DE2650321A1

DE2650321A1 - Stangen- und stabthermostat

Info

Publication number: DE2650321A1
Application number: DE19762650321
Authority: DE
Inventors: Teamus Bowling
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-11-04
Filing date: 1976-11-02
Publication date: 1977-05-05
Also published as: US4008454A; FR2331142A1

Description

Stangen- und Stabthermostat

Die Erfindung bezieht sich auf mit unterschiedlicher Expansion arbeitende Stangen- und Rohrthermostate und insbesondere auf einen derartigen Thermostat, der als ein Ein- oder Mehrpunkt-Temperaturbegrenzungsschalter verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft thermisch ansprechende Schalter und insbesondere einen thermisch ansprechenden Zweipunkt-Sicherheitsschalter für einen selbstreinigenden Elektroherd, der als ein redundanter Schalter dient, um die Stromzufuhr von den Heizeinheiten des Herdes abzuschalten, falls ein Fehler in dem Hauptthermostaten des Herdes auftritt, und um ferner eine Türverriegelungsschaltung zu unterbrechen, um das öffnen der Herdtür zu verhindern, wenn die Umgebungstemperatur des Herdes oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Ferner sollen eine Anzeige-

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lampe und ein Kühlgebläse in Betrieb gesetzt werden, um sichere Betriebstemperaturen der Außenflächen des Herdgehäuses beizubehalten.

Die Erfindung ist bei pyrolytischen, selbstreinigenden Herden anwendbar, die hohe Temperaturen zum Reinigen der Innenwände des Backraumes von Speiseresten und Fettspritzern verwenden, indem die Temperatur der Wände bis zu einem Selbstreinigungs-Temperaturbereich von mehr als etwa 4OO°C (750⁰P) erhöht werden. Bei dieser hohen Temperatur werden die Speisereste in gasförmige Degradationsprodukte überführt, die dann oxydiert und schließlich aus dem Backraum ausgestoßen werden. Die Einzelheiten dieses Verfahrens und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von einem derartigen Herd sind in der US-PS 3 121 158 beschrieben.

Auf Temperatur ansprechende oder thermostatische Schalter werden üblicherweise in Haushaltsgeräten verwendet, wie beispielsweise in Koch- und Bratherden. Die wahrscheinlich am häufigsten verwendete Type ist der hydraulische Thermostat, der im wesentlichen eine mit, einem Hydraulikmittel gefüllte Faltenbalg- oder

ist,

Membrananordnung „■ die eine volumetrische Expansion oder Kontraktion in eine geradlinige Bewegung umsetzt, die auf einen Schaltermechanismus einwirkt. Eine andere mit· unterschiedlicher thermischer Expansion arbeitende Type ist der Stangen- und.Rohrthermostat, wie er in der US-PS 3 821 683 beschrieben ist. Dieser Thermostat dient dazu, einen Anstieg in der Herdtemperatur, die durch die Stangen- und Rohranordnung abgetastet wird, in eine geradlinige Bewegung umzusetzen, die durch eine Kugelzapfenverbindung auf einen Bewegungsverstarkungsarm übertragen wird, der seinerseits eine Öffnung und Schließung von zwei Schalterteilen bewirkt. Diese Schalterteile sind dargestellt als Verlangsamungsund Unterbrechungsschalter.

Der thermische Schalter gemäß der US-PS 3 821 683_S der in einer Steuerschaltung für einen selbstreinigenden Herd, wie er auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eingesetzt ist, um

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erstens sicherzustellen, daß während der Back- oder Schmorvorgänge die Ofenlufttemperatur nicht über eine Sicherheitstemperatur hinaus ansteigt, die beispielsweise in dem Bereich von 316 343°C (600 - 65O⁰P) liegt, falls eine der Temperatursteuerungskomponenten versagt, um zweitens sicherzustellen, daß der Benutzer die Ofentür nicht während des Selbstreinigungszyklus entriegeln kann, wenn nicht die Herdumgebungstemperatur unter etwa 3l6°C (6OO°P) abfällt, und um drittens sicherzustellen, daß die Außenwandtemperaturen des Herdgehäuses nicht gewisse Unsicherheitstemperaturen erreichen. Um dies bei einer Herdumgebungstemperatur von etwa 3l6°C (60O⁰P) herbeizuführen, wird ein Kühlgebläse eingeschaltet, um Raumluft zwischen den Innen- und Außenwänden der Herdstruktur zwangsweise umzuwälzen.

Die vorliegende Erfindung schafft einen thermisch ansprechenden Schalter, der einen Stangen- und Rohrthermostaten mit unterschiedlicher Expansion verwendet, der eine Umgebungstemperaturkompensation und ferner eine Kompensation aufweist für die thermische Verzögerung dieses Thermostaten bei dem ersten Heizzyklen, um ein Ansteigen über die Eichtemperatur hinaus zu verhindern. .

In dem verwendeten Stangen- und Rohrthermostaten weist die Innenstange ein Verlängerungsband auf, das sich im wesentlichen außerhalb des Bereiches befindet, dessen Temperatur zu steuern ist, und dieses Band hat ähnliche thermische Expansionscharakteristiken, wie das Rohr.

wird
Weiterhin/ein Thermostat der beschriebenen Art geschaffen, bei dem das Verlängerungsband die Innenstange mit einem Verstärkungshebel koppelt, der als ein Schalterbetätigungsglied dient. Der Verstärkungshebel ist mit einem Gelenk versehen, das eine gegebene räumliche Beziehung zwischen dem Basisteil des Thermostaten und dem Verstärkungshebel beibehält.

Der thermisch ansprechende Schalter gemäß der Erfindung vereinigt einen eine Schnappwirkung aufweisenden Schaltermechanismus

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mit dem hinsichtlich der Umgebungstemperatur kompensierten Stangen- und Rohrthermostat.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein thermisch ansprechender Schalter ein Basisteil, ein an dem Basisteil angebrachtes Gehäuse und zahlreiche Schaltmittel auf, die an dem Gehäuse befestigt sind. An dem Basisteil ist ein mit unterschiedlicher Expansion arbeitender Thermostat des Stangen- und Rohrtyps befestigt, wobei das Material des Innenstabes einen viel kleineren thermischen Expansionskoeffizienten aufweist als das Material des äußeren Rohres. Der Thermostat kann in einen Kochraum eines Herdes hineinragen, um die Innentemperatur des Herdes abzutasten. Eine vorbestimmte Länge des Rohres verläuft auf der Außenseite des Herdes, um der Umgebungsluft des Herdes frei und direkt ausgesetzt zu sein. Der Innenstab des Thermostaten ist der Umgebungsluft des Herdes ausgesetzt. Ein Ausdehnungsband ist am Ende des inneren Stabes befestigt, wobei das Band aus einem Material hergestellt ist, das im wesentlichen den gleichen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist wie das äußere Rohr. Das Verlängerungsband koppelt den inneren Stab mit einem Verstärkungshebel, der an dem Basisteil angelenkt ist. Dieser Verstärkungshebel dient als das Betätigungsmittel für einen Schaltermechanismus mit Schnappwirkung.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung näher erläutert.

Figur 1 ist eine Seitenschnittansicht von einem thermisch ansprechenden Schalter gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2 ist eine Draufsicht auf den thermisch ansprechenden Schalter gemäß Figur 1.

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Figur 3 ist eine Ansicht der linken Seite des thermisch ansprechenden Schalters gemäß den Figuren 1 und 2 und zeigt schematisch den eine Schnappwirkung aufweisenden Schalterrnechanismus, auf den der Stangen- und Rohrthermostat gemäß der vorliegenden Erfindung einwirkt.

Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer Leistungs- und Steuerschaltung für einen selbstreinigenden Elektroherd mit dem thermisch ansprechenden Schalter gemäß der Erfindung.

In Figur 1 ist ein thermisch ansprechender Steuerschalter 10 gezeigt, der beispielsweise für einen selbstreinigenden Elektroherd verwendet werden kann. Dieser Schalter 10 ist ein mit unterschiedlicher Expansion arbeitender Thermostat des Stangen- und Rohrtyps, der drei Hauptelemente aufweist, nämlich ein Basisteil 12, ein Schaltergehäuse 14 und einen Stangen- und Rohrtemperatursensor 16. Das Basisteil 12 ist ein Bügel aus Metallblech, der in der Draufsicht die Form eines Hutes hat, wie es aus Figur 2 zu ersehen ist, und weist einen im allgemeinen U-förmig^n Körper 18 und zwei entgegengesetzt gerichtete Flansche 20 auf, an denen das Schaltergehäuse 14 durch Nieten 22 befestigt ist. Das Schaltergehäuse 14 ist tatsächlich ein Satz oder ein Stappel von zwei Miniatur-Schaltermoduln 24 und 26. Der innere Aufbau der Schaltermoduln 24 und 26 ist schematisch in der Stirnansicht gemäß Figur 3 gezeigt.

Der Schaltermodul 24 ist ein einpoliger Umschalter mit ein-.-m bewegbaren Kontaktblatt 28 und zwei feststehenden Schalterkontakten 30 und 32. Die bewegbare Kontaktschneide 28 hat eine äußere Anschlußklemme 24, während die Schalterkontaktstücke 30 und 32 Anschlüsse 36 bzw. 38 aufweisen. Selbstverständlich weist jeder Schaltermodul 24· und 26 ein Gehäuse 40 bzw. 42 aus . elektrisch isolierendem Material auf, wie beispielsweise einem Phenolmaterial oder ähnlichem. Jeder Schaltermodul 24 und 26 ist ein Miniaturschalter mit Schnappwirkung, der eine sehr kleine

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Kraft auf dem Schalterknopf 44 erfordert_s der an der Unterseite des unteren Schaltermoduls 24 gezeigt ist, um die Schalterstellung zu ändern.

Der obere Schaltermodul 26 ist ein einpoliger Ausschalter mit einer bewegbaren Kontaktschneide 46 und einem feststehenden Kontaktstück 48. Jeder Kontakt 46 und 48 weist einen Schalteranschluß 50 bzw. 52 auf. Diese zwei Schaltermodulen 24 und 26 sind zusammen aufgeschichtet, und der Schalterknopf 44 kann gegen die nächst gelegene bewegbare Kontaktschneide 28 drücken. Es kann auch ein nicht gezeigtes Verbindungsstück zwischen der Schneide' 28 und der Schneide 46 vorgesehen sein, so daß sie sich gleichzeitig bewegen. Derartige Schalter 24 und 26 erfordern eine kleine Betätigungskraft und haben einen sehr kleinen Hub zwischen den Ein- und Ausschaltstellungen. Die Amplitude der Herdtemperaturschwankungen steht in direkter Beziehung mit dem Hub, der zum Einschalten und Ausschalten der Kontaktstücke des Schalters erforderlich ist.

Der Stangen- und Stab-Temperatursensor 16 ist am besten in Figur 1 dargestellt. Er umfaßt ein langgestrecktes und äußeres Rohr und einen inneren Stab 58. Das eine Ende 60 des Rohres 56 ist permanent in einer öffnung 62 in der U-Biegung 64 des Basisteiles 12 befestigt, die sich gegenüber den zwei Planschen 20 des Basisteiles befindet. Dieses Ende 60 des Rohres ist offen. Das Rohr hat einen im allgemeinen gleichförmigen Querschnitt, außer an dem freien Ende 66 des Rohres, das nach unten verjüngt ist, um an dem Ende 68 des inneren Stabes 58 anzugreifen. Das Ende 68 des inneren Stabes erstreckt sieh tatsächlich nach außen von dem verjüngten Ende 66 des Rohres, und dann ist eine Schweißnaht 70 an der Spitze gebildet, um. den inneren Stab 58 mit dem Rohr 56 zu verbinden und eine feste Vereinigung zwischen den Teilen herzustellen.

Das Rohr 56 und der innere Stab 58 sind aus unähnlichen Metallen hergestellt. Das Material des inneren Stabes 58 hat einen viel

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kleineren Expansionskoeffizienten als das Material des äußeren Rohres 56. Beispielsweise kann der innere Stab aus Rodar oder Invar Nr. 39 hergestellt werden, das von der Firma Wilbur D. Driver Company in Teterboro, New Jersey, erhältlich ist. Das äußere Rohr 66 ist aus rostfreiem Stahl wie Incoloy 840 oder hergestellt, das von der International Nickel Co. erhältlich ist.

Dieser Schalter 10 kann in üblicherweise in eine Wand von einer nicht-gezeigten Herdverkleidung eingebaut werden, die mit einer Zugangstür zusammenarbeitet, um eine Bratkammer eines Herdes zu bilden. Zwischen den Enden des Rohres 56 befindet sich ein Paar Befestigungsohren 74, die an dem Rohr angeschweißt sind und einander diametral gegenüberliegen. Das freie Ende des Rohres 56 kann durch eine nicht-gezeigte öffnung mit enger Passung in die Herdverkleidung eingesetzt werden, was üblicherweise in der Rückwand nahe dem oberen Rand erfolgt. Eine derartige öffnung würde diametral gegenüberliegende Kerben oder Schlitze aufweisen, damit die Befestigungsohren 74 durch die öffnung geschoben werden können. Dann wird der Schalter 10 ein kleines Stück um seine Längsachse gedreht, so daß die Befestigungsohren nicht mehr mit den Kerben bzw. Schlitzen fluchten, und dann wird Druck ausgeübt, um die Befestigungsohren 74 gegen die Innensei-te der Rückwand der Herdverkleidung zu halten. Schließlich würde ein nicht-gezeigter Befestigungsring über das freie Ende des Rohres 56 geschoben und durch Blechschrauben befestigt werden, die in öffnungen in der Rückwand eingeschraubt werden, so daß der Befestigungsring die Befestigungsohren 74 gegen die Rückwand der Herdverkleidung drückt. Somit ist die Länge des Rohres 56, die zwischen seinem freien Ende bei 70 und den Befestigungsohren 74 gemessen wird, diejenige Materialmenge, die innerhalb des Kochraumes zu liegen kommt, dessen Temperatur abgetastet und gesteuert werden soll. Es sei darauf hingewiesen, daß der innere Stab 58 kurz vor dem gehalterten Ende 60 des äußeren Rohres 56 endet, da er bei 76 in der Nähe der Befestigungsohren 74 endet. Mit dem inneren Stab 56 ist ein Verlängerungsband 78 verbunden, das aus einem Material mit einem hohen

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thermischen Expansionskoeffizienten besteht, der im wesentlichen der gleiche wie derjenige des äußeren Rohres 56 ist. Die relative Länge des inneren Stabes zur Länge des Verlängerungs bandes bei gegebener Länge des äußeren Rohres in Verbindung mit der Größe des der Herdumgebungstemperatur ausgesetzten Rohres bestimmt den Grad der ersten Temperaturabweichung von der Kalibrations- bzw. Solltemperatur. Diese Abweichung wird durch die thermische Masse des Thermostaten und die Umgebungstemperaturgradienten hervorgerufen.

Mit dem Verlängerungsband 78 ist ein Verstärkungshebel 80 verbunden, wie es bei 82 gezeigt ist. Dieser Verstärkungshebel 80 ist mit einem Gelenk in der Form eines dünnen, flexiblen Metallbandes 84 versehen, das zwischen dem Basisteil 12 und dem Verstärkungshebel 80 befestigt ist, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Die U-Biegung 64 des Basisteils 12 ist mit einem horizontalen Ansatz 26 versehen. -Der Verstärkungshebel 80 ist ein versetztes Winkelteil in der Seitenansicht, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, und weist einen horizontalen Ansatz 88 auf, der mit dem Verlängerungsband 78 verbunden werden kann, wie es bei 82 gezeigt ist. Der Verstärkungshebel 80 weist auch einen versetzten Arm 90 auf, der im wesentlichen senkrecht zum Ansatz 88 verläuft. Schließlich weist der Hebel einen horizontalen langgestreckten Arm 92 auf, der als Betätigungsmittel für den Schalterknopf 44 dient. Es sei darauf hingewiesen, daß der Ansatz 86 des Basisteils 12 neben dem Scheitel des Verstärkungshebels 80 endet, der zwischen dem versetzten Arm 90 und dem langgestreckten Arm 90 gebildet ist. Das Gelenkband 84 ist im allgemeinen ein ebenes Metallband, das an der Oberfläche des Ansatzes 86 und an der Unterseite des langgestreckten Armes 92 angeschweißt ist.

Demzufolge dient der Verstärkungshebel 80 als ein Kniehebel, wobei der versetzte Arm 90 der einen Arm des Kniegelenkes ist, der langgestreckte Arm 92 der zweite Arm des Kniegelenkes ist und das Gelenkband 94 als das Gelenk am Scheitel des versetzten Armes 90 und des langgestreckten Armes 92 dient.

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Das freie Ende des Verstärkungshebels 90 ist mit einer Stellschraube 94 versehen, die durch den langgestreckten Arm 92 gesehraubt ist und gegen den Schalterknopf 44 drückt. Eine Schraubendruckfeder 96 ist zwischen dem Schaltergehäuse 40 und dem langgestreckten Arm 92 des Verstärkungshebels 80 angeordnet, um eine gegebene Kraft auf den Verstärkungshebel 80 und somit auf den vereinigten Innenstab 58 und das Verlängerungsband 78 des Stangen- und Rohr-Temperatursensors 16, um die Federsteifigkeit des Thermostaten zu vermindern. Eine Metallkappe 95 ist über den unteren Abschnitt des Basisteils 12 geschoben und umschließt den Verstärkungshebel 80 mit seiner Stellschraube 94, um als Schutz für den Mechanismus und die kritische Einstellung der Stellschraube zu dienen. Weiterhin sind in dem Basisteil stegförmige Ansatzstücke 92 ausgebildet, um in Öffnungen 99 in der Kappe einzugreifen und die Kappe in ihrer Lage zu halten. Bei einigen Anwendungsfällen kann der Schalter 10 auch in der umgekehrten Position im Verhältnis zu Figur 1 angebracht werden, so daß sich die Kappe 95 oben anstatt unten befindet, wie es hier gezeigt ist.

Das Arbeitsprinzip dieses Stangen- und Rohrthermostaten 10 besteht darin, daß die unterschiedliche Expansion von zwei unähnlichen Metallen ausgenutzt wird, die der Herdumgebungstemperatur ausgesetzt sind. Das äußere Rohr 56 kann an der einen Wand von einer Herdverkleidung in der Nähe der Befestigungsohren 74 befestigt sein, so daß eine vorbestimmte Länge des Stabes und des Rohres der Umgebungstemperatur des Herdes ausgesetzt bleibt. Wenn die Herdtemperatur zunimmt, vergrößert sich die Länge des Rohres mit einer größeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit der kombinierten Länge des inneren Stabes 58 und des Verlängerungsbandes 78. Dieser Unterschied in den Ausdehnungscharakteristiken bewirkt, daß der Verstärkungshebel 80 um das Basisteil geschwenkt wird, wobei das flexible Metallband 84 als ein Gelenk wirkt. Mittels der richtigen Einstellung der Stellschraube 94 ist es möglich, die Betätigung der Schnappschalter 24 und 26 bei einem vorbestimmten Grad der Herdtemperatur zu bewirken.

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Die Funktion des Verlängerungsbandes 78 besteht darin, Umgebungstemperaturabweichungen an der Außenseite der Herdkammer zu kompensieren und desgleichen die erste Abweichung von der Solltemperatur zu kompensieren, die aufgrund der thermischen Masse des Thermostaten und der Umgebungstemperaturgradienten auftritt.

Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß das metallische Gelenkband 84 so betriebssicher arbeitet, daß es übliche Richtungspunkte eliminiert, die anderenfalls Drift- und Eichungsprobleme hervorrufen könnte.

Der thermisch ansprechende Schalter 10 ist dafür vorgesehen, als eine Steuerkomponente für einen selbstreinigenden Elektroherd verwendet zu werden, dessen Leistungs- und Steuerschaltungen in der schematischen Darstellung der Figur 4 angegeben sind. Der Herd kann mit einer dreiadrigen Leistungsquelle verbunden werden, üblicherweise einer einphasigen Wechselstromquelle von 120/220 Volt Leiterspannung bei 50 bzw. 60 Hz. Eine derartige Leistungsquelle ist üblicherweise in einem Durchschnitt shaus mit angemessener Verdrahtung verfügbar. Diese Spannung wird dem Herd über ein dreiadriges Kabel mit zwei Netzleitern L. und L_?/. zwischen denen eine Spannung von 240 Volt besteht, und einem geerdeten Nulleiter N zugeführt. Zwischen einem Netzdraht L. oder Lp und dem Mittelpunktsleiter N würde eine Spannung von 120 Volt bestehen. Die elektrische Last wird durch drei Heizelemente gebildet: ein Backelement 100, ein Grillelement 102 und ein Zusatzheizelement 104. Das Backelement 100 ist gewöhnlich neben der Bodenwand der Herdverkleidung angeordnet, das Grillelement 102 befindet sich üblicherweise neben der Deckwand der Herdverkleidung und das Zusatzheizelement 104 ist gewöhnlich um die Außenseite der Herdverkleidung neben der Fronttüröffnung herum gewickelt, um den Wärmeverlust durch die Tür und die Türöffnung herum während eines Selbstreinigungszyklus oder einer pyroloytischen Reinigung zu ersetzen. Diese Heizelemente 100, 102 und 104 sind in einer Schaltungsanordnung mit einem Herdwählschalter 106 angeordnet, um verschiedene

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Kombinationen von Heizelementen bei verschiedenen Spannungen einzustellen, um verschiedene Heizgeschwindigkeiten zu erhalten. Weiterhin ist ein manuell einstellbarer Herdthermostat 108 vorgesehen, zum Steuern der Temperatur innerhalb des Backraumes bei vorgewählten Temperaturen während der Back- und Grillvorgänge und zum Steuern einer maximalen Temperatur während der pyrolytischen Selbstreinigung* Dieser Herdthermostat 108 ist in Reihe mit den Heizelementen 100, 102 und 104 angeordnet zum öffnen und Schließen der Stromzufuhr zu den Heizelementen als eine Punktion der Herdtemperatur in bezug auf die durch die Einstellung des Thermostaten 108 vorbestimmten oder im voraus eingestellten Temperatur.

Der Wählschalter 106 ist mit einer -Reihe von Netzeingangsklemmen, die mit L., N, L. und Lp bezeichnet sind, und mit einer Reihe von Lastklemmen versehen, die mit K, J und P bezeichnet sind. Dieser Wählschalter 106 weist auch zahlreiche Schalterkontaktstücke 112 - 120 auf. Diese Kontaktstücke sind mit einem bestimmten Koch- oder ReinigungsVorgang bezeichnet, der auftritt, wenn die Kontaktstücke geschlossen sind. Beispielsweise sind während eines Back- oder Zeitback-Vorganges die Kontaktstücke und 113, 118 und 119 geschlossen. Während des Grillens sind die Kontaktstücke 116 und 117 geschlossen. Während des Reinigungsvorganges sind die Kontaktstücke 113 und 114, 115 und 116, und 120 geschlossen.

In der Backschaltung arbeitet das Backelement 100 bei voller Leistung über den Leitungen L₁ und Lp bei 240 Volt über den Schalter 26 und dessen normalerweise geschlossene Kontaktstücke 46 und 48, über die Netzklemme L₁ des Wählschalters 106 und über die Schalterkontaktstücke 112 und 113, die Lastklemme K und über das Backelement 100 und zurück zur Netzleitung L^. Während des Backzyklus sind die anderen zwei Heizelemente 102 und 104 ebenfalls gespeist. Sie sind in Reihe geschaltet zum ersten Schalter 26 über die Schalterkontaktstücke 46 und 48, den Wählschalter 106, die Netzklemmen L₁, über die Schalterkontakt-

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stücke 118 und 119 zur Lastklemme P und dann über das Zusatzheizelement 104 und das Grillelement 102 und zurück zur Netzleitung L„.

In der Grillschaltung ist nur das Grillelement 102 gespeist über die Netzleitungen L₁ und Lp über den ersten Schalter 26 und dessen Kontaktstücke 46 und 48 zur Wahlschalterklemme L₁, über die Schalterkontaktstücke 117 und 116 zur Lastklemme J und dann über das Grillelement 102 zurück zur Netzleitung Lp.

Falls eine Komponente während des Backens, Zeitbackens oder Grillens versagen und die Herdtemperatur über die eingestellte Temperatur des Herdthermostaten 108 ansteigen und eine Herd-

o ο ν sollten, temperatur oberhalb etwa 315 C (600 P) erreichen fdann würde der Schalter 26 des thermisch ansprechenden Schalters 10 durch den Stangen- und Rohr-Temperatursensor l6 betätigt, um den Stromkreis über die Schalterkontaktstücke 46 und 48 zu öffnen, wodurch die Heizelemente abgeschalten werden und ein weiterer Temperaturanstieg verhindert wird. Somit dient der erste Schalter 26 der Temperatursehalteranordnung 10 als eine Übertemperatur-Begrenzungssteuerung, wenn sich der Herd in einem normalen Betrieb befindet. Pur den Pail einer Fehlfunktion der Haupttemperatursteuerung, 108 ist jede Gefahr hinsichtlich der überhitzung des Herdes während normaler Arbeitsgänge eliminiert.

Der zweite Schalter 24 der thermisch ansprechenden Schalteranordnung 10 befindet sich nur während der Selbstreinigung im Stromkreis. Während der Reinigung sind die drei Heizelemente 100, 102 und 104 bei der halben Spannung über den Leitungen Lp und dem Mittelpunktleiter N parallel geschaltet, damit die Heizgeschwindigkeit etwas kleiner als die Heizgeschwindigkeit während des normalen Backbetriebes ist. Bei Temperaturen unterhalb etwa 288°C (550⁰P) gestatten die normalerweise geschlossenen Schalterkontaktstücke 28 und 30 eine Betätigung einer Verriegelungsmagnetspule 122 durch Betätigung eines Momentschalters zum Betätigen des nicht-gezeigten Verriegelungsmechanismus der Herdtür. Bei Temperaturen oberhalb 288°C (55O⁰P) sind die Kon-

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taktstücke 28 und 32 geschlossen, um dem Kühlgebläsemotor 124 Strom zuzuführen, der Luft zwischen den Wänden der Herdverkleidung und den Außenwänden des Herdgehäuses umwälzt, damit die Temperaturen dieser Außenwände unter einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Wenn die Schalterkontaktstücke 28 und 32 geschlossen sind, ist der Stromkreis über die Schalterkontaktstücke 28 und 30 geöffnet, wodurch die Magnetspule abgeschaltet wird, so daß die Türverriegelung nicht mehr betätigt werden kann, bis die Herdumgebungstemperatur unter etwa 288°C (550⁰F) abfällt. Der Stromkreis über die Schalterkontaktstücke 28 und 32 betätigt auch die Herdverriegelungslampe 127₃ die dem Benutzer anzeigt, daß der Herd verriegelt ist und die Herdtür nicht geöffnet werden kann. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Verriegelungssystems für die Herdtür wird auf die US-PS 3 484 858 verwiesen.

Um die Reinigungssehaltung in Betrieb zu setzen, müssen vorher einige Schritte durchgeführt werden. So muß die Herdtür zunächst geschlossen und dann verriegelt werden, bevor der Selbstreinigungsgang eingeleitet werden kann. Weiterhin ist erforderlich, daß die Herdtür geschlossen bleibt und nicht betätigt oder geöffnet werden kann, so lange sieh die Herdtemperatur oberhalb der normalen Kochtemperaturen von etwa 288°C (55O°P) befindet. Ein nicht-gezeigter Verriegelungsmechanismus wird durch einen Handgriff betätigt und,ist mit einer automatischen Verriegelungseinrichtung in der Form eines durch eine Feder vorgespannten schwenkbaren Hakenteiles 125 versehen, der den Türverriegelungsmeehanismus sowohl in seinen offenen als auch geschlossenen Positionen verriegelt. Mit anderen Worten muß also die Verriegelungseinrichtung gelobt werden, bevor der Griff der Herdtür verschoben werden kann. Dies geschieht dadurch, daß eine Magnetspule 122 über die Leitung L. und den Mittelpunktsleiter N mit dem zweiten Schalter 24, den Kontaktstücken 28 und 30 und dann über einen Momentschalter 126 unü die Magnetspule 122 mit den Schalterkontaktstücken 136 und 137 des Wählsehalters 106 verbunden wird. SoJnIt--ist es bei Temperaturen unterhalb der Betriebstemperatur des Temperaturbegrenzungsschalters 10, d. h.

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unter etwa 29O°C (550⁰F), möglich, den Verriegelungsgriff der Herdtür zu betätigen, indem der Momentschalter 126 geschlossen wird, wodurch die Magnetspule 122 gespeist wird, die die automatische Verriegelungsvorrichtung 125 ergreift und den Türverriegelungsmechanismus löst. Jedoch sind bei Temperaturen oberhalb der normalen Kochtemperaturen, d. h. oberhalb etwa 315°C (600°F), die Kontaktstücke 28 und 30 geöffnet, wodurch die Magnetspule abgeschaltet und ein Zugang zum Herd im Selbstreinigungszyklus verhindert ist. Weitere Einzelheiten bezüglich der Speise- und Steuerschaltung werden nicht für erforderlich gehalten, da sie für die Punktion der thermisch ansprechenden Schalteranordnung 10 nicht erforderlich sind.

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Claims

Ansprüche

1.!Thermisch ansprechende Schalteranordnung mit einem Basisteil, einem an dem Basisteil befestigten Gehäuse und einer an dem Gehäuse befestigten Schaltereinrichtung, gekennzeichnet durch einen mit einer unterschiedlichen Expansion arbeitenden Thermostaten (16) mit einem äußeren Rohr (56), das an dem Basisteil 12 befestigt ist, und einer inneren Stange .(58), die an dem Rohr (56) neben seinem freien Ende befestigt ist, wobei die Stange (58) aus einem Material hergestellt ist, das einen viel kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material des äußeren Rohres (56), und der Thermostat (16) in einen Brat- bzw. Backraum eines Herdes hineinragt zum Abtasten der Innentemperatur des Herdes, ferner durch Befestigungsmittel (74) zur Halterung des Thermostaten, der durch eine den Back- bzw. Bratraum bildende Wand hindurchführt derart, daß eine vorbestimmte Länge des Rohres (56) sich an der Außenseite des Herdes befindet und der Umgebungstemperatur des Herdes ausgesetzt ist, wobei die innere Stange (58) des Thermostaten (16) weitgehend der Herdumgebungstemperatur ausgesetzt ist, ein Verlängerungsband (78), das mit dem Ende der inneren Stange (58) verbunden und aus einem Material . hergestellt ist mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich demjenigen des äußeren Rohres (56) ist, einen Verstärkungshebel (80), der mit dem Verlängerungsband (78) verbunden ist, und durch ein Gelenk das zwischen dem Verstärkungsarm (80) und dem Basisteil (12) gebildet ist derart, daß die Bewegung bzw. Verschiebung der inneren Stange (58) und des damit vereinigten Verlangerungsbandes (78) eine Bewegung bzw. Verschiebung des freien Endes deB Verstärkungsarmes 80 zum Betätigen der Schaltereinrichtung (24, 26) zur Folge hat.

2. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Verstärkungsarmes (80) eine Einstellvorrichtung (94) aufweist, zum Einstellen einer vorbestimmten Temperatur.

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3. Sehalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die innere Stange (58) größtenteils innerhalb desjenigen Teiles des äußeren Rohres (56) angeordnet ist, das sich in dem Back-^ratraum des Herdes befindet, und das Verlängerungsband (78) größtenteils außerhalb der Back- bzw. Bratkammer des Herdes verläuft.

4. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (84) ein flexibles Metallband ist, das eine gegebene räumliche Beziehung zwischen dem Basisteil (12) und dem Verstärkungshebel (80) beibehält.

5. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkungshebel (80) ein Kniegelenk mit einem kurzen Arm (90) und einem langen Arm (92) ist, wobei das Gelenk (94) als das Knie des Kniegelenkes arbeitet und der kurze Arm (90) mit dem Verlängerungsband (78) verbunden ist und der lange Arm (92) an der Schaltereinrichtung (24, 26) angreift.

6. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtung (24, 26) eine Schnappwirkung hat und der Thermostat (16) bei den ersten Temperatureinschwingvorgängen eine Abweichung von der eingestellten bzw. Solltemperatur verhindert und weiterhin die Einwirkung der äußeren Umgebungstemperatur des Herdes auf den Thermostaten kompensiert.

7. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich das Verlängerungsband C78) größtenteils außerhalb der Befestigungsanordnung und der innere Stab (58) sich größtenteils außerhalb der Befestigungsanordnung befindet, das Gelenk (84) ein flexibles Metallband ist, der Verstärkungshebel (80) ein Kniegelenk ist, wobei das Gelenk (84) als Knie des Kniegelenkes wirkt, das freie Ende des Verstärkungshebels (80) eine Einstellschraube (94) aufweist, die mit der Schalteinrichtung (24, 26) in Eingriff kommt und diese betätigt, und die Schalteinrichtung eine Schnappwirkung hat.

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