PL184851B1 - Układ do sterowania elektrycznego przyrządami - Google Patents

Abstract

1. Uklad do sterowania elektrycznego przyrzadami, zwlaszcza przyrzadami do goto- wania, majacy plyte, uklad do wytwarzania pola sterujacego, umieszczony po jednej stronie plyty element sterowniczy umieszczony po przeciwleglej stronie plyty i ruchomy pomiedzy wieloma polozeniami, uklad do ustalania polo- zenia i/lub zmiany polozenia elementu sterow- niczego, wspólpracujacy z elementem sterow- niczym, a element sterowniczy jest przytrzy- mywany w stalym miejscu plyty przez sily pola, znamienny tym, ze uklad do ustalania polozenia i/lub zmiany polozenia elementu sterowniczego (1, 21) ma co najmniej jeden czujnik (5) do wyczuwania polozenia elementu sterowniczego (1, 21), umieszczony po tej samej stronie plyty (4), co uklad ( 6 ) do wytwarzania pola sterujacego, oddzialujacy bezstykowo poprzez przewód ( 8) na wlasciwy sposród czujników (5). F i g . 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania elektrycznego przyrządami, zwłaszcza przyrządami do gotowania w sprzęcie gospodarstwa domowego, przy eksploatacji kuchenek szklano-ceramicznych i podobnych, w których jeden lub więcej punktów grzejnych albo ręcznych elementów sterowniczych jest rozmieszczonych na korpusie z materiału nie oddziałującego magnetycznie, takiego jak płyta szklano-ceramiczna.

W kuchenkach szklano-ceramicznych ze zintegrowanym sterowaniem i/lub regulowaniem punktów grzejnych, tak jak winnych przyrządach sterowanych elektrycznie, występuje problem dogodnego rozmieszczenia elementów uruchamiających lub sterowniczych. Na przykład płyta szklano-ceramiczna, przechodząca jako jedna część nad wieloma punktami grzejnymi, musi zostać przewiercona na wylot w celu rozmieszczenia wałów napędowych, na których umieszcza się te elementy uruchamiające lub sterownicze. Płyta szklano-ceramiczna jest nachylona lub zakrzywiona albo ma element odchylony w bok, tak aby elementy sterownicze były zakładane z boku. Czyszczenie płyty korpusu jest w takim przykładzie wykonania utrudnione, szczególnie przez wystające elementy sterownicze i/lub elementy przenoszące, na przykład wały napędowe. Zespół napędowo-nastawny, połączony poprzez element przenoszący z elementem sterowniczym, na przykład w postaci skrzynki sterującej, jest umieszczany na przykład oddzielnie względem kuchenki lub korpusu, na oddzielnej podstawie, tak że zespół sterowniczy wraz z pokrętłem wyłączającym lub obrotowym jest wykonany i umieszczony oddzielnie względem korpusu, w wyniku czego konstrukcja jest skomplikowana.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego nr 497 191 sposób sterowania pracą przyrządu kuchennego, w którym pod płytą szklano-ceramiczną są umieszczone wyłączniki kontaktronowe zamykane za pomocą suwaka mającego magnes. Suwak jest umieszczony nad płytą szklano-ceramiczną i przesuwa się go wzdłuż szyny prowadzącej.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego nr 600 780 wyłącznik sterowany na rozkaz dla kuchenki gospodarstwa domowego, w którym przycisk wyłącznika jest osadzony na zewnętrznej stronie płyty na podparciu. W przycisku wyłącznika zawarty jest magnes służący do uruchamiania wyłącznika magnetycznego umieszczonego za płytą.

Znanyjest z europejskiego opisu patentowego nr 342 213 system sterowania elektrycznym przyrządem kuchennym, w którym element sterowniczy zawierający magnes jest ustawiony w określonym punkcie płyty szklano-ceramicznej, aby zamykać i otwierać wyłącznik umieszczony pod płytą a element sterowniczy nie ma żadnego elementu prowadzącego.

Znanyjest z opisu patentowego USA nr 3 711 672 układ sterowania elektrycznego przyrządami, w którym górna strona płyty ma wgłębienie służące jako prowadnica dla przesuwa4

184 851 jących się elementów sterowniczych. Zarówno ruch poprzeczny, jak i ruch w kierunku wzdłużnym jest ograniczony przez elementy mechaniczne. Element magnetyczny przy dolnej stronie płyty jest zamocowany mechanicznie do paska, którego przemieszczanie oddziałuje mechanicznie na wał potencjometru. Na czujnik, mianowicie potencjometr, oddziałuje się mechanicznie.

Znany jest z opisu patentowego USA nr 4 233 593 układ sterowania elektrycznego przyrządami, w którym pokrętło sterownicze jest utrzymywane przez siłę magnetyczną, lecz magnes jest zamocowany nie do dolnej strony płyty, lecz do górnej strony. Ponadto pokrętło sterownicze ma wnękę, która odpowiada dokładnie wymiarowi magnesu. Pokrętło sterownicze jest ustawione-tak, że magnes jest umieszczony we wnęce. Pokrętło jest utrzymywane na miejscu mechanicznie.

Znany jest z opisu patentowego USA nr 4 317 016 układ sterowania elektrycznego przyrządami, w którym magnes jest umieszczony w rowku utworzonym w górnej powierzchni drugiej niemagnetycznej płyty. Pomocnicze płytki wykonane z żelaza są częścią obwodu magnetycznego, określonego przez magnes. Pomocnicza płytka zmienia swą biegunowość, co jest możliwe tylko, gdy jest ona niemagnetyczna.

Znany jest z opisu patentowego USA nr 3 852 558 sprzężony magnetycznie układ sterowniczy dla płyty kuchenki, mający ruchomy element wsporczy dla magnetycznego elementu sterowniczego. Element wsporczy ma na jednej stronie przekładnię zębatą współpracującą z wałem termicznego przełącznika cyklicznego, a na drugiej stronie ma kanał przyjmujący prostą część prowadnicy i parę przeciwległych, otwartych szczelin przyjmujących końce prowadnicy przy ruchu prostoliniowym elementu wsporczego. Zamocowane końce prowadnicy służąjako przeciwległe ograniczniki ruchu elementu wsporczego.

Znany jest z niemieckiego opisu patentowego nr 44 32 399 przełącznik magnetyczny z wirnikiem obrotowym i stojanem sterującym w zależności od ustawienia wirnika. Wirnik i stojan są rozdzielone przez powierzchnię obsługową przyrządu gospodarstwa domowego, a wirnik ma pierwszą część obudowy z co najmniej jednym magnesem trwałym umieszczonym w obszarze brzegowym, działającym na co najmniej jeden element przełączający czuły magnetycznie, znajdujący się w stojanie, przyporządkowany obszarowi brzegowemu pierwszej części obudowy. Obudowa ma drugą część ruchomą w kierunku osiowym, przyjmującą w środku drugi magnes trwały, której jest przyporządkowany również element przełączający czuły magnetycznie.

Znane rozwiązania są oparte na tym, że układ do ustalania położenia i/lub zmiany położenia elementu sterowniczego działa za pomocą pola magnetycznego wytworzonego przez magnes w elemencie sterowniczym.

W układzie według wynalazku układ do ustalania położenia i/lub zmiany położenia elementu sterowniczego ma co najmniej jeden czujnik do wyczuwania położenia elementu sterowniczego, umieszczony po tej samej stronie płyty, co układ do wytwarzania pola sterującego, oddziałujący bezstykowo poprzez przewód na właściwy spośród czujników.

Korzystnie czujnik do wyczuwania położenia elementu sterowniczego stanowi element fotoelektryczny reagujący na źródło światła oddziałujące na przewód w postaci włókna szklanego.

Korzystnie przewód jest umieszczony w elemencie sterowniczym stanowiącym pokrętło, jest osadzony w całości i na stałe aż do wejścia sygnałowego i/lub wyjścia sygnałowego w elemencie sterowniczym oraz tworzy co najmniej jeden mostek do przekazywania sygnału pomiędzy układem i co najmniej jednym czujnikiem.

Korzystnie przewód tworzy kilka mostków do przekazywania sygnału wewnątrz elementu sterowniczego, a każdemu mostkowi jest przyporządkowana skala wybieranych stanów pracy, odpowiadających stopniom mocy.

Korzystnie końce przewodu z włókna szklanego są skierowane w przybliżeniu równolegle do osi, w tej samej płaszczyźnie, w której leży wewnętrzna strona elementu sterowniczego.

Korzystnie element sterowniczy zawiera kilka pokręteł zamocowanych obok siebie przesuwnie lub obrotowo, a podstawa pokrętła, przylegająca bezpośrednio do płyty, przy uruchomieniu pokrętła jest umieszczona w stałym miejscu względem płyty, a drugi, nałożony zespół pokrętła, zawierający element sterowniczy, krążek i przewód, stanowi element prze184 851 stawiania ręcznego przez obracanie względem podstawy i płyty, a przy elemencie sterowniczym jest umieszczony przewód dla przekazywania sygnału przez podstawę pokrętła.

Korzystnie element sterowniczy ma kształt zabezpieczający przed przesunięciem w bok za pomocą elementu zabezpieczającego, przyczepionego do płyty, mającego kształt stożka z tworzywa sztucznego, który wchodzi w dopełniający lejek środkowy na spodzie pokrętła.

Korzystnie element sterowniczy jest przytrzymywany przesuwnie z jednym stopniem swobody.

Korzystnie układ według wynalazku ma działające bezstykowo zamocowanie do poruszania elementu sterowniczego.

Korzystnie układ według wynalazku ma nadajnik przyrostowy do poruszania elementu sterowniczego.

Korzystnie układ ma nadajnik bezwzględny do poruszania elementu sterowniczego.

Korzystnie do płyty jest dołączony układ sterujący zawierający logiczny układ oceniający i/lub układ automatyczny wyłączający i/lub wyłącznik główny.

Korzystnie układ do wytwarzania pola ma co najmniej jeden magnes utrzymywany w stałym miejscu, a element sterowniczy ma współpracujący z nim element ferromagnetyczny, przy czym układ magnesu wyznacza stopień swobody ruchu elementu sterowniczego i przy magnesie jest umieszczona część blaszana z materiału ferromagnetycznego, mająca co najmniej dwa ramiona zbliżone do płyty w ich częściach końcowych, a oś magnetyczna magnesu biegnie prostopadle do płyty i tworzy oś obrotu elementu sterowniczego.

Korzystnie układ do wytwarzania pola ma magnes przytrzymywany w sposób ruchomy, korzystnie obrotowy, a element sterowniczy ma współpracujący z nim element ferromagnetyczny, przy czym zamocowanie magnesu wyznacza stopień swobody ruchu elementu sterowniczego i do magnesu jest dołączony krążek, przy którego obwodzie są umieszczone czujniki.

Korzystnie element sterowniczy ma część blaszaną z materiału ferromagnetycznego, mającą co najmniej dwa ramiona, które są zbliżone do płyty na ich końcach.

Korzystnie magnes jest przytrzymywany przez element przytrzymujący, poprzez wzajemne oddziaływanie z elementem sterowniczym, w położeniu roboczym lub położeniu oczekiwania, a przy odchyleniu w dół elementu przytrzymującego magnes otwiera galwaniczny wyłącznik.

Zaletą wynalazku jest opracowanie układu sterowania elektrycznego przyrządami, zapewniającego. bardzo dużą dokładność, którego obsługa jest uproszczona i czyszczenie jest ułatwione. Element sterowniczy jest przytrzymywany wyłącznie bezstykowo w tym punkcie, w którym ma być obsługiwany, a do celów czyszczenia jest łatwo zdejmowany. Płyta, przykładowo płyta szklano-ceramiczna, nie ma żadnych otworów, otworów przelotowych, zagłębień, podparć i tym podobnych. Ustalenie położenia elementu sterowniczego lub zmiana położenia elementu sterowniczego następuje również bezstykowo poprzez płytę. Płyta jest wykonana z materiału, który przepuszcza linie pola praktycznie bez ich osłabiania. Element sterowniczy przylega na przykład do strony górnej lub do strony przedniej płyty, a szczególne wykonanie części bezpośrednio przylegającej przyczynia się do ruchu bez tarcia lub o bardzo małym tarciu. Przez bezstykowe przytrzymywanie elementu sterowniczego rozumie się tutaj to, że jest on przytrzymywany bez bezpośredniego połączenia mechanicznego. Element sterowniczy może stykać się z płytą, ale nie jest przymocowany mechanicznie ani do płyty, ani do urządzenia wytwarzającego pole. Rodzaj ruchu elementu sterowniczego jest wybierany zgodnie z życzeniem.

Dzięki prostemu odsunięciu pokrętła od położenia roboczego uzyskuje się zabezpieczenie przed niezamierzonym włączeniem przez dzieci. Jeżeli wszystkie pokrętła są odsunięte od górnej powierzchni szklano-ceramicznej, płyta tworzy płytę roboczą rozszerzoną lub powiększoną o pole obsługi pokręteł, wewnątrz większej płyty łącznej, bez blokowania powiększonej powierzchni roboczej przez pokrętła. Również czyszczenie górnej powierzchni szklano-ceramicznej jest znacznie uproszczone dzięki odsunięciu pokręteł.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kuchenkę szklano-ceramiczną w widoku perspektywicznym, fig. 2 układ pokrętła wyłączającego przyrządu z fig. 1, w widoku z boku, w powiększeniu i z czę6

184 851 ściowym wycięciem, fig. 3 - schemat układu obrotowego elementu sterowniczego na płycie szklano-ceramicznej, fig. 4 - schematyczny widok z góry układu z fig. 3, gdy jest on umieszczony pod płytą, fig. 5 - schemat drugiego przykładu wykonania układu fig. 3, fig. 6 - schemat przykładu wykonania układu z wyłącznikiem, fig. 7 - widok części elementu sterowniczego z góry, w przykładzie wykonania, fig. 8 - schemat układu odpowiadającego fig. 5 w przykładzie wykonania z fig. 7, fig. 9 - widok z góry czujników w przykładzie wykonania z fig. 8 i fig. 10 - schemat układu odpowiadającego fig. 3 w przykładzie wykonania, w którym magnes jest odchylany w dół od płyty i fig. 11 - schemat układu połączeń pomiędzy elementem sterowniczym, czujnikiem i elektronicznym układem oceniającym.

Na fig. 1 i 2 kuchenka ma korpus w postaci płyty szklano-ceramicznej 4, otoczonej oddzielną ramą, z jednym albo więcej punktami grzejnymi w pewnych odstępach od siebie. Elementy grzejne dla punktów grzejnych, na przykład grzejniki promieniowe, są umieszczone z tyłu lub na spodzie płyty i przekazują ciepło poprzez płytę na jej część przednią albo górną, na której stawia się naczynia do gotowania. Na górnej stronie płyty jest umieszczonych w szeregu obok siebie kilka elementów sterowniczych 1, którymi reguluje się ręcznie, niezależnie od siebie, poszczególne elementy grzejne, na przykład włącza je i wyłącza lub ustawia na różną moc pracy, na przykład bezstopniowo. Elementy sterownicze 1 są umieszczone pomiędzy punktami grzejnymi i zewnętrzną krawędzią płyty, równolegle do tej krawędzi. Elementy sterownicze 1 przylegają dolnymi powierzchniami do górnej strony płyty.

Każdy z elementów sterowniczych 1 stanowi pokrętło z tworzywa sztucznego, mające występ do chwytania palcami ręki, a wewnętrzna strona 3 pokrętła 1 jest umieszczona równolegle do płyty 4. W środku lub na osi obrotu pokrętła 1 znajduje się krążek 2 mający na przykład kształt pierścienia z przelotowym otworem 21 i wykonany z materiału ferromagnetycznego. Poprzez przelotowy otwór 21 w środku krążka 2 pokrętła 1 jest włożony przewód 8, na przykład z włókna szklanego, który jest osadzony w całości i na stałe w materiale pokrętła 1. Oba końce przewodu 8 z włókna szklanego, mającego na całej długości stały przekrój poprzeczny, kończą się na wewnętrznej stronie 3 pokrętła 1, a jeden z końców 81 utworzonego w ten sposób mostka jest umieszczony na osi pokrętła 1. Przewód 8 jest zakrzywiony do kształtu w przybliżeniu półkolistego, a oba końce mostka leżą we wspólnej płaszczyźnie i na zewnętrznym obwodzie są otoczone materiałem pokrętła 1. W obszarze przechodzenia przez krążek 2, przewód 8 nie musi być osadzony w materiale pokrętła 1.

Krążek 2 odsunięty nieco od wewnętrznej strony 3 pokrętła 1 jest na stałe osadzony w całości w materiale pokrętła 1 i jest pokryty tym materiałem ze wszystkich stron. Po stronie zwróconej do płyty 4 materiał ten tworzy cienką pokrywę powierzchni przedniej krążka 2, a pokrywa ta zamyka także przelotowy otwór 21 i przenika przez nią koniec 81 przewodu 8. Wewnętrzna strona 3 pokrętła 1 jest na całej długości płaska lub w celu zmniejszenia tarcia o płytę 4 ma tylko pojedyncze występy lub wypusty.

Pod płytą 4, czyli po jej wewnętrznej stronie przeciwnej względem pokrętła 1, jest umieszczony na stałe magnes 7 w kształcie krążka lub pierścienia, na przykład bezpośrednio na płycie 4. Wokół magnesu 7 znajdują się, symetrycznie względem osi obrotu pokrętła 1, elementy fotoelektryczne 5 zamocowane również bezpośrednio na płycie 4. Pod spodem jest umieszczone źródło światła 6, które jest ewentualnie zamocowane bezpośrednio na płycie 4 i wysyła promienie poprzez środkowy przelotowy otwór 71 magnesu 7, a elementy fotoelektryczne 5 można przed nim osłonić. Krążek 2 i magnes 7 mają na przykład jednakowe promienie wewnętrzne i/lub zewnętrzne albo grubości, są wykonane z tego samego materiału i mają wspólną oś.

Jeden koniec przewodu 8 tworzy wejście sygnałowe, a drugi koniec tworzy wyjście sygnałowe. Korzystne jest zastosowanie końca leżącego na osi obrotu jako wejścia sygnałowego, tak aby również źródło światła 6 znajdowało się na tej samej osi i wysyłało promieniowanie w jednakowym stopniu na wejście sygnałowe przy każdym położeniu obrotowym pokrętła 1.

Sygnał w postaci światła jest wysyłany przez źródło światła 6 poprzez przelotowy otwór 71, następnie poprzez płytę 4 i w końcu do wejścia sygnałowego 81 poprzez przewód 8 do wyjścia sygnałowego. Z wyjścia sygnałowego światło dochodzi z powrotem poprzez płytę 4 do elementów fotoelektrycznych 5, które są umieszczone w takiej samej odległości od osi, jak

184 851 wyjście sygnałowe. Zależnie od położenia obrotowego światło pada za każdym razem na inny z elementów fotoelektrycznych 5. Przekazywany w ten sposób sygnał jest doprowadzany następnie do nie pokazanego dokładniej układu oceniającego, który przetwarza go w celu sterowania zespołem nastawnym.

W obszarze pokrytym przez pokrętło 1 lub układ sterujący złożony z elementów 5, 6, 7, 71, płyta 4 nie ma otworów przelotowych, ponieważ nie jest potrzebny żaden element przełączający do przekazywania sygnału. Aby przytrzymać pokrętło 1 na płycie 4, stosuje się siły pola, takie jak siły magnetyczne, które zabezpieczają pokrętło 1 osiowo przed podniesieniem i/lub promieniowo przed przesunięciem w bok, jednak korzystnie stosuje się elementy wchodzące mechanicznie jeden w drugi lub ślizgowe względem siebie, do promieniowego przytrzymywania lub centrowania.

Uchwyt pokrętła 1, który jest wykonywany również oddzielnie względem elementów do przekazywania sygnału, jest utworzony przez krążek 2 i magnes 7. Magnes 7 umieszczony pod płytą 4 wywiera taką siłę, że dzięki ferromagnetycznemu krążkowi 2 otoczonemu albo osadzonemu w pokrętle, jest ono w całości utrzymywane w stałym położeniu osiowym lub promieniowym, a równocześnie jest podpierane obrotowo względem elementów 4, 5, 6. Pokrętło 1 można podnosić ręcznie, przez przyłożenie dużej siły, z położenia roboczego osiowo od płyty 4 i można je odsuwać od położenia środkowego względem elementów 5, 7, promieniowo wzdłuż płyty 4 z pola sił magnesu 7. Nie są potrzebne żadne otwory przelotowe w płycie 4, tak jak przy wyłącznikach dotykowych. Pokrętło 1 mające na przykład kilka mostków utworzonych z przewodów 8 wokół osi obrotu wybiera wymagany stopień mocy przez elementy fotoelektryczne 5, przy czym każdemu mostkowi jest przyporządkowana jedna skala.

Przed przesunięciem w bok wzdłuż płyty 4 pokrętło 1 zabezpiecza się przez złącze kształtowe, na przykład w ten sposób, że element centrujący jest zamocowany na stałe na górnej stronie płyty 4 przez przyczepienie lub przyklejenie. Element zabezpieczający lub centrujący, na przykład stożek z tworzywa sztucznego, jest umieszczony na osi obrotu i przez to w całości przykryty przez pokrętło 1. Element centrujący wchodzi w sposób ślizgowy do uzupełniającego otworu pokrętła 1, który przechodzi przez wewnętrzną stronę 3 pokrętła 1 i jest ograniczony przez krążek 2. Stosuje się przy tym element zabezpieczający z otworem przelotowym w środku do przepuszczania promieni pomiędzy źródłem światła 6 i wejściem sygnałowym 81. Element zabezpieczający jest na przykład umieszczony tak, że utrzymuje bezstykowo wewnętrzną stronę 3 pokrętła ł w małej odległości od płyty 4.

Ponadto stosuje się element zabezpieczający do osiowego zabezpieczenia przed podniesieniem pokrętła 1, na przykład poprzez sprężyste połączenie zatrzaskowe, które umożliwia swobodny obrót pokrętła 1, a zdejmowanie pokrętła 1 tylko wtedy, gdy zastosuje się dużą siłę. To zabezpieczenie osiowe stosuje się zamiast zabezpieczenia magnetycznego lub dodatkowo do niego, przy czym magnes 7 może być umieszczony również wraz z elementem zabezpieczającym w pewnej odległości od elementu 2, która jest niniejsza niż grubość płyty 4.

Na fig. 3 jest pokazana w przekroju poprzecznym płyta szklano-ceramiczna 31, która jest umieszczona na przykład poziomo w kuchence do gotowania i na której kładzie się naczynia do gotowania. W pewnym punkcie na dolnej stronie 32 płyty 31 jest umieszczony magnes 33 z nie pokazanym szczegółowo uchwytem. Magnes 33 przylega do dolnej strony 32 płyty 31, a jego oś magnetyczna, czyli linia łącząca biegun północny z biegunem południowym, jest usytuowana prostopadle do płyty szklano-ceramicznej 31. Po stronie przedniej magnesu 33, przeciwległej względem płyty 31, jest umieszczona część blaszana 34 mająca kilka odchodzących na zewnątrz ramion 35 w kształcie gwiazdy. Ramiona 35 na ich końcach są zbliżone do płyty 31 i tworzą w tych miejscach kilka biegunów magnetycznych 36.

Pomiędzy częścią blaszaną 34 i płytą 31 jest umieszczona płyta przytrzymującą 37, która jest zamocowana w stałym miejscu podobnie jak magnes 33 i część blaszana 34. Na powierzchni bocznej, zwróconej do płyty 31, płyty przytrzymującej 37 jest umieszczonych kilka czujników 38 przedstawionych tylko schematycznie.

Górna strona 39 płyty 31 w obszarze magnesu 33 jest wykonana tak, jak w obszarze pozostałym, a więc nie ma wgłębień, otworu przelotowego ani nie ma innego szczególnego

184 851 kształtu. Na stronę górną 39 jest nałożony element sterowniczy 40, który ma część w kształcie krążka 41 z nasadą uchwytową 42. Krążek 41 jest ograniczony na spodzie przez część blaszaną 43, odpowiadającą w przybliżeniu pod względem kształtu i wymiarów części blaszanej 34 na spodzie płyty 31. Również tutaj końce 44 ramion części blaszanej 43 są zbliżone do płyty 31. Na spodzie krążka 41, pod częścią blaszaną 43 jest umieszczony element ferromagnetyczny 45, odpowiadający co do kształtu i wielkości magnesowi 33, korzystnie również magnes, skierowany w ten sposób, że jego oś magnetyczna biegnie prostopadle do powierzchni przylegania utworzonej przez jedną ze stron przednich magnesu 45. Ukierunkowanie magnesu 45 jest dobrane tak samo, jak ukierunkowanie magnesu 33 na spodzie płyty 31, a biegun północny dolnego magnesu 33 przyciąga biegun południowy górnego magnesu 45. Dzięki temu przyciąganiu górny magnes 45 i przez to cały element sterowniczy 40 jest centrowany względem dolnego magnesu 33. Za pomocą nasady uchwytowej 42 obraca się element sterowniczy 40 wokół osi magnetycznej dolnego magnesu 33. Centrowanie pozostaje przy tym zachowane, również gdy osoba obsługująca próbuje chwycić tak, aby spowodować przesunięcie wbok. Wywierając większą siłę boczną odsuwa się element sterowniczy 40 od magnesu 33.

Przy obracaniu elementu sterowniczego 40 bieguny utworzone przez końce 44 ramion części blaszanych 43 przesuwają się względem czujników 38, a za pomocą czujników 38 ustala się zmianę położenia obrotowego elementu sterowniczego 40. Aby można było ustalić nie tylko zmianę położenia obrotowego elementu sterowniczego 40, ale również kierunek obrotu, w którym następuje ta zmiana, tak jak pokazuje fig. 4, stosuje się dwa czujniki 38, które są umieszczone na obwodzie wokół osi magnetycznej z takim przesunięciem, że nie współdziałają równocześnie z końcami 44 ramion części blaszanej 43.

Na fig. 4 jest pokazana w widoku z góry dolna część blaszana 34 bez magnesu 33, z ramionami 35 i biegunami magnetycznymi utworzonymi przez końce 36 ramion 35. Gdy górna część blaszana 43 ma taką samą liczbę ramion z biegunami magnetycznymi, bieguny magnetyczne 36, 44 zawsze przyciągają się wzajemnie, gdy są umieszczone w odpowiadających sobie położeniach na obwodzie. Prowadzi to do tego, że element sterowniczy 40 w pokazanym przykładzie ma cztery stabilne położenia obrotowe. Uzyskuje się przez to zamocowanie elementu sterowniczego 40 w sposób bezstykowy, które przy obracaniu jest zauważane przez użytkownika. Aby zwiększyć to działanie, na końcach ramion jednej albo obu części blaszanych umieszcza się dodatkowe magnesy.

Za pomocą układu dwóch czujników 38 ustala się w opisany sposób również, w którym kierunku i o ile jest obracany element sterowniczy 40, a za pomocą układu oceniającego uzyskuje się zmianę ustawienia mocy płyty grzejnej. W przykładzie wykonania układu z fig. 3 magnes 33 jest umieszczony na spodzie płyty 31 w stałym miejscu i bez możliwości obracania.

Na fig. 5 na spodzie płyty 31 magnes 33 jest podpierany obrotowo wokół ustalonej osi 46. Po stronie magnesu 33 przeciwległej względem płyty 31 jest dołączony stałoobrotowo krążek 47, który przy obracaniu magnesu 33 jest również obracany. Przy obwodzie 48 krążka 47 są umieszczone dwa czujniki 49, z których jeden jest umieszczony nad krążkiem 47, a jeden pod krążkiem 47. Oba czujniki 49 wykrywają zmianę położenia obrotowego krążka 47, a w razie potrzeby również bezwzględne położenie krążka 47.

Na górnej stronie płyty 31 jest umieszczony element sterowniczy 40, który ma podobną budowę, jak element sterowniczy 40 z przykładu wykonania układu z fig. 3, ale pod częścią blaszaną 43 ma magnes 45, którego oś magnetyczna jest skierowana równolegle do górnej powierzchni płyty 31. Również oś magnetyczna magnesu 33 umieszczonego pod płytą 31 jest skierowana równolegle do płyty 31. Górny magnes 45 ustawia się przeciwrównolegle do dolnego magnesu 33 1 pozostaje w tym położeniu. Jeżeli element sterowniczy 40 zostanie przesunięty wokół osi 46, wraz z nim obróci się magnes 33 i przez to krążek 47. Czujniki 49 wykrywają pośrednio zmianę położenia obrotowego elementu sterowniczego 40 poprzez ustalenie położenia obrotowego krążka 47.

Figura 6 pokazuje oddzielny układ włączający, który jest uruchamiany za pomocą elementu sterowniczego. Układ elektroniczny jest zasilany napięciem sieci. W przewodzie doprowadzającym jest umieszczony wyłącznik sterowany przekaźnikiem samopodtrzymujacym 50. Równolegle do przekaźnika samopodtrzymującego 50 jest włączony wyłącznik kontaktrono184 851 wy. Gdy wszystkie odbiorniki prądu są wyłączone, po krótkim czasie otwiera się przekaźnik samopodtrzymujący 50. Wtedy ruch jednego lub kilku elementów sterowniczych w przyporządkowanych im miejscach nie może służyć do ponownego włączenia zasilania prądem. Jeżeli układ ma zostać włączony ponownie, wymagane jest przesunięcie elementu sterowniczego nad wyłącznikiem kontaktronowym, tak aby został on zamknięty i zasilał napięciem układ elektroniczny. Uzyskuje się więc sterowanie przekaźnikiem samopodtrzymującym 50, takie że każde obrócenie elementów sterowniczych w odpowiednich miejscach prowadzi do włączenia przyrządu. Dzięki temu układowi jest możliwy wyłącznik automatyczny, który na przykład gdy wszystkie płyty grzejne kuchenki są wyłączone, po określonym czasie wyłącza cały układ elektroniczny.

W przykładzie wykonania układu z fig. 3 bieguny magnetyczne 44 są obracane wraz z elementem sterowniczym 40, powodując sterowanie czujnikami 38.

Na fig. 7 i 8 w elemencie sterowniczym 51 występuje wycinek 52 z metalu, który jest obracany względem wielu cewek 53 umieszczonych na spodzie płyty 31. Gdy wycinek 52 z metalu jest obracany nad określoną cewką 53, zmienia się jej indukcyjność. W ten sposób ustala się bezwzględne położenie elementu sterowniczego 51. Zależnie od liczby cewek 53 uzyskuje się bardziej lub mniej dokładne ustalenie bezwzględnego położenia kątowego elementu sterowniczego 51.

Na fig. 7, 8 i 9 cewki 53 jako element czujnikowy są umieszczone na płycie 54, która jest przytrzymywana w stałym miejscu. Do centrowania i ustalania elementu sterowniczego służy magnes 33 umieszczony na spodzie płyty 31 i górny magnes 45 przyporządkowany elementowi sterowniczemu, którego spód tworzy jednocześnie powierzchnię przylegania. Ponownie wykorzystuje się końce 44 ramion części blaszanej 43 do ustalania elementu sterowniczego 51 z biegunami magnetycznymi 36 umieszczonymi pod płytą 31.

W przykładach wykonania zostały pokazane czujniki działające magnetycznie lub optycznie, chociaż można zastosować także inne czujniki, za pomocą których ustala się zmianę położenia elementu sterowniczego.

Figura 10 pokazuje przykład wykonania układu, który jest podobny do przykładu wykonania układu z fig. 3. Magnes 33 umieszczony na spodzie 32 płyty 31 jest zamocowany na elemencie przytrzymującym 55, odchylającym się obrotowo w bok wokół poziomej osi 56. Element przytrzymujący 55 jest na przykład wykonany z metalu i tworzy część wyłącznika 57. Drugi styk 58 jest · umieszczony w stałym miejscu. Jeżeli element przytrzymujący 55 zostanie odchylony w dół, wyłącznik 57 otworzy się. Jeżeli element sterowniczy 40 zostanie teraz przesunięty na miejsce, w którym leży magnes 33, zostanie przyciągnięty przez górny magnes 45. Powoduje to przemieszczenie elementu przytrzymującego 55 w kierunku strzałki 59 w górę i zamknięcie wyłącznika 57. W ten sposób uzyskuje się oddzielenie galwaniczne przez odsunięcie elementu sterowniczego 40. Można przy tym spełnić wymaganie, według którego odstęp oddzielający styki wyłącznika ma określoną wartość minimalną na przykład 3 mm. Można także zrealizować oddzielenie galwaniczne przy pomocy wyłącznika kontaktronowego.

Figura 11 pokazuje schematycznie rozmieszczenie kilku układów sterujących w przyrządzie elektrycznym, na przykład kuchence. Do sterowania pierwszej płyty grzejnej służy na przykład układ sterujący 60, natomiast do sterowania drugiej płyty grzejnej - drugi układ sterujący 61. Układ sterujący 60 jest wykonany, jak w przykładzie wykonania z fig. 3, natomiast układ sterujący 61 jest wykonany jako pewien rodzaj kondensatora obrotowego. Można więc zastosować różne układy sterujące do sterowania przyrządem. Układy sterujące są połączone poprzez wzmacniacz pomiarowy 62 lub kształtownik impulsów 63 z logicznym układem oceniającym 64, który steruje zarówno wskaźnikami 65, jak i wyłącznikiem zasilania 66. Dla każdej płyty grzejnej jest zastosowany własny wyłącznik zasilania 66. Wskaźnik 65 służy do wskazywania ustawień płyty grzejnej, w razie potrzeby również do wskazywania ciepła resztkowego.

Utrzymywanie położenia, uzyskiwane magnetycznie, powoduje, że obracający się element sterowniczy, po zwolnieniu w określonym położeniu, pozostaje na miejscu. Element sterowniczy jest wykonany na przykład z centralnym magnesem i zaopatrzony w część bla10

184 851 szaną mającą co najmniej dwa ramiona. Możliwe jest także zastosowanie dodatkowych magnesów na końcach ramion części blaszanej.

Element sterowniczy jest wykonany jako formowana część z materiału magnesu trwałego, którego co najmniej dwa ramiona mają biegunowość przeciwną względem środka.

Zmiany pola magnetycznego, występujące przy obrocie elementu sterowniczego, wykorzystuje się do sterowania za pomocą reagujących na nie czujników, które są czujnikami Halla, cewkami, czujnikami o rezystancji zależnej od namagnesowania lub wyłącznikami kontaktronowymi. Ustalenie położenia elementu sterowniczego wykonuje się pojemnościowo, optycznie, indukcyjnie lub za pośrednictwem fal elektromagnetycznych.

Logiczny układ oceniający jest wykonany w taki sposób, że przez obracanie elementu sterowniczego nie można przekroczyć maksymalnej wartości ani zejść poniżej minimalnej wartości.

Jeżeli element sterowniczy zostanie wysunięty w bok względem oddziaływania umieszczonych pod spodem magnesów, sterowanie przyrządem elektrycznym zostanie całkowicie wyłączone. Przy zastosowaniu kilku elementów sterowniczych do sterowania polem grzejnym lub wieloma płytami grzejnymi, powinny zostać wyłączone tylko te punkty grzejne, których element sterowniczy został odsunięty.

Jeżeli wszystkie elementy obsługowe zostaną ustawione na zero, po upływie ustalonego z góry czasu następuje całkowite wyłączenie przyrządu. Nie można już wtedy włączyć przyrządu przez obrócenie elementu sterowniczego. W tym celu wymagane jest odsunięcie na bok co najmniej jednego elementu sterowniczego na określony czas od z położenia sterowniczego i następnie umieszczenie go z powrotem w położeniu sterowniczym.

184 851

184 851

Tgyia

184 851

ίί

184 851

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do sterowania elektrycznego przyrządami, zwłaszcza przyrządami do gotowania, mający płytę, układ do wytwarzania pola sterującego, umieszczony po jednej stronie płyty element sterowniczy umieszczony po przeciwległej stronie płyty i ruchomy pomiędzy wieloma położeniami, układ do ustalania położenia i/lub zmiany położenia elementu sterowniczego, współpracujący z elementem sterowniczym, a element sterowniczy jest przytrzymywany w stałym miejscu płyty przez siły pola, znamienny tym, że układ do ustalania położenia i/lub zmiany położenia elementu sterowniczego (1, 21) ma co najmniej jeden czujnik (5) do wyczuwania położenia elementu sterowniczego (1, 21), umieszczony po tej samej stronie płyty (4), co układ (6) do wytwarzania pola sterującego, oddziałujący bezstykowo poprzez przewód (8) na właściwy spośród czujników (5).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (5) do wyczuwania położenia elementu sterowniczego (1, 21) stanowi element fotoelektryczny reagujący na źródło światła (6) oddziałujące na przewód (8) w postaci włókna szklanego.
3. 3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przewód (8) jest umieszczony w elemencie sterowniczym (3) stanowiącym pokrętło, jest osadzony w całości i na stałe aż do wejścia sygnałowego (81) i/lub wyjścia sygnałowego w elemencie sterowniczym (1) oraz tworzy co najmniej jeden mostek do przekazywania sygnału pomiędzy układem (6) i co najmniej jednym czujnikiem (5).
4. 4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że przewód (8) tworzy kilka mostków do przekazywania sygnału wewnątrz elementu sterowniczego (1), a każdemu mostkowi jest przyporządkowana skala wybieranych stanów pracy, odpowiadających stopniom mocy.
5. 5. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że końce przewodu (8) z włókna szklanego są skierowane w przybliżeniu równolegle do osi, w tej samej płaszczyźnie, w której leży wewnętrzna strona (3) elementu sterowniczego (1).
6. 6. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że element sterowniczy (1) zawiera kilka pokręteł zamocowanych obok siebie przesuwnie lub obrotowo, a podstawa (7) pokrętła, przylegająca bezpośrednio do płyty (4), przy uruchomieniu pokrętła jest umieszczona w stałym miejscu względem płyty (4), a drugi, nałożony zespół pokrętła, zawierający element sterowniczy (1), krążek (2) i przewód (8), stanowi element przestawiania ręcznego przez obracanie względem podstawy (7) i płyty (4), a przy elemencie sterowniczym (1) jest umieszczony przewód (8) dla przekazywania sygnału przez podstawę (7) pokrętła.
7. 7. Układ według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że element sterowniczy (1) ma kształt zabezpieczający przed przesunięciem w bok za pomocą elementu zabezpieczającego, przyczepionego do płyty (4), mającego kształt stożka z tworzywa sztucznego, który wchodzi w dopełniający lejek środkowy na spodzie pokrętła.
8. 8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że element sterowniczy (1, 21) jest przytrzymywany przesuwnie z jednym stopniem swobody.
9. 9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że ma działające bezstykowo zamocowanie do poruszania elementu sterowniczego (1, 21).
10. 10. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że ma nadajnik przyrostowy do poruszania elementu sterowniczego (1, 21).
11. 11. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że ma nadajnik bezwzględny do poruszania elementu sterowniczego (1, 21).
12. 12. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że do płyty (4) jest dołączony układ sterujący (60, 61) zawierający logiczny układ oceniający (64) i/lub układ automatyczny wyłączający i/lub wyłącznik główny.
13. 13. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ do wytwarzania pola ma co najmniej jeden magnes (33) utrzymywany w stałym miejscu, a element sterowniczy (41, 42) ma

    184 851 współpracujący z nim element ferromagnetyczny (45), przy czym układ magnesu (33) wyznacza stopień swobody ruchu elementu sterowniczego (41, 42) i przy magnesie (33) jest umieszczona część blaszana (34) z materiału ferromagnetycznego, mająca co nąjmniej dwa ramiona (35) zbliżone do płyty (31) w ich częściach końcowych, a oś magnetyczna magnesu (33) biegnie prostopadle do płyty (31) i tworzy oś obrotu elementu sterowniczego (41, 42).
14. 14. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ do wytwarzania pola ma magnes (33) przytrzymywany w sposób ruchomy, korzystnie obrotowy, a element sterowniczy (40) ma współpracujący z nim element ferromagnetyczny (45), przy czym zamocowanie magnesu (33) wyznacza stopień swobody ruchu elementu sterowniczego (40) i do magnesu (33) jest dołączony krążek (47), przy którego obwodzie (48) sąumieszczone czujniki (49).
15. 15. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że element sterowniczy (51) ma część blaszaną (43) z materiału ferromagnetycznego, mającą co nąjmniej dwa ramiona, które są zbliżone do płyty (31) na ich końcach (44).
16. 16. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że magnes (33) jest przytrzymywany przez element przytrzymujący (55), poprzez wzajemne oddziaływanie z elementem sterowniczym (40), w położeniu roboczym lub położeniu oczekiwania, a przy odchyleniu w dół elementu przytrzymującego (55) magnes (33) otwiera galwaniczny wyłącznik (57).