Anwendungsgebiet und Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft eine Temperaturerfassungseinrichtung für eine Heizeinrichtung
im Zusammenwirken mit einem Leistungsregler bzw. Leistungssteller sowie ein Verfahren
zur Ansteuerung einer Heizeinrichtung in einem ersten normalen Leistungsbereich und
einem zweiten niedrigeren Leistungsbereich.
[0002] Für Heizeinrichtungen bzw. Kochfelder ist es bekannt, dass damit sozusagen in einer
Betriebsart Garbehälter mit Gargut als Inhalt erhitzt werden sollen, beispielsweise
Kochen von Nahrungsmitteln oder Braten mit Temperaturen von über 200°C. In einer zweiten
Betriebsart bzw. an anderen Kochstellen kann mit geringer Leistung und Temperaturen
von deutlich unter 100°C, also ohne Kochen, ein Gargutbehälter mit einem darin befindlichen
Nahrungsmittel warm gehalten werden. In der ersten Betriebsart wird die Kochfeldfläche
durch eine mechanische Temperaturerfassungseinrichtung, auch als Stabregler bekannt,
vor zu hoher Temperatur geschützt, damit sie nicht beschädigt wird. Derartige Stabregler
sind beispielsweise aus der
EP 416 335 A oder der
DE 102004023787 A bekannt und haben einen Schaltpunkt in einem Bereich von 500°C bis 600°C. Dabei wird
bei Erreichen bzw. Überschreiten die Heizeinrichtung abgeschaltet. Ein weiterer Schaltpunkt
liegt als sogenannte Heißanzeige bei etwa 70°C. Durch diese kann einer Bedienperson
mit einer Lampe odgl. angezeigt werden, wenn das Kochfeld noch zu heiß zum Berühren
ist.
Aufgabe und Lösung
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung sowie
ein eingangs genanntes Verfahren zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik
vermieden werden können und insbesondere eine bessere Steuerung bzw. Regelung einer
Heizeinrichtung möglich ist, insbesondere bei verschiedenen Betriebsarten.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Temperaturerfassungseinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte
sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche
und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche
Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Manche der nachfolgend erläuterten
Merkmale werden nur einmal beschrieben. Sie gelten jedoch unabhängig davon sowohl
für die Temperaturerfassungseinrichtung als auch für das Ansteuerungsverfahren.
[0005] Erfindungsgemäß weist die mechanische bzw. thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung
einen Fühler auf zur Erfassung der Temperatur an der Heizeinrichtung bzw. über dieser
und entspricht somit von der grundsätzlichen Funktionsweise der aus der vorgenannten
EP 416 335 A und der
DE 102004023787 A. Als Heizeinrichtung dient vorteilhaft eine an sich bekannte Strahlungsheizeinrichtung
einer Kochstelle eines Kochfeldes. Der Fühler weist ein unterschiedliches thermisches
Ausdehnungsverhalten auf an zwei vorteilhaft länglichen stabartigen Teilen und erzeugt
so eine Relativbewegung zwischen diesen, welche eine Schaltbewegung hervorruft. Entlang
des Schaltweges dieser Schaltbewegung sind mindestens zwei Schaltpunkte an unterschiedlichen
Stellen vorgesehen. An jedem Schaltpunkt ist ein Schalter bzw. sind entsprechende
elektrische Kontakte vorgesehen, die betätigt werden bei Erreichen oder Durchlaufen
dieses Schaltpunktes. Ein erster Schaltpunkt liegt dabei bei einer Temperatur von
mehreren 100°C, beispielsweise bei 500°C bis 700°C. Ein anderer niedrigerer zweiter
Schaltpunkt liegt bei einer ersten Ausführung der Erfindung bei einer Temperatur von
unter 100°C, beispielsweise 60°C bis 90°C, und zwar als Warmhaltefunktion. Bei einer
zweiten Ausführung liegt der niedrigere zweite Schaltpunkt so, dass sich im Pfannenboden
eine Temperatur von 180°C bis 220°C, beispielsweise bei 200°C, einstellt und so eine
Bratfunktion realisiert wird. Insgesamt kann die niedrige zweite Temperatur jedoch
erfindungsgemäß variieren. So kann die Temperatur jeweils für den Betrieb gehalten
werden unabhängig davon, wie hoch sie sein soll.
[0006] Die Schalter bzw. die elektrischen Kontakte bewirken bei beiden Schaltpunkten, dass
die Leistung der Heizeinrichtung verändert wird bzw. die Heizeinrichtung ein- oder
ausgeschaltet bzw. in ihrer Leistung reduziert wird. Insbesondere wird bewirkt, dass
bei Überschreiten der jeweiligen Schaltpunkte die Leistung der Heizeinrichtungen reduziert
wird, unter Umständen deutlich. Handelt es sich bei den Heizeinrichtungen um im Taktbetrieb
betriebene Heizeinrichtungen, die also nur mit voller Leistung eingeschaltet oder
aber ausgeschaltet werden, so werden diese Heizeinrichtungen eben ausgeschaltet.
[0007] Somit ist es durch die Erfindung möglich, zum einen weiterhin durch die Temperaturerfassungseinrichtung
ein Abschalten der Heizeinrichtung als Schutz gegen Übertemperatur zu schaffen, insbesondere
Übertemperatur an einer Kochfläche bzw. Glaskeramikfläche des Kochfeldes. Vorteilhaft
schaltet hier ein entsprechender Schalter in der Temperaturerfassungseinrichtung die
Heizeinrichtung herunter oder direkt ab. Diese Sicherheitsfunktion dient für den normalen
Kochbetrieb. Zum anderen ist es jedoch auch möglich, in einer anderen Betriebsart
lediglich zum Warmhalten mit niedrigeren Temperaturen oder zum Braten mit dazwischenliegenden
Temperaturen den zweiten Schaltpunkt an der Temperaturerfassungseinrichtung vorzusehen
bzw. zu nutzen, der hier eine Art thermostatischen Betrieb ermöglicht ohne sonstige
Regeleinrichtungen odgl.. Die üblicherweise als Leistungsregler oder Leistungssteller
verwendeten Einrichtungen weisen nämlich für den Warmhaltebetrieb teilweise den Nachteil
auf, dass sie selbst in der niedrigsten Leistungsstufe noch zuviel Leistung an die
Heizeinrichtung abgeben, so dass nach gewisser, wenn auch langer Zeit Kochgut in einem
Garbehälter kochen könnte. Vor allem aber wird es durch die Erfindung ermöglicht,
das Arbeiten in diesem zweiten anderen Temperaturbereich mit vorgegebener Temperatur
einigermaßen genau zu regeln, also nicht nur zu steuern. Diese Regelgenauigkeit kann
mit den üblichen Leistungsreglern oder Leistungsstellern bzw. Geräten nicht erreicht
werden. Vor allem können dort im niedrigen Temperaturbereich nur Leistungsstufen eingestellt
werden und keine erzielten Endtemperaturen, die gehalten werden sollen. Und auch bei
hohen Temperaturen ist es wichtig, diese einigermaßen genau zu halten unabhängig von
Einflüssen wie Topfqualität odgl..
[0008] Während vorteilhaft der erste Schalter bzw. elektrische Kontakt für den ersten Schaltpunkt
die Heizeinrichtung direkt schalten bzw. ausschalten kann, gibt es für den zweiten
Schaltpunkt zwei Möglichkeiten. Einerseits kann vorgesehen sein, dass ein zweiter
Schalter bzw. elektrischer Kontakt für den zweiten Schaltpunkt ebenfalls die Heizeinrichtung
direkt schaltet bzw. ausschaltet, wobei seine entsprechende Schaltleistung zu diesem
Zweck auszulegen ist. Andererseits kann vorgesehen sein, dass in der Temperaturerfassungseinrichtung
ein an sich bekannter und üblicher Signalschalter als zweiter Schalter vorgesehen
ist, also ausgelegt für sehr geringe Schaltleistung. Dieser zweite Schalter kann dann
einen weiteren Schalter bzw. Leistungsschalter ansteuern bzw. auslösen zur entsprechenden
Schaltung der Leistung der Heizeinrichtung. In diesem Fall ist es möglich, eine grundsätzlich
bekannte und eingangs genannte Temperaturerfassungseinrichtung zu verwenden. Sie ist
lediglich auf den einzelnen Anwendungsfall anzupassen, insbesondere durch entsprechendes
Einstellen des zweiten Schaltpunktes auf eine gewünschte Temperatur. Der weitere Leistungsschalter
kann beispielsweise nahe an der Temperaturerfassungseinrichtung oder an einem Leistungsregler
vorgesehen sein. Dieser weitere Schalter ist vorteilhaft ein Leistungsrelais. Wenn
der Schalter für den zweiten Schaltpunkt als Schließkontakt ausgebildet ist, also
bei Überschreiten der entsprechenden Temperatur am zweiten Schaltpunkt der zweite
Schalter geschlossen wird, so wird vorteilhaft der weitere bzw. dritte Schalter geöffnet,
um die Heizeinrichtung auszuschalten.
[0009] Wie zuvor beschrieben worden ist, sollte für die Warmhaltefunktion der zweite Schaltpunkt
so gewählt werden, dass damit ein Nahrungsmittel erwärmt aber noch nicht gekocht wird,
er sollte also unter 100°C liegen. Vorteilhaft für die Warmhaltefunktion sind vor
allem Temperaturen von 50°C oder 60°C bis 90°C, besonders vorteilhaft etwa 70°C bis
80°C. Der Schaltpunkt ist dabei so zu wählen bzw. einzustellen, dass auch gewisse
Toleranzen in der Erfassungsgenauigkeit der Temperaturerfassungseinrichtung so berücksichtigt
werden, dass ein lediglich warm zu haltendes Nahrungsmittel auf dem Kochfeld bzw.
über der Heizeinrichtung keinesfalls zum Kochen kommt. Hierbei kann vorteilhaft berücksichtigt
werden, dass üblicherweise eine Temperaturdifferenz herrscht zwischen Temperatur unter
einer Kochfeldfläche bzw. an der Temperaturerfassungseinrichtung und an einem aufgestellten
Gargutbehälter. Insofern sind die vorgenannten Temperaturen für den zweiten Schaltpunkt
evtl. dahingehend zu modifizieren, dass die genannten Temperaturen bzw.
[0010] Temperaturbereiche für den zweiten Schaltpunkt nach Möglichkeit an der Oberseite
eines Kochfeldes bzw. an einem dort aufgestellten Gargutbehälter herrschen. Entsprechendes
gilt für die Bratfunktion, nur eben mit höheren Temperaturen.
[0011] Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Anwendung mit einem elektromechanischen
Leistungsregler verbunden bzw. wirkt mit ihm zusammen, besonders vorteilhaft kann
eine erfindungsgemäße Anordnung auch einen solchen aufweisen. Ein derartiger Leistungsregler
ist beispielsweise aus der
DE 19833983 A bekannt. Vorteilhaft weist er hier mindestens zwei Schaltbereiche auf, die bei einer
Ausführung als Drehregler Drehwinkelbereiche sind. In einem der Schaltbereiche wird
die Leistungszufuhr für die Heizeinrichtung zum Erreichen des ersten Schaltpunktes
eingestellt, also für Kochbetrieb mit hohen Leistungen und Temperaturen. In einem
anderen bzw. zweiten Schaltbereich soll die Leistungszufuhr zu der Heizeinrichtung
lediglich das Erreichen des zweiten Schaltpunktes bewirken, also erheblich niedriger
sein zum Warmhalten. Dabei werden vorteilhaft die unterschiedlichen Schalter bzw.
Kontakte in der Temperaturerfassungseinrichtung aktiviert bzw. angesteuert. So kann
vor allem der zweite Schalter für den zweiten Schaltpunkt nur dann die Leistungszufuhr
zu der Heizeinrichtung unterbrechen, wenn der Leistungsregler in dem entsprechenden
zweiten Schaltbereich arbeitet oder eingestellt ist. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen
sein, dass bei niedrigeren Temperaturen ein Bereich mit kleinen Drehwinkeln bzw. einer
kleineren Drehung des Leistungsreglers von einer Nullstellung ausgehend zum Erreichen
des zweiten Schaltpunktes ausgebildet ist. Ein darüber hinausgehender bzw. daran anschließender
Bereich mit größeren Drehwinkeln dient zum Erreichen des ersten Schaltpunktes, also
der höheren Temperaturen im Kochbetrieb. Ist für die Bratfunktion eine höhere Temperatur
anzusteuern, so sind auch selbstverständlich größere Drehwinkel möglich. Hier ist
jedoch vorteilhaft die nachfolgend beschriebene Alternative zu verwenden.
[0012] Alternativ zu einer vorgenannten dauerhaften bzw. grundsätzlichen Unterteilung in
verschiedene Drehwinkelbereiche bei einem Drehregler kann vorgesehen sein, dass zum
Erreichen bzw. Einstellen des zweiten Schaltpunktes eine andere Stellbewegung bzw.
Drehbewegung durchzuführen ist als für den ersten Schaltpunkt bzw. für den sozusagen
normalen Kochbetrieb. Dabei kann vorgesehen sein, dass zum Erreichen bzw. Einstellen
des zweiten Schaltpunktes der Drehregler erst in eine Richtung, vorzugsweise beginnend
mit der ansonsten höchsten Kochstufe, an einen Anschlag gedreht wird oder über einen
Punkt hinaus. Danach wird er wiederum in die andere "normale" Richtung mit einem Mindestdrehwinkel
gedreht zur Aktivierung des Warmhaltebetriebes mit dem zweiten Schaltpunkt. Bei vorgenannten
Leistungsreglern wird also von der Nullstellung ausgehend zuerst ein kleines Stück
in die eine Richtung direkt auf die normalerweise höchste Kochstufe gedreht und dann
wiederum in die andere Richtung, beispielsweise dann mit einem Drehwinkel von mindestens
60° oder sogar über 90°. Dies dient dazu, dass eine Leistungstaktung für die Heizeinrichtung
vorgegeben wird, welche bei 9 Stufen für die Warmhaltefunktion vorteilhaft mindestens
der Stufe 4 oder 5 entsprechen sollte. So kann sichergestellt werden, dass nicht bereits
durch die Leistungstaktung die Leistung an der Heizeinrichtung zu niedrig ist zum
Erreichen der gewünschten Warmhaltetemperatur mit dem zweiten Schaltpunkt bzw. dieser
dann möglichst schnell erreicht wird. Für die Bratfunktion sollte die Leistungstaktung
der Stufe 7 bis 9 entsprechen. Dies kann durch Beschriftung der Drehregler dargestellt
werden. Anstelle einer Einstellung über den Drehwinkel kann vorgesehen sein, die Funktion
über Ziehen oder Drücken des Drehreglers in Achsrichtung zu aktivieren. Dies beeinträchtigt
den Drehwinkelbereich gar nicht. Eine Beschriftung über die Zusatzfunktion über den
Drehbereich kann auf dem Drehknebel selber oder aber an der Blende vorgesehen sein.
So wird einer Bedienperson die Zusatzfunktion verdeutlicht, insbesondere der entsprechende
Drehwinkelbereich angezeigt.
[0013] Da üblicherweise bei vorgenannten Temperaturerfassungseinrichtungen an dem zweiten
Schaltpunkt eine vorbeschriebene Restwärmeanzeige aktiviert wird, kann bei der beschriebenen
anderen Verwendung dieses Schaltpunktes entweder das auf alle Fälle erfolgende Erreichen
des Schaltpunktes weiterhin genutzt werden. Alternativ kann ein RC-Glied vorgesehen
sein mit einem Kondensator. Dieser wird bei Einschalten der Heizeinrichtung aufgeladen
und entlädt sich nach Ausschalten der Heizeinrichtung über eine Glimmlampe odgl. als
optisch gut erkennbare Restwärmeanzeige. Die Kapazität des Kondensators ist dabei
vorteilhaft derart bemessen, dass eine Anzeigedauer der Restwärmeanzeige mindestens
einige Minuten beträgt. In diesem Fall erfolgt die Restwärmeanzeige also nicht mehr
über Erfassen der tatsächlich vorhandenen Temperatur an dem Kochfeld nach Ausschalten
der Heizeinrichtung, sondern nach Erfahrungswerten.
[0014] Die tatsächliche Leistung an der Heizeinrichtung, welche beim Betrieb mit dem zweiten
Schaltpunkt anliegt, also für die Warmhaltefunktion, kann zwischen 5% und 20% der
Maximalleistung gewählt werden. Insbesondere kann sie bei etwa 10% liegen. Für die
Bratfunktion kann sie zwischen 70% und 90% liegen.
[0015] Die Temperaturerfassungseinrichtung ist vorteilhaft als mechanische bzw. thermomechanische
Funktionseinheit ausgebildet und die Leistungsregler bzw. Leistungssteller sind vorteilhaft
elektromechanische Funktionseinheiten. Insbesondere ist es hierbei möglich, auf die
vorgenannten bekannten Funktionseinheiten zurückzugreifen und diese entsprechend leicht
abzuwandeln. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine vorgenannte Anordnung von Temperaturerfassungseinrichtung
und Leistungsregler bzw. Leistungssteller sowie Heizeinrichtung, also als betriebsfertiges
Gerät, insbesondere als Kochfeld. Ein solches Kochfeld mit mehreren Strahlungsheizkörpern
für die Kochstellen kann so ausgebildet sein, dass manche Kochstellen für die Warmhaltefunktion
und manche für die Bratfunktion ausgelegt sind.
[0016] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen 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 darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung
der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die
unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0017] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- ein Ansteuerungs- und Verschaltungsschema für eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit
Energieregler, Umschalter, Stabregler und Heizeinrichtung,
- Fig. 2 und 3
- eine Veranschaulichung des ersten und zweiten Schaltpunktes am Stabregler,
- Fig. 4 und 5
- zwei unterschiedliche schematische Darstellungen der Aktivierung eines Ansteuerverfahrens
mit dem ersten Schaltpunkt oder mit dem zweiten Schaltpunkt
- Fig. 6 und 7
- zwei unterschiedliche Arten der Beschriftung an dem Drehknebel und
- Fig. 8
- eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kochfeld mit vier Kochstellen und jeweils
der Zusatzfunktion.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0018] In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 11 dargestellt mit verschiedenen Baueinheiten, die
zur Ansteuerung bzw. Leistungsregelung einer Strahlungsheizeinrichtung 13 dient, wie
sie unter einem allgemein bekannten Glaskeramik-Kochfeld eingebaut sein kann. Die
Vorrichtung 11 weist einen Leistungsregler 15 auf mit einem ersten Leistungsreglerschalter
16 und einem zweiten Leistungsreglerschalter 17 sowie einem Umschalter 19 mit einem
Wechselschaltkontakt 20. Betätigt werden der Leistungsregler 15 und der Umschalter
19 über einen mechanischen Drehknebel 22, der eine Drehpositionsanzeige 23 in Form
einer Spitze aufweist. Dadurch ist jederzeit zu erkennen, in welcher Winkelposition
der Drehknebel 22 steht. Wie dargestellt ist und im Folgenden zu den Fig. 4 und 5
noch näher erläutert wird, kann der Drehknebel 22 in beide Richtungen gedreht werden.
Damit kann sowohl das Taktverhältnis bzw. die Leistungsversorgung am Leistungsregler
15 als auch die Schalterstellung des Wechselschaltkontakts 20 im Umschalter 19 zwischen
der Position 1 und der Position 2 beeinflusst werden.
[0019] Mit dem Umschalter 19 verbunden ist ein Stabregler 25 als Temperaturerfassungseinrichtung.
Er weist entsprechend einem üblichen Stabregler, wie er beispielsweise aus der oben
genannten
EP 416 335 A oder
DE 102004023787 A bekannt ist, einen ersten Reglerkontakt 27 und einen zweiten Reglerkontakt 28 auf.
Betätigt werden diese über einen mit ihnen in mechanischer Verbindung stehenden Längsstab
30, beispielsweise aus Keramik. Dieser Längsstab 30 verläuft in einem Stabreglerrohr
31 aus Metall und die beiden bilden so den Fühler 32.
[0020] Der Fühler 32 überragt den Strahlungsheizkörper 13, der einen spiralartig verlaufenden
Heizwiderstand 34 als eigentliche Heizeinrichtung aufweist. Dessen Energieversorgung
erfolgt über einen der beiden Reglerkontakte 27 oder 28 sowie den zweiten Leistungsreglerschalter
17 des Leistungsreglers 15, der lediglich zur zweipoligen Abschaltung dient.
[0021] Die grundsätzliche Funktion des Leistungsreglers 15, des Umschalters 19, des Stabreglers
25 sowie der Aufbau des Strahlungsheizkörpers 13 entsprechen in weiten Zügen demjenigen,
was aus dem Stand der Technik hinsichtlich ihrer allgemeinen Funktion bekannt ist.
Die Besonderheit liegt vor allem in dem Umschalter 19 bzw. der Ansteuerung oder Verschaltung
der Reglerkontakte des Stabreglers 25, insbesondere des zweiten Reglerkontakts 28.
[0022] In Fig. 6 ist ein Drehknebel 22 in der Draufsicht vergrößert dargestellt. Er trägt
eine Beschriftung der Kochstufen 1 bis 9, beginnend bei der Drehpositionsanzeige 23
gegen den Uhrzeigersinn. Links unten ist als Beschriftung 36 der Drehwinkelbereich
für die Zusatzfunktion des Warmhaltens direkt auf dem Drehknebel vorgesehen. Wenn
also der Drehknebel 22 so nach rechts gedreht ist, dass diese Beschriftung 36 bzw.
die Kochstufen 3 bis 5 oben liegen, so ist die vorbeschriebene Zusatzfunktion des
Warmhaltens eingestellt.
[0023] Fig. 7 zeigt als Abweichung zu Fig. 6, dass die Beschriftung 36' für die Zusatzfunktion
Braten auch an der Blende hinter dem Drehknebel angebracht sein kann. Hier ist vorgesehen,
dass der Drehknebel 22 so weit nach rechts gedreht wird, dass die Drehpositionsanzeige
23 auf die Beschriftung 36' zeigt. Dies entspricht etwa der Kochstufe 8 oder 9, und
hier ist dann die vorbeschriebene Zusatzfunktion des Bratens eingestellt.
[0024] In Fig. 8 ist ein Kochfeld 12 in Draufsicht dargestellt. Dieses Kochfeld 12 weist
vier Strahlungsheizkörper 13a bis 13d auf, die entsprechende Kochstellen an einer
Glaskeramik-Kochfeldfläche 14 bilden. Der Strahlungsheizkörper 13d vorne rechts bildet
eine aus dem Stand der Technik bekannte Zweikreis-Kochstelle. Für den Strahlungsheizkörper
13a ist gestrichelt der Stabregler 25a eingezeichnet.
[0025] An der Vorderseite des Kochfeldes 12 sind vier Drehknebel 22a bis 22d angeordnet,
wobei ihre Zuordnung zu den Kochstellen derart ist, dass der Drehknebel 22c ganz links
der vorderen linken Kochstelle zugeordnet ist. Die Zuordnung der Drehknebel 22 rechts
davon erfolgt von der Kochstelle 13c aus im Uhrzeigersinn.
[0026] Die Zuordnung der Zusatzfunktionen der Kochstellen 13 ist hierbei wie folgt. Die
beiden hinteren Kochstellen 13a und 13b weisen als Zusatzfunktion die Warmhaltefunktion
auf mit Einregeln auf eine Temperatur zwischen 70°C und 90°C. Die beiden vorderen
Kochstellen 13c und 13d weisen als Zusatzfunktion die Bratfunktion auf mit einem zweiten
Schaltpunkt für eine Pfannenboden-Temperatur um 200°C.
[0027] Für den Drehregler 22d der Kochstelle 13d kann ein sogenannter Dreikreis-Leistungsregler
verwendet werden, wie er dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt ist.
[0028] Es ist des weiteren möglich, durch Modifikation der Schaltkontakte bzw. Schaltbahnen
in dem Leistungsregler auf einen zusätzlichen Schalter bzw. den Umschalter 19 zu verzichten.
Zur Anzeige der gewählten Funktion kann eine Signallampe odgl. gewählt werden.
Funktion
[0029] Im Hinblick auf die Fig. 1 bis 3 wird zuerst erläutert, wie hier der Stabregler 25
mit den beiden Stellungen 1 und 2 des Wechselschaltkontaktes 20 sowie den Schaltpunkten
I und II gemäß der Fig. 2 und 3 funktioniert. Die Darstellung der beiden Reglerkontakte
27 und 28 des Stabreglers 25 in Fig. 1 soll bedeuten, dass sich das Stabreglerrohr
31 bei Erwärmung des Fühlers 32 ausdehnt, der keramische Längsstab 30 dagegen nicht.
Somit wird der Längsstab 30 sozusagen von dem Stabregler 25 weggezogen und kann dabei
den ersten Reglerkontakt 27 und den zweiten Reglerkontakt 28 betätigen. Der erste
Reglerkontakt 27 ist dabei so ausgebildet, dass er selbst über eine bestimmte Bewegung
des Längsstabes 30 entlang seines Schaltweges hinweg noch geschlossen ist. Erst bei
Temperaturen von um die 600°C, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Ausdehnung
des Stabreglerrohres 31 und somit die Schaltbewegung des Längsstabes 30 so groß, dass
der erste Reglerkontakt 27 geöffnet wird. Dieser Schaltpunkt ist jedoch zur Anpassung
an bestimmte vorgegebene Schalttemperaturen einstellbar, was allgemein bekannt ist
und hier nicht näher erläutert werden muss. Befindet sich der Umschalter 19 mit dem
Wechselschaltkontakt 20 in der unteren Stellung 1 und erfolgt somit die Energieversorgung
des Strahlungsheizkörpers 13 über den ersten Reglerkontakt 27, so wird ab dieser Temperatur
von etwa 600°C am strichpunktiert dargestellten Schaltpunkt I die Leistungsansteuerung
unterbrochen, beispielweise um eine darüber liegende Glaskeramik-Kochfeldfläche vor
Übertemperatur zu schützen.
[0030] Ist der Wechselschaltkontakt 20 in der oberen Stellung 2, so erfolgt die Leistungsansteuerung
des Strahlungsheizkörpers 13 über den zweiten Reglerkontakt 28. Wie auch in Fig. 2dargestellt
ist, wird der zweite Reglerkontakt 28 bereits sehr viel früher geöffnet, nämlich bei
einem strichliert dargestellten Schaltpunkt II, der hinsichtlich der Schaltbewegung
des Fühlers 32 einer Temperatur von etwa 80°C über der Strahlungsheizeinrichtung 13
entspricht. Dieser Schaltpunkt II ist in Fig. 3 auch in der Form dargestellt, dass
die in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Positionen der Schaltarme der Reglerkontakte
27 und 28 eingezeichnet sind.
[0031] Dies bedeutet also, dass der Schaltpunkt II wesentlich früher bzw. bei wesentlich
niedrigeren Temperaturen erreicht wird als der Schaltpunkt I. Die ungefähr 80°C des
Schaltpunktes II entsprechen in etwa dem, was teilweise bereits als Schaltpunkt für
die Aktivierung der Heißanzeige über den Stabregler 25 realisiert ist. Dabei ist dort
der zweite Reglerkontakt 28 so ausgebildet, dass er beim zweiten Schaltpunkt II geschlossen
wird, um eine optische Heißanzeige durch LED odgl. zu aktivieren. Soll oder kann der
zweite Reglerkontakt 28 nicht von seiner Schaltungsweise umgebaut werden gemäß Fig.
1 bis 3, also weiterhin ein Schließschalter bei Überschreiten des zweiten Schaltpunktes
II sein, so kann auch über diesen zweiten Reglerkontakt 28 ein separates Leistungsrelais
in der Ansteuerung des Strahlungsheizkörpers 13 vorgesehen sein. Dieses öffnet bei
Schließen des zweiten Reglerkontaktes 28, also Überschreiten der Temperatur von etwa
80°C, und schaltet somit in der entsprechenden Betriebsart die Heizeinrichtung aus.
Dieses Leistungsrelais ist dann in einem weiteren Zweig ausgehend von dem Umschalter
19 zum Heizwiderstand 34 vorzusehen.
[0032] Bei der vorstehend beschriebenen Funktionsweise ist zu beachten, dass vor allem für
die Betriebsart 1, also normalen Heizbetrieb für Kochen oder Braten, die Höhe der
Leistungserzeugung über den Leistungsregler 15 und den ersten Leistungsreglerschalter
16 eingestellt wird. Diese Leistungshöhe kann, wozu nachfolgend noch näher ausgeführt
wird, über den Drehknebel 22 eingestellt werden. Des Weiteren kann mit dem Drehknebel
22 auch noch die Stellung des Wechselschaltkontaktes 20 beeinflusst werden, wobei
hier theoretisch auch noch ein weiterer Schalter vorgesehen sein kann.
[0033] Dies wird verdeutlicht durch die Fig. 4 und 5. Fig. 4 zeigt dabei eine Ausbildung,
bei der ausgehend von der Null-Stellung mit der Spitze 23 nach oben, der Drehknebel
für die Betriebsart 1 nach rechts im Uhrzeigersinn gedreht wird. So kann eine Leistungshöhe
beginnend bei niedrigen Leistungsstufen eingestellt werden, die mit weitergehender
Drehung immer größer werden. So erfolgt die Leistungseinstellung für einen Koch- oder
Bratvorgang mit hohen Temperaturen.
[0034] Soll die Betriebsart 2 gewählt werden, also lediglich ein Warmhalten bei einer niedrigen
Temperatur von etwa 80°C oder aber der Bratvorgang mit gehaltener hoher Temperatur,
so wird der Drehknebel 22 zuerst nach links bis zu der dargestellten und mit 2 versehenen
Stellung gedreht, beispielsweise an einen Anschlag oder über eine Raststufe hinaus.
Anschließend wird er nach rechts gedreht um einen gewissen Mindestdrehwinkel, beispielsweise
die dargestellten 60°. Dadurch, dass der Drehknebel 22 zuerst nach links und dann
nach rechts gedreht wird, wird der Umschalter 19 betätigt und es ist lediglich der
Warmhaltebetrieb bzw. der thermostatische Betrieb an der Strahlungsheizeinrichtung
13 möglich. Die Wahl bestimmter Leistungsstufen ist nun nicht mehr möglich. Insbesondere
wird dann durch den dargestellten Drehwinkel von etwa 60° eine Leistungsstufe am Leistungsregler
15 eingestellt wird, die immer mehr Leistung zur Verfügung stellt als tatsächlich
über das Temperaturschaltverhalten des Stabreglers 25 am Schaltpunkt II an den Strahlungsheizkörper
13 weitergegeben wird. Der konkrete Aufbau des Drehknebels 22 für den Leistungsregler
15 sowie des Umschalters 19 bleibt dem Fachmann überlassen und ist für ihn aufgrund
seiner handwerklichen Übung nicht problematisch. Derartige Schaltbewegungen sind grundsätzlich
auch bekannt von der Aktivierung sogenannter Ankochstufen odgl..
[0035] In Fig. 5 ist eine alternative Ausbildung dargestellt. Hier ist in nicht näher ausgeführter
Weise der Drehknebel 22 mit dem Leistungsregler 15 und dem Umschalter 19 verbunden.
In einem ersten Winkelbereich von 0° bis etwa 300° kann üblich nach rechts gedreht
werden in der Betriebsart 1 mit zunehmend größer werdenden Leistungsstufen. Bei dem
genannten Winkel von etwa 300° erfolgt bei Weiterdrehen automatisch und zwangsläufig
der Wechsel in die Betriebsart 2, also vom Kochen oder Braten zum Warmhalten. Dies
ist zwar mechanisch leichter zu realisieren als die Lösung gemäß Fig. 4. Andererseits
fällt hier auch insgesamt ein gewisser Winkelbereich für die Feineinstellung der Leistung
in der Betriebsart 1 weg. Um ein versehentliches Überschalten in die Betriebsart 2
zu verhindern, kann entweder eine deutlich spürbare und überwindbare Sperre zwischen
den beiden vorgesehen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Drehknebel 22
in der Richtung nach rechts eben nur bis zu dem Winkel von etwa 300° gedreht werden
kann. Um die Betriebsart 2 einzustellen, muss er von der Null-Stellung aus nach links
gedreht werden.
1. Temperaturerfassungseinrichtung (25) für eine Heizeinrichtung (13), mit einem Leistungsregler
(15) bzw. Leistungssteller, insbesondere für eine Strahlungsheizeinrichtung einer
Kochstelle (13) eines Kochfeldes (12), die einen Fühler (32) für die Temperaturerfassung
an der Heizeinrichtung aufweist, wobei der Fühler durch unterschiedliches thermisches
Ausdehnungsverhalten an zwei unterschiedlichen Teilen (30, 31) eine Relativbewegung
erzeugt zur Durchführung einer Schaltbewegung an der Temperaturerfassungseinrichtung
(25), wobei die Schaltbewegung zwei Schaltpunkte (I, II) an unterschiedlichen Stellen
entlang eines Schaltweges aufweist, wobei jedem Schaltpunkt ein Schalter (278, 28)
bzw. elektrische Kontakte zugeordnet sind zur Betätigung bei Erreichen des jeweiligen
Schaltpunktes (I, II), dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schaltpunkt (I) bei einer Temperatur von mehreren 100°C liegt und ein
anderer zweiter Schaltpunkt (II) bei einer niedrigeren Temperatur liegt, wobei die
Schalter (27, 28) bzw. elektrischen Kontakte bei beiden Schaltpunkten die Schaltung
der Leistung der Heizeinrichtung (13) bewirken.
2. Temperaturerfassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (27) bzw. elektrische Kontakt für den ersten Schaltpunkt (I) von mehreren
100°C die Leistung der Heizeinrichtung (13) direkt schaltet, wobei er zu diesem Zweck
mit der Heizeinrichtung direkt elektrisch verbunden ist.
3. Temperaturerfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (28) bzw. elektrische Kontakt für den zweiten Schaltpunkt (II) bei einer
niedrigeren Temperatur die Leistung der Heizeinrichtung (13) direkt schaltet, wobei
er zu diesem Zweck mit der Heizeinrichtung direkt elektrisch verbunden ist.
4. Temperaturerfassungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (28) für den zweiten Schaltpunkt (II) eine Signalleistung für einen
anderen Schalter schaltet bzw. den anderen Schalter ansteuert und dieser andere Schalter
die volle Leistung der Heizeinrichtung (13) direkt schaltet, wobei vorzugsweise der
andere Schalter ein Leistungsschalter bzw. ein Leistungsrelais ist.
5. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltpunkt (I) bei etwa 600°C bis 700°C liegt.
6. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaltpunkt (II) bei etwa 60°C bis 90°C liegt, vorzugsweise bei 80°C.
7. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaltpunkt (II) so gewählt ist, dass eine Pfannenboden-Temperatur bei
etwa 180°C bis 220°C liegt, vorzugsweise bei 200°C.
8. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem elektromechanischen Leistungsregler (15) verbunden ist bzw. einen solchen
aufweist, der mindestens zwei Schaltbereiche (1, 2) aufweist, wobei in einem der Schaltbereiche
(1) die Leistungszufuhr zu der Heizeinrichtung (13) zum Erreichen des ersten Schaltpunktes
(I) und in dem anderen Schaltbereich (2) die Leistungszufuhr zum Erreichen des zweiten
Schaltpunktes (II) ausgebildet ist, wobei insbesondere jeweils unterschiedliche Schalter
(27, 28) bzw. elektrische Kontakte in der Temperaturerfassungseinrichtung (25) angesteuert
bzw. aktiviert sind.
9. Temperaturerfassungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbereiche (1, 2) bei einem Drehregler als Leistungsregler (15) in unterschiedliche
Drehwinkelbereiche unterteilt sind, wobei vorzugsweise ein Schaltbereich (2) mit kleinen
Drehwinkeln zum Erreichen des zweiten Schaltpunktes (II) ausgebildet ist und ein anderer
Schaltbereich (1) mit großen Drehwinkeln zum Erreichen des ersten Schaltpunktes (I)
ausgebildet ist.
10. Temperaturerfassungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erreichen bzw. Einstellen des zweiten Schaltpunktes (II) eine andere Stellbewegung
bzw. Drehbewegung vorgesehen ist als zum Erreichen bzw. Einstellen des ersten Schaltpunktes
(I), wobei vorzugsweise bei einem Drehregler als Leistungsregler (15) zum Erreichen
bzw. Einstellen des zweiten Schaltpunktes (II) der Drehregler erst in eine Richtung
(1) an einen Anschlag drehbar ist und danach in eine andere Richtung (2) mit einem
Mindestdrehwinkel.
11. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Restwertanzeige an der Heizeinrichtung, insbesondere einer Kochstelle (13) eines
Kochfeldes (12), ein RC-Glied vorgesehen ist mit einem Kondensator, der bei Einschalten
der Heizeinrichtung (13) aufgeladen wird und der sich nach Ausschalten der Heizeinrichtung
über eine Glimmlampe odgl. einer Restwärmeanzeige entlädt, wobei vorzugsweise die
Kapazität des Kondensators derart bemessen ist, dass eine Anzeigedauer der Restwärmeanzeige
einige Minuten beträgt.
12. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung an der Heizeinrichtung (13), die über längere Dauer hinweg gemittelt
anliegt, beim Betrieb mit dem zweiten Schaltpunkt (II) bei einer niedrigen Temperatur
zwischen 60°C und 90°C zwischen 5% und 20% derjenigen bei Betrieb mit dem ersten Schaltpunkt
(I) beträgt, vorzugsweise etwa 10%.
13. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung an der Heizeinrichtung (13), die über längere Dauer hinweg gemittelt
anliegt, beim Betrieb mit dem zweiten Schaltpunkt (II) bei einer Temperatur zwischen
180°C und 220°C zwischen 70% und 90% der Maximalleistung beträgt.
14. Temperaturerfassungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsregler (15) bzw. Leistungssteller als elektromechanische Baugruppe ausgebildet
ist.
15. Verfahren zur Ansteuerung einer Heizeinrichtung in einem ersten normalen Leistungsbereich
und einem zweiten niedrigeren Leistungsbereich, wobei die Heizeinrichtung (13) über
einen Versorgungsweg mit einem Leistungsregler (15) sowie einer mechanischen Temperaturerfassungseinrichtung
(25) darin mit Leistung versorgt wird, wobei die Temperaturerfassungseinrichtung zwei
Schaltpunkte (I, II) aufweist und ein erster Schaltpunkt (I) bei Temperaturen von
mehreren 100°C liegt und ein zweiter Schaltpunkt (II) bei einer niedrigeren Temperatur
liegt, wobei die Heizeinrichtung für den zweiten niedrigeren Leistungsbereich mit
dem zweiten Schaltpunkt getaktet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine mechanische Temperaturerfassungseinrichtung (25) mit mindestens einem Merkmal
mindestens eines der Ansprüche 2 bis 14.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltpunkt (I) zum Kochen bzw. Erhitzen eines Garbehälters mit beliebig
einstellbaren Temperaturen durch die Heizeinrichtung (13) verwendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaltpunkt (II) zum Warmhalten oder Auftauen von Gargut in einem Gargutbehälter
an der Heizeinrichtung (13) verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaltpunkt (II) zum Braten von Gargut in einem Gargutbehälter an der
Heizeinrichtung (13) verwendet wird.