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Kochplatte mit Mehrstufenschalter Die Erfindung bezieht sich auf eine
Kochplatte mit mindestens zwei durch einen Mehrstufenschalter schaltbaren Heizleitern,
bei der auf einer Schaltstufe, bei welcher von zwei Heizleitern mit verschiedener
Heizleistung mindestens die Heizleistung des starken Heizleiters eingeschaltet ist,
eine zeitabhängige Schalteinrichtung nach Ablauf einer an ihr eingestellten Ankochzeit
selbsttätig einen Schaltzustand herstellt, bei dem eine schwache Fortkochleistung
eingestellt ist.
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Bei einer bekannten. Kochplatte dieser Art sind auf der Fortkochstufe
die beiden Heizleiter in Reihe geschaltet. Sie sind durch einen Viertaktschalter
schaltbar, der außer seiner Ausschaltstellung drei Einschaltstellungen, und zwar
Parallelschaltung beider Heizleiter, Einschaltung des starken Heizleiters und Reihenschaltung
beider Heizleiter gestattet. Die beiden Heizleiter sind unabhängig von dem Stufenschalter
mit zwei von der zeitabhängigen Schalteinrichtung beeinfiußten Quecksilberkippschaltern,
von denen der eine ein Umschalter ist, zusammengeschaltet. Hierdurch ergibt sich
ein erheblicher Aufwand an Schaltgeräten und Verbindungsleitungen, der bei einem
Elektroherd untragbar ist.
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Die Erfindung bezweckt, die Schaltaufgabe auf erheblich einfachere
Weise zu lösen, und erreicht das dadurch, daß der Mehrstufenschalter einen zusätzlichen
(für sein normales Schaltprogramm nicht erforderlichen) Kontakt hat, der nur bei
dieser Schaltstufe (Fortkochstufe) an einen der beiden Pole geschaltet ist und die
Einschaltung des starken Heizleiters bewirkt, der über einen einfachen Ausschalter
der zeitabhängigen Schalteinrichtung entweder an dem zusätzlichen Kontakt oder an
dem einen Pol der Stromquelle liegt. Die Unterbringung eines zusätzlichen Kontaktes
in einen Mehrstufenschalter bedeutet einen ganz geringen Mehraufwand und gestattet
außerdem, die Fortkochstufe als zusätzliche Schaltstufe vorzusehen, bei der einer
vorhandenen Schaltstufe lediglich noch der Zusatzkontakt zugeschaltet ist. Die zeitabhängige
Schalteinrichtung hat lediglich einen einzigen Schalter, und zwar einen einfachen
Ausschalter. Die Zahl der zusätzlichen Verbindungsleitungen ist gering.
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Als zeitabhängige Schalteinrichtung kann eine einstellbare Schaltuhr
verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Thermostatschalter mit einer Heizwicklung
und einer ausrückbaren Wiedereinschaltsperre vorgesehen. Auch in diesem Fall ist
eine Änderung der Ankochzeit in Anpassung an die jeweilige Kochgutmenge möglich,
indem man beispielsweise den Widerstand der Heizwicklung des Thermostatschalters
ändert.
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Die Erfindung wird an Hand von Schaltbildern für verschiedene Möglichkeiten
erläutert. Es zeigt Fig.1 die Einschaltstufen einer Kochplatte mit zwei Heizleitern
und einem Viertaktschalter, Fig.2 die Einschaltstufen einer Kochplatte mit zwei
Heizleitern und einem Fünftaktschalter mit der gleichen Schaltung für die Fortkochstufe,
Fig. 3 die Einschaltstufen einer Kochplatte mit zwei Heizleitern und einem Fünftaktschalter
mit einer anderen Schaltung für die Fortkochstufe, Fig. 4 die Einschaltstufen einer
Kochplatte mit drei Heizleitern und einem Siebentaktschalter, Fig.5 eine weitere
Möglichkeit für die Schaltung der Fortkochstufe, Fig.6 die Fortkochstufe nach Fig.4
mit thermischer Zeitsteuerung und Signallampe, Fig.7 eine weitere Schaltmöglichkeit
für die Fortkochstufe bei Verwendung eines Thermostatschalters mit Heizwicklung.
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In Fig. 1 sind für eine Kochplatte mit zwei Heizleitern a und b die
drei Einschaltstufen I, II, III eines Viertaktschalters dargestellt. Die bei der
Normalausführung von Viertaktschaltern vorhandenen Kontakte für- die Heizleiter
sind mit 1, 2 und 3 und die beiden Pole des Schalters mit P1 und P2 bezeichnet.
a ist ein leistungsstarker Heizleiter mit einer Leistung von beispielsweise 900
Watt und b ein leistungsschwacher Heizleiter mit einer Leistung von beispielsweise
300 Watt.
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Erfindungsgemäß ist im Mehrstufenschalter ein vierter Kontakt 5 vorgesehen,
der durch eine Schaltzunge 6 an den Pol P1 anschließbar ist. Der Kontakt 5 ist mit
dem zum Pol P1 führenden Ende des stärkeren Heizleiters a verbunden. In diese Verbindung
ist ein Schalter 7 einer zeitabhängigen Schalteinrichtung, z. B. einer Schaltuhr
oder eines elektrischen Zeitschalters eingebaut.
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Bei der Schaltstufe I mit der kleinstenLeistung sind die beiden Heizleiter
a und b inReihe geschaltet, wenn man die Verbindung von P1 über den zusätzlichen
Kontakt 5 zum Ende des Heizleiters a als unterbrochen ansieht, wie es bei den Schaltstufen
II und III der Fall ist. Nun ist aber beim Einschalten der Stufe 1
auch
die Schaltzunge 6 an den Kontakt 5 angeschlossen worden. Bei geschlossenem Schalter
7 der zeitabhängigen Schalteinrichtung ist dann der starke Heizleiter a mit beispielsweise
900 Watt allein eingeschaltet, weil der schwache Heizleiter b mit seinen beiden
Enden am gleichen Pol P1 liegt. Die Kochplatte hat also beim Einschalten der Stufe
I die hohe Leistung von beispielsweise 900 Watt, bei der das Kochgut rasch auf die
Siedetemperatur erwärmt wird. Wenn nach Ablauf der an der zeitabhängigen Schalteinrichtung
einstellbaren Ankoehzeit von beispielsweise 10 Minuten der Schalter 7 ausschaltet,
so werden die beiden Heizleiter in Reihe geschaltet. Bei dem vorstehenden Zahlenbeispiel
beträgt dann die zum Fortkochen zur Verfügung stehende Heizleistung 225 Watt.
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Die Schaltstufe I ist damit gleichzeitig Fortkochstufe und als solche
an der Skala des Mehrstufenschalters bezeichnet, z. B. mit »A«. Man
kann nun noch eine weitere Schaltstufe vorsehen, bei der nur die Verbindungen P2,
2 und P1, 1 hergestellt sind, also die Verbindung P1, 5 entfällt, so daß man die
beiden Heizleiter a und b auch unmittelbar in Reihe schalten kann.
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Fig.2 zeigt für eine Kochplatte mit zwei Heizleitern a und b die vier
Einschaltstufen eines Fünftaktschalters, der die gleichen Kontakte wie der Viertaktschalter
Fig. 1 hat. Die Stufe I, die mit der Stufe I von Fig. 1 identisch ist, ist die Fortkochstufe.
Es ist also auch hier beim Einschalten der Stufe I der starke Heizleiter a allein
eingeschaltet, und nach Ablauf der eingestellten Ankochzeit kommt durch Öffnen des
Schalters 7 die Reihenschaltung der beiden Heizleiter zustande.
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Fig. 3 zeigt den gleichen Fünftaktschalter wie Fig.2, jedoch mit dem
Unterschied, daß die Schaltzunge 6 über den Schalter 7 der zeitabhängigen Schalteinrichtung
eine Verbindung zwischen dem Pol P2 und dem Kontakt 2 des starken Heizleiters
a herstellt. Hier wird die Schaltstufe II, bei der normalerweise der schwache Heizleiter
b allein eingeschaltet ist, als Fortkochstufe benutzt. Wenn also beim Einschalten
der Stufe II die Schaltzunge 6 mit dem Kontakt 5 Verbindung erhält, dann sind die
beiden Heizleiter parallel geschaltet. Die Ankochleistung beträgt also beispielsweise
1200 Watt. Zum Fortkochen ist der schwache Heizleiter b allein eingeschaltet. Die
Fort kochleistung beträgt also beispielsweise 300 Watt.
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Fig. 4 zeigt für eine mit drei Heizleitern a, b und c ausgerüstete
Kochplatte die sechs Einschaltstufen eines Siebentaktschaiters. Für die Durchführung
seines normalen Schaltprogramms hat der Siebentaktschalter vier Heizleiterkontakte
1, 2, 3 und 4, die mit den beiden Polen P1 und P2 zusammenschaitbar sind. Der Heizleiter
a hat eine größere Leistung von beispielsweise 900 Watt, und der Heizleiter b hat
die kleinste Leistung von beispielsweise 300 Watt. c ist ein Zusatzheizleiter, dessen
Leistung etwa in der Größenordnung des Heizleiters a liegt und bei einer bevorzugten
Ausführungsform 800 Watt beträgt.
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Auf der Stufe VI sind alle drei Heizleiter parallel geschaltet. Die
eingeschaltete Leistung beträgt dann 900 -i- 300 -1- 800 Watt = 2000 Watt. Zwischen
dem Pol P1 und dem Zusatzheizleiter c ist in bekannter Weise ein Schalter 10 eingebaut,
der in Abhängigkeit von der Temperatur der Kochplatte oder zeitabhängig den Heizleiter
c abschaltet und hierdurch das Auftreten einer unzulässig hohen Kochplattentemperatur
verhindert. Nach Abschalten des Heizleiters c sind die beiden Heizleitera und b
parallel geschaltet. Die hierbei vorhandene Heizleistung (1200- Watt) ist :die.
Dauerleistung, die der Kochplatte zugemutet werden kann. Auf Schaltstufe V wird
diese Dauerleistung unmittelbar eingeschaltet. In den Schaltstufen IV bis II ist
der Zusatzheizleiter c ebenfalls nicht benutzt. Lediglich auf der Schaltstufe I,
bei der alle drei Heizleiter in Reihe geschaltet sind, ist auch der Heizleiter c
mit eingeschaltet, jedoch entstehen bei der sehr kleinen Heizleistung der Stufe
I nicht die Bedingungen für das Ausschalten des Thermostatschalters 10.
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Die Fortkochstufe ist- beim Beispiel Fig. 4 auf der Stufe III vorgesehen,
bei der normalerweise der schwächste Heizleiter b (300 Watt) allein eingeschaltet
ist. Durch die Schaltzunge 6, die über den Schalter 7 der zeitabhängigen Schalteinrichtung
an den Kontakt 3 des Heizleiters a angeschlossen ist, sind beim Einschalten der
Fortkochstufe die beiden Heizleiter a und b parallel geschaltet. Die Ankochleistung
entspricht also der zulässigen Dauerleistung (1200 Watt). Wenn die zeitabhängige
Schalteinrichtung den Schalter 7 geöffnet hat, ist nur noch der schwache Heizleiter
b, wie es dem Normalzustand auf Stufe III entspricht, eingeschaltet. Es ergeben
sich also die gleichen Verhältnisse wie bei der Schaltstufe II der Fig. 3.
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Nach Fig. 5 ist die Schaltstufe Il, bei der normalerweise die beiden
Heizleiter a und b in Reihe geschaltet sind, als Fortkochstufe benutzt. Hier verbindet
die Schaltzunge6 über den Schalter? der zeitabhängigen Schalteinrichtung den Pol
P2 mit dem Kontakt z. Beim Einschalten der Schaltstufe II wird also zunächst der
starke Heizleiter a (900 Watt) allein eingeschaltet, während durch den schwachen
Heizleiter b (300 Watt), da er beiderseits am gleichen Pol P2 liegt, kein Stromfließt.
Wenn die zeitabhängige Schaltvorrichtung den Schalter 7 geöffnet hat, werden die
beiden Heizleiter a und b in Reihe geschaltet. Die Fortkochleistung ist also kleiner
als die Heizleistung des schwächsten Heizleiters b und beträgtbeimZahlenbeispiel
225 Watt. Das entspricht den Fortkochstufen der in Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiele.
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Fig. 6 zeigt das Schaltbild für die Fortkochstufe auf Schaltstufe
III der Fig. 4 bei Ausbildung des von der zeitabhängigen Schalteinrichtung beeinflußten
Schalters 7 als Thermostatschalter. Der vorzugsweise als Bimetailschalter ausgebildete
Thermostatschalter 7 ist von einer Heizwicklung 11 beeinflußt, die mit ihm in Reihe
im Ankochstromkreis liegt. Damit der Sehalter? nach Ablauf der Ankochzeit nicht
von selbst wieder einschaltet, ist eine bei Thermostaten an sich bekannte Wiedereinschaltsperre
vorgesehen, die beispielsweise durch Betätigen eines Druckknopfes ausgerückt werden
kann.
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Um die Fortkochbereitschaft der Kochplatte anzuzeigen, ist beim Ausführungsbeispiel
Fig.6 eine Signallampe 18 vorgesehen, die mit dem nur wenige Volt betragenden Spannungsabfall
der Heizwicklung 11 betrieben werden kann.
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Beim Beispiel Fig. 7 ist die Schaltstufe IV der Fig. 4, bei der normalerweise
der starke Heizleiter a (900 Watt) allein eingeschaltet ist, als Fortkoehstufe benutzt.
Der Thermostatschalter 7 ist zwischen den Heizleiter a und den bei dieser Schaltstufe
am Pol P2 liegenden Kontakt 3 eingebaut. Die Heizwicklung 11 des Thermostatschalters
liegt einerseits am Kontakt 4 und anderseits Tiber den Kontakt 5 und die Schaltzunge
6 am Pol P2; sie ist also mit dem schwachen Heizleiter b in Reihe geschaltet. Beim
Einschalten der Fortkochstufe, die auch hier wie bei allen obigen Ausführungsbeispielen
eine zusätzliche - bei einem Siebentaktschalter eine achte Stufe - sein kann, sind
die beiden Heizleiter a und b parallel geschaltet, so
daß die Ankochleistung
gleich der zulässigen Dauerleistung ist. Wird nach Ablauf der Ankochzeit der Schalter
7 geöffnet, dann ist der schwache Heizleiter b allein eingeschaltet. Die Heizwicklung
11 bleibt ebenfalls eingeschaltet und bildet also selbst die Wiedereinschaltsperre.
Eine mechanische Wiedereinschaltsperre, die bei den anderen Beispielen bei Verwendung
eines Thermostatschalters vorgesehen sein muß, ist also hier nicht erforderlich.
Nach dem Abschalten der Kochplatte wird die Fortkochbereitschaft von selbst hergestellt.
Deshalb kommt hier auch der Unterbringung der Fortkochstufe in einer zusätzlichen
Schaltstufe des Mehrstufenschalters besondere Bedeutung zu, damit auch die Schaltstufe
IV in normaler `'eise benutzt werden kann.