DE1061001B - For the stepless regulation of the energy consumption of electrical heating devices, especially hot plates, certain energy regulators - Google Patents
For the stepless regulation of the energy consumption of electrical heating devices, especially hot plates, certain energy regulatorsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Bei Bimetall Energiereglern für elektrische Heizgeräte, insbesondere Kochplatten, wird die Einstellung des Energiereglers für die den Heizgeräten zugeführte Wärmeenergie in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Ein- und Ausschaltzeit des Regelkontaktes stufenlos geregelt. In der Regel sind bei derartigen Energiereglern einbeheiztes Arbeitsbimetall und ein den Einfluß der Umgebungstemperatur ausgleichendes Kompensationsbimetall vorgesehen. Diese beiden Bimetalle sind bei den meisten bekannten Ausführungen mit ihrem einen Ende an einem Drehteil befestigt, während das andere Ende des einen Bimetalls mit einer Einstellvorrichtung und das andere Ende des anderen Bimetalls mit einem Schnappfederschalter derart zusammenarbeitet, daß dieser von der Bimetalleinheit in dem Ein- und Ausschaltverhältnis entsprechenden Zeitintervallen geöffnet bzw. geschlossen wird, wodurch eine stufenlose Regulierung der Energieaufnahme des elektrischen Heizgerätes erreicht wird. Es sind auch Bimetall-Energieregler bekannt, bei denen die beiden Bimetalle, also ein Arbeits- und Kompensationsbimetallstreifen, einerseits mit einer festen Auflage verbunden sind und andererseits auf ein den Schnappfederschalter steuerndes Zwischenglied einwirken.In the case of bimetal energy regulators for electrical heaters, in particular hotplates, the setting of the energy regulator for the heat energy supplied to the heating devices depending on the The ratio of the switch-on and switch-off time of the control contact is continuously regulated. Usually are at Such energy regulators a heated working bimetal and a compensating for the influence of the ambient temperature Compensation bimetal provided. These two bimetals are common in most designs with one end attached to a rotating part, while the other end of a bimetal with an adjuster and the other end of the other bimetal with a snap spring switch cooperates in such a way that it corresponds to the switch-on and switch-off ratio of the bimetal unit Time intervals is opened or closed, whereby a stepless regulation of the Energy consumption of the electric heater is achieved. Bimetal energy regulators are also known, in which the two bimetals, i.e. a working and compensation bimetallic strip, on the one hand are connected to a fixed support and on the other hand to a snap spring switch controlling Act pontic.
Die Erfindung bezieht sich auf einen für die stufenlose Regulierung der Energieaufnahme elektrischer Heizgeräte, insbesondere Kochplatten, bestimmten Bimetall-Energieregler, dessen Bimetallanordnung einen beheizten Arbeits- und einen Kompensationsbimetallteil aufweist, von einem von einer Handeinstellvorrichtung verstellbaren Einstellhebel beeinflußt wird und einen Schnappschalter steuert. Sie macht sich insbesondere zur Aufgabe, bei einem derartigen Energieregler die Herstellung, Eichung und Montage zu vereinfachen, die Arbeitsgenauigkeit zu erhöhen und mit einem Minimum an Bauteilen auszukommen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß von einer an sich bekannten mehrschenkligen Bimetallplatte das freie Ende wenigstens eines den Kompensationsbimetallteil bildenden Schenkels an einem festen Trägerteil und das freie Ende des anderen als Arbeitsbimetallteil dienenden beheizten Schenkels einen vorzugsweise U-förmigen Bügel trägt, um dessen Achse der Einstellhebel und ein mit diesem verstellbarer, auf den Schnappfederschalter einwirkender Fühlhebel schwenkbar ist.The invention relates to a bimetallic energy regulator intended for the stepless regulation of the energy consumption of electric heaters, in particular hotplates, the bimetallic arrangement of which has a heated working and a compensation bimetallic part, is influenced by a setting lever that can be adjusted by a manual setting device and controls a snap switch. In particular, it sets itself the task of simplifying the manufacture, calibration and assembly of such an energy regulator, increasing the working accuracy and making do with a minimum of components. According to the invention, this is achieved in that of a known multi-legged bimetal plate, the free end of at least one leg forming the compensation bimetal part on a fixed support part and the free end of the other heated leg serving as a working bimetal part carries a preferably U- shaped bracket around it Axis of the setting lever and an adjustable with this, acting on the snap spring switch sensing lever is pivotable.
Die mehrschenklige Bimetallplatte kann hierbei M- oder U-Form besitzen, wobei einer dieser Schenkel, bei M-Form insbesondere der mittlere, die Heizwicklung trägt und damit als Arbeitsbimetall wirkt, während die anderen Bimetallschenkel als Kompensationsbimetalle arbeiten. The multi-limbed bimetal plate can have an M or U shape, with one of these limbs, especially the middle one in the M shape, carrying the heating winding and thus acting as a working bimetal, while the other bimetal limbs work as compensation bimetals.
An sich wurden bereits mehrschenklige Bimetall-Für die stufenlose Regulierung
der Energieaufnahme elektrischer
Heizgeräte, insbesondere Kochplatten,
bestimmter EnergiereglerMulti-legged bimetal for stepless regulation were already in use
the energy consumption of electrical
Heating devices, in particular hotplates,
certain energy regulator
Anmelder:
Stotz-Kontakt G.m.b.H.,
Mannheim-NeckarauApplicant:
Stotz-Kontakt GmbH,
Mannheim-Neckarau
Dr.-Ing. Julius Möller, Heidelberg,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Julius Möller, Heidelberg,
has been named as the inventor
ao platten bei thermischen Schaltern für die Auslösung einer Verklinkung oder die Betätigung eines Kontaktes verwendet. Bei diesen thermischen Schaltern bewirkt jedoch keiner der Bimetallteile der mehrschenkligen Bimetallplatte eine Kompensation der Umgebungstemperatur. Auch ist die mehrschenklige Bimetallplatte bei diesen Schaltern nicht mit einem U-förmigen Bimetall verbunden," um dessen Achse ein Einstellhebel und ein mit diesem verstellbarer, auf den Schnappfederschalter einwirkender Fühlhebel schwenkbar sind.ao plates are used in thermal switches to trigger a latch or to operate a contact. In these thermal switches, however, none of the bimetal parts of the multi-legged bimetal plate compensates for the ambient temperature. In these switches, the multi-limbed bimetal plate is also not connected to a U- shaped bimetal, "about whose axis an adjusting lever and an adjustable sensing lever acting on the snap spring switch can be pivoted.
Zweckmäßigerweise ist zwischen Einstell- und Fühlhebel eine vorgespannte Druckfeder angeordnet, durch die die Bimetallplatte und der Schnappfederschalter nicht über ihre elektrischen Eigenschaften hinaus beansprucht werden.A pretensioned compression spring is expediently arranged between the setting lever and the feeler lever, due to which the bimetal plate and the snap spring switch do not have their electrical properties Be claimed beyond.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bilden sowohl die Bimetallplatte, der Einstellhebel, der Fühlhebel, der Schnappfederschalter und die auf einer Welle angeordneten, die Schaltung der Strom-According to a further embodiment of the invention, both the bimetal plate, the setting lever, the feeler lever, the snap spring switch and the switching of the current
4.0 kreise bewirkenden Nockenscheiben eine Regler-Baueinheit als auch die mit den Nockenscheiben zusammenwirkenden Kontaktfedern, die Anschluß fahnen, die Schalteranschlußklemmen eine Anschluß-Baueinheit, wobei die Baueinheiten miteinander verschraubt werden. Die Regler-Baueinheit kann einen die zugeordneten Elemente tragenden U-förmigen Trägerteil und die Anschluß-Baueinheit einen die zugeordneten Elemente tragenden, an den Schenkeln des U-förmigen Trägerteils mittels Verschraubung befestigten Isoliersockel aufweisen.4 .0 circling cam disks a controller assembly as well as the contact springs interacting with the cam disks, the connection flags, the switch terminals a connection assembly, the assemblies being screwed together. The controller unit can have a U- shaped support part carrying the associated elements and the connection unit can have an insulating base carrying the allocated elements and fastened to the legs of the U- shaped support part by means of screwing.
Der Energieregler ist ferner noch mit einem Rastengesperre versehen, das eine auf der einen Seite der Nockenscheibenwelle angeordnete Rastenscheibe enthält, die mit einer in einer Aussparung der Anschluß-The energy regulator is also provided with a ratchet lock, one on one side of the Cam disk shaft contains detent disk arranged with a recess in the connection
909 560/359909 560/359
Baueinheit sich abstützenden-,- gekröpften Blattfeder zusammenarbeitet.Unit supporting -, - cranked leaf spring cooperates.
Die Abb. 1 bis 7 der Zeichnung zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Jiierbei- ist in-je einer -schaubildlichen Ansicht in- ... ·. ' ' - ~_ Figs. 1 to 7 of the drawing show embodiments of the invention. Jiierbei- is in-each-a -diagrammatic view- ... ·. '' - ~ _
Abb. 1 eine Anschluß-Baueinheit und inFig. 1 a connection unit and in
Abb. 2 eine Regler-Baueinheit dargestellt;Fig. 2 shows a controller assembly;
Abb. 3 zeigt in einer Ansicht den. aus den beiden BWeinheiten ztisämnienge'setzten' Energieregler; ausFig. 3 shows the in a view. energy regulator set from the two BW units; the end
Abb. 4 bis 7 gehen" Einzelteile des Energiereglers hervor. 'Fig. 4 to 7 show "the individual parts of the energy regulator."
Die in Abb.. 1 dargestellte Anschluß-Baueinheit enthält einen Sockel 1;~ Kontaktfedern 2, Anschlußfahnen 3 bis 6, Netzklemmen 7 (Abb. -3)y--Heizleiterklemmen 8 und eine Signalschalterklemme 58, eine sich in einer Aussparung 9 des Sockels 1 abstützende gekröpfte Rastenfeder 10 (Abb. 6) und die Kontaktfedern 2 voneinander elektrisch isolierende Rippen 11. The connection unit shown in Fig. 1 contains a base 1; ~ contact springs 2, connecting lugs 3 to 6, power terminals 7 (Fig. -3) y - heat conductor terminals 8 and a signal switch terminal 58, one in a recess 9 of the base 1 supporting cranked detent spring 10 (Fig. 6) and the contact springs 2 mutually electrically insulating ribs 11.
Die in Abb. 2 dargestellte Regler-Baueinheit enthält ;inen U-förmigen Trägerteil 12. Zwischen den beiden Schenkeln 13,14 dieses Trägerteiles 12 ist eine Nockenwelle 15 gelagert, die für die Betätigung von Schaltern, wie eines Netz-, Überbrückungs-, Signalschalters a. dgl., dienende Nockenscheiben 16, eine weitere Nockenscheibe 17 und eine mit der Rastenfeder 10 der Anschluß-Baueinheit zusammenarbeitende Rastenscheibe 18 trägt.. The regulator assembly illustrated in Figure 2 includes; inen U-shaped support member 12 between the two legs 13,14 of this support member 12 is a cam 15 mounted, which for the operation of switches, such as a network, bridging, the signal switch a. Like., Serving cam disks 16, a further cam disk 17 and a notch disk 18 cooperating with the detent spring 10 of the connection unit.
Die Bimetallanordnung nach den Abb. 2 und 7 besteht aus einer dreischenkligen Bimetallplatte 19, deren mittlerer, als Arbeitsbimetall dienender Schenkel 20 iine Heizwicklung 21 trägt und deren beide äußere Schenkel 22, 23 zur Kompensation der Umgebungsiemperafur dienen. An Stelle der dreischenkligen Binetallplatte 19 kann auch, wie in Abb. 4 dargestellt, iine U-förmige Bimetallplatte 24 Verwendung finden. Hierbei trägt der eine Schenkel 25 die Heizwicklung 21, während der andere Schenkel 26 wiederum als Sqmpensationsbimetall wirkt.The bimetal arrangement according to FIGS. 2 and 7 consists of a three-legged bimetal plate 19, the middle leg 20 of which, serving as a working bimetal, carries iine heating coil 21 and the two outer legs 22, 23 of which are used to compensate for the ambient temperature. In place of the three-leg Binetallplatte 19 iine U-shaped bimetal plate can also shown, as in Fig. 4, 24 find use. Here, one leg 25 carries the heating winding 21, while the other leg 26 in turn acts as a compensation bimetal.
Es ist natürlich nicht zwingend notwendig, die Bimetallplatten 19 und 24 aus einem Stück herzustellen. So könnten beispielsweise die Schenkel der Bimetallplatte 19 nach Abb. 7 auch an einem besonleren Quersteg durch Nietung, Verschraubung, Verschweißung od. dgl. befestigt werden.It is of course not absolutely necessary to produce the bimetal plates 19 and 24 from one piece. For example, the legs of the bimetallic plate 19 according to FIG. 7 could also be attached to a special transverse web by riveting, screwing, welding or the like.
Ein U-föfmiger Winkel 28 trägt eine Achse 27, an ier ein Einstellhebel 29 und ein mit diesem verstellbarer Fühlhebel 30 gelagert sind. Der Einstellhebel 29 :rägt an seinem freien Ende 31 eine eine Glaskugel lufweisende Justierschraube 32, die mit der Nockenscheibe 17 zusammenarbeitet. Das freie Ende des Fühlhebels 30 steuert einen Schnappfederschalter 34, lessen Zunge 35 in dem Schneidlager 36 gelagert ist ind von dem sich das andere Ende 37 in als Widerager wirkenden Lappen 38 eines an der Isolierplatte $9 befestigten Trägerteiles 40 abstützt. Zwischen dem Einstellhebel 29 und dem Fühlhebel 30 ist ferner eine iinen Überdrückungsschutz bewirkende Druckfeder 41 mgeordnet, durch die der Fühlhebel 30 mit seinem Endteil 33 gegen den Lagerteil 42 des Einstellhebels 29 gedrückt wird.A U -shaped angle 28 carries an axis 27 on which an adjusting lever 29 and a sensing lever 30 adjustable with this are mounted. The adjusting lever 29 projects at its free end 31 an adjusting screw 32 which has a glass ball and which works together with the cam disk 17 . The free end of the sensing lever 30 controls a snap spring switch 34, lessen tongue is mounted in the cutter cradle 36 35 ind of which the other end 37 a is supported in acting as a Wide Rager lobes 38 on the insulating $ 9 fixed support member 40th Between the setting lever 29 and the feeler lever 30 there is also a compression spring 41 which effects an overpressure protection and by which the feeler lever 30 is pressed with its end part 33 against the bearing part 42 of the setting lever 29.
Der die Achse 27 tragende Bügel 28 ist mit dem Freien Ende 43 des mittleren Schenkels 20 der dreischenkligen Bimetallplatte 19 durch Verschraubung, Vernietung od. dgl. verbunden, wobei deren beide iußere Schenkel 22,23 mittels der Schrauben 44,45 nit dem Trägerteil 40 fest verschraubt sind. Der Bügel Bügel 28 wird demnach lediglich nur an der Bimetallplatte 19 getragen.The axis 27 bearing bracket 28 is od with the free end 43 of the center leg 20 of the three-leg bimetal plate 19 by screwing, riveting, or the like., Wherein both the legs 22,23 iußere nit means of the screws 44,45 fixed to the carrier part 40 are screwed. The bracket bracket 28 is therefore only worn on the bimetal plate 19.
Für die Verbindung der beiden Baueinheiten wird iie Anschluß-Baueinheit (Abb. 1) zwischen die beidenTo connect the two units, the connection unit (Fig. 1) is placed between the two
Schenkel 13,14 des U-förmigen Trägerteiles 12 der Regler-Baueinheit eingesetzt, wobei die Stege 48 der Schenkel 13 und 14 sich gegen die Anschlagrippen 47 des Sockels 1 legen. Nach Anziehen eines durch die Bohrungen 50, 51 der Schenkel 13, 14 des Befestigungsteiles 12 gesteckten und in der Rille 52 des Sockels 1 liegenden Befestigungsbolzens 49 wird eine einwandfreie Verbindung zwischen der Anschluß- und der Regler-Baueinheit erreicht. Legs 13 , 14 of the U- shaped support part 12 of the controller assembly are inserted, the webs 48 of the legs 13 and 14 resting against the stop ribs 47 of the base 1 . After tightening a fastening bolt 49 inserted through the bores 50, 51 of the legs 13, 14 of the fastening part 12 and lying in the groove 52 of the base 1 , a perfect connection between the connection and the controller assembly is achieved.
Die Anschlußfahne 4 der Anschluß-Baueinheit ist, wie aus Abb". 3 hervorgeht, mit dem Anschluß 53 und die Anschlußfahne 5 mit dem Anschluß 54 der Heizwicklung 21 verbunden. Der andere Anschluß der Heizwicklung 21 liegt an der Bimetallplatte 19, mit der auch die andere Anschlußfahne 3 (Abb. 1) verbunden ist. .Die gekröpfte Anschlußfahne 6 ist an ihrem Ende mit einem Kontakt 55 versehen, der mit dem Kontakt 56 des Schnappfederschalters 34 zusammenarbeitet. The terminal lug 4 of the connection assembly is connected, such as ". 3 is apparent from Fig, to the terminal 53 and the terminal lug 5 to the terminal 54 of the heating coil 21. The other terminal of the heating coil 21 is located on the bimetallic plate 19, with which also the connected to other pin 3 (Fig. 1). .The cranked connecting lug 6 is provided at its end with a contact 55 which cooperates with the contact 56 of the snap spring switch 34.
Für die Einstellung des Energiereglers des elektrischen Heizgerätes, beispielsweise einer elektrischen Kochplatte, auf einen gewünschten Wärmewert wird die Nockensclialterachse 15 und damit die Nockenscheibe 17 mittels eines nicht in der Zeichnung dargestellten Schaltknopfes in eine' diesem Wärmewert entsprechende Stellung gebracht. Der Fühlhebel 30 ruht hierbei auf einem rechtwinklig umgebogenen und mit einer Wölbung versehenen Lappen 57 des Schnappfederschalters 34 (Abb. 3) ohne Druck auf. Sobald die Heizwicklung 21 den Bimetallschenkel 2.0 der Bimetallplatte 19 erwärmt, wird dieser nach abwärts gebogen. Dieser Abwärtsbewegung, wirken die Bimetallschenkel 22,23 in dem Sinne entgegen, daß eine Kompensation der Umgebungstemperatur berücksich-. tigt wird. Durch die Abwärtsbewegung des Bimetallendes 43 wird auch der Trägerteil 28 mit den Hebeln 29,30 entsprechend verstellt.To set the energy regulator of the electric heater, for example an electric hotplate, to a desired heat value, the cam disk axis 15 and thus the cam disk 17 are brought into a position corresponding to this heat value by means of a switch button not shown in the drawing. The feeler lever 30 rests without pressure on a lug 57 of the snap spring switch 34 (FIG. 3) which is bent at right angles and is provided with a curvature. As soon as the heating coil 21 heats the bimetal leg 2.0 of the bimetal plate 19 , it is bent downwards. The bimetallic legs 22, 23 counteract this downward movement in the sense that compensation for the ambient temperature is taken into account. is done. As a result of the downward movement of the bimetal end 43 , the carrier part 28 is also adjusted accordingly with the levers 29 , 30.
Nach einer dem eingestellten Wert entsprechenden Aufheizung des Bimetallschenkels 20 von' der Heizwicklung 21 wird zufolge der Abstützung des Glaskopfes 32 des Einstellhebels 29 an der Nockenscheibe 17 der Fühlhebel 30 schließlich auf den Lappen 57 des Schnappfederschalters 34 derart drücken, daß dieser nach unten schnappt, wodurch der Kontalct 56 plötzlich von dem Gegenkontakt 55 getrennt wird. Sowohl die elektrische Heizung der Kochplatte als auch die Heizwicklung 21 sind dann, unterbrochen. Der Bimetallschenkel 20 wird sich wieder abkühlen und mit den Hebeln 29, 30, nach einer bestimmten Abkühlzeit wieder die ursprüngliche Lage einnehmen, in der der Schnappfederschalter 34 geschlossen ist, so daß sich der Erwärmungs- und Schaltvorgang wieder in der vorstehend-geschilderten Weise abspielt.After a corresponding heating of the bimetallic leg 20 of the heating coil 21 is due to the support of the glass head 32 of the setting lever 29 on the cam disk 17 of the sensing lever 30 finally press on the tab 57 of the snap spring switch 34 so that it snaps down, whereby the contact 56 is suddenly separated from the mating contact 55 . Both the electrical heating of the hotplate and the heating coil 21 are then interrupted. The bimetallic leg 20 will cool down again and, with the levers 29, 30, will return to the original position in which the snap spring switch 34 is closed after a certain cooling time, so that the heating and switching process will take place again in the manner described above.
Um zu verhindern, daß bei Aufliegen des Schnappfederschalters 34 auf dem Trägerteil 40 und des Fuhl· hebels 30 auf dem Lappen 57 des Schnappfederschalters 34 sowie des Einstellhebels 29 auf der Nockenscheibe 17 die erwärmte Bimetallplatte 19 über ihre elastischen Eigenschaften hinaus beansprucht wird, wirkt die zwischen dem Einstellhebel 29 und dem Fühlhebel 30 angeordnete vorgespannte Druckfeder 41 als Überdrückungsschutz in dem Sinne, daß bei weiterer Beeinflussung des Einstell-Reglergliedes 29,30 die vorgespannte Druckfeder 41 zusammengedrückt und auf diese Weise eine schädigende Rückwirkung auf "den Bimetallschenkel 20 bzw. auf den Schnappfederschalter 34 vermieden wird.In order to prevent the heated bimetal plate 19 from being stressed beyond its elastic properties when the snap spring switch 34 rests on the support part 40 and the feeler lever 30 on the tab 57 of the snap spring switch 34 and the setting lever 29 on the cam disk 17, the elastic properties act between the setting lever 29 and the sensing lever 30 arranged prestressed compression spring 41 as overpressure protection in the sense that if the setting regulator member 29,30 is further influenced, the prestressed compression spring 41 is compressed and in this way a damaging effect on "the bimetallic leg 20 or on the snap spring switch 34 is avoided.
Der in den Abbildungen dargestellte Energieregler zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Die Bimetallanordnung besteht nur aus einer gestanztenThe energy regulator shown in the figures is characterized by a number of advantages. the Bimetal arrangement consists of only one stamped
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