DE3413650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizsteuermittel für eine ganz allgemein zum Kochen verwendbare Brat­ oder Backfläche bzw. eine Brat- oder Kochplatte.

Im folgenden wird kurz auf "Bratflächen" Bezug ge­ nommen, wobei diese Flächen auch ebenso gut zum Kochen wie auch zum Backen verwendet werden kön­ nen. Der entsprechende Ausdruck für solche Flächen ist in der angelsächsischen Literatur "griddle".

Bislang hatten die beim Betrieb von Bratflächen ver­ wendeten Bratflächentemperatursteuermittel nicht eine ausreichende Empfindlichkeit gegenüber der tatsächli­ chen Bratflächentemperatur, um so einen Hoch/Nieder- Plattentemperaturbereich von weniger als ungefähr 8 bis 11°C zu verhindern, wodurch beträchtliche Kosten für die Heizenergie erforderlich waren, um die Platten­ temperatur in den bevorzugten Arbeitszustand zu brin­ gen und um sie unter Last zu halten, sobald die Platten­ temperatur während des "Aus"-Teils des Heizzyklus ab­ fiel. Ein wesentlich niedrigerer "Ein/Aus"- oder "Hoch/ Niedrig"-Temperaturbereich des Kochmediums ist er­ wünscht, um sowohl Heizenergie als auch Betriebszeit zu sparen. Versuche zur Lösung dieser Probleme lassen sich den US-Patenten 28 46 147 und 35 11 971 entneh­ men, und zwar für einen Fettsiedetopf bzw. eine Bratflä­ che.

Das US-Patent 35 11 971 lehrt ein Heizsteuermittel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine Wärmeabschirmung für das Heizsteuermittel ist nicht vorgesehen, vielmehr ist dieses in seiner Gesamt­ heit freiliegend angeordnet, so wie das auch bei dem Thermometer gemäß der CH-PS 5 96 605 der Fall ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heiz­ steuermittel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so auszugestalten, daß die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden und eine ge­ naue Arbeitsweise der Schaltmittel und der Energie­ quellensteuerung ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Kenn­ zeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der erfindungsgemäßen Heizsteuermittel.

Gemäß der Erfindung erhält man eine genauere Tem­ peratursteuerung der Bratfläche dadurch, daß man ei­ nen Thermostaten, unabhängig davon, ob er zur Rohr­ oder zur Widerstandsbauart gehört, direkt an der Un­ terseite der Bratplatte befestigt, und zwar hauptsächlich von einem direkten Eingriff mit den Plattenheizmitteln entfernt angeordnet und mit einem relativ kleinen Teil seines äußeren Endes freiliegend gegenüber und in di­ rektem Eingriff mit den Heizmitteln, wobei der Haupt­ teil des Thermostaten fortlaufend auf jedwede Tempe­ raturänderung der Bratplatte anspricht, um die Steue­ rung der "Ein/Aus"-Schaltmittel zu bewirken, welche die Heizenergiequelle betreiben, und wobei ferner der er­ wähnte freiliegende Teil direkt die Wirkung des Haupt­ thermostatkörpers unterstützt, um sein Ansprechen auf die Geschwindigkeit der Plattentemperaturänderung zu beschleunigen, da dieses durch die unmittelbar angeleg­ te thermische Energie beeinflußt wird, um so eine ge­ nauere Arbeitsweise der Schaltmittel und der Energie­ quellensteuerung zu erreichen.

Durch Einstellung des Ausmaßes des Freiliegens des freiliegenden Teils des Thermostaten, beispielsweise auf 1/2 bis 3/4 der Länge des freiliegenden Teils, kann der tatsächliche "Ein/Aus"-Temperaturbereich der Arbeits­ weise der Wärmequelle so eingestellt werden, daß eine Anpassung erfolgt für jedwede Größe der Bratfläche, und es kann auch jedem Bereich der Last entsprochen werden, die die Bratfläche im Verlauf ihres Betriebs anfordern kann.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfin­ dung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der Zeichnungen, die eine gas­ beheizte und elektrisch beheizte Bratfläche zeigen. Im einzelnen zeigen die Zeichnungen folgendes:

Fig. 1 eine Ansicht einer gasbeheizten Platte von un­ ten her, wobei die Positionierung der erfindungsgemä­ ßen Heizsteuermittel dargestellt ist;

Fig. 2 eine Schnittlängslinie 2-2 in Fig. 3;

Fig. 3 eine Schnittlängslinie 3-3 in Fig. 1; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Positionie­ rung eines Thermostaten an einer elektrisch beheizten Bratfläche.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Thermostatanord­ nung 10 an der Unterseite der Bratplatte 12 in etwa in der Mitte des Hauptarbeitsgebiets angeordnet und er­ streckt sich quer zur Platte derart, daß die Kapillare 14 der Thermostatbirne zur Vorderkante der Platte ver­ läuft, und zwar zur Verbindung mit Schaltmitteln für das Gasbrennersystem, welches nicht gezeigt ist.

Fig. 2 zeigt den Thermostaten 16, der zur Rohrbauart mit einem Strömungsmittelinhalt gehört; der Thermo­ stat 16 ist unmittelbar an der Platte angeordnet und ist an seiner Stelle durch eine Druckplatte 18 festgelegt oder festgeklemmt, wobei ein Bolzen 20 durch eine Mutter 22 geschraubt ist, die ein einstückiger Teil einer äußeren Wärmeabschirmung 24 ist. Bei der gezeigten Form der Bolzenanordnung erstreckt sich die äußere Wärmeabschirmung 24 im wesentlichen über die Länge des Thermostatrohres 16 hinreichend weit, um den Thermostaten gegenüber einer Berührung mit den Ver­ brennungsgasen des Plattenheizsystems abzuschirmen. Andererseits muß die Druckplatte 18 nur eine hinrei­ chende Länge besitzen, um den Thermostaten 16 fest an die Bratplatte 12 anzuklemmen.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, weist die Thermostatan­ ordnung 10 eine innere Wärmeabschirmung 26 auf, die sich im wesentlichen von Ende zu Ende der äußeren Wärmeabschirmung 24 erstreckt, und nach außen von dort zur vorderen Kante 28 der Platte 12 um die Kapil­ lare 14 gegenüber den heißen Gasen des Plattenheizsy­ stems zu schützen. Vorzugsweise sind die Wärmeab­ schirmungen 24 und 26 an die Unterseite der Platte 12 angeschweißt, und die innere Wärmeabschirmung 26 ist natürlich mit einer Öffnung 30 ausgestattet, durch wel­ che der Klemmbolzen 20 verlaufen kann, um mit der Druckplatte 18 in Eingriff zu kommen.

Wie Fig. 2 zeigt, ragt die Thermostatbirne bzw. das Thermostatelement 32 vom äußeren Ende des Thermo­ statrohres aus über das innere Ende der Wärmeabschir­ mung 24 hinaus, um so direkt mit den Gasen des Platten­ heizsystems in Berührung zu stehen; die Größe dieses Hinausragens kann ohne weiteres eingestellt werden, und zwar einfach dadurch, daß man die Klemmschraube 20 löst und den Thermostaten in Längsrichtung unter der Druckplatte 18 verschiebt, wobei dies dann zweck­ mäßig sein kann, wenn der "Ein/Aus"-Temperaturbe­ reich erreicht werden soll, der für die bestimmte Brat­ plattengröße und Arbeitslast erforderlich ist.

Die freiliegende Fläche des Thermostaten, beispiels­ weise der Vorsprung der Birne wie in Fig. 2 gezeigt, wird durch Versuche bestimmt, um die freiliegende Flä­ che zu erhalten, die ohne Zyklusbetrieb einen minimalen Temperaturabfall erzeugt, wobei dann, wenn eine zu große Fläche der Birne 32 gegenüber den heißen Ver­ brennungsgasen freiliegt, der Thermostat kurze Zyklen aufweist, und die Brenner nicht für die Zeit anbleiben, die notwendig ist, um den gewünschten "Ein/Aus"-Tem­ peraturbereich für die Bratplatte zu erhalten. Bei Nicht­ belastungsbedingungen hält das Steuersystem eine sehr genaue Temperatur aufrecht, aber unter Bedingungen schwerer Belastung würde der zyklische Ausbetrieb des Thermostaten die volle Strömung des Brennergases dann, wenn es erforderlich ist, stören.

Sobald ein spezielles Thermostat ausgewählt ist, kann der gleiche Thermostat für sämtliche Grillinstallationen der gleichen Größe und Lastbedingung verwendet wer­ den.

Beispielsweise kann eine typische gasbeheizte Brat­ fläche (Grill- oder auch Backfläche) eine 91×61 cm Platte aufweisen, und zwar mit einem Thermostatrohr von ungefähr 20 cm Länge, und zwar ferner mit einer Birnenextension von 2,5 cm. Das Thermostatrohr würde gegenüber der Gasflamme und den Verbennungspro­ dukten abgeschirmt sein, und zwar durch eine Heiz­ schildabdeckung derart, daß nur ungefähr dreiviertel der 2,5 cm-Birnenlänge freiliegen würden für den direk­ ten Kontakt mit den heißen Gasen der Heizmittel. Diese Verlängerung wird durch Experimente bestimmt, und zwar bei tatsächlichen Bratbedingungen, und natürlich muß die Bestimmung erfolgen für jede Größe oder Her­ stellung des speziell verwendeten Thermostaten.

Im Betrieb des gasbeheizten Bratflächen- oder Grill­ systems und bei unterhalb der normalen Betriebstempe­ ratur befindlicher Platte würden die heißen Gase des Verbrennungssystems die hervorragende Thermostat­ birne in einem solchen Ausmaß erhitzen, daß die Wärme früher abgeschaltet wird als dies sonst der Fall wäre. Die Thermostatbirne erreicht dann schnell die Temperatur der Bratplatte, die niedriger ist als die Temperatur der die Platte erhitzenden Gase, und das Heizsystem wird wiederum eingeschaltet. Dieser zyklische Vorgang wie­ derholt sich solange, bis der Thermostatkörper die Wär­ me der Bratfläche erreicht und der Brenner abgeschal­ tet wird. Wenn danach die Bratplattentemperatur unge­ fähr 2,7°C absinkt, schaltet der Thermostat zyklusmäßig das Heizsystem "ein" und die Platte wird solange erhitzt, bis die Kombination des Effekts des kleinen freiliegen­ den Birnenteils, wenn es durch die heißen Gase des Heizsystems beeinflußt wird, und die Heizplattentem­ peraturbeeinflussung des Hauptthermostatkörpers be­ wirken, daß der thermostatbetätigte Schalter die "Aus"-Position erreicht und die Heizquelle abgeschaltet wird. Wenn die Plattentemperatur sich genug abgekühlt hat, daß der Thermostat in die "Ein"-Position fällt, so wird der "Ein/Aus"-Zyklus wiederholt, solange ein Be­ trieb der Bratfläche erforderlich ist.

Es wird angenommen, daß eine Plattentemperaturva­ riation innerhalb des Bereiches von 2,7 cm praktisches Minimum darstellt, und innerhalb dieses Bereichs, wenn die Bratfläche zyklusmäßig "ein" ist, verbleibt sie auf "Ein" kontinuierlich, solange die Bratplatte und/oder die Belastung durch das im Kochen befindliche Nahrungs­ mittel Wärme anfordern. Das heißt, der kleine freilie­ gende Teil der Thermostatbirne nimmt nicht genügend Wärme auf, um den Thermostat in den "Aus"-Zykluszu­ stand zu bringen. während die Bratplatte sich unterhalb der Temperatureinstellung der Thermostateinstellvor­ richtung befindet. Daraus sowie aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man, daß der Abstand der Bir­ nen- oder Elementverlängerung über die Wärmeab­ schirmung des Thermostaten hinaus von kritischer Na­ tur.

Eine Anpassung des vorstehenden Systems für die Heizplattentemperatursteuerung einer elektrisch be­ heizten Bratfläche ist schematisch in Fig. 4 gezeigt. Die Platte 12 wird hier durch eine Vielzahl von Heizelemen­ ten 34 beheizt, die in geeigneter Weise flachliegend und fest an der Unterseite der Platte 12 festgeklemmt sind. Ein Thermostat 36 ist fest an der Platte 12 nahe der Mitte der Hauptkochfläche festgeklemmt oder befe­ stigt, und zwar in Abstandsbeziehung mit einem benach­ barten Heizstab und ein Kurzspitzenende 38 der Ther­ mostatbirne ist seitlich zum Heizstab hin gebogen, und zwar für einen Seite-an-Seite-Kontakt damit, um direkt auch die Temeperatur der Heizstange beeinflußt zu werden, wobei die Hauptlänge des Thermostatenkör­ pers allein durch die Temperatur der Platte 12 beein­ flußt wird.

In diesem Fall wird die Größe des Birnenteils 38, der einen körperlichen Kontakt mit dem Heizstab besitzt, experimentell bestimmt, wie dies beim gasbeheizten Bratflächensystem oben beschrieben wurde; sobald das erforderliche Ausmaß des körperlichen Kontakts be­ stimmt wurde, wird dies der Standard für das elektrische System. Die Kapillare des Thermostaten steht - wie gezeigt - mit einem thermostatbetätigten Schalter 40 in Verbindung, der seinerseits mit der Betriebswicklung eines Relais 42 für den "Ein/Aus"-Betrieb der Heizele­ mente 34 in Verbindung steht, wobei der Schaltanzeiger auf eine Temeperaturvariation von ungefähr 2,7°C ein­ gestellt ist.

Claims (4)

1. Heizsteuermittel für eine ganz allgemein zum Kochen verwendete Brat- oder Backplatte, an de­ ren Unterseite eine thermische Energiequelle di­ rekt angeordnet ist, um so die Platte (12) zu erwär­ men und mit Mitteln für einen "Ein/Aus"-Betrieb der Energiequelle mit einem langgestreckten tem­ peraturempfindlichen Körper (16), von dem ein Hauptteil seiner Länge fest an der Unterseite der Platte befestigt, vorzugsweise angeklemmt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper über seine Länge durch eine Wärmeabschirmung (24, 26) ge­ gen den Einfluß der Energiequelle, welche vom Körper beabstandet ist, abgedeckt ist, und daß Ein­ stellmittel (20) zum Festklemmen des Körpers an der Unterseite der Platte vorgesehen sind, welche durch die Wärmeabschirmung hindurchgehen und die Einstellung des Körpers in Längsrichtung zur Wärmeabschirmung erlauben, um so einen Teil des Körpers direkt der Energiequelle auszusetzen und von ihr thermisch beeinflussen zu lassen.

2. Heizsteuermittel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Quelle thermischer Energie ein Gasbrenner ist, der derart angeordnet ist, daß seine heißen Verbrennungsprodukte auf die Platte auftreffen, wobei der auf Temperatur ansprechen­ de Körper gegenüber dem Eingriff mit den Ver­ brennungsprodukten abgeschirmt ist, mit Ausnah­ me seines äußeren Endteils, welches freiliegt, um direkt von den Verbrennungsprodukten erfaßt zu werden.

3. Heizsteuermittel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der auf Temperatur ansprechen­ de Körper ein Thermostat ist, der ein mit Strö­ mungsmittel gefülltes Rohr aufweist, und zwar in Verbindung mit auf Druck ansprechenden Schalt­ mitteln für den "Ein/Aus"-Betrieb der Wärmequel­ le, wobei der äußere Endteil einen relativ kleineren Abschnitt besitzt, als dies für das erwähnte Rohr gilt.

4. Heizsteuermittel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der auf Temperatur anspre­ chende Körper quer zur Platte unter der Wärme­ abschirmung erstreckt, und daß die Klemmittel ei­ ne Druckplatte aufweisen, die sich in Längsrichtung des Körpers erstreckt, und wobei die einstellbaren Mittel ein Bolzen sind, die einen Gewindegriff mit der Wärmeabschirmung besitzen und sich nach in­ nen von dort aus erstrecken, um an der Druckplatte anzuliegen.