CH666154A5 - Schaltungsanordnung fuer heizelemente in kochherdmulden. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Heizelemente in Kochherdmulden mit zumindest zwei Einzelkochbereichen mit je einer Eingabestelle für eine elektronische Steuereinrichtung zur Erzeugung variabler Heizleistungen, wobei die Einzelkochbereiche, insbesondere für längliche Garungsgefässe durch Zusammenschaltung gemeinsam nutzbar sind.

Bei Kochherdmulden ist es üblich, eine Mehrzahl von Kochbereichen anzuordnen, welche je ein in der Regel in einem Heizbereich wirkendes Heizelement aufweisen. Für unterschiedliche Topfgrössen sind Kochbereiche mit unterschiedlich grosser Fläche vorgesehen. Es ist aber auch bekannt, für speziell geformte Kochtöpfe, wie z.B. für Fisch- oder Geflügeltöpfe mit länglicher oder ovaler Form, die Kochbereiche mit entsprechend gestalteten Heizelementen auszustatten, wobei bevorzugterweise ein zusätzlicher Zonenheizbereich einem Zentralheizbereich zugeschaltet wird (DE-OS 30 04 181). Es ist selbstverständlich auch möglich, zwei benachbarte Einzelkochbereiche gleichzeitig für einen beide Kochbereiche überdeckenden Gargutbehälter zu nutzen, wobei die Heizleistungsregelung für beide Einzelkochbereiche individuell erfolgt. Bei einer derartigen Betriebsweise ist es nachteilig, dass zwischen den Einzelkochbereichen eine nicht beheizte Fläche liegt. Es ist aber daher auch bekannt geworden, dieses Problem zu lösen, indem zwischen den Einzelkochbereichen ein Heizelement zusätzlich angeordnet wird, so dass durch diese beiden Einzelkochbereiche und dem dazwischenliegenden Zusatzkochbereich ein länglicher beheizter Kochbereich gebildet ist (DE-PS 26 53 389). Es ist bereits angeregt worden, die zusammen zu nutzenden einzelnen Heizbereiche gemeinsam zu schalten und zur entsprechenden Dimensionierung der Heizleistungen anzusteuern.

Auf diesen Erkenntnissen baut vorliegende Erfindung auf. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Massnahmen zur Steuerung der Heizelemente bei Einzelkochbereichnutzung und bei kombinierter Nutzung der Kochbereiche zur Verfügung zu stellen, je zum einen herstellungtechnisch einen geringen Aufwand voraussetzend und zum anderen funktionell einen störungsfreien und gegen Fehlbedienungen gesicherten Bedienungs- und Nutzungsablauf zu gewährleisten. Die der Erfindung zugrundeliegende Ansteuereinrichtung basiert auf Schaltungsmassnahmen unter Verwendung von elektronischen Schaltungselementen, wobei die Eingabe der Heizlei-stungs-Steuerkriterien wahlweise über Drehschalter oder Tippschalter, z.B. berührungsempfindliche Schalter, erfolgen kann. Die Anzeige erfolgt entsprechend entweder durch die jeweilige Einstellage oder Eingabeschalter, durch mechanische Anzeigemittel oder durch elektronisch ansteuerbare Elektronikdisplays.

Eine Anordnung, welche diesen Anforderungen genügt, ist bei Kochherdmulden mit zumindest zwei Einzelkochbereichen erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass für die den Einzelkochbereichen zugeordneten Heizelemente über Schaltelemente Strompfade derart schaltbar sind, dass die Heizelemente der Einzelkochbereiche wahlweise in einer ersten Schaltstellung je einer Heizleistungs-Steuereinrichtung oder in einer zweiten Schaltstellung gemeinsam einer dieser Heizleistungs-Steuereinrichtungen zugeschaltet sind, während die weiteren Heizlei-stungs-Steuereinrichtungen von ihrem in der ersten Schaltstellung zugeschalteten Heizelement abgetrennt sind.

Eine nach diesen erfindungsgemässen Merkmalen ausgestattete Anordnung bietet sowohl herstellungstechnisch als auch bedienungstechnisch für Kochherdmulden wesentliche Vorteile. Im Bedienungstableau für die Bedienungsmulde sind neben den den Einzelkochbereichen zugeordneten Eingabe- und Anzeigeelementen lediglich ein zusätzliches Ein-/Ausschaltelement mit entsprechender Anzeige anzuordnen. Schaltungstechnisch sind ebenfalls nur Umschaltefunktionen zu realisieren. Weitere Massnahmen zur Heizleistungsregelung beim Kombinationsbetrieb von ansonsten individuell ansteuerbaren Heizflächen sind also nicht erforderlich. Dies wirkt sich auch bedienungstechnisch vorteilhaft aus. Normalerweise werden nämlich hinterein-anderliegende Einzelkochbereiche für den Kombinationsbetrieb zusammen betrieben. Für die Bedienungsperson ist es dann sinnfällig das Regelungsorgan für die individuelle Heizstromregelung zu bedienen, welches der vorderen, also der Bedienungsperson näherliegenden Einzelkochstelle ansonsten zugeordnet ist. Zur Einschaltung des Kombinationsbetriebs wird lediglich zu Beginn ein einziges Eingabeorgan betätigt, und die Tatsache, dass dieser Kombinationsbetrieb eingeschaltet ist, entweder durch die Stellung dieses Eingabeorgans oder bevorzugterweise durch eine Leuchtanzeige oder ein Anzeigedisplay signalisiert. Durch die erfindungsgemässe Massnahme ist es auch sichergestellt, dass die Wirkung der zweiten Heizleistungs-Steuereinrich-tung auf die im Einzelbetrieb zugeordneten Heizelemente gesichert unterbrochen ist. Eine Fehlbedienung ist damit ausgeschlossen.

Eine Schaltungsanordnung für die Ansteuerung der Kochbereiche in Kochherdmulden, bei denen zumindest zwischen zwei Einzelkochbereichen ein Zusatzbereich angeordnet ist, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet,

dass über Schaltelemente in einer ihrer Schaltstellungen zusätzlich dieser Zusatzheizbereich der einen Heizleistungs-Steuerein-richtung zugeschaltet ist. Damit wird eine im wesentlichen durchgehender Heizbereich durch die ohnehin vorhandene Heizleistungs-Steuereinrichtung gleichermassen mit der wahlweise gewünschten Heizenergie versorgt.

Es ist bekannt und gebräuchlich, für Kochherdmulden Einzelkochbereiche in unterschiedlicher Grösse, d.h. mit unterschiedlichen Durchmessern anzuordnen, es kann zweckmässig sein, generell gleiche Heizelemente einzusetzen, welche der Grösse des kleineren Kochbereichs angepasst sind und für grössere Heizbereiche ein zusätzliches Heizelement, beispielsweise in Ringform, diesem Einzelheizelement zuzuordnen ist.

Es wäre aber ungünstig, unterschiedlich grosse, für den Einzelbetrieb individuell ansteuerbare Heizbereiche zusammenzufassen, da dadurch unterschiedliche Heizleistungen auf das Gargut in unterschiedlichen Bereichen wirken.

Um diesen Mangel zu beheben, ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung dahingehend vorteilhafterweise abwandelbar, dass bei zumindest einem Einzelkochbereich mit einem Zentralzonenheizelement und einem weiteren gemeinsam mit diesem von einer Heizleistungs-Steuereinrichtung ansteuerbaren Randzonen-Heizelement bei der Schaltstellung des Voreinstell-Schaltelementes für die gemeinsame Zuordnung beider Einzel5

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kochbereiche zu einer Heizleistungs-Steuereinrichtung das Randzonen-Heizelement von der Heizleistungszufuhr abgetrennt ist. Es ist in diêsêm Zusammenhang auch dafür Sorge getragen, dass dieses Randzonen-Heizelement auch nicht durch die im Einzelbetrieb mit dem Zentralzonen-Heizelement genutzten Heizleistungs-Steuereinrichtung angesteuert werden kann, während das Zentralzonen-Heizelement für den Kombinations-Heizbetrieb umgeschaltet ist.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung darüber hinaus dadurch gekennzeichnet, dass individuell in Serie mit den Heizelementen angeordnete, im Bereich der Einzelkochbereiche angeordnete Fühler zur Temperaturbegrenzung schaltbare Schaltkontakte, die bei gemeinsamer Zuschaltung der Heizelemente der Einzelkochbereiche an eine der Heizleistungs-Steuereinrichtungen mit den jeweils zugeordneten Heizelementen in Reihe geschaltet sind. Durch diese bevorzugte Ausgestaltung entsteht damit im Rahmen der erfindungsgemässen Massnahmen für die Überhit-zungssicherung kein zusätzlicher Aufwand; die Temperaturbegrenzungsfühler und -Schalter werden unverändert in ihrer Funktion und in ihrem Wirkungsbereich sowohl bei der individuellen Ansteuerung und Betriebsweise der Einzelkochbereiche als auch im Kombinationsbetrieb gleichermassen genutzt.

Bei Kochbereichen mit Heizelementen ohne eigene Tempera-turbegrenzungseinrichtung, eine derartige Einrichtung fehlt häufig bei den Zwischenheizelementen, sind diese Heizelemente bei Aufschaltung auf eine der Heizleistungs-Steuereinrichtungen dem dem Heizelement dieser Heizleistungs-Steuereinrichtungen zugeordneten Schaltorgan für die Temperaturbegrenzung zugeschaltet.

Im Rahmen der Verwendung von elektronischen Schaltungs-massnahmen zur Ansteuerung der Heizelemente in Kochherdmulden ist die erfindungsgemässe Schaltungsordnung dadurch gekennzeichnet, dass jedem individuellen Heizelement ein Schaltverstärker einer Leistungsschalteinrichtung vorgeschaltet ist, dass für jeden Einzelkochbereich eine Heizleistungs-Steuereinrichtung und für eine kombinierte Ansteuerung einer Mehrzahl von Heizelementen ein Schaltelement angeordnet ist und dass zwischen den Heizleistungs-Steuereinrichtungen sowie dem Schaltelement und den entsprechenden Schaltverstärkern eine elektronische, logische Verknüpfungsschaltung funktional derart zwischengeschaltet ist, dass bei betätigtem Schaltelement für die kombinierte Ansteuerung eine Mehrzahl von Heizelementen weitere Schaltverstärker für die für einen kombinierten Heizbetrieb zusammen anzusteuernden Heizelemente an eine vorgegebene Heizleistungs-Steuereinrichtung durchgeschaltet sind, und dass die weiteren Heizleistungs-Steuereinrichtungen für die Einzelansteuerung dieser Heizelemente ausser Funktion gesetzt sind. Diese Massnahme wirkt sich insoweit sehr positiv aus,

dass der jeweilige Leistungsverstärker, welcher die Heizleistung an die einzelnen Heizelemente der Kochbereiche im Individualbetrieb durchsteuert, auch im Kombinationsbetrieb uneingeschränkt genutzt wird und dass ein weiterer Heizleistungsschalter nicht benötigt wird, welcher die gesamte Heizleistung in diesem Fall zu schalten hätte. Es ist in diesem Falle auch nicht erforderlich, einen der vorhandenen Heizleistungsschalter derart aufwendig auszulegen, dass durch ihn die beim Kombinationsheizbetrieb erhöhte Leistung schaltbar wäre. Die elektronischen Schaltungsmassnahmen beschränken sich auf einfache digitale Umschaltungen.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung dahingehend auszugestalten,

dass die logische Verknüpfungsschaltung gebildet ist durch eine Mikroprozessorschaltung, dass die Heizleistungs-Steuereinrichtungen für die Einzelkochbereiche gemeinsam über eine durch die Mikroprozessorschaltung durchschaltbare Multiplexschal-tung und das Schaltelement für die kombinierte Ansteuerung einer Mehrzahl von Heizelementen an Eingänge der Mikroprozessorschaltung angeschaltet sind und dass die Leistungsschalteinrichtung über Schaltverstärker an je einen der Parallelaus-

gänge der Mikroprozessorschaltung angeschaltet ist. In einer

Variante dieser Massnahme ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, dass als Anschalte-/ Leistungssteuerungs-Eingabeelement mechanische Schalter in Verbindung mit durch ohm'sche Widerstände gebildete Spannungsteilerschaltungen angeordnet sind, welche an den analogen Eingang der Mikroprozessorschaltung angeschlossen sind. Damit können Drehschalter Verwendung finden, deren Bedienung der Bedienung herkömmlicher Heizeingaberegler entspricht.

Nach einer anderen Variante ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, dass als Heizleistungs-Steuereinrichtungen je Einzelkochstelle ein Paar berührungsempfindlicher Schaltelemente angeordnet ist, wobei die einen Schaltelemente und die anderen Schaltelemente der Schaltelementenpaare jeweils parallel miteinander an je einem unterschiedlichen digitalen Eingang der Mikroprozessorschaltung anliegen. Im Zuge der Anwendung von elektronischen digitalen Schaltungsmassnahmen zur Steuerung von Vorgängen ist diese Massnahme besonders vorteilhaft, da berührungsempfindliche Schaltelemente zur Eingabe derartiger Steuervorgänge kostengünstiger sind und darüber hinaus wartungsärmer und wartungsfreundlicher sind.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, dass an Parallelausgängen der Mikroprozessorschaltung Anzeigedisplays angeschaltet sind und zwischen den Ausgängen der Mikroprozessorschaltung einerseits und den Anzeigedisplays und den die Leistungsschalteinrichtungen ansteuernden Schaltverstärkern je eine speichernde, durch die Mikroprozessorschaltung durchsteuerbare Torschaltung angeordnet ist.

Bevorzugsweise ist ein Blinkgeber zur Ansteuerung des Anzeigedisplays, das der im kombinierten Heizbetrieb von dem zugeordneten Einzelkochbereich ansteuertechnisch abgetrennten Heizleistung-Steuereinrichtung angeschaltet ist, bei Betätigung des Schaltelements für die kombinierte Ansteuerung der Mehrzahl von Heizelementen und bei gleichzeitiger Betätigung der abgetrennten Heizleistungs-Steuereinrichtung angeordnet.

Im Hinblick auf eine funktionssichere Bedienungsweise ist es vorteilhaft, dass einem Blinkgeber zur Ansteuerung des Anzeigedisplays, das während dem kombinierten Heizbetrieb von dem zugeordneten Heizbereich abgetrennten Heizleistungs-Steuereinrichtungen betätigt ist, eine Speicherstufe zugeschaltet ist, die beim Einschaltevorgang des Blinkgebers gesetzt und bei «Aus»-Stellung der während des kombinierten Heizbetriebs abgetrennten Heizleistungs-Steuereinrichtungen zur oder nach Beendigung des kombinierten Heizbetriebs durch entsprechende Schalteingabe zurückgesetzt wird.

Im Rahmen der Verwendung von Schaltungsmassnahmen mit mechanischen Kontaktschaltern zur Ansteuerung der Heizelemente in Kochherdmulden ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des von einer eigenen Heizleistungs-Steuereinrichtung abzutrennenden und der Heizleistungs-Steuereinrichtung eines weiteren Heizelementes zuzuschaltenden Heizelements gemeinsam schaltende, eine Umschaltung zwischen den einzelnen Stromzuführungspfaden der beiden Heizelemente durchführende Schaltelemente mit diesem Heizelement in Reihe geschaltet sind. Bevorzugterweise ist diese Ausgestaltung bei einer Anordnung, bei der eines von zwei Heizelementen eines Einzelkochbereichs der Heizleistungs-Steuereinrichtung des weiteren Einzelkochbereichs zuschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Schaltelemente in Reihe mit den Heizelementen und das andere der beiden Schaltelemente lediglich mit dem zuzuschaltenden Heizelement in Reihe und mit diesem parallel zum anderen Heizelement geschaltet sind, und dass die Schaltelemente einerseits dem Stromzuführungsleitungspaar des dem zuzuschal5

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tenden Heizelement zugeordneten Einzelstromversorgungspfades und andererseits dem Stromzuführungsleitungspaar des dem anderen Heizelement zugeordneten Stromversorgungspfades derart zugeordnet sind, dass über die Schaltelemente ein Wechsel der an dem Heizelement an dessen beiden Anschlüssen anliegenden Phasenpotentiale erfolgt.

Aus schaltkontakttechnischen Gründen kann es zweckmässig sein, dass die Schaltelemente aus einer Kombination von einem Einschaltelement und einem Ausschaltelement gebildet sind.

Bei Vorhandensein eines zwischen den Einzelkochbereichen angeordneten Zusatzheizelements ist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung dahingehend ausstattbar, dass in einem Zusatzkochbereich zwischen den Einzelkochbereichen ein Zusatzheizelement angeordnet ist, welches mit dem Heizelement des ersten Einzelkochbereichs parallel geschaltet ist, durch ein Schaltelement, das in Reihe mit dem Schaltelement für das zuzuschaltende Heizelement des zweiten Einzelkochbereichs hegt.

Anhand der im folgenden beschriebenen Zeichnung werden nach den Merkmalen der Erfindung ausgestattete Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 4 schematisiert dargestellt, mögliche Betriebssituationen unter Verwendung zweier Einzelkochbereiche und eines Zwischenkochbereichs in einer Kochherdmulde,

Fig. 5 einen Übersichtsplan einer Ansteuervorrichtung unter Einbeziehung eines Mikroprozessors,

Fig. 6 einen Teilbereich dieser Schaltungsanordnung im Bereich der Eingabeorgane,

Fig. 7 einen Teilbereich der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 mit berührungsempfindlichen Eingabeorganen,

Fig. 8 eine Relaisanordnung, über welche der Heizleistungsstrom den Einzelheizelementen zugeführt wird,

Fig. 9 eine Schaltungsanordnung mit mechanischen Kontaktschaltern für Heizenergiesteuerung im Ruhezustand,

Fig. 10 die Darstellungen nach Fig. 9 im Betriebszustand für den ersten Kochbereich gemäss Fig. 2,

Fig. 11 die Darstellungen nach Fig. 9, im Betriebszustand für die zweite Kochstelle, gemäss Fig. 3 und

Fig. 12 die Darstellungen nach Fig. 9 in einem Betriebszustand, bei dem der erste Kochbereich und der zweite Kochbereich sowie ein dazwischenliegender Heizbereich gemäss Fig. 4 gemeinsam nutzbar sind.

Die schematisierten Darstellungen nach Fig. 1 bis 4 zeigen einen ersten Einzelkochbereich Ha, einen in zwei Zonen heiztechnisch getrennt gestalteten zweiten Einzelkochbereich Hb mit H' b und einen zwischen diesen Einzelkochbereichen angeordneten Zwischenkochbereich Hz. Mit Hilfe der erfindungsge-mässen Schaltungsanordnung soll möglich sein, entweder eine der beiden Heizbereiche Ha oder Hb und H' b individuell allein oder auch individuell gemeinsam anzusteuern. Die schraffierte Fläche des Heizbereichs Ha in Fig. 2 versinnbildlicht deren Betriebsweise, während die schraffierte Fläche in Fig. 3 den Betrieb des Heizbereichs kennzeichnet, welcher durch einen kreisförmigen inneren Heizbereich Hb und einen äusseren ringförmig darum angeordnenten Heizbereich H' b gebildet wird. Beide Heizbereiche werden durch ein gemeinsames Steuerglied beeinflusst und sind bei individueller Heizbetriebsweise immer gemeinsam in Funktion.

Die Fig. 4 versinnbildlicht den Kombinationsheizbetrieb. In diesem Falle ist der Heizbetrieb Ha, der innere Heizbetrieb Hb und der zwischen diesen Heizbereichen liegende Zwischenheiz-bereich Hc in Funktion. Der den Heizbereich Hb ringförmig umgebende Heizbereich H'b ist abgeschaltet. Dadurch ergibt sich ein langgestreckter im wesentlichen homogener Heizbereich für längliche oder ovale Koch- oder Bratgefässe.

Normalerweise sind in einer Kochmulde vier Einzelkochbereiche angeordnet, von denen zwei Einzelkochbereiche mit einem Zwischenbereich für einen Kombinationsbetrieb zusam-

menschaltbar sind. Es können in der Kochmulde aber auch zwei Paare von Einzelkochbereichen mit oder ohne Zwischen-kochbereichen oder sonstige beliebige Konfigurationen gebildet werden.

In den nachfolgenden Figuren 5 bis 8 werden Schaltungsmassnahmen zur Ansteuerung von vier Einzelkochbereichen und einem Zwischenheizbereich beschrieben.

Kernstück dieser Schaltanordnung ist ein Mikroprozessor HP, an den eingangsseitig die Schaltmittel der Eingabeelemente und ausgangsseitig die Betriebsanzeigeelemente und Relais Kl bis K8 zur Durchschaltung der Heizströme für die Einzelheizbereiche zugeschaltet sind.

Gemäss Fig. 6 sind für die vier Einzelbereiche in der Kochmulde vier Eingabeschalter angeordnet, welche Schaltkontakte Sl, S2, S3, S4 an Widerstandskaskaden PI, P2, P3, P4 bei Drehverstellung weiterschalten. Diese Widerstandskaskaden wirken in Verbindung mit dem Schaltelement als veränderliche Spannungsteiler, zu der je nach Stellung dieser Schaltelemente unterschiedliche Spannungspotentiale abgegeben werden. Die Ausgänge dieser Schalteinrichtungen werden einer Multiplexstu-fe MP zugeführt. Zu den Ausgängen A0, AI, A2, A3 wird die Multiplexstufe MP angesteuert, so dass in zyklischer Reihenfolge die Eingabewerte der Eingabeschalter abgefragt und nacheinander den analogen Eingängen E0 und El des Mikroprozes-soers |iP zugeführt werden. Innerhalb des Mikroprozessors werden die eingegebenen Werte individuell für die einzelnen Heizbereiche in Leistungssteuerwerte umgesetzt.

In der Eingabeschaltanordnung nach Fig. 7 sind als berührungsempfindliche Eingabeorgane für die Leistungssteuerung kapazitive Berührungsschalter dargestellt, von denen jeweils zwei nebeneinanderliegende Einheiten KPS1 - KPS8 je einem der vier Einzelkochbereiche zugeordnet ist. Entsprechend der Multiplexstufe nach Fig. 6 werden die kapazitiven Eingabeschalter durch die Ausgänge AO - A3 des Mikropozessors pP angesteuert und je nach Berührung eines der Eingabefelder im Zeitpunkt der Abfrage wird über einen der Eingänge E2 und E3 ein Wert abgegeben, welcher eine Erhöhung bzw. eine Verringerung des Einsellwertes entspricht.

Die Ausgänge AO - A3, die den einzelnen Eingabeorganen der vier Kochbereiche auf der Kochherdmulde zugeordnet sind, sind zusätzlich auch den entsprechenden 7-Segment-Feldern eines Anzeigedisplays AD zugeordnet. Jede dieser Leitungen steuert eines dieser Felder des Anzeigedisplays an. Als numerische Anzeigefelder weisen diese 7 Segmente und einen Dezimalpunkt auf. Diese Auswahl dieser 7 Segmente und des Dezimalpunkts erfolgt über die Parallelausgänge PAO - PA7.

An den Ausgängen PAO - PA7 sind ebenfalls die Eingänge einer Latch-Stufe angeschlossen. Durch einen weiteren Ausgang A7 des Mikroprozessors übernimmt diese Latch-Stufe LS das an den Ausgängen PAO - PA7 anliegende Signal und stellt es ausgangsseitig zur Ansteuerung der Relaisstufe Kl - K8 zur Verfügung. Durch entsprechende vom Mikroprozessor (iP erzeugte Taktung dieser Signale wird ein Taktverhältnis für die entsprechenden Relais erzeugt, welche der zu erbringenden Stromleistung für die einzelnen Heizbereiche entspricht.

In Fig. 8 ist eine derartige Relaisstufe zu sehen. Diese Relaisstufe besteht aus 8 Einzelrelais, von denen 2 Relais Kl und K2 die Phasenleitungen LI, L2, L3 und dan Nulleiter N durchschalten. Die übrigen Relais K3 - K8 sind den in der Kochmulde angeordneten Heizelementen RI - R6 zugeordnet. Wie bereits eingangs beschrieben wurde, sind in der vorliegenden Kochmulde vier Einzelkochbereiche vorgesehen. Davon beinhalten zwei Kochbereiche jeweils ein Heizelement R1 und R2. Darüber hinaus ist in der Kochmulde eine Heizbereichsanordnung vorgesehen, wie sie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist. Daraus geht hervor, dass vier weitere Einzelheizelemente R3 bis R6 angeordnet sein müssen. Es sind zugeordnet der Heizwiderstand R3 für Heizfläche Hb, der Heizwiderstand R4 der Heizfläche Ha, der

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Heizwiderstand R5 dem Zwischenheizbereich Hz und der Heizwiderstand R6 dem ringförmig um den Heizbereich Hb hegenden Heizbereich H' b.

Durch die anhand der Fig. 6 und 7 beschriebenen Eingabeelement wird wahlweise die Mikroprozessorsteuerung u derart beeinflusst, dass im Einzelkochbetrieb die zugeordneten Relais K3, K4, K5, K7, K8 mit Steuerimpulsen beaufschlagt, so dass durch das jeweils eingestellte Impuls-Pausen-Verhältnis die gewünschte Heizleistung durch die Heizwiderstände Rl, R2, R3, R6 in den einzelnen Kochbereichen erzeugt wird. Im Einzelkochbetrieb werden die beiden Relais K7 und K8 immer gemeinsam angesteuert, da sie zusammen einem Kochbereich zugeordnet sind.

Um die nach Fig. 4 versinnbildlichte Betriebsweise zu ermöglichen, bei der gemeinsam der Einzelheizbereich Ha der Einzelteilheizbereich Hb und der Zwischenheizbereich Hz gemeinsam zu nutzen ist, ist es erforderlich, ein entsprechendes Eingabekriterium einzugeben. Zu diesem Zweck sind auf dem Steuerfeld gemäss Fig 6 ein Eingabetaster SK und gemäss Fig. 7 ein Eingabefeld KPK angeordnet. Der Zustand, dass die Kombinationsheizung eingeschaltet ist, ist entweder durch Schalterstellung oder durch ein gesondertes Anzeigeelement, beispielsweise eine LED-Anzeige signalisiert.

Ist das Eingabeorgan für den Kombinationsbetrieb betätigt, so wird über die Mikroprozessorsteuerung das Eingabeorgan für den Einzelkochbereich Ha wirksam gemacht für die gemeinsame Ansteuerung der Relais K5, K6, K8, so dass die zugeordneten Heizelemente R3, R4, R5 im gleichen Impuls-Pausen-Verhältnis je nach über das Eingabeorgan eingestelltem Wert gemeinsam mit Heizstrom beaufschlagt werden. Das Relais K7 bleibt in dieser Betriebsweise unbeaufschlagt. Darüber hinaus ist dafür Sorge getragen, dass eine Betätigung des dem Einzelheizbereich Hb und H' b zugeordneten Eingabeorgans keine Auswirkung auf den zugeordneten Heizbereich hat. Eine derartige Betätigung wird jedoch durch eine Anzeige signalisiert, und zwar so lange, bis sowohl der Kombinationsheizbetrieb als auch die Betätigung dieses Eingabeorgans rückgängig gemacht worden ist. Der Kombinationsheizbetrieb wird dadurch beendet, dass die Einstellung des zuständigen Eingabeorgans für die Heizleistungssteuerung zurückgestellt wird. Für einen wiederholten Kombinationsheizbetrieb muss also das zuständige Auswahlorgan jeweils neu betätigt werden.

Die Schaltung nach Fig. 9 beinhaltet Ein- und Ausschaltelemente, Heizleistungs-Steuerelemente, Temperaturbegrenzerelemente und die Heizelemente R, die den Heizbereichen H nach Fig. 1 zugeordnet sind. Mit dem Bezugszeichen-Bestandteil a sind Elemente für den ersten Heizbereich bezeichnet, während der Bezugszeichen-Bestandteil b die Elemente des zweiten Einzelkochbereichs kennzeichnet. Mechanische Umschalter ul bis u5 sind nur gemeinsam schaltbar und dienen zur Umschaltung vom Einzelkochbereichsbetrieb auf den Kombinationsbetrieb.

Aus der Fig. 10 ist die Schalterstellung ersichtlich, welche zum Betrieb des Einzelkochbereichs Ha erforderlich ist. Dazu sind die beiden gemeinsam zu schaltenden Schaltkontakte al und a2 geschlossen sowie die Energieregler a3 eingeschaltet. Da sich die Schalterkette u in der Ruhestellung befindet und damit der Schaltkontakt ul geöffnet ist, wird lediglich das Heizelement Ra mit Strom zur Heizenergieerzeugung beaufschlagt. Bei Überhitzung tritt eine Temperaturfühlereinrichtung Ta in Funktion und öffnet den zugeordneten Schaltkontakt, so dass bei Überhitzung der Strompfad zum Heizelement Ra unterbrochen ist.

In Fig. 11 ist die Schaltstellung für den Betrieb des zweiten Einzelkochbereichs ersichtlich. In diesem Falle sind die Schaltkontakte bl und b2 geschlossen und der Energieregler b3 zugeschaltet. Die Schaltkontakte u2 und u5 sind in der Ruhestellung des Betriebswahlumschalters geschlossen, so dass sowohl das Heizelement Rb als auch das Heizelement R' b mit geregeltem Heizstrom beaufschlagt werden.

Gegen eine Überhitzung ist eine Temperaturfühleinrichtung Tb angeordnet, durch welche bei Überschreiten eines vorgegebenen Höchsttemperaturwertes der zugeordnete Schaltkontakt geöffnet wird, so dass der Versorgungsstrom für die Heizelemente Rb und R' b unterbrochen wird.

Soll ein länglicher Heizbereich, wie in Fig. 4 dargestellt, zur Verfügung gestellt werden, so ist die Umschaltkontaktkombination u zu betätigen, so dass die Schaltkontakte ul, u3, u4 geschlossen und die Schaltkontakte u2, u5 geöffnet sind. Nunmehr sind die Heizelemente Rb und Rz parallel geschaltet zum Heizelement Ra und können mit diesem über die Schaltkontakte al und a2 und den Energieregler a3 mit geregeltem Heizstrom beaufschlagt werden.

Da in der Umschaltestellung der Schaltkontaktkombination u die Schaltkontakte u2 und u5 geöffnet sind und infolge der dargestellten Leitungsführung ist das Heizelement R' b in keinem Fall ansteuerbar. Durch den Schaltkontakt u2 ist der Strompfad zur eigenen Energieeinrichtung gänzlich unterbrochen und durch den geöffneten Schaltkontakt u5 und die entsprechende Leitungsführung kann ein Stromfluss durch das Heizelement R' b weder über den geschlossenen Schaltkontakt a2 noch über den geschlossenen Schaltkontakt b2 erfolgen. Durch die getroffene schaltungstechnische Massnahme liegt in diesem Fall bei gleichzeitig geschlossenen Schaltkontakten a2 und b2 am Heizelement R' b gleiches Phasenpotential.

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5 Blätter Zeichnungen

Claims (15)

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1. Schaltungsanordnung für Heizelemente in Kochhermulden mit zumindest zwei Einzelkochbereichen mit je einer Eingabestelle für eine elektronische Steuereinrichtung zur Erzeugung variabler Heizleistungen, wobei die Einzelkochbereiche, insbesondere für längliche Garungsgefässe, durch Zusammenschaltung gemeinsam nutzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die den Einzelkochbereichen (Ha, Hb) zugeordneten Heizelemente (R3, R4; Ra, Rb) über Schaltelemente (SK, u) Strompfade derart schaltbar sind, dass die Heizelemente (R3, R4; Ra, Rb) der Einzelkochbereiche (Ha, Hb) wahlweise in einer ersten Schaltstellung je einer Heizleistungs-Steuereinrichtung (S3, P3; S4, P4; al, a2, a3; bl, b2, b3) oder in einer zweiten Schaltstellung gemeinsam einer dieser Heizleistungs-Steuereinrichtungen (S3, P3; al, a2, a3) zugeschaltet sind, während die weiteren Heizleistungs-Steuereinrichtungen (S4, P4; bl, b2, b3) von . ihrem in der ersten Schaltstellung zugeschalteten Heizelement (R4; Rb) abgetrennt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, mit einem zwischen den Einzelkochbereichen angeordneten Zusatzkochbereich, dadurch gekennzeichnet, dass über Schaltelemente (SK, u) in einer Schaltstellung, bei der die beiden Einzelkochbereiche (Ha, Hb) zusammengeschaltet sind, dieser Zusatzkochbereich (Hz) der einen gemeinsamen Heizleistungs-Steuereinrichtung (S3, P3; al, a2, a3) zugeschaltet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

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dem Stromzuführungsleitungspaar des dem anderen Heizelement zugeordneten Stromversorgungspfades derart zugeordnet sind, dass über die Schaltelemente (u) ein Wechsel der an dem Heizelement (Rb) an dessen beiden Anschlüssen anliegenden Phasenpotentiale erfolgt.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit zumindest einem Einzelkochbereich mit einem Zentralzo-nen-Heizelement und mit einem weiteren gemeinsam mit diesem Zentralzonen-Heizelement von einer Heizleistungs-Steuereinrichtung ansteuerbaren Randzonenheizelement, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Schaltstellung der Schaltelemente (SK, u) für die gemeinsame Zuordnung beider Einzelkochbereiche (Ha, Hb) zu einer der Heizleistungs-Steuereinrichtungen (S3, P3; al, a2, a3) das Randzonenheizelement (H'b) von der Heizleistungszufuhr abgetrennt ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass individuell in Serie mit den Heizelementen (R3, R4;, Rb) angeordnete, durch im Bereich der Einzelkochbereiche angeordnete Fühler zur Temperaturbegrenzung schaltbare Schaltkontakte (Ta, Tb) auch bei gemeinsamer Zuschaltung der Heizelemente (R3, R4;, Ra, Rb) der Einzelkochbereiche (Ha, Hb) an eine der Heizleistungs-Steuereinrichtungen (S3, P3, al, a2, a3) mit den zugeordneten Heizelementen (R3, R4, Ra, Rb) in Reihe geschaltet sind.

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5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Heizelemente (R5) ohne eigene Temperaturbegrenzungs-Einrichtung bei Aufschaltung auf eine der Heizleistungs-Steuereinrichtungen (S3, P3; al, a2, a3) dem dem Heizelement (R3) dieser Heizleistungs-Steuereinrichtungen zugeordneten Schaltorgan für die Temperaturbegrenzung zugeschaltet sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem individuellen Heizelement (RI bis R6) ein Schaltverstärker (K3 bis K8) einer Leistungsschalteinrichtung vorgeschaltet ist, dass für jeden Einzelkochbereich (Ha; Hb, H' b) eine Heizleistungs-Steuereinrichtung (S3, P3; S4, P4) und für eine kombinierte Ansteuerung einer Mehrzahl von Heizelementen (R3, R4) ein Schaltelement (SK, KPK) angeordnet ist und dass zwischen den Heizleistungs-Steuerein-richtungen (S3, P3; S4, P4) sowie dem Schaltelement (SK) und den entsprechenden Schaltverstärkern (K3, K4) eine elektronische logische Verknüpfungsschaltung funktional derart zwischengeschaltet ist, dass bei betätigtem Schaltelement (SK) für die kombinierte Ansteuerung eine Mehrzahl von Heizelementen (R3, R4) weitere Schaltverstärker, (K5, K6) für die für einen kombinierten Heizbetrieb zusammen anzusteuernden Heizelemente (R3, R4) an eine vorgegebene Heizleistungs-Steuereinrichtung (S3, P3) durchgeschaltet sind, und dass die weiteren

Heizleistungs-Steuereinrichtungen (S4, P4) für die Einzelansteuerung dieser Heizelemente (R4) ausser Funktion gesetzt sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Verknüpfungsschaltung gebildet ist durch eine Mikroprozessorschaltung (|j,P), dass die Heizlei-stungs-Steuereinrichtungen (Sl, PI; S2, P2; S3, P3; S4, P4) für die Einzelkochbereiche gemeinsam über eine durch die Mikroprozessorschaltung durchschaltbare Multiplexschaltung (MP) und das Schaltelement (SK) für die kombinierte Ansteuerung einer Mehrzahl von Heizelementen (R3, R4) an Eingänge der Mikroprozessorschaltung (jiP) angeschaltet sind und dass die Leistungsschalteinrichtung über Schaltverstärker (K3 bis K8) an je einen der Parallelausgänge der Mikroprozessorschaltung (nP) angeschaltet ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizleistungs-Steuereinrichtungen mechanische Schalter (Sl, S2, S3, S4) mit durch ohm'sche Widerstände gebildeten Spannungsteilerschaltungen (PI, P2, P3, P4) angeordnet sind, welche an den analogen Eingang der Mikroprozessorschaltung angeschlossen sind.

9, dadurch gekennzeichnet, dass an Parallelausgängen der Mikroprozessorschaltung (|iP) Anzeigedisplays (AD) angeschaltet sind und zwischen den Ausgängen der Mikroprozessorschaltung einerseits und den Anzeigedisplays und den die Leistungsschalteinrichtungen ansteuernden Schaltverstärkern (K3 bis K8) andererseits je eine speichernde, durch die Mikroprozessorschaltung durchsteuerbare Torschaltung (TGS) angeordnet ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizleistungs-Steureinrich-tungen je Einzelkochstelle ein Paar berührungsempfindliche Schaltelemente (KBS1 bis KBS8) angeordnet ist, wobei die einen Schaltelemente und die anderen Schaltelemente der Schaltelementenpaare jeweils parallel miteinander an je einem unterschiedlichen digitalen Eingang der Mikroprozessorschaltung (|xP) anliegen.

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10, dadurch gekennzeichnet, dass einem Blinkgeber zur Ansteuerung des Anzeigedisplays, das während dem kombinierten Heizbetrieb von dem zugeordneten Heizbereich abgetrennten Heizleistungs-Steuereinrichtungen betätigt ist, eine Speicherstufe zugeschaltet ist, die beim Einschaltevorgang des Blinkgebers gesetzt und bei «Aus»-Stellung der während des kombinierten Heizbetriebs abgetrennten Heizleistungs-Steuereinrichtungen zur oder nach Beendigung des kombinierten Heizbetriebs durch entsprechende Schalteingabe zurückgesetzt wird.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des von einer eigenen Heizleistungs-Steuereinrichtung (bl, b2, b3) abzutrennendes und der Heizleistungs-Steuereinrichtung (al, a2, a3) eines weiteren Heizelementes (Ra) zuzuschaltendes Heizelements (Rb) gemeinsam schaltende, eine Umschaltung zwischen den einzelnen Stromzuführungspfaden der beiden Heizelemente durchführende Schaltelemente (u) mit diesem Heizelement (Rb) in Reihe geschaltet sind.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, bei der eines von zwei Heizelementen eines Einzelkochbereichs der Heizleistungs-Steuereinrichtung des weiteren Einzelkochbereichs zuschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Schaltelemente (u4) in Reihe mit den beiden Heizelementen (Rb, R'b) und das andere der beiden Schaltelemente (u5) lediglich mit dem zuzuschaltenden Heizelement (Rb) in Reihe und mit diesem parallel zum anderen Heizelement (R' b) geschaltet sind, und dass die Schaltelemente einerseits dem Stromzufüh-rungsleitungspaar des dem zuzuschaltenden Heizelement (Rb) zugeordneten Einzelstromversorgungspfades und andererseits

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (u) aus einer Kombination von je einem Einschaltelement und einem Ausschaltelement gebildet sind.

15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zusatzkochbereich (Hz) zwischen den Einzelkochbereichen (Ha, Hb) ein Zusatzheizelement (Rz) angeordnet ist, welches mit dem Heizelement (Ra) des ersten Einzelkochbereichs (Ha) parallel geschaltet ist, durch ein Schaltelement, das in Reihe mit dem Schaltelement für das zuzuschaltende Heizelement (Rb) des zweiten Einzelkochbereichs (Hb) liegt.