DE4446796A1 - Schaltungsanordnung für elektrische Haushaltsgeräte - Google Patents
Schaltungsanordnung für elektrische HaushaltsgeräteInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0252—Domestic applications
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für elektrische
Haushaltsgeräte mit mehreren um- und/oder abschaltbaren und/oder her
ausnehmbaren Heizkörpern, vorzugsweise mit einem ersten Heizkörper
sowie einem zweiten und einem dritten Heizkörper.
Bei bekannten Haushaltsgeräten, z. B. bei Elektroherden, sind Schaltungs
anordnungen bekannt, mit denen sich die Heizleistung, z. B. einer
Kochplatte, variieren läßt. Hierbei ist es möglich, daß die einzelnen
Heizwicklungen bei jeder Benutzungsform so mit Strom versorgt werden,
daß die Einzelleistung jeder Heizwicklung konstant bleibt.
Dieses ist schaltungstechnisch dadurch möglich, daß die Heizwicklungen
parallel geschaltet sind, so daß sich bei der Herausnahme oder beim
Abschalten einer Wicklung elektrisch nichts ändert.
Eine derartige Ausführungsform hat sich bei Elektroherden bewährt.
Nachteilig ist, daß ihr Einsatz in Verbindung mit Brotröstern nicht
empfehlenswert ist, weil bei deren relativ niedrigen Heizleistungen
die Heizkörper sehr hochohmig sein müssen, z. B. erfordert eine Heiz
leistung von 325 W einen Widerstand von 163 Ohm. Derartige Heizkörper
sind wegen ihrer notwendig dünnen Drähte und der vielen Windungen
unzuverlässig, nicht alterungsbeständig und teuer in der Herstellung.
Es wäre denkbar, alle Heizkörper in Serie zu schalten mit dem Vorteil,
daß jeder Heizkörper nur einen relativ kleinen Ohm-Wert haben muß.
Man könnte einen der Heizkörper entfernen oder überbrücken und dann
den Stromkreis über die verbleibenden Heizkörper schließen. Hierdurch
würde aber deren Heizleistung stark ansteigen, was nachteilig ist.
Zwar ließe sich ein solcher Leistungsanstieg z. B. mit Hilfe von
elektronischen Leistungsschaltern vermindern, eine solche Lösung
wäre aber teuer und hinsichtlich der Möglichkeit eines Ausfalls eines
elektronischen Leistungsschalters kritisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
für ein elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere für einen Brotröster
zu schaffen, mit der die Leistung der Heizkörper so steuerbar ist,
daß beim Herausnehmen oder beim Ausschalten eines Heizkörpers die
Leistung der verbleibenden Heizkörper nahezu konstant bleibt. Dabei
sollen die Heizkörper Widerstandswerte aufweisen, die sich in einer
noch gut und preiswert herstellbaren Dimension bewegen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der erste Heizkörper und der
zweite und der dritte Heizkörper an das Netz anschließbar sind, und
daß zwei Dioden sowie ein Schalter vorgesehen sind, durch welchen
in einer ersten Schaltstellung die beiden Dioden antiseriell und
einzeln parallel zu dem zweiten und dritten Heizkörper sowie diese
beiden Heizkörper in Serienschaltung mit dem ersten Heizkörper
in Reihe schaltbar sind, und durch welchen in einer zweiten Schalt
stellung die Dioden und der erste Heizkörper ausschaltbar und der
zweite und dritte Heizkörper in Reihenschaltung an das Netz anschließ
bar sind.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 gekenn
zeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung erläutert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beispielsweise in einer
Anwendung in einem Brotröster erläutert. Die Schaltungsanordnung
kann aber auch in entsprechender Anpassung in vielen anderen, im
einzelnen nicht dargestellten elektrischen Haushaltsgeräten zur An
wendung kommen.
Mit Vorteil läßt sich die Schaltungsanordnung in einem konventionellen
Zweischeiben-Brotröster oder auch in einem Doppel-Langschlitzbrot
röster einsetzen, dessen Trennsteg zwischen zwei Röstkammern heraus
nehmbar ist. Dem Benutzer steht nach der Herausnahme des Trennsteges
ein großer Röstraum z. B. für Brötchen zur Verfügung.
In dem Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung 1 sind ein erster
Heizkörper 2, 2a sowie ein zweiter Heizkörper 3 und ein dritter Heiz
körper 4 erkennbar. In Verbindung mit einem Brotröster der geschil
derten Art ist der erste Heizkörper 2 bzw. 2a als Zentralheizkörper
zwischen den beiden im einzelnen nicht dargestellten Röstkammern
eingesetzt, wohingegen die beiden anderen Heizkörper 3 und 4 als
Außenheizkörper je eine Röstkammer begrenzen.
Die Heizkörper 2, 3 und 4 sind in der dargestellten Weise an das
Netz L, N angeschlossen.
Die Schaltungsanordnung 1 weist einen Schalter 7 auf, der eine erste
Schaltstellung 8 und eine zweite Schaltstellung 9 einnehmen kann.
Weiterhin sind zwei antiseriell schaltbare Dioden 5 und 6 vorgesehen,
deren Bedeutung später erläutert wird. Wie im einzelnen später erläutert
wird, wird der Heizkörper 2 in der zweiten Schaltstellung 9 des Schal
ters 7 überbrückt. Er kann dann aus dem Stromkreis herausgenommen
werden.
In dieser Ausführungsform besteht zwischen dem herausnehm
baren ersten Heizkörper 2a und dem Schalter 7 eine
mechanische Verbindung 12, durch die es möglich wird, mit dem Heraus
nehmen des Heizkörpers 2a den Schalter 7 in seine zweite Schaltstellung
9 zu bringen.
In der ersten Schaltstellung 8 des Schalters 7 sind die Dioden 5
und 6 antiseriell parallel zum zweiten und dritten Heizkörper 3,
4 geschaltet. Zugleich liegen die von den Dioden 5 und 6 überbrückten
Heizkörper 3 und 4 in Serienschaltung am ersten Zentralheizkörper
2 an.
In der Schaltstellung 8 wird also sowohl der zweite wie auch der
dritte Heizkörper 3 bzw. 4 jeweils nur von einer Halbwelle des Wechsel
stroms beaufschlagt. Der erste Heizkörper 2 wird hingegen voll vom
Wechselstrom durchflossen.
In der gestrichelt dargestellten zweiten Schaltstellung 9 des Schalters
7 sind die antiseriell geschalteten Dioden 5 und 6 ausgeschaltet
und der erste Heizkörper 2 überbrückt. Der Wechselstrom fließt dann
voll durch den zweiten und dritten Heizkörper 3, 4, die in der zweiten
Schaltstellung 9 des Schalters 7 in Serie geschaltet sind.
Wird die Schaltungsanordnung 1 in Verbindung mit dem oben genannten
Brotröster betrieben, läßt sich der erste Heizkörper 2a mittels seiner
Steckkontakte 10 und 11 auch aus dem Heizstromkreis herausnehmen.
Hierdurch wird elektrisch die gleiche Wirkung erzielt, wie durch
das Überbrücken des ersten Heizkörpers 2 in der zweiten Schaltstellung
9 des Schalters 7.
Aus dem Vorgesagten ist erkennbar, daß beim Herausnehmen des ersten
Heizkörper 2a der Schalter 7 automatisch in seine Schaltstellung
9 überführt wird.
Aus dem Vorgesagten ist weiter erkennbar, daß in der ersten Schalt
stellung 8 des Schalters 7 der Strom auf besondere Weise auf die
Heizkörper 2, 3 und 4 verteilt wird. Bei eingesetztem Zentralheiz
körper 2 bzw. 2a fließt eine Halbwelle des Netzstroms über einen
der Außenheizkörper 3 bzw. 4. Der andere Außenheizkörper ist durch
eine der Dioden 5 bzw. 6 überbrückt. Der Strom fließt dann auch über
den Zentralheizkörper 2. Bei der nächsten Halbwelle wird der andere
Außenheizkörper 3 bzw. 4 beaufschlagt und die andere Diode 5 bzw. 6
überbrückt. Auch von diesem Halbwellenstrom wird der Zentralheizkörper
2 durchflossen.
In der zweiten Schaltstellung 9 des Schalters 7 sind - wie erkenn
bar - die antiseriell geschalteten Dioden 5 und 6 ausgeschaltet und
der Zentralheizkörper 2 bzw. 2a überbrückt. Dann fließt der volle
Netzstrom durch die in Serie geschalteten Außenheizkörper 3 und 4.
Die Beziehung zwischen den Widerständen der Heizkörper 2, 3 und 4
mit der Leistung bzw. der Wärmeabgabe ergibt sich aus folgender Über
sicht:
und
wobei U die Netzspannung darstellt.
Für den Betrieb der Schaltungsanordnung ohne den Zentralheizkörper
2 bzw. 2a ergibt sich für die Reihenschaltung der Außenheizkörper
für jeden Heizkörper 3 bzw. 4.
Für eine beispielsweise Dimensionierung der Heizkörper ergibt sich
folgendes Bild:
Diese Leistungen erscheinen für einen Brotröster gut verwendbar.
Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile durch die Schaltungs
anordnung:
- 1. Die Erfindungsaufgabe wird unter Zuhilfenahme sehr preiswerter Bauteile (zwei Dioden und vier Kontakte, von denen zwei sowieso unerläßlich für die Entnahme des Zentralheizkörpers sind) gelöst.
- 2. Die Schaltungsanordnung ist "eigensicher", weil beim Ausfall einer oder beider Dioden die Leistung sinkt oder konstant bleibt, keines falls aber ansteigt.
- 3. Die Widerstandswerte für die Heizkörper 2, 3 und 4 bewegen sich in einer noch gut herstellbaren Dimension.
- 4. Die Schaltung produziert weder Flicker noch sonstige Netzver schmutzungen, die mit Entstörbauteilen bekämpft werden müßten.
Wenn z. B. der elektrische Widerstand eines Außenheizkörpers 3, 4
denselben Wert hat wie der elektrische Widerstand des Zentralheiz
körpers 2, 2a bleibt die Gesamtleistung des Systems konstant mit
oder ohne Innen- bzw. Zentralheizkörper 2.
In weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung 1 kann beispielsweise
der Widerstand eines Außenheizkörpers 3 bzw. 4 ungefähr 2,4 mal größer
sein als der Widerstandswert des Zentralheizkörpers 2. Dann bleibt
die Leistung auf den Außenheizkörpern 3 und 4 quasi konstant mit
oder ohne Innen- bzw. Zentralheizkörpers 2.
Bezugszeichenliste
1 Schaltungsanordnung
2 erster Heizkörper
2a erster Heizkörper
3 zweiter Heizkörper
4 dritter Heizkörper
5 Diode
6 Diode
7 Schalter
8 erste Schaltstellung
9 zweite Schaltstellung
10 Steckkontakt
11 Steckkontakt
12 mechanische Verbindung
2 erster Heizkörper
2a erster Heizkörper
3 zweiter Heizkörper
4 dritter Heizkörper
5 Diode
6 Diode
7 Schalter
8 erste Schaltstellung
9 zweite Schaltstellung
10 Steckkontakt
11 Steckkontakt
12 mechanische Verbindung
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung für elektrische Haushaltsgeräte mit mehreren
um- und/oder abschaltbaren und/oder herausnehmbaren Heizkörpern,
vorzugsweise mit einem ersten Heizkörper sowie einem zweiten und
einem dritten Heizkörper, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Heizkörper (2, 2a) und der zweite und der dritte
Heizkörper (3, 4) an das Netz (L, N) anschließbar sind, und daß
zwei Dioden (5, 6) sowie ein Schalter (7) vorgesehen sind, durch
welchen in einer ersten Schaltstellung (8) die beiden Dioden (5,
6) antiseriell und einzeln parallel zu dem zweiten und dritten
Heizkörper (3, 4) sowie diese beiden Heizkörper (3, 4) in Serien
schaltung mit dem ersten Heizkörper (2) in Reihe schaltbar sind,
und durch welchen in einer zweiten Schaltstellung (9) die Dioden
(5, 6) und der erste Heizkörper (2) ausschaltbar und der zweite
und dritten Heizkörper (3, 4) in Reihenschaltung an das Netz (L,
N) anschließbar sind.
2. Anordnung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 in einem Brot
röster mit zwei Röstkammern und einem zwischen diesen Röstkammern
angeordneten Zentralheizkörper und zwei Außenheizkörpern an den
Außenseiten der Röstkammern,
dadurch gekennzeichnet,
der erste Heizkörper (2) als Zentralheizkörper zwischen den beiden
Röstkammern und der zweite und dritte Heizkörper (3, 4) als Außen
heizkörper an den Außenseiten der Röstkammern angeordnet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zentralheizkörper (2) mittels Steckkontakten (10, 11) in den
Heizstromkreis einfügbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der zweiten Schaltstellung (9) des Schalters
(7) der Zentralheizkörper (2a) und die zwischen den Rostkammern
angeordnete Trennwand herausnehmbar sind.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schalter (7) und der herausnehmbare Zen
tralheizkörper (2a) über eine mechanische Verbindung (12) mitein
ander in Wirkverbindung stehen.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Widerstände der Außenheizkörper (3, 4)
den gleichen Wert wie der Widerstand des Zentralheizkörpers (2)
aufweisen, um die Gesamtleistungsaufnahme unabhängig vom Schaltzu
stand des Heizkörpers (2) zu machen.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Widerstand der Außenheizkörper (3, 4)
2,4 mal größer ist als der Widerstand des Zentralheizkörpers (2,
2a), um die Leistung auf den Außenheizkörpern (3, 4) unabhängig
vom Schaltzustand des Heizkörpers (2) zu machen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944446796 DE4446796C2 (de) | 1994-12-24 | 1994-12-24 | Von einer Netzspannung gespeiste Schaltungsanordnung für einen elektrischen Brotröster |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944446796 DE4446796C2 (de) | 1994-12-24 | 1994-12-24 | Von einer Netzspannung gespeiste Schaltungsanordnung für einen elektrischen Brotröster |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4446796A1 true DE4446796A1 (de) | 1996-06-27 |
DE4446796C2 DE4446796C2 (de) | 1998-01-29 |
Family
ID=6537265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944446796 Expired - Fee Related DE4446796C2 (de) | 1994-12-24 | 1994-12-24 | Von einer Netzspannung gespeiste Schaltungsanordnung für einen elektrischen Brotröster |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4446796C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1998032361A1 (en) * | 1997-01-29 | 1998-07-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electric toaster with asymmetric heating effect |
CN104013142A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-03 | 天津永明新能源科技有限公司 | 太阳能冬季发热保暖手套 |
EP3481143A1 (de) * | 2017-11-07 | 2019-05-08 | Vorwerk & Co. Interholding GmbH | Heizsystem zum betreiben eines heizelements |
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DE3618820A1 (de) * | 1986-06-04 | 1987-12-10 | Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg | Warmwasserspeicherheizgeraet |
DE3919452C2 (de) * | 1988-06-14 | 1992-05-07 | Oficina De Investigacion Agrupada, S.A., Eibar, Guipuzcoa, Es | |
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-
1994
- 1994-12-24 DE DE19944446796 patent/DE4446796C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4446796C2 (de) | 1998-01-29 |
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