SE437105B

SE437105B - VERMEKELLAN CONTROL DEVICE FOR AN ELECTRIC COOKING DEVICE

Info

Publication number: SE437105B
Application number: SE7804327A
Authority: SE
Inventors: Karl Fischer
Original assignee: Karl Fischer
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1978-04-17
Publication date: 1985-02-04
Also published as: FI57509C; FI57509B; DE2422624B2; AU8090575A; AU8128275A; AT349112B; DE2422624C3; SE7505244L; FI751371A; SE7804327L; FR2270747A1; GB1516142A; GB1516141A; SE405310B; AU500530B2; ATA319675A; DE2422624A1; FR2270747B1

Description

7804327-0 " ten, varvid dessa omkopplingsorgan är försedda med bimetallelement och påverkar styrförloppet för den termiska energiregulatorn genom kortslutning eller urkoppling. Även dessa omkopplare arbetar mycket långsamt och det handlar här mindre om temperaturbegränsare än om ett försök till stegvis temperaturreglering i närheten av vattnets kok- temperatur. _ ' Uppfínningen syftar till att åstadkomma en regleranordning av inledningsvis angiven type som har enkel uppbyggnad och är lätt att montera på eller vid kokanordningen och ger en mycket effektiv tem- peraturbegränsning, och som då den träder i funktion möjliggör en störningsfri fortsatt funktion för kokanordningen. 7804327-0 ", these switching means being provided with bimetallic elements and influencing the control process of the thermal energy regulator by short-circuiting or disconnecting. These switches also work very slowly and this is less about temperature limiters than about an attempt at stepwise temperature control near the water boiler The object of the invention is to provide a control device of the type specified in the introduction which has a simple construction and is easy to mount on or near the cooking device and provides a very effective temperature limitation, and which when it comes into operation enables a trouble-free continued function. for the cooking appliance.

Detta åstadkommes enligt uppfinningen därigenom att regulatorn -utgörs av en i och för sig känd kvantiserande energiregulator, och genom att den i serie med denna kopplade temperaturbegränsaren är termiskt tätt kopplad till temperaturen hos den elektriska kokanord- ningens värmekälla, varvid temperaturbegränsaren i området för sin fast inställda begränsningstemperatur har en ringa omkopplingstempe- raturdifferens mellan tillslag och frånslag, och varvid i området för begränsningstemperaturen, då temperaturbegränsaren träder i funktion, tidrymden mellan på varandra följande brytningar (i förväg bestämd kopplingscykel) för temperaturbegränsaren är av samma storleksordning som den i förväg bestämda omkopplingsperioden för energiregulatorn, Energiregulatorn och temperaturbegränsaren kan därvid med för- del utgöras av från varandra åtskilda enheter, och både energiregula- torn och temperaturbegränsaren kan koppla den elektriska kokanord- ningens hela effekt. Trots detta erhålls en mjukt inträdande tempera- turbegränsning, som inte stör det fortsatta arbetsförloppet då den inträffar. _ Vid en elektrisk kokplatta är temperaturbegränsaren termiskt så tätt kopplad till temperaturen hos värmespiralerna att dessa för- utom sin arbetsfunktion även har funktionen att ge styrvärme för temperaturbegränsarenQ Temperaturbegränsaren övertar därvid vid om- rådet för begränsningstemperaturen funktionen hos regulatorn och pulsar effekten med pulsperioder av samma storleksordning som tidi- gare levererades av energiregulatorn. Om temperaturbegränsaren, såsom var fallet vid hittills brukliga temperaturbegränsare, skulle ha stor omkopplingstemperaturdifferens och inte skulle fylla de övriga ovan angivna fordringarna, så skulle energiregulatorn, då tempera- turbegränsaren träder i funktion, sättas ur drift för en relativt lång tid (exempelvis flera minuter vid en elektrisk kokplatta). I det fall då stekning med hög temperatur äger rum på den elektriska 7804327-0 kokplattan skulle användaren märka att temperaturen sjunker, och därför vrida energiregulatorn till ett högre läge. Detta leder till osäkerhet i och påverkan av arbetssättet. Enligt uppfinningen där- emot stryps effekttillförseln endast långsamt då begränsningstempe- raturen är på våg att uppnås, och begränsningstemperaturen upprätt- hålls utan allt för långa urkopplingsperioder.This is achieved according to the invention in that the regulator consists of a quantizing energy regulator known per se, and in that the temperature limiter connected in series therewith is thermally closely connected to the temperature of the heat source of the electric cooker, the temperature limiter in the region of its fixed The set limiting temperature has a small switching temperature difference between switching on and off, and in the range of the limiting temperature, when the temperature limiter comes into operation, the time between successive breaks (predetermined switching cycle) of the temperature limiter is of the same order of magnitude as the predetermined switching period. for the energy regulator, the energy regulator and the temperature limiter can then advantageously consist of units separated from each other, and both the energy regulator and the temperature limiter can couple the entire power of the electric cooker. Despite this, a soft-entering temperature limitation is obtained, which does not interfere with the continued work process when it occurs. In an electric hob, the temperature limiter is thermally so closely connected to the temperature of the heating coils that in addition to their working function they also have the function of providing control heat for the temperature limiter. The temperature limiter takes over the function of the regulator at the limitation temperature range and pulses the power with pulse periods of the same magnitude. which was previously supplied by the energy regulator. If the temperature limiter, as was the case with hitherto conventional temperature limiters, would have a large switching temperature difference and would not meet the other requirements stated above, then the energy regulator, when the temperature limiter comes into operation, would be taken out of operation for a relatively long time (e.g. an electric hob). In the case where high temperature frying takes place on the electric 7804327-0 hob, the user would notice that the temperature drops, and therefore turn the energy regulator to a higher position. This leads to uncertainty in and influence on the working method. According to the invention, on the other hand, the power supply is throttled only slowly when the limiting temperature is about to be reached, and the limiting temperature is maintained without too long switch-off periods.

Framför allt blir det därigenom även möjligt att ställa in även relativt små begränsningstemperaturer men ändå möjliggöra kraftig stekning. Detta i sin tur möjliggör inbyggnad av elektriska kokplattor i närheten av brännbara föremål, exempelvis i arbets- plattor på köksinredning, utan stor utrymmesförlust.Above all, this also makes it possible to set even relatively small limiting temperatures but still enable heavy frying. This in turn enables the installation of electric hotplates in the vicinity of combustible objects, for example in worktops on kitchen fittings, without a large loss of space.

Ytterligare fördelar och särdrag hos uppfinningen framgår av underkraven och beskrivningen i samband med ritningen.Additional advantages and features of the invention will become apparent from the subclaims and description taken in conjunction with the accompanying drawings.

Uppfinningen förklaras i det följande närmare med hjälp av på bifogade ritning visade utföringsexempel, där: Fig 1 visar en vy underifrån av en elektrisk kokplatta med en temperaturbegränsare enligt uppfinningen, I Fig 2 visar ett snitt längs linjen II-II i Fig 1, Fig 5 visar i snitt en detalj av en variant, varvid snitt- linjen är vinkelrät mot den i Fig 2 använda snittlinjen, Fig Ä visar ett längdsnitt igenom en temperaturbegränsare, Fig 5 visar i förstorad skala en vy av en utvidgningshylsa, sedd från den fria änden, Fig 6 visar schematiskt inkoppling av temperaturbegränsaren tillsammans med en energiregulator, Fig 7 visar schematiskt ett diagram med temperaturen såsom funktion av tiden, varvid figuren upptill visar förhållandena vid temperaturbegränsaren och nedtill visar förhållandena vid energi- regulatorn, och Fig 8 visar ett diagram motsvarande det i Fig 7, vid ett annat drifttillstånd.The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments shown in the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a bottom view of an electric hob with a temperature limiter according to the invention, In Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 5 shows in section a detail of a variant, the section line being perpendicular to the section line used in Fig. 2, Fig. Ä shows a longitudinal section through a temperature limiter, Fig. 5 shows on an enlarged scale a view of an expansion sleeve, seen from the free end, Fig. 6 schematically shows the connection of the temperature limiter together with an energy regulator, Fig. 7 schematically shows a diagram with the temperature as a function of time, the figure at the top shows the conditions at the temperature limiter and at the bottom shows the conditions at the energy regulator, and Fig. 8 shows a diagram corresponding to the Fig. 7, in another operating condition.

I Fig 1 visas underifrån en elektrisk kokplatta 11, vilken, såsom framgår av Fig 2, består av en kokplattkropp 12 av gjutmaterial, vilken på undersidan är försedd med ett värmeringområde 13. Där be- finner sig i spår lü värmeledare 15 i form av spiraler. Dessa är inbäddade i en isolermassa 16, som fyller de spiralformigt löpande spåren. Värmeringområdet begränsas utåt av en ringribba 17 och inåt av en ringribba 18. Innanför ringribban 18 ligger en ouppvärmd mitt- zon 19, i vars mitt är ingjuten en centrumtapp 20, som är avsedd för fastsättning av kokplattan resp för fastsättning av inklädnader.Fig. 1 shows from below an electric hob 11, which, as shown in Fig. 2, consists of a hob body 12 of casting material, which on the underside is provided with a heating ring area 13. There are heat conductors 15 in the form of grooves 15 in the form of spirals. . These are embedded in an insulating mass 16, which fills the helically running grooves. The heating ring area is delimited outwards by an annular rib 17 and inwards by an annular rib 18. Inside the annular rib 18 is an unheated central zone 19, in the center of which a center pin 20 is molded, which is intended for attaching the hob or for attaching cladding.

Så långt är det således fråga om en konventionell elektrisk kok- platta. 'raeoazzv-o i u I området för den ouppvärmda mittzonen 19 är ett omkopplaren 21 (se Fig N) inrymmande hus 22 till en temperaturbegränsare 23 an- ordnat. Huset består av isolerande material, exempelvis steatit, och har en väsentligen platt, rektangulär form, med mot ringribban 18 avfasade hörn 2U. Såsom framgår av Fig 2 är husets 22 höjdmått mycket litet, och även de radiella måtten är så små att huset 22 bekvämt kan placeras mellan centrumtappen 20 i mitten av den oupp- värmda mittzonen och ringribban. Härtill bidrar även de avfasade hörnen 2Ä, som möjliggör en anpassning till mittzonens form.So far, it is a question of a conventional electric hob. In the area of the unheated central zone 19, a housing 22 (see Fig. N) accommodating a housing 22 to a temperature limiter 23 is provided. The housing consists of insulating material, for example steatite, and has a substantially flat, rectangular shape, with corners 2U bevelled towards the ring rib 18. As shown in Fig. 2, the height dimensions of the housing 22 are very small, and also the radial dimensions are so small that the housing 22 can be conveniently placed between the center pin 20 in the middle of the unheated central zone and the ring rib. The bevelled corners 2Ä also contribute to this, which enables an adaptation to the shape of the central zone.

Något ekcentriskt_sticker ur den utåtriktade, med avfasade hörn 24 försedda sidan på huset ut ett temperaturavkänningsorgan, som består av en utvidgningshylsa 26 av ett material med relativt hög termisk utvidgningskoefficient samt en i utvidgningshylsan anordnad överföringsstav 27 av material med lägre termísk_utvidgningskoeffi- cient, exempelvis en keramikstav (Fig U).Slightly eccentric_prick out of the outwardly directed, bevelled corners 24 side of the housing a temperature sensing means consisting of an expansion sleeve 26 of a material with a relatively high coefficient of thermal expansion and a transfer rod 27 of material with a lower thermal_efficiency coefficient coefficient arranged in the expansion sleeve, for example (Fig. U).

Av Fig 1 framgår att det stavformade temperaturavkännings- organet 25 från den ouppvärmda mittzonen sträcker sig väsentligen radiellt utåt över värmeringområdet 13 (något förskjutet i sidled relativt en radie). Temperaturavkänningsorganet löper därvid igenom ett urtag 28 i ringribban 18. Den platta formen på huset tillåter temperaturavkänningsorganet 25 att löpa omedelbart intill undersidan (på ritningarna ovansidan) av den isolermassa som omger värmeledar- na, detta med fördel även med en viss värmekontakt, vilken dock till följd av utvídgningsrörelserna hos utvidgningshylsan 26 inte bör vara alltför kraftig. På utsidan skall därför tillses att mellan en temperaturavkänningsorganet med sin utvidgningshylsan och över- föringsstaven med varandra förbindande justerskruv 29 och den yttre ringribban 17 återstår tillräckligt mycket plats för stavens ut-- vidgníng.From Fig. 1 it can be seen that the rod-shaped temperature sensing means 25 from the unheated central zone extends substantially radially outwards over the heating ring area 13 (slightly displaced laterally relative to a radius). The temperature sensing means then passes through a recess 28 in the ring rib 18. The flat shape of the housing allows the temperature sensing means 25 to run immediately next to the underside (in the drawings above) of the insulating mass surrounding the heat conductors, this advantageously also with a certain heat contact, which due to the expansion movements of the expansion sleeve 26 should not be too strong. On the outside, it must therefore be ensured that between a temperature sensing means with its expansion sleeve and the transfer rod connecting adjusting screw 29 and the outer ring rib 17 sufficient space remains for the widening of the rod.

Från den från temperaturavkänningsorganet 25 vända baksidan av huset 22 utgår anslutningar 30, som ansluts till ledningar 31.From the rear side of the housing 22 facing away from the temperature sensing means 25, connections 30 emanate, which are connected to lines 31.

Ledníngarna 31 löper igenom en isolerande genomföring 32 och ut ur den ouppvärmda mittzonen. Denna är, såsom framgår av Fig 2, till- sluten med hjälp av ett innanför den inre ringribban 18 instickande, platt, dosformigt lock 33, som tillsammans med en ej visad, kon- ventionell undre plattavtäckning är fästat i centrumtappen 20 med hjälp av en skruv. Locket 33 tjänar till att skydda den del av temperaturbegränsaren som innehåller omkopplaren från damm och andra störande inflytanden från omgivningen. Ledníngarna 31 kan be- kvämt löpa på ömse sidor om centrumtappen 20, eftersom anslutning- arna 30 ligger nära de båda kortsidorna på huset 22. 7804327-0 I Fig 3 visas en annan utföringsform, där vid i övrigt lika utförande av den ouppvärmda mittzonen och temperaturbegränsaren 23 värmeringområdet till den elektriska kokplattan 11 täcks av ett bleck 3ü, som har samma ringform som värmeringområdet 13, men som dock är något större, så att det kan pressas in mellan ringribbor- na 17 och 18 och vara självlâsande. Detta bleck ligger tätt mot undersidan av isolermassan 16 och skyddar denna helt från yttre inflytanden (t ex mot damm). Samtidigt åstadkommer detta i värme- kontakt med isolermassan resp de däremellan uppstickande, spåren lü från varandra skiljande ribborna stående blecket en idealisk värme- överföringsyta som möjliggör en nära termisk anslutning av tempera- turavkänningsorganet 25 till värmeringområdets temperatur. Tempera- turavkänningsorganet 25 löper även tätt under (i ritningen ovanpå) detta bleck 34. Vid det visade utföringsexemplet är temperaturav- känningsorganet till tre fjärdedelar omslutet av ett skydd 35, som sett i tvärsnitt har formen av ett Q och som utgörs av bockad plåt.The conduits 31 pass through an insulating bushing 32 and out of the unheated central zone. This is, as shown in Fig. 2, closed by means of a flat, dose-shaped lid 33 which is inserted inside the inner annular rib 18, which together with a conventional lower plate cover (not shown) is fastened to the center pin 20 by means of a screw. The cover 33 serves to protect the part of the temperature limiter that contains the switch from dust and other disturbing influences from the environment. The conduits 31 can conveniently run on either side of the center pin 20, since the connections 30 are close to the two short sides of the housing 22. Fig. 3 shows another embodiment, in which in the case of an otherwise identical design of the unheated central zone and the temperature limiter 23 the heating ring area of the electric hob 11 is covered by a plate 3ü, which has the same ring shape as the heating ring area 13, but which is nevertheless slightly larger, so that it can be pressed in between the ring ribs 17 and 18 and be self-locking. This sheet is located close to the underside of the insulating compound 16 and protects it completely from external influences (eg against dust). At the same time, this in thermal contact with the insulating mass or the protruding ribs lü separating the grooves between them provides an ideal heat transfer surface which enables a close thermal connection of the temperature sensing means 25 to the temperature of the heating ring area. The temperature sensing means 25 also runs close below (in the drawing above) this sheet 34. In the embodiment shown, the temperature sensing means is enclosed to three quarters by a protection 35, which in cross section has the shape of a Q and which consists of bent sheet metal.

Skyddet 35 är liksom temperaturavkänníngsorganet 25 långsträckt och ligger med sina flänsar 36 an mot blecket 3H och kan exempelvis med hjälp av punktsvetsning vara fästat vid detta. Det är även möjligt att med fördel ansluta skyddet 35 direkt till locket 33, så att hela temperaturbegränsaren är omsluten och ur termisk synpunkt är ännu närmare ansluten till den elektriska kokplattan. Trots detta är därvid endast temperaturavkänningsorganet utsatt för värme- ringområdets höga temperatur och kan därför mycket snabbt reagera på ändringar i värmeledartemperaturen, medan huset 22 med den tempe- raturkänsliga omkopplaren ligger inom den ouppvärmda mittzonen, så- ledes i ett kallare område. Härav framgår att såväl skyddet 35 som blecket 34 tjänar såväl till att skydda den elektriska kok- plattan och temperaturbegränsaren mot nedsmutsning eller andra om- givningsinflytanden som till nära termisk anslutning av tempera- turavkänningsorganet till värmeledarens temperatur, med så liten termisk tröghet som möjligt.Like the temperature sensing means 25, the cover 35 is elongate and rests with its flanges 36 against the plate 3H and can, for example, be attached to it by means of spot welding. It is also possible to advantageously connect the cover 35 directly to the lid 33, so that the entire temperature limiter is enclosed and from a thermal point of view is even more closely connected to the electric hob. Despite this, only the temperature sensing means is exposed to the high temperature of the heating ring area and can therefore react very quickly to changes in the heat conductor temperature, while the housing 22 with the temperature sensitive switch is within the unheated central zone, thus in a colder area. It can be seen that both the cover 35 and the plate 34 serve both to protect the electric hob and the temperature limiter against soiling or other environmental influences as well as for close thermal connection of the temperature sensing means to the temperature of the heat conductor, with as little thermal inertia as possible.

Detaljer till temperaturbegränsaren framgår av Fig H. Det redan beskrivna temperaturavkänningsorganet 25 sträcker sig igenom en öppning i huset 22. Utvidgningshylsan 26 är försedd med en fläns 37, på vilken är anbringad en skiva 70 som förstorar flänsen. Huset är utfört i ett stycke av keramiskt isolermaterial, t ex steatit, och har ett urtag H0, som är öppet mot en sida, dvs tvärs utvidgninge- elementet, och som efter montering av omkopplaren tillsluts med hjälp av ett isolerande lock 71 (Fig 2). Flänsen 37 med skivan 70 sticks från sidan in i en slits 38 i huset i närheten av öppningen 78 för 7801:32? - 0 temperaturavkänningsorganet och håller därigenom fast detta.Details of the temperature limiter are shown in Fig. H. The temperature sensing means 25 already described extends through an opening in the housing 22. The expansion sleeve 26 is provided with a flange 37, on which is mounted a disc 70 which enlarges the flange. The housing is made of a piece of ceramic insulating material, eg steatite, and has a recess H0, which is open to one side, ie across the expansion element, and which after mounting of the switch is closed by means of an insulating cover 71 (Fig. 2 ). The flange 37 with the disc 70 is inserted from the side into a slot 38 in the housing near the opening 78 for 7801: 32? - 0 the temperature sensing means and thereby holds it.

I urtaget H0 är omkopplaren 21, som utgörs av en momentbrytare, anordnad. Momentbrytaren 21 är försedd med en spärrfjäder H1 med en från denna utbockad fjädertunga H2, vilken stöder mot ett stödlager H3. Manöverpunkten UH, där överföringsstaven 27 angriper, ligger relativt nära stödlagret H3, varför till följd av den lilla hävarmen omkopplaren fungerar med största känslighet, dvs vägskillnaden mellan urkoppling och återinkoppling uppgår vid manöverpunkten HU till ca 1/100 mm. _ Spärrfjädern H1 uppbär i sin fria ände en kontakt H5, som samverkar med en i en slits i huset från sidan införd och därigenom fästad och i ett stycke med anslutningen 30 utförd motkontakt H6.The switch 21, which consists of a torque switch, is arranged in the recess H0. The torque switch 21 is provided with a locking spring H1 with a spring tongue H2 bent out thereof, which bears against a support bearing H3. The operating point UH, where the transfer rod 27 attacks, is relatively close to the support bearing H3, so due to the small lever the switch works with the greatest sensitivity, ie the path difference between disconnection and reconnection amounts to about 1/100 mm at the operating point HU. The locking spring H1 carries at its free end a contact H5, which cooperates with a counter-contact H6 inserted in a slot in the housing from the side and thereby fastened and made in one piece with the connection 30.

Ett likaså genom instickning fasthållet och av plåt bockat mothåll 47 stöder spärrfjädern då kontakten är öppen och är så anordnat att spärrfjädern endast tillryggalägger den sträcka som erfordras för att öppna kontakten. Även därigenom förbättras omkopplarens känslighet.A retainer 47 also held by insertion and bent by sheet metal supports the locking spring when the contact is open and is arranged so that the locking spring only travels the distance required to open the contact. This also improves the sensitivity of the switch.

Den andra anslutningen 30 är utförd såsom en i en ur urtaget HO ut- ledande slits 72 instucken, böjd-hållare 73 i form av en plåtremsa, vars i urtaget 40 liggande ände hålls fast genom att från sidan vara instucken i en slits TU. På plåtremsan 73 är den till momentbrytaren 21 hörande basdelen anbringad, vilken i ena änden uppbär stödlagret Ä3 och i andra änden bär den där anbringade spärrfjädern. Hållaren 73 stöder vid manöverpunkten HR mot huset.The second connection 30 is made as a slot 72 inserted in a slot 72 discharging from the recess HO, a bend holder 73 in the form of a sheet metal strip, the end of which lies in the recess 40 being held by being inserted into a slot TU from the side. The base part belonging to the torque switch 21 is applied to the plate strip 73, which at one end carries the support bearing Ä3 and at the other end carries the locking spring applied there. The holder 73 supports at the control point HR towards the housing.

Huset är väsentligen rektangulärt och har, såsom redan be- skrivits, avfasade hörn ZH.The housing is essentially rectangular and has, as already described, bevelled corners ZH.

Resultatet blir en mycket enkelt uppbyggd och mycket känslig temperaturbegränsare, som har små mått. Den i Fig 4 visade temperatur- begränsaren kan exempelvis vid en verksam längd för utvidgningshylsan av endast ca H5 mm vid en temperaturdifferens av 3600 relativt rums- temperaturen åstadkomma en utvidgningsväg av ca 35/100 mm. Vid en omkopplingsväg av 1/100 mm mellan in- och urkoppling ligger således hysteresen för temperaturbegränsaren vid ca 100. Detta är utomordent- ligt litet jämfört med de ca 809 som man måste räkna med vid bimetall- omkopplare. Trots detta erfordras inte någon hävarmsutväxling, utan överföringsstaven kan direkt påverka manöverpunkten UH till spärr- fjädern H1. Det bör också påpekas att utvidgningshylsan 26 visser- ligen av tillverkníngstekníska skäl har ett cirkulärt tvärsnitt, men givetvis kan, speciellt för anpassning till ytan på värmeringområdet, även andra tvärsnitt, exempelvis ett från ena sidan tíllplattat tvärsnitt eller ett fyrkantigt tvärsnitt förekomma.The result is a very simple construction and very sensitive temperature limiter, which has small dimensions. The temperature limiter shown in Fig. 4 can, for example, at an effective length of the expansion sleeve of only about H5 mm at a temperature difference of 3600 relative to the room temperature, achieve an expansion path of about 35/100 mm. With a switching path of 1/100 mm between switching on and off, the hysteresis of the temperature limiter is thus about 100. This is extremely small compared to the about 809 that must be taken into account with bimetallic switches. Despite this, no lever exchange is required, but the transfer rod can directly affect the operating point UH to the locking spring H1. It should also be pointed out that the expansion sleeve 26 does have a circular cross-section for manufacturing technical reasons, but of course, especially for adaptation to the surface of the heating ring area, other cross-sections can also occur, for example a flattened cross-section or a square cross-section.

Till följd av det i temperaturavkänningsorganets tvärriktning och 780lf32'7-0 således i huvudkraftriktningen odelade utförandet av huset säkerställs datt i kraftriktningen inte uppträder några elastiska krafter som kan ge upphov till onoggrann omkoppling. Detta uppnås även därigenom att omkopplaren och temperaturavkänningsorganet normalt är kraft- slutande förbundna med varandra med hjälp av spärrfjädern M1.As a result of the design of the housing undivided in the transverse direction of the temperature sensing means and thus in the main force direction, it is ensured that no elastic forces occur in the force direction which can give rise to inaccurate switching. This is also achieved in that the switch and the temperature sensing means are normally forcibly connected to each other by means of the locking spring M1.

Det framgår vidare att på utvidgningshylsan 26 är ett värme- överföringsorgan 76 i form av en plåtskiva påmonterat. Denna åstad- kommer överföring och kan genom kontakt med delar av kokplattan eller med blecket EH även överföra värme genom ledning till utvidgningshyl- san. Även en lägesändring av skivan till ett med kokplattan parallellt plan kan vara fördelaktig.It can further be seen that on the expansion sleeve 26 a heat transfer means 76 in the form of a sheet metal plate is mounted. This causes transfer and can, by contact with parts of the hob or with the tin EH, also transfer heat through a line to the expansion sleeve. A change of position of the plate to a plane parallel to the hob can also be advantageous.

Det är vidare fördelaktigt att genom lämplig ytbehandling minska värmeövergångsmotståndet hos temperaturavkänningsorganet, eventuellt också för värmeöverföringsorganen. Lämpligt för_detta ändamål är en beläggning bestående av ett högt värmebeständigt, ojämnt lacköverdrag 77, som väsentligt förbättrar värmeöverföringsegenskaperna hos den relativt glatta och blanka ytan på den mestadels av ädelstål bestående utvidgningshylsan.It is further advantageous to reduce the heat transfer resistance of the temperature sensing means, possibly also for the heat transfer means, by suitable surface treatment. Suitable for this purpose is a coating consisting of a high heat-resistant, uneven lacquer coating 77, which substantially improves the heat transfer properties of the relatively smooth and shiny surface of the mostly stainless steel expansion sleeve.

Såsom framgår av Fig U och 5 är i utvidgningshylsan 26, vilken består av ett mycket tunt rostfritt stålrör, i nedre änden inskruvad en justerskruv 80. Den tillhörande gängan 81 i utvidningshylsan 26 är framställd genom tryckning. Även om detta förfarande är det som kräver den minsta väggtjockleken, kan det dock förekomma att röret vid tryckning i det närmaste genombryts vid gängtopparna. Därför har gängan framställts därigenom att röret tryckts mot en gängtapp med hjälp av ett i längdled delat dubbrör, som trycker de tre avsnitten 82 av röret i riktning inåt och mellan dessa tillåter i längdled löpande utbuktningar eller liv 83 att bildas. I dessa liv sker ingen eller ringa intryckning av gängspår inifrån, varför de vid området för gängorna bildar en i längdled sammanhållen del där framför allt de på båda sidor om det triangelformade livet full materialstyrka står till förfogande för gångan. Även detta kännetecken bidrar till att åstadkomma en snabb och noggrann temperaturbegränsare, eftersom därigenom utvídgningshylsan kan utföras mycket tunn och med ringa värmetröghet. D Överföringsstaven 27 är med fördel utförd av keramikmaterial.As can be seen from Figs. U and 5, an adjusting screw 80 is screwed into the expansion sleeve 26, which consists of a very thin stainless steel tube. At the lower end, an adjusting screw 80 is screwed in. The associated thread 81 in the expansion sleeve 26 is made by pressing. Although this method is the one that requires the smallest wall thickness, it may happen that the tube, when pressed, almost breaks through at the thread tips. Therefore, the thread has been made by pressing the tube against a threaded pin by means of a longitudinally divided double tube, which pushes the three sections 82 of the tube inwards and between them allows longitudinal bulges or webs 83 to form. In these lives there is no or little impression of thread grooves from the inside, so they form a longitudinally cohesive part at the area of the threads where above all the full material strength on both sides of the triangular life is available for the walk. This feature also helps to provide a fast and accurate temperature limiter, since thereby the expansion sleeve can be made very thin and with low thermal inertia. D The transfer rod 27 is advantageously made of ceramic material.

Detta har i hela temperaturområdet i det närmaste ingen värmeutvidg- ning, något som vid andra material med låg värmeutvidgning endast är möjligt att uppnå inom ett bestämt temperaturområde. Keramikstaven har även den fördelen att den har en mycket låg värmekapacitet, vilket även detta har till följd att temperaturbegränsarens känslighet ökas. 7804327-0 r I Fig 6 visas hur temperaturbegränsaren 23 är kopplad till en energiregulator 50. Energiregulatorn 50 är en s k kvantiserande energi- regulator, som således tillför kokplattans värmeledare 15 energin, och alltid hela energin, i effektpulser, vilkas periodícitet och varaktig- het bestämmer den genomsnittligt tillförda effekten. Den kan ha kon- ventionell uppbyggnad, och i det schematiskt visade utförandet är den försedd med en omkopplare 51, som normalt är sluten och som kan öppnas av en bimetall 52 då denna utvidgas i värme. Bimetallen värms upp med hjälp av ett reglervärmemotstånd 53. Inverkan av bimetallen 52 på om- kopplaren 51 kan regleras med hjälp av en manöverknapp 5H, med vars hjälp den önskade effekten ställs in. Vid det visade exemplet är i kokplattans strömkrets omkopplaren 51, reglervärmemotståndet 53, värmeledarna 15 i kokplattan och omkopplaren 21 till temperaturbe- gränsaren kopplade i serie. Detta innebär att strömkretsen och där- igenom uppvärmningen av kokplattan och energiregulatorn avbryts då antingen omkopplaren 21 eller omkopplaren 51 (eventuellt båda) öppnas.This has almost no thermal expansion in the entire temperature range, something which in other materials with low thermal expansion is only possible to achieve within a certain temperature range. The ceramic rod also has the advantage that it has a very low heat capacity, which also has the consequence that the sensitivity of the temperature limiter is increased. Fig. 6 shows how the temperature limiter 23 is connected to an energy regulator 50. The energy regulator 50 is a so-called quantizing energy regulator, which thus supplies the energy, and always the whole energy, of the hotplate heat conductor 15, in power pulses, whose periodicity and duration determines the average power applied. It may have a conventional construction, and in the schematically shown embodiment it is provided with a switch 51, which is normally closed and which can be opened by a bimetal 52 when it is expanded in heat. The bimetal is heated by means of a control heating resistor 53. The action of the bimetal 52 on the switch 51 can be regulated by means of a control button 5H, by means of which the desired effect is set. In the example shown, in the hob circuit, the switch 51, the control heat resistor 53, the heat conductors 15 in the hob and the switch 21 to the temperature limiter are connected in series. This means that the circuit and thereby the heating of the hob and the energy regulator is interrupted when either the switch 21 or the switch 51 (possibly both) are opened.

Väsentligt är att temperaturbegränsaren 23 genom sin form och igenom sin placering på kokplattan uppvisar en sådan karakteristik att dä den träder i funktion är.dess omkopplingsperiod mellan in- och ur- koppling av samma storleksordning som omkopplingsperioden för energiregulatorn. Detta innebär att i jämförelse med gängse tempera- turbegränsare måste temperaturbegränsaren 21 ha en mycket kort om- kopplingsperiod. Detta uppnås ä ena sidan genom den nära anslutningen av temperaturavkänningsorganet till värmeringområdet, och därigenom även till värmeledarnas temperatur, och å andra sidan genom den mycket ringa temperaturskillnaden mellan in- och urkoppling. Den i Fig Ä visade temperaturbegränsaren är väl lämpad härför vid en an- ordning enligt Fig 1 - 3. Det är även möjligt att använda andra temperaturbegränsare, som fyller denna uppgift. Dylika beskrivs exempelvis i en samtidigt med denna patentansökan av sökanden inlämnad patentansökan med titeln "Momentbrytare". Även ifråga om energi- regulatorn och uppkopplingen kan variationer förekomma. Så kan exem- pelvis reglervärmemotståndet 53 även vara placerat i en parallell- krets, som dock är beroende av omkopplaren 51, och temperaturbe- gränsaren behöver inte koppla om hela effekten; utan kan även koppla om en deleffekt, även om det är mycket fördelaktigt om den används för omkoppling av hela effekten. ' I anslutning till Fig 7 och 8 förklaras funktionen hos regler- anordningen enligt Fig 5. I Fig 7 åskådliggörs det normala arbets- sättet för en kokplatta, varvid temperaturen hålls under temperatur- begränsarens urkopplingstemperatur, som exempelvis ligger vid N05°C. 71804327- 0 Då omkopplaren 51 i energiregulatorn sluts, så träder värmemotstånden 15 och 55 i funktion, varvid temperaturen hos bimetallen i energire- gulatorn ökar (kurvan 55), ända tills dess att den med hjälp av ma- növerknappen 5N inställbara urkopplingspunkten 56 för energiregula- torn uppnås. Omkopplaren 51 öppnar och kopplar ur värmemotstånden 15 och 53, så att temperaturen på bimetallen sjunker (kurvan 57), ända tills dess att omkopplingshysteresen (temperaturskillnaden mellan den inställda urkopplingstemperaturen 58 och återinkopplingstemperaturen 59) överskrids och vid återinkopplingspunkten 60 för energiregulatorn åter sluter omkopplaren 51 och därigenom påbörjar en ny kvantiserings- cykel. Detta är det konventionella arbetssättet för en energiregula- tor. Omkopplingsperioden mellan två urkopplingspunkter 56 resp åter- inkopplingspunkter 60 uppgår därvid normalt till mindre än en minut, varigenom till följd av kokplattans värmetröghet en jämn uppvärmning är möjlig. Omkopplingsperioderna är dock beroende av det aktuella drifttillståndet. Speciellt den varierande värmeavledningen från kokplattan till följd av skillnaden i typen av och graden av fyllning i kok- resp stekkärlen (temperaturbegränsaren kommer troligen att tidigast träda i funktion vid stekning) har ett stort inflytande på kopplingsperioderna.It is essential that the temperature limiter 23, by its shape and through its location on the hob, has such a characteristic that when it comes into operation its switching period between switching on and off is of the same order of magnitude as the switching period of the energy regulator. This means that in comparison with standard temperature limiters, the temperature limiter 21 must have a very short switching period. This is achieved on the one hand by the close connection of the temperature sensing means to the heating ring area, and thereby also to the temperature of the heat conductors, and on the other hand by the very small temperature difference between switching on and off. The temperature limiter shown in Fig. Ä is well suited for this purpose in a device according to Figs. 1 - 3. It is also possible to use other temperature limiters which fulfill this task. Such are described, for example, in a patent application filed by the applicant at the same time as this patent application with the title "Torque switch". Variations can also occur with regard to the energy regulator and the connection. For example, the control heat resistor 53 can also be placed in a parallel circuit, which, however, is dependent on the switch 51, and the temperature limiter does not have to switch the entire power; but can also switch a sub-power, although it is very advantageous if it is used for switching the whole power. In connection with Figs. 7 and 8, the function of the control device according to Fig. 5 is explained. Fig. 7 illustrates the normal mode of operation of a hot plate, the temperature being kept below the temperature limiter switch-off temperature, which is, for example, at NO5 ° C. When the switch 51 in the energy regulator is closed, the heating resistors 15 and 55 come into operation, whereby the temperature of the bimetal in the energy regulator increases (curve 55), until the switch-off point 56 for the energy regulator can be set by means of the control button 5N. - tower is reached. The switch 51 opens and switches off the heat resistors 15 and 53, so that the temperature of the bimetal drops (curve 57), until the switching hysteresis (the temperature difference between the set switch-off temperature 58 and the switch-on temperature 59) is exceeded and at the reconnection point 60 the energy switch thereby begins a new quantization cycle. This is the conventional way of working for an energy regulator. The switching period between two switch-off points 56 and reconnection points 60, respectively, normally amounts to less than one minute, whereby an even heating is possible due to the thermal inertia of the hob. However, the switching periods depend on the current operating condition. Especially the varying heat dissipation from the hob due to the difference in the type and degree of filling in the cookware or frying pans (the temperature limiter will probably take effect at the earliest when frying) has a great influence on the switching periods.

Av Fig 7 framgår att temperaturbegränsaren vid det i denna figur visade.utföringsexemplet inte träder i funktion. Energiregu- latorn 50 har visserligen en så hög inställning att kokplattan upp- värms till nära den tillåtna gränsen. Omkopplaren 21 till temperatur- begränsaren 23 förblir dock hela tiden sluten, eftersom urkopplings- temperaturgränsen 61 för temperaturbegränsaren inte uppnås. Det framgår dock att till följd av den mycket nära kopplingen får av- känningsorganet 25 i temperaturbegränsaren 23 känning av de till följd av den stegvisa energitillförseln uppstående temperatursväng- ningarna, i något försvagad form. Detta vore inte fallet vid en sä nära kopplad temperaturbegränsare. Där skulle den övre linjen i Fig 7, dvs den av temperaturbegränsaren avkända kokplattemperaturen, löpa väsentligen vågrätt. Linjen mellan de båda sågtandliknande kurvorna visar inkopplingsvaraktigheten 62 och omkopplingsperioden 63. Kvoten mellan dessa båda ger den relativa inkopplingsvaraktig- heten och därigenom den inställda deleffekten.Fig. 7 shows that the temperature limiter in the embodiment shown in this figure does not come into operation. Admittedly, the energy regulator 50 has such a high setting that the hob is heated to close to the permitted limit. However, the switch 21 to the temperature limiter 23 remains closed at all times, since the switch-off temperature limit 61 for the temperature limiter is not reached. It appears, however, that as a result of the very close coupling, the sensing means 25 in the temperature limiter 23 senses the temperature fluctuations arising as a result of the stepwise energy supply, in a somewhat weakened form. This would not be the case with such a closely connected temperature limiter. There, the upper line in Fig. 7, i.e. the hob temperature sensed by the temperature limiter, would run substantially horizontally. The line between the two sawtooth-like curves shows the switching duration 62 and the switching period 63. The ratio between these two gives the relative switching duration and thereby the set partial power.

I Fig 8 visas såsom exempel det fall där vid oförändrad in- ställning av energiregulatorn det exempelvis genom avlägsnande av ett kokkärl från kokplattan eller genom ersättande av ett större kokkärl med större värmeförbrukning med ett mindre kokkärl, hur temperaturen hos kokplattan kan stiga. Vid sluten strömkrets 'raouzzw-o w stiger därför den av temperaturbegränsaren avkända temperaturen (kurva 6H) kraftigare och når den fast inställda urkopplingstem- peraturgränsen 61 tidigare än i Fig 7. I detta fall nås urkopplings- punkten 65 för temperaturbegränsaren innan värmemotståndet 53 i energiregulatorn har värmt upp bimetallen så mycket att urkopplings- punkten resp urkopplingstemperaturgränsen 58 för energiregulatorn uppnås (detta förlopp motsvaras av den i Fig 8 streckade linjen).Fig. 8 shows as an example the case where with unchanged setting of the energy regulator it, for example by removing a pan from the hob or by replacing a larger pan with greater heat consumption with a smaller pan, how the temperature of the hob can rise. Therefore, when the circuit is closed, the temperature sensed by the temperature limiter (curve 6H) rises more sharply and reaches the fixed switch-off temperature limit 61 earlier than in Fig. 7. In this case, the switch-off point 65 of the temperature limiter is reached before the heat resistor 53 in the energy regulator has heated the bimetal so much that the switch-off point or switch-off temperature limit 58 for the energy regulator is reached (this process corresponds to the line shown in Fig. 8).

Det framgår således att vid urkopplingspunkten 65 bryter tem- peraturbegränsaren, till följd av att dess omkopplare 21 öppnas, strömkretsen för energiregulatorn och kokplattan. Omkopplaren 51 i energiregulatorn 50 förblir hela tiden sluten, men trots detta sjunker till följd av urkopplingen av värmeledarna 15 och 53 tem- peraturen såväl vid kokplattan som vid bimetallen 52. Då återin- kopplingstemperaturgränsen 66 för temperaturbegränsaren nås, så sluts åter omkopplaren 21, varvid kokplattan och energiregulatorn åter förses med ström, eftersom energiregulatorn överhuvudtaget inte hade kopplat ur. Av de visade effektpulserna framgår att, trots oför- ändrad inställning av energiregulatorn har inkopplingsvaraktigheten och framför allt den relativa inkopplingsvaraktigheten minskat.It thus appears that at the switch-off point 65, the temperature limiter breaks, as a result of its switch 21 being opened, the circuit of the energy regulator and the hob. The switch 51 in the energy regulator 50 remains closed at all times, but nevertheless, as a result of the disconnection of the heat conductors 15 and 53, the temperature drops both at the hob and at the bimetal 52. When the reconnection temperature limit 66 of the temperature limiter is reached, the switch 21 closes again. the hob and the energy regulator are supplied with power again, as the energy regulator had not disconnected at all. The power pulses shown show that, despite the unchanged setting of the energy regulator, the switch-on duration and, above all, the relative switch-on duration have decreased.

Det framgår således att temperaturbegränsaren, då en bestämd tem- peraturgräns uppnås, övertar energiregulatorns kvantiseringsfunktion och därvid mjukt och steglöst sänker effekten så långt att den högsta tillåtna temperaturgränsen inte överskrids. Man får således en kom- bination av två, med fördel i rummet av varandra oberoende, kvanti- serande omkopplingsorgan, av vilka det ena är inställbart och ensamt är i funktion under en viss bestämd begränsningstemperatur och inte påverkas av denna begränsningstemperatur, medan då en bestämd begränsningstemperatur uppnås, det andra omkopplingsorganet övertar det första omkopplingsorganets kvantiseringsfunktion.It thus appears that the temperature limiter, when a certain temperature limit is reached, takes over the quantization function of the energy regulator and thereby softly and steplessly lowers the power so far that the maximum permissible temperature limit is not exceeded. Thus, a combination of two, advantageously in the space independent of each other, quantizing switching means is obtained, one of which is adjustable and alone is in operation under a certain fixed limiting temperature and is not affected by this limiting temperature, while then a certain limitation temperature is reached, the second switching means takes over the quantization function of the first switching means.

Därvid är det viktigt att, inom vissa gränser, de i förväg bestämda omkopplingsperioderna för temperaturbegränsaren och för energi- regulatorn är av samma storleksordning. Idealfallet uppnås då båda de i förväg bestämda omkopplingsperioderna är lika långa. De kan dock även delvis eller avsevärt avvika från varandra, detta under förutsättning att därigenom några störande temperatursvängningar inte kommer att påverka kokkärlet. Det får i varje fall inte före- komma att genom en extremt lång omkopplíngsperiod kokplattans temperaturbegränsare och därigenom även energiregulatorn sätts ur funktion under lång tid, så att den som använder kokplattan inte till följd av avkylningen av kokkärlet bibringas den uppfattningen att den inställda effekten är för liten, och därför ställer in en högre effekt. Ett dylikt förfarande skulle till att börja med inte 7-804327-0 11 nytta något till, och vid nästa urkoppling av temperaturbegränsaren skulle urkopplingsperioden bli ännu längre. Med en i förväg bestämd omkopplingsperiod avses här den omkopplingsperiod som erhålls då omkopplingsorganet ifråga är i funktion. Så framgår exempelvis av Fig 7, att den verkliga omkopplingsperioden för energiregulatorn visserligen är kort och har en ändlig längd, men att den verkliga omkopplingsperioden för temperaturbegränsaren, då denna överhuvud- taget inte träder i funktion, teoretiskt är oändligt lång. Trots detta är dennas i förväg bestämda omkopplingsperiod, såsom exempel- vis framgår av Fig 8, av samma storleksordníng som för energiregu- latorn.In this case, it is important that, within certain limits, the predetermined switching periods for the temperature limiter and for the energy regulator are of the same order of magnitude. The ideal case is achieved when both the predetermined switching periods are equal in length. However, they can also partially or considerably deviate from each other, provided that no disturbing temperature fluctuations will thereby affect the pan. In any case, the temperature limiter of the hob and thus also the energy regulator must not be switched off for a long time due to an extremely long switching period, so that the person using the hob is not given the impression that the set power is too small, and therefore sets a higher power. Such a procedure would initially be of no further use, and at the next disconnection of the temperature limiter the disconnection period would be even longer. By a predetermined switching period is meant here the switching period obtained when the switching means in question is in operation. For example, it can be seen from Fig. 7 that the actual switching period of the energy regulator is admittedly short and has a finite length, but that the actual switching period of the temperature limiter, when it does not come into operation at all, is theoretically infinitely long. Despite this, its predetermined switching period, as shown in Fig. 8 for example, is of the same order of magnitude as for the energy regulator.

Genom uppfinningen åstadkoms en regleranordning, som för en husmor är speciellt överskådlig och trots det har en ypperlig funktion. Husmodern ställer med hjälp av energiregulatorn in ett bestämt effektsteg, och denna effekt sänks steglöst då en viss högsta temperatur överskrids. Erfarenhetsmässigt föredrar många husmödrar inställning av effektsteget, eftersom inställning av temperatur- steg, såsom krävs vid automatiska regulatorer, förutsätter ett visst abstrakt tänkande och även tvingar en husmor att ändra sina vanor. Även ur uppbyggnadssynpunkt är regleranordningen mycket enkel, eftersom en enligt Fig U utförd temperaturbegränsare, som uppfyller de ställda fordringarna, år enkel att tillverka, och efter- som även en energiregulator är enkel att tillverka. Trots detta erfordras mellan energiregulator och kokplatta endast två elektriska ledningar, något som i jämförelse med vad som är fallet vid en auto-_ matisk regulator utgör en fördel ur uppbyggnadssynpunkt.The invention provides a control device which, for a housewife, is particularly clear and nevertheless has an excellent function. With the help of the energy regulator, the housewife sets a specific power step, and this power is reduced steplessly when a certain maximum temperature is exceeded. From experience, many housewives prefer setting the power step, because setting temperature steps, as required by automatic regulators, presupposes a certain abstract thinking and also forces a housewife to change her habits. Also from a construction point of view, the control device is very simple, since a temperature limiter designed according to Fig. U, which meets the set requirements, is easy to manufacture, and since an energy regulator is also easy to manufacture. Despite this, only two electrical wires are required between the energy regulator and the hob, which in comparison with what is the case with an automatic regulator constitutes an advantage from a construction point of view.

Claims

7804327-0 \ l Patent claim

Control device for the heat source in an electric cooking device, equipped with a temperature limiter (23) and a regulator (50) manoeuvrable for adjusting the power of the cooking device, characterized in that the regulator consists of a quantizing energy regulator known per se ( 50), that the temperature limiter (23) connected in series with this is thermally tightly connected to the temperature of the heat source (15) of the electric cooker (11), that the temperature limiter in the range of its fixed limiting temperature has a small switching temperature difference between on and off, and that in the range of the limiting temperature, when the temperature limiter comes into operation, the period of time (63) between successive breaks (predetermined switching cycle) of the temperature limiter (23) is of the same order of magnitude as the predetermined switching period of the energy regulator ( 50).

Control device according to Claim 1, characterized in that the energy regulator (50) and the temperature limiter (23) constitute separate units.

Control device according to Claim 1 or 2, characterized in that both the energy regulator (50) and the temperature limiter (23) switch on and off the full power of the electric cooking device (11).

Control device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the switch-on and switch-off times as well as the switch-on periods of the energy regulator (50) and the temperature limiter (23) are so adapted that in the region of the limitation temperature the switch-on times of the temperature limiter are shorter. than the time required to disconnect the energy regulator (50).

Control device according to one of Claims 1, characterized in that in the range of the limiting temperature, the temperature limiter (23) takes over the quantization function of the energy regulator (50).

6. A control device according to claim 5, characterized in that the switching periods of the temperature limiter (23), when the limiting temperature is reached, are substantially as long as the switching periods of the energy regulator (50) before the limiting temperature is reached.

Control device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that in the case of an electric cooking device, the temperature limiter (23) has a switching temperature difference of less than 2000.