DE4003872A1 - Kochplattensteuerung - Google Patents

Description

Aus der EP-B-79 483 ist eine mit einem Leistungssteuerge­ rät zusammenwirkende Kochplatte bekanntgeworden, die eine Hauptbeheizung und eine Zusatzbeheizung aufweist. Die Zu­ satzbeheizung ist in einem oberen Leistungsbereich der von dem taktenden Leistungsteuergerät gesteuerten Hauptbehei­ zung zuschaltbar. Die Abschaltung der Zusatzbeheizung er­ folgt über einen Temperaturbegrenzer an der Kochplatte. Im oberen Leistungsbereich sind also die Zusatzbeheizung und die vom Leistungssteuergerät gesteuerte Hauptbeheizung parallel eingeschaltet. Es ergibt sich damit ein Ankoch­ stoß, der damit endet, daß der sehr träge arbeitende Tem­ peraturbegrenzer die Zusatzbeheizung ausschaltet und sie infolge seiner großen Hysterese beim weiteren Betrieb auch nicht wieder einschaltet.

Diese Anordnung ist sehr vorteilhaft für den beabsichtig­ ten Zweck. Sie erfordert jedoch einerseits einen bestimm­ ten Temperaturbegrenzer für die Zusatzbeheizung, während die Hauptbeheizung meist noch extra temperaturgesichert ist. Bei fortgesetztem Betrieb ist die Kochplatte auf die Leistung der Hauptbeheizung beschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kochplattensteuerung, eine Kochplatte und ein Leistungssteuergerät zu schaffen, die mit geringem schaltungs- und regeltechnischem Aufwand eine Leistungserhöhung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Die Zusatzbeheizung wird also erst dann zugeschaltet, wenn die Hauptbeheizung bereits am Ende ihres Regelbereiches, d. h. bei 100% ED (relative Einschaltdauer) angelangt ist. Es ergibt sich somit eine klare Leistungszuordnung in je­ der Einstellposition des Leistungssteuergerätes und es treten keine zeitlich bedingten Leistungssprünge auf. Die Anordnung ist baulich sehr unkompliziert und erfordert gegenüber einer normalen leistungsgesteuerten Kochplatte nur einen einfachen Zusatzkontakt.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzel­ nen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen dar­ stellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Aus­ führungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer lei­ stungsgesteuerten Elektrokochplatte,

Fig. 2 eine Leistungskurve.

Eine Kochplatte 11, vorzugsweise mit einem Kochplattenkör­ per aus Gußmaterial, hat eine beheizte Ringzone 15 und eine unbeheizte Mittelzone 16. Ihre Beheizung besteht aus einer Hauptbeheizung mit Heizwiderständen 12, 13 und einer Zusatzbeheizung mit einem Heizwiderstand 14. Diese Heiz­ widerstände sind in Einbettmasse in Nuten an der Unter­ seite des Kochplattenkörpers in meist zueinander paralle­ len spiralförmigen Gängen eingebettet. Die Leistungen sind bei dem Ausführungsbeispiel, einer Kochplatte von 180 mm Durchmesser, wie folgt verteilt:

Hauptheizung:
Heizwiderstand 12  850 W
Heizwiderstand 13  650 W

Zusatzbeheizung:
Heizwiderstand 14 100 W.

Zusammen ergibt sich also eine Leistung von 2600 W, was weit über den für eine Kochplatte dieses Durchmessers üb­ lichen 2000 W liegt.

In der unbeheizten Mittelzone ist an der Unterseite des Kochplattenkörpers ein Temperaturbegrenzer 17 angeordnet.

Die Kochplatte wird von einem Leistungssteuergerät 30 mit elektrischer Leistung versorgt. Es ist ein bimetallge­ steuertes, taktendes, stufenlos einstellbares Leistungs­ steuergerät dargestellt, das eine Steuerbeheizung 20 auf­ weist, die ein Bimetall 19 beheizt, das einen Schalter 18 öffnet oder schließt. Die Einwirkung des Bimetalls auf den Schalter ist über ein Einstellmittel 21 in Form eines Ver­ stellnockens oder einer Schraubspindel einstellbar, die von einem Einstellknopf 22 manuell bedienbar ist. Mit dem Einstellmittel 21 ist ein Zusatz-Schaltmittel 23 in Form eines beispielsweise nockengesteuerten Schaltkontaktes 23 betätigbar. Es ist ferner eine Raste 31 vorgesehen.

Die Schaltung ist wie folgt: Das Haushaltsstromnetz 28 liegt mit einem Pol 33 an dem Schaltkontakt 18, der über eine Leitung 1 die Heizwiderstände 12, 13 der Hauptbehei­ zung versorgt. Schaltkontakt 23 versorgt über Leitung 2 die Zusatzbeheizung 14. Der andere Pol des Haushaltsnetzes liegt über die Leitung 4 direkt an dem Heizwiderstand 12 und bildet über den normalerweise geschlossenen Kontakt des Temperaturbegrenzers 17 die Rückleitung auch für den Hauptbeheizungs-Widerstand 13 und die Zusatzbeheizung 14. Steuerbeheizung 20 ist zwischen den Leitungen 1 und 4 an­ geschlossen, so daß sie jeweils gleichzeitig mit der Hauptbeheizung 12, 13, d. h. bei geschlossenem Kontakt 18, beheizt wird.

Die Betätigung des Zusatzkontaktes 23 ist so eingerichtet, daß er nur zugeschaltet wird, wenn die Einstellung des Leistungssteuergerätes 30 auf "volle Leistung" gestellt ist. Die Einstellkurve bzw. Spindeleinstellung ist dabei so gewählt, daß diese Vollast-Stellung des Leistungs­ steuergerätes bereits vor dem Ende des Einstellbereiches erreicht wird.

Fig. 2 zeigt den Knebel 22 und die Zuordnung der Lei­ stung P zu den entsprechenden Drehwinkeln des Knebels und damit der Einstellmittel 21. An einen "Aus-"Bereich 40 schließt sich ein den größten Teil des Drehwinkelbereiches einnehmender, stufenloser Einstellbereich 41 an, in dem lediglich die Hauptbeheizung 12, 13 eingeschaltet ist und nach Art einer Aussetzregelung taktend, aber im Leistungs­ durchschnitt stufenlos, einstellbar ist. Die Leistungs­ kurve ist gekrümmt, um eine progressive und damit im unte­ ren Bereich feinfühligere Einstellung zu schaffen.

In dem daran anschließenden Bereich 42 ist die Volleistung der Hauptbeheizung erreicht. Das Leistungssteuergerät 30 liefert also 100% ED (Einschaltdauer). In diesem Bereich wird in der Winkelstellung 43 vom Einstellmittel 21 der bis dahin offene Schaltkontakt 23 geschlossen und die Zu­ satzbeheizung 14 zugeschaltet. Dies geschieht im Anschluß an eine Zone 44, die eine kurze "Haltezone" im Bereich 100% ED der Hauptbeheizung 12, 13 ist. Ab dem Punkt 43 bis zum Ende 45 des Einstellbereiches sind also Hauptbe­ heizung 12, 13 und Zusatzbeheizung 14 und damit die ge­ samte installierte Leistung der Kochplatte eingeschaltet. Beim Zurückdrehen des Knopfes 22 wird am Punkt 43 die Zu­ satzbeheizung wieder ausgeschaltet und auch die Regelein­ stellung verläuft auf der gleichen Kurve wie beim Hoch­ schalten. Auf dem Reglerknopf 22 ist die Leistungserhöhung durch die Zusatzbeheizung durch ein Symbol 46 gekennzeich­ net. Am Punkt 43 spricht auch die Rast 31 an, die somit eine für den Benutzer merkliche Kennzeichnung darstellt, wenn er die Zusatzbeheizung als besondere Leistungserhö­ hung nach Art eines "Kick-Down" zuschaltet.

Es ist zu erkennen, daß trotz der sprunghaften Zuschaltung der Zusatzbeheizung 14 der Verlauf der Steuerkurve im we­ sentlichen eingehalten wird. Dies liegt u. a. auch an der ohnehin im oberen Bereich progressiven und steiler anstei­ genden Kennlinie des Leistungssteuergerätes 40. Die Zu­ schaltung der Zusatzbeheizung 14 kann über irgendein Sig­ nalmittel, wie eine Lampe, eine die Kochplatte umgebende Ringbeleuchtung o. dgl., angezeigt werden. Dazu kann ent­ weder der Kontakt 23 direkt oder irgendein Signalkontakt verwendet werden. Die Größe der Zusatzbeheizung sollte vorteilhaft zwischen einem Drittel und der Hälfte der ge­ samten installierten Leistung betragen und vorzugsweise bei 40% liegen. Die Erhöhung der Gesamtleistung gegenüber üblichen Kochplatten sollte zwischen einem Viertel und einem Drittel, vorzugsweise bei 30%, liegen, so daß Koch­ platten von 145 mm Durchmesser ca. 2000 W (gegenüber 1500 W), mit 180 mm Durchmesser 2600 W (gegenüber 2000 W) und mit 220 mm Durchmesser 3300 W (gegenüber 2600 W).

Der Temperaturbegrenzer 17 schaltet bei einem Ansprechen die Zusatzbeheizung 14 und die kleinere Teilleistung 13 der Hauptbeheizung ab. Es verbleibt also als Restleistung der Heizwiderstand 12 von beispielsweise 850 W, d. h. etwa ein Drittel der gesamten installierten Leistung. Dies kann eine Kochplatte auch im Leerlauf ohne Überhitzung ertra­ gen. Die Restleistung sorgt dafür, daß bei einem Abschal­ ten des Temperaturreglers im Betrieb, beispielsweise beim Braten mit einer Pfanne mit schlechter Wärmeabnahme, nicht bei einem dann erfolgenden Ansprechen des sehr hoch einge­ stellten Temperaturbegrenzers die gesamte Kochplatte abge­ schaltet wird. Diese Schaltung läßt sich also auch mit einem recht trägen Temperaturbegrenzer benutzen. Es ist jedoch auch möglich, den Temperaturbegrenzer in allen an­ deren Kombinationen zu verwenden. Ein die Gesamtbeheizung abschaltender Temperaturbegrenzer kommt nur infrage, wenn er schnell genug anspricht, um sofort nach Nachlassen der Überhitzung wieder einschalten zu können. Es ist auch mög­ lich, gesonderte Temperaturbegrenzer für die Zusatzbe­ heizung und die Hauptbeheizung einzusetzen.

Die Erfindung schafft also eine Elektrokochplatte, die, wie viele Elektrokochplatten, mit drei Heizleitern herge­ stellt werden kann, die jedoch insgesamt eine höhere Lei­ stung hat. Diese Leistung wird in eine einstellbar ge­ steuerte Leistung und eine nur bei Vollast-Stellung der gesteuerten Leistung zuschaltbare Zusatzleistung unter­ teilt. Dies schafft auch den Vorteil, daß die Regelung im Einstellbereich 41 feinfühliger sein kann, weil die Haupt­ beheizung nahezu den gesamten Regelbereich einnimmt. Damit wird auch der in der Ansteuerung besonders kritische unte­ re Wärmebereich, angrenzend an die Null-Stellung, besser und mit kleineren Leistungswerten regelbar. Das Leistungs­ steuergerät ist auch einfacher herzustellen und in vielen Fällen überhaupt erst möglich und zulässig, weil es eine kleinere Leistung als die installierte Leistung zu takten hat. Die das Stromnetz belastende Taktung ist auf kleinere zu schaltende Leistungen beschränkt und die Taktfrequenz kann zu einer gleichmäßigen Steuerung niedriger gewählt werden.

Claims (8)

1. Kochplattensteuerung für eine Elektrokochplatte, die in mindestens zwei Heizwiderständen eine Hauptbeheizung (12, 13) und eine Zusatzbeheizung (14) enthält, mit einem taktenden Leistungssteuergerät (30), das die der Hauptbeheizung (12, 13) zugeführte Leistung in Abhän­ gigkeit von manuellen Einstellmitteln (21) im wesentli­ chen stufenlos steuert, wobei die Einstellmittel (21) ein Zusatz-Schaltmittel (23) betätigt, das die Zusatz­ beheizung (14) in einem oberen Leistungsbereich ein­ schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatz- Schaltmittel (23) die Zusatzbeheizung (14) nur in einem Einstellbereich (42) des Einstellmittels (21) zuschal­ tet, in dem das Leistungssteuergerät (30) die volle Leistung der Hauptbeheizung (12, 13) freigibt.

2. Kochplattensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Einstellbereich der Einstellmittel (21) eine Zone (44) vorgesehen ist, in der das Lei­ stungssteuergerät (30) die volle Leistung der Hauptbe­ heizung (12, 13) freigibt und daß das Zusatz-Schalt­ mittel (23) die Zusatzbeheizung (14) nach Durchlaufen dieser Zone (44) zuschaltet.

3. Kochplattensteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Zone (44) ein überwindbares Rast­ mittel (31) vorgesehen ist.

4. Kochplattensteuerung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturbe­ grenzer (17) in wenigstens einer Heizwiderstands-Zulei­ tung (4) vorgesehen ist.

5. Kochplattensteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptbeheizung (12, 13) mindestens zwei Heizwiderstände enthält und der Temperaturbegren­ zer (17) einen der beiden Heizwiderstände (13) der Hauptbeheizung und die Zusatzbeheizung (14) bei seinem Ansprechen abschaltet.

6. Kochplattensteuerung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbeheizung (12, 13) einer der Kochplatttengröße entsprechend übli­ che Leistung aufweist und die Zusatzbeheizung (14) eine darüber hinausgehende Leistung hinzufügt.

7. Leistungssteuergerät mit den Merkmalen und für eine Elektrokochplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Kochplatte mit den Merkmalen und zum Anschluß an ein Leistungssteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6.