ES2300168A1 - Encimera de cocina y procedimiento para el funcionamiento de una encimera de cocina. - Google Patents
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Abstract
Encimera de cocina y procedimiento para el funcionamiento de una encimera de cocina. La invención parte de una encimera de cocina, en particular de una encimera de cocina por inducción, con por lo menos una primera zona de calentamiento (10) que presenta por lo menos dos elementos calentadores (16, 18) que pueden calentarse independientemente, que en un régimen de funcionamiento normal funcionan a través de un primer dispositivo de conmutación (20) con un primer dispositivo de alimentación de corriente (26) y por lo menos con otra zona de calentamiento (12, 14) que en régimen de funcionamiento normal trabaja a través de un segundo dispositivo de conmutación (22), con un segundo dispositivo de alimentación de corriente (28).
Description
Encimera de cocina y procedimiento para el
funcionamiento de una encimera de cocina.
La invención parte de una encimera conforme al
preámbulo de la reivindicación 1 y de un procedimiento para el
funcionamiento de una encimera de cocina según el preámbulo de la
reivindicación 12.
Por la patente WO 2005/043737 A2 se conoce una
encimera de cocina de inducción que tiene por lo menos una primera
zona de calentamiento, la cual presenta dos elementos calentadores
independientes que en un régimen de funcionamiento normal funcionan
por medio de un dispositivo de conmutación con un primer
dispositivo de alimentación de corriente. En función del tamaño del
recipiente del producto para cocción o de la cacerola, que está
dispuesto sobre la zona de calentamiento, se puede trabajar en
régimen de funcionamiento normal con ambos elementos calentadores o
con un sólo elemento calentador de la zona de calentamiento.
Igualmente, por el estado de la técnica se
conocen encimeras de cocina de inducción con otras zonas de
calentamiento para calentar otros recipientes de productos para
cocción o de cacerolas, que en régimen de funcionamiento normal
trabajan por medio de un segundo dispositivo de conmutación con un
segundo dispositivo de alimentación de corriente.
El objetivo de la invención consiste
especialmente en ofrecer una encimera de cocina de tipo
convencional con un régimen de funcionamiento especial, en el que
una potencia de calentamiento de la primera zona de calentamiento se
puede incrementar por encima de la potencia máxima del primer
dispositivo de alimentación de corriente y en la que, en régimen de
funcionamiento normal, la primera zona de calentamiento puede
trabajar con ambos elementos calentadores y simultáneamente la otra
zona de calentamiento.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la
invención con las características de la reivindicación 1, mientras
que otras realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la
invención se pueden deducir de las subreivindicaciones.
La invención parte de una encimera de cocina, en
particular de una encimera de cocina por inducción con por lo menos
una primera zona de calentamiento que presenta por lo menos dos
elementos calentadores de calentamiento independiente, que en un
régimen de funcionamiento normal trabajan a través de un primer
dispositivo de conmutación con un primer dispositivo de alimentación
de corriente, y por lo menos con otra zona de calentamiento que en
régimen de funcionamiento normal trabaja por medio de un segundo
dispositivo de conmutación con un segundo dispositivo de
alimentación de corriente.
Se propone que la encimera de cocina comprenda
un elemento de conmutación para establecer una conexión de
alimentación de corriente entre el segundo dispositivo de
alimentación de corriente y uno de los elementos calentadores de la
primera zona de calentamiento, estableciéndose la conexión de
alimentación de corriente en un régimen de funcionamiento especial
para incrementar una potencia de calentamiento de la primera zona
de calentamiento. De este modo se puede conseguir que el segundo
dispositivo de alimentación de corriente solamente se utilice para
alimentar la primera zona de calentamiento cuando esté conectado el
régimen de funcionamiento especial, o sólo precisamente entonces
cuando verdaderamente se necesite una potencia de calentamiento que
sobrepase la potencia máxima del primer dispositivo de alimentación
de corriente. Se puede conseguir especialmente que el segundo
dispositivo de alimentación de corriente esté siempre disponible
para el funcionamiento de la otra zona de calentamiento en régimen
normal, incluso cuando ambos elementos calentadores de la primera
zona de calentamiento estén en funcionamiento.
En este contexto debe entenderse como zona de
calentamiento una zona destinada a colocar un único recipiente de
producto a cocinar o cacerola, pudiendo ser variable el tamaño y la
forma de la zona de calentamiento mediante la conexión y
desconexión de elementos calentadores. Si bien la idea de la
invención se puede utilizar principalmente con provecho en el campo
de las encimeras de cocina por inducción, debido a la técnica de
alta potencia que allí se emplea, en principio cabe imaginar
también su utilización en combinación con fuegos de cocina con
elementos calentadores óhmicos.
Especialmente en el caso en que los elementos
calentadores estén realizados como bobinas de inducción se puede
evitar el zumbido de intermodulación al funcionar varios elementos
calentadores con distintas frecuencias. El zumbido de
intermodulación se puede evitar de forma especialmente segura si el
fuego de cocina comprende un conducto de sincronización para
sincronizar los dispositivos de alimentación de corriente. Para
sincronizar los dispositivos de alimentación de corriente se puede
emplear un generador de frecuencia de un primer dispositivo de
alimentación de corriente como maestro y un generador de frecuencia
del segundo dispositivo de alimentación de corriente como esclavo.
Los generadores de frecuencia de los dispositivos de alimentación
de corriente pueden estar realizados ocupando especialmente poco
espacio y de forma económica como circuitos integrados específicos
de la aplicación (ASICs), que controlan respectivamente un ondulador
del dispositivo de alimentación de corriente. Los circuitos
integrados específicos de la aplicación pueden estar controlados a
su vez por un microcontrolador conmutador de baja frecuencia, que
junto con el ASIC y el ondulador pueden estar dispuestos sobre una
tarjeta de circuito común en la que va el dispositivo de
conmutación. Cabe imaginar también realizaciones de la invención en
las que los dos dispositivos de conmutación están soportados por
una tarjeta de circuito común.
Debe conseguirse una cómoda elevación de la
potencia de calentamiento de corta duración por medio de un
elemento de conmutación para activar manualmente el régimen de
funcionamiento especial. Puede evitarse que el fuego de cocina se
sobrecaliente si el régimen de funcionamiento especial se desactiva
automáticamente una vez transcurrido el tiempo preajustado. De este
modo el régimen de funcionamiento especial se puede considerar como
un incremento de potencia de calentamiento de corta duración.
También cabe imaginar realizaciones de la invención en las que el
régimen de funcionamiento especial se desactive automáticamente al
alcanzar un determinado umbral de temperatura.
Puede evitarse la sobrecarga del segundo
dispositivo de alimentación de corriente si la otra zona de
calentamiento está desactivada durante el régimen de funcionamiento
especial. Esto puede conseguirse o bien porque la segunda zona de
calentamiento esté desactivada mientras dure el funcionamiento en
régimen de funcionamiento especial o porque la conexión del régimen
de funcionamiento especial esté bloqueada siempre que la otra zona
de calentamiento esté activada, y a la inversa, que la otra zona de
calentamiento no se pueda conectar durante el funcionamiento en el
régimen de funcionamiento especial.
Si la encimera de cocina comprende un cable de
conexión para unir el segundo dispositivo de alimentación de
corriente con uno de los elementos calentadores de la primera zona
de calentamiento se puede por lo menos reducir la diafonía de las
frecuencias de los dos dispositivos de alimentación de corriente
mediante una disposición distanciada de los mismos.
Se puede controlar una interferencia debida a
una frecuencia interferente, tal como se genera por la
superposición no lineal de las frecuencias de conmutación de los
dos dispositivos de conmutación, si uno de los dispositivos de
conmutación está previsto para limitar una frecuencia diferencial
entre una frecuencia de conmutación del primer dispositivo de
conmutación y una frecuencia de conmutación del segundo dispositivo
de conmutación. Se puede evitar totalmente una interferencia
acústica audible si el dispositivo de conmutación está previsto
para determinar la frecuencia diferencial de tal manera que quede
fuera de una gama de frecuencia audible.
Si la encimera de cocina comprende un
dispositivo de conmutación para variar las conexiones entre el
dispositivo de alimentación de corriente y las zonas de
calentamiento, para conmutar entre el régimen de funcionamiento
normal y el régimen de funcionamiento especial, en una encimera de
cocina conforme a la invención se pueden utilizar los dispositivos
de alimentación de corriente de las encimeras de cocina
convencionales, en gran medida sin modificación alguna. Se puede
reducir un número de cableados adicionales.
Pueden evitarse conductores adicionales
atravesados por una corriente de trabajo si en el primer
dispositivo de conmutación está dispuesto un primer conmutador para
aislar un primer elemento calentador de la primera zona de
calentamiento del primer dispositivo de alimentación de
corriente.
Se pueden conseguir otras ventajas, en cuanto a
ahorro de cableado, si el dispositivo de conmutación, para unir el
primer elemento calentador de la primera zona de calentamiento con
el segundo dispositivo de alimentación de corriente, está dispuesto
en el segundo dispositivo de conmutación. De este modo se pueden
evitar especialmente también durante el régimen normal pérdidas por
radiación de las conducciones.
La invención se refiere además a un
procedimiento para el funcionamiento de una encimera de cocina, en
particular de una encimera de cocina de inducción que tenga por lo
menos una primera zona de calentamiento, que comprenda por lo menos
dos elementos calentadores que se puedan calentar
independientemente, donde en un régimen de funcionamiento normal los
dos elementos calentadores trabajan a través de un primer
dispositivo de conmutación con un primer dispositivo de
alimentación de corriente, y otra zona de calentamiento trabaja a
través de un segundo dispositivo de conmutación con un segundo
dispositivo de alimentación de corriente.
Se propone que para conectar y desconectar un
régimen de funcionamiento especial para incrementar la potencia de
calentamiento de la primera zona de calentamiento se accione un
dispositivo de conmutación para establecer una conexión de
alimentación de corriente entre el segundo dispositivo de
alimentación de corriente y uno de los elementos calentadores de la
primera zona de calentamiento. De este modo puede funcionar
especialmente una encimera de cocina de tipo convencional en un
régimen de funcionamiento especial en el que se pueda aumentar la
potencia de calentamiento de la primera zona de calentamiento por
encima de la potencia máxima del primer dispositivo de alimentación
de corriente. Al mismo tiempo pueden trabajar simultáneamente en
régimen de funcionamiento normal ambos elementos calentadores de la
primera zona de calentamiento así como la otra zona de
calentamiento.
Otras ventajas se deducen de la siguiente
descripción de los dibujos. En los dibujos se han representado
ejemplos de realización de la invención. Los dibujos, la
descripción y las reivindicaciones contienen numerosas
características en combinación. El especialista contemplará
convenientemente estas características también de forma individual,
reuniéndolas formando otras combinaciones convenientes.
Las figuras muestran:
Figura 1 Una encimera de cocina por inducción en
una representación esquemática,
Figura 2 Un circuito esquematizado de un
dispositivo de conmutación de la encimera de cocina por inducción
de la Figura 1,
Figura 3 Un circuito esquemático de otro
dispositivo de conmutación de la encimera de cocina por inducción
de la Figura 1, y
Figura 4 Los dispositivos de conmutación de las
Figuras 2 y 3 en otra representación esquematizada.
La Figura 1 muestra una encimera de cocina por
inducción que tiene un total de tres zonas de calentamiento 10, 12,
14. Una primera zona de calentamiento 10 presenta dos elementos
calentadores 16, 18 en forma de anillos concéntricos, que pueden
trabajar de forma independiente y que en un régimen de
funcionamiento normal trabajan con un primer dispositivo de la
alimentación de corriente 26 a través del primer dispositivo de
conmutación 20. Para el funcionamiento de los elementos
calentadores 16, 18, el dispositivo de alimentación de corriente 26
dispone de dos salidas 40, 42. Los elementos calentadores 16, 18
están realizados como bobinas de inducción y están previstos para
transmitir energía eléctrica a un circuito resonador en un
recipiente de producto para cocinar o cacerola, que aquí no está
representado, que se puede colocar sobre la encimera de cocina de
inducción. La encimera de cocina de inducción comprende además un
sistema de identificación de cacerolas, que por medio de la carga o
de una impedancia de valor complejo de los elementos calentadores
16, 18 reconoce si está colocado un recipiente de productos para
cocinar sobre la encimera de cocina por inducción, y qué
dimensiones tiene el recipiente de productos para cocinar. Si el
recipiente de productos para cocinar es claramente mayor que el
elemento calentador interior 16, entonces el primer dispositivo de
conmutación 20 conecta también, para calentar el recipiente de
productos para cocinar, no sólo el elemento calentador interior 16
sino también el primer elemento calentador exterior 18, que rodea
en forma de anillo al elemento calentador interior 16.
Las otras dos zonas de calentamiento 12, 14
trabajan en régimen de funcionamiento normal por medio de un
segundo dispositivo conmutador 22 con un segundo dispositivo de
alimentación de corriente 28, que también dispone de dos salidas
44, 46.
Mediante dos elementos conmutadores 30, 32 se
puede establecer una conexión de alimentación de corriente entre el
segundo dispositivo de alimentación de corriente 18 y el elemento
calentador exterior con forma anular 18 de la primera zona de
calentamiento 10. Esto sucede cuando un usuario inicia el régimen de
funcionamiento especial, para incrementar una potencia de
calentamiento de la primera zona de calentamiento 10, por medio de
una unidad de introducción 47 (Figura 4), que en el presente caso
está realizada en forma de teclado. La unidad de introducción 47
comprende una tecla especial que forma un elemento conmutador 34
para la activación manual del régimen de funcionamiento especial.
Una vez transcurrido un tiempo preajustado, el régimen de
funcionamiento especial termina automáticamente sin más
intervención del usuario.
Cuando está activado el régimen de
funcionamiento especial se desactivan al mismo tiempo las otras dos
zonas de calentamiento 12, 14. Para ello se aplica la tensión
alterna de alta frecuencia generada por la correspondiente salida 44
del segundo dispositivo de la alimentación de corriente 28, a un
conductor de conexión 38, mediante el cambio de posición o la
conmutación electrónica del elemento conmutador 32 integrado en el
segundo dispositivo de conmutación 22. El conductor de conexión 38
está previsto para unir el segundo dispositivo de la alimentación
de corriente 28 con el elemento calentador exterior 18 de la primera
zona de calentamiento 10.
El conductor de conexión 38 termina en otro
dispositivo de conmutación 24 para modificar los enlaces entre los
dispositivos de alimentación de corriente 26, 28 y las zonas de
calentamiento 10, 12 y 14. El otro dispositivo de conmutación 24
modifica estos enlaces para conmutar entre el régimen de
funcionamiento normal y el régimen de funcionamiento especial, y
abarca también el primer elemento de conmutación 30. Para activar
el régimen de funcionamiento especial se interrumpe mediante la
conmutación de un primer elemento conmutador 30 del otro dispositivo
de conmutación 24 una conexión entre la salida 42 del primer
dispositivo de la alimentación de corriente 26 y el elemento
calentador exterior 18 de la primera zona de calentamiento 10, y al
mismo tiempo se establece una conexión entre el elemento calentador
exterior 18 y el conductor de conexión 38 o la salida 44 del
segundo dispositivo de la alimentación de corriente 28. Los
elementos de conmutación 30, 32 son conmutados simultáneamente
desde una unidad de control central de la encimera de cocina por
inducción. El otro dispositivo de conmutación 24, y con ello
también el primer elemento de conmutación 30, están integrados en
el primer dispositivo de conmutación 20 o están dispuestos
inmediatamente al lado del primer dispositivo de conmutación
20.
El primer elemento de conmutación 30 sirve por
lo tanto para conectar el elemento calentador exterior 18 de la
primera zona de calentamiento 10 con el segundo dispositivo de la
alimentación de corriente 28, y está dispuesto en el segundo
dispositivo de conmutación 22 o está integrado en el segundo
dispositivo de conmutación 22.
La Figura 2 muestra el dispositivo de
conmutación 28 del lado derecho de la Figura 1, en una
representación más detallada. El dispositivo de conmutación 22
comprende, además de un circuito ondulador 58 para la alimentación
de corriente independiente de las zonas de calentamiento 12, 14,
dos elementos conmutadores 60, 62 para conmutar entre los
sub-regímenes del régimen de funcionamiento normal
en los que opcionalmente trabajan una de las zonas de calentamiento
12, 14 o ambas zonas de calentamiento 12, 14. El circuito ondulador
58 comprende en total 4 diodos onduladores y 4 condensadores.
Adicionalmente, el elemento conmutador 32 está integrado en el
dispositivo de conmutación 22.
De forma análoga la Figura 3 muestra el
dispositivo de conmutación 20 del lado izquierdo de la Figura 1 con
una representación más detallada. El dispositivo de conmutación 20
comprende, además de un circuito ondulador 56 para la alimentación
de corriente independiente de los elementos calentadores 16, 18 de
la zona de calentamiento 10, dos elementos conmutadores 64, 66 para
conmutar entre los sub-regímenes del régimen de
funcionamiento normal, en los que opcionalmente funcionan uno de
los elementos calentadores 16, 18 o ambos elementos calentadores
16, 18 de la zona de calentamiento 10.
La Figura 4 muestra los dos dispositivos de
conmutación 20, 22 y los dispositivos de alimentación de corriente
26, 28 en una representación alternativa. Cada uno de los
dispositivos de conmutación 20, 22 comprende un microcontrolador
48, 50 que se controla mediante señales procedentes de la unidad de
introducción 47. La unidad de introducción 47 comprende además una
unidad de control central para controlar un equipo de cocina
completo que además de la encimera de cocina por inducción
comprende también un horno de cocina, que aquí no está representado
explícitamente. Cada uno de los microcontroladores 48, 50 controlan
a su vez un ASIC 52, 54 (Application Specific Integrated Circuit =
Circuito integrado específico de la aplicación), que genera las
señales de alta frecuencia necesarias para generar una tensión de
calentamiento de alta frecuencia y la transmite a los circuitos
onduladores 56, 58 representados con mayor detalle en las Figuras 2
y 3.
Los dos dispositivos de conmutación 20, 22 están
unidos entre sí mediante un conductor de sincronización 36 para
sincronizar los dispositivos de alimentación de corriente 26, 28 en
el régimen de funcionamiento especial. Cuando está activado el
régimen de funcionamiento especial, el ASIC 52 del primer
dispositivo de conmutación 20 trabaja como maestro, y transmite la
frecuencia de conmutación U1 y una frecuencia diferencial DF al
otro dispositivo de conmutación 22, que trabaja como esclavo, o al
ASIC 52 correspondiente. El microcontrolador 50 del otro
dispositivo de conmutación 24 queda de esta manera fuera de
servicio. Por medio de este conductor de sincronización 26 se puede
transmitir también en particular una señal de control de fase.
Mediante esta conexión como maestro y esclavo y
mediante los conductores de sincronización 36, el primer
dispositivo de conmutación 20 está realizado de tal manera que en
régimen de funcionamiento especial la frecuencia diferencial DF
entre una frecuencia de conversión U1 del primer dispositivo de
conmutación 20 y una frecuencia de conversión U2 del segundo
dispositivo de conmutación 22, tenga siempre un valor cero, y por
lo tanto esté limitada. La frecuencia diferencial DF, en
particular, está siempre fuera de una banda de frecuencia audible de
unos 100 Hz a 10 kHz.
Cabe imaginar otras realizaciones de la
invención en las que por medio del conductor de sincronización 36
solamente se especifica un valor límite de un campo de frecuencias,
distinto de cero, independiente de la frecuencia de conversión U1,
dentro del cual el otro dispositivo de conmutación 22 o el
microconductor 50 pueda determinar la frecuencia de conversión U2 en
función del efecto de calentamiento deseado, sin que la frecuencia
diferencial DF entre las frecuencias de conversión U1, U2 pudiera
llegar a la banda de frecuencias audible y pudiera generar por este
motivo un zumbido o ruido molesto.
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10
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12
\tabulZona de calentamiento
14
\tabulZona de calentamiento
16
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18
\tabulElemento calentador
20
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22
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28
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30
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58
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U1
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U2
\tabulFrecuencia de conversión
DF
\tabulFrecuencia diferencial
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Claims (12)
1. Encimera de cocina, en particular una
encimera de cocina por inducción, con por lo menos una primera zona
de calentamiento (10) que presenta por lo menos dos elementos
calentadores (16, 18) que pueden calentarse independientemente, que
en un régimen de funcionamiento normal funcionan a través de un
primer dispositivo de conmutación (20) con un primer dispositivo de
alimentación de corriente (26), y por lo menos con otra zona de
calentamiento (12, 14) que en régimen de funcionamiento normal
trabaja a través de un segundo dispositivo de conmutación (22), con
un segundo dispositivo de alimentación de corriente (28),
caracterizada por al menos un elemento de conmutación (30,
32) para establecer una conexión de alimentación de corriente entre
el segundo dispositivo de alimentación de corriente (28) y uno de
los elementos calentadores (16, 18) de la primera zona de
calentamiento (10) en un régimen de funcionamiento especial para
aumentar la potencia de calentamiento de la primera zona de
calentamiento (10).
2. Encimera de cocina según la reivindicación
1, caracterizada porque los elementos calentadores (16, 18)
están realizados como bobinas de inducción.
3. Encimera de cocina según la reivindicación
2, caracterizada por un conductor de sincronización (36)
para sincronizar el dispositivo de alimentación de corriente (26,
28) en el régimen de funcionamiento especial.
4. Encimera de cocina según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por un elemento
de conmutación (34) para activar manualmente el régimen de
funcionamiento especial.
5. Encimera de cocina según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la otra
zona de calentamiento (12, 14) está desactivada durante el régimen
de funcionamiento especial.
6. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por un conductor
de unión (38) para unir el segundo dispositivo de alimentación de
corriente (28) con uno de los elementos calentadores (16, 18) de la
primera zona de calentamiento (10).
7. Encimera de cocina según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque uno de los
dispositivos de conmutación (20, 22) está previsto para limitar una
frecuencia diferencial (DF) entre una frecuencia de conexión (U1)
del primer dispositivo de conmutación (20) y una frecuencia de
conversión (U2) del segundo dispositivo de conmutación (22).
8. Encimera de cocina según la reivindicación
7, caracterizada porque el dispositivo de conmutación (20)
está previsto para determinar la frecuencia diferencial (DF) de tal
manera que ésta quede fuera de una banda de frecuencia audible.
9. Encimera de cocina según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por un
dispositivo de conmutación (24) para modificar los enlaces entre
los dispositivos de alimentación de corriente (26, 28) y las zonas
de calentamiento (10, 12, 14), para conmutar entre el régimen de
funcionamiento normal y el régimen de funcionamiento especial.
10. Encimera de cocina según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el
primer dispositivo de conmutación (20) está dispuesto un primer
elemento conmutador (30) para separar un primer elemento calentador
(18) de la primera zona de calentamiento (10) del primer
dispositivo de alimentación de corriente (26).
11. Encimera de cocina según la reivindicación
10, caracterizada porque el elemento conmutador (32) para
unir el primer elemento calentador (18) de la primera parada de
calentamiento (10) con el segundo dispositivo de alimentación de
corriente (28) está dispuesto en el segundo dispositivo de
conmutación (22).
12. Procedimiento para el funcionamiento de una
encimera de cocina, en particular una encimera de cocina por
inducción, con por lo menos una primera zona de calentamiento (10)
que comprende por lo menos dos elementos calentadores (16, 18) que
pueden calentarse independientemente, donde en un régimen de
funcionamiento normal los dos elementos calentadores (16, 18)
trabajan a través de un primer dispositivo de conmutación (20) con
un primer dispositivo de alimentación de corriente (26), y donde
por lo menos otra zona de calentamiento (12, 14) trabaja a través
de un segundo dispositivo de conmutación (22) con un segundo
dispositivo de alimentación de corriente (28), caracterizado
porque para conectar y desconectar el régimen de funcionamiento
especial para aumentar la potencia de calentamiento de la primera
zona de calentamiento (10) se acciona un elemento de conmutación
(30, 32) para establecer una conexión de alimentación de corriente
(28) y uno de los elementos calentadores (16, 18) de la primera
zona de calentamiento (10).
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