NO144768B - Maskin for overflatebehandling av deler. - Google Patents

Description

Elektrisk kokeplate.

Når man skal varme opp noe i et koke-kar eller i en stekepanne, vil man i alminnelighet tilstrebe å benytte en størst mulig heteytelse, f. eks. 2000 watt for å oppnå en temperaturstigning til den ønskede temperatur så raskt som mulig. For viderekokning trenger man da bare en heteytelse som i alminnelighet bare er 8—15 pst. av oppkokningsytelsen.

I et kjøkken oppvarmes fortrinnsvis vann eller vannholdige blandinger som ikke tillater en temperaturstigning ut over vannets kokepunkt, fordi når vannet fordamper, opptrer det ikke lenger noen temperaturstigning. Dermed blir det vanskelig å innregulere en varig tilstand, slik at var-metilførselen alltid automatisk er tilpasset de svært forskjellige varmebehov for for-skjellig gods som skal varmes opp.

Det er kjent ved elektrisk varmerørs-kokeplater i midten å anordne en i en faststående boks styrt skiveformet tempe-raturføler for en hydraulisk regulator, og som ligger fjærende an mot bunnen av kokekaret. I dette tilfelle blir følerskiven praktisk talt bare påvirket av den temperatur som kokegodset har ved varmeledning gjennom kokekarets bunn. Følerski-ven kan altså ikke innta høyere temperatur enn kokegodset. Da det imidlertid ved vannholdig kokegods ikke finner sted noen temperaturøkning ut over vannets kokepunkt, er en innregulering av en varig tilstand ikke mulig med en ekte temperatur-regulering. Man har forsøkt å løse proble-met på den måte at man før det kritiske punkt nåes, dvs. den for regulatoren innstilte temperatur, ved regulering av oppkokningsytelsen, f. eks. innregulering av en midlere viderekokningsytelse anvender en av driftstrømmen opphetet bimetall - strimmel. Reguleringen har den store ulempe at doseringen av varmetilførselen ikke står i noen sammenheng med temperaturen av heteelementet og det virkelige kokebehov for kokegodset.

Man har også forsøkt ved anordning av en mot kokekarbunnen anliggende føler-skive i en hydraulisk regulator, ved nådd ønsket tempeatur å dele heteytelsen, idet man ha utrustet kokeplaten med to hete-rør og i regulatoren har anvendt to ved liten følertemperaturforskjell reagerende reguleringskontakter, idet den reguleringskontakt som reagerer på den laveste føler-temperatur er tilforordnet begge heterør, og den reguleringskontakt som reagerer på den høyere følertemperatur bare er tilforordnet ett heterør.

I dette tilfelle utnyttes den kjensgjer-ning at temperaturen av temperaturføle-ren bare påvirkes av kokegodset så lenge kokegodset tilføres meget varme og temperaturen stiger raskt og kokegodstempera-tuen ligger langt etter, og når etter minsk-ning av heteytelsen temperaturen av kokegodset bare øker langsomt eller ikke øker mere, blir varmeforskj ellen mellom kokegodset og føleren mindre, men følertempe-raturen vil i alle tilfelle stige. Den for reguleringen nødvendige temperaturstigning på føleren skjer altså ved varmeledning gjennom kokegodset, og tiden inntil reak-sjonen av den annen reguleringskontakt er avhengig av hvor stor varmegjennomgangsmotstanden i kokegodset er. Har kokegodset, f. eks. ris, en stor varmegjennomgangsmotstand, så er tiden inntil reak-sjonen av den annen reguleringskontakt stor, og kokegodset tilføres fremdeles varme i noen tid. Ved kokegods som har en stor andel av faste stoffer, dvs. en stor varmegjennomgangsmotstand, Mar altså fullstendig utkopling av opphetningen sterkt forsinket og uønsket meget vann fordamper, slik at en fastbrenning av kokegodset er uunngåelig. Dessuten er en rør-kokeplate med to heterør betydelig kost-barere enn en rørkokeplate med bare ett heterør, i hvilket man uten videre anbrin-ger hele heteytelsen på f. eks. 2000 watt. Man må ved oppdeling av ytelsen praktisk talt anvende den dobbelte rørlengde hvis man vil oppnå en god energifordeling, sær-lig ved lav heteytelse som kommer i betraktning for regulering.

Disse ulemper unngåes ved en massiv kokeplate med en uopphetet midtdel og minst to innleirede, ved hjelp av temperaturregulatorer styrte heteelementer for oppkokning og fortsatt kokning, ifølge oppfinnelsen ved kombinasjonen av føl-gende til dels i og for seg kjente trekk: a) at i en åpning i platelegemet, i den uopphetede midtdel, er satt inn en føringsboks for en mot kokekarbunnen med varmekontakt anliggende, skiveformet temperaturføler i en hydraulisk regulator. b) hvilken regulator har to ved små avvikelser, fortrinnsvis 8—13°C av føler-temperaturen reagerende reguleringskontakter, av hvilke den som reagerer på den laveste temperatur kopler den største varmeytelse for oppkokning, og den som reagerer på den høyeste temperatur kopler den lavere varmeytelse for viderekokning, c) idet varmeytlsen for viderekokning er således valgt at den tilnærmet tilsvarer

den dobbelte verdi av systemets ytelsestap ved koketemperaturen for vannholdig kokegods.

Herved oppnåes en prinsipielt annen virkning enn ved den kjente anordning av temperaturføleren som ligger an mot kokekarbunnen i en rørkokeplate. For det første har massekokeplaten en relativt stor varmekapasitet, resp. kan bygges med vilkårlig varmekapasitet. Det finner altså etter omkoplingen fra den store oppkok-ningsytelse til den lavere viderekokningsytelse fremdeles sted en tilstrekkelig var-

metilførsel til kokegodset ved at det ring-formede platelegemet leder en del av den i

platelegemet magasinerte varmemengde til kokegodset gjennom kokekarbunnen. Omkoplingen kan aktså skje allerede ved en

kokegodstemperatur som ligger betydelig under vannets kokepunkt uten at opphet-ningstiden forlenges nevneverdig. Ved at

føleren har en viss varmekontakt med det

omgivende platelegemet, antar føleren en høyere temperatur enn kokegodset. Kokegodset tilføres altså varme også over føle-ren. Hvis varmegjennomgangsmotstanden

for kokegodset er stor som f. eks. ved ris med melk, så vil som følge av en varmemagasinering i kokegodset i nærheten av bunnen, varmeoverføringen fra kokekarbunnen til kokegodset forsinkes. Herved stiger temperaturen på kokeplaten og det flyter i betydelig grad varme fra kokeplaten til føleren. Følertemperaturen stiger raskt, slik at viderekokningsytelsen tilsvarende raskt koples ut ved hjelp av den annen reguleringskontakt.

Hvis kokekaret bare inneholder vann, er energitransporten fra kokeplaten til kokegodset betydelig. Det oppstår ingen varmemagasinering i vannet over kokekarbunnen. Kokeplaten forblir kjøligere og varmetiførselen til temperaturføleren er liten. Viderekokningsytelsen blir altså virksom i lengre tid. Hvis viderekokningsytelsen velges slik at den tilnærmet er lik den dobbelte verdi av varmetapet i systemet ved kokegodsets kokepunkt, så har man sørget for at ved kokning av vann forblir viderekokningsytelsen stadig virksom, altså ikke utkoplet, uten at der finner sted en for sterk kokning.

Ytelsestapet i systemet er ved samme kokekardiameter bare i ubetydelig grad avhengig av kokegodsmengden som befinner seg i kokekaret. Den i kokegodset inngå-ende fordampningsvarme for opprettholdelse av kokningen er hovedsakelig bare avhengig av kokekardiameteren og bare i liten grad av kokekarets fyllingsgrad, fordi det tap som skal dekkes ved varmeover-gang til romluften bare endrer seg lite med karets fyllingsgrad. Ved kokeplater med en diameter på 180—200 mm som er van-lig for kokeplater på husholdningskomfy-rer, ligger tapsytelsen ved opprettholdelse av vannets koketemperatur på ca. 150 watt. Med en to ganger så stor heteytelse, altså ca. 300 watt, ved tyntflytende kokegods, f. eks. rent vann, møter varmestrømmen fra hetelegemet bare en liten motstand og en utkopling fra viderekokningsytelsen kommer sjelden eller slett ikke på tale fordi varmestrømmen fra hetelegemet til føleren bare er liten.

Som følge derav står det for det kritiske område rundt 100°C til rådighet et system som for opphetning ved tilstede-værelsen av en stor varmekapasitet byr et sikkert og skånsomt område mellom oppkokningsytelsen og viderekokningsytelsen og muliggjør en oppdeling av oppkokningsytelsen og viderekokningsytelsen, in-nenfor hvilke en husmor ved kokning av alle typer mat ikke løper noen risiko. Oppkokningsytelsen forblir virksom fullt ut. Ved den særegne kopling av føleren med den uopphetede midtdel av platelegemet, oppnåes et trekantforhold mellom varme-overgangen kokeplaten — kokekaret, kokegodset, kokeplaten — føleren, resp. føleren — kokekaret, kokegodset, som sikrer at den til rådighet stående viderekokningsytelse alltid er riktig dosert såvel ved følsomt kokegods med et stort antall faste stoffer, som ved enkel vannkokning.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et sideriss delvis i snitt av en massiv kokeplate med en mot kokekarbunnen anliggende skiveformet tempera-turføler og en temperaturregulator. Fig. 2 viser et koplingsskjema for kop-lingsinnretningen. Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en i betraktning kommende temperaturregulator. Fig. 4 viser et grunnriss av temperaturregulatoren med fjernet kappe.

Den på fig. 1 viste kokeplate er en massiv kokeplate av kjent konstruksjon, hvor kokeplatelegemet 1 på undersiden i en ringsone har riller 2 i hvilke er innleiret hetetråder 3 i isolasjonsmaterialet. Kokeplatens midtdel 3 er uopphetet. Dessuten har kokeplatelegemet 1 på kjent måte en overfallskant 5 som er presset på koke-platelegemets 1 mantel som en rennefor-met pressdel av blikk.

Den uopphetede midtdel 4 er forsynt med en åpning 4' i hvilken er satt inn en sylindrisk boks 6, f. eks. presset inn, og dermed har varmekontakt med midtdelen 4. Boksen 6 er nedentil lukket med en bunn

7 og har oventil en åpning med en innover rettet flenskant 8. Inne i boksen er løst anordnet en skiveformet temperaturføler 10 som ved hjelp av en skruefjær 9 som ligger an mot bunnen 7 holder føleren i en hvile-stilling mot flenskanten 8 og rager med sin overside da bare i liten grad opp over koke-

platens plan. Ved anbringelse av et koke-kar på kokeplaten, vil kokekarbunnen først komme til anlegg mot den skiveformete føler 10 som mot kraften av fjæren 9 tryk-kes ned og oppnå god varmeledende kon-takt med kokekarbunnen. Temperaturføle-ren 10 avføler således temperaturen på kokeplatens bunn som igjen er avhengig av temperaturen av kokegodset.

Den med utvidelsesvæske fyllte skiveformede temperaturføler 10 står gjennom et kapillarør 11 i forbindelse med det i ut-førelseseksemplet som membranboks ut-formede koplingsorgan i en temperaturregulator 12 som skal beskrives nærmere

under henvisning til fig. 3 og 4. Foråt den

skiveformede tempeaturføler 10 lett skal

kunne bevege seg i boksen 6, er kapillar-røret 11 lagt i en sløyfe inne i boksen.

Kokeplaten inneholder ved utførelses-eksemplet tre hetetråder X, Y Z. De to

hetetråder X og Y har samme heteytelse og er hver på ca. 850 watt, og hetetråden Z har en mindre heteytelse på ca. 300 watt og kommer i betraktning som viderekokningsytelse. Alle tre hetetråder ligger parallelt koplet til tilledningene 15 og 16. De tre hetetråder er i temperaturregulatoren 12 tilforordnet to reguleringskontakter 17 og 18. Videre kan de koples ut to-polet ved

hjelp av en dobbeltbryter 19, 20, som ligger i strømtilledningene 15 og 16. De to reguleringskontakter 17 og 18 er forbundet med hetetrådene X, Y, Z på sådan måte at ved slutning av begge kontakter er alle tre hetetråder koplet parallelt, slik at det altså oppnåes en heteytelse på ca. 2000 watt, og ved utkopling av kontakten 17 forblir bare hetetåden Z på ca. 300 watt innkoplet som viderekokningsytelse. De to reguleringskontakter 17 og 18 kopler på en måte som skal beskrives nedenfor ved forskjellige, ca. 8—13°C fra hverande lig-gende temperaturer, idet reguleringskontakten 18 som er tilforordnet hetetråden Z med liten ytelse kopler ved den høyeste temperatur.

Herved oppnåes følgende virkemåte.

Hvis kokeplaten koples inn ved hjelp av bryteren 19, 20, vil først de to reguleringskontakter 17 og 18 være sluttet, likegyldig på hvilken koplingstemperatur temperaturregulatoren er innstillet. I et hvert tilfelle vil således den maksimale heteytelse på f. eks. 2000 watt være innkoplet. Temperaturen i kokegodset vil da øke raskt. Når den innstilte kokegodstemperatur er nådd, vil reguleringskontakten 17 kople ut de to hetetråder X og Y, og bare hetetråden Z vil forbli innkoplet for viderekokning.

For videre opphetning av kokegodset står da foruten heteytelsen fra hetetråden Z i noen tid til rådighet den varme som er magasinert i kokeplatelegemet, slik at kokegodstemperaturen foreløpig vil stige for-holdsvis raskt videre. Når kokegodset består av vann eller vannholdige blandinger som ikke tillater en tempeaturstigning ut over vannets kokepunkt, innstilles regulatoren slik at utkoplingen av hetetrådene X og Y ved hjelp av kontakten 17 allerede skjer når temperaturen i kokegodset ennå ikke har nådd vannets kokepunkt. Heteytelsen for hetetråden Z er med 300 watt dimen-sjonert slik at når kokekaret bare inneholder vann, opprettholdes med sikkerhet kokegodsets koketilstand, slik at det ikke opptrer noe temperaturfall ved hvilket kontakten 17 på ny ville kople inn hetetrådene X og Y. Den riktige innstilling av temperaturregulatoren for slikt kokegods er angitt på en innstillingsknapp.

Da temperaturføleren 10 også oppvarmes av kokeplaten over føringsboksen 6 som har varmekontakt med kokeplatens midtdel 4, ligger dens temperatur høyere enn kokegodsets, slik at også over føleren tilføres varme til kokegodset. Den over føleren tilførte varmemengde er avhengig av i hvilken grad varne tilføres kokegodset fra den opphetede platedel gjennom kokekarbunnen, Hvis kokegodset danner liten motstand for varmeinngangen, som f. eks. rent vann, går varmestrømmen fortrinnsvis fra den opphetede kokeplate-del til kokegodset gjennom kokekarbunnen og lite varme tilføres over fø-leren, og f øler temperaturen stiger da bare lite over kokegodstemperaturen. Føl-gen er at hetetråden Z forblir innkoplet og koples bare ut sjelden.

Hvis kokegodset derimot yter stor motstand mot varmeinngang, som f. eks. kokegods med en stor andel faste stoffer, hem-mes varmetilførselen fra platens opphetede del til kokegodset. Koketemperaturen stiger og meget varme flyter tvangsmessig til føleren. Dette har til følge at føleren raskt øker sin temperatur, slik at den annen reguleringskontakt 18 kopler ut hetetråden Z. Etter tilsvarende avkjøling av kokeplatelegemet synker følertemperatu-ren igjen så meget at reguleringskontakten 18 igjen kopler inn hetetråden Z. Derved virker igjen den massive kokeplates varmekapasitet gunstig, idet den hindrer en for stor koplingshyppighet. Den midlere viderekokningsytelse blir således mindre enn heteytelsen for hetetråden Z. Varme-tilførselen ved viderekokning tilpasses således automatisk til kokegodsets varmebehov.

Under henvisning til fig. 3 og 4 skal i det følgende forklares en utførelsesform for en egnet temperaturregulator.

Regulatorhuset består av en grunn-plate 21 og en på denne anbringbar kappe 22. I grunnplaten 21 er fast innsatt en gjenget hylse 23 i hvilken en regulerings-spindel 24 er innskrubar med en gjenget, tykkere endedel 25. På endeflaten av den i huset innragende endedel 25 støtter seg en membranboks 26, med en sentral bunn-ansats 27 som for sentrering av membranboksen har en i en aksial boring i reguleringsspindelen ragende tapp 28. Membranboksen 26 danner sammen med den påloddede bunnsats 27, det lett bøyelige kapillar-rør 11 og den i rørets frie ende påloddede følerskive 10, det med utvidelsesvæsken fylte trykksystem. Kapillarrøret 11 er ført i en spiralvikling rundt bunnsatsen 27 på membranboksen 26 og ført ut gjennom en utsparing i kappen 22 ved hjelp av en ikke vist, på grunnplaten 21 anordnet klemme.

Reguleringsspindelens 24 dreiebeve-gelse er på ikke vist måte begrenset til en ikke fullstendig omdreining, f. eks. 270°. På siden av membranboksen 26 er det på grunnplaten 21 festet en kippbryter, hvis hus 29 består av isolasjonsmateriale. Kipp-bryteren har to i og for seg kjente og ikke nærmere beskrevne kippbrytersystemer 30 med hver en bevegelig koplingskontakt 31 og en faststående motkontakt 32. De to kippbrytersystemer tilsvarer regulerings-kontaktene 17 og 18 på fig. 2. Fra de to kontakter i hvert kippbrytersystem er det ført ut to tilslutningsører 33 og 34. For betje-ning av hvert kippbrytersystem rager det ut av huset 29 en trykkstift 35 på den side som vender fra grunnplaten 21. På denne siden av huset er det for overføring av membranens styrebevegelse til de to trykkstifter anordnet en to-armet vektstang 36 som er svingbar om en i huset faststående aksel 37, og med den ene arm ligger an på midten av membranen og med sin annen arm ligger an på de to trykkstifter 35. I den ende av dobbeltarmen som ligger an på membranen, er anordnet en justerings-skrue 38 som ligger an mot en i midten av membranet anordnet trykkskive 39, hvilken skrue er tilgjengelig gjennom en åpning 40 i kappen 22 ved hjelp av en skrue-trekker. Den del av dobbeltarmen som befinner seg over bryterhuset 29 står under påvirkning av to skruefjærer 41 som om-gir trykkstiftene 35 og på den ene side ligger an mot bryterhuset 29 og på den annen side ligger an mot undersiden av dobbeltarmen. Denne del av dobbeltarmen er forsynt med to justeringsskruer 42 som an-griper trykkstiftene 35. De to justeringsskruer 42 er på samme måte som juste-ringsskruen 38 betjenbar gjennom huller

43 i kappen 22. Disse skruer 42 tjener til å

innstille en bestemt temperaturforskjell

på f. eks. fra 8 til 13°C for ut- og innkop-ling av de to kippbrytersystemer. Juste-ringsskruen 38 tjener som felles etterinn-stilling.

De strekprikkede linjer på fig. 3 anty-der en bryter 45 som gjennomtrenges av

reguleringsspindelen 24 og som inneholder

den to-polede bryter 19, 20 (fig. 2) og som

sluttes når reguleringsspindelen dreies ut

av nullstilling.

Claims (1)

1. Massiv kokeplate med en uopphetet

   midtdel og minst to innleirede, ved hjelp av temperaturregulatorer styrte heteelementer for oppkoking og fortsatt koking,karakterisert ved kombinasjonen av følgende til dels i og for seg kjente trekk: a) i en åpning (4') i platelegemet (1), i den uopphetede midtdel (4), er satt inn en føringsboks (6) for en mot kokekarbunnen med varmekontakt anliggende, skiveformet temperaturføler (10) i en hydraulisk regulator, b) hvilken regulator har to ved små avvikelser, fortrinnsvis 8—13°C, av føler-temperaturen reagerende reguleringskontakter (17, 18), av hvilke den (17) som reagerer på den laveste temperatur kopler den største varmeytelse for oppkoking, og den (18) som reagerer på den høyeste temperatur, kopler den lavere varmeytelse for viderekoking, c) idet varmeytelsen for viderekoking er således valgt, at den tilnærmet tilsvarer den dobbelte verdi av systemets ytelsestap ved koketemperaturen for vannholdig kokegods. Anførte publikasjoner: Tysk uti. skrift nr. 1 032 444.