FI57509B - Temperaturbegraensare - Google Patents

Description

R2C^1 ΓβΙ ^KUULUTUSJULKA.SU en en o Μα lbj (11' utläggningsskrift 5 / 5 0 9 ^ (51) Kv.ik.3/Int.ci.3 H 05 B 1/02 // H 01 H 37A8 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh»k*inu$ — Ptt«ntant<Mcnlnt 731371 (22) Hikamltpilvft — Antttknlng*di| 09.05-75 ^ (23) AlkupUvt—Giltlgh«ttdag 09.05.75 (41) Tullut Julkiseksi — Bllrlt affentllg 11.11.75

Patentti- ja rekisterihallitus (44) NihUviluipenon I· kuuLJulltttaun pvm.—

Patent· och registerstyrelsen 7 Aratkin utiagd ech uti.*krift«n publictnd 30.0U.80

(32)(33)(31) Pyy«>«ty «uolk«u*—Btgird prlorlt« 10.05.7U

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2U2262U.2 (71)(72) Karl Fischer, Am Gaensberg, 7519 Oberderdingen, Saksan Liittotasa-valta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Lämpötilan rajoitin - Temperaturbegränsare

Keksintö koskee lämpötilan rajoitinta, jossa on lämpötilan tuntoelin ja jonka kytkinkotelo, joka sisältää kytkinlämpötilansa suhteen kiinteästi säädetyn kytkimen, on sovitettu sähkökeittolevyn kuumentamattoman keskialueen alapinnalle.

Eräs tällainen lämpötilan rajoitin on esitelty saksalaisessa patentissa n:o 1 123 059. Sillä on puolikuun muotoinen eristyskotelo, johon on sijoitettu kaksimetalli ja pikakytkin kuumennusvastuksen poiskytkentää varten. Normaalisti tapahtuu keittolevyn kolmesta kuumennusvastuksesta vain yhden poiskytkentä, niin että tuskin puolet kokona!stehosta on katkaistu. Koska kaksimetallit ovat jo suhteellisen korkeilla lämpötila-alueilla, joilla lämpötilan rajoitin toimii, hyvin epävakaita ja antavat vain pieniä käyttövoimia, on poiskytkennän ja jälleenkyt-kennän välinen kytkentälämpötilaero (kytkentähystereesi) hyvin suuri. Se on noin 80°C:n suuruusluokkaa. Tosin voidaan laitteen avulla pitää lämpötila hieman alhaisempana kuumentamattomalla keskialueella, mutta tällöin on myös termisen kytkennän käyttö kuumennusjohdon lämpötilalle hyvin pieni.

Keksinnön tehtävänä on kehittää lämpötilan rajoitin, joka rakenteensa ja järjestelynsä ansiosta tekee mahdolliseksi katkaisun mahdollisimman kapeassa suhteessa kuumennusjohdon lämpötilasta vain pienellä kytkentähystereesillä.

2 57509 Tänä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että kytkinkötelol-le asennettu lämpötilan tuntoelin muodostuu sinänsä tunnetusta laajennushyl-systä, jolla on suurempi lämpölaajenemiskerroin kuin sen sisään sovitetulla siir-tosauvalla, ja ulottuu levyn kuumentamattomasta keskialueesta oleellisesti sä-teettäisesti kuumentimen sisältävän kuumennusrengasalueen alapinnan yli lähellä kuumenninta ja hyvässä läimönsiirtoyhteydessä siihen. Lämpötilan tuntoelin, joka ei ole herkkä suurelle lämpökuormituksella ja joka sisältää laajennushylsyn ja siirtosauvan, on siis kytketty tiukasti kuumennusjohdon lämpötilalle, mutta se siirtää vain suhteellisen vähän lämpöä kytkinpäähän, jossa on pikakytkin ja jonka voi siksi tehdä tarkkuuskytkimeksi ja joka voi toimia koske-tusmatkalla, jonka suuruus on vain 1/100 rtm. Siirtorakennetta käytettäessä saadaan siten lämpötilan rajoitin, jolla on mahdollisimman suuri reaktioherkkyys. On myös suhteellisen helppoa valmistaa liitännät kuumentamattomalla keskialueella.

Keksinnön muut edut ja ominaisuudet käyvät ilmi alivaatimuksista ja kuvauksesta, joka liittyy piirustuksiin. Keksinnön toteutusesimerkit on näytetty piirustuksissa ja niitä kuvataan seuraavassa lähemmin piirustuksiin viitaten, joissa: kuvio 1 esittää alhaalta kuvantoa sähkökeittolevystä, jossa on keksinnön mukainen lämpötilan rajoitin; kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa II-II; kuvio 3 esittää poikkileikkauskuvantoa muunnoksen osasta leikkausviivan kulkiessa poikittain kuvion 2 leikkausviivaan nähden; kuvio b esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa lämpötilan rajoittimes-ta; kuvio 5 esittää suurennettua kuvantoa laajennushylsystä tämän vapaasta päästä nähtynä; kuvio 6 esittää kaaviomaista kytkentäkuvantoa lämpötilan rajoittimesta yhteistoiminnassa energiansäätimen kanssa; kuvio 7 esittää kaaviomaista kaaviota, jossa lämpötila on merkitty ajan funktiona ja jonka yläosa näyttää suhteet lämpötilan mjoitl imen kohdalla ja jonka alaosa näyttää suhteet energiansäätimen kohdalla; kuvio 8 esittää kuviota 7 vastaavaa kaaviota toisesta käyttötilasta; kuvio 9 esittää läpileikkausta sähkökeittolevyn toisesta toteutusmuodosta; ja kuvio 10 esittää kuvantoa kuvion 9 nuolen X suunnassa.

Kuviossa 1 näytetään alhaalta sähkökeittolevy 11, joka koostuu kuvion 2 mukaisesti valuainetta olevasta keittolevyrungosta 12, jonka alapuolella (kuvassa yläpuolella) 5 57509 on kuumennusrengasalue 13. Tässä «rat urissa 14 kuumennusjohdot 13 kierukoiden muodossa. Ne on suljettu eristeemassaan 16, joka täyttää kierukkamaisestl ulottuvat uraä. Kuumennusrengasaluetta on rajoitettu ulospäin rengasrivalla 17 ja sisäänpäin rengasrivalla 18. Bengasrivan 16 sisäpuolella on kuumentamaton keskialue 19» jonka keskelle on valettu keskisilmä 20» jonka avulla kiinnitetään keittolevy tai päällykset. Tähän saakka on siis kysymys tavallisesta sähkökeit-tolevystä.

Kuumentamattomalle keskialueelle 19 on sijoitettu lämpötilan rajoittimen 23 kytkimen 21 (ks. kuviota 4) sisältävä kotelo 22. Kotelo koostuu eristysai-neesta» esim. steatiitista, ja sillä on oleellisen litteä, suorakulmainen muoto rengaeripaa 18 kohti viistetyin kulmin 24· Kuvio 2 näyttää, että kotelon 22 korkeusmitat ovat hyvin pienet ja myös säteittäiset mitat ovat niin pieniä, että kotelon 22 voi helposti sijoittaa kuumentamattoman keskialueen keskelle keskisilmän 20 ja rengasrivan välille. Tätä auttavat myös viistetyt kulmat 24, jotka tekevät mahdolliseksi sovituksen keskialueen muodon mukaan.

Hieman epäkeskisesti ulottuu lämpötilan tuntoelin 23 kotelon ulospäin suunnatusta sivusta, jossa on viistetyt kulmat 24» joka tuntoelin koostuu laa-jennushylsystä 26» jonka aineella on suhteellisen suuret lämpölaajennuskertoimet» ja koteloon sijoitetusta siirtosauvasta 27» jonka aineella on pienet lämpö-laajennuskertoimet, esim. keramiikkasauvasta (kuvio 4)·

Kuvio 1 näyttää, että sauvamainen lämpötilan tuntoelin 23 ulottuu ulos kuumentamattomasta keskialueesta oleellisen säteittäisesti (suhteessa säteeseen hieman sivulle siirrettynä) kuumennusrengagalueen 13 yli. Tällöin se kulkee rengasrivan 18 loven ;28 läpi. Kotelon litteän rakenteen ansiosta lämpötilan tuntoelin 23 kulkee välittömästi kuumennusjohtoja ympäröivän eristysmassan alapuolen vieressä (piirustuksissa yläpuolenpa mieluiten tietyllä lämpökoske-tuksella, jonka kuitenkaan ei tulisi olla liian suuri laajennushylsyn 26 laa-jennusliikkeiden takia. Ulkokehällä on huolehdittava siitä, että sauvan laajenemiselle on tarpeeksi tilaa lämpötilan tuntoelimen, .iolla.ou laajennushylsyn ja siirtosauvan yhdistävä säätörunvi 29» ja ulomman rengasrivan 17 välissä.

Kotelon 22 takapuolesta, joka on vastapäätä lämpötilan tuntoelintä 23» johtavat liitännät 30, jotka on kytketty johtojen 31 kautta. Johdot 31 johtavat eristävän läpiviennin 32 kautta ulos kuumentamattomasta keskialueesta. Tämä on kuvion 2 mukaisesti suljettu sisemmän rengasrivan 18 sisälle asetetulla, litteällä, rasianmuotoisella vaipalla 33, joka on yhdessä ei-näytetyn, tavanomaisen, alemman levypäällyksen kanssa kiinnitetty keskieilmään 20 kierretyn ruuvin avulla. Vaippa 33 suojaa kytkimen sisältävää osaa lämpötilan rajoitti-mesta pölyltä ja ympäristön muilta häiritseviltä vaikutuksilta. Johdot 31 voi 4 57509 helposti johtaa ohi keskiöllään 20 molemmin puolin, koska liitännät 30 ovat kotelon 22 kahden kapean sivun lähellä*

Kuvio 3 näyttäänuuhnetun toteutusmuodon, jossa kuumentamattomalla keskialueella ja lämpötilaa rajoittimella 23 on sama muoto, mutta sähkökeittolevyn 11 kuumennusrengasalue on peitetty pellillä 34, jolla on kuumennusrengasalueen 13 rengasmainen muoto, mutta joka on hieman suurempi, niin että sen voi puristaa rengasripojen 17 ja 18 välille, jossa se pysyy itsestään kiinni* Tämä pelti on tiiviisti eristyemassan 16 alapuolen päällä ja sulkee tämän täysin tiiviisti eroon ulkopuolisilta vaikutuksilta (esim* muodostuvasta pölystä eroon). Tämä pelti, joka on lämpökosketuksessa eristyemassan kanssa tai välissä ulottuvien, urat 14 toisistaan erottavien ripojen kanssa, muodostaa samalla ihanteellisen lämmönsiirtopinnan lämpötilan tuntoelimen 23 kytkemiseksi ahtaaseen lämpökyt-kentään kuumennusrengasalueen lämpötilalle* Lämpötilan tuntoelin 23 ulottuu tällöin tämän pellin 34 lähellä sen alapuolella (piirustuksissa yläpuolella). Näytetyssä toteutusesimerkissä sitä ympäröi 3/4 osalla päällys 35» jolla on suuren omegan poikkileikkausmuoto ja joka on taivutettu pellistä. Päällys 33 on lämpötilan tuntoelimen 23 pltkittäislaajennusta vastaavasti pitkänomainen ja se lepää laippojensa 36 kohdalla pellin 34 päällä, johon seovoi kiinnittää esim. pistehitsauksella* On myös mahdollista liittää päällys 35 suoraan vaippaan 33» niin että koko lämpötilan rajoitin tulee suljetuksi ja kytketyksi termisesti vielä ahtaammin sähkökeittolevyyn. Tästä huolimatta on tällöin vain lämpötilan tuntoelin alttiina kuumennusrengasalueen korkealle lämpötilalle, jolloin se voi reagoida hyvin nopeasti kuumennusjohtolämpötilan muutoksiin, kun sitä vastoin kotelo 22, joka sisältää lämpötilalle herkän kytkimen, sijaitsee kuumentamattomalla keskialueella eli siis kylmemmällä alueella. Sekä päällys 33 että pelti 34 toimivat täten* sekä sähkökeittolevyn että lämpötilan rajoittimen suojana likaa tai ympäristön muita vaikutuksia vastaan että myös lämpötilan tuntoelimen ahtaan lämpökytkennän aikaansaamiseksi mahdollisimman pienellä termisellä hitaudella kuumennusjohdon lämpötilalle.

Kuvio 4 näyttää lämpötilan rajoittimen yksityiskohtia. Jo kuvattu lämpötilan tuntoelin 23 ulottuu kotelon 22 aukon läpi. Laajennushylsyssä 26 on laip-pa 37, jolle on pantu levy 70 laipan suurentamiseksi. Kotelo on tehty yhtenä osana keraamisesta eristysalneesta, esim. steatiitista, ja siinä on lovi 40, joka on avoin toista puolta kohti, so. poikittain laajennusosaan nähden, ja joka kytkimen asennuksen jälkeen suljetaan eristävällä kannella 71 (kuvio 2). Laippa 37 levyineen 70 on pistetty sivulta kotelon rakoon 38 lämpötilan tunto-elimen aukon alueella ja kiinnittää siten tämän.

5 57509

Kytkin 21 on sijoitettu loveen 40 pikakytkimenä. Pikakytkimeasä 21 on näppäysjousi 41» josta on taivutettu ulos jousikieli 42» joka on tuettuna tukilaakerin 43 päällä. Käyttöpiste 44* johon siirtoeauva 27 kytkeytyy, on verraten tiiviisti tukilaakerin 43 lähellä, niin että pienen vipuvarren takia kytkin kytkee hyvin herkästi, so. sen kytkentäero katkaisun ja jälleenkytken-nän välillä on käyttöpisteen 44 kohdalla noin 1/100 nunsn matka.

Näppäysjousi 41 kantaa vapaan päänsä kohdalla kontaktin 43, joka toimii yhdessä liitoksen 30 kanssa samaa kappaletta olevan vastakontaktiosan 46 kanssa, joka on pistetty kotelon rakoon sivulta ja siten kiinnitetty. Vastatuki 47» joka on myös kiinnitetty sisäänpistämällä ja joka on taivutettu pellistä, tukee näppäysjousen kontaktin avatussa asennossa ja se on suunniteltu niin, että näppäysjousi liikkuu vain sen matkan, joka on ehdottomasti välttämätön kontaktin avaamiseksi. Tämä parantaa myös kytkimen herkkyyttä. Toinen liitos 30 on tehty kannattimena 73» joka on pistetty lovesta 40 ulosjohtavaan rakoon 72 ja taivutettu peltlliuskan muodossa, jonka lovessa 40 oleva pää on kiinnitetty pistämällä se sivuttain sisälle rakoon 74· Peltiliuskalle 73 on pantu pikakytkimen 21 pohjaosa 73» joka kantaa toisen pään kohdalla tukilaakerin 43 ja toisen pään kohdalla tähän sijoitetun näppäyejousen. Kannatin 73 on käyttöpisteen 44 alueella tuettua kotelon päällä.

Kotelo on oleellisen suorakulmainen jo mainittuine, viistettyinä kulmi-neen 24.

Täten on saatu aikaan rakenteeltaan hyvin yksinkertainen ja hyvin herkkä lämpötilan rajoitin, jonka mitat ovat mahdollisimman pieniä. Kuvion 4 näyttämän lämpötilanrajoittimen laajennusmatka voi esim. olla noin 33/100 mm, kun laajennushylsyn tehollinen pituus on vain noin 43 am ja lämpötilaero on 360° suhteessa huoneen lämpötilaan. Kun kytkennän ja katkaisun välinen kytkentä-matka on l/lOO mm, on siis lämpötilan ra joi ttimen hystereesi noin 10°. Tämä on erittäin vähän verrattuna noin 00°:een minkä kaksimetallikytkimet yleensä vaativat* Tästä huolimatta ei tarvita vipuvälitystä, vaan siirtosauva voi vaikuttaa suoraan näppäysjousen käyttöpisteeseen Laajennushylsy 26 on mieluiten jo valmistussyistä pyöreä poikkileikkaukseltaan, mutta sillä voi kuitenkin myös olla esim. toisella puolella litistetty tai neliömäinen muoto, varsinkin sen sovittamiseksi kuumennusrengasalueen pinnan mukaan.

Kotelon muodon ansiosta, joka on jakamaton lämpötilan tuntoelimen poikittais suunnassa ja siten poikittain päävolman kulkuun nähden, on varmistettu, 6 57509 että voiman suunnassa ei esiinny sähköä, joka voisi johtaa epätarkkaan kytkentään· Tähän vaikuttaa myös se seikka, että näppäysjousi 41 pitää normaalisti kytkimen ja lämpötilakytkentäelimen voimakytkennässä*

On huomattava, että laajennushylsylle 26 on pietetty lämmönsiirtoelin 76 peltilevyn muodossa. Tämä aikaansaa toisaalta suuren lämmönsiirtopinnan säteily- ja konvektiosiirtoa varten ja se voi koskettamalla keittolevyn tai pellin 34 osiin myös siirtää lämpöä johtamalla laajennushyleyyn· Voi myös olla edullista syrjätä levy keittolevyyn nähden yhdensuuntäisessä tasossa.

Lisäksi pidetään parhaana lämpötilan tuntoelimen lämmönsiirtovastuksen pienentämistä, mahdollisesti lämmönsiirtoelimen kanssa, vastaavan pintakäsittelyn avulla. Tähän soveltuu päällystys korkean lämmön kestävillä, karkealla lakalla 77, joka oleellisesti parantaa useimmiten jaloterästä olevan laajennus-hylsyn suhteellisen sileän ja kirkkaan pinnan lämmönsiirto-ominaisuuksia.

Kuvioista 4 ja 5 käy ilmi, että säätöruuvi 80 on ruuvattu hyvin ohuesta, ruostumattomasta teräsputkesta koostuvan laajennushylsyn 26 alapäähän. Tätä varten laajennushylsyssä 26 oleva kierre 81 on tehty painamalla. Vaikka tämä putki tulee kierteen kärjen kohdalla lähes läpileikatuksi painettaessa. Siksi kierre valmistetaan siten, että se painetaan kirresydäntä vasten pituussuunnassa jaetulla sylinterimäisellä liukukappaleella (Pinole), joka painaa putken kolmea osaa 82 sisäänpäin ja jättää näiden välille seisomaan pituussuuntaan ulottuvat ulfcimmat tai väliseinät 83* Tässä on painettu sisään vain vähän kierteitä tai ei lainkaan kierteitä sisältä, niin että ne muodostavat pituussuuntaan suunnatun kokonaisuuden kierreosien alueella, ja ennen muuta on kolmiomaisen väliseinän molemmin puolin käytettävissä aineen koko paksuus kierrettä varten. Tämäkin ominaisuus vaikuttaa osaltaan nopeasti ja tarkasti reagoivan lämpötilan rajoittimen saavuttamiseen, jossa on mahdollista tehdä laajennushylsy hyvin ohueksi ja siksi pienellä lämpöinertialla.

On edullista tehdä siirtosauva 27 keramiikka-aineesta. Tällä ei ole koko lämpötila-alueella juuri lainkaan lämpölaajenemista, mikä on muiden, pienen lämpölaajenemisen omaavien aineiden kohdalla tilanne vain määrätyllä lämpötila-alueella. Keramiikkasauvan etuna on myös hyvin pieni lämpökapasiteetti, niin että tässäkin kohden suurenee lämpötilan rajoittimen herkkyys.

Kuvio 6 näyttää lämpötilan rajoittimen 23 kytkennän yhteistoiminnassa energianaäätimen 30 kanssa. Energiansäädin 30 on ns. kvantittava energiansäädin, joka syöttää energian, nimenomaan aina täyden energian, sähkökeittolevyn kuu- 7 57509 mennusjohtoihin 15 tehonsykäyksinä, joiden väliaika ja kesto määräävät keskimääräisen, syötetyn tehon. Sillä voi olla tavallinen rakenne ja näytetyssä, kaa-viomaisessa kytkentäkuvassa siinä on kytkin 51» joka on normaalisti kiinni ja jonka voi avata lämmössä laajeneva kaksimetalli 52. Ksksimetallin kuumennus tapahtuu ohjauslämpövastuksella 53. Kaksimetallin 52 vaikutusta kytkimeen 51 voidaan säätää käyttönupilla 5^» jolla säädetään heiluttu teho. Näytetyssä esimerkissä on keittolevyn virtapiiriin kytketty perättäin kytkin 51, ohjauslämpövastus 53, keittolevyn kuumennusjohto 15 ja lämpötilan rajoittimen kytkin 21. Tämä merkitsee, että virtapiiri, ja siten keittolevyn ja energiansäätimen kuumennus, tulee katkaistuksi, kun joko kytkin 21 tai kytkin 51 (tai molemmat) avautuu. Oleellista on se, että lämpötilan rajoittimella 23 on rakenteensa ja keittolevyssä toteutetun järjestelynsä ansiosta sellainen karakteristiikka, että sen alkaessa toimia sen kytkennän ja katkaisun välinen kytkentäjakso on samaa suuruusluokkaa kuin energiansäätimen kytkentäjakso. Tämä merkitsee, että tavallisiin lämpötilan rajoittimiin verrattuna on lämpötilan rajoittimella 23 oltava hyvin lyhyt kytkentäjakso. Tähän päästään toisaalta siksi, että lämpötilan tuntoelin on kytketty hyvin ahtaasti kuumennusrengasalueeseen ja siten kuumennusjohdon lämpötilaan, ja toisaalta kytkennän ja katkaisun välisen, hyvin pienen lämpötilaeron ansiosta. Tähän on parhaiten soveltuva kuvion U mukainen lämpötilan rajoitin kuvioiden 1-3 mukaisessa järjestelyssä. On kuitenkin myös mahdollista käyttää muita lämpötilan rajoittimia, jotka suorittavat tämän tehtävän. Muunnoksia voidaan myös tehdä energiansäätimen ja kytkennän suhteen. Näin voidaan esim. ohjauslämpövastus 53 sijoittaa myös rinnakkaispiiriin, joka kuitenkin on riippuvainen myös kytkimestä 51, eikä lämpötilan rajoittimen tarvitse kytkeä koko tehoa, vaan se voi myös kytkeä osatehon, joskin on hyvin edullista käyttää sitä koko tehon kytkemiseen.

Kuvioihin 7 ja 8 viitaten kuvataan kuvion 5 mukaisen säätölaitteen toimintatapaa. Kuviossa 7 on esitetty keittolevyn normaali toimintatapa ja tässä käytetään alempaa lämpötilaa kuin lämpötilan rajoittimen katkaisulämpötila, joka on esim. U05°C. Kun tapahtuu energiansäätimen kytkimen 51 kytkentä, toimivat lämpövastukset 15 ja 53 ja energiansäätimen kaksimetallin lämpötila kohoaa (viivat 55), kunnes on saavutettu energiansäätimen katkaisupiste 56, joka on säädettävissä käyttönupilla 5^. Kytkin 51 avautuu ja lämpövastukset 15 ja 53 tulevat pois-kytketyksi, niin että kaksimetallin lämpötila laskee (viiva 57), 8 57509 kunneB on ohitettu kytkentähystereesi (säädetyn katkaisulämpötilan 58 ja jäl-leenkytkentälämpötllan 59 välinen lämpötilaero), ja jälleenkytkentäpieteeseä 60 kytkee energiansäädin jälleen kytkimen 51 ja siten alkaa uusi kvantitusjakso. Tämä on energiansäätimen tavanomainen toimintatapa. Kahden katkaisupisteen 56 tai jälleenkytkentäpisteen 60 välinen kytkentäjakso on tällöin tavallisesti lyhyempi kuin yksi minuutti, niin että keittolevyn lämpöinertian seurauksena on tasainen kuumennus mahdollinen. Kytkentäjaksot ovat kuitenkin riippuvaisia ko. käyttötilanteesta. Varsinkin erilaisella lämmön poisjohtumisella keittolevystä, jonka aiheuttavat erot keitto- ja paisto- astioissa ja niiden täytössä (lämpötilan rajoitin toiminee aikaisintaan paistien kanssa), on suuri vaikutus kytkentäjaksoihin.

Kuviosta 7 käy ilmi, että lämpötilan rajoitin ei reagoi tässä näytetyssä toimintaeeimerki88ä. Energianaäädin 50 on tosin säädetty niin korkealle, että keittolevy kuumenee hyvin lähelle sallittua rajaa. Lämpötilan rajoittimen 23 kytkin 21 jää kuitenkin jatkuvasti kytketyksi, koska lämpötilan rajoittimen katkaieulämpötilarajaa 61 ei saavuteta, On kuitenkin ilmeistä, että seurauksena lämpötilan rajoittimen 23 tuntoelimen 25 hyvin ahtaasta kytkennästä lämpötilan vaihtelut, jotka syntyvät energian syöttötahdin seurauksena, tulevat siirretyiksi hieman heikennetyssä muodossa. Näin ei olisi lämpötilan rajoittimen kohdalla, jonka kytkentä ei ole niin ahdas. Tässä kuvion 7 ylempi viiva, so. lämpötilan rajoittimen havaitsema keittolevyn lämpötila, kulkisi oleellisen vaakasuoraa ti. Kahden sahahammasmaisen käyrän välinen viiva osoittaa kytkentäkesto-ajan 62 ja kytkentäjakson 63. Molempien osamäärä antaa suhteellisen kytkentä-kestoajan ja siten säädetyn osatehon.

Kuviossa 8 en näytetty esimerkkinä, että energiansäätimen säädön ollessa muuttumaton voi keittolevyn lämpötila kohota, kun esim. poistetaan keittoastia levyltä tai vaihdetaan suuremman, enemmän lämpöä kuluttavan keittoa stian tilalle pienempi. Kytketyssä virtapiirissä kohoaa siksi lämpötilan rajoittimen havaitsema lämpötila (viiva 64) voimakkaammin ja saavuttaa kiinteästi säädetyn katkaieulämpötllarajan 61 aikaisemmin kuin kuviossa 7. Tässä tapauksessa saavutetaan lämpötilan rajoittimen katkaisupiste 65 ennen kuin energiansäätimen lämpövastus 53 on kuumentanut kaksimetallia niin paljon, että siinä olisi saavutettu energiansäätimen katkaisulämpötilaraja 58 tai katkaisupiste (tämä tapahtuisi kuvion 8 katkoviivan jatkuessa).

On siis selvää, että katkaisupisteessä 65 lämpötilan rajoitin katkaisee 5 57509 energiansäätimen ja keittolevyn virtapiirin avaamalla kytkimessä 21. Snergiansäätimen 50 kytkin 51 pysyy jatkuvasti sulkeutuneena, mutta siitä huolimatta laskevat lämpötilat kuumennusjohdon 15 ja 53 katkaisun takia sekä keittolevyn että myös kaksimetallin 52 kohdalla, kun on saavutettu lämpötilan rajoittimen jälleenkytkentälämpötilaraja 66, tämä kytkee taas kytkimen 21 ja virtaa tulee taas syötetyksi keittolevylle ja energiansäfitimelle, koska energian· säädin ei ole ylipäänsä katkaissut. Tehonsykäysten muodostumisesta nähdään, että huolimatta energiansäätimen muuttumattomasta asennosta on kytkentäkesto-aika ja ennen muuta suhteellinen kytkentäkestoaika pienentynyt. On siis ilmeistä että lämpötilan rajoitin ottaa hoitaakseen energiansäätimen kvantitustoiminnan, kun määrätty lämpötllaraja on saavutettu, ja sitten alentaa tasaisesti ja portaattomasti tehon niin paljon, että korkein sallittu lämpötllaraja ei tule ylitetyksi. Näin syntyy siis yhdistelmänä kaksi, tilassa toisistaan mieluiten riippumatonta, kvantittavaa kytkentäelintä, joista toinen on säädettävissä ja määrätyn rajoituslämpötilan alla on yksin toimiva eikä ole tämän vaikutuksen alainen, kun taas määrätyn rajoituslämpötilan saavuttamisen hetkellä toinen kytkentäelin ottaa hoitaakseen ensimmäisen kvantitustoiminnan. Tällöin on tärkeää, että lämpötilan rajoittimen ja energiansäätimen ennalta määrätyt kytkentä-jaksot ovat samaa suuruusluokkaa määrättyjen rajojen sisällä. Ihannetapaus on sellainen, että molemmat ennalta määrätyt kytkentäjaksot ovat samat. Ne voivat kuitenkin poiketa toisistaan osaksi tai jopa moninkertaisesti, kunhan häiritseviä lämpötilan vaihteluja ei tule täten johdetuiksi keittoastiaan. Joka tapauksessa ei saa käydä niin, että lämpötilan rajoittimen äärimmäisen pitkien kyt-kentäjaksojen takia keittolevy ja siten myös energiansäädin tulevat käytöstä pois pitkäksi ajaksi, niin että keittoastian jäähtyessä emäntä luulee säätäneensä liian alhaisen tehon ja siksi kääntää tehonsäätimen suuremmalle arvolle. Tämä ei aluksi olisi lainkaan hyödyksi ja lämpötilan rajoittimen seuraavan katkaisun yhteydessä katkaisujaksot olisivat vieläkin pitemmät. Kun tässä puhutaan ennalta määrätystä kytkentäjaksosta, tarkoitetaan tällä ko. kytkentä-elimen kytkentäjaksoa sen ollessa toiminnassa. Täten käy esim. kuviosta 7 ilmi, että energiansäätimen todellinen kytkentäjakso tosin on lyhyt ja sillä on rajoitettu pituus, mutta että lämpötilan rajoittimen todellinen kytkentäjakso on teoriassa äärettömän pitkä, koska se ei ylipäänsä ala toimia. Siitä huolimatta sen ennalta määrätty kytkentäjakso, joka käy ilmi esim. kuviosta 8, on samaa suuruusluokkaa kuin energiansäätimen.

Keksinnössä on kehitetty säätölaite, jonka toiminnan emäntä voi helposti 10 57509 ymmärtää, matta jolla on silti erinomainen vaikutus. Emäntä säätää energian-säätimellä määrätyn tehoasteen ja tämä tulee portaattomasti alennetuksi, mikäli tapahtuu korkeimman lämpötilan ylitys. On tunnettuat että monet emännät pitävät tehoasteiden säätöä parhaanaγ koska lämpötila-asteen säätö, kuten automaattisäätimillä, vaatii emännältä uudelleentottumista ja tiettyä abstraktista ajattelua. Säätölaite on myös rakenteeltaan hyvin yksinkertainen, koska vaatimukset täyttävä lämpötilan rajoitin, kuten kuvio 4 näyttää, on hyvin helposti valmistettavissa eikä energiansäädin myöskään vaadi suuria valmistuskustannuksia. Kuitenkin tarvitaan vain kaksi puhtaasti sähköä syöttävää johtoa energian säätimen ja keittolevyn välillä, mikä merkitsee rakenne-etua verrattuna automaattiseen säätimeen.

Kuviot 9 ja 10 näyttävät sähkökeittolevyn 11', joka vastaa kuvioita 1 ja 2, jolloin samoilla osilla on samat viitemerkit. Siinä on alempi, rengasmainen peitepelti 90, joka sulkee alhaalta kuumennusrengasalueen 13 sekä lämpötilan tuntoelimen 23» mutta jättää keskialueen 19 vapaaksi. Se lepää sisäpuolella sisemmän rengasrivan 18 päällä ja muodostaa sulun, joka estää konvektio-lämpöä tunkeutumasta keskialueeseen. Se kiinnitetään pellistä meistetyllä peite-osalla 92 siten, että sen tähtimäisesti keskiosasta lähtevät varret 94 painavat peiteosan rengasrivan 18 päälle. Mutteri, joka on kierretty keskisilmään 20 niivatulle keskiputkelle 99» painaa peiteosaa 92 ylöspäin. Varsien 94 välissä syntyy suuria ilman läpimenopintoja 91» joiden avulla lämpötilan rajoittimen kotelon, joka sisältää kytkimen, tulee jäähdetyksi ja joiden ansiosta voidaan säätää lämpötilan rajoittimen katkaisulämpötila korkeaksi ilman vaurioita kytkimelle, jotta myös huonoihin keittokattiloihin voidaan siirtää paljon tehoa.

On myös mahdollista valmistaa peitelevy yhtenäisenä peiteosan kanssa. Tällöin peiteleyy lepäisi kuvioiden mukaisesti rengasrivalla 18 ja siinä olisi keskialueella aukko.

Claims (17)

1. Lämpötilan rajoitin, jossa on lämpötilan tuntoelin ja jonka kytkin-kotelo, joka sisältää kytkinlämpötilansa suhteen kiinteästi säädetyn kytkimen, on sovitettu sähkökeittolevyn kuumantamattcman keskialueen alapinnalle, tunnettu siitä,''-että kytkinkotelolle (22) asennettu lämpötilan tuntoelin (25) muodostuu sinänsä tunnetusta laajennushylsystä (26), jolla on suurempi lampolaa j enemiskerroin kuin sen sisään sovitetulla siirtosauvalla (27), ja ulottuu levyn kuumentamattomasta keskialueesta (19) oleellisesti säteettäisesti kuumentimen (15) sisältävän kuumennusrengasalueen (13) alapinnan yli lähellä kuumen-ninta (15) ja hyvässä läimönsiirtoyhteydessä siihen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että kytkimen (21) sisältävä kotelo (22) on sijoitettu kuumentamattoman keskialueen (19) reuna-alueelle ja se jättää sähkökeittolevyn (11) keskipiste-alueen vapaaksi.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelin (25) ulottuu loven (28) läpi, joka on rengasrivassa (18), joka rajoittaa sähkökeittolevyn (11) kuumennusrengas-aluetta (13) suhteessa kuumentamattomaan keskialueeseen (19).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelin (25) sijaitsee välittömästi kuumentimen (15) kuumennus johdan peiton (16) alla.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelin (25) sijaitsee välittömästi pellin (34) alla, joka peittää kuumennusrengasalueen (13) alapuolen.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelintä (25) ympäröi osaksi alhaalla suljettu peite (35).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että peite on JTL -muotoinen pelti, jonka laipat (36) ovat sähkökeittolevyn (11) puolella.

8. Jankin patenttivaatimuksen 4-7 mukainen lämpötilan rajoitin, t u n net t u siitä, että peite (35) on sijoitettu pellin (34) päälle.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelin (25) tai sen peite (35) on kosketuksessa sähkökeittolevyyn (11) lämmön siirtämiseksi kosketuksella.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että siirtosauva (27) vaikuttaa ilman välitystä suoraan pikakytkimen (21) näppäysjouseen (41).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä,että käyttöpiste (44), johon siirtosauva (27) on kytketty näppäysjousen (41) 12 57509 kohdalla, sijaitsee lähellä pikakytkinen (21) jousikielen (42) tukilaakeria (43).

11 57509

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että laajennushylsyn (26) kytkimen puoleisessa päässä on laippa (37), joka on sijoitettu yksiosaiseen, sivulta avoimeen ja kannen (71) peittämään kytkinkoteloon (22).

13. Jankin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelin (25) an sovitettu voimakytken-tään pikakytkimen (21) näppäysjousen (41) paineen alaisena.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että kytkinkotelossa (22) on sillä puolella, josta lämpötilan tuntoelin (25) ulkanee siitä, viistetyt tai pyöristetyt kulmat (24), jotka on sovitettu keittolevyn (11) kuumentamattoman keskialueen (19) pyöreän muodon mukaan.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, itä lämpötilan tuntoelimelle (25) on sijoitettu lärnrön-siirtoelimet (76).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnet-t u siitä, että lämmänsiirtoelimet (76) ovat lämpötilan tuntoelimelle (25) työnnettyjä levyjä.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-16 mukainen lämpötilan rajoitin, tunnettu siitä, että lämpötilan tuntoelimellä (25) on länmönottoa suurentava päällyskerros (77). 13 57509