DE1132670B

DE1132670B - Schalteinrichtung mit Kaltleiter

Info

Publication number: DE1132670B
Application number: DES66922A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Martin Benkert; Dipl-Ing Hermann Gerds
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1960-02-03
Filing date: 1960-02-03
Publication date: 1962-07-05
Also published as: FR1280240A; CH384738A

Description

Schalteinrichtung mit Kaltleiter Es sind Stoffe bekannt, deren elektrischer Widerstandswert in einem bestimmten, von ihrer Zusammensetzung abhängigen Temperaturbereich mit steigender Temperatur stark, fast sprungartig, zunimmt, z. B. um etwa eine Zehnerpotenz bei etwa 20° C Temperaturanstieg in einem bestimmten Temperaturbereich. Diese Stoffe werden üblicherweise Kaltleiter genannt. Die Abhängigkeit des Widerstandswertes (SZ) von der Temperatur (t) eines derartigen Kaltleiters ergibt ein Bild, wie es beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist.
Man kann Kaltleiter in der Weise als kontaktlose Temperaturschalter benutzen, daß der über einen Kaltleiter geleitete Strom beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Kaltleiters sehr stark reduziert bzw. nahezu unterbrochen wird. Dabei besteht aber der Nachteil, daß die Temperatur, bei der ein derartiger Temperaturschalter anspricht, von dem jeweiligen Kaltleiter abhängig, also nicht einstellbar ist. Dies ist insbesondere dann störend, wenn es sich um elektrische Wärmegeräte handelt, bei denen in vielen Fällen eine Einstellbarkeit der einzuregelnden Temperatur gefordert werden. muß.
Die Erfindung, welche eine Schalteinrichtung zur selbsttätigen Temperaturregelung von elektrischen Wärmegeräten mittels eines in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät stehenden, vom Heizstrom ganz oder teilweise durchflossenen Kaltleiters betrifft, behebt den genannten Nachteil dadurch, daß zur Einstellung der Solltemperatur des Wärmegerätes dem Kaltleiter eine aus mindestens einem Stromzweig bestehende Schaltungsanordnung parallel geschaltet ist. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Schaltungsanordnung abschaltbar und/oder in Stufen umschaltbar ist.
Die Schaltungsanordnung kann z. B. aus mindestens einem, z. B. ohmschen Widerstand bestehen, wobei dieser stetig oder stufenweise einstellbar sein kann. Das Einstellorgan zur stetigen oder stufenweisen Einstellung des ohmschen Widerstandes läßt sich in vielen Fällen vorteilhaft konstruktiv mit einem Schalter zur Abschaltung der Schaltungsanordnung verbinden. Auch ist es möglich, als Schaltungsanordnung mindestens einen weiteren Kaltleiter mit vorzugsweise anderer Ansprechtemperatur zu benutzen, der in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät steht. Unter Ansprechtemperatur des Kaltleiters wird dabei eine Temperatur verstanden, bei der sein Widerstandswert nahezu sprunghaft ansteigt.
Weiter ist es möglich, durch die Schaltungsanordnung eine Zusatzheizung des Kaltleiters zu bewirken, z. B. dadurch, daß als Schaltungsanordnung eine Vorheizwicklung des Kaltleiters benutzt wird, die z. B. stufenweise anschaltbar ist und die gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dem Kalt-Leiter über die Heizwicklungen des Wärmegerätes parallel geschaltet ist.
In weiterer Durchbildung der Erfindung besteht die Schaltungsanordnung aus mindestens einem sogenannten Impulsregler; wobei dieser mindestens einen Kaltleiter enthalten kann. Das Ein- und Ausschaltverhältnis des Impulsreglers kann dabei in an sich bekannter Weise stetig einstellbar sein.
Die Schaltungsanordnung kann auch aus einer beliebigen Kombination von ohmschen Widerständen und/oder Kaltleitern und/oder Vorheizwicklungen und/oder Impulsreglern bestehen.
In manchen Fällen besteht die Schaltungsanordnung vorteilhafterweise aus einer Impedanz, die in Abhängigkeit von einer anderen Größe, z. B. der Raumtemperatur, selbsttätig beeinflußt wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert, wobei die Schaltungsanordnung in Fig. 2 aus einem abschaltbaren ohmschen Widerstand; in Fig. 3 aus einem abschaltbaren in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät stehenden Kaltleiter, in Fig. 4 aus einer Heizwicklung und in Fig. 5 aus einem Bimetallimpulsregler besteht. Fig.2 zeigt in schematischer Darstellung eine Kochplatte i mit den in Serie geschalteten Heizwicklungen 2 und 3, die über den Kaltleiter 4 miteinander und über die Klemmen a und b- mit der Netzspannung verbunden sind. Dabei ist der Kaltleiter 4, z. B. in der Mitte der- Kochplatte, in gutem Wärmekontakt mit dem Wärmegerät angeordnet. Über den Schalter 5 ist der ohmsche Widerstand 6 anschaltbar, wodurch die selbsttätige Temperaturbegrenzung bei einer anderen (höheren) Temperatur der Kochplatte erfolgt als ohne Parallelschaltung des ohmschen Widerstandes. Es kann auch vorteilhaft sein, einen mehrstufigen Schalter mit unterschiedlichen Widerstandswerten der angeschlossenen Widerstände zu verwenden, um eine größere Zahl von sich selbst einregelnden Temperaturen der Kochplatte einstellen zu können. Auch läßt sich ein stetig einstellbarer Widerstand anwenden. Dieser kann, in ähnlicher Weise wie bei den Lautstärkereglern mancher Rundfunkgeräte, konstruktiv mit einem Schalter verbunden sein, der dem Schalter von Fig. 1 entspricht.
In Fig. 3, in der gleiche Teile wie in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind; liegt parallel zu dem Kaltleiter 4 ein zweiter, ebenfalls in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät stehender Kaltleiter 7, der über Schalter 5 an- und abschaltbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, die Kaltleiter 4 und 7 mit unterschiedlichen Charakteristiken, d. h. mit unterschiedlicher Abhängigkeit des Widerstandswertes von der Temperatur zu wählen. Auch kann es vorteilhaft sein, den Schalter 5 so zu konstruieren, daß außer der Parallelschaltung der beiden Kaltleiter jeder Kaltleiter einzeln für sich eingeschaltet werden kann. Ferner kann eine größere Zahl von Kaltleitern mit einem entsprechend erweiterten Schalter verwendet werden; um eine .entsprechende Anzahl von sich selbst einregelnden Temperaturen einstellen zu können.
In Fig. 4 besitzt der Kaltleiter 4 eine eigene Heizwicklung 8 mit mehreren Anzapfungen (Stufen), die über den mit Anzapfungen verbundenen Umschalter 9 parallel zum Kaltleiter 4 anschaltbar ist. In diesem Falle ist es zwar auch möglich, die Vorheizwicklung 8 über den Umschalter 9 unmittelbar zum Heizleiter 4 parallel anzuschließen. Es ist jedoch vorteilhafter, die aus Vorheizwicklung 8 und Umschalter 9 bestehende Schaltungsanordnung über die Heizwicklungen 2 und 3 parallel zum Heizleiter 4 anzuschließen.
Durch die Einstellung einer Vorheizung ergeben sich, je nach Stellung des Umschalters 9, unterschiedliche Temperaturen der selbsttätigen Temperaturregelung der Kochplatte.
Eine besonders vorteilhafte Schaltung zeigt Fig. 5, bei der parallel zum Kaltleiter 4 -ein:-Bimetallimpulsregler 11 geschaltet ist, dessen Ein- und Ausschaltverhältnis mittels des Bedienungsknopfes 10 sich in an sich bekannter Weise variieren läßt. Der in Fig. 5 dargestellte Impulsregler besteht aus dem Bimetallstreifen 111 mit einer Heizwicklung 112 und Kontakten 113. Auf die Wirkungsweise des Impulsreglers soll hier nicht näher eingegangen werden, da Impulsregler dieser Art allgemein bekannt sind: Beim Einschalten des Kochgerätes in Fig. 5 ist der Kaltleiter 4 zunächst so niederohmig, daß der Impulsregler nahezu kurzgeschlossen ist und der volle Heizstrom durch die Heizwicklungen 2 und 3 fließt. Erreicht die Kochplatte jedoch eine bestimmte Temperatur, so wird der Kaltleiter 4 hochohmig, und der Impulsregler beginnt -zu arbeiten. Durch geeignete Wahl des Kaltleiters läßt sich mit der Schaltung nach Fig. 5 z. B. ein selbsttätiger Übergang vom Anheizen mit voller Heizleistung auf eine vorbestimmte Kochleistung erreichen. Statt des Bimetallimpulsreglers können auch andere Impulsregler verwendet werden; z. B. motorbetriebene Impulsregler- oder Impulsregler, welche Kaltleiter enthalten. -Die in den Fig. 2 bis 5 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich zwar alle auf die Anwendung der Erfindung für die selbsttätige Temperaturregelung einer elektrischen Kochplatte. Die Erfindung läßt sich aber in gleich vorteilhafter Weise für andere Wärmegeräte anwenden, z. B. elektrische Wasserkocher, Heißwasserspeicher, Bügeleisen, Bratöfen u. dgl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schalteinrichtung zur selbsttätigen Temperaturregelung von elektrischen Wärmegeräten mittels eines in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät stehenden, vom Heizstrom ganz oder teilweise durchflossenen Kaltleiters; dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Solltemperatur des Wärmegerätes dem Kaltleiter eine aus mindestens einem Stromzweig bestehende Schaltungsanordnung parallel geschaltet ist.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung abschaltbar ist.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung in Stufen umschaltbar ist.
4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung aus mindestens einem, z. B. ohmschen Widerstand besteht.
5. Schalteinrichtung - nach Anspruch 4, da= durch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung aus einem stetig einstellbaren ohmschen Widerstand besteht.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand stufenweise einstellbar ist.
7. Schalteinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Widerstand konstruktiv mit einem Schalter zum Abschalten der Schaltungsanordnung verbunden ist.
8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung aus mindestens einem Kaltleiter mit vorzugsweise anderer Ansprech= temperatur besteht, der in Wärmekontakt mit dem Wärmegerät steht.
9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine Zusatzbeheizung des Kaltleiters bewirkt.
10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet; daß die Zusatzbeheizung durch eine Heizwicklung bewirkt wird.
11. Schalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch . gekennzeichnet, daß die Heizwicklung stufenweise anschaltbar ist.
12. Schalteinrichtung nach Anspruch 10 oder 11; dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung mit dem Kaltleiter über die Heizwicklung des Wärmegerätes parallel geschaltet ist.
13. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung aus mindestens einem sogenannten Impulsregler besteht.
14. Schalteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsregler mindestens einen Kaltleiter enthält.
15. Schalteinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- und Ausschaltverhältnis des Impulsreglers, z. B. stetig, einstellbar ist.
16. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung aus einer beliebigen Kombination von ohmschen Widerständen und/ oder Kaltleitern und/oder Heizwicklungen und/ oder Impulsreglern besteht.
17. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kaltleiter selbst als Heizwiderstand des Wärmegerätes angewandt ist.
18. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschaltete Schaltungsanordnung aus einer Impedanz besteht, die in Abhängigkeit von einer anderen Größe, z. B. der Raumtemperatur, selbsttätig beeinflußt wird.