DE1806651A1

DE1806651A1 - Thermostatanordnung,insbesondere fuer selbstreinigende Elektrooefen

Info

Publication number: DE1806651A1
Application number: DE19681806651
Authority: DE
Inventors: Russell William Morris
Original assignee: Simplex Electric Co Ltd
Current assignee: Simplex Electric Co Ltd
Priority date: 1967-11-02
Filing date: 1968-11-02
Publication date: 1969-06-12
Also published as: GB1238286A

Description

SIMPLEX ELECTRIC CGKPANT LIMITED, Creda Works, Blythe Bridge, Stoke-on-Trent, Grafschaft Stafford (England)

Thermostatanordnung, insbesondere für selbstreinigende Elektroofen

Die Erfindung betrifft eine Thermostatanordnung, insbesondere für selbstreinigende Elektroofen mit v/ahlweise einschaltbaren elektrischen Heizvorrichtungen und einem ersten und aweiten Satz von Kontakten zur Steuerung der Ofentemperatur in zwei verschiedenen Temperaturbereichen.

Bei selbstreinigenden Elektroofen sind Vorkehrungen getroffen, um die Ofentemperatur so weit über die normale Kochtemperatur (etwa 90° C bis 290° C) zu erhitzen,

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daß kohlenstoffhaltige Ablagerungen im Innern Ofens zerfallen. Diese Temperatur liegt in der Regel nicht unter etwa 4-70° C. Es ist bisher erforderlich, für die in beiden Temperaturbereichen eingeschalteten Heizvorrichtungen gesonderte ThermostatSteuerungen vorzusehen.

Die Verwendung von zwei, in je eines der Temperaturbereiche v/irksamen Thermostatsteuerungen ist sehr kostspielig, da dabei zwei Temperaturfühlvorrichtungen verwendet werden müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, die Thermostatsteuerung für beide vorkommenden Temperaturbereiche wesentlich zu vereinfachen und damit sowohl wirtschaftlicher als auch betriebssicherer auszuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur eine auf die im Ofen herrschende Temperatur ansprechende Temperaturfühlvorrichtung Torgesehen ist und die Eontakte des ersten Kontaktsatzes so angeordnet sind, daß sie bei einer innerhalb des einen Temperaturbereichs liegenden Temperatur, etwa der Kochtemperatur, betätigt werden, während die Kontakte des zweiten

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Kontaktsatzes so angeordnet sind, daß sie bei einer anderen, höheren Temperatur betätigt werden, die zum Abbau von kohlenstoffhaltigen Ablagerungen ausreicht; und daß eine Einrichtung zum wahlv/eisen Einschalten der beiden Kbntaktsätze zur Steuerung det "Ström-" zufuhr zu den Heizvorrichtungen und ein mit dem ersten Kontaktsatz und der Temperaturfühlvorrichtung zusammenarbeitendes, nachgiebiges Element vorgesehen sind, welchletzteres die von der Teinperaturfühlvorrichtung auf den Kontaktsati übertragene Kraft wenigstens bei der höheren Temperatur begrenzt.

Unter dem Wort "betätigen" ist hier sowohl des Trennen von zuvor miteinander in Berührung stehenden Kontakten als auch das Triberührungbringen von zuvor voneinander getrennten Kontakten zu verstehen.

Unter Kochtemperatur und Reinigungstemperatur ist im folgenden jeweils ein begrenzter Temperaturbereich zu verstehen, der von den Eigenschaften der Kontaktanordnung abhängt, da in der Praxis die Temperatur, bei der die Kontakte schließen, von der Temperatur, bei der. die Kontakte öffnen, geringfügig-abweicht·

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βΑΟ ORKHNAL

Zweckmäßigerweise ist die Therinostatanordnung so ausgebildet, daß die Temperaturfühlvorrichtung zwei Elemente mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf v/eist, und der erste Kontaktsatz an einem dieser Elemente abgestützt und gemeinsam mit diesem relativ zu dem zweiten Element beweglich ist, wobei dem zweiten Element eine einstellbare .Anschlagvorrichtung zugeordnet ist, die die Kontakte des ersten Kontaktsatzes bei der durch die ungleiche 'Wärmedehnung der Elemente bewirkten Bewegung des Kontaktsatzes voneinander trennt.

Der zweite Kontaktsatz kann fest angebracht und so angeordnet sein, daß er von einem, an dem den ersten Kontaktsatz tragenden Element abgestützten Betätigungsteil betätigt werden kanne

Vorzugsweise ist die Thermostatanordnung so ausgebildet, daß der zweite Kontaktsatz in einer getrennten Baueinheit untergebracht ist, die einen Mikroschal ter umfaßt«.

Der zweite Kontaktsatz kann aber auch mit der Temperaturfühlvorrichtung verbunden und so angeordnet sein,

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daß er bei einer beträchtlich über dem einen Temperaturbereich liegenden Temperatur betätigbar ist·

Ia folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten, für einen selbstreinigenden Ofen verwendeten Therinostatanordnung anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Thermostatanordnung oder kurz der Thermostat v/eist ein Gehäuse 10 mit einem daran befestigten, in eine nicht gezeigte Ofenkammer hineinragenden Bohr 11 auf. Innerhalb des Rohrs 11 ist eine Stange 12 befestigt, die über das Ende des Rohrs hinaus in das Gehäuse 10 hineinragt und mit dem Rohr zwei Elemente einer Temperaturfühlvorrichtung bildete Die Stange ist aus einem solchen Material hergestellt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient geringer ist als der des Rohrs _o V.enn die Temperatur in der Ofenkammer ansteigt, dann ergibt sich eine durch den Pfeil angezeigte resultierende Aosv/ärtsbewegung der Stange 12 in bezug auf das Gehäuse 1Oo

Die Stange 12 trägt innerhalb des Gehäuses einen ersten Kontaktsatz 13, dessen einer Eontakt ein fest-

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stehender Kontakt 13a ist, der von einer an der Stange 12 befestigten stabilen Platte 14 abgestützt ist, und dessen anderer Eontakt 13b beweglich ist und auf einer an der Stange 12 befestigten flexiblen Leiste 15 sitzt«, Die Stange 12 trägt ferner einen kleinen Dauermagneten 16, der nahe dem beweglichen Eontakt 13b angeordnet ist» Auf der Leiste 15 ist ein Uförmig ausgebildeter Anker 17 vorgesehen, dessen Schenkel 17a und 17b auf gegenüberliegenden Seiten des Dauermagneten 16 angeordnet sind.

Im Gehäuse 10 ist ein L-förmiger Hebel 18 angebracht, der von einer zwischen dem Gehäuse und dem längeren Schenkel 18a des Hebels angeordneten Schraubenfeder 19 entgegen dem Uhrzeigersinn beaufschlagt wird« Die Stellung des Hebels wird von einem einstellbaren Anschlag bestimmt, der eine gegen den kürzeren Schenkel 18b des Hebels wirkende Stellschraube 20 aufweist. Eine Schubstange 21 ruht auf dem längeren Schenkel des Hebels, ist durch eine öffnung in der Platte 14 hindurchgeführt und kommt mit der flexiblen Leiste 15 in Berührung, so daß der Hebel 18 mit der Schubstange 21 als einstellbare Anschlagvorrichtung dient, die aufgrund der Anordnung der Feder 19 nachgiebig ist und dadurch die auf den ersten Eontaktsatz 13 ausgeübte Kraft begrenzt.

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An dem am weitesten innen liegenden Ende ist die Stange 12 mit einer Schulter 22 versehen, an der normalerweise ein als Gchiene 23 ausgebildetes Betätigungsteil anliegt« Diese Schiene erstreckt sich an ihrem einen Ende in einen ihre Bewegung begrenzenden Schlitz 24 im Gehäuse ο Das andere Ende der Schiene fluchtet mit einem normalerweise einen Abstand zu der Schiene aufweisenden Schaltknopf 25 eines taikroschalters 26, der am Gehäuse 10 angebracht ist,und einen zweiten, nicht gezeigten Kontaktsatz aufweist. Die Stange 12 ist mit einem Gewindeabschnitt 27 versehen, der in Abstand von der Schulter 22 ein Anschlagelement in Form einer Mutter 28 trägt.

Die im Mikroschalter 26 angeordneten Kontakte und die Kontakte 13 sind elektrisch leitend an einen Stromkreis angeschlossen, der die in oder an der Ofenkammer angeordneten elektrischen Heizvorrichtungen steuert. In manchen Fällen können zwei verschiedene Gruppen von Heizvorrichtungen vorgesehen sein, von denen die eine über die Kontakte 13 zur Durchführung normaler Kochvorgänge gespeist und gesteuert wird, während die andere zur Durchführung von

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Heinigungsvorgängen über den £ikroschalter 26 gespeist und gesteuert wird. Es ist aber auch möglich, daß beide Gruppen zur Durchführung von Reinigungsvorgängen vom Mikroschalter 26 gesteuert eingeschaltet werden, während zur Durchführung von Kochvorgängen nur eine Gruppe in Abhängigkeit von den Kontakten 13 eingeschaltet wird» Bei einer weiteren Ausführungsform können alle Heizvorrichtungen wahlweise eingeschaltet werden, wobei sie entweder zur Durchführung normaler Kochvorgänge von den Kontakten 13 oder zur Durchführung von Reinigungsvorgängen vom Läikroschalter 26 gesteuert werden. In federn dieser JFälle sind Schaltvorrichtungen vorgesehen, die entweder die Kontakte 13 oder den Mikroschalter 26 in denSteuerkreis einschalten, der die Heizvorrichtungen betätigt. Diese Schaltvorrichtungen· können natürlieh auch zur Auswahl der einzuschaltenden elektrischen Vorrichtung oder zum Verbinden dieser Vorrichtungen mit verschiedenen elektrischen Anordnungen dienen.

Wenn der Ofen für normale Kochvorgänge verwendet wird, dann wird die Kochtemperatur durch Einstellen der Stellschraube 20 und damit durch Ändern der Stellung

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der Schubstange 21 eingestellt» «venn sich der Ofen erwärmt, dann bewegen sich die von der Stange 12 getragenen Kontakte 13 in der gezeigten Weise so weit nach unten, bis bei der gewählten Kochtemperatur die Schubstange 21 eine weitere Bewegung des beweglichen Eontakts 13b verhindert, indem sie mit der flexiblen Leiste 15 in Berührung kommt» Ein weiteres geringfügiges Ansteigen der Temperatur bewirkt eine !Trennung der Kontakte 13a und 13b und damit eine Unterbrechung des elektrischen Stromkreises für die Heizvorrichtungen. Der Sauermagnet 16 gewährleistet, daß sich die Eontakte funkenfrei voneinander trennen, da die geringfügige, durch die weitere Relativbewegung der Stange 12 nach Anlage der Schubstange 21 an der Leiste 15 bewirkte Verschiebung des Ankers 17 in bezug auf den Dauermagneten 16 den Schenkel 17b des Ankers näher an den Dauermagneten heranbewegt als den Schenkel 37a. Auf diese Weise wird eine nach oben gerichtete resultierende Eraft auf den Anker ausgeübt, die den beweglichen Eontakt 13b von dem feststehenden Eontakt 13a trennt. Wenn die Temperatur des Ofens im normalen Eochbereich liegt, dann ruht die Schiene 23 auf der Schulter 22 der Stange 12 und wird außer Kingriff

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mit dem Schaltknopf 25 des Mikroschalters 26 gehalten»

Wenn der Ofen gesäubert werden soll, dann wird die vorerwähnte Schaltvorrichtung so eingestellt, daß sie den lliikr ο schalter 26 in den Steuerkreis einbezieht und die alternativen oder zusätzlichen Heizvorrichtungen in den Heizstromkreis einschaltet. Die Temperatur des Ofens kann nun auf einen VJert über dem normalen Kochbereich ansteigen, und die weitere Ausdehnung des Rohrs 11 in bezug auf die Stange 12 bewirkt, daß sich die Stange in bezug auf das Gehäuse 10 weiter nach außen bewegt, so daß die Schubstange 21 von der flexiblen Leiste 15 auf den Hebel 18 gedrückt wird, wobei der untere Schenkel 17b des Ankers 17 mit dem Dauermagneten 16 in Berührung steht. Der Hebel 18 wird von der Schraubenfeder 19 nachgiebig abgestützt und kann sich daher in eine Stellung bewegen, die über dem normalen Kochbereich liegenden Temperaturen entspricht. Die von der Schubstange 21 auf die Leiste 15 übertragene Kraft ist entsprechend der Kennlinie der Feder 19 begrenzt, da sich der Hebel 18 im Uhrzeigersinn schwenkt und den kürzeren Schenkel 18b von der Stell-

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schraube 20 abhebte Schließlich kommt die auf dem Gewindeabschnitt 27 der Stange 12 angeordnete Mutter 28 mit der Schiene 23 in Berührung und drückt diese auf den Schaltknopf 25 des Mikroschalters 26. Dadurch wird die Stromversorgung der Heizvorrichtung abgeschaltet.

Es wäre möglich, anstelle der, eine Bewegung des Hebels zulassenden Feder 19 eine mechanische Einrichtung vorzusehen, die ein Verschieben und damit ein Unwirksammachen des Hebels 18 sicher bewirkt· Im allgemeinen würde eine solche Lösung aber nicht zufriedenstellend sein, da bei den üblichen Ausführungen der öfen der Kopf der Thermostatanordnung von der Schalttafel des Ofens entfernt angeordnet ist, so daß ein verhältnismäßig kompliziertes und daher wahrscheinlich weniger tetriebssicheres Hebelsystem erforderlich v/äre«

Wenn ein üblicher Mikroschalter 26 verwendet wird, dann kann es notwendig sein, zwischen dem Mikroschalter und den Heizvorrichtungen ein Relais anzuordnen, so daß im fcikroschalter nur ein Steuerstrom fließt, während der Hauptstrom lediglich durch das Relais

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geführt wird» Das Relais kann ein elektromagneti-' sches Relais sein, ist aber vorzugsweise ein linermorelais, bei dem der Steuerstrom ein Heizelement speist, das mit einem in Abhängigkeit von der Erwärmung beweglichen Element, beispielsweise einem Bimetallstreifen, verbunden ist,, Dieses Element bewirkt die Betätigung der den Hauptstromkreis für die Heizvorrichtungen des Ofens schließenden Kontakte» Diese Anordnung kann dadurch abgewandelt werden, daß das Thermorelais durch einen Energieregler ersetzt wird, der, wenn der Hikroschalter bei auf Reinigungstemperatur erhitztem Ofen betätigt lsi?» die Heizvorrichtungen des Ofens intermittierend ein- - schaltet, so daß die Menge der verzehrtön Energie proportional der Temperatur im Ofen eingestellt wird, um die Kühlwirkung entweder herabzusetzen oder ganz auszugleichen· Die Heizvorrichtungen des Ofens sind dabei nur dann ständig eingeschaltet, wenis die Ofenteffiperatur unter dem Wert liegt, bei dem. das Betätigungsteil den fiikajosehaliteT betätigt«

Bei einer- weiteren Ausführungsföm. kam* der Mikroschalter durch in ihrem Aufbau σβη Bontafeböffi 13 ähnlich© Eontat-te erse-tsst: werden» die? entwedeir in- der

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gleichen Weise wie die ersten Kontakte auf der Stange 12 angeordnet oder als geschlossene Baueinheit in der gleichen ««eise wie der Mikroschalter innerhalb des Gehäuses des Thermostaten angeordnet sein können. In diesem Falle könnten diese Kontakte den Hauptstrom für die Heiavorrichtungen des Ofens führen, und es wäre kein Heiais erforderlich.

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Claims

Anspruch e asassisssssBsssss

1. Thermostatanordnung, insbesondere für selbstreinigende Elektroöfen mit wahlweise einschaltbaren elektrischen Heizvorrichtungen und einem ersten und ssweiten Satz von Kontakten zur Steuerung der Ofentemperatur in zwei verschiedenen Temperaturbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine auf die im Ofen herrschende Temperatur ansprechende Temperaturfüllvorrichtung (11, 12) vorgesehen ist und die Kontakte (13a, 13b) des ersten Kontaktsatzes (13)» so angeordnet sind, daß sie bei einer innerhalb des einen Temperaturbereichs liegenden Temperatur, etwa der Kochtemperatur, betätigt werden, während die Kontakte des zweiten Kontaktsatzes (26) so angeordnet sind, daß sie bei einer anderen, höheren Temperatur betätigt werden, die zum Abbau von kohlenstoffhaltigen Ablagerungen ausreicht, und. daß eine Einrichtung zum wahlweisen Einschalten der beiden Kontaktsätze zur Steuerung der Stromzufuhr zu den Heizvorrichtungen und ein mit dem ersten Kontaktsatz (13)

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und der Temperaturiümvorrichtung (11, 12) zusammenarbeitendes, nachgiebiges Element (19) vorgesehen sind, welch letzteres die von: der TeniperatarfüiX-vorrichtung auf dem Ecmtafetsatz ubsirtrageneF Kraft wenigstens bei des» WSkex&SL lempe^stor begrenzt.

2. ihei^effifeatancffianuELg nscif Ääs$rras& T, daduren gekennzeichnet, dabi die !Eempea?&tui?ftiblv^iE3riGärtun^ zwei (11, 12) mit.

lEoeffizienten safi»«iat, uaaä dear erstem BToatakteatz (13) an einem dieser: Elemente afc^estütat und gessdLasam mit diesem relativ ζέι dem zweiten Element (11) beweglich ist, wobei dem zweiten Element eine einstellbare ,tosehlagvorrichtaa^ (18, 21) zugeordnet ist, die die Kontakt© des ersten Kontaktsatzes,bei der dttrch die ungleiche Wärmedehnung der Elemente bewirktes Bewegung des Kontakt satz es voneinander trennt·

3*- Usaffirmostatanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge~

, daß das nachgiebige Element (19) mecha-

si* am? Anschlagvorrichtung (18,51) in Eeih@ ist, so dal sieh die ^^schlagvorrichtung nach "Eresumng der Kontakte aus ihrer eingestelltem heraaisbefwegen kann.

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4-, !Thermostat anordnung nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Element eine die einstellbare MscMagvorrichtung (18, 21) beaufschlagende i'eder (19) aufweist.

5. Thermostatanordnung nach Anspruch 4-, gekennzeichnet durch einen Anschlag (SO)₉ gegen den die Anschlagvorrichtung (18, 21) von der Jeder (19) gedrückt wird.

6. !Thermo stat anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, .daß der Anschlag eine Stellschraube (20) aufweist.

7. Thermostatanordnung, nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung (18, 21) einen schwenkbar angeordneten Hebei (18) aufweist.

8· Thermo st at anordniang nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der zweitft. Kontaktsatz (26) fest angebracht und so angeordnet ist, daß er vom einem, an ^em d.en erstöm Kontaktsatz (13) tragenden Element abgestfitztem Betätigungsteil (23) betätigt werden

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9. Thermostatanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil (23) lose auf das den ersten Kontaktsatz (13) tragende Element (12) aufgesetzt ist; und daß ein einstellbares Anschlagelement (28) auf dem Element (12) angeordnet ist und mit dem Betätigungsteil (23) zusammenarbeitet und dieses in Richtung auf den zweiten Kontaktsatz (26) drückt.

10. Thermostatanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontaktsatz (26) in einer getrennten Baueinheit untergebracht ist.

11. Thermostatanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit einen elektrischen Mikroschalter (26) umfaßt.

12. Thermostatanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontaktsatz (26) mit der Temperaturfühlvorrichtung (11, 12) verbunden und so angeordnet ist, daß er bei einer beträchtlich über dem einen Temperaturbereich liegenden Temperatur betätigbar ist.

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