EP0441139A2

EP0441139A2 - Control of cooking plates

Info

Publication number: EP0441139A2
Application number: EP91100506A
Authority: EP
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: 1991-01-17
Publication date: 1991-08-14
Also published as: EP0441139A3; JPH04227215A; DE4003872A1; ZA91553B; AU7089491A

Abstract

The power of the cooking plate (11) having three heating resistors (12, 13, 14) exceeds the power which is normal for a cooking plate of the corresponding size. One of the heating resistors forms an additional heater (14) which is connected by an additional contact (23) of a pulsed power control apparatus (30) in its setting for maximum power. The power control apparatus (30) thus needs to control only the partial power (main heating 12, 13), while the full load is connected suddenly. <IMAGE>

Description

Aus der EP-B-79 483 ist eine mit einem Leistungssteuergerät zusammenwirkende Kochplatte bekanntgeworden, die eine Hauptbeheizung und eine Zusatzbeheizung aufweist. Die Zusatzbeheizung ist in einem oberen Leistungsbereich der von dem taktenden Leistungsteuergerät gesteuerten Hauptbeheizung zuschaltbar. Die Abschaltung der Zusatzbeheizung erfolgt 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 Ankochstoß, der damit endet, daß der sehr träge arbeitende Temperaturbegrenzer die Zusatzbeheizung ausschaltet und sie infolge seiner großen Hysterese beim weiteren Betrieb auch nicht wieder einschaltet.EP-B-79 483 has disclosed a cooktop which interacts with a power control device and which has a main heater and an additional heater. The additional heating can be switched on in an upper power range of the main heating controlled by the clocking power control device. The additional heating is switched off via a temperature limiter on the hotplate. In the upper power range, the additional heating and the main heating controlled by the power control unit are switched on in parallel. This results in a parboil, which ends in that the very slow working temperature limiter switches off the additional heating and does not switch it on again due to its large hysteresis during further operation.

Diese Anordnung ist sehr vorteilhaft für den beabsichtigten Zweck. Sie erfordert jedoch einerseits einen bestimmten 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. However, on the one hand, it requires a certain temperature limiter for the additional heating, while the main heating is usually still extra temperature protected. If the hob continues to operate, it is limited to the output of the main heating.

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 to provide a hotplate control, a hotplate and a power control device which enable an increase in power with little circuitry and control expenditure.

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 jeder 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, i.e. has reached 100% ED (relative duty cycle). This results in a clear power allocation in every setting position of the power control unit and there are no time-related jumps in performance. The arrangement is structurally very straightforward and only requires a simple additional contact compared to a normal power-controlled hotplate.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen 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 darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein schematisches Schaltbild einer leistungsgesteuerten Elektrokochplatte
Fig. 2: eine Leistungskurve.

These and further features of preferred developments of the invention are evident from the claims and also from the description and the drawings, the individual features being implemented individually or in groups in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other fields, and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here. Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. Show it:

Fig. 1: a schematic diagram of a power controlled electric hot plate
Fig. 2: a performance curve.

Eine Kochplatte 11, vorzugsweise mit einem Kochplattenkörper 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 Heizwiderstände sind in Einbettmasse in Nuten an der Unterseite des Kochplattenkörpers in meist zueinander parallelen 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. Its heating consists of a main heating with

heating resistors

12, 13 and an additional heating with a heating resistor 14. These heating resistors are in investment material in grooves on the The underside of the hotplate body is embedded in spiral passages that are usually parallel to each other. The performance is distributed as follows in the exemplary embodiment, a hotplate of 180 mm in diameter:

Zusammen ergibt sich also eine Leistung von 2600 W, was weit über den für eine Kochplatte dieses Durchmessers üblichen 2000 W liegt.Together this results in an output of 2600 W, which is far above the 2000 W standard for a hotplate of this diameter.

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 bimetallgesteuertes, taktendes, stufenlos einstellbares Leistungssteuergerät dargestellt, das eine Steuerbeheizung 20 aufweist, 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 Verstellnockens 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. A bimetal-controlled, clocking, continuously 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 can be adjusted via an adjusting means 21 in the form of an adjusting cam or a screw spindle, which can be operated manually by an adjusting button 22. With the Setting means 21, an additional switching means 23 in the form of, for example, a cam-controlled switching contact 23 can be 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 Hauptbeheizung 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 angeschlossen, 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 has a pole 33 on the switch contact 18, 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 heating 20 is connected between lines 1 and 4, so that they are each simultaneously with the main heating 12, 13, ie when contact 18 is closed, is heated.

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 Leistungssteuergerätes 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 selected so that this full load position of the power control device is reached before the end of the setting range.

Fig. 2 zeigt den Knebel 22 und die Zuordnung der Leistung 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 Leistungsdurchschnitt stufenlos, einstellbar ist. Die Leistungskurve ist gekrümmt, um eine progressive und damit im unteren Bereich feinfühligere Einstellung zu schaffen.2 shows the toggle 22 and the assignment of the power P to the corresponding angles of rotation of the toggle and thus of the setting means 21. An "off" area 40 is followed by a stepless setting area 41 which takes up most of the range of the angle of rotation, in which only the main heating 12, 13 is switched on and is cyclically adjustable in the manner of an intermittent control, but is infinitely variable on average. The power curve is curved in order to create a progressive and therefore more sensitive setting in the lower range.

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 Zusatzbeheizung 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 Hauptbeheizung 12, 13 und Zusatzbeheizung 14 und damit die gesamte installierte Leistung der Kochplatte eingeschaltet. Beim Zurückdrehen des Knopfes 22 wird am Punkt 43 die Zusatzbeheizung wieder ausgeschaltet und auch die Regeleinstellung verläuft auf der gleichen Kurve wie beim Hochschalten. Auf dem Reglerknopf 22 ist die Leistungserhöhung durch die Zusatzbeheizung durch ein Symbol 46 gekennzeichnet. Am Punkt 43 spricht auch die Rast 31 an, die somit eine für den Benutzer merkliche Kennzeichnung darstellt, wenn er die Zusatzbeheizung als besondere Leistungserhöhung 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 the setting contact 21 closes the previously open switch contact 23 and switches on the additional heating 14. 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, the main heating 12, 13 and additional heating 14 and thus the entire installed power of the hotplate are switched on. When button 22 is turned back, the additional heating is switched off again at point 43 and the control setting also runs on the same curve as when shifting up. The increase in output due to the additional heating is identified by a symbol 46 on the control button 22. At point 43, the rest 31 also responds, which thus represents a noticeable identification for the user when he switches on the additional heating as a special power 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 wesentlichen eingehalten wird. Dies liegt u.a. auch an der ohnehin im oberen Bereich progressiven und steiler ansteigenden Kennlinie des Leistungssteuergerätes 40. Die Zuschaltung der Zusatzbeheizung 14 kann über irgendein Signalmittel, wie eine Lampe, eine die Kochplatte umgebende Ringbeleuchtung o.dgl., angezeigt werden. Dazu kann entweder der Kontakt 23 direkt oder irgendein Signalkontakt verwendet werden. Die Größe der Zusatzbeheizung sollte vorteilhaft zwischen einem Drittel und der Hälfte der gesamten 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 Kochplatten von 145 mm Durchmesser ca. 2000 W (gegenüber 1500 W), mit 180 mm Durchmesser 2600 W (gegenüber 2000 W) und min 220 mm Durchmesser 3300 W (gegenüber 2600 W).It can be seen that, in spite of the sudden 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 anyway in the upper region. The connection of the additional heating 14 can be indicated by any signaling means, such as a lamp, ring lighting or the like surrounding the hotplate. Either the contact 23 directly or any signal contact can be used for this. The size of the additional heating should advantageously be between a third and half of the total installed power and should preferably be 40%. The increase in overall performance compared to conventional hot plates should be between a quarter and a third, preferably 30%, so that hot plates of 145 mm diameter approx. 2000 W (compared to 1500 W), with 180 mm diameter 2600 W (compared to 2000 W) and min 220 mm diameter 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 ertragen. Die Restleistung sorgt dafür, daß bei einem Abschalten des Temperaturreglers im Betrieb, beispielsweise beim Braten mit einer Pfanne mit schlechter Wärmeabnahme, nicht bei einem dann erfolgenden Ansprechen des sehr hoch eingestellten Temperaturbegrenzers die gesamte Kochplatte abgeschaltet wird. Diese Schaltung läßt sich also auch mit einem recht trägen Temperaturbegrenzer benutzen. Es ist jedoch auch möglich, den Temperaturbegrenzer in allen anderen 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 möglich, gesonderte Temperaturbegrenzer für die Zusatzbeheizung 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, i.e. about a third of the total installed capacity. A hotplate can endure this even when idling without overheating. The remaining power ensures that when the temperature controller is switched off during operation, for example when roasting with a pan with poor heat dissipation, the entire hotplate is not switched off when the very high temperature limiter is activated. This circuit can also be used with a rather slow temperature limiter. However, it is also possible to use the temperature limiter in all other 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 hergestellt werden kann, die jedoch insgesamt eine höhere Leistung hat. Diese Leistung wird in eine einstellbar gesteuerte Leistung und eine nur bei Vollast-Stellung der gesteuerten Leistung zuschaltbare Zusatzleistung unterteilt. Dies schafft auch den Vorteil, daß die Regelung im Einstellbereich 41 feinfühliger sein kann, weil die Hauptbeheizung nahezu den gesamten Regelbereich einnimmt. Damit wird auch der in der Ansteuerung besonders kritische untere Wärmebereich, angrenzend an die Null-Stellung, besser und mit kleineren Leistungswerten regelbar. Das Leistungssteuergerät 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 hotplate which, like many electric hotplates, can be produced with three heating conductors, but which has an overall higher output. This power is divided into an adjustable controlled 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 also improves the lower heat range, which is particularly critical in terms of control, adjacent to the zero position and adjustable with smaller power values. The power control device is also easier to manufacture and, in many cases, is possible and permissible in the first place because it has a lower power than the installed power. 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

Hotplate control for an electric hotplate which contains a main heating (12, 13) and an additional heating (14) in at least two heating resistors, with a power control device (30) which controls the power supplied to the main heating (12, 13) as a function of manual setting means (21 ) controls, the setting means (21) actuating an additional switching means (23).

Hotplate control according to Claim 1, characterized in that the power control device (30) operates in a clocked manner and controls the power essentially continuously, characterized in that the additional switching means (23) switches on the additional heating (14) in an upper power range, and in that the additive -Switching means (23) switches on the additional heating (14) only in a setting range (42) of the setting means (21) in which the power control device (30) releases the full power of the main heating (12, 13).

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

Hotplate control according to claim 3, characterized in that an overcoming latching means (31) is provided in the zone (44).

Hotplate control according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature limiter (17) is provided in at least one heating resistor feed line (4).

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

Hotplate control according to one of the preceding claims, characterized in that the main heating (12, 13) has a power which is customary for the size of the hotplate and the additional heating (14) adds a power which goes beyond this.

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

Electric hotplate with the features and for connection to a hotplate control according to one of claims 1 to 7.