Einrichtung zur Regelung der Wärmeerzeugung zweier Heizkörper für elektrische Wärmegeräte, insbesondere für Backöfen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Re gelung der Wärmeerzeugung zweier Heizkörper für elektrische Wärmegeräte, unter Verwendung eines Temperaturreglers, dessen Temperaturfühler von der Temperatur des von den beiden Heizkörpern beheiz ten Raumes beeinflusst ist. Diese Einrichtung findet insbesondere für Backöfen Verwendung, bei denen der eine Heizkörper die Oberhitze und der andere Heiz körper die Unterhitze erzeugt.
Für Backöfen ist es bekannt, jeden Heizkörper durch Stufenschalter zu schalten. Mit einer solchen Einrichtung ist nur eine sehr grobe Anpassung des Heizvorganges an den gewünschten Back- und Brat- vorgang gegeben. Wird ein einziger Temperaturregler benutzt, der mit einem Temperaturfühler die Tempe ratur des Raumes misst, so verwendet man neben dem Temperaturregler einen Vorwählschalter, der das Schalten von Ober- und Unterhitze in verschiedenen Kombinationen gestattet. Auch hier ist die Anpassung des Heizvorganges an den gewünschten Back- und Bratvorgang noch grob.
Werden zwei Temperaturreg ler benutzt, und zwar der eine für die Oberhitze und der andere für die Unterhitze, so ist die Einstellung der beiden Temperaturregler infolge der gegenseitigen Beeinflussung schwierig und unsicher.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung steuert der Temperaturfühler zwei Folgekontakte, mit deren Hilfe vor dem Schalten des voreilenden Schaltkontaktes beide Heizkörper eine ununterbrochene Leistungs zufuhr erhalten, nach dem Schalten des voreilenden Schaltkontaktes der eine Heizkörper weiter eine un unterbrochene Leistungszufuhr, der andere Heizkör per dagegen über einen Impulsregler in wenigstens einer Einstellage eine einstellbare impulsförmige Lei stungszufuhr erhält, und beim Schalten des nacheilen- den Schaltkontaktes beide Heizkörper abgeschaltet sind.
Durch die Erfindung wird eine feinstufige Anpas sung des Heizvorganges an den gewünschten Erwär mungsvorgang, insbesondere Back- und Bratvorgang, ermöglicht, ohne dass die Einstellung der Einrichtung Schwierigkeiten bereitet und mit Unsicherheiten ver knüpft ist. Es lässt sich der Raum durch beide Heiz körper mit ununterbrochener Leistungszufuhr auf heizen. Kurz bevor z. B. die gewünschte Temperatur (Sollwert) erreicht ist, erfolgt die Weiterheizung, in dem der eine der beiden Heizkörper weiterhin eine un unterbrochene Leistungszufuhr und der andere Heiz körper eine impulsförmige Leistungszufuhr mit stetig veränderbarem Leistungsmittelwert erhält.
Der über- gang von der einen Art der Leistungszufuhr zu der anderen Art erfolgt von selbst. Es werden daher im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen, die einen Temperaturregler und einen Vorwählschalter besitzen, keine von Hand auszuführenden Schaltungen notwen dig, um von dem Aufheizvorgang zu dem Weiterheiz- vorgang oder umgekehrt überzugehen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind.
Das elektrische Wärmegerät, für das die Einrich tung bestimmt ist, hat zwei Heizkörper 1, 2. Vorzugs weise ist das Wärmegerät ein Backofen, wobei der Heizkörper 1 zur Erzeugung der Oberhitze und der Heizkörper 2 zur Erzeugung der Unterhitze dient. Das Wärmegerät wird von dem Netz 3 gespeist.
Die Einrichtung, die zur Regelung der Wärme -rzeugung der beiden Heizkörper dient, hat einen Temperaturregler. Zu dem Temperaturregler gehören die Schaltkontakte K1, K2. Der Temperaturregler be- sitzt einen nicht dargestellten Temperaturfühler, der die Temperatur des von den beiden Heizkörpern be- heizten Raumes abfühlt. Die von dem Temperaturfüh ler festgestellten Messwerte können in geeigneter Weise die Schaltkontakte K1, K2 beeinflussen.
Zum Beispiel kann eine Hydraulikleitung verwendet werden, die eine in dem Temperaturregler befindliche Messflüs- sigkeit auf die Membrane 4 einwirken lässt. Die Mem brane 4 bewegf, einen Stössel 5, der mit dem beweg lichen Kontaktteil des Schaltkontaktes K1 gekuppelt ist. Mit dem beweglichen Kontaktteil des Schaltkon taktes KZ ist ebenfalls ein Stössel 6 gekuppelt. Es ist jedoch zwischen beiden Stösseln 5 und 6 ein Spiel vor handen.
Dieses Spiel hat zur Folge, dass bei der Be wegung der Membrane 4 die Schaltkontakte K1, K2 als Folgekontakte arbeiten, indem bei steigender Tempe ratur der Schaltkontakt KI als voreilender Schaltkon takt zuerst und dann der Schaltkontakt K., als nach eilender Schaltkontakt schaltet. Die Gegenkontakt teile der Schaltkontakte K1, K2 lassen sich durch ein Verstellorgan 7 beeinflussen, das zweckmässig von einer Kurvenscheibe gebildet ist.
Die Kurvenscheibe 7 wirkt über ein Gestänge 8 auf die Gegenkontaktteile der Schaltkontakte K1, K2 ein. Die Einwirkung ist zweckmässig derart, dass durch Verstellung der Kur venscheibe 7 an beiden Schaltkontakten K1, K2 zu gleich eine Verstellung erfolgt. Es ist beispielsweise auch möglich, die Temperatur insofern einzustellen, als das Verstellorgan 7 direkt oder indirekt auf die Schaltmembrane 4 wirkt.
Zu der Einrichtung gehört noch ein Impulsregler 9. Der Impulsregler 9 besitzt einen Schaltkontakt K3, der von einem Bimetallorgan 10 gesteuert wird. Der Impulsregler hat noch einen Heizwiderstand, der in der Fig. 1 von einer Stromwicklung <B>11</B> und in der Fig. 2 von einer Spannungswicklung 12 gebildet ist. Das Arbeiten des Bimetallorgans 10 kann durch ein Verstellorgan 13 beeinflusst werden, das ebenfalls von einer Kurvenscheibe gebildet ist.
Die Kurvenscheibe 13 wirkt durch ein Gestänge 14 auf das Bimetallorgan 10 ein.
Die Verstellorgane 7 und 13 werden getrennt von einander bedient, indem jedem Verstellorgan ein Handgriff 15 bzw. 16 zugeordnet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die beiden Folgekontakte K1, & als Ruhekontakte aus gebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist von den beiden Folgekontakten der voreilende Schalt kontakt K1 ein Arbeitskontakt und der nacheilende Schaltkontakt K2 ein Ruhekontakt. Bei dem Ausfüh- rungsbeispiel der Fig. 1 ist an dem Impulsregler 9 der Heizwiderstand 11 eine Stromwicklung.
Sie liegt bei geschlossenen Schaltkontakten K2, K3 parallel zu dem voreilenden, als Ruhekontakt ausgebildeten Schalt kontakt K1. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist dagegen der Heizwiderstand 12 eine Spannungs wicklung. Sie befindet sich in Reihe mit dem voreilen den, als Arbeitskontakt dienenden Schaltkontakt K1.
Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtungen ist folgende: Wird das Wärmegerät eingeschaltet, so erhalten beide Heizkörper 1 und 2 zum Aufheizen des von ihnen zu erwärmenden Raumes eine ununterbrochene Leistungszufuhr.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird der Heizkörper 1 durch einen über den voreilenden Schaltkontakt K1 fliessenden Strom und der Heizkörper 2 durch einen über den nacheilenden Schaltkontakt K2 fliessenden Strom beheizt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 erfolgt die ununter brochene Leistungszufuhr über den nacheilenden Schaltkontakt K2.
Der eine Heizkörper 1 erhält bei der gezeichneten Stellung des nachstehend beschrie benen Umschalters U diese Leistungszufuhr über den geschlossenen Schaltkontakt Ks des Impulsreglers und der andere Heizkörper 2 unmittelbar.
Ist die Aufheizung des Raumes so weit erfolgt, dass die Temperatur etwas unter dem gewünschten Soll wert liegt, so hat der Temperaturfühler den Stössel 5 so weit bewegt, dass der voreilende Schaltkontakt K1 der Folgekontakte schaltet, während der nacheilende Schaltkontakt K2 noch in Ruhe verbleibt. Es folgt nun das Weiterheizen. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bewirkt das Schalten des Schaltkontaktes K1 eine Ausschaltung.
Während der Heizkörper 2 nach wie vor weiter seine ununterbrochene Leistungszufuhr erhält, wird nach Öffnen des Schaltkontaktes K1 der Heizkörper mit Hilfe des Impulsreglers 9 mit einer impulsförmigen Leistung versehen. Es fliesst nämlich ein Strom über den Schaltkontakt K3 und den Heiz- widerstand 11, wodurch das Bimetallorgan 10 ein periodisches Öffnen des Schaltkontaktes K, bewirkt. Beim Ausführungsbeispiel der Fig.2 ist mit dem Schalten des voreilenden Schaltkontaktes K1 ein Schliessen verbunden.
Es erhält der Heizwiderstand 12 des Impulsreglers 9, der von einer Spannungswicklung gebildet ist, nunmehr Strom, wodurch der Impuls regler in Tätigkeit tritt. Auf diese Weise erfolgt ein periodisches Öffnen des Schaltkontaktes K3 des Im pulsreglers. Hierdurch erhält der Heizkörper 1, der zuvor über den Schaltkontakt K, des Impulsreglers mit einer ununterbrochenen Leistung versehen worden ist, eine impulsförmige Leistungszufuhr. Der andere Heiz körper 2 erhält weiterhin eine ununterbrochene Lei stungszufuhr.
Ist der Sollwert der Temperatur des beheizten Raumes erreicht, so öffnet der Temperaturfühler mit Hilfe des Stössels 6 den nacheilenden Schaltkontakt K2. Auf diese Weise sind beide Heizkörper 1, 2 vom Netz abgeschaltet. Sobald die Temperatur des beheiz ten Raumes aus irgendwelchen Gründen sinkt, wird zuerst der Schaltkontakt K2 wieder eingeschaltet und bei noch weiterem Sinken der Temperatur der Schalt kontakt K1 geschaltet. Wird der Schaltkontakt K2 neu eingeschaltet, so erhält wieder der eine Heizkörper eine ununterbrochene Leistungszufuhr und der andere Heizkörper eine impulsförmige Leistungszufuhr.
Schal tet der Schaltkontakt K1, so werden beide Heizkörper wie beim Aufheizvorgang mit ununterbrochener Lei stungszufuhr versehen. Mit Hilfe des Verstellorgans 7 können verschie dene Sollwerte der Temperatur des Raumes eingestellt werden. Vorzugsweise ist das Verstellorgan derartig ausgebildet, dass sich der Sollwert der Temperatur bei Verstellung des Verstellorgans stetig, insbesondere weitgehend proportional dem Verstellwinkel ändert.
Das Verstellorgan 13 für den Impulsregler kann je nach der Art des gewünschten Heizvorganges in dem Raum ausgebildet sein. Es kann so gestaltet werden, dass sich von der Anfangsstellung bis zur Endstellung der Leistungsmittelwert der impulsförmigen Leistung stetig ändert. Ist die Einrichtung für einen Backofen bestimmt, so wird vorzugsweise das Verstellorgan 13 des Impulsreglers so ausgebildet, dass es drei Einstell bereiche hat.
In dem einen Endbereich kann gleich bleibend keine Leistungszufuhr, in dem anderen End- bereich gleichbleibend die grösste Leistungszufuhr und in dem dazwischenliegenden Eilistellbereich eine stetig veränderbare Leistungszufuhr erfolgen. Diese Gestal tung des Verstellorgans hat den Vorzug, dass in dem einen Endbereich, in dem keine impulsförmige Lei stungszufuhr gegeben ist, besonders vorteilhaft die Sterilisierung von Lebensmitteln und Flüssigkeiten stattfinden kann.
Der Heizkörper 1, der im Fall der Ausbildung des Wärmegerätes als Backofen die Ober hitze erzeugt, wird nicht beheizt, so dass die Ver schlüsse der Gefässe für die sterilisierende Flüssigkeit nicht einer übermässigen Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind. Der andere Endbereich, in dem gleichbleibend die grösste Leistungszufuhr erfolgt, ist besonders gün stig für die Durchführung des Bratvorganges, da durch den besonders stark beheizten Heizkörper 1 eine in tensive, dauernde Wärmestrahlung der Oberhitze auf das Bratgut entsteht.
Ist das Wärmegerät ein Backofen, so können die beiden Heizkörper 1 und 2 einen gleichen oder un gleichen elektrischen Anschlusswert haben. Wird ein ungleicher Anschlusswert vorgesehen, so ist es zweck mässig, den beiden Heizkörpern 1 und 2 Anschluss werte im Verhältnis 2 : 1 zu geben, wobei der Heiz körper mit grossem Anschlusswert zur Erzeugung der Oberhitze dient. Vorteilhaft erhält der Heizkörper mit grossem Anschlusswert nach Schalten des voreilen den Schaltkontaktes K1 die impulsförmige Leistungs zufuhr.
Unter Umständen ist es zweckmässig, die Einrich tung gemäss der Erfindung, wie in dem Ausführungs beispiel der Fig. 2 dargestellt ist, noch mit einem Um schalter U zu versehen. Durch diesen Umschalter ist die Möglichkeit gegeben, die beiden Heizkörper 1 und 2 in ihrer Zuordnung zu den beiden Folgekontakten K1, K2 zu vertauschen. Das bedeutet, dass je nach Wahl beim Weiterhetzen der Heizkörper 1 oder der Heizkörper 2 die impulsförmige Leistungszufuhr er hält. Der jeweils übrigbleibende Heizkörper wird mit der ununterbrochenen Leistung versehen.