DE3526892C2 - - Google Patents
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Anschalten von Heiz
strahlerkombinationen, bestehend aus Normaltemperatur-Heizstrahlern und Hochtem
peratur-Heizstrahlern unter Verwendung von Herdschaltern mit Heizleistungsregelung
über ein Leistungssteuergerät und mit einer nockengesteuerten Schaltstufe für
Starkheiz-Ankochleistungen.
Es ist bekannt, Kochstellen in Herden mit Heizstrahlerkombinationen auszustat
ten, welche über Herdschalter mit Heizleistungsregelung angesteuert werden. Für
Starkheizleistungen kann in diesem Zusammenhang eine Schaltstufe vorgesehen sein,
über welche generell oder über einen Zeitabschnitt die volle Heizleistung der vor
handenen Heizelemente einsetzbar ist. Dies kann dadurch geschehen (DE-PS 25 57 194),
daß das Leistungssteuergerät durch eine parallelgeschaltete Schalterstrecke
kurzgeschlossen, d. h. überbrückt wird, so daß der zur Verfügung stehende Heizstrom
voll und ungehindert am Heizelement anliegt, oder dadurch (DE-PS 25 57 133), daß
ein zusätzliches Heizelement parallel zugeschaltet wird.
Für Heizstrahlereinrichtungen werden gebräuchlicherweise Normaltemperatur-Heiz
strahler zur Anwendung gebracht, welche bei einer Strahlungstemperatur um ca.
1000°C bis 1500°C arbeiten. Bei derartigen Normaltemperatur-Heizstrahlern sind die
Heizwendel üblicherweise frei und den Bedingungen der normalen Atmosphäre aus
gesetzt verlegt. Daneben ist es aber auch bekannt, Hochtemperatur-Heizstrahler
auch zu Kochzwecken einzusetzen, welche bei einer Temperatur von ca. 2000°C und
darüber arbeiten. Diese Heizstrahler, die auch eine Betriebstemperatur bis 3000°C
erlangen können, erfordern die Verlegung der Heizwendel unter Schutzgas z. B. unter
Halogenen. Es ist auch bekanntgeworden (DE-OS 34 06 604) Normaltemperatur-
Heizstrahler und Hochtemperatur-Heizstrahler in einer Heizstelle zu kombinieren.
Normaltemperatur-Heizstrahler sind gut geeignet, um über Leistungssteuergeräte
welche den zugeführten Heizstrom takten, angesteuert zu werden. Hochtemperatur-
Heizstrahler dagegen eignen sich dafür weniger gut, da die hohen Temperaturwechsel
in relativ hoher Folge für diese Hochtemperatur-Heizstrahler nachteilig und schäd
lich sind und zu deren Zerstörung führen. Aus diesem Grunde werden beim Stand
der Technik Hochtemperatur-Heizstrahler nur bevorzugt für Starkheizleistungen zuge
schaltet und nicht über Leistungssteuergeräte getaktet. Dies bedeutet aber, daß der
Heizbereich während der energiegeregelten Heizphase nicht gleichmäßig über die
Fläche verteilt mit wirksamen Heizstrahlern ausgestattet ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr darin zu sehen, eine Anord
nung zum Anschalten von Heizstrahlerkombinationen, bestehend aus Normaltempe
ratur-Heizstellen und Hochtemperatur-Heizstellen bereitzustellen, welche die beim
Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten und Nachteile nicht aufweist.
Eine Anordnung, die diesen Anforderungen in vollem Maße genügt, ist erfindungsge
mäß dadurch gekennzeichnet, daß über den nockengesteuerten Kontaktschalter des
Herdschalters die den Normaltemperatur-Heizstrahlern parallelgeschalteten Hochtem
peratur-Heizstrahler für den getakteten Betrieb auf reduzierte Heizleistung einstell
bar sind.
Eine nach den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestaltete Anordnung zeichnet sich
dadurch aus, daß die Hochtemperatur-Heizstrahler während Starkheizleistungsphasen
mit ihrer vollen Heizleistung betrieben werden können, während sie während der
sonstigen Heizphasen mit reduzierter Heizleistung arbeiten. Dabei entfalten sie nicht
ihre volle Heiztemperatur, so daß es möglich wird, auch die Hochtemperatur-Heiz
strahler zusammen mit den parallelgeschalteten Normaltemperatur-Heizstrahlern über
das Leistungssteuergerät zu takten. Der Herdschalter mit dem Leistungssteuergerät
benötigt dazu lediglich einen zusätzlichen nockengesteuerten Kontaktschalter, über
den die Umschaltung der Hochtemperatur-Heizstrahler auf die reduzierte Heizlei
stung durchführbar ist. Für Heizstellen, bei denen keine Hochtemperatur-Heizstrahler
zum Einsatz gebracht sind, kann einfach auf die Belegung oder sogar auf die Anord
nung dieses zusätzlichen nockengesteuerten Kontaktschalters verzichtet werden, ohne
daß die Funktionstüchtigkeit ansonsten beeinträchtigt wird. Insbesondere ist es in
diesem Zusammenhang möglich, daß der zusätzlich nockengesteuerte Kontaktschalter
an den Herdschalter und dessen Schaltachse angeflanscht ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die re
duzierte Heizleistung für die Hochtemperatur-Heizstrahler dadurch erzielbar, daß die
Hochtemperatur-Heizstrahler in Serie mit einem Gleichrichterelement parallel zu den
Niedertemperatur-Heizstrahlern geschaltet sind und daß der zusätzliche nockenge
steuerte Kontaktschalter des Herdschalters zum Gleichrichterelement parallelge
schaltet ist. Bei geschlossenem zusätzlichem Kontaktschalter sind die Hochtempe
ratur-Heizstrahler durch den gesamt zur Verfügung stehenden Heizstrom beaufschlagt
und entfalten ihre volle Heizleistung und Heiztemperatur. Ist der zusätzliche Kon
taktschalter geöffnet, so werden die Hochtemperatur-Heizstrahler über das Gleich
richterelement lediglich mit der Hälfte der Halbwellen des angelegten Wechsel
stroms beaufschlagt und sie entfalten damit eine reduzierte Heizleistung und insbe
sondere auch eine reduzierte Heiztemperatur. Sie liegen damit bezüglich ihrer Heiz
leistung und ihrer Ansteuerbarkeit ähnlichen Bedingungen wie die Normaltempe
ratur-Heizstrahler, zu denen sie parallelgeschaltet sind, und können parallel zu diesen
über das Leistungssteuergerät mit getaktetem Heizstrom versorgt werden.
Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung wird die Reduzierung der Heizlei
stung und der Heiztemperatur bei den Hochtemperatur-Heizstrahlern dadurch er
reicht, daß zwei Hochtemperatur-Heizstrahler in Serie mit antiparallelgeschalteten
Gleichrichterelementen zueinander parallelgeschaltet sind und daß über den zusätzli
chen Kontaktschalter des Herdschalters ein Relais-Überbrückungsschalter zwischen
die Hochtemperatur-Heizstrahler und die Gleichrichterelemente geschaltet ist. Bei
geöffnetem Kontaktschalter werden die beiden Hochtemperatur-Heizstrahler jeweils
abwechselnd mit den Halbwellen des Versorgungsstromes versorgt und entfalten so
mit lediglich eine reduzierte Heizleistung und eine reduzierte Heiztemperatur und
können somit parallel zu den Normaltemperatur-Heizstrahlern über das Leistungs
steuergerät mit getaktetem Heizstrom beaufschlagt werden. Bei geschlossenem Re
laisüberbrückungsschalter liegen jedoch beide Halbwellen des Versorgungs-Wechsel
stroms an beiden Hochtemperatur-Heizstrahlern an, so daß diese ihre volle Heizlei
stung und Heiztemperatur entfalten.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Anord
nung dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hochtemperatur-Heizstrahler den zusätz
lichen Kontaktschalter des Herdschalters ansteuerbare Relaisschalteranordnung alter
nativ in Serie oder parallel geschaltet sind. Sind die Hochtemperatur-Heizstrahler pa
rallelgeschaltet, so arbeiten sie im Bereich ihrer Nennleistung, während sie, wenn
sie in Reihe geschaltet sind, reduzierten Heizleistungsbedingungen unterworfen sind.
Bevorzugterweise ist dem zusätzlichen Kontaktschalter eine Zeitsteuereinrichtung zu
geordnet, über welche die Starkheizleistung lediglich zeitlich begrenzt als sogenannte
Ankochleistung wirksam gemacht wird. Der Starkheizleistung ist am Herdschalter be
vorzugt eine bestimmte Schaltstellung zugeordnet, insb. die Schaltstellung für die
oberste Schaltstufe.
Ausführungsformen der Erfindung sind anhand der Zeichnung im folgenden näher be
schrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Heizstrahlerkombination mit einem Normaltemperatur-Heiz
strahler und zwei Hochtemperatur-Heizstrahlern in Verbindung
mit zwei Gleichrichtern und einer Relaissteuerung,
Fig. 2 eine Heizstrahlerkombination mit einem Normaltemperatur-Heizstrahler
und einem Hochtemperatur-Heizstrahler sowie mit einem zwischen Nor
maltemperatur-Heizstrahler und Hochtemperatur-Heizstrahler geschalte
ten Gleichrichter,
Fig. 3 eine Heizstrahlerkombination mit einem Normaltemperatur-Heizstrahler
und zwei Hochtemperatur-Heizstrahlern, welche alternativ über eine Re
laisschaltung in Serie oder parallelzueinander schaltbar sind sowie
Fig. 4 eine Herdschalter-Anordnung, welche den Heizstrahlerkombinationen zu
zuordnen ist.
Die Heizstrahlerkombination gemäß Fig. 1 besteht aus zwei Hochtemperatur-
Heizstrahlern H 1 und H 2, welche mit zwei Gleichrichtern (G 1 und G 2), welche ih
rerseits antiparallel zueinander geschaltet sind, in Serie liegen. Diese Kombination
aus Hochtemperatur-Heizstrahler H 1, H 2 und Gleichrichter G 1, G 2 ist parallelge
schaltet zum Normaltemperatur-Heizstrahler N. Ein Relaisschalter S 1 eines Relais
R 1 ist zwischen die Verbindungsstrompfade zwischen Hochtemperatur-Heizstrahler
und Gleichrichter angeordnet. Ist dieser Schalter S 1 geöffnet, so werden die Hoch
temperatur-Heizstrahler H 1 und H 2 lediglich mit Halbwellen des angelegten Ver
sorgungswechselstroms beaufschlagt. Ist der Schalter S 1 geschlossen, so fließt der
gesamte Heizleistungsstrom über beide Hochtemperatur-Heizstrahler H 1, H 2. Das
Relais ist ansteuerbar über einen nockengesteuerten Kontaktschalter HS 3 des Herd
schalters HS. Die gesamte Heizstrahlerkombination H 1 und H 2 und N ist gegen
Überhitzung durch einen Temperaturwächter T geschützt.
Die Heizstrahlerkombination gemäß Fig. 2 besteht aus einem Hochtemperatur-
Heizstrahler H 3 und einem Normaltemperatur-Heizstrahler N. Der eine der beiden
Stromversorgungspfade des Normaltemperatur-Heizstrahlers N ist über einen Gleich
richter zum Hochtemperatur-Heizstrahler H 3 weitergeführt. Auf diese Weise wird
dieser Hochtemperatur-Heizstrahler H 3 lediglich mit jeder zweiten Halbwelle des
Versorgungswechselstroms beaufschlagt. Bei geschlossenem Kontaktschalter HS 3 des
Herdschalters HS (Fig. 3) wird der Gleichrichter G 3 überbrückt, so daß der Hoch
temperatur-Heizstrahler dem vollen Versorgungsstrom ausgesetzt ist und somit seine
volle Heizleistung entfalten kann.
Gemäß Fig. 3 sind wiederum zwei Hochtemperatur-Heizstrahler H 4, H 5 angeord
net, welche über eine Schalterkombination S 2/S 3 einer Relaisanordnung R 2 je nach
Stellung des Kontaktschalters HS 3 des Herdschalters HS (Fig. 4) parallel oder in Se
rie geschaltet werden können. Diese Kombination der Hochtemperatur-Heizstrahler
H 4, H 5 ist wiederum zum Normaltemperatur-Heizstrahler N parallelgeschaltet.
Ein Kontaktschalter HS 1 des Herdschalters HS ist als Leistungssteuergerät ausge
staltet, so daß über diesen die Heizstrahlerkombinationen gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 mit
getaktetem Strom in bekannter Weise beaufschlagt werden können. Der Kontakt
schalter HS 2 ist dagegen lediglich ein Arbeitskontaktschalter. Weiter Kontaktschal
ter können für zusätzliche Funktionen eingesetzt sein.
Claims (6)
1. Anordnung zum Anschalten von Heizstrahlerkombinationen, bestehend aus
Normaltemperatur-Heizstrahlern und Hochtemperatur-Heizstrahlern unter
Verwendung von Herdschaltern mit Heizleistungsregelung über ein Lei
stungssteuergerät und mit einer nockengesteuerten Schaltstufe für Stark
heiz-Ankochleistungen, dadurch gekennzeichnet, daß über
den nockengesteuerten Kontaktschalter (HS 3) des Herdschalters die den
Normaltemperatur-Heizstrahlern (N) parallelgeschalteten Hochtempe
ratur-Heizstrahler (H 1, H 2; H 3; H 4, H 5) für den getakteten Betrieb auf
reduzierte Heizleistung einstellbar sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtempera
tur-Heizstrahler (H 3) in Serie mit einem Gleichrichterelement (G 3) pa
rallel zum Normaltemperatur-Heizstrahler (N) geschaltet sind und daß der
zusätzliche Kontaktschalter (HS 3) des Herdschalters (HS) zum Gleichrich
terelement (G 3) parallelgeschaltet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hochtem
peratur-Heizstrahler (H 1, H 2) in Serie mit antiparallel geschalteten
Gleichrichterelementen (G 1, G 2) zueinander parallelgeschaltet sind und
daß ein über den zusätzlichen Kontaktschalter (HS 3) des Herdschalters
(HS) ansteuerbarer Relais-Überbrückungsschalter (S 1) zwischen die Hoch
temperatur-Heizstrahler (H 1, H 2) und die Gleichrichterelemente (G 1, G 2)
geschaltet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hochtem
peratur-Heizstrahler (H 4, H 5) durch über den zusätzlichen Kontaktschal
ter (HS 3) des Herdschalters (HS) ansteuerbare Relaisschalteranordnung
(R 1, S 2/S 3) alternativ in Serie oder parallel schaltbar sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der zusätzliche nockengesteuerte Kontaktschalter (HS 3) an den Herd
schalter (HS) und dessen Schaltkontakte angeflanscht ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß dem zusätzlichen Kontaktschalter (HS 3) eine Zeitsteuereinrichtung zu
geordnet ist.
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