, und andererseits ein Mittel umfaßt, um das selbsthaltende System (4) auszulösen, sobald das Auswahlorgan betätigt wird, wobei die Baugruppe durch das Schließen des Thermostats (2) deaktiviert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische oder elektronische Schaltkreis (8) durch Gleichrichtungs- und Filterelemente (6) versorgt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsthaltende System (4) aus einem Thyristor (4a) besteht, der mit der Anzeige (3) in Reihe geschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsthaltende System (4) aus einem Relais (13) besteht, das mit einer Spule (13a) ausgeführt ist, die mindestens einen Relaisunterbrecher (14, 15) ansteuert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Auslösen des selbsthaltenden Systems (4) einen Schalter (5) umfaßt, der mit dem Auswahlorgan (16) mechanisch verbunden ist und einen Mikroschließer bildet, dessen Schließung mit einer Verschiebung des Auswahlorgans synchronisiert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (8) Mittel aufweist, die in der Lage sind, nach einer Unterbrechung der Stromversorgung die Anzeige (3) wieder in deren ursprünglichen Betriebszustand zu versetzen.

7. Bügeleisen mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

8. Kochgerät mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

9. Gerät zum Enthaaren mit Hilfe von Wachs, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.