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Mit einer Temperaturregeleinrichtung vereinigter Stufenschalter für
elektrisch beheizte Geräte Es ist bei elektrisch beheizten Geräten bekannt, den
elektrischen Strom intermittierend zuzuführen und die Regelung der Heizleistung
derart vorzunehmen, daß die Zeitdauer der aufeinanderfolgenden Heizperioden geändert
wird. Diese Art der Regelung gestattet eine Änderung der mittleren, dem elektrisch
beheizten Gerät zugeführten Leistung von einem Minimum, also beispielsweise von
Null aus, bis zu einem Maximum, das beispielsweise der fortlaufenden Speisung des
elektrisch beheizten Gerätes entspricht.
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Es ist auch bekanntgeworden, die oben beschriebene Regelung der Heizleistung
bei solchen elektrisch beheizten Geräten anzuwenden, die mit mehreren Heizstufen
von an sich konstanter Leistung ausgerüstet sind, wie dies beispielsweise bei den
Kochplatten elektrisch beheizter Herde der Fall ist, die bekanntlich meist zwei
Heizwendeln enthalten, die wahllos einzeln oder in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung
betrieben werden können. Die Regelung der Heizleistung durch intermittierenden Betrieb
ist bei derartigen Geräten entweder nur bei einer einzigen Kochstufe oder auch bei
sämtlichen Kochstufen vorgenommen worden. Zu diesem Zwecke sind derartige elektrisch
beheizte Geräte mit zwei verschiedenen Betätigungseinrichtungen
ausgerüstet,
beispielsweise mit zwei verschiedenen Schaltern, von denen der eine zur Einstellung
der festen Heizstufe und der andere zur Betätigung der der konstanten Speisung übergelagerten
intermittierenden Speisung dient.
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Derartige Einrichtungen besitzen den Nachteil, der sich besonders
bei elektrisch beheizten Kücheneinrichtungen, wie Herden, Backöfen od. dgl., unangenehm
-auswirkt, daß durch die Trennung der Betätigungseinrichtungen für die Einstellung
der konstanten Heizstufe und für - die Einstellung. des intermittierenden Betriebes
voneinander leicht Fehlschaltungen möglich sind, die unterUmständen zu einer Zerstörung
der Geräte führen können.
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Die Erfindung betrifft nun eine Temperaturregeleinrichtung für elektrisch
beheizte Geräte, bei der einer fest eingeschalteten Heizleistung eine intermittierende
Heizleistung überlagert ist, und die Erfindung ist darin zu sehen, daß die Einstellung
der festen und der intermittierenden Heizleistung in einem einzigen Betätigungsorgan
zusammengefaß t sind. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht dieses
gemeinsame Betätigungsorgan dabei aus einem Stufenschalter an sich bekannter Art,
der mit einem temperaturempfindlichen Organ, beispielsweise mit einem Bimetallstreifen,
derart räumlich vereinigt ist, daß die Einstellung der konstanten Heizleistung und
der zeitlich veränderlichen intermittierenden Heizleistung mittels eines einzigen
Betätigungsgriffes möglich ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise .dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Regelschalters;
Abb. 2 bis 4 veranschaulichen verschiedene Stellungen zur Einstellung verschieden
großer Heizleistungen; die Abb.5 zeigt die Schaltung des erfindungsgemäßen Regelschalters
in Verbindung mit dem Heizgerät; Abb. 6 und 7 veranschaulichen verschiedene Heizstufen;
Abb.8 zeigt eine Ansicht auf das Endteil des Regelschalters; Abb.9 veranschaulicht
den besonders herausgezeichneten temperaturempfindlichen Teil des Schalters.
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Der Betätigungsgriff des Schalters gemäß der Erfindung ist mit i bezeichnet.
Mit ihm wird eine Achse 2 verdreht, auf der die stellbaren Kontakte des Stufenschalters
zur Einstellung der einzelnerf festen Heizstufen in bekannter Weise mittels eines
Isolierzylinders 3 befestigt sind. Mittels dieses Stufenschalters ist es weiterhin
in bekannter Weise möglich, eine mit zwei Heizwendeln versehene elektrisch beheizte
Einrichtung so zu schalten, daß die beiden Heizwicklungen entweder in Reihenschaltung
oder in Paiallelschaltung oder nur eine von beiden an die Stromquelle angeschlosen
sind.
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Gemäß der Erfindung ist nun gleichzeitig auf. diesen Schalter eine
temperaturempfindlieheweitere Schalteinrichtung aufgebracht., die es gestattet,
die einzelnen mittels des Stufenschalters eingestellten Heizstufen selbsttätig intermittierend
zu betreiben. Zu diesem Zweck ist eine Ouecksilberschaltröhre i i vorgesehen, die
von einer Wippe 12 getragen wird. Die Wippe 12 ist auf einer festen Achse 13 drehbar
gelagert und wird durch eine Feder 14 in einer solchen Lage gehalten, daß das Quecksilber
der Schaltröhre den über die Röhre geleiteten Stromkreis schließt. Mit der' Schaltwippe
12 ist ein Hebel i8 verbunden. Auf dem bei 2o .drehbar gelagerten Träger ist ein
Bimetallstreifen 15 sowie eine für die Beheizung des Bimetallstreifens dienende
Heizwicklung 16 befestigt. Die Durchbiegung des Bimetallstreifens 15 ist so gewählt,
daß sein freies Ende bei Erwärmung durch die Heizwicklung 16 gegen das untere Ende
17 des Hebels 18 stößt und dadurch die Schaltwippe und die Quecksilberröhre i i
entgegen der Kraft der Feder 14 im Sinne des Pfeiles r9 bewegt, wobei der über die
Röhre geleitete Stromkreis unterbrochen wird.
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Der Träger des Bimetallstreifens 15 und der Heizwendel 16 steht unter
Wirkung einer Feder 2i, die beide Teile im Sinne des Pfeiles 22 zu bewegen bestrebt
ist. Diese Bewegung wird durch eine Daumenscheibe 23 verhindert, die auf der Schalterachse
2 befestigt ist. Durch Drehung der Daumenscheibe wird der Bimetallstreifen 15 in
eine größere oder kleinere Entfernung von dem Ende 17 des Hebels 18 gebracht, wodurch
eine Einstellmöglichkeit für die Dauer des Schließens bzw. der Unterbrechurig. des
über die Quecksilberschaltröhre i i geführten Stromkreises geschaffen ist.
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Der Stufenschalter weist in üblicher Weise noch eine Daumenscheibe
24 auf, die auf der Schalterachse 2 sitzt und die mit einer Raste 25 zusammenarbeitet,:
die- durch eine Feder 28 mittels eines bei 27 drehbar gelagerten Hebels 2,6 gegen
dieDaumenscheibe gedrückt wird.
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Die erfindungsgemäße Temperatürregeleinrichtung arbeitet wie folgt:
In den Abb. 1, 2, 5 und 8 ist der Regelschalter in seiner Nullstellung dargestellt,
d. h. der Speisestromkreis für das zu überwachende Gerät ist vollkommen unterbrochen,
wobei die Raste 25 in irgendeiner der Einschnitte der Daumenscheibe 24 liegt und
die Daumenscheibe 23 so steht, daß die Entfernung des Bimetallstreifens 15 von dem
Ende 17 des Hebels 18 am kleinsten ist.
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Bei Drehung des Knopfes i im Sinne des Pfeiles 29 der Abb. 3 und 9
wird über den Stufenschalter 3 der Speisestromkreis für das Heizgerät beispielsweise
derart geschlossen, daß sich eine Speisung gemäß Abb.6 ergibt, bei der über den
Stromkreis 4, 7, 11, 11, A, 8, 5 der Widerstandszweig A unmittelbar gespeist
wird. Gleichzeitig liegt die Heizwicklung 16 des Bimetallstreifens in Reihe mit
dem Widerstandszweig B über .die Quecksilberschaltröhre i i an Spannung (Stromkreis
4, 7, 11, 1o, B, 9, 16, 5). Da der Widerstand des Heizzweiges B gegenüber dem Widerstand
der Heizwicklung 16. vernachlässigbar klein ist, wird fast der gesamte durch den
Stromkreis fließende Strom im Widerstand 16 in Wärme verwandelt, wodurch die Heizwicklung
B praktisch keinerlei Erwärmung unterworfen ist. Durch die starke Erwärmung des
Heizwiderstandes
16 krümmt sich der Bimetallstreifen 15 und unterbricht
dadurch über die Quecksilberschaltröhre i i den Speisestromkreis für den HeizwiderstandA
so lange, bis sich der Bimetallstreifen durch gleichzeitige Abkühlung des Heizwiderstandes
16 in seineAusgangsstellung zurückbegeben hat, worauf dasselbe Spiel wieder beginnt.
Die Heizwicklung A wird intermittierend gespeist. Da sich nun, wie oben beschrieben,
das freie Ende des Bimetallstreifens noch in unmittelbarer Nähe des Endes 17 des
Hebels 18 befindet, genügt bereits eine geringe Krümmung des Stiftes, um den Speisestrom
abzuschalten, so daß also immer nur eine ganz kurzzeitige Einschaltung des Speisestromes
erfolgt, was einer geringen Heizleistung des Zweiges A entspricht. Durch Weiterdrehen
des Betätigungsgriffes des Regelschalters im Sinne des Pfeil,es29 wird nun die Daumenscheibe23
verdreht, wodurch der Bimetallstreifen entgegen der Kraft der Feder 2 1 weiter von
dem Ende des Hebels 18
entfernt wird. Er hat jetzt also einen größeren Schaltweg
zurückzulegen, bis er den Hebel 18 und damit die Quecksilberschaltröhre i i betätigen
kann, was einer länger dauernden Schließung des Speisestromkreises und damit einer
stärkeren Heizleistung des Widerstandszweiges A entspricht.
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Die Daumenscheibe24 des Stufenschalters nimmt dabei beispielsweise
eine Stellung gemäß Abb.3 ein, und die beweglichen Kontakte des Stufenschalters
sind so breit bemessen, daß die eingestellte Heizstufe während dieser Bewegung der
Schalterachse geschlossen bleibt.
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Bei Weiterdrehung des Regelschalters gelangt man beispielsweise zu
der in Abb.4 dargestellten Schaltstufe, womit sich beispielsweise ein Stromkreis
gemäß Abb. 7 ergibt. Die beiden Zweige A und B sind dabei parallel geschaltet, so
daß damit die höchste Heizleistung eingestellt ist, wobei gleichzeitig die selbsttätige
Regeleinrichtung zur intermittierenden Speisung außer Betrieb gesetzt wird.
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Durch Weiterdrehen des Handgriffes i gelangt man wieder zu der in
Abb.2 dargestellten Nullstellung des Regelschalters.
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Wird bei der an Hand der Abb. 6 beschriebenen Schaltstufe mit intermittierender
Speisung die Schalterachse 2 so weit verdreht, daß die Rast.. 25 der Abb. 3 nahe
dem Ende des kreisförmigen Teiles der Rastenscheibe 24 ist, so hat die Daumenscheibe
23 eine solche Stellung, daß der Bimetallstreifen 15 so weit von dem Ende des. Hebels
18 entfernt ist, daß er ihn selbst bei stärkster Durchbiegung nicht mehr betätigen
kann. Es ist damit also möglich, auch den geregelten Schaltstufen gegebenenfalls
eine konstante Leistung zuzuführen. In Abb. 5 ist schematisch die Zusammenschaltung
des erfindungsgemäßen Regelschalters mit der zu regelnden Heizleistung dargestellt,
wobei die Kontakte 4 und 5 den Anschluß des Speisestromkreises und die Kontakte
7, 8 und 9 die feststehenden Kontakte des Regelstromkreises des Schalters darstellen.