Elektrisches Wärmegerät Bekannte Wärmegeräte, z. B. Brotröster mit selbsttätiger Ausschaltung, benutzen als Steuerorgan ein Wärmeaiusdehnungsglied, z. B. einen Bimetallstreifen, der beim Einschalten des Brotrösters zunächst von dessen Heiz strom mit durchflossen oder mittelbar beheizt wird, sodann nach Abschaltung seines Eigen heizstromes abkühlt und nach genügender Ab kühlung den Hauptschalter für den Geräte stromkreis öffnet.
Hierbei werden die Arbei ten zur Betätigung der zugehörigen Schalter von den Bimetallstreifen mechanisch über Klinken oder dergleichen ausgeführt. Da. die Bimeta.llstreifen nur ein beschränktes Ar beitsvermögen haben, dauert es daher meist nicht lange, bis sie durch mechanische über- bea.nspruchung erlahmen, sich verformen und damit eine Veränderung der Röstzeit. in unzu- lässigem Grade verursachen.
Dazu kommt, dass die Röstzeit stark von der beim Einsetzen der Brotscheiben vorhandenen Temperatur des Gerätes abhängt und nach mehrmaligem Gebrauch sich in unzulässiger Weise verkürzt.
Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beheben und betrifft ein elektrisches Wärme gerät mit einem nach dem Einschalten der Heizwicklung, durch Wirkung des Heiz stromes erwärmten und nach erfolgter Selbst unterbrechung seines Eigenheizstromes die Ausschaltung des Geräteheizstromes bewir kenden Wärmeausdehnungsglied, welches Ge- rät sieh dadurch auszeichnet,
da.ss das Ausschalten des Eigenheizstromes des Aus- dehnungsgliedes und das Ausschalten des Ge räteheizstromes je durch einen vom Aus- dehnungsglied über Steuerkontakte betätigten Elektromagneten bewirkt wird.
Im folgenden werden Teile eines Ausfüh rungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert, und zwar zeigt die Fig. 1 die Schaltstellungen a- bis e in den einzelnen Phasen des Betriebes und Fig. 2 das gesamte Steuergerät eines Brot rösters schematisch in der Seitenansicht. Die Bezugszeichen beider Figuren entspre chen gleichen Teilen des Gerätes.
Die Heiz wicklung ist in Fig. 1 mit 2 bezeichnet; in Fig. 2 ist sie, ebenso wie die übrigen Teile des Brotrösters, als für die Erfindung unwesent lich fortgelassen.
An einem U-förmigen Tragbügel 12 (Fig. 2) sind auf der Unterseite die zur Temperatursteuerung dienenden Teile, auf der Oberseite die Elektromagnete, die von ihnen betätigten Schaltkontakte, die mecha nischen Verklinkungsteile sowie der Haupt schalter des Brotrösters angeordnet. Das Ge rät ist in der eingeschalteten Stellung dar gestellt, die der Fig. 1d entspricht. Der Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten des Geräteheizstromes besitzt zwei feststehende Kontakte 1b, die beim Einschalten durch eine Kontaktbrücke la überbrückt werden.
Die Kontaktbrücke 1a ist fest mit dem Schalt hebel 24 verbunden, der unter dem Einfluss einer nicht dargestellten Feder bestrebt ist, sich nach oben in die Ausschaltstellung 24a zu bewegen. Hieran wird er gehindert durch eine Nase an dem Sperrhebel 23, der um eine feststehende Achse 27 schwenkbar ist und durch eine Zugfeder 28 in der dargestellten Sperrlage gehalten wird. Der Ausschalt magnet 9 weist einen um die feststehende Achse 30 schwenkbaren Anker 29 auf, der im unerregten Zustand des Magneten durch eine Zugfeder 31 gegen einen am Sperrhebel \-13 befindlichen Anschlag 25 gezogen wird.
Der Sperrhebel 23 trägt ferner eine Ausseha.ltnase 26, auf die bei Erregung des Ausschaltmagne ten 9 dessen Anker 29 schlägt und dadurch die Sperrung des Schalthebels 24 freigibt.
Der Anker 16 des Umschaltmagneten 11 ist um die feststehende Achse 17 schwenkbar und wird durch :die Zugfeder 18 im Uhr zeigersinn beeinflusst. In der dargestellten angezogenen Lage ist der rechte Hebelarm des Ankers 16 durch eine Nase 21 eines Uin- schaltklinkenhebels 19 gesperrt, der entgegen der Kraft einer Feder 22 um eine feststehende Achse 20 gegen den Uhrzeigersinn schwenk bar ist.
An einem auf dem Gestell 12 befestigten Kontaktträger 13 sind das 3/4 und die Kontakte 10, 8 angeordnet, deren zugehörige Kontaktbrücken auf einer gemeinsamen Schaltstange 14 federnd be festigt sind. Die Kontaktstange 14 ist an dem Kontaktträger 13 in senkrechter Richtung be weglich geführt und wird durch .den Anker 1.6 des Umschaltmagneten 11 bei dessen An zugsbewea xng nach oben, bei dessen Abfall bewegung dagegen durch eine Druckfeder 15 nach unten bewegt.
Als Steuerglied .dient ein Bimetallstreifen 5, der vom Geräteheizstrom durchflossen und mit einer Rückleitung 5a (Fig. 1) versehen ist. An seinem freien Ende trägt er Steuer kontakte 5b, die bei kaltem Bimetallstreiren auf einem Gegenkontakt 6, nach genügender Erwärmung des Streifens dagegen auf einem Gegenkontakt 7 aufliegen. Der Gegenkontakt 6 ist an einem nicht strombeheizten Bimetall streifen 33 befestigt, der zur Kompensation der Umgebungstemperatur dient. Der Kon takt 7 wird von einer Blattfeder 34 getragen, die mit Vorspannung nach unten an einer Einstellschraube 32 anliegt.
Die Einstell schraube ist in einem mit. dem: Gestell 12 fest verbundenen Winkel 35 drehbar.
Die Wirkunewefise ist folgende: Um die Heizwicklung 2 von der Ausschaltlage (Fig. la) aus einzuschalten, wird der in der Ausschaltstellung befindliche Schalthebel (24a) gegen die Kraft seiner nicht dargestell ten Gegenfeder nach unten gedrückt, bis er in die dargestellte Sperrlage (24) gelangt, in. der er vom Sperrhebel 23 festgehalten wird.
Hierbei überbrückt die Kontaktbrücke la die beiden Hauptkontakte 1b, und der Strom fliesst (Fig. 1b) von P über den Haupt schalter 1, die Heizwicklung 2, den Kontakt 3, die Rückleitung 5a und den Bimetallstrei- fen 5 nach 0 zurück. Unter dem Einfluss des Eigenheizstromes erwärmt sich nun der Bi m.eta.llstreifen 5 und biegt. sich aus. Sobald er hierbei auf den Gegenkontakt 7 trifft (Fig. 1c), bildet sich ein zweiter Stromkreis von P über den Hauptschalter 1, die Spule -des Umschaltmagneten 11, den Kontakt 10, den Gegenkontakt 7 und das Bimetallglied 5 nach 0 aus.
Hierdurch wird der Umschalt magnet 11 erregt und zieht seinen Anker 16 an. Dieser hebt die Schaltstange 14 nach oben und verklinkt sich, wie in Fig. 2 dargestellt, bei 21 mit dein Umseha.ltklinkenhebel 19. Durch .die Bewegung der Schaltstange 14 werden die Kontakte 3 und 10 geöffnet und 4 und 8 geschlossen (Fig. 1d). Durch den Schalter 3 wird der Bimetallstreifen 5 aus dem Heizstromkreis ausgeschaltet und be ginnt sich daher abzukühlen. Durch den Schalter 10 wird der Stromkreis des Ein schaltmagneten sofort wieder geöffnet.
Durch den Schalter 4 wird. der Heizstromkreis für die Heizwicklung 2 aufrechterhalten, und durch den Schalter 8 wird die Schliessung , des Stromkreises des Ausschaltmagneten 9 vorbereitet. Wenn sich der Bimetallstreifen 5 genügend abgekühlt hat, so schliesst er (Fig. 1e) über den Gegenkontakt 6 den Stromkreis des Ausschaltmagneten 9 auf dem Wege P, 1, 9, 8, 6, 5, 0.
Der Anker 29 des Ausschaltmagneten wird angezogen und. schwenkt durch Schlag auf die Ausschaltnase 26 den Sperrhebel 23 im Uhrzeigersinn, so dass dieser den Schalthebel 24 freigibt und der Hauptschalter 1 geöffnet wird. Hierbei können in an sich bekannter Weise die fertig gerösteten Brotscheiben angehoben oder aus geworfen werden.
Bei seiner Ausschaltbewe gung gleitet der Schalthebel 24 an dem obern, ausgebauchten Teil des Umschaltklinken bebels 19 vorbei und schwenkt. diesen entge gen dein Uhrzeigersinn," so da.ss der Anker 16 freigegeben wird und sich zusammen mit der Schaltstange 14 in die Ausgangsstellung ent sprechend Fig. 1a bewegt. Es können, auch andere beim Ausschaltvorgang bewegte Teile, z. B. der Anker 29 oder der Sperrhebel 23, so ausgebildet sein, dass sie die Entsperrbewe- gung des Umschaltklinkenhebels 19 bewirken.
Der nicht vom Strom durchflossene Bi metallstreifen 33 hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, da.ss, die Röstzeiten auch bei länge rem Gebrauch des Brotrösters mit dessen zu nehmender Erwärmung nicht stärker ab nehmen, als es für ein gleichmässiges Rösten erforderlich ist. Aus dem gleichen Grunde kann es vorteilhaft sein, auch die Blattfeder 34 oder den Tragwinkel 35 ganz oder teilweise aus Bimetall zu machen.
An Stelle eines stromdurchflossenen Bimetallstreifens 5 mit einer Rückleitung 5a kann man auch einen mittelbar durch eine Heizwicklung geheizten oder einen geschlitzten, an seinen Schenkel enden eingespannten Bimetallstreifen oder eine solche Bimeta.llspirale oder auch eine sich stetig ausbiegende oder umschnappende Binretallseheibe verwenden. Die Beheizung des Bimeta.llorgans oder eines andern Wärme ausdehnungsgliedes kann auch vom Haupt strom transformatorisch abgeleitet werden. Als Ausdehnungsglieder sind alle hierfür geeigneten verwendbar, z.
B. Hitzdrähte, -bänder oder -stäbe, Lotelemente, thermische Dosen, Bourdonrohre usw. Um das öffnen und Schliessen der Steuerkontakte zu be schleunigen, können auch Übersetzungsglieder oder Schnappglieder, wie Kipphebel, Kipp- federn und dergleichen zwischen dem Aus dehnungsglied und den Steuerkontakten an geordnet sein.
Die beschriebene Einrichtung, die nicht auf Brotröster beschränkt, sondern auch auf andere elektrische Wärmegeräte anwendbar ist, hat :den Vorteil, dass die mechanische Ar beit, die zum Betätigen der Schalter, zum Ausschalten des Eigenheizstromes des Aus dehnungsgliedes sowie zum Ausschalten des Geräteheizstromes erforderlich ist, nicht mehr von den verhältnismässig schwachen und hierfür im allgemeinen nicht geeigneten Aus dehnungskörpern verrichtet wird. Diese blei ben, da sie nur die schwachen Kräfte zur Betätigung der Steuerkontakte aufzubringen haben, in ihrer Form und Wirkungsweise un versehrt,
so dass eine gleichmässige Rösteng zu jeder Zeit gewährleistet ist. Ausserdem wird die Lebensdauer :des Gerätes ausser ordentlich erhöht. Da die Elektromagnete nur ganz kurze Zeit unter Strom stehen, können sie besonders klein gehalten werden.
Dennoch entwickeln sie beim Ansprechen ge genüber den bekannten, unmittelbar arbei tenden Ausdehnungsgliedern einen so erheb lichen Arbeitsüberschuss, .dass alle Schalt bewegungen sich sehr präzise und ohne Hem mungen vollziehen. Durch die Temperatur- koiupensation wird ausserdem eine derartige Anpassung der Röstzeiten an die jeweilige Temperatur des Rösters erzielt, dass eine gleichmässige Rösteng auch im Dauerbetrieb möglich ist.
Die in Fig; 2 gezeigte Seha.lteinriehtung ist mit Vorteil so gebaut und angeordnet, d.ass sie nach Lösen ihrer Befestigungsmittel und der elektrischen Anschlüsse ohne weite ren Eingriff in die übrigen Teile des Wärme gerätes ausgewechselt werden kann.