SE437107B - Temperaturregulator for elektrisk vermeapparat - Google Patents

Description

7909550-1 Uppfinningen är baserad på uppgiften att utveckla en tempera- turregulator av i huvudkravets ingress angiven art. som möj- liggör mycket snabb reglering av börtemperaturen och trots detta säkerställer, att denna inställda temperatur upprätt- _ hâlles genom jämförelsevis likformig kvantisering. Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom de i huvudkravet angivna kännetecknen.

Kvantiseringen är sålunda ej verksam under uppvärmningsfasen och aktiveras automatiskt av expansíonselementet först inom området för börtemperaturen och företrädesvis kort före ett uppnående av denna temperatur. Uppvärmningen sker sålunda lika snabbt som vid en ej kvantiserad temperaturregulator, som emellertid har väsentligt större regleringsavvikelser isynner- het vid ringa värmekoppling mellan densamma och kokplattans uppvärmningsdel. Av denna orsak är föreliggande temperatur- regulator särskilt lämpad för kontaktuppvärmning av glaskera- mikplattor, vid vilka till följd av glaskeramikens låga tvär- ledning en mot densamma anliggande temperaturgivare är dåligt kopplad till uppvärmningstemperaturen och kräver jämförelsevis hög termisk återkoppling av storleksordningen 25 %. Strävanden att till följd av denna höga termiska återkoppling utveckla temperaturregulatorer, som arbetar tillfredsställande vid glaskeramikplattor. har emellertid då återigen lett till att användning av dessa temperaturregulatorer medfört dåliga resultat vid normala kokplattor av gjutgods isynnerhet till följd av den alltför tidiga frånkopplíngen av regulatorn vid uppvärmning. Till följd av uppfinningen erhålles däremot en temperaturregulator, som arbetar fullgott både vid elektriska värmeapparater med låg termisk återkoppling till givaren och vid dylika med högre termisk återkoppling. Detta medför en stor fördel. eftersom samtliga krav kan uppfyllas med en enda regulatorkonstruktion. Denna temperaturregulator kan till och med såväl anpassas till samtliga situationer. att regulatorn trots de synnerligen olika situationerna vid glaskeramikkok- plattor och kokplattor av gjutgods till och med kan användas tillsammans med samma inställningsratt. dvs. samma skalgrade- ring kan användas. 7909550-1 Att använda en vippströmställare enligt patentkrav 3 medför fördelen. att medelst en strömställare. som ej är mera kompli- cerat uppbyggd än en enkel vippströmställare, tillsatskontak- ten kan omkopplas för uppvärmningen av den termiska återkopp- lingen. I jämförelse med en s.k. tvåkretsregulator enligt t.ex. tyska patentskriften 19 20 551 behöver sålunda endast det uppvärmda expansionsrummet finnas, som enligt patentkraven 4 - 7 helt enkelt och utan termisk påverkan av den övriga temperaturregulatorn kan monteras utanpå densamma.

Uppfinningen beskrives närmare nedan i exempelform med ledning av åtföljande ritning. där fig. 1 visar kopplingsschemat för temperaturregulatorn och en kokplatta, fig. 2 ett längdsnitt genom mitten av temperaturregulatorn. fig. 3 en sidovy av temperaturregulatorn. sedd i riktningen för pilen II i fig. 4 och fig. 4 ett tvärsnitt längs linjen IV-IV i fig. 2.

Den på ritningen visade temperaturregulatorn ll är försedd med en av isolermaterial såsom plast eller steatit bestående sockeldel 12 i form av en rektangelformad platta. som är anordnad i rät vinkel mot en axel 13, som bildar ställelement för regulatorn och uppbär en punktstreckat angiven inställ- ningsratt 14. I axelns axelriktning är sockeldelens 12 dimen- sioner avsevärt mindre än i övriga riktningar.

Sockeldelen l2 är på den från inställningsratten 14 vända sidan 15 försedd med två urtagningar 16, 17. varvid axeln 13 sträcker sig genom urtagningen 16 och uppbär en kamskiva 18 på en kamströmställare 19. Till strömställaren 19 hör kontakt- fjädrar 20. 21. som tillsammans med motsvarande motkontakter bildar signalkontakt för en för flera kokplattor gemensam signallampa 66 och åstadkommer tvåpolig frånkoppling i tempe- raturregulatorns frånkopplade tillstånd. Kontaktfjädrarna 20. 21 och deras motkontakter är försedda med anslutningstungor 25. som är utformade såsom flatstift och skjuter ut från sockeldelen på sidan 15.

Axeln 13 sträcker sig genom en inställningsmutter 26, som 7909558-1 samverkar med en på axelns 13 mittavsnítt befintlig vänster- gänga för axiell förskjutning av axeln vid vridning av ratten 14. Inställningsmuttern 26 hålles i sitt läge medelst en fäst- bygel 28. som även möjliggör fastsättning av temperaturregula- torn på en ej visad ínbyggnadsdel av en elektrisk kokapparat.

I urtagningen 17 i sockeldelen 12 är en vippströmställare 32 anordnad, som sträcker sig längs en sidolinje på sockeldelen i det närmaste över dess hela bredd. Strömställaren 32 är för- sedd med en vippfjäder 33, som uppbär kontakter 22, 35 i sina båda ändar. Enligt fig. 4 befinner sig kontakten 35 under vippfjädern och samverkar med en även härunder befintlig motkontakt, medan kontakten 22 samverkar med en ovanför vipp- fjädern befintlig motkontakt 34. Motanslag för begränsning av vippfjäderns rörelse visas ej. Fjädern 33 är försedd med ut- skurna fjädertungor 36. som är riktade mot varandra och stöder mot stödlager 37 under förspänning. Mellan de båda lagren 37. som sträcker sig genom urtagningarna i fjädertungorna. är .fjädern 33 försedd med en brygga, som är försedd med vipp- strömställarens utpräglade manövertryckpunkt 40.

På sockeldelens 12 betjäningsfrånvända baksida 15 finnes ett avsnitt 41 av regulatorn. som är bildat av en expansionsdosa 42 och en-överföringsarm 43. Armen 43 är i sin ena ände fäst vid sockeldelen 12. Denna ände av den av plåt med god fjäd- ringsförmåga bestående överföringsarmen verkar såsom en mycket kraftig bladfjäder. via vilken den i övrigt genom nedbockning av sidorna förstyvade överföringsarmen såsom ett gångjärn är förbunden med sockeldelen. vid den mitt för infästningspunkten belägna änden uppbär överföringsarmen ett isolerande tryck- stycke 46. som inverkar på tryckpunkten 40 för den i rät vin- kel mot överföringsarmens längdsträckning anordnade fjädern 33.

Mellan överföringsarmen 43 och baksidan av sockeldelen 12 och isolerplattan 45 är dosan 43 anordnad omedelbart intill armen 43 och fäst vid densamma. För detta ändamål ingår ett rörnit- format, vid det i fig 2 övre membranet på expansionsdosan fastsvetsat eller fastlött anslutningsstycke 47. i vilket ett 7909550-1 kapillärrör 48 är inlött. Inom området för anslutningsstycket 47 är överföringsarmen fastsvetsad eller fastlödd vid expan- sionsdosan. På den ihåliga sidan av den huvformade expansions- dosan inverkar en i axeln 13 inpressad kula. Härvid kan fram- hållas. att till följd av överföringsarmens 43 bladfjäderver- kan ett kraftigt kontakttryck ständigt upprätthålles mellan axeln 13 och dosan 42 och mellan tryckstycket 46 och vipp- strömställarens tryckpunkt 40.

Isynnerhet av fig. 2 och 3 framgår. att regleringsdelen 41 är väsentligt smalare än sockeldelen 12 och sträcker sig i mitten av delen l2 i dess längdriktning och längs dess baksida och skjuter ut i det närmaste med sockeldelens tjocklek i förhål- lande till denna baksida. Denna regleringsdel är tillsluten medelst en isolerhuv 51. De olika erforderliga anslutninge- tungorna 25 är anordnade inom området för sockeldelens 12 bak- sida l5. som ej_ggptas av delen 41. De från betjäningssidan riktade anslutningstungorna sträcker sig sålunda normalt ej över regleringsdelen.

Isynnerhet enligt fig. 4 är parallellt med sockeldelens 12 längdsträckning ett expansions- eller kvantiseringselement 60 anordnat. som består av ett rörformat expansíonsrum 61. som är omgivet av en isolerhylsa 62. på vilken en värmelindning 63 är anordnad. Hela elementet 60 är omgivet av en galler- eller burformad huv 64, vars gallerform säkerställer god ventilation av elementet. Huven 64 är fäst vid strömställarsockeln medelst hakformigt arbetande fingrar. Det rörformiga rummet 61 är tillslutet vid sin ena sida. medan två kapillärrör 48, 65 är fastlödda på dess andra sida. Kapillärröret 48 leder till ex- pansionsdosan 42 och kapillärröret 65 till en givardosa 49 på en elektrisk kokplatta 50. Av det i fig. l visade kopplings- schemat framgår, att vippströmställaren 32 är öppen med sin kontakt 35 i kokplattans 50 kalla och frånkopplade tillstånd, medan kontakten 22 sluter i detta tillstånd. så att värmeele- mentet 63 för expansionselementet är strömlöst. Kokplattan är å ena sidan via stödlagret 37 förbunden med strömställarens 32 7909550-1 víppfjäder och å andra sidan via kontakten 21 med nättílled- ningen P 2. Tillsammans med förbrukaren, dvs. kokplattan, in- kopplas även signallampan 67. som anger, om kokplattan just uppvärmes eller om den inställda temperaturen är uppnådd.

Temperaturregulatorn enligt uppfinningen arbetar på följande sätt. När temperaturregulatorn genom inställning av ratten 14 inkopplas vid kall kokplatta och inställes till ett bestämt temperaturvärde, sluter kontakterna 20. 21 och kontakten 35 till följd av vippfjäderns omställning. Kokplattans värmemot- stånd 68 uppvärmes. Medan kontakten 35 sluter vid inkoppling, bryter kontakten 22 i det närmaste samtidigt. eftersom den befinner sig på vippfjäderns andra sida. Kontakten 35 arbetar sålunda såsom brytkontakt under inverkan av expansionsdosan 42 och kontakten 22 såsom slutkontakt. Båda kontakterna är in- ställda i förhållande till varandra på sådant sätt. att sidan med kontakten 22 först omkopplar och därefter kontakten 35 efter en förvald temperaturskillnad. Under kokplattans upp- värmning är sålunda kontakten 22 öppen och därmed värmeelemen- tet 63 frânkopplat. Tryckdosan 42 reagerar sålunda endast för utvidgning av den i givardosan 49 befintliga expansions- vätskan. som fyller hela det hydrauliska systemet. bestående av givardosa 49, expansionsdosa 42 och expansionsrum 6l jämte kapillärrören 48, 65, som förbinder dessa element med varandra.

Omedelbart innan den inställda börtemperaturen uppnås, sluter kontakten 22. så att värmeelemetet 63 i form av en lindning strömmatas och rummet 61 och den häri befintliga expansions- vätskan uppvärmes. Temperaturskillnaden mellan kontakternas 22 och 35 omkoppling ligger företrädesvis vid en axelvridvinkel av 10 till l8°. Expansionsrummet har mindre olym än tempera- turgivaren 49. Till följd av den mellan expansionsrummet 61 och värmeelemenet 63 befintliga isolerhylsan 62 är värmekopp- lingen här jämförelsevis låg. så_att den begynnande uppvärm- ningen ej har något stort inflytande på kontaktens 35 första gången utförda brytning. Denna bryter därför endast jämförel- sevis obetydligt under börtemperaturen och företrädesvis just så mycket. att temperaturens “överlappning" till följd av 79095504 värmetrögheter just möjliggör reglering av börtemperaturen.

Vid kontaktens 35 brytning frånkopplas värmemotstândet 68 och värmeelementet 63. så att ej enbart kokplattan 50 och därmed även givaren 49 börjar avkylas utan även expansionsrummet 61.

Av denna orsak indikeras av den alltefter omständigheterna mycket indirekt via kokkärlet till kokplattans värmeelement kopplade givaren 49 under-temperatur. och att rummet 61 och den häri befintliga expansionsvätskan avkylts tillräckligt för återinkoppling av strömställaren 35 via dosan 42. Detta för- lopp fortsätter, så att regulatorn kvantiserar. dvs. åstadkom- mer strömtillförsel i form av effektpulser. vars relativa in- kopplingstid (förhållande mellan inkopplings- och frånkopp- língstid) regleras medelst givaren 49 på sådant sätt, att mycket likformig uppvärmning av kokplattan blir möjlig utan kraftigt överskridande och underskridande av börtemperaturen.

Claims (7)

7909550-1 Patentkrav

1. l. Temperaturregulator för elektrisk.värmeapparat med ett upp- hettníngselement (68). med ett första expansionselement (42). som styr uppvärmningen av upphettningselementet (68) och står i förbindelse dels med en temperaturgivare (49) på apparaten och dels med ett andra kvantiserande expansíonselement (61), som uppvärmes i beroende av till apparaten matad ström, varvid det första expansíonselementet (42) påverkar en elektrisk strömställare (32). företrädesvis vippströmställare, med en kontakt (22) för reglering av uppvärmningen av det andra expansionselementets (61) värmeelement (63). k ä n n e - t e c k n a d av att det första expansionselementet (42) manövrerar kontakten (22) på sådant sätt. att värmeelementet (63) är inkopplat först ovanför ett temperaturvärde, som ligger inom området för den förinställda regleringstempera- CUIGH.

2. Regulator enligt krav l, k ä n n e t'e c k n a d av att temperaturvârdet ligger obetydligt under regleríngstempera- Culêfl.

3. Regulator enligt krav l eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att kontakten (22) och minst en kontakt (35) för apparatens omkopplíng utgör var sin kontakt på en vippströmställare (32). vars vippfjäder (33) vid åtminstone tvâ ändar är försedd med på sådant sätt anordnade kontakter (22, 35). att de omkopplar vid olika temperaturvârden.

4. Regulator enligt krav l. 2 eller 3. k ä n n e t e c k - n a d av att kvantiseringselementet (61) på i och för sig känt sätt är ett med expansionsvätska fyllt. uppvärmt expan- sionsrum. som står i förbindelse med ett med expansíonsvätska arbetande system, omfattande temperaturgívaren (49) och det med densamma eventuellt via ett kapillärrör (65) förbundna expansionselementet (42).

5. Regulator enligt krav 4. k ä-n n e t e c k n a d av att f.i____i_- » »qï-i-w- -_ - -fl--í- - . 7909550-1 expansíonsrummet (61) på regulatorns kropp (12) är anordnat i ett gentemot expansíonselementet (42) och strömställaren (32) värmemässigt avskärmat och utåt ventilerat rum.

6. Regulator enligt Krav 5, K ä n n e t e c k n a d av att rummet är rörformat, via var sitt kapíllärrör (65, 48) står i förbindelse med temperaturgívaren (49) och expansionselementet (42) och är omgívet av en isolerhylsa (62), som uppbär en vär- melíndníng (63).

7. Regulator enligt krav 4. 5 eller 6, k ä n n e t e c K - n a d av att expansíonsrummet (61) är omgívet av en perfore- rad kåpa (64). som lösbart är anordnad på regulatorkroppen (12).