WO2008017397A1

WO2008017397A1 - Schalteinrichtung für eine heizeinrichtung sowie heizeinrichtung

Info

Publication number: WO2008017397A1
Application number: PCT/EP2007/006715
Authority: WO
Inventors: Willi Reichert
Original assignee: E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2008-02-14
Also published as: DE102006037712A1

Abstract

Bei einem sogenannten Temperaturregler (11) für eine Strahlungsheizeinrichtung (50) mit einem länglichen Fühler (17) sind in einem Gehäuse (13) drei Schalter (23, 27, 42) vorgesehen. Diese werden sämtlich durch den Fühler (17) an unterschiedlichen Schaltpunkten bzw. entsprechend unterschiedlichen Temperaturen ausgelöst und können so verschiedene Funktionen bewirken, insbesondere ein Signalisieren oder Schalten an drei verschiedenen Temperaturpunkten.

Description

Beschreibung Schalteinrichtung für eine Heizeinrichtung sowie Heizeinrichtung

Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , wie sie für Heizeinrichtungen verwendet wird, insbesondere Strahlungsheizeinrichtungen an Kochfeldern, sowie eine derartige Heizeinrichtung mit einer solchen Schalteinrichtung.

Es ist beispielsweise aus der DE 30 07 037 A1 oder der DE 33 33 645 A1 bekannt, zur Absicherung einer Heizeinrichtung sogenannte Stabfühler bzw. Temperaturbegrenzer einzusetzen. Ein Fühler, bestehend aus einem Metallrohr mit einem Keramikstift darin, die am Ende miteinander verbunden bzw. ineinander gesteckt sind, ragt über eine Heizeinrichtung und ist so deren Einfluss bzw. Beheizung ausgesetzt. Je nach Temperatur am Fühler entsteht eine Relativbewegung zwischen Rohr und Keramikstab, die in eine Schaltbewegung umgesetzt werden kann. Dabei ist es beispielsweise aus der DE 33 33 645 A1 bekannt, an einer Heizeinrichtung zwei Schalteinrichtungen vorzusehen, die bei unterschiedlichen Temperaturen und somit unterschiedlicher Ausdehnung am Fühler bzw. Schaltbewegung betätigt werden für unterschiedliche Funktionen.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Schalteinrichtung sowie eine Heizeinrichtung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere mehr Funktionen bewirkt werden können, insbesondere im Zusammenhang mit einer Temperaturregelung an der Schalteinrichtung bzw. der Heizeinrichtung. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Es ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung eine thermomechanische Temperaturerfassungseinrichtung aufweist mit einem langgestreckten Fühler zur Temperaturerfassung an der Heizeinrichtung. Der Fühler weist zwei längliche, mindestens an einem Punkt miteinander verbundene bzw. ineinander gesteckte Fühlerteile auf, die ein unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten aufweisen und somit bei Temperaturänderungen eine Relativbewegung zueinander ausführen entlang eines Schaltweges. Dadurch wird eine Schaltbewegung an einem oder mehreren Schaltern der Temperaturerfassungseinrichtung durchgeführt, wobei hierzu mehrere Schaltpunkte an unterschiedlichen Stellen entlang des Schaltweges bzw. entlang der Schaltbewegung vorgesehen sind. An jedem dieser Schaltpunkte ist ein Schalter bzw. ein elektrischer Kontakt angeordnet, der bei Erreichen des jeweiligen Schaltpunktes betätigt wird, also geschlossen oder geöffnet wird. Erfindungsgemäß weist die Schalteinrichtung mindestens drei Schalter mit jeweils einem eigenen Schaltpunkt auf.

Dadurch ist es möglich, dass drei Temperaturpunkte bzw. vier Temperaturbereiche unterschieden werden können. Dies ermöglicht es beispielsweise, dass beispielsweise im vorgenannten Anwendungsfall einer Temperaturüberwachung an einer Strahlungsheizeinrichtung an einem Kochfeld mit einer Kochfeldplatte aus Glaskeramik nicht nur eine Überwachung gegen maximale Temperatur von etwa 650⁰C an der Glaskeramikplatte und Heißanzeige mit etwa 50° bis 70⁰C möglich ist, sondern zusätzlich eine Art Kochpunktüberwachung für automatisches Kochen oder Braten, beispielsweise mit Temperaturen von 100⁰C bis 200⁰C. Wie die Praxiserfahrungen zeigen, ist wegen des seit Jahrzehnten erprobten Einsatzes vorgenannter Schalteinrichtungen bzw. Temperaturregler deren Betrieb sehr sicher und auch zur Regelung auf einen bestimmten Temperaturpunkt ausreichend gut.

Die Schalteinrichtung weist vorteilhaft ein Gehäuse auf, beispielsweise aus keramischem Material. Sämtliche Schalter der Schalteinrichtungen sind in diesem Gehäuse angeordnet, so dass die Schalteinrichtung eine gut handhabbare Baueinheit ist, da die mit nach außen weisenden elektrischen Anschlüssen versehen ist und leicht eingebaut und angeschlossen werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei, vorzugsweise mehr bzw. alle, Schalter in Längsrichtung des Fühlers hintereinander bzw. aufeinanderfolgend angeordnet. So kann einfach sichergestellt werden, dass sie jeweils auf einen bestimmten Schaltpunkt und somit eine bestimmte Temperatur eingestellt bzw. justiert werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass Betätigungsbereiche bzw. Stellen, bei denen mit Druck darauf ein Schaltvorgang bewirkt wird, nahe an dem Fühler sind bzw. von diesem oder damit verbundenen Teilen berührt und betätigt werden.

Die verwendeten Schalter können Schaltfedern aufweisen oder Schaltfedern sein. Bevorzugt werden Schnappschalter bzw. Schnappfedern mit einem an einem Ende angeordneten Kontaktkopf, die ein vorteilhaftes Kontaktierverhalten aufweisen.

Vorteilhaft besteht der Fühler aus einem äußeren Fühlerteil mit einem inneren Fühlerteil, das im Wesentlichen in dem äußeren Fühlerteil verläuft bzw. gelagert ist und beispielsweise einfach hineingesteckt ist. Hier ist vorteilhaft vorgesehen, dass das äußere Fühlerteil ein vorgenanntes Metallrohr ist und das innere Fühlerteil ein Stab aus Keramik oder ähnlichem Material mit sehr geringem temperaturabhängigem Ausdehnungs- verhalten. Vorteilhaft kann das innere Fühlerteil in das Gehäuse der Schalteinrichtung bzw. die Schalteinrichtung selber hineinragen. Dabei kann vorgesehen sein, dass es mindestens einen der Schalter direkt betätigt, beispielsweise mit einem seitlich abstehenden Vorsprung oder mit seinem Ende.

Um stets eine genau definierte Schaltbewegung zu haben, kann vorgesehen sein, dass der innere Fühlerteil mit Federbelastung aus der Schalteinrichtung herausgedrückt wird, also in das äußere Fühlerteil hinein. In diesem Fall kann auf eine feste Verbindung am Ende des Fühlers verzichtet werden und das innere Fühlerteil braucht lediglich in das äußere Fühlerteil eingesteckt bzw. eingelegt zu werden. Eine solche Federbelastung greift vorteilhaft am Ende des inneren Fühlerteils an mit einer Abstützung bzw. Befestigung an einem Gehäuse der Schalteinrichtung, um so das innere Fühlerteil gegenüber dem mit dem Gehäuse verbundenen äußeren Fühlerteil zu verspannen.

Das innere Fühlerteil bzw. eine Verlängerung davon kann mit einem hülsenartigen Aufsatzteil versehen sein, der über den Durchmesser des inneren Fühlerteils erweitert ist und der über dessen Ende oder die genannte Verlängerung geführt ist. Die vorgenannte Federbelastung kann vorteilhaft an diesem Aufsatzteil angreifen, welches insbesondere eine Metallhülse mit abstehendem Kragen sein kann zum Aufnehmen einer Schraubenfeder odgl.. Bei Relativbewegung des Fühlers bzw. der beiden Fühlerteile gegeneinander aufgrund Temperaturänderung bewegt sich das vorgenannte Aufsatzteil vorteilhaft zusammen mit dem Ende des inneren Fühlerteils mit. So kann ein Schalter an seinem zugeordneten Schaltpunkt betätigt werden.

In Erweiterung der Erfindung ist es vorteilhaft möglich, den Anschlag des inneren Fühlerteils oder dessen Verlängerung an dem Aufsatzteil justierbar zu machen in Richtung der Schaltbewegung. Dies bedeutet also, dass sich das Aufsatzteil bei der Justierung gegenüber dem inneren Fühlerteil bewegt und somit auch den Schaltpunkt des Schalters ändert. Dazu kann in dem Aufsatzteil eine Schraube geführt sein, insbesondere eine Madenschraube, an der das innere Fühlerteil oder dessen Verlängerung direkt anliegen.

An dem Ende des Aufsatzteils, das von dem inneren Fühlerteil abgewandt ist, kann es einen Anschlag für einen dritten Schalter aufweisen. Vorteilhaft ist auch dieser Anschlag in Richtung der Schaltbewegung justierbar, beispielsweise wiederum mittels einer an oder in dem Aufsatzteil geführten Justierschraube. Vorteilhaft ist diese ebenso in einem Innengewinde des Aufsatzteils geführt wie die vorgenannte Madenschraube. Dieser Anschlag für den dritten Schalter kann beispielsweise in Verlängerung des inneren Fühlerteils hinten über das Aufsatzteil überstehen und direkt gegen einen Schalter oder eine Schaltfeder wirken. Wenn diese Justierschraube in dem gleichen Innengewinde des Aufsatzteils geführt ist wie die vorgenannte Madenschraube kann der Aufbau einfacher gehalten werden.

Das innere Fühlerteil bzw. dessen Verlängerung kann an seinem Ende eine hülsenartige Führung aufweisen, in denen sie geführt sind und somit nicht von der Richtung der Schaltbewegung abweichen können. Insbesondere verläuft der vorbeschriebene Aufsatzteil in einer solchen hülsenartigen Führung. In Weiterbildung der Erfindung kann an dieser hülsenartigen Führung eine vorgenannte Feder anschlagen, insbesondere als Schraubenfeder, die über der hülsenartigen Führung gelagert ist und sich somit nicht verschieben kann.

Es ist möglich, dass zwei der genannten mindestens drei Schalter durch eine sogenannte Doppelschaltfeder gebildet werden. Dies bedeutet, dass sie aus einem einzigen Materialstück herausgearbeitet sind, allerdings zwei Kontakte bilden bzw. zwei Kontaktköpfe aufweisen. Insbesondere haben sie auch zwei unterschiedliche Schaltpunkte, von denen mindestens einer einzeln justierbar ist, und zwar entweder durch Verän- dem seiner Position oder aber durch Verändern seines Zusammenwirkens mit dem Fühler.

Zur Justierung bzw. Einstellung der Schaltpunkte der Schalter gibt es mehrere mögliche und als vorteilhaft angesehene Temperaturen. Eine kann für eine vorgenannte Heißanzeige bei 60⁰C bis 90⁰C liegen. Eine weitere Temperatur kann bei 100°C bis 200⁰C oder sogar 250⁰C liegen für eine automatisierte Koch- oder Bratfunktion. Bei diesen Temperaturangaben ist jeweils zu beachten, dass sie sich nicht unbedingt auf die Temperatur direkt an dem Fühler beziehen, sondern bei Einsatz in einem Glaskeramikkochfeld auf die an der Oberseite dieses Glaskeramikkochfeldes herrschende Temperatur.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischenüberschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung in Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung mit Schalteinrichtung gemäß einer ersten Ausbildung der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Abwandlung der Schalteinrichtung nach Fig. 1 ,

Fig. 3 ein Schaltschema für eine Schalteinrichtung entsprechend Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schalteinrichtung gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung mit vier Schaltkontakten an zwei Doppelschnappfedern.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung 11 dargestellt, wie sie grundsätzlich vom Funktionsprinzip her auch als vorgenannter Stabregler bekannt ist. Die Schalteinrichtung 11 weist ein Gehäuse 13 auf, welches an seiner nach unten zeigenden Vorderseite ein Befestigungsblech 15 aufweist. Mit diesem Befestigungsblech 15 wird die Schalteinrichtung 11 an einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 50 bzw. einer Trägerschale 51 befestigt, beispielsweise festgeschraubt. Die Heizeinrichtung 50 weist einen flächigen Heizbereich 52 auf, beispielsweise mit gestrichelt dargestellten, mäanderförmig im Kreis verlaufenden üblichen Heizleitern 53.

Die Schalteinrichtung 11 weist einen von dem Gehäuse 13 abstehenden Fühler 17 auf. Dieser besteht, wie es grundsätzlich bekannt ist, aus einem Fühlerrohr 18 als äußeres Fühlerteil, beispielsweise aus temperaturbeständigem Metall. In dem Fühlerrohr 18 ist ein Fühlerstab 19 als inneres Fühlerteil, beispielsweise ein Keramikstab. An dem vorderen Ende können sie entweder nur ineinander gesteckt oder aber zusätzlich fest miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Verpressen des Fühlerrohrs 18 auf dem Fühlerstab 19 oder durch Verschweißen, insbesondere durch Laserschweißen.

Das Fühlerrohr 18 ist an der nach unten weisenden Stirnseite des Gehäuses 13 mit diesem fest verbunden. Der Fühlerstab 19 reicht aus dem Fühlerrohr heraus und weit in das Gehäuse 13 hinein. Kurz hinter sei- nem Eintritt in das Gehäuse 13 weist der Fühlerstab 19 einen Vorsprung 21 auf, der entweder an einer oder zwei Seiten von ihm abstehen kann. Alternativ kann er auch als eine Art umlaufender Kragen odgl. ausgebildet sein, je nachdem, was bei der Fertigung des Fühlerstabes 19 als Keramikstab einfach und gut handhabbar ist.

Mit diesem Vorsprung 21 kann der Fühlerstab 19 gegen einen Auslösebereich 24 eines ersten Schalters 23 gedrückt werden, wobei der Schalter 23 als grundsätzlich bekannter Schnappschalter bzw. als Schnappfeder ausgebildet ist mit einem Kontaktkopf an seinem linken Ende. Eine detaillierte Beschreibung von dessen Aufbau und Funktion ist nicht notwendig, stattdessen wird auf die eingangs genannte DE 33 33 645 A1 verwiesen, in der dies ausführlich dargestellt ist.

Der Fühlerstab 19 erstreckt sich hinter dem Vorsprung 21 noch ein Stück weiter und durchläuft einen Auslösebereich 28 eines zweiten Schalters 27, der ebenfalls als Schnappschalter ausgebildet ist. Das Ende des Fühlerstabes 19 reicht dabei in ein hülsenartiges Aufsatzteil 30, vorteilhaft aus Metall oder stabilem Kunststoff gefertigt. An seinem Ende zum Fühlerstab 19 hin weist das Aufsatzteil 30 einen umlaufenden Kragen 32 auf. Die untere Stirnseite des Aufsatzteils 30 liegt in etwa an dem Auslösebereich 28 des zweiten Schalters 27an. Im hinteren Bereich 31 des Aufsatzteils 30, welches zylinderartig ausgebildet ist, ist bis kurz vor den Kragen 32 entlang der Innenbohrung ein Innengewinde 33 vorgesehen. Dazu wird später noch mehr ausgeführt.

Der hintere Bereich 31 des Aufsatzteils 30 verläuft in einer Führungshülse 35, in der er längsbeweglich gelagert ist. Die Führungshülse 35 ist mit sich seitlich erstreckenden Armen oder Absätzen in dem Gehäuse 13 befestigt. Über die Führungshülse 35 ist eine Schraubenfeder 36 geführt, welche nach oben hin gegen die Führungshülse 35 abgestützt ist und nach unten an dem Kragen 32 des Aufsatzteils 30 anliegt. So drückt sie das Aufsatzteil 30 nach unten. In das Innengewinde 33 des Aufsatzteils 30 ist eine erste Justierschraube 38 eingeschraubt, und an ihrem Stirnende liegt der Fühlerstab 19 an. Die erste Justierschraube 38 ist nach Art einer Madenschraube ausgebildet und kann von oben mit einem Werkzeug 45 durch die Innenbohrung des Aufsatzteils 30 eingestellt werden. Durch die Federbelastung der Feder 36, welche die Aufsatzhülse 30 stets in Richtung zu dem Fühlerstab 19 hin drückt, ist gewährleistet, dass der Fühlerstab 19 stets an der ersten Justierschraube 38 anliegt. Durch Verdrehen der ersten Justierschraube 38 kann somit die Position des Aufsatzteils 30 und damit auch deren Stirnseite zum Auslösen am Auslösebereich 28 des zweiten Schalters 27 verstellt werden.

Des weiteren ist in das Innengewinde 33 des Aufsatzteils 30 eine zweite Justierschraube 39 eingeschraubt, vorteilhaft mit einem größeren Werkzeug 45 als für die erste Justierschraube 38. Diese zweite Justierschraube 39 liegt mit ihrem oberen Bereich an einem Auslösebereich 43 eines dritten Schalters 42 an, der wiederum entsprechend dem zweiten Schalter 27 ausgebildet ist. Eine Längsbohrung bzw. Durchgangsöffnung ermöglicht das Durchstecken eines kleineren Werkzeugs zum Einstellen der ersten Justierschraube 38, wenn die zweite Justierschraube 39 bereits eingeschraubt ist.

Die drei Schalter 23, 27 und 42 sind auf bekannte Art und Weise über Steckkontaktzungen 46 wie die gesamte Schalteinrichtung 11 von außen anschließbar.

Funktion gemäß Fig. 1

Wie aus der vorgenannten DE 33 33 645 A1 bekannt ist, ändert sich die Länge des Fühlerstabs 19 über der Temperatur eigentlich nicht. Das aus Metall bestehende Fühlerrohr 18 dagegen dehnt sich mit zunehmender Temperatur aus, also wenn der Heizbereich 52 heiß wird. Bei Ausdeh- nung des Fühlerrohrs 18 wird es länger und der Fühlerstab 19 wird durch seinen Anschlag über die erste Justierschraube 38 in dem Aufsatzteil 30 und die an dem Aufsatzteil 30 bzw. dem Kragen 32 anliegende Druckfeder 36 gegen die Führungshülse 35 aus dem Gehäuse 13 herausgedrückt. Fig. 1 stellt einen Zustand dar bei einer bestimmten Temperatur, welche deutlich über der Raumtemperatur liegt, da sich der Vorsprung 21 bereits über den Auslösebereich 24 des ersten Schalters 23 hinaus bewegt hat. Der Schalter 23 ist also geschlossen. Insbesondere ist er als sogenannter Melder-Kontakt bzw. Heißanzeige-Kontakt ausgebildet. Das bedeutet, dass ein Signal ausgelöst wird und eine Anzeige an einem Kochfeld aktiviert wird, wenn die Temperatur am Heizbereich 52 so hoch ist, dass an der Oberseite des Glaskeramik-Kochfeldes mehr als 50⁰C oder 60⁰C vorhanden sind.

Der zweite Schalter 27 ist hier als sogenannter Temperaturwächter ausgebildet. Das bedeutet, dass er geöffnet wird bei einer Temperatur und somit einer Stellung des Fühlerstabes 19, wenn eine unzulässig hohe Temperatur am Heizbereich 52 anliegt oder droht, welche eine Glaskeramik-Kochfeldplatte beschädigen könnte. Diese Temperatur ist in Fig. 1 jedoch noch nicht erreicht, da der Schalter 27 noch geschlossen ist. Allerdings ist zu erkennen, dass die Stirnseite des Aufsatzteils 30 nur noch wenig Bewegung benötigt gegen den Auslösebereich 28 des zweiten Schalters 27, um diesen auszulösen und somit dessen Kontakt zu trennen.

Während, wie zu erkennen ist, zum Auslösen des ersten Schalters 23 über den Vorsprung 21 am Fühlerstab 19 keinerlei Justierung von dessen Schaltpunkt möglich ist, kann über die erste Justierschraube 38 eine Justierung an dem zweiten Schalter 27 durchgeführt werden. Wird die erste Justierschraube 38 in dem Innengewinde 33 des Aufsatzteils 30 weiter hinein bzw. auf den Fühlerstab 19 zu eingedreht, so wandert das Aufsatzteil 30 weiter nach oben und der Schaltpunkt, an dem der zweite Schalter durch das Aufsatzteil 30 betätigt wird bei Bewegung des Fühler- Stabes 19, wird zu höheren Temperaturen bzw. zu Bereichen verschoben, bei denen das Fühlerrohr 18 aufgrund höherer Temperatur noch weiter ausgedehnt ist.

Diese Funktionen der ersten Schalteinrichtung 23 als Melderkontakt und der zweiten Schalteinrichtung 27 als Wächterkontakt sind allgemein bekannt. Das Vorsehen einer dritten Schalteinrichtung 42 ist nun neu und sie kann mit einer weiteren temperaturabhängigen Funktion versehen werden. Beispielsweise kann dies ein Schaltpunkt sein, der bei etwa 100⁰C oder etwas darüber, beispielsweise 105⁰C, liegt. Dies bedeutet also, dass bei der genannten Temperatur am Heizbereich 52 bzw. am Fühler 17 der dritte Schalter 42 ausgelöst bzw. geöffnet werden soll. Damit kann beispielsweise an dem Kochfeld bzw. der Kochstelle des Heizbereichs 52 auf eine Temperatur von etwa 100⁰C eingestellt werden für ein automatisches Kochen von Wasser, wobei sozusagen eine temperaturgesteuerte Heizregelung erfolgt. Alternativ ist ein Braten mit einem Schaltpunkt bei einer Temperatur von etwa 200⁰C bis 250⁰C möglich.

Ein Justieren des dritten Schalters 42 ist durch Hinein- oder Herausschrauben der zweiten Justierschraube 39 in das Innengewinde 33 des Aufsatzteils 30 möglich. Wird die zweite Justierschraube 39 weiter hineingeschraubt, so wird der Schaltpunkt des dritten Schalters 42 zu geringeren Temperaturen hin verschoben, und umgekehrt. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist und von der Anordnung der Justierschrauben 38 und 39 selbstverständlich ist, ist erst die erste Justierschraube 38 einzubringen und zu justieren, bevor dies für die zweite Justierschraube 39 erfolgt. Alternativ ist es möglich, die zweite Justierschraube 39 wie dargestellt mit einer Innenbohrung zu versehen zum Durchgriff eines erheblich dünneren Werkzeugs 45 bis zur ersten Justierschraube 38. So können beide Justierschrauben 38 und 39 mit unterschiedlichen Werkzeugen 45 justiert werden, wobei dabei beide Justierschrauben bereits in das Aufsatzteil 30 eingeschraubt sind. Der Schaltweg mit der Schaltbewegung verläuft in Fig. 1 entlang der strichpunktierten Linie, also entlang der Längs- bzw. Mittelachse des Fühlerstabes 19. Die Schaltpunkte für die jeweiligen Schalter liegen dort, wo die Schalter ausgelöst oder betätigt werden, wenn beispielsweise der Vorsprung 21 diesen Punkt passiert. Sie sind in den Zeichnungen nicht explizit eingezeichnet. Es ist für den Fachmann jedoch leicht möglich, sie aus den Zeichnungen zu entnehmen.

Eine geringfügige Abwandlung der Schalteinrichtung 11 aus Fig. 1 ist in der Schalteinrichtung 11 in Fig. 2 in Vergrößerung dargestellt. Diese Abwandlung besteht darin, dass die zweite Justierschraube 39' eine Art Madenschraube ist ohne eigenen Kopf aber mit inneren Werkzeugangriffsflächen, beispielsweise für einen Innensechskantschlüssel. Über das obere Ende ist ein loser Ring 40' geführt, der wiederum mit seiner Oberseite an dem Auslösebereich 43 des dritten Schalters 42 anliegt.

Ein Schaltschema der Schalteinrichtung 11 samt Ansteuerung und Heizung 50 ist in Fig. 3 dargestellt. Links ist gestrichelt ein Energieregler 55 dargestellt, wie er als elektromechanisches Einstellgerät beispielsweise aus der DE 198 33 983 A1 bekannt ist. In der Mitte ist gestrichelt die Schalteinrichtung 11 dargestellt mit dem ersten Schalter 23 zwischen den Außenanschlüssen S und H. Des weiteren ist der zweite Schalter 27 vorhanden in der Zuleitung zu der Heizeinrichtung 50 bzw. dem Heizleiter 53, die rechts gestrichelt dargestellt sind, und der dritte Schalter 42 in einem separaten Zweig.

Um die Funktion des dritten Schalters 42 auszunutzen, wird an dem E- nergieregler 55 der Strom nicht über den Kontakt 4 des Energiereglers, sondern über den Kontakt 4a eingestellt, so dass der Strompfad über den dritten Schalter 42 bzw. den Kontakt 2 an der Schalteinrichtung 11 läuft. In diesen Strompfad ist auch der zweite Schalter 27 eingeschleift, der wegen seiner sicherheitsrelevanten Funktion stets eingeschleift sein muss. Ist der dritte Schalter 42 auf einen Temperaturbereich von bei- spielsweise den genannten 105⁰C eingestellt, so regelt er die Temperatur der Heinzeinrichtung 50 auf diese 105°C. Dabei wird der zweite Schalter 27 mit der Wächterfunktion wohl nicht zum Einsatz kommen, der erste Schalter 23 mit der Melderfunktion für die Heizanzeige dagegen schon. Selbstverständlich ist es möglich, den dritten Schalter 42 auch auf einen erheblich höheren Schaltpunkt einzustellen, beispielsweise 200⁰C für eine automatische Bratfunktion mit entsprechenden Pfannen.

Eine nochmals weitere Ausbildung einer Schalteinrichtung 111 ist in Fig. 4 dargestellt. Während der Fühler 117 gleich ausgebildet ist und an dem Gehäuse 113 befestigt ist, sind dort die Schalter anders aufgebaut. Es sind nämlich vier Schalter 123, 127, 142 und 148 vorgesehen. Allerdings sind diese Schalter an Doppelschaltfedern bzw. Doppelschnappfedern ausgebildet, also jeweils zwei Schalter an einem zusammenhängenden Stück Blech.

Links unten ist der erste Schalter 123 vorgesehen für die vorgenannte Melderfunktion. An der rechten Seite dieser Doppelschaltfeder ist der zweite Schalter 127 vorgesehen, beispielsweise mit der vorgenannten Wächterfunktion gegen Übertemperatur. Die Auslösung der Schalter 123 oder 127 erfolgt über einen Vorsprung 121 an dem Fühlerstab 119, der gegen einen gemeinsamen Auslösebereich 124 der Doppelschaltfeder drücken kann. Obwohl beide Schalter 123 und 127 den gemeinsamen Auslösebereich 124 aufweisen, sind die Schaltpunkte doch unterschiedlich bzw. die Schalter werden an unterschiedlichen Schaltpunkten des Schaltweges des Vorsprungs 121 ausgelöst. Dies kann dadurch erkannt werden, dass für den rechten Schalter 127 eine Einstellschraube 129 vorgesehen ist, mit der das Widerlager für den mittleren Teil des Schalters 127 in der Höhe verstellt werden kann und somit, wie der Fachmann weiß, der Schaltpunkt an dem der Schalter 127 aktiviert wird. Das hintere Ende des Fühlerstabes 119 liegt an einem Auslösebereich 143 einer zweiten Doppelschaltfeder an, welche den dritten Schalter 142 und den vierten Schalten 148 bildet. Diese beiden Schalter weisen auch einen gemeinsamen Auslösebereich 143 auf, und sie sind hier wiederum, wie beim Schalter 127 auch, mit Einstellschrauben 144 bzw. 149 separat bezüglich ihrer Schaltpunkte und somit ihrer Schalttemperaturen einstellbar. So kann beispielsweise in Erweiterung zu den Erläuterungen zu Fig. 1 und Fig. 3 der dritte Schalter 142 mit der Einstellschraube 144 wieder auf eine Temperatur bei etwa 100⁰C eingestellt werden für eine automatische Kochfunktion mit einem Kochpunkt von Wasser. Der vierte Schalter 148 kann mit der Einstellschraube 149 auf eine Temperatur von etwa 200⁰C bis 250⁰C eingestellt werden und somit auf den Punkt einer Bratfunktion odgl..

Ein weiterer Unterschied der Schalteinrichtung 111 gemäß Fig. 4 zu derjenigen aus Fig. 1 liegt darin, dass hier keine Druckfeder odgl. Für den Fühlerstab 119 vorgesehen ist. Der Fühlerstab 119 ist so mit dem 118 verbunden, dass er auch mit seinem Endbereich, mit dem die Schalter 142 und 148 ausgelöst werden, stets die Bewegungen mitmacht, die durch die Längenänderungen des Fühlerrohrs 118 verursacht werden. Insofern ist dieser Aufbau mechanisch sehr einfach und auch funktionell sehr zuverlässig.

Claims

Patentansprüche

1. Schalteinrichtung (11 , 111 ) für eine Heizeinrichtung (50), insbesondere eine Heizeinrichtung mit mindestens einem flächigen Heizbereich (52), wobei die Schalteinrichtung (11 , 111 ) eine ther- momechanische Temperaturerfassungseinrichtung mit einem langgestreckten Fühler (17, 117) für die Temperaturerfassung der Heizeinrichtung (50) aufweist, wobei der Fühler (17, 117) durch unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten an zwei länglichen, an mindestens einem Punkt miteinander verbundenen Fühlerteilen (18, 19, 118, 119) eine Relativbewegung entlang eines Schaltweges erzeugt zur Durchführung einer Schaltbewegung eines Schalters (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) der Temperaturerfassungseinrichtung, wobei die Schaltbewegung mehrere Schaltpunkte an unterschiedlichen Stellen entlang des Schaltweges aufweist und wobei jedem Schaltpunkt ein Schalter (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) bzw. elektrische Kontakte zugeordnet sind zur Betätigung bei Erreichen des jeweiligen Schaltpunktes, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung mindestens drei Schalter (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) mit jeweils einem eigenen Schaltpunkt aufweist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse (13, 113) aufweist und sämtliche Schalter (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) in dem Gehäuse angeordnet sind.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) in Längsrichtung des Fühlers (17, 117) aufeinander folgend angeordnet, wobei insbesondere Betätigungsbereiche (24, 28, 43, 124, 143) der Schalter nahe an dem Fühler sind.

4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) Schaltfedern aufweisen bzw. Schnappschalter sind mit jeweils einem Kontaktkopf.

5. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühler (17, 117) aus einem äußeren Fühlerteil (18, 118) und einem im Wesentlichen darin gelagerten inneren Fühlerteil (19, 119) besteht, wobei vorzugsweise das innere Fühlerteil (19, 119) in das Gehäuse (13, 113) der Schalteinrichtung (11 , 111 ) ragt und mindestens einen Schalter (23, 27, 42, 123, 127, 142, 148) direkt betätigt.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Fühlerteil (19) mit Federbelastung (36) aus der Schalteinrichtung (11 ) herausgedrückt wird, wobei vorzugsweise die Federbelastung (36) am Ende des inneren Fühlerteils (19) angeordnet ist, insbesondere mit einer Abstützung bzw. Befestigung (35) an dem Gehäuse (13) der Schalteinrichtung (11 ).

7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Fühlerteil (19) bzw. eine Verlängerung davon mit einem hülsenartigen, über seinen Durchmesser erweiterten Aufsatzteil (30) versehen ist, das über das Ende des inneren Fühlerteils (19) oder der Verlängerung geführt ist, wobei vorzugsweise die Federbelastung (36) an diesem Aufsatzteil (30) angreift.

8. Schalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Aufsatzteil (30) zusammen mit dem Ende des inneren Fühlerteils (19) oder dessen Verlängerung bewegt zum Betätigen eines Schalters (23, 27, 42) an dessen entsprechendem Schaltpunkt.

9. Schalteinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag des inneren Fühlerteils (19) oder dessen Verlängerung an dem Aufsatzteil (30) justierbar ist in Richtung der Schaltbewegung, vorzugsweise durch eine in dem Aufsatzteil (30) geführte Schraube (38), an der das innere Fühlerteil (19) oder dessen Verlängerung direkt anliegen.

10. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem von dem inneren Fühlerteil (19) abgewandten Ende des Aufsatzteils (30) ein Anschlag (39) für einen weiteren Schalter (42) vorgesehen ist, wobei insbesondere dieser Anschlag (39) in Richtung der Schaltbewegung justierbar ist, insbesondere mittels einer in einem Innengewinde (33) des Aufsatzteils (30) geführten Schraube (39).

11. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Fühlerteil (19) oder dessen Verlängerung an dem Ende eine hülsenartige Führung (35) zum exakten Einhalten der Schaltbewegung aufweisen, insbesondere nach Art einer umgebenden Hülse, wobei vorzugsweise ein Aufsatzteil (30) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10 in der hülsenartigen Führung (35) läuft.

12. Schalteinrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass über die hülsenartige Führung (35) eine Schraubenfeder (36) geführt ist, die nach Art einer Druckfeder an dem Aufsatzteil (30) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10 anliegt zur Erzeugung der Federbelastung.

13. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schalter (123, 127, 142, 148) durch eine Doppelschaltfeder gebildet sind, wobei vorzugsweise die zwei Schaltfedern der Doppelschaltfeder zwei unterschiedliche Schaltpunkte aufweisen, wobei insbesondere zumindest einer der Schaltpunkte einzeln justierbar ist.

14. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltpunkt eines Schalters (23, 123) bei etwa 6O⁰C bis 90⁰C liegt, vorzugsweise bei etwa 80⁰C.

15. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltpunkt eines Schalters (42, 142, 148) bei mehreren 100°C liegt.

16. Heizeinrichtung mit einer Schalteinrichtung (11 , 111 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (50) mindestens einen flächigen Heizbereich (52) aufweist.