DE980094C

DE980094C - Device for automatic temperature control for electric hotplates

Info

Publication number: DE980094C
Application number: DES23623A
Authority: DE
Inventors: Theo Dipl-Ing Wiedemann
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1951-06-21
Filing date: 1951-06-22
Publication date: 1969-04-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Temperaturregelung für elektrische Kochplatten, mit einem periodisch den Heizstrom ein- und ausschaltenden wärmeempfindlichen Organ.The invention relates to a device for automatic temperature control for electrical Hot plates, with a heat-sensitive switch that periodically switches the heating current on and off Organ.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist das wärmeempfindliche Organ der Wärme eines Gerätes ausgesetzt und in der Regel von einem Bimetallstreifen gebildet. Bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur schaltet das wärmeempfindliche Organ den Heizstrom ab, indem es sich mit seinem Schaltkontakt von einem Gegenkontakt abhebt. Die für diesen Schaltvorgang erforderliche Arbeit wird der Wärme des Wärmegerätes entnommen, d. h., daß sich die Wärme des Gerätes auf das wärmeempfindliche Organ überträgt. Beim Abkühlen schließt das wärmeempfindliche Organ den Heizstrom selbsttätig.In the known devices of this type, the heat-sensitive organ of heat is one Device exposed and usually formed by a bimetal strip. When exceeding a predetermined Temperature, the heat-sensitive organ switches off the heating current by itself with its switching contact stands out from a mating contact. The one required for this switching process Work is taken from the heat of the warming device, i.e. i.e. that the heat of the device is on the heat-sensitive organ transmits. When it cools down, the heat-sensitive organ closes the Automatic heating current.

Da zwischen dem Ausschalten und dem Wiedereinschalten . nur ein kleines ^r Temperaturintervall ao (etwa 5°) liegt und bei diesem Temperaturintervall die Schaltkontakte nur eine schleichende Bewegung ausführen können, ist die Schaltleistung der bekannten Regeleinrichtungen klein. Dazu kommt, daß das wärmeempfindliche Organ nicht an den- as jenigen Stellen des Gerätes;-· angebracht werden kann, an denen die Wärme erzeugt wird. Das wärmeempfindliche Organ .muß vielmehr an ent-Because between switching off and switching on again. only a small temperature interval ^r ao (about 5 °), and the switching contacts can only perform a gradual movement, in this temperature interval, the switching capacity of the known control devices is small. In addition, the heat-sensitive organ cannot be attached to those parts of the device where the heat is generated. Rather, the heat-sensitive organ must

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fernteren Stellen angebracht werden, an die die erzeugte Wärme erst durch Wärmeübertragung gelangt. Dies führt dazu, daß das wärmeempfindliche Organ verhältnismäßig spät auf die Erwärmung des Gerätes an den heißesten Stellen reagiert und nach einer verhältnismäßig langen Zeit die Wiedereinschaltung des Heizstromes bewirkt. Diese bekannten Einrichtungen arbeiten daher sehr träge. Diese bekannten Regeleinrichtungen arbeiten über ίο eine Regelperiode als Temperaturregler.more distant places to which the generated heat only reaches through heat transfer. This means that the heat-sensitive organ is relatively late in response to the heating of the device reacts in the hottest places and reactivates after a relatively long time the heating current causes. These known devices therefore work very slowly. These known control devices work over a control period as a temperature controller.

Es sind ferner Regeleinrichtungen bekannt, die über die ganze Regelperiode nur als Zeitregler arbeiten. Die bekannten Zeitregler haben meist als schaltaktives Organ einen strombeheizten Bimetallstreifen, der den Heizstrom ein- und aus- bzw. umschaltet. There are also known control devices that over the entire control period only as a time controller work. The well-known time regulators usually have a current-heated bimetal strip as a switching element, which switches the heating current on and off or toggles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur selbstätigen Temperaturregelung anzugeben, die sich durch eine große Schaltleistung, ao ein trägheitsloses Arbeiten und eine große Genauigkeit der einzustellenden Temperatur auszeichnet.The invention is based on the object of a device for automatic temperature control specify, which is characterized by a large switching capacity, ao inertia-free operation and great accuracy the temperature to be set.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die Vereinigung folgender Merkmale:According to the invention, this object is achieved by combining the following features:

a) Das wärmeempfindliche Organ ist direkt oder indirekt abhängig vom Heizstrom der Kochplatte zusätzlich beheizt.a) The heat-sensitive organ is directly or indirectly dependent on the heating current of the hotplate additionally heated.

b) Das wärmeempfindliche Organ ist in jedem Betriebsfall ohne Zwischenschaltung einer thermischen Isolation der Kochplattentemperatur ausgesetzt, jedoch unter Einschaltung einerb) The heat-sensitive organ is in every operating case without the interposition of a thermal one Isolation exposed to hotplate temperature, but with the activation of a

die Übertragungszeit verzögernden Kapselung. Die Erwärmung des wärmeempfindlichen Organs kann während der Einschaltzeit der Regeleinrichtung ein thermisches Abbild der Erwärmung der Kochplatte an ihrer heißesten Stelle darstellen, wobei die Temperatur eines die Regeleinrichtung kapselnden Gehäuses der Temperatur dieser heißesten Stelle mit Verzögerung folgt.encapsulation delaying the transmission time. The warming of the heat-sensitive organ can produce a thermal image of the heating of the during the switch-on time of the control device Represent the hotplate at its hottest point, with the temperature of one encapsulating the control device Housing follows the temperature of this hottest point with a delay.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß als Kriterium für das Wiedereinschalten der Reglereinrichtung und der Kochplatte die Tatsache angewendet wird, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt verschiedene Stellen eines wesentlichen Teiles der Kochplatte durch Wärmeausgleich Temperaturgleichheit erlangen und einen einstellbaren Temperaturwert erreichen. Das wärmeempfindliche Organ ist während der Einschaltzeit des Heizstromes vom Heizstrom zusätzlich beheizt, so daß die Einschaltzeit rein zeitabhängig, die Ausschaltzeit jedoch temperaturabhängig bestimmt ist.The invention is based on the knowledge that as a criterion for switching on again the control device and the hotplate the fact that is applied to a certain Point in time different points of an essential part of the hotplate due to heat equalization, temperature equality and achieve an adjustable temperature value. The heat sensitive Organ is additionally heated by the heating current during the switch-on time of the heating current, so that the switch-on time is purely time-dependent, but the switch-off time is determined as a function of the temperature.

Mit Vorteil ist bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die von dem die Kochplatte durchfließenden Heizstrom direkt oder indirekt bewirkte Beheizung des wärmeempfindlichen Organs so bemessen, daß der Anstieg der Temperatur an dem wärmeempfindlichen Organ ungefähr mit dem Anstieg der Temperatur an der heißesten Stelle der Kochplatte bei deren Leerlauf gleichverläuft.In the device according to the invention, that of which flows through the hotplate is advantageous Heating current directly or indirectly caused heating of the heat-sensitive organ measured in such a way that that the rise in temperature at the thermosensitive organ is approximately with the rise the temperature at the hottest point on the hotplate is the same when it is idling.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine elektrische Kochplatte mit der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung wiedergegeben. In the drawing, as an embodiment of the invention, an electric hotplate with the Control device reproduced according to the invention.

Fig. ι zeigt einen Schnitt der Kochplatte und Fig. 2 eine Ansicht der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung; *5FIG. 1 shows a section of the hotplate and FIG. 2 shows a view of the control device according to the invention; * 5

Fig. 3 und 4 geben zwei Schaubilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der Regeleinrichtung wieder.3 and 4 show two diagrams to explain the mode of operation of the control device again.

Mit ι ist das Gehäuse der Kochplatte bezeichnet, das aus Stahlblech besteht. Vorzugsweise wird dünnes Stahlblech verwendet, um die Masse der Kochplatte zu verringern. ArT der Innenseite des Kochplattengehäuses 1 befinden sich Wärmeleitrippen 2, zwischen denen ein Heizwiderstand 3 angeordnet ist. Der Heizwiderstand läßt den mittleren Teil des Kochplattengehäuses frei. In dem mittleren Teil des Kochplattengehäuses ist die erfindungsgemäße Einrichtung 4 zur selbsttätigen Temperaturregelung der Kochplatte angeordnet. Zum Zwecke ihrer leichten Austauschbarkeit in dem Kochplattengehäuse 1 befindet sich die Einrichtung in einem Gehäuse 5 (Reglergehäuse), das durch einen Dekkel 6 abgeschlossen ist. Im Innern des Reglergehäuses 5 befindet sich als wärmeempfindliches Organ der Regeleinrichtung ein Bimetallstreifen 7, der an der Innenseite des Gehäuses anliegt. Mit seinem freien Ende 8 wirkt der Bimetallstreifen 7 auf eine Kontaktfeder 9 ein, die einen Schaltkontakteil 10 trägt. Der Schaltkontaktteil 10 wirkt mit einem Schaltkontaktteil 11 zusammen, der an einer weiteren Kontaktfeder 12 sitzt. Die Schaltkontaktanordnung ist mit magnetischen Mitteln versehen in der Weise, daß eine durch einen permanenten Magneten erzeugte Magnetkraft die Schaltkontaktteile 10, 11 aneinanderdrückt. Hierzu können ein geeignet ausgebildeter permanenter Magnet und Weicheisenstücke verwendet werden. Wird die Kontaktfeder 9 von dem Bimetallstreifen 7 nicht berührt, so sind beide Schaltkontaktteile 10, 11 geschlossen. Erwärmt sich der Bimetallstreifen 7, so ¹^⁰ legt er sich gegen die Kontaktfeder 9 und reißt den Schaltkontaktteil 10 von dem Schaltkontaktteil 11 ab, wodurch eine sprunghafte Ausschaltbewegung zustande kommt. Um eine Einstellung der Ansprechtemperatur des Reglers vornehmen zu ">5 können, trägt das Reglergehäuse 5 ein drehbares Einstellglied 13, das an seinem unteren Ende einen Nocken 14 aufweist, welcher die Kontaktfeder 12 verstellt. Das Einstellglied 13 trägt an seinem oberen Ende z. B. eine Seilscheibe 15, durch die die für die Einstellung der Ansprechtemperatur erforderliche Drehbewegung übertragen wird. Kühlt sich der Bimetallstreifen 7 ab, so bewegt er sich zurück, wobei sich die Schaltkontaktanordnung schließt. Das Schließen und öffnen der Schaltkontaktanordnung wiederholt sich periodisch. In der Mitte des Kochplattengehäuses 1 befindet sich noch ein Schraubbolzen 16, der zum Befestigen des Reglergehäuses an dem Kochplattengehäuse 1 dient.With ι the housing of the hotplate is referred to, which consists of sheet steel. It is preferable to use thin sheet steel to reduce the mass of the hotplate. On the inside of the hotplate housing 1 there are heat conducting ribs 2, between which a heating resistor 3 is arranged. The heating resistor leaves the middle part of the hotplate housing free. The device 4 according to the invention for automatic temperature control of the hotplate is arranged in the middle part of the hotplate housing. For the purpose of its easy interchangeability in the hotplate housing 1, the device is located in a housing 5 (controller housing) which is closed by a cover 6. In the interior of the controller housing 5 there is a bimetallic strip 7, which rests against the inside of the housing, as a heat-sensitive element of the control device. With its free end 8, the bimetallic strip 7 acts on a contact spring 9 which carries a switching contact part 10. The switch contact part 10 interacts with a switch contact part 11 which is seated on a further contact spring 12. The switch contact arrangement is provided with magnetic means in such a way that a magnetic force generated by a permanent magnet presses the switch contact parts 10, 11 against one another. A suitably designed permanent magnet and pieces of soft iron can be used for this purpose. If the contact spring 9 is not touched by the bimetal strip 7, both switch contact parts 10, 11 are closed. Heats the bi-metal strip 7, so ¹ ^ ^0, it rests against the contact spring 9 and pulls the switch contact part 10 of the switch contact part 11 off, whereby a sudden disconnection takes place. In order to be able to set the response temperature of the controller, the controller housing 5 carries a rotatable adjusting member 13 which has a cam 14 at its lower end which adjusts the contact spring 12. The adjusting member 13 carries at its upper end e.g. A pulley 15 through which the rotary movement required for setting the response temperature is transmitted. When the bimetallic strip 7 cools down, it moves back, closing the switching contact arrangement. The closing and opening of the switching contact arrangement are repeated periodically. In the middle of the hotplate housing 1 there is also a screw bolt 16 which is used to fasten the controller housing to the hotplate housing 1.

Nach der Erfindung ist das von einem Bimetall- iao streifen 7 gebildete wärmeempfindliche Organ mit einer zusätzlichen Beheizung durch den Heizstrom versehen, der durch den Heizwiderstand 3 fließt. Die zusätzliche Beheizung kann durch eine besondere Heizwicklung 17 erfolgen, die, wie die Fig. 2 1*5 erkennen läßt, in Reihe mit der Schaltkontaktanord-According to the invention, this is from a bimetallic iao strip 7 formed heat-sensitive organ with an additional heating by the heating current which flows through the heating resistor 3. The additional heating can be provided by a special Heating winding 17 take place, which, like FIG. 2 1 * 5 can be seen in series with the switch contact arrangement

nung liegt. Es kann auch der Bimetallstreifen so bemessen sein, daß er durch unmittelbaren Stromdurchgang beheizt wird.tion lies. The bimetallic strip can also be dimensioned in such a way that it can pass through direct current is heated.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der Erfindung dienen die Schaubilder der Fig. 3 und 4. Die Fig. 3 zeigt ein Schaubild, das eine Periode eines Regelvorganges nach dem Aufheizen der Kochplatte ohne Wärmentzug durch Kochgut wiedergibt, während die Fig. 4 ein entsprechendes Schaubild des Regelvorganges bei auf die Kochplatte aufgesetztem Kochgut zeigt. In den Fig. 3 und 4 ist als Abszisse die Zeit und als Ordinate die Temperatur eingetragen. T₁ ist die Temperatur, bei der das wärmeempfindliche Organ den Heizstrom wieder einschaltet, T₂ ist die Temperatur, bei der das wärmeempfindliche Organ den Heizstrom ausschaltet. Zur Zeit t₀ der Periode wird die Beheizung der Kochplatte eingeschaltet. In dem Zeitpunkt t_t erfolgt die Ausschaltung des Heiz-The diagrams of FIGS. 3 and 4 are used to explain the operation of the device according to the invention The diagram shows the control process when the food is placed on the hotplate. In FIGS. 3 and 4, the time is entered as the abscissa and the temperature as the ordinate. T ₁ is the temperature at which the heat-sensitive organ switches the heating current on again, T ₂ is the temperature at which the heat-sensitive organ switches off the heating current. At time t _{0 of} the period, the heating of the hotplate is switched on. At time t _t the heating is switched off

ao stromes. t₂ bzw. t₂ geben die Zeiten der Wiedereinschaltung wieder.ao stromes. t ₂ and t ₂ indicate the times of reclosing.

In dem Schaubild der Fig. 3 stellt die Kurve a den Temperaturverlauf der Kochplatte an ihrer heißesten Stelle, also unmittelbar an der Heizwicklung, dar. Die Kurve b gibt den Temperaturverlauf an dem Rand der Kochplatte wieder. Die Kurve c zeigt den Temperaturverlauf an der Reglerdose. Diese Kurven sind voneinander verschieden, da diese Stellen der Kochplatte sich verschieden stark erwärmen. Die Kurven sind über die Ausschaltzeit I₁ gestrichelt weitergezeichnet. Der gestrichelte Teil gibt an, welchen Temperaturverlauf die betreffenden Stellen der Kochplatte haben würden, falls die Ausschaltung durch die Regeleinrichtung nicht erfolgt, d ist die Kurve des Temperaturverlaufes an dem wärmeempfindlichen Organ selbst. In der Zeit zwischen t₀ und t_t hat die Kurve d einen sehr großen Anstieg und verläuft praktisch geradlinig. Dieser steile Anstieg der Kurve ist durch die Beheizung des wärmempfindlichen Organs durch den Heizstrom gegeben, der durch den Heizwiderstand fließt. Das Temperaturintervall T₁ und T₂ (etwa 30⁰) ist möglichst groß gewählt, um dem wärmeempfindlichen Organ für den Schaltvorgang ' eine große Arbeitsleistung entnehmen zu können. Auf diese Weise erhöht sich erheblich die Schaltleistung der Schaltkontaktanordnung, die den Heizstrom schaltet. Diese Erhöhung der Schaltleistung ist nur durch die Beheizung des wärmeempfindliehen Organs durch den Heizstrom möglich. Vorzugsweise ist die zusätzliche Beheizung des wärmeempfindlichen Organs so bemessen, daß der Temperaturanstieg an dem wärmeempfindlichen Organ praktisch gleich dem Temperaturanstieg der Kochplatte an ihrer heißesten Stelle ist. In diesem Falle stellt die Erwärmung des wärmeempfindlichen Organs in dem Bereich zwischen t₀ bis I₁ im wesentlichen ein thermisches Abbild der Erwärmung der Kochplatte an ihrer heißesten Stelle dar. Diese Bemessung der zusätzlichen Beheizung hat den Vorzug, daß die Regelung der Temperatur der Kochplatte im Leerlauf, die an sich schwierig durchzuführen ist, da bei einer massearmen Kochplatte leicht unerwünschte Temperatursteigerungen auftreten, besonders sorgfältig, also besonders genau, erfolgt.In the diagram in FIG. 3, curve a represents the temperature profile of the hotplate at its hottest point, that is, directly at the heating coil. Curve b shows the temperature profile at the edge of the hotplate. Curve c shows the temperature profile at the regulator socket. These curves are different from one another, since these areas of the hotplate heat up to different degrees. The curves are drawn with dashed lines over the switch-off time I _1. The dashed part indicates which temperature curve the relevant points on the hotplate would have if the control device does not switch off, d is the curve of the temperature curve on the heat-sensitive organ itself. In the time between t ₀ and t _t , curve d a very large increase and runs practically in a straight line. This steep rise in the curve is due to the heating of the heat-sensitive organ by the heating current flowing through the heating resistor. The temperature interval T ₁ and T ₂ (about 30 ⁰ ) is selected to be as large as possible in order to be able to extract a large amount of work from the heat-sensitive organ for the switching process. In this way, the switching capacity of the switching contact arrangement, which switches the heating current, increases considerably. This increase in the switching capacity is only possible by heating the heat-sensitive organ with the heating current. The additional heating of the heat-sensitive organ is preferably dimensioned in such a way that the temperature rise at the heat-sensitive organ is practically equal to the temperature rise of the hotplate at its hottest point. In this case, the heating of the heat-sensitive organ in the range between t ₀ to I ₁ essentially represents a thermal image of the heating of the hotplate at its hottest point Idling, which is difficult to carry out in itself, since undesirable temperature increases easily occur with a low-mass hotplate, is carried out particularly carefully, that is to say particularly precisely.

Wird zur Zeit t_x der Heizstrom abgeschaltet, so tritt sofort an der heißesten Stelle der Kochplatte eine Abkühlung ein. Die Kurve α fällt von diesem Zeitpunkt ab sofort ab. Die Kurve b, die den Temperaturverlauf der Kochplatte an ihrem Rand wiedergibt, steigt nach dem Abschalten des Heizstromes noch etwas, da der Rand der Kochplatte durch die heißeren Stellen der Kochplatte noch etwas aufgeheizt wird. Sodann findet ein Abkühlen des Randes der Kochplatte statt. Die Kurve c, die den Temperaturverlauf an dem Reglergehäuse wiedergibt, steigt noch eine etwas längere Zeit an, da das Reglergehäuse durch die wärmeren Teile der Kochplatte noch weiter aufgeheizt wird. Alsdann nimmt die Temperatur des Reglergehäuses ebenfalls ab. Die Temperatur an dem wärmeempfindlichen Organ nimmt nach Abschalten des Heizstromes sofort ab, wie die Kurve d es zeigt. Bei immer größer werdenden Zeitwerten nähern die Kurven α bis d sich einander immer mehr und laufen ineinander, da durch Wärmeaustausch Temperaturgleichheit an den verschiedenen Stellen der Kochplatte eintreten muß. Die Abkühlkurve des wärmeempfindlichen Organs kann nie tiefer als die go übrigen Abkühlkurven der übrigen Stellen der Kochplatte liegen. Erfindungsgemäß erfolgt die Wiedereinschaltung des Heizstromes durch die Regeleinrichtung in dem Zeitpunkt, in dem praktisch an den verschiedenen Stellen der Kochplatte Temperaturgleichheit eingetreten ist. Dies ist der Zeitpunkt t_z. If the heating current is switched off at time t _x , cooling occurs immediately at the hottest point on the hotplate. From this point in time, the curve α drops immediately. Curve b, which shows the temperature profile of the hotplate at its edge, rises slightly after the heating current has been switched off, since the edge of the hotplate is still slightly heated by the hotter parts of the hotplate. The edge of the hotplate then cools down. Curve c, which shows the temperature profile on the controller housing, rises for a somewhat longer time, since the controller housing is heated even further by the warmer parts of the hotplate. Then the temperature of the controller housing also decreases. The temperature at the heat-sensitive organ decreases immediately after switching off the heating current, as curve d shows. As the time values increase, the curves α to d approach one another more and more and run into one another, since temperature equality must occur at the various points on the hotplate due to heat exchange. The cooling curve of the heat-sensitive organ can never be lower than the remaining cooling curves of the other places on the hotplate. According to the invention, the heating current is switched on again by the control device at the point in time when the temperature has practically been the same at the various points on the hotplate. This is the time t _z .

Da nach jeder Ausschaltung des Heizstromes die Temperaturkurven während des Abkühlvorganges ineinanderlaufen, ist durch den Zeitpunkt t₂ ein geeignetes Mittel gegeben, um eindeutig die Wiedereinschaltung des Heizstromes durch die Regeleinrichtung durchzuführen. Damit wird eine eindeutige Steuerung der Temperatur an der Kochplatte durch die Regeleinrichtung erreicht.Since the temperature curves merge each time the heating current is switched off during the cooling process, the time t ₂ provides a suitable means for clearly switching the heating current back on by the control device. In this way, the temperature on the hotplate is clearly controlled by the control device.

In dem Schaubild der Fig. 4, das eine Periode des Regelvorganges an der Kochplatte bei Wärmeentzug durch Kochgut wiedergibt, stellen die Kurven a' und V den Temperaturverlauf der Kochplatte an der heißesten Stelle bzw. an dem Rand und die Kurve c' den Temperaturverlauf an dem Reglergehäuse dar. In der Zeit zwischen t₀ und t_t liegen die Kurven a' und V niedriger als die Kurven α und b des Schaubildes der Fig. 3, da durch das Kochgut Wärmeentzug erfolgt. Mit d ist wieder die Kurve des Temperaturverlaufes am wärmeempfindlichen Organ bezeichnet. Diese Kurve hat den gleichen Anstieg wie die Kurve d in dem Schaubild der Fig. 3, weil während der Einschaltung des Heizstromes der gleiche Heizstrom durch ia· den HeizwMerstand fließt, unabhängig davon, ob auf der Kochplatte ein Kochtopf aufgesetzt ist oder nicht. Die Abschaltung des Heizstromes erfolgt, wenn das wärmeempfindliche Organ die Temperatur T₂ erreicht hat. Dies geschieht zu dem gleichen i«5 Zeitpunkt t_x wie in dem Schaubild der Fig. 3. IstIn the diagram in FIG. 4, which shows a period of the control process on the hotplate when heat is extracted by the food to be cooked, curves a ' and V represent the temperature curve of the hotplate at the hottest point or at the edge and curve c' represents the temperature curve the controller housing. In the time between t ₀ and t _t , the curves a ' and V are lower than the curves α and b of the diagram of FIG. 3, since heat is extracted by the food. The curve of the temperature profile on the heat-sensitive organ is again denoted by d. This curve has the same rise as curve d in the diagram of FIG. 3, because when the heating current is switched on, the same heating current generally flows through the heating element, regardless of whether a saucepan is placed on the hotplate or not. The heating current is switched off when the heat-sensitive organ has reached temperature T ₂ . This happens at the same i «5 point in time t _x as in the diagram in FIG

der· Heizstrom abgeschaltet, so sinkt sofort die Temperatur an der Kochplatte an der heißesten Stelle, wie die Kurve«' erkennen läßt. An dem Rand der Kochplatte tritt noch, wie die Kurve V zeigt, eine kleine Aufheizung auf, sodann erfolgt ebenfalls eine Abkühlung. An dem Reglergehäuse ist für eine etwas größere Zeit noch eine Aufheizung festzustellen, da die benachbarten Teile der Kochplatte wesentlich wärmer sind als die Reglerdose. Nach dieser Aufheizung nimmt aber auch die Temperatur an der Reglerdose ab (Kurve c i). Bei größer werdenden Zeitwerten nähern sich wieder stark die Kurven a', b', c' und d und laufen ineinander über. In dem Zeitpunkt, in dem durch den Wärmeaustausch praktisch Temperaturgleichheit entstanden ist, erfolgt erfindungsgemäß die Wiedereinschaltung des Heizstromes. Es ist der Zeitpunkt t₂'. In dem Schaubild der Fig. 4 ist die Zeit f₂' kleiner als die Zeit i₂ in dem Schaubild der ao Fig. 3. Dies hat zur Folge, daß die Zeitdauer der Periode bei Wärmeentzug der Kochplatte durch Kochgut kleiner ist als die Zeitdauer der Periode bei einer leer laufenden Kochplatte. Die Periodenzahl der Regelvorgänge an der Kochplatte mit »5 Kochgut ist also größer als die Periodenzahl an einer leer laufenden Kochplatte. Dies muß auch sein, da an der Kochplatte mit Wärmeentzug größere Energiemengen benötigt werden als an einer leer laufenden Kochplatte.If the heating current is switched off, the temperature on the hotplate drops immediately at the hottest point, as can be seen from the curve "". At the edge of the hotplate, as curve V shows, there is still a slight heating, then there is also cooling. The regulator housing is still heating up for a longer period of time, as the neighboring parts of the hotplate are considerably warmer than the regulator socket. After this heating, however, the temperature at the regulator socket also decreases (curve c i). When the time values increase, the curves a ', b', c ' and d approach each other again strongly and merge into one another. According to the invention, the heating current is switched on again at the point in time at which the temperature is practically the same as a result of the heat exchange. It is time t ₂ '. In the diagram in FIG. 4, the time f ₂ 'is less than the time i ₂ in the diagram in FIG Period with an empty hotplate. The number of periods of control processes on the hotplate with »5 items to be cooked is therefore greater than the number of periods on an idle hotplate. This must also be the case, since greater amounts of energy are required on the hotplate with heat extraction than on an idle hotplate.

An der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung ist die Einschaltzeit des Heizstromes während jeder Periode nach dem Aufheizen der Kochplatte praktisch gleich, unabhängig davon, ob der Kochplatte durch Kochgut Wärme entzogen wird oder nicht. Auch ist die Einschaltzeit unabhängig von der Verteilung der Temperatur an der Kochplatte. Die Einschaltzeit ist gegeben durch, die zusätzliche Beheizung des wärmeempfindiichen Organs durch den Heizstrom, der stets der gleiche ist, und durch das Temperatu'rintervall T₁ bis T₂: Das wärmeempfindliche Organ arbeitet somit während der Einschaltzeit lediglich als Zeitrelais. Ist der Heizstrom ausgeschaltet, so kühlt sich das wärmeempfindliche Organ, das während der Einschaltzeit aufgeheizt worden ist, mehr oder weniger stark, je nach der Erwärmung der Kochplatte, ab und führt in dem - -·-- Zeitpunkt, in dem durch Wärmeaustausch Temperaturgleichheit erreicht wird, die Wiedereinschaltung aus. In der Ausschaltzeit des Heizstromes wirkt das wärmeempfindliche Organ im Gegensatz zu der Einschaltzeit als Thermostat.In the control device according to the invention, the switch-on time of the heating current is practically the same during each period after the hotplate has been heated up, regardless of whether or not heat is extracted from the hotplate by the food being cooked. The switch-on time is also independent of the distribution of the temperature on the hotplate. The switch-on time is given by the additional heating of the thermosensitive organ by the heating current, which is always the same, and by the temperature interval T ₁ to T ₂ : The thermosensitive organ thus only works as a time relay during the switch-on time. If the heating current is switched off, the heat-sensitive organ, which was heated up during the switch-on time, cools down to a greater or lesser extent, depending on the heating of the hotplate, and at the - - is switched off. During the switch-off time of the heating current, the heat-sensitive organ acts as a thermostat, in contrast to the switch-on time.

Während die Temperatur T₁ der Kochplatte durch Verstellung des Einstellgliedes beliebig verändert werden kann, liegt die Einschaltze.it des Heizstromes fest durch die Konstruktion der Regeleinrichtung. Bei der Konstruktion der Regeleinrichtung ist zu berücksichtigen, daß kleine Einschaltzeiten große Periodenzahlen des Regelvorganges und umgekehrt große Einschaltzeiten kleine Periodenzahlen des Regelvorganges ergeben. Größere Periodenzahlen haben den. Vorzug einer gröi· ßeren Genauigkeit in der Regelung der. Temperatur, kleinere Periodenzahlen den Vorzug einer geringeren Kontaktabnutzung. Für die Konstruktion der Regeleinrichtung ist daher von maßgeblicher Bedeutung der jeweilige Verwendungszweck des Wärmegerätes..While the temperature T _{1 of} the hotplate can be changed as desired by adjusting the setting element, the switch-on time of the heating current is fixed by the design of the control device. When designing the control device, it must be taken into account that short switch-on times result in large numbers of periods in the control process and, conversely, long switch-on times result in small numbers of periods in the control process. Larger periods have that. Advantage of greater accuracy in the regulation of the. Temperature, smaller number of periods have the advantage of less contact wear. The respective purpose of the heating device is therefore of decisive importance for the construction of the control device.

Da für.das Ausschalten des Heizstromes keine Wärmeübertragung von der Kochplatte auf das wärmeempfindliche Organ notwendig ist, ist die Arbeitsweise der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung nicht mit der nachteiligen Reaktionszeit behaftet, die an bekannten Regeleinrichtungen auftritt, welche den Heizstromkreis in Abhängigkeit von der Erwärmung des Gerätes abschalten. Die Regeleinrichtung gemäß der Erfindung arbeitet somit völlig trägheitslos, gleichgültig, ob die Kochplatte Kochgut erwärmt oder nicht. Infolge der ver- _; hältnismäßig großen Periodenzahl bei der Arbeitsweise der Regeleinrichtung gemäß der Erfindung wird die gewünschte Temperatur der Kochplatte mit großer Genauigkeit gesteuert.Since no heat transfer from the hotplate to the heat-sensitive organ is necessary for switching off the heating current, the operation of the control device according to the invention is not affected by the disadvantageous reaction time that occurs in known control devices that control the heating circuit as a function of the heating of the device switch off. The control device according to the invention thus works completely without inertia, regardless of whether the hotplate is heating the food or not. As a result of the ver _; relatively large number of periods in the operation of the control device according to the invention, the desired temperature of the hotplate is controlled with great accuracy.

Infolge des großen Temperaturintervalls zwischen dem Wiedereinschalten und Ausschalten (T₁, T₂) ist das wärmeempfindliche Organ imstände, eine verhältnismäßig große Energie für die Betätigung der Schaltkontaktanordnung zu liefern. Diese Energie, die infolge der Beheizung des wärmeempfindlichen Organs durch den Heizstrom aus dem Netz bezogen wird, gestattet es, die Schaltkontaktanordnung mit einer Momentschaltung zu versehen, um die Schaltleistung zu erhöhen. Damit ist die Verwendung einer schleichend arbeitenden Schaltkontaktanordnung vermieden, die man an den bekannten Regeleinrichtungen verwenden mußte. Infolge der erhöhten Schaltleistung an der Schaltkontaktanordnung ist es möglich, größere Heizströme zuverlässig auch über eine längere Betriebszeit ein- und auszuschalten. Dadurch kann die Leistungsaufnahme der durch eine erfindungsgemäße Regeleinrichtung gesteuerten Kochplatte wesentlich gesteigert werden. Das führt dazu, daß die Aufheizzeiten der Kochplatten wesentlich kür- ,_; zer gehalten werden können als bisher.As a result of the large temperature interval between switching on and switching off (T ₁ , T ₂ ), the heat-sensitive organ is able to supply a relatively large amount of energy for actuating the switching contact arrangement. This energy, which is drawn from the network as a result of the heating of the heat-sensitive organ by the heating current, makes it possible to provide the switching contact arrangement with a momentary circuit in order to increase the switching capacity. This avoids the use of a creeping switching contact arrangement which had to be used in the known control devices. As a result of the increased switching capacity on the switching contact arrangement, it is possible to reliably switch larger heating currents on and off even over a longer period of operation. As a result, the power consumption of the hotplate controlled by a regulating device according to the invention can be increased significantly. This means that the heating times of the hotplates are significantly shorter _; can be kept zer than before.

Die Regeleinrichtung gemäß der Erfindung ist nicht nur an Kochplatten anwendbar, sondern auch an beliebigen anderen Wärmegeräten. Da manche Wärmegeräte Teile besitzen, bei denen die Höhe ihrer Temperatur unbeachtlich ist, ist es selbstverständlich, daß an diesen Geräten die Regeleinrich- no tung gemäß der Erfindung die Temperatur nur an dem für die Wärmewirkung wesentlichen Teil des Gerätes kontrolliert.The control device according to the invention is applicable not only to hotplates, but also on any other heating device. Since some heating devices have parts where the height its temperature is irrelevant, it goes without saying that the control equipment on these devices device according to the invention, the temperature only at the part of the essential for the heating effect Device controlled.

Claims

PATENT CLAIMS: _n

X. Device for automatic temperature

■ control for electric hotplates, with a heat-sensitive organ that periodically switches the heating current on and off, characterized by the combination of the following features: _lao

■ a) The heat-sensitive organ (7) is di-; directly or indirectly dependent on the heating current

the hotplate is additionally heated. • b) The heat-sensitive organ (7) is in every operational case without intervening iss thermal insulation of the hob

exposed to the temperature, but with the activation of an encapsulation which delays the transmission time.
2. Device according to claim i, characterized in that the heating current flowing through the hotplate directly or indirectly caused heating of the heat-sensitive member (7) is dimensioned so that the rise in temperature at the heat-sensitive member (7) approximately with the rise of The temperature at the hottest point on the hotplate remains the same when it is idle.

Considered publications:
German Patent Nos. 585381, 465557; British Patent No. 522,930.

1 sheet of drawings