DE1235462B - Temperaturschalter zur Steuerung einer elektrischen Kochplatte - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G05d

H05b

Deutsche KL: 21 h -13/10

Nummer: 1235 462

Aktenzeichen: B 66894 VIII d/21 h

Anmeldetag: 18. April 1962

Auslegetag: 2. März 1967

Die Erfindung betrifft einen Temperaturschalter zur Steuerung einer elektrischen Kochplatte, der eine möglichst genaue Einhaltung der einmal vorgewählten eingestellten Temperatur bewirkt.

Eine genaue Regelung einer elektrischen Kochplatte ist nur möglich, wenn die jeweilige Temperatur des Kochgutes durch einen Temperaturfühler abgetastet wird. Die genaueste Abtastung wäre dadurch zu erreichen, daß der Temperaturfühler direkt in das Kochgut eingebracht wird, was jedoch aus praktischen Gründen schlecht oder überhaupt nicht möglich ist. Um jedoch trotzdem brauchbare und für die Praxis genügende Abtastergebnisse zu erzielen, ist es bekannt, vorzugsweise im Zentrum einer Kochplatte innerhalb einer Öffnung einen Temperaturfühler anzuordnen, der unter der Wirkung einer Federkraft steht, die ihn gegen den äußeren Boden eines auf die Kochplatte gesetzten Topfes drückt. Der sich hierbei ergebende Kontakt zwischen Topfboden und Temperaturfühler bewirkt eine ausreichende Wärmeleitung zwischen den beiden genannten Teilen, so daß ein einwandfreies Arbeiten des Temperaturfühlers gewährleistet ist. Es ist ferner bekannt, die im Temperaturfühler erzeugten Ausdehnungskräfte durch ein Kapillarrohr zu leiten und auf ein Bewegungsorgan zu übertragen.

So ist ein Temperaturschalter zur Steuerung von zwei verschieden großen Heizwiderständen einer elektrischen Kochplatte, mit zwei jeweils einem Heizwiderstand zugeordnete, durch ein gemeinsames Stellglied einstellbare Kontakte, die von einem thermischen Arbeitsglied geschaltet werden, das mit einem die Temperatur des Kochgutes übertragenden Fühler in Verbindung steht, wobei der Widerstand größerer Heizleistung vor Erreichen der von dem Stellglied eingestellten Temperatur abgeschaltet wird, bekanntgeworden.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß zwangläufig eine Ubersteuerung eintreten muß, d. h., der Heizwiderstand mit der größeren Leistung schaltet zu spät ab, wodurch das Kochgut eine Zeitlang über den vorher eingestellten Temperaturwert hinaus erhitzt wird. Soll dies vermieden werden, so muß das Aggregat so justiert werden, daß der Heizwiderstand größerer Leistung schon sehr früh abgeschaltet wird, was wiederum den Nachteil einer langen Anheizzeit zur Folge hat. Die genannte Übersteuerung macht sich insbesondere im kleinen Temperatureinstellbereich unangenehm bemerkbar.

Man benötigt zum Einhalten einer bestimmten Temperatur eine ganz bestimmte Leistung, die in Abhängigkeit zu der Größe der Kochplatte, der Temperaturschalter zur Steuerung
einer elektrischen Kochplatte

Anmelder:

Busch-Jaeger Dürener Metallwerke
Aktiengesellschaft, Lüdenscheid

Als Erfinder benannt:
Heinrich Stumpf, Lüdenscheid

Form des Kochtopfes und der Art sowie der Menge des Kochgutes steht. Erfahrungsgemäß genügen bei der 220-mm-Durchmesser-Kochplatte 400 Watt, bei der 180-mm-Durchmesser-Kochplatte 300 Watt und bei der 145-mm-Durchmesser-Kochplatte 250 Watt zum sicheren Fortkochen. Diese Werte genügen jedoch nicht für ein schnelles Aufheizen der Kochplatte, und es müßten viel zu lange Anheizzeiten in Kauf genommen werden. Hinzu kommt, daß bei einer temperaturgeregelten Kochplatte Temperaturen im Bereich von 50 bis zu 250° C geregelt werden müssen. Aus diesen Gründen werden die Kochplatten mit einer weit höheren Leistung ausgestattet, als diese zur Regelung der maximalen Temperatur nötig wäre. Demgemäß werden die Kochplatten mit einem Durchmesser von 180 mm und 220 mm mit Heizwiderständen versehen, die 2000 Watt aufnehmen. Bei geregelten Kochplatten werden diese 2000 Watt auf zwei Heizwiderstände verteilt, von denen der kleinere 300 Watt und der größere 1700 Watt aufnimmt. Bei diesen bekannten Verhältnissen treten die oben dargestellten Nachteile ein, wenn beide Kontakthebel starr miteinander verbunden sind und somit bei ihrer Einstellung sich auch mit gemeinsamer Geschwindigkeit bewegen und stets den gleichen Temperaturabstand zueinander haben.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, die Nachteile dieser bekannten Anordnung zu vermeiden und eine Temperaturregelung zu schaffen, die einerseits eine sehr schnelle Aufheizung der. Kochplatte gestattet und andererseits die Übersteuerung mit Sicherheit verhindert.

Die Erfindung besteht darin, daß die Kontakte in ihrer Lage zueinander und zu den Gegenkontakten vermittels des gemeinsamen Stellglieds getrennt ver-

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stellbar sind, derart, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Abschaltung des die größere Heizleistung schaltenden Kontaktes und der Abschaltung des die kleinere Heizleistung schaltenden Kontaktes im niederen Temperaturbereich vorzugsweise groß und im höheren Temperaturbereich kontinuierlich kleiner werdend ist. Zweckmäßig sind die Kontakte je mit einem den Heizwiderständen zugeordnete Kontakthebel verbunden, die unter Federdruck gegen sie einstellende, über eine gemeinsame Achse mit einem Drehknopf verdrehungsschlüssig verbundene Kurvenscheiben gedrückt sind.

Nach weiterer Ausgestaltung sind die mit den Kontakten zusammenwirkenden Gegenkontakte an einem gabelförmigen Kontakthebel angeordnet, der *5 zu einer thermisch bewirkten Schaltung unter Federdruck gegen das thermische Arbeitsglied gedrückt ist.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des Temperaturschalters nach der Erfindung teilweise perspektivisch, teilweise schematisch dargestellt.

Eine Kochplatte 1 ist mit einem Heizwiderstand 2 geringerer Leistung und mit einem Heizwiderstand 3 höherer Leistung ausgestattet. Die eine Endklemme der beiden Heizwiderstände 2 und 3 ist gemeinsam über eine Leitung 4 mit einer Stromquelle 5 verbunden.

Tn einer nicht dargestellten Ausnehmung der schematisch gezeichneten Kochplattel liegt ein hydraulischer Temperaturfühler 6, der gut Wärme leitend mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kochgeschirr, das sich auf der Kochplatte befindet, in Verbindung steht. Von dem Temperaturfühler 6 führt eine Kapillarleitung 7 zu einem thermischen Arbeitsglied 8, welches einen Stößel 9 bewegt. Ein gabelförmiger KontakthebeI 10 ist um einen Punkt

11 schwenkbar gelagert und wird durch eine Feder

12 gegen den Stößel 9 gezogen. Der gabelförmige Kontakthebel 10 ist an seiner Unterseite mit den Gegenkontakten 13 und 14 versehen. An den Punkten 15 und 16 sind die Kontakthebel 17 und 18 *° schwenkbar gelagert und werden durch die Federn 19 und 20 in Richtung auf den gabelförmigen Kontakthebel 10 hingezogen. Die Kontakthebel 17 und 18 sind an ihrem Fnde auf ihrer oberen Seite mit Kontakten 21 und 22 ausgestattet. Über den Kontakthebeln 17 und 18 liegt eine Achse 23. die in den Lagerteilen 24 und 25 gelagert ist und durch einen an ihrem einen Ende angebrachten und mit einer Skala versehenen Drehknopf 26 gedreht wird. Auf der Achse 23 sind zwei Kurvenscheiben 27 und 28 verdrehungsschlüssig angebracht. Der Heizwiderstand 2 ist über eine Leitung 29 mit dem Kontakthebel 18 und der Heizwiderstand 3 über eine Leitung 30 mit dem Kontakthebel 17 elektrisch leitend verbunden. Der gabelförmige Kontakthebel 10 steht über die Leitung 31 mit der Stromquelle 5 in elektrisch leitender Verbindung.

Die Wirkungsweise des Temperaturschalters gemäß der Erfindung ist folgende:

Bei kalter Kochplatte 1 befindet sich der Stößel 9 des thermischen Arbeitsglieds 8 in seiner untersten Stellung, in welcher sich auch der gabelförmige Kontakthebel 10 durch die Wirkung der Feder 12 befindet. Wird jetzt die Stromquelle 5 eingeschaltet, so. fließt der Strom über die Leitung 4 durch den Heizwiderstand 2 und den Heizwiderstand 3 über die Leitungen 29 und 30 zu den Kontakthebeln 17 und 18 und über deren Kontakte 22 und 21 zu den

Gegenkontakten 14 und 13 des gabelförmigen Kontakthebels 10 und dann wieder über die Leitung 31 zur Stromquelle 5 zurück. Die beiden eingeschalteten Heizwiderstände 2 und 3 erwärmen die Kochplatte 1 schnell, und die Wärme überträgt sich von dem Kochgeschirr auf den Temperaturfühler 6, der über die Kapillarleitung7 das thermische Arbeitsglieds beeinflußt und dessen Stößel 9 in Richtung auf den gabelförmigen Kontakthebel 10 bewegt, welcher sich entgegen der Wirkung der Feder 12 anzuheben beginnt. Dieser Anhebebewegung des gabelförmigen Kontakthebels 10 folgen die Kontakthebel 17 und 18 unter Wirkung ihrer Federn 19 und 20, und zwar so lange, bis der Hebel 17 an die Kurvenscheibe 27 oder der Hebel 18 an die Kurvenscheibe 28 stößt. Bewegt sich der gabelförmige Kontakthebel 10 bei ansteigender Temperatur unter Einwirkung des Stößels 9 nun weiter nach oben, so findet eine Kontaktunterbrechung statt. Ist beispielsweise der Kontakthebel 17 durch Anstoßen an die Kurvenscheibe 27 an seiner weiteren Aufwärtsbewegung gehindert, so werden die Kontakte 13 und 21 unterbrochen, und damit wird auch der Heizwiderstand 3 stromlos. Stößt bei weiterer Aufwärtsbewegung des gabelförmigen Kontakthebels 10 der KontakthebeI 18 an die Kurvenscheibe 28, so werden die Kontakte 14 und 22 unterbrochen, und somit wird auch der Heizwiderstand 2 stromlos. In diesem Fall erhält die Kochplatte 1 überhaupt keinen Strom mehr und beginnt sich abzukühlen. Diese Abkühlung überträgt der Temperaturfühler 6 auf das thermische Arbeitsglied 8, und der Stößel 9 beginnt abzusinken und somit auch der gabelförmige Kontakthebel 10 unter der Wirkung der Feder 12, so daß sich schließlich die Kontakte 14 und 22 wieder berühren und der Heizwiderstand 2 wieder eingeschaltet wird.

Bestände nun, wie dies bekannt ist, eine feste Relation des voreilenden Regelkontaktes des großen Heizwiderstandes zum Regelkontakt des kleinen, so würde im kleinen Temperatureinstellbereich immer eine Übersteuerung des eingestellten Wertes stattfinden. Dies muß jedoch vermieden werden, und die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer kleinen Temperatureinstellung der größere Heizwiderstand früher und bei einer größeren Temperatureinstellung später abschalten muß. Demgemäß sieht die Erfindung vor, daß die Kontakthebel 17 und 18 unterschiedlich zueinander verstellbar sind, und zwar in Abhängigkeit von der einstellbaren Temperatur. Dies geschieht durch einen verschiedenartigen Verlauf der Kurven der beiden Kurvenscheiben 27 und 28, die zwar gemeinsam durch den Drehknopf 26 und die mit ihm verbundene Achse 23 bewegt werden, jedoch die Kontakthebel 17 und 18 in den verschiedenen Temperaturbereichen verschieden tief niederdrücken.

Die Vorteile des Temperaturschalters gemäß der Erfindung liegen in erster Linie darin, daß in einfacher Weise eine schnelle und korrekte Temperaturregelung hiermit möglich ist. Es kann in einem Falle eine sogenannte Übersteuerung eintreten, die, wie bekannt, dadurch erfolgt, daß der große Heizwiderstand im kleinen Temperaturbereich während des Aufheizens zu spät abschaltet. Der Temperaturschalter gemäß der Erfindung bewirkt, daß eine damit ausgestattete Kochplatte in der kürzesten Anheizzeit auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann. Ein Anbrennen des Kochgutes wird mit Sicher-

Claims (3)

heit vermieden. Auch ist eine narrensichere Bedienung für jede Temperatureinstellung gegeben. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in der Abbildung dargestellte Ausführungsform. So könnten beispielsweise statt der in der Abbildung dargestellten Kurvenscheiben auch zwei verschiedenartig gestaltete schräge Ebenen Verwendung finden oder andere in der Wirkung gleichartige Maschinenelemente. Wesentlich ist immer nur, daß zwei verstellbare Kontakthebel mittels eines gemeinsamen Stellgliedes in ihrer Lage zueinander und zu den Ciegenkontakten getrennt verstellt werden. Patentansprüche:

1. Temperaturschalter zur Steuerung von zwei verschieden großen Heizwiderständen einer elektrischen Kochplatte, mit zwei jeweils einem Heizwiderstand zugeordnete, durch ein gemeinsames Stellglied einstellbare Kontakte, die von einem thermischen Arbeitsglied geschaltet werden, das mit einem die Temperatur des Kochgutes übertragenden Fühler in Verbindung steht, wobei der Widerstand größerer Heizleistung vor Erreichen der von dem Stellglied eingestellten Temperatur abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (21, 22) in ihrer Lage zueinander und zu den Gegenkontakten (13,14) vermittels des gemeinsamen Stellglieds (23, 26,

27, 28) getrennt verstellbar sind, derart, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Abschaltung des die größere Heizleistung schaltenden Kontaktes (21) und der Abschaltung des die kleinere Heizleistung schaltenden Kontaktes (22) im niederen Temperaturbereich vorzugsweise groß und im höheren Temperaturbereich kontinuierlich kleiner werdend ist.

2. Temperaturschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (21, 22) je mit einem den Heizwiderständen (2, 3) zugeordnete Kontakthebel (17, 18) verbunden sind, die unter Federdruck gegen sie einstellende, über eine gemeinsame Achse (23) mit einem Drehknopf (26) verdrehungsschlüssig verbundene Kurvenscheiben (27, 28) gedrückt sind.

3. Temperaturschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Kontakten (21, 22) zusammenwirkenden Gegenkontakte (13,14) an einem gabelförmigen Kontakthebel (10) angeordnet sind, der zu einer thermisch bewirkten Schaltung unter Federdruck gegen das thermische Arbeitsglied (8, 9) gedrückt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung H 8635 VIII d / 21 h lekanntgemacht am II. Dezember 1952).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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