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Elektrokochplatte
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Die Erfindung betrifft eine Elektrokochplatte nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Normale Elektrokochplatten haben eine Beheizung, die beispielsweise
aus einem Heizwiderstand besteht, der von einem stufenlos einstellbaren, taktenden
Leistungssteuergerät (normalerweise Energieregler genannt) gesteuert wird. Um bei
einer vorgewählten Fortkochleistung das Ankochen zu beschleunigen, wird über ein
im Steuerglied enthaltenes Zeitschaltwerk, das häufig thermisch arbeitet, eine erhöhte
Leistung freigesetzt, die entweder durch Oberbrückung des Leistungssteuergerätes
die volle installierte Leistung ist oder gelegentlich auch der jeweils eingestellten
Fortkochstufe angepaßt ist.
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Um diese Ankochleistung freizusetzen, wird ein gesonderter Schalter
oder Druckknopf betätigt oder am Leistungs-Einstellknebel eine besondere Handhabung
vorgenommen, beispielsweise dieser hereingedrückt oder gezogen (DE-PS 23 10 867
= GB-PS 14 70 296).
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Es ist ferner bei Elektrokochplatten allgemein bekannt, die gesamte
Beheizung oder einen Teil derselben durch einen Temperaturbegrenzer abzuschalten,
um, beispielsweise wenn das Abschalten vergessen wurde, die Kochplatte und deren
Umgebung gegen Obertemperatur zu schützen.
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Aus Oberhitzungsgründen ist ferner die Leistung üblicher Elektrokochplatten
auf bestimmte Werte begrenzt, die von dem Kochpattendurchmesser abhängen und z..B.
bei einem Kochplattendurchmesser von 145 mm 1000 bis 1500 Watt, bei 180 mm Durchmesser
1500 bis 2000 Watt und bei 220 mm Durchmesser 2000 bis 2600 Watt betragen (jeweils
normale und "Blitzkochplatte").
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine leicht und sinnfällig steuerbare
Elektrokochplatte mit einer erhöhten Ankochleistung und verbesserter Steuerbarkeit
zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es wird also zusätzlich zu der üblichen Beheizung, die bei einem stufenlosen
Leistungssteuergerät normalerweise aus einem Heizwiderstand und bei einer siebentakt-geschalteten
Platte aus drei Heizleitern besteht, eine Zusatzheizung zugeschaltet, die durch
einen einfachen manuellen Schaltkontakt zugeschaltet werden kann.
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Dieser liegt vorzugsweise auf der Leistungs-Einstellwelle, so daß
keine zusätzlichen Druckknöpfe oder Betätigungsorgane notwendig sind. Der Temperaturschalter,
der an der Kochplatte angeordnet ist, kann vorzugsweise ein träge arbeitender Temperaturbegrenzer
mit großer Schalthysterese
von vorzugsweise über 50 grd sein. Ein
derartiger Temperaturbegrenzer ist aus der DE-PS 11 23 059 seit langem bekannt und
ist sehr einfach aufgebaut und zuverlässig. Durch die bevorzugte Anordnung in der
unbeheizten Mittelzone der Elektrokochplatte hat er eine relativ geringe und trägheitsbehaftete-Wärmekopplung
zur Kochplatte, so daß er mit einer gewissen Zeitverzögerung abschaltet und während
des normalen Kochens oder Bratens nicht wieder einschaltet. Im Zusammenwirken zwischen
Elektrokochplatte, Zusatzbeheizung und Temperaturschalter wird also ein Zeitglied
geschaffen, das über eine bestimmte Zeit eine erhöhte Ankochleistung freisetzt und
diese dann dauerhaft abschaltet, da sichergestellt ist, daß die Zusatzbeheizung
nur im mittleren bis oberen Leistungsbereich zugeschaltet wird, also der Temperaturschalter
während des normalen Kochens und Bratens nicht wieder schließt.
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Die dadurch auf einfachste Weise geschaffene Ankochautomatik ist auch
in einem gewissen Umfang abhängig von der Leistungsabnahme, d.h. der Tatsache, ob
z.B. ein großes Kochgefäß mit viel kaltem Kochgut auf die Elektrokochplatte aufgesetzt
wurde oder ein kleines Kochgefäß mit wenig leicht zu erwärmendem Kochgut. Je größer
die Leistungsabnahme ist, um so stärker verzögert sich die Erwärmung der Kochplatte
und um so länger bleibt die Zusatzbeheizung zugeschaltet. Insofern besteht also
ein Funktionsvorteil gegenüber der bisher üblichen, von der Kochplatte ganz unabhängig
arbeitenden Ankochschaltung.
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Es ist möglich, die gesamte Leistungsaufnahme der Elektrokochplatte
einschließlich der Zusatzbeheizung höher zu wählen, als die üblicherweise dem jeweiligen
Kochplattendurchmesser zugeordnete Leistung. Man kann
z.B. bei einer
Kochplatte von 180 mm Durchmesser die Leistung der Hauptbeheizung von bisher 1500
Watt auf 1200 Watt senken und weitere 1200 Watt als Zusatzbeheizung zuschalten,
so daß diese Kochplatte auf 2400 Watt Maximal leistung kommt und damit außerordentlich
schnell ankocht. Trotz dieser hohen Leistung ist keine Oberhitzung zu befürchten,
da durch den Temperaturschalter sichergestellt ist, daß die Zusatzbeheizung nach.
der Ankochphase abgeschaltet wird. Zusätzlich könnte die Kochplatte durch einen
üblichen Temperaturbegrenzer, der dann vorzugsweise trägheitsarm und mit geringer
Schalthysterese arbeitet und die Hauptbeheizung ganz oder zumindest teilweise abschalten
kann, geschützt sein.
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Das Steuerglied kann beispielsweise ein taktendes Leistungssteuergerät
sein, das die unaufgeteilte Hauptbeheizung taktend mit stufenlos einstellbarer relativer
Einschaltdauer steuert. Bei dieser Anordnung hat die Erfindung ganz besondere Vorteile,
weil sie es ermöglicht, die Leistung über eine bestimmte absolute Höchstgrenze zu
bringen, die normalerweise in der Größenordnung von 1800 Watt liegt. Wenn eine größere
Leistung über einen Energieregler gesteuert wird, so wird normalerweise die Grenze
überschritten, die wegen der von den Abschaltvorgängen ausgehenden Funkstörung als
zulässig angesehen wird. Besonders bei mehreren Kochplatten könnte die zulässige
Abschalthäufigkeit überschritten werden. Durch die Erfindung kann eine hohe Leistung
realisiert werden, ohne daß das Leistungssteuergerät die gesamte installierte Leistung
steuern muß.
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Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Zusatzbeheizung in
der höchsten Leistungsstufe des Steuergliedes zuzuschalten. Die zugehörige Knebelstellung,
die am Ende des Leistungseinstellbereiches liegt und beispielsweise durch eine Raste
zusätzlich zu einem optischen
Signal gekennzeichnet sein kann, stellt
also eine "kickdown"-Stellung dar, die ein schnelles Erhitzen von Kochgut ermöglicht
und nach der Ankochphase automatisch auf die üblicherweise installierte Leistung
zurückschaltet.
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In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß trotz der hohen installierten
Leistung der En-ergieverbrauch für einen entsprechenden Kochvorgang nicht ansteigt,
sondern im Gegenteil sogar niedriger sein kann, weil- Wärmeverluste an Kochplatte
und Kochgefäß auch zeitabhängig sind und durch die Rückschaltung auf eine niedrigere
Leistungsstufe in der Praxis ein zu langes Verbleiben auf der höchsten Kochstufe
vermieden wird.
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Das Steuerglied kann besonders bevorzugt ein manuell betätigbarer
Mehrtaktschalter, vorzugsweise ein Siebentaktschalter, sein, dem ein Kontakt zugeordnet
ist, der die Zusatz'beheizung zusätzlich zu den die Hauptbeheizung bildenden Heizwiderständen
einschaltet. Bei einer Siebentaktplatte wäre also zusätzlich zu den drei Hauptheizwiderständen
ein Zusatzheizwiderstand vorgesehen, der z.B. in einer achten Schalterstellung (bei
der üblichen Knebeleinteilung. von 1 bis 3 jenseits der "3" gelegen oder bei "3")
eine Ankochautomatik schafft.
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Die Erfindung ist aber nicht nur einsetzbar, um durch eine über das
übliche Maß hinausgehende Gesamtleistung das Ankochen zu beschleunigen, sondern
es wird auch eine feinere Abstufung der Leistungseinstellung geschaffen.
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Bei einer Zuschaltung der Zusatzbeheizung auch schon in einem mittleren
Leistungsbereich, könnte beispielsweise durch Beschränkung der vom Leistungssteuergerät
oder einem Mehrtaktschalter zu steuernden Leistung die
Ansteuerbarkeit
sehr geringer Leistungen für Warmhaltezwecke oder das Erwärmen empfindlicher Speisen.,
wie Brei, verbessert werden, weil dort eine geringe Leistung mit einer höheren relativen
Einschaltdauer erzielt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert: Beide Zeichnungsfiguren
zeigen je ein schematisches Schaltbild einer Elektrokochplatte und ihrer Steuerung.
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Fig. 1 zeigt eine angedeutete Elektrokochplatte 11 üblicher Bauweise
mit einem nicht im einzelnen dargestellten Kochplattenkörper a-us Gußmaterial mit
einer oberen ebenen Kochfläche. In ebenfalls üblicher Weise ist eine Hauptbeheizung
12 vorgesehen, die aus einem oder mehreren parallel oder in Reihe geschalteten Heizwiderständen
bestehe, die an der Unterseite des Kochplattenkörpers in Nuten eingebettet sind.
Die Erfindung ist ganz besonders vorteilhaft und im Zusammenhang mit derartigen
Kochplatten, ist jedoch auch bei anderen Elektrokochplatten, wie Glaskeramik-Kochgeräten,
anwendbar. Die Hauptbeheizung 12 ist zusammen mit einer Zusatzbeheizung 13 in einem
Ringbereich der Kochplatte angeordnet, der in der Mitte eine unbeheizte Mittelzone
14 frei läßt, in dem ein Temperaturschalter 15 angeordnet ist. Der Temperaturschalter
15 ist ein Temperaturbegrenzer, der in einem üblicherweise halbmond- oder sichelförmigen
Keramikgehäuse ein Bimetall und einen davon betätigten Schnappschalter 16 aufweist.
Wegen seiner Halbmondform ist der Temperaturschalter 15 gut in dem Bereich der unbeheizten
Mittelzone anzuordnen, 9 ohne dabei den normalen Mittelbolzen
zur
Kochplattenbefestigung zu überdecken. Die Hauptbeheizung 12, die ebenso wie die
Zusatzbeheizung 13 ggf. in mehreren Windungen um die Kochplatte umläuft, ist über
ein Leistungssteuergerät 17 an das-Haushaltsstromnetz 18 gelegt. Das übliche taktend
arbeitende Leistungssteuergerät 17 weist einen Schnappschalter 18, ein diesen betätigendes
Bimetall 19 und eine Beheizung 20 für das Bimetall auf, die in Reihe mit dem Schalter
18 geschaltet ist. Es ist über eine Einstellwelle 21 von einem Einstellknebel 22
aus stufenlos einstellbar. Die Einstellwelle betätigt zusätzlich einen Schalter
23, der vorteilhaft schon ab der Stufe, bei der der Wärmebereich aufhört und der
Bereich der Fortkochleistung beginnt (z.B.
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bei einer 180 mm - Durchmesser-Platte ab 300 Watt), geschlossen sein
kann. Dieser Bereich beginnt bei einer üblichen Skalenteilung am Einstellknopf von
1 bis 12 bei Stellung 4. Der Schalter 23 liegt in Reihe mit dem Schalter 16 des
Temperaturschalters 15 und der Zusatzbeheizung 13. Dieser Strang mit der Zusatzbeheizung
ist also parallel zu der Hauptbeheizung und dem Leistungssteuergerät geschaltet
und elektrisch unabhängig. Nicht dargestellt sind die üblichen mechanischen Schaltkontakte
für die allpolige Trennung der Kochplatte und ihrer Steuerung vom Netz in der Nullstellung.
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Bei einer Leistungseinstellung im Wärmebereich ist die Zusatzbeheizung
ausgeschaltet, aber die Einstellbarkeit kleinster Leistungen verbessert. Wenn das
Leistungssteuergerät z.B. eine relative Einschaltdauer von 8 % noch sicher ansteuern
kann, dann sind das nur 96 Watt, d.h. 4 % von der Gesamtleistung.
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Bei der Einstellung einer Leistung, bei der der Schalter 23
geschlossen
ist, ist zusätzlich zu der jeweiligen Teilleistung der Hauptbeheizung 12 die gesamte
Zusatzbeheizung 13 eingeschaltet, so daß sich ein sehr schneller Ankochvorgang ergibt.
Je nach der Ankopplung des Temperaturschalters 15 an die Temperatur der Kochplatte
wird in mehr oder weniger Abhängigkeit von der abgenommenen Leistung nach einer
gewissen Zeit von z.B. 6 Minuten der Temperatursehalter 15 ansprechen und die Zusatzbeheizung
13 wieder abschalten. Selbst wenn anschließend zum Aufrechterhalten des Kochzustandes
durch Rückstellung des Leistungssteuergerätes die Leistung vermindert wird, bleibt
der Temperaturschalter 15 ausgeschaltet, so daß die Zusatzbeheizung unwirksam bleibt,
bis die Kochplatte außer Betrieb genommen wurde und sich weitgehend abgekühlt hat.
Für diese Funktion ist eine große Hysterese des Temperaturschalters von Vorteil.
Diese Schalttemperaturdifferenz zwischen Aus- und Wiedereinschaltung kann über 50
grd, vorzugsweise zwischen 50 und 100 grd, betragen und ermöglicht es, einen besonders
einfachen und zuverlässigen Temperaturschalter zu verwenden.
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Dieser kann nach der DE-PS 11 23 059 aufgebaut sein, auf die dazu
Bezug genommen wird. Er kann für den vorliegenden Fall eine Abschalttemperatur von
ca. 620 K (350"C) und eine Wieier-Einschalttemperatur von ca. 530 K (2600C) haben.
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Es ist zu erkennen, daß die Hauptbeheizung 12 durch einen zusätzlichen
Temperaturbegrenzer 24 abgesichert ist, der verhindert, daß die versehentlich in
einer höheren Leistungsstufe eingeschaltet bleibende Hauptbeheizung die Kochplatte
thermisch gefährdet.
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Fig. 2 zeigt eine Kochplatte 11a vom gleichen Grundaufbau, deren Hauptbeheizung
12 aus drei einzelnen, zum
Teil unterschiedlich großen Heizwiderständen
besteht, die an einen üblichen, nur als Block dargestellten Siebentaktschalter 17a
angeschlossen sind und durch Drehung der Einstellwelle 21a in üblicher Weise einzeln,
in Reihe und parallel schaltbar sind, so daß sich sechs Leistungsstufen realisieren
lassen. Bei einer Elektrokochplatte von 180 mm Durchmesser könnte z.B-. die Hauptbeheizung
12a 1200 Watt in der Aufteilung 600, 400, 200 Watt und dieZusatzbeheizung 1300 Watt
haben. Damit ergibt sich eine geringste Leistung von nur 110 Watt, ein bisher von
einer Hochleistungskochplatte mit 7-Takt-Schaltung unerreicht niedriger Wert. Auch
wenn die Leistung im bisher üblichen Bereich belassen wird, z.B.
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bei 2000 Watt in der Aufteilung 1000 : 1000 Watt, so bleiben gegenüber
den bisherigen Ausführungen'die Vorteile des schnellen-Ankochens ohne Herauf- und
Herunterschalten durch die Bedienungsperson und der feineren Einstellmöglichkeit
über den gesamten Wärme- und Fortkochbereich erhalten (geringste Leistung unter
100 Watt).
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Auch Großkochplatten für Gaststätten lassen sich so im Gebrauch verbessern,
indem z.B. eine quadratische Kochplatte 300 x 300 mm zusätzlich zu 7-Takt-gesteuerten
2500 Watt eine Zusatzbeheizung von 1500 Watt bekommen, die ein schnelles Aufheizen
ermöglichen. Im dargestellten Beispiel ist einer der Widerstände der Hauptbeheizung
über einen Temperaturbegrenzer 24 abschaltbar, der, ebenso in Fig. 1, ein trägheitsarm
arbeitender und gut an die Temperatur der Beheizung der Kochplatte angekoppelter
Temperaturbegrenzer ist.
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Die Zusatzbeheizung 13 ist in gleicher Weise wie in Fig. 1 über den
Temperaturschalter 15 und den Schalter 23 parallel zum Strang der Hauptbeheizung
und unabhängig von dieser geschaltet. Gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen.
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In einem Falle wird der Schalter 23 von der Einstellwelle 21a bzw.
einem auf dieser angeordneten Schaltnocken geschlossen, wenn der Schalter über die
Höchstleistungsstufe des normalen Siebentaktschalters hinaus oder auf diese gestellt
wird. Die Zusatzbeheizung arbeitet dann mit dem Temperaturschalter zusanimen in
der bereits beschriebenen Weise als Ankochautomatik. Zusätzlich wird eine besonders
feine Einstellbarkeit erreicht, wenn die Zuschaltung schon bei einer der oberen
Leistuncsstufen, vorteilhaft ab Beginn des Fortkochbereichs, zugeschaltet wird (bei
der üblichen Skalierung von 1 bis 3 ab Stufe 2).
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Man kann davon ausgehen, daß diese Leistungsstufen normalerweise nur
für Ankochvorgänge verwendet werden, da es kaum Koch- oder Bratvorgänge gibt, die
die gesamte Leistung der Hauptbeheizung als Dauerleistung benötigen.
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Durch entsprechende optische Abgrenzung an dem Einstellknopf kann
man die höheren Stufen für Ankochvorgänge besonders hervorheben.
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Es ist also zu erkennen, daß hier eine besonders einfache Möglichkeit
zur Steigerung der Leistung bzw. Absenkung der Anheizzeit einer Kochplatte geschaffen
wird, die außerdem eine Ankochautomatik schafft. Besonders vorteilhaft ist dabei,
daß sie von der Bedienung her voll in ein einziges manuelles Einstellglied für Leistung
und Ankochautomatik integriert werden kann, so daß sich eine besonders sinnfällige
und einfache Bedienung ergibt.