CH616012A5 - Power control device for an electric load - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Leistungssteuergerät für die steuerbare Zuführung von elektrischer Leistung in Leistungsimpulsen zu einem Verbraucher, mit einem in Abhängigkeit von der geschalteten Leistung beheizten, schwenkbar gelagerten Bimetallglied, das über einen winklig von ihm abgehenden Hebel auf einen Schnappschalter einwirkt, mit einem Steuerkurvenorgan und einem Kompensationsbimetall. The invention relates to a power control device for the controllable supply of electrical power in power pulses to a consumer, with a bimetallic element which is heated and pivoted as a function of the switched power and which acts on a snap switch via a lever which extends at an angle therefrom, with a control cam member and one Compensation bimetal.

Ein derartiges Leistungssteuergerät ist aus der Veröffentlichung «Conti-Elektro-Berichte», Oktober/Dezember 1959, Seiten 285 bis 290, insbesondere Bild 3, bekannt geworden. Dieses Leistungssteuergerät besitzt ein Bimetall, an das sich im rechten Winkel ein Kompensationsbimetall anschliesst. Im Bereich der Innenecke ist dieses Doppelbimetall auf einem im Schaltersockel angebrachten Zapfen schwenkbar gelagert. Das kom-pensationsbimetall wirkt auf einen gekapselten Schalter ein. Die Verstellung erfolgt mittels einer Steuerkurve, die über eine Rolle und einen gesondert gelagerten Hebel sowie eine Justierschraube auf das freie Ende des Arbeitsbimetalls einwirkt. Gegenüber dem Bimetall ist ein mechanischer Schalter mit zwei Kontaktfedern angebracht. Such a power control device is known from the publication "Conti-Elektro -berichte", October / December 1959, pages 285 to 290, in particular Figure 3. This power control unit has a bimetal which is followed by a compensation bimetal at right angles. In the area of the inner corner, this double bimetal is pivotally mounted on a pin attached in the switch base. The compensation bimetal acts on an encapsulated switch. The adjustment is made by means of a control cam, which acts on the free end of the working bimetal via a roller and a separately mounted lever and an adjusting screw. A mechanical switch with two contact springs is attached opposite the bimetal.

Bei diesem Leistungssteuergerät kann aus baulichen Gründen das Bimetall eine Länge haben, die nicht viel grösser ist als die Hälfte der Schalterabmessungen. Dementsprechend ist dann auch seine Dickendimension und sein Arbeitsweg geringer. Die Temperatur des Bimetalls wird ferner auf das unmittelbar daran angeschlossene Kompensationsbimetall übertragen, so dass dieses stets in einem Bereich relativ hoher Temperatur arbeitet und seine eigentliche Aufgabe, die Berücksichtigung von Umgebungstemperatureinflüssen, nur unvollständig lösen kann. Die Verstellung des Arbeitsbereiches über eine Schwenkung des Arbeitsbimetalls mit einem Hebelmechanismus ist kompliziert und führt dazu, dass die Reproduzierbarkeit der einzelnen Teilleistungen nicht exakt ist. Vor allem ist diese Reproduzierbarkeit in den kritischen oberen und unteren Leistungsbereichen schlecht. Eine Teilleistung von beispielsweise 5%, die notwendig ist, um auf einer Elektrokochplatte Wärmen zu können, kann mit einem solchen Gerät nicht mit Sicherheit angesteuert werden. For structural reasons, the bimetal in this power control device can have a length that is not much greater than half the switch dimensions. Accordingly, its thickness dimension and its commute to work are smaller. The temperature of the bimetal is also transferred to the compensation bimetal directly connected to it, so that it always works in a region of relatively high temperature and can only incompletely solve its actual task, taking ambient influences into account. The adjustment of the work area by swiveling the working bimetal with a lever mechanism is complicated and leads to the fact that the reproducibility of the individual partial services is not exact. Above all, this reproducibility is poor in the critical upper and lower performance ranges. A partial output of, for example, 5%, which is necessary in order to be able to heat on an electric hotplate, cannot be controlled with such a device with certainty.

Es sind, beispielsweise aus der DT-PS 1 640 084 ferner derartige Leistungssteuerungsgeräte mit einem schwenkbaren Schnappschalter bekannt geworden. Bei diesen ist das Arbeitsbimetall unmittelbar an die Schnappfeder angeschlossen und die Steuerung erfolgt über eine Kurvenscheibe und einen Hebel mit einem Anschlag, dessen Abstand zu dem Arbeitsbimetall bei der Einstellung verstellt wird. Dieses System erlaubt nur relativ dünne und labile Bimetalle und macht Schwierigkeiten einer (in der Druckschrift nicht vorgesehenen) Kompensation. Such power control devices with a swiveling snap switch have also become known, for example from DT-PS 1 640 084. In these, the working bimetal is directly connected to the snap spring and the control takes place via a cam and a lever with a stop, the distance to the working bimetal being adjusted during the adjustment. This system allows only relatively thin and labile bimetals and makes it difficult to compensate (not provided in the document).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leistungssteuergerät zu schaffen, das bei geringer Baugrösse einfach herzustellen ist und trotz relativ geringer Anforderungen an die Präzision der Bauausführung eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Leistungseinstellungen ermöglicht. Insbesondere soll die Kompensation der Umgebungstemperatur zuverlässig gelöst sein. The object of the invention is to provide a power control device which is simple to manufacture in a small size and which, despite relatively low demands on the precision of the construction, enables very good reproducibility of the power settings. In particular, the compensation of the ambient temperature should be reliably solved.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Schnappschalter schwenkbar gelagert ist, dass das Kompensationsbimetall einseitig und im wesentlichen parallel am Schnappschalter befestigt ist und dass das Steuerkurvenorgan auf das freie Ende des Kompensationsbimetalls einwirkt. This object is achieved according to the invention in that the snap switch is pivotally mounted, that the compensation bimetal is attached on one side and essentially parallel to the snap switch and that the control cam acts on the free end of the compensation bimetal.

Es wird also eine Einheit Kompensationsbimetall/Schnappschalter gebildet, die gemeinsam schwenkbar ist. Das Kompensationsbimetall ist nur in sehr geringem Masse von der Temperatur des Arbeitsbimetalls beeinflusst und kann daher seiner Kompensationsaufgabe gerecht werden. Ausserdem ist es auch durch den parallel zu ihm liegenden Schnappschalter wärmemässig abgeschirmt. Es kann kurz und relativ kräftig sein. Dagegen bleibt das Arbeitsbimetall stets in seiner Lage und A compensation bimetal / snap switch unit is thus formed which can be pivoted together. The compensation bimetal is only influenced to a very small extent by the temperature of the working bimetal and can therefore fulfill its compensation task. In addition, it is also thermally shielded by the snap switch located parallel to it. It can be short and relatively strong. In contrast, the working bimetal always remains in its position and

O O

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

616 012 616 012

schwenkt nur entsprechend seiner Aufheizung sein eines Ende gegen den Schnappschalter. only swings its end against the snap switch according to its heating.

Vorzugsweise ist hierzu das Bimetallglied L-förmig, wobei der längere Bimetallschenkel mit einer Beheizung versehen und gegebenenfalls über eine Justierschraube unter Federkraft am Gehäuse abgestützt ist. For this purpose, the bimetal link is preferably L-shaped, the longer bimetal leg being provided with heating and possibly supported on the housing by means of an adjusting screw under spring force.

Weitere Vorteile und weiterausbildende Merkmale der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Leistungssteuerungsgerätes nach der Erfindung, von der Bedienungsseite her gesehen, mit abgenommenem Abschlussdeckel, Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Figur 1, Further advantages and further developing features of the invention emerge from the dependent claims and the description in connection with the drawing. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. 1 shows a plan view of an exemplary embodiment of a power control device according to the invention, seen from the operating side, with the cover removed, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,

Figur 3 eine Rückansicht des Leistungssteuerungsgerätes in Figur 2 von links gesehen, und Figure 3 is a rear view of the power control device in Figure 2 seen from the left, and

Figur 4 ein schematisches Schaltbild des Leistungssteuerungsgerätes nach den Figuren 1 bis 3. FIG. 4 shows a schematic circuit diagram of the power control device according to FIGS. 1 to 3.

In den Figuren 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Leistungssteuerungsgerätes 11 dargestellt. Es besitzt ein bedienungsfernes oder hinteres Gehäuseteil 12 aus Kunststoff, das die Form eines rechteckigen oder vorzugsweise quadratischen Blockes mit einer inneren Ausnehmung 25 besitzt. Diese Ausnehmung ist durch einen zur Bedienungsseite hin gelegenen plattenförmigen Decke 13 abgeschlossen, der Zentrierzapfen 17 besitzt, die in Zentrierausnehmungen 16 am Gehäuseteil 12 eingreifen. Am Deckel 13 ist eine Gewindebuchse 14 befestigt, durch die eine Einstellwelle 15, die einen in Figur 4 angedeuteten Einstellknopf 60 trägt, ragt. Die Einstellwelle 15 ragt in ein Mittelloch 23 eines Steuerkörpers 18 hinein, der aus Isoliermaterial besteht und an seinem Aussenumfang eine Steuerkurve 19 und einen Schaltnocken 20 trägt. An seinem bedienungsfernen Ende besitzt der Steuerkörper 18 einen Lagerzapfen 21, der durch eine Öffnung 24 des hinteren Gehäuseteils 12 hindurchragt und an der Rückseite des Gehäuseteils 12 einen weiteren Schaltnocken 22 aufweist. An exemplary embodiment of a power control device 11 is shown in FIGS. 1 to 3. It has a remote or rear housing part 12 made of plastic, which has the shape of a rectangular or preferably square block with an inner recess 25. This recess is closed off by a plate-shaped cover 13 located on the operating side, which has centering pins 17 which engage in centering recesses 16 on the housing part 12. A threaded bushing 14 is fastened to the cover 13, through which an adjusting shaft 15, which carries an adjusting knob 60 indicated in FIG. 4, projects. The setting shaft 15 projects into a center hole 23 of a control body 18, which consists of insulating material and carries a control cam 19 and a switching cam 20 on its outer circumference. At its remote end, the control body 18 has a bearing pin 21 which projects through an opening 24 in the rear housing part 12 and has a further switching cam 22 on the rear side of the housing part 12.

Mit der Steuerkurve 19 wirkt ein Kompensationsbimetall 26 in Form eines Übertragungshebels zusammen, der durch eine Feder 34 mit seinem vorderen abgebogenen Ende an die Steuerkurve 19 angedrückt wird. Das relativ dicke und steife Kompensationsbimetall ist an dem Ende, an dem es nicht an der Steuerkurve 19 anliegt, mittels einer Schwenkachse 28 schwenkbar gelagert. An diesem Ende ist das Kompensationsbimetall mit einem Schalterträger 29 eines Schnappschalters 27 verbunden, so dass das Kompensationsbimetall zu dem Schalterträger 29 in geringem Abstand parallel verläuft. Die Einheit Schnappschalter/Kompensationsbimetall ist also zusammen um die Achse 28 schwenkbar. A compensation bimetal 26 in the form of a transmission lever interacts with the control curve 19 and is pressed against the control curve 19 by a spring 34 with its front bent end. The relatively thick and rigid compensation bimetal is pivotally mounted at the end at which it does not rest on the control cam 19 by means of a pivot axis 28. At this end, the compensation bimetal is connected to a switch carrier 29 of a snap switch 27, so that the compensation bimetal runs parallel to the switch carrier 29 at a short distance. The snap-action switch / compensation bimetal unit can thus be pivoted together about the axis 28.

An dem Schalterträger 29 ist eine Schnappfeder ange-^ bracht, die sich in üblicher Weise mit einer ausgebogenen unter Knickspannung stehenden Federzunge an einem Stützlager abstützt. Die Schnappfeder trägt an ihrem freien Ende ihren Kontakt 31, der mit einem festen Gegenkontakt 32 zusammenarbeitet und ist an ihrem entgegengesetzten Ende durch eine Justierschraube 33 festgelegt, die eine umlaufende Einkerbung besitzt, in die das gabelartig ausgebildete Ende der Schnappfeder eingesteckt ist. Durch Anschweissen eines zur elektrischen Zuleitung 35 führenden Anschlussendes ist die Schnappfeder elektrisch mit dem Abgang bzw. Zugang 68 des Verbrauchers 70 verbunden. A snap spring is attached to the switch carrier 29 and is supported in the usual way on a support bearing with a bent spring tongue which is under kink tension. The snap spring carries at its free end its contact 31, which cooperates with a fixed mating contact 32 and is fixed at its opposite end by an adjusting screw 33 which has a circumferential notch into which the fork-shaped end of the snap spring is inserted. By welding a connection end leading to the electrical feed line 35, the snap spring is electrically connected to the outlet or access 68 of the consumer 70.

: Der Schnappschalter 27 wird von einem Bimetallglied 36 : The snap switch 27 is a bimetallic member 36

betätigt, das eineL-förmige Gestalt hat. Dieses L besteht vollständig aus Bimetall, und im inneren Winkel des L ist eine Achse 37 befestigt, die, ebenso wie die Achse 28, vorteilhaft dadurch festgelegt ist, dass jeweils in dem Gehäuseteil 12 und dem Deckel 13 Ausnehmungen sind, die beim Zusammensetzen der beiden Gehäuseteile die Achsen aufnehmen. operated, which has an L-shaped shape. This L consists entirely of bimetal, and an axis 37 is fastened in the inner angle of the L, which, like the axis 28, is advantageously fixed in that there are recesses in the housing part 12 and the cover 13, respectively, which are used to assemble the two Housing parts take up the axes.

Der lange, beheizte Schenkel 38 des Bimetallgliedes 36 trägt eine Heizwicklung 39 in Form einer Heizwicklung oder Heizspule, die über zwei Zuleitungen mit Strom versorgt wird. An seinem freien Ende ist in den beheizten Schenkel 38 eine Justierschraube 40 eingeschraubt, die von einer Feder 41 gegen eine innere Zwischenwand 42 des Gehäuses 12 gedrückt wird. The long, heated leg 38 of the bimetallic member 36 carries a heating coil 39 in the form of a heating coil or heating coil, which is supplied with current via two supply lines. At its free end, an adjusting screw 40 is screwed into the heated leg 38, which is pressed by a spring 41 against an inner intermediate wall 42 of the housing 12.

Der kurze Schenkel 43 des Bimetallgliedes 36 besitzt an seinem Ende eine Abbiegung 4, die auf den Betätigungspunkt der Schnappfeder 30 drückt. The short leg 43 of the bimetallic member 36 has a bend 4 at its end, which presses on the actuation point of the snap spring 30.

Der beheizte Schenkel 38 des Bimetallgliedes 36 liegt in einem von der Zwischenwand 42 teilweise abgeschlossenen, durch Lüftungsschlitze 45 belüfteten Raum 71. The heated leg 38 of the bimetallic member 36 lies in a space 71 which is partially closed off by the intermediate wall 42 and is ventilated by ventilation slots 45.

Es ist zu erkennen, dass die Einheit Schnappschalter/Kompensationsbimetall einerseits und das Bimetallglied 36 andererseits winkelförmig angeordnet sind und zwischen sich den Steuerkörper 18 einschliessen. In der diesem Winkel entgegengesetzten Ecke der Ausnehmung 25 ist ein mechanischer Schalter angeordnet, der einen Schaltschieber 50 besitzt, der von dem Schaltnocken 20 betätigt wird. Dieser aus Kunststoff bestehende Schaltschieber hat die Form eines rechteckigen Stabes, desen eine Stirnseite zum Zusammenwirken mit dem Schaltnocken 20 abgerundet ist und auf dessen anderer Stirnseite eine Druckfeder 54 einwirkt. Der Schaltschieber 50 verläuft etwa diagonal, so dass er bei kleinstem Platzbedarf die grösstmögliche Länge haben kann. It can be seen that the snap-action switch / compensation bimetal unit on the one hand and the bimetal member 36 on the other hand are arranged at an angle and enclose the control body 18 between them. In the corner of the recess 25 opposite this angle, a mechanical switch is arranged which has a slide switch 50 which is actuated by the switching cam 20. This switching slide made of plastic has the shape of a rectangular rod, one end face of which is rounded off to interact with the switching cam 20 and on the other end face of which a compression spring 54 acts. The slide switch 50 runs approximately diagonally, so that it can have the greatest possible length with the smallest space requirement.

An seiner oberen und unteren Fläche hat der Schaltschieber Vorsprünge 51, die Widerlager für Kontaktarme 52,53 bilden, die auf den Schaltschieber aufgeschoben sind und nach beiden Seiten über ihn hinausragen. Der Schaltschieber 50 besteht vorzugsweise aus einem Isolierteil, um die Kontaktarme aufschieben und durch Aufschnappen festlegen zu können. Jeder Kontaktarm trägt an seinen beiden Enden je einen Kontakt. On its upper and lower surface, the slide switch has projections 51, which form abutments for contact arms 52, 53, which are pushed onto the slide switch and protrude beyond it on both sides. The slide switch 50 preferably consists of an insulating part in order to be able to slide on the contact arms and to snap them on. Each contact arm has a contact at both ends.

Der Schaltschieber 50 ist von Führungen 55 geführt, die die Form von aus dem Boden des Gehäuseteils 12 hervorragenden quer zum Schaltschieber gerichteten Metallplatten haben. Es sind vier Führungen 55 vorgesehen, von denen je zwei einander gegenüberliegen, den Schaltschieber führen und ihn teilweise übergreifen. Diese Führungen 55 tragen zum Teil Festkontakte 56 und ragen durch den Boden des Gehäuseteils 12 hindurch und bilden auf der Rückseite Anschlussfahnen nach Art von AMP-Steckfahnen. The slide switch 50 is guided by guides 55, which have the shape of metal plates which protrude transversely to the slide switch and protrude from the bottom of the housing part 12. Four guides 55 are provided, two of which lie opposite one another, guide the slide switch and partially overlap it. These guides 55 partially carry fixed contacts 56 and protrude through the bottom of the housing part 12 and form connection lugs on the back in the manner of AMP plug-in lugs.

Aus Fig. 3 ist die Rückseite der Leistungssteuerungsgerätes 11 zu erkennen. Man sieht dort, dass der Schaltnocken 22 mit einem sehr klein und leicht ausgebildeten Schalter 61 in Form einer Kontaktfeder zusammenarbeitet, die zum Kurz-schliessen einer Diode 62 ausgebildet ist. Dabei ist die Diode mit ihren Anschlüssen 63,64 direkt an den zugehörigen Anschlussstecker bzw. die Kontaktfeder gelötet und die Kontaktfeder greift vom Anschluss 63 herum und kann die Diode 62 durch Berührung ihres Anschlusses 64 kurzschliessen. The rear of the power control device 11 can be seen from FIG. 3. It can be seen there that the switching cam 22 cooperates with a very small and light switch 61 in the form of a contact spring which is designed to short-circuit a diode 62. The diode with its connections 63, 64 is soldered directly to the associated connector or the contact spring and the contact spring reaches around from the connection 63 and can short-circuit the diode 62 by touching its connection 64.

Das Leistungssteuerungsgerät arbeitet wie folgt: The power control device works as follows:

In Fig. 1 ist der ausgeschaltete Zustand dargestellt, bei dem der Schaltnocken 20 den Schaltschieber 50 entgegen der Kraft der Druckfeder 54 zurückgedrückt hat und somit den Kontaktarm 52 für den Signalkontakt und den Kontaktarm 53 für die Abschaltung des zweiten Anschlusspoles von den entsprechenden Festkontakten abgehoben hat. In dieser Stellung des Steuerkörpers 18 bzw. der Einstellwelle liegt das Kompensationsbimetall 26 in einer Vertiefung der Steuerkurve 19, so dass sich dadurch eine Rast ergibt. In Fig. 1, the switched-off state is shown, in which the switch cam 20 has pushed the slide switch 50 back against the force of the compression spring 54 and thus has lifted the contact arm 52 for the signal contact and the contact arm 53 for switching off the second connection pole from the corresponding fixed contacts . In this position of the control body 18 or the adjusting shaft, the compensation bimetal 26 lies in a recess in the control curve 19, so that this results in a rest.

Beim Einschalten des Energiereglers (Drehung des Steuerkörpers 18 im Uhrzeigersinn) gibt zuerst der Steuernocken 20 den Steuerschieber 50 frei, der unter der Kraft der Feder 54 seine zumindest zum Teil federnden Kontaktarme 52,53 so gegen die Führungen 55 anlegt, dass sie überbrückt sind. Damit ist einerseits die Signalkontaktleitung 66,67 geschlossen und andererseits der eine Pol des Verbrauchers 70, beispielsweise When the energy regulator is switched on (the control body 18 rotates clockwise), the control cam 20 first releases the control slide 50, which, under the force of the spring 54, presses its at least partially resilient contact arms 52, 53 against the guides 55 so that they are bridged. On the one hand, the signal contact line 66, 67 is closed and, on the other hand, the one pole of the consumer 70, for example

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

i> i>

40 40

45 45

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55 55

bO bO

65 65

616012 616012

4 4th

der Beheizung einer Elektrokochplatte. heating an electric hotplate.

Unter der Wirkung der Feder 34 schwenkt die Einheit Kompensationsbimetall/Schnappschalter in ihre der jeweiligen Stellung der Steuerkurve 19 entsprechende Lage. Die Kontakte 31 und 32 sind geschlossen, so dass das Bimetallglied 36 von seiner Beheizung 39 beheizt wird. Der Schalter 61 ist im unseren Leistungsbereich geschlossen, beispielsweise bei einer Stellung der Einstellwelle, die Leistungswerten zwischen 5% und 20% der Gesamtleistung entspricht. Bei einer niedrigen eingestellten Leistung ist also die Diode 62 überbrückt, so dass die volle Heizleistung der Beheizung 39 wirksam ist. Deswegen biegt sich der Schenkel 38 des Bimetallgliedes relativ schnell aus und drückt über den kurzen Schenkel 43 und die Abbie-gung 44 auf den Schnappschalter im Ausschaltsinne, so dass dieser nach relativ kurzer Zeit wieder geöffnet wird. Under the action of the spring 34, the compensation bimetal / snap switch unit pivots into its position corresponding to the respective position of the control cam 19. The contacts 31 and 32 are closed, so that the bimetal member 36 is heated by its heater 39. The switch 61 is closed in our power range, for example when the setting shaft is in a position that corresponds to power values between 5% and 20% of the total power. At a low set power, the diode 62 is bridged, so that the full heating power of the heater 39 is effective. For this reason, the leg 38 of the bimetallic element bends out relatively quickly and presses the snap switch in the opening direction via the short leg 43 and the bend 44, so that it is opened again after a relatively short time.

Nach dem Abkühlen des Bimetallgliedes schaltet der Schnappschalter 27 wieder ein und das Arbeitsspiel beginnt wieder. Im oberen Arbeitsbereich ist einerseits die Einheit Kompensationsbimetall/Schnappschalter stärker entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und andererseits die Diode infolge Öffnung des Schalters 61 wirksam. Die Beheizung 39 wird also nur mit jeweils einer Halbwelle des Wechselstroms, d. h. mit der halben Heizleistung, betrieben. Das Bimetallglied braucht also wesentlich länger, um so weit ausgelenkt zu sein, dass es den Schnappschalter öffnen und damit die Leistungszufuhr zum Verbraucher 70 abschalten kann. Bei den dabei recht hohen Temperaturen am Bimetall geht dann auch die Abkühlung schneller vor sich, so dass eine höhere relative Einschaltdauer gewährleistet ist. After the bimetal member has cooled, the snap switch 27 switches on again and the work cycle begins again. In the upper working area, on the one hand, the compensation bimetal / snap switch unit is pivoted more counterclockwise and, on the other hand, the diode is effective due to the opening of switch 61. The heating 39 is therefore only with one half cycle of the alternating current, i.e. H. with half the heating power. The bimetallic element therefore takes considerably longer to be deflected to such an extent that it can open the snap switch and thus switch off the power supply to the consumer 70. At the very high temperatures at the bimetal, the cooling takes place faster, so that a higher relative duty cycle is guaranteed.

Das Leistungssteuergerät nach der Erfindung hat zahlreiche Vorteile: Es ist trotz seines klaren und zuverlässigen Aufbaues mit relativ geringem Bauaufwand herstellbar und arbeitet mit relativ grossen Wegen und Kräften zum Schalten. Besonders die hohen Kräfte sind wesentlich. Sie werden durch eine ziemlich starke Bimetallbemessung erreicht. Infolge des günstigen Aufbaues kann das Arbeitsbimetall ziemlich lang und das Kompensationsbimetall ziemlich kurz und kräftig sein. Durch die Federn 34,41 wird das gesamte System kraftschlüssig in eine bestimmte Lage bewegt, so dass nur ein Punkt vorhanden ist, an dem ein Spiel auftreten kann, nämlich der Berührungspunkt zwischen der Schnappfeder 30 und der Biegung 44 des Arbeitsbimetalls 36. The power control device according to the invention has numerous advantages: Despite its clear and reliable structure, it can be produced with relatively little construction effort and works with relatively large paths and forces for switching. The high forces are particularly important. They are achieved through a fairly strong bimetal design. As a result of the favorable construction, the working bimetal can be quite long and the compensating bimetal can be quite short and strong. The springs 34, 41 forcefully move the entire system into a certain position so that there is only one point at which play can occur, namely the point of contact between the snap spring 30 and the bend 44 of the working bimetal 36.

Die Ausbildung des Bimetallgliedes 36 als L-förmiges Glied aus Bimetallmaterial hat noch einen weiteren Vorteil. Normalerweise ist die Kompensation eines solchen Steuergerätes durch ein Kompensationsbimetall sehr schwierig, weil die beiden Bimetalle in unterschiedlichen Temperaturbereichen arbeiten. Der Ausbiegeweg eines Bimetalls je Temperatureinheit nimmt aber mit steigender Temperatur ab, so dass die Kompensation stets nur für einen Arbeitsbereich genau stimmen kann. Das hier beschriebene Bimetallglied hat jedoch sozusagen eine doppelte Beheizung. Der kurze Schenkel 43 läuft in relativ geringem Abstand parallel zur Schnappfeder 30. Diese wird über die Zuleitung 35 mit Strom versorgt und ist relativ dünn. Sie heizt sich daher, wenn Strom durch sie fliesst, auch in gewissem Masse auf. Diese Wärme beheizt zusätzlich den kurzen Schenkel 43, jedoch in merklicher Weise nur bei höheren Leistungsstufen, weil anderenfalls die Schnappfeder kaum über die Raumtemperatur kommt. Dadurch wird jedoch der negative Effekt des mit der Temperatur degressiven Ausbiegeweges kompensiert bzw. dieser negativen Erscheinung entgegengewirkt. The formation of the bimetallic member 36 as an L-shaped member made of bimetallic material has yet another advantage. The compensation of such a control device by a compensation bimetal is normally very difficult because the two bimetals operate in different temperature ranges. The bend path of a bimetal per temperature unit decreases with increasing temperature, so that the compensation can only be accurate for one working area. However, the bimetallic element described here has, so to speak, double heating. The short leg 43 runs parallel to the snap spring 30 at a relatively short distance. This spring is supplied with current via the feed line 35 and is relatively thin. It therefore heats up to a certain extent when electricity flows through it. This heat also heats the short leg 43, but noticeably only at higher power levels, because otherwise the snap spring barely comes above room temperature. However, this compensates for the negative effect of the bending path, which is degressive with temperature, or counteracts this negative phenomenon.

5 Dagegen ist das Kompensationsbimetall von der Temperatur möglichst weitgehend abgeschirmt. Es steht senkrecht zu dem Arbeitsbimetall und hat keine leitende Verbindung mit diesem. Durch die Zwischenwand 42 ist es auch weitgehend gegenüber dem heissen Raum abgeschirmt. Gegen die von der io Schnappfeder erzeugte Temperatur ist es durch den Schalterträger 29 geschützt. Diese Anordnung sorgt also dafür, dass das Kompensationsbimetall wirklich das machen kann, wozu es bestimmt ist, nämlich eine Kompensation der unterschiedlichen Umgebungstemperatur vorzunehmen und muss nicht in i5 einer gegenüber der Umgebung wesentlich erhöhten Temperatur arbeiten. 5 In contrast, the compensation bimetal is largely shielded from the temperature. It is perpendicular to the working bimetal and has no conductive connection with it. It is also largely shielded from the hot room by the intermediate wall 42. It is protected against the temperature generated by the snap spring by the switch carrier 29. This arrangement thus ensures that the compensation bimetal can really do what it is intended to do, namely to compensate for the different ambient temperature and does not have to work in a temperature that is significantly higher than the environment.

Das Arbeitsbimetall und die Einheit Kompensationsbimetall/Schnappschalter nehmen zwei Seiten des Schaltergehäuses ein, so dass eine Ecke für den Schalter 50 bis 56 völlig frei bleibt. 20 Die Anordnung dieses sehr klein bauenden Schalters in der gleichen radialen Ebene wie die übrigen Teile des Leistungssteuerungsgerätes ermöglicht es, dieses mit sehr geringer Bau-grösse herzustellen. Die Tiefe in Richtung der Einstellwelle kann beispielsweise weniger als 25 mm betragen, so dass ein 2î Einbau mit senkrechter Welle auch in sehr flache Kochmulden möglich ist. The working bimetal and the compensation bimetal / snap switch unit occupy two sides of the switch housing, so that a corner for the switch 50 to 56 remains completely free. 20 The arrangement of this very small switch in the same radial plane as the other parts of the power control device makes it possible to manufacture it with a very small size. The depth in the direction of the setting shaft can be less than 25 mm, for example, so that a 2î installation with a vertical shaft is also possible in very flat cooking hobs.

Durch die Diode 62 wird das Verhalten des Leistungssteuerungsgerätes sehr positiv beeinflusst. Der mittlere Leistungsbereich ist für derartige Steuergeräte selten eine Schwierigkeit. » Die wirkliche Schwierigkeit liegt im oberen und vor allem aber im unteren Leistungsbereich. Bei heutigen Kochplatten mit relativ hoher Leistung ist aber gerade der untere Leistungsbereich dann kritisch, wenn man auf der Kochplatte auch Wärmen will. Es müssen dort Leistungen bis zu 5% der Gesamtlei-J5 stung und darunter ( 100 W bei einer 2000-W-Kochplatte) sicher angesteuert werden. Das erfordert aber sehr hohe Leistungen auf dem Bimetall, weil dieses sehr schnell reagieren muss. Diese hohen Leistungen würden aber im höheren Leistungsbereich nicht nur das Gerät sehr stark erwärmen und Energie brau-■»<> chen, sondern auch die Temperaturen am Bimetall unzulässig hochtreiben. Durch die vorteilhafte verlustlose und damit ver-lustwärmefreie Herunterregelung der Bimetallbeheizungsleistung mittels der Diode kann dieses Problem einfach gelöst werden. Die hohe Leistung, für die die Bimetallbeheizung aus-45 gelegt ist, ist kein Nachteil, weil diese nur im unteren Leistungsbereich überhaupt zum Einsatz kommt und dort die relativen Einschaltzeiten ja nur sehr gering sind. Die Aufheizung des Steuergerätes durch die Beheizung 39 ist also sehr gering. Umgekehrt wird im hohen Leistungsbereich die Leistung durch ,H die Diode begrenzt, so dass bei den dort relativ langen Einschaltzeiten die Schaltererwärmung ebenfalls in Grenzen bleibt. Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, dass man die Beheizung 39 einfach ausführen kann. Wollte man die Leistung geringer auslegen, so hätte man Schwierigkeiten, weil die Wider-55 standsdrähte für die geringen Leistungen bei Netzspannung und insbesondere im Falle von höheren Netzspannungen, sehr dünn werden würden, worunter auch die Betriebssicherheit leiden würde. The behavior of the power control device is influenced very positively by the diode 62. The medium power range is rarely a difficulty for such control units. »The real difficulty lies in the upper and above all in the lower performance range. With today's hot plates with relatively high power, the lower power range is particularly critical if you also want to heat the hot plate. There, outputs of up to 5% of the total power and below (100 W for a 2000 W hotplate) must be safely controlled. However, this requires very high performance on the bimetal, because it has to react very quickly. However, these high outputs would not only heat up the device very much and require energy in the higher output range, but would also impermissibly increase the temperatures at the bimetal. This problem can be solved simply by the advantageous lossless and thus lossless heat-free down regulation of the bimetal heating output by means of the diode. The high output for which the bimetallic heater is designed is not a disadvantage, because it is only used in the lower output range and the relative switch-on times are very low there. The heating of the control unit by heating 39 is therefore very low. Conversely, in the high power range, the power is limited by, H the diode, so that the switch heating also remains limited within the relatively long switch-on times there. Another advantage is the fact that heating 39 can be carried out easily. If the power were to be designed to be lower, there would be difficulties because the resistance wires for the low power at mains voltage and especially in the case of higher mains voltages would become very thin, which would also reduce operational reliability.

Blatt Zeichnungen Sheet of drawings

Claims (12)

616012 PATENTANSPRÜCHE616012 PATENT CLAIMS 1. Leistungssteuergerät für die steuerbare Zuführung von elektrischer Leistung in Leistungsimpulsen zu einem Verbraucher, mit einem in Abhängigkeit von der geschalteten Leistung beheizten, schwenkbar gelagerten Bimetallglied, das über einen winklig von ihm abgehenden Hebel auf einen Schnappschalter einwirkt, mit einem Steuerkurvenorgan und mit einem Kompensationsbimetall, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappschalter (27) schwenkbar gelagert ist, dass das Kompensationsbimetall (26) einseitig und im wesentlichen parallel am Schnappschalter (27) befestigt ist und dass das Steuerkurvenorgan (19) auf das freie Ende des Kompensationsbimetalls (26) einwirkt. 1.Power control device for the controllable supply of electrical power in power pulses to a consumer, with a pivotally mounted bimetallic element which is heated as a function of the switched power and which acts on a snap switch via a lever which is angled away from it, with a control cam element and with a compensation bimetal , characterized in that the snap switch (27) is pivotally mounted, that the compensation bimetal (26) is fixed on one side and essentially parallel to the snap switch (27) and that the control cam member (19) acts on the free end of the compensation bimetal (26). 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallglied (36) L-förmig ist, wobei der längere Bimetallschenkel (38) mit einer Beheizung (39) versehen und gegebenenfalls über eine Justierschraube (40) unter Federkraft (41 ) am Gehäuse ( 12) abgestützt ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the bimetallic member (36) is L-shaped, the longer bimetallic leg (38) being provided with a heater (39) and optionally via an adjusting screw (40) under spring force (41) on the housing (12) is supported. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kürzere Bimetallschenkel (43) parallel zu der Schnappfeder (30) des Schnappschalters (27) verläuft, über die die Stromzuführung (35) zu dem Schaltkontakt (31 ) des Schnappschalters erfolgt. 3. Device according to claim 2, characterized in that the shorter bimetal leg (43) runs parallel to the snap spring (30) of the snap switch (27), via which the current supply (35) to the switch contact (31) of the snap switch. 4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung (39) des Bimetalls (36) parallel zum Verbraucher (70) geschaltet ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating (39) of the bimetal (36) is connected in parallel to the consumer (70). 5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Justierung der Schnappfeder (30) durch eine die kontaktferne Abstützung der Schnappfeder (30) bildende Schraube (33) erfolgt, die die Schnappfeder (30) in einer Kerbe führt. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the snap spring (30) by a non-contact support of the snap spring (30) forming screw (33) which guides the snap spring (30) in a notch. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der beheizte Bimetallschenkel (38) in einem zumindest teilweise gegenüber dem Kompensationsbimetall (26) und dem Schnappschalter (27) wärmemässig abgeschirmten, gegebenenfalls belüfteten Raum (71 ) liegt. 6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the heated bimetallic leg (38) lies in an at least partially thermally shielded, optionally ventilated space (71) with respect to the compensation bimetal (26) and the snap switch (27). 7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (28,37) des Schnappschalters (27) und des Bimetallgliedes (36) mit jedem ihrer Enden in einer von zwei zusammensetzbaren Gehäuseteilen ( 12,13) gelagert sind. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot axes (28,37) of the snap switch (27) and the bimetallic member (36) are mounted with each of their ends in one of two assembled housing parts (12,13). 8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Gehäuseteile (12) eine die Hauptelemente des Steuergerätes aufnehmende Ausnehmung (25) hat, die das andere Gehäuseteil (13) nach Art eines Deckels verschliesst. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that one of the housing parts (12) has a recess (25) which receives the main elements of the control unit and closes the other housing part (13) in the manner of a cover. 9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der gleichen, quer zur Einstellwelle ( 15) liegenden Ebene wie der Schnappschalter (27) und das Bimetallglied (36) ein mechanischer Schalter (50 bis 56) für die Netzabtrennung und/oder Signalkontaktgabe angeordnet ist. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the same, transverse to the adjusting shaft (15) lying level as the snap switch (27) and the bimetallic element (36), a mechanical switch (50 to 56) for the network disconnection and / or signal contact is arranged. 10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter ein von einem mit dem Steuerkurvenorgan ( 19) verbundenen Nocken (20) betätigbaren Schaltschieber (50) mit quer verlaufenden Kontaktarmen (52,53) besitzt. 10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the switch has a switch slide (50) which can be actuated by a cam (20) connected to the control cam member (19) and has transverse contact arms (52, 53). 11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltschieber (50) diagonal in einer Ecke des rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Gehäuses (12,13) liegt. 11. The device according to claim 10, characterized in that the slide switch (50) lies diagonally in a corner of the rectangular, preferably square housing (12, 13). 12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Isoliermaterial bestehende Schaltschieber (50) zwischen wenigstens vier quer zu ihm verlaufenden, aus Metall bestehenden Führungen (55) geführt ist, die sich jeweils paarweise gegenüberliegen und die Festkontakte (56) tragen, bzw. bilden und durch das Schaltergehäuse (12) zur Bildung von Anschlussfahnen (57) hindurchragen. 12. Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the switching slide (50) made of insulating material is guided between at least four transverse to it, made of metal guides (55), which are opposite each other in pairs and the fixed contacts (56) wear or form and protrude through the switch housing (12) to form terminal lugs (57).