AT390137B - Elektrisches kochgeraet - Google Patents

Description

Nr. 390 137

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kochgerät mit einer Kochfläche, einer oder mehreren elektrischen Heizeinrichtungen, die an der Unterseite der Kochfläche angeordnet ist (sind) und enthaltend eine wärmeleitfähige Abdeckung in Form einer Metallschale, einem Temperaturüberwacher, der thermisch mit wenigstens einer der einen oder mehreren Heizeinrichtung(en) gekoppelt ist, einer temperaturempfindlichen Vorrichtung und einer elektrischen Hilfsheizeinrichtung für die Zufuhr von Wärme zur temperaturerempfindlichen Vorrichtung und einem Anzeiger, der anzeigt, wenn die temperaturempfindliche Vorrichtung eine vorgegebene Temperatur erreicht oder diese überschritten hat.

Bei elektrischen Kochgeräten, insbesondere solchen mit Glaskeramikkochflächen, können sich Probleme ergeben, wenn keine visuelle oder andere Anzeige dafür vorgesehen ist, daß die Kochfläche zu heiß ist, um eine Berührung ohne Verbrennungen zuzulassen. Die meisten Kochgeräte sind mit einem Kontrollichtsystem versehen, um anzuzeigen, wenn eine der Heizeinrichtungen mit elektrischer Energie versorgt wird; damit ist jedoch keine ausreichende Anzeige für eine gefährliche Oberflächentemperatur gegeben und dies trifft besonders auf Kochgeräte mit Glaskeramikkochflächen zu. Das Kontrollicht leuchtet unmittelbar nach Einschalten des Kochers bzw. der Heizeinrichtung auf, es dauert jedoch 15-50 Sekunden, bis die Kochfläche eine gefährliche Temperatur von z. B. 50-60°C erreicht. Noch wichtiger ist der Umstand, daß das Kontrollicht sofort nach Ausschalten der Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, die Kochfläche jedoch noch einige Zeit heiß bleibt und je nach der Konstruktion des Kochgerätes und der Zeitdauer, während welcher die Heizeinrichtung in Betrieb war, die Kochfläche erst nach 20-80 Minuten abgekühlt ist, um sie gefahrlos berühren zu können.

Es wurden bisher verschiedene Vorrichtungen in handelsüblichen Kochgeräten vorgesehen, um gefährlich hohe Temperaturen der tatsächlichen Kochfläche anzuzeigen. So z. B. wurde vorgeschlagen, einen elektronischen Zeitgeber vorzusehen, der ein Warnlicht mit Energie versorgt, sobald eine Heizeinrichtung eingeschaltet wird und der das Warnlicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes nach Abschalten der Heizeinrichtung eingeschaltet hält Dieser Zeitgeber weist jedoch den Nachteil auf, daß er eine gefährliche Temperatur auch dann anzeigt, wenn die Heizeinrichtung nur eine ganz kurze Zeit mit Energie versorgt worden ist, so z.B., wenn sie irrtümlich ein-und gleich wieder ausgeschaltet wurde, bevor die Kochfläche noch eine gefährliche Temperatur erreichen konnte. Dadurch verliert das Warnlicht an Glaubwürdigkeit und wird vom Benutzer nicht mehr beachtet, da er aus Erfahrung weiß, daß die Kochfläche inzwischen nicht heiß geworden ist. Wenn die Kochfläche jedoch längere Zeit in Verwendung gestanden ist, ist das Warnlicht notwendig. Diese Unterschiede sind jedoch für den Benütz» nicht immer leicht zu eikennen, sie führen zu Verwirrung und sich daraus ergebend» Gefahr für den Benütz».

Es wurde auch vorgeschlagen, Temperaturveränderungen in der Kochfläche zu simulieren und einen Warnlichtschalter als Reaktion auf diese simulierten Temperaturveränderungen zu betätigen. Simulationsvorrichtungen sind jedoch kostspielig und sperrig und fordern oft mehr Raum, als innerhalb des Kochgerätgehäuses vorhanden ist

Gemäß einem weiteren Vorschlag wird ein Warnlicht in direkter Abhängigkeit von der tatsächlichen Temperatur der Heizeinrichtung oder des Trägers der Heizeinrichtung betätigt Diese Konstruktion erfordert eine langsame Ansprech- bzw. Reaktionszeit, da die Heizeinrichtung als Ganzes erst eine vorgegebene Temperatur erreichen muß, bevor das auf die Temperatur ansprechende Element betätigt wird und das Warnlicht einschaltet. Aus diesem Grunde wurden Hilfsheizeinrichtungen vorgesehen, um die Ansprech- bzw. Reaktionszeit des auf die Temperatur ansprechenden Elementes zu verkürzen, aber auch dadurch wurde noch kein genügend genaues Ansprechen auf die zu erreichende Temperatur der Kochfläche erzielt Ein besonderes Problem besteht in dem Zeitraum, der auf die anfängliche Ansprechzeit folgt bevor die gesamte Heizeinrichtung eine genügend hohe Temperatur erreicht hat, um das Warnlicht eingeschaltet zu halten, also dem Zeitraum von etwa 20 Sekunden nach dem Einschalten bis etwa 5 Minuten nach dem Einschalten. Während dieses Zeitraumes ist es notwendig, daß das Warnlicht bis zu etwa 20 Minuten lang eingeschaltet bleibt, bis die Temperatur der Glask»amikkochfläche auf eine sichere Berührungtemperatur abgefallen ist. Wenn jedoch die Energieabgabe d» Hilfsheizeinrichtung erhöht wird, um die anfängliche Ansprech- bzw. Reaktionszeit zu verkürzen, wird damit auch die Einschaltdauer des Warnlichtes verlängert, was dazu führt, daß das Warnlicht eingeschaltet ist, wenn die Glaskeramikkochfläche kühl ist, sodaß die Gefahr besteht, daß das Warnlicht vom Benütz» ignoriert wird.

Ziel der Erfindung ist daher die Ausstattung eines elektrischen Kochgerätes mit einer verbesserten Wameinrichtung, die exakt auf die Temperatur d» Kochfläche anspicht, d. h. aus Gründen der Sich»heit nicht zu früh und aus Gründen der Glaubwürdigkeit nicht zu spät abgeschaltet bzw. d» Anzeig» d» Wameinrichtung zum Erlöschen gebracht wird. Dies wird bei dem eingangs näh» bezeichneten elektrischen Kochgerät »findungsgemäß dadurch erreicht, daß die temperaturempfindliche Vorrichtung einen Thermistor umfaßt und daß ein wärmeabsorbierender Körper, wie eine Metallplatte, ein Glimmerstreifen oder eine Folie aus Polyimidmaterial, zwischen der Hilfsheizeinrichtung und dem Thermistor vorgesehen ist und daß der Temperaturüberwacher mechanisch an der Metallschale durch eine Befestigung zur Übertragung von Wärme von der Schale zum Temp»aturüb»wacher angeordnet ist.

Durch die Kombination ein» Hilfsheizeinrichtung einerseits mit einem wärmeabsorbierenden Körper bzw. Wärmepuff» andererseits erstellt der Temperaturüberwacher im erfindungsgemäßen Kochgerät ein genaues Abbild bzw. Modell des Temperaturverlaufs der Kochfläche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Thermistor aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten besteht und daß d» Anzeiger, z. B. eine Lampe in Serie mit dem -2-

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Thermistor, auf ansteigenden Strom durch den Thermistor anspricht. Dadurch wird ein Energieverbrauch vermieden, wenn der Anzeiger nicht erregt ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Körper elektrisch leitend ist und eine elektrische Verbindung zur Hilfsheizeinrichtung und zum Thermistor bildet. Es ergibt sich so eine besonders wirksame und ökonomische Verbindung der Einzelelemente, da die Funktion des wärmeabsorbieienden Körpers mit der Verbindung zur Hilfsheizeinrichtung und zum Thermistor kombiniert wird.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Körper elektrisch isolierend ist, daß die Hilfsheizeinrichtung und der Thermistor scheibenförmig sind, wobei elektrische Verbindungen in den vom Körper entfernten Flächen der Hilfsheizeinrichtung und des Thermistors angebracht sind und wobei der Temperaturüberwacher in einem Hoch-Temperatur Silikon, Polyimid oder keramischen Material eingekapselt und in einer Ausnehmung in der Basis der Heizeinrichtung angeordnet ist Diese Anordnung ist vor allem hinsichtlich ihrer Abmessungen bzw. ihres Platzbedarfes vorteilhaft, sodaß sie unter einer Heizeinrichtung angeordnet werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß eine Metallplatte der Hilfsheizeinrichtung benachbart angeordnet ist, um Wärme zu speichern und das Abkühlen des Thermistors nach dem Abschalten der Heizeinrichtung zu verzögern. Diese Ausgestaltung trägt dazu bei, den Anzeiger des Temperaturüberwachers solange mit Energie zu versorgen, bis die Oberfläche der Kochplatte auf eine ungefährliche Temperatur abgekühlt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht durch einen Teil einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kochgerätes; Fig. 2 eine vergrößerte, detaillierte und in Einzelteile aufgelöste Ansicht eines Temperaturüberwachers; Fig. 3 ein Schaltbild beinhaltend den Temperaturüberwacher; Fig. 4 eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht einer alternativen Form des Temperaturüberwachers; Fig. 5 eine schematische Querschnittansicht durch eine andere Form eines Temperaturüberwachers; Fig. 6 den Temperaturüberwacher nach Fig. 5 in der Grundplatte bzw. Grundschicht einer Strahlungsheizeinrichtung montiert, die unterhalb der Glaskeramikkochfläche des Kochgerätes angeordnet ist, und Fig. 7 ein Schaubild, in welchem drei Kurven gezeigt sind, welche die Veränderung des elektrischen Widerstandes bei Nullspannung der Einrichtungen aus PTC- oder NTC-Materialien darstellen, die beim erfindungsgemäßen Kochgerät eingesetzt weiden können.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte elektrische Kochgerät umfaßt eine Glaskeramikkochfläche (2); unmittelbar unter der Kochfläche ist eine elektrische Heizeinrichtung (Strahlungsheizeinrichtung) (4) angeordnet. Die Heizeinrichtung (4) umfaßt eine Metallschale (6), die eine Grundschicht (8) aus elektrisch und thermisch isolierendem Material enthält. Gegen die Seite (10) der Schale ist eine in Umfangsrichtung verlaufende Wand (12) aus thermisch isolierendem Material angeordnet. Die Grundschicht (8) umfaßt vorzugsweise ein mikroporöses Isolationsmaterial wie z. B. ein Gemisch aus Silika-Aerogel, einem Trübungsmittel und, falls erforderlich, Verstärkungsfasem aus Aluminium oder Aluminiumsilikat; die in Umfangsrichtung verlaufende Wand (12) enthält vorzugsweise Keramikfasem. Eingebettet in in der Grundschicht (8) ausgebildeten Nuten sind zwei elektrische Heizelemente (14) und (16), die voneinander durch eine Trennungswand (18), z. B. aus Keramikfasern, getrennt sind. Jedes der Heizelemente (14), (16) weist die Form einer schraubenförmig gewundenen Spirale bzw. Schlange aus blankem Draht auf. Über das innere Element (14) erstreckt sich eine thermische Ausschalteinrichtung (20), die betätigbar ist, um beide Elemente im Falle von Überhitzung auszuschalten.

Jedes der Heizelemente (14) und (16) kann getrennt mittels (nicht dargestellten) Anschlußklemmen mit Energie versorgt werden, um zu ermöglichen, daß ein verhältnismäßig kleines Kochgeschirr od. dgl. allein vom Heizelement (14) oder ein größeres Kochgeschirr od. dgl. von beiden Heizelementen (14) und (15) erwärmt wird. Typisch ist das Heizelement (14) für 1400 Watt und das Heizelement (16) für 800 Watt bemessen. Jede der Spiralen bzw. der Heizschlangen ist in der Grundschicht (8) mittels (nicht dargestellter) Heftklammern befestigt und vorzugsweise aus einem Eisen-Chrom-Ahmunium-Heizwiderstandsdraht hergestellt.

Die thermische Ausschalteinrichtung ist auf dem Prinzip der Differentialausdehnung aufgebaut und umfaßt eine Quarzröhre, die einen Metallstab enthält. Die unterschiedliche Ausdehnung zwischen der Röhre und dem Stab infolge Überhitzung betätigt einen mechanischen Schalter (26), um die Verbindung der Heizelemente (14) und (16) zur Energiequelle zu unterbrechen. Obgleich eine thermische Ausschalteinrichtung angrenzend an jedes der Heizelemente (14), (16) vorgesehen werden kann, wurde gefunden, daß eine Ausschalteinrichtung über dem Heizelement (14) völlig ausreicht.

Die Heizeinrichtung (4) ist mit einer Stufenverbindung (28) zwischen der Unterseite und der Seite der Metallschale (6) versehen, um die Befestigung der Heizeinrichtung im Kochgerät zu erleichtern, die thermische Ausschalteinrichtung abzustützen und einen Temperaturüberwacher zu montieren, wie nachstehend im Detail beschrieben wird. Die Stufenverbindung (28) kann für die Befestigung der Heizeinrichtung (4) mit Schraubenlöchem versehen sein.

Die in Umfangsrichtung verlaufende Wand (12) und die Trennwand (18) sind so angeordnet, daß sie gegen die Unterseite der Glaskeramikkochfläche (2) anliegen. Die Heizeinrichtung grenzt daher auf der Oberfläche der Glaskeramik zwei konzentrische Heizzonen ab, die von den Heizelementen (14) und (16) geheizt werden. Der Einfluß des Heizelementes (14) ist daher auf einen zentralen Bereich der Heizeinrichtung durch die Grundschicht und die Trennwand beschränkt und eine direkte thermische Kommunikation mit einem Temperaturüberwacher ist -3-

Nr. 390 137 wirksam ausgeschlossen, wenn der Temperalurüberwacher nicht an der Basis der Heizeinrichtung montiert ist, wo im allgemeinen nicht genügend Platz vorhanden ist.

Die Temperatur der Glaskeramikkochfläche (2) wird mittels des Temperaturüberwachers (30) angezeigt, der im Detail in Fig. 2 dargestellt ist. Der Temperaturüberwacher (30) umfaßt ein Gehäuse (32), z. B. aus keramischem Material, von im allgemeinen hohler, zylindrischer Ausbildung, das an einem Ende geschlossen ist Öffnungen (34) sind im Gehäuse (32) für den Durchtritt von Anschluß- bzw. Verbindungselementen (36), (38) und (40) für eine Hilfsheizeinrichtung (42) und eine temperaturempfindliche Vorrichtung, die einen Thermistor (44) umfaßt, vorgesehen. Die Verbindungselemente (36), (38), (40) umfassen Metallblechplatten mit radialen Fortsätzen, die sich durch die Öffnungen (34) erstrecken, um (nicht dargestellte) Veibindungskabel zu befestigen, wobei außerdem das Verbindungselement (36) als wärmeabsorbierender Körper wirkt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist ein Wärmespeicher in Form einer Metallplatte (46), vorzugsweise einer Flußstahlscheibe von etwa 2 mm Dicke, zwischen der Hilfsheizeinrichtung (42) und dem Verbindungselement (38) angeordnet. Weiters ist der Thermistor (44) mit einem Ring (48) aus elektrisch isolierendem, z. B. keramischem Material umgeben.

Die Bestandteile der temperaturempfindlichen Vorrichtung werden innerhalbe des Gehäuses (32) durch eine Verschlußkappe (50), z. B. aus keramischem Material, festgehalten, welche Kappe mit einer Vertiefung in Eingriff steht, die in der Platte (52) ausgebildet ist. Das Gehäuse (32) ist an der Platte (52) mittels eines Bandes (54) aus Federstahl befestigt, das um das Gehäuse herum geführt ist und mit einem Paar von Schlitzen in Eingriff steht, die in der Platte (52) ausgebildet sind. Der Eingriff des Bandes (54) in die Platte (52) drückt die Bestandteile der temperaturempfindlichen Vorrichtung gegen das geschlossene Ende des Gehäuses, um sie in Stellung zu halten. Das Band (54) ist in eine Nut eingebettet, die in der Außenfläche des Gehäuses (32) vorgesehen ist, und die Enden des Bandes sind umgebogen, um das Band in Eingriff mit der Platte (52) zu halten. Die Platte (52) erstreckt sich vom Gehäuse (32) aus über dieses hinaus, um die Einrichtung zu bilden, mittels welcher die temperaturempfindliche Vorrichtung an der Heizeinrichtung (4) befestigt ist (siehe Fig. 1) und ist mit einem vorstehenden Rand bzw. einem Grat versehen, um eine genaue Positionierung der Vorrichtung in bezug auf die Heizeinrichtung (4) zu gewährleisten. Die Vorrichtung kann an der Heizeinrichtung (4) mittels einer Schraube (56) montiert sein, die in eines der Löcher eingreift, welche in der Stufenverbindung (28) vorgesehen sind.

In dem in Fig. 3 dargestellten Schaltbild ist ein Energieregler (58) von einer strichlierten Linie eingeschlossen gezeigt. Die Heizeinrichtung (4) ist parallel zum Energieregler geschaltet und die thermische Ausschalteinrichtung (20) ist in Reihe mit der Heizeinrichtung (4) geschaltet Die Hilfsheizeinrichtung (42) des Temperaturüberwachers ist ebenfalls parallel zum Energieregler geschaltet. Daher wird, wenn die Heizeinrichtung (4) mit Energie versorgt wird, eine Spannung an die Hilfsheizeinrichtung (42) angelegt Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Hilfsheizeinrichtung (42) aus einem Material, das einen elektrischen Widerstand besitzt der mit der Temperatur ansteigt oder bei einer vorgegebenen Temperatur wesentlich ansteigt Derartige Materialien werden hier als Materialien mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) bezeichnet und umfassen n-leitende Halbleitermaterialien wie z. B. dotiertes Bariumtitanat das (normalerweise isolierendes) mit Strontium dotiertes Bariumtitanat ist Dieses Material besitzt einen Widerstand, der abfällt wenn seine Temperatur auf etwa 200°C ansteigt jedoch sehr rasch ansteigt wenn die Temperatur (fiesen Wert erreicht. Dieses Merkmal des Materials macht es der Hilfsheizeinrichtung (42) möglich, auch als Thermostat zu wirken und die Temperatur des Thermistors (44) auf etwa 200°C zu halten. Auf diese Weise kann ein Überhitzen des Temperaturüberwachers auf einfache Weise vermieden werden, auch kann Energieverschwendung aufgrund des kontinuierlichen Stromflusses durch die Hilfsheizeinrichtung (42) vermieden werden. Ein besonders gut geeignetes PTC-Element weist einen Widerstand von 1200 Ohm bei 25°C und eine Umschalttemperatur (Tr) von etwa 185°C auf.

Die von der Hilfsheizeinrichtung (42) erzeugte Wärme wird auf den Thermistor (44) mittels des als wärmeabsorbierender Körper wirkenden, gemeinsamen Verbindungselementes (36) übertragen. Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform umfaßt die temperaturempfindliche Vorrichtung einen aus PTC-Material hergestellten Thermistor (44), dessen Umschalttemperatur (Tr) niedriger ist als die des Materials, aus welchem die Hilfsheizeinrichtung hergestellt ist. Ein geeignetes PTC-Element besitzt einen Widerstand von etwa 300 Ohm bei 25°C und eine Umschalttemperatur von etwa 50°C. Die temperaturempfindliche Vorrichtung ist parallel zu einer Lampe (60) geschaltet und mit einer Spannungsquelle verbunden, die eine permanente Spannung anlegt. Das gemeinsame Verbindungselement (36) bestimmt die zwischen der Energieversorgung der Heizeinrichtung (4) und der Energieversorgung der Lampe (60) ablaufende Zeitspanne. Die Zeitspanne zwischen der Unterbrechung der Energieversorgung der Hilfsheizeinrichtung (42) und der Unterbrechung der Energieversorgung der Lampe (60) wird von der als Wärmespeicher wirkenden Metallplatte (46) in jenen Fällen bestimmt, in welchen der Körper der Heizeinrichtung (4) nicht genügend heiß geworden ist, um die Betätigung der Lampe (60) zu steuern. Es wurde gefunden, daß Flußstahl mit einer Dicke von etwa 0,8 mm die Energieversorgung der Lampe (60) innerhalb von etwa 10-25 Sekunden gewährleistet, was dem Zeitraum entspricht, innerhalb welchem die Glaskeramikkochfläche (2) eine gefährliche Temperatur von etwa 50-60°C erreicht. -4-

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Wie schon gesagt wirkt das gemeinsame Verbindungselement (36) als wärmeabsorbierender Körper bzw. Wärmepuffer zwischen der Hilfsheizeinrichtung (42) und dem Thermistor (44). Es wurde auch gefunden, daß ein Wärmespeicher aus Flußstahl mit einer Dicke von etwa 2 mm in Verbindung mit den übrigen Bestandteilen der Temperaturanzeigeeinrichtung gewährleistet, daß die Lampe (60) so lange mit Energie versorgt wird, bis die Temperatur der Glaskeramikkochfläche auf einen für die Berührung sicheren Wert abgefallen ist.

Bei der Verwendung wird, wenn das Heizelement (14) mit Energie versorgt wird oder wenn beide Heizelemente (14) und (16) mit Energie versorgt werden, auch die Hilfsheizeinrichtung (42) mit Energie versorgt und die Temperatur der temperaturempfindlichen Vorrichtung steigt unter der Steuerung durch das gemeinsame Verbindungselement (36) an. Anfänglich fließt der elektrische Strom, aufgrund von dessen geringem Widerstand, vorwiegend durch den Thermistor (44), der Widerstand desselben steigt jedoch mit der Temperatur an. Die Lampe (60) ist typisch eine Neonlampe oder eine Glühlampe. Bei einer Neonlampe wird das Aufleuchten der Lampe durch eine bestimmte Temperatur des Thermistors (44) bestimmt, d. h. durch eine Temperatur, welche verursacht, daß die an der Lampe anliegende Spannung die Zündspannung der Lampe, z. B. 180 V, übersteigt. Die Lampe bleibt so lange mit Energie versorgt, als die Spannung auf oder über der Halte-bzw. Brennspannung, z. B. 150 V, bleibt Bei einer Glühlampe steigt der Leuchtgrad immer mehr an, die Lampe wird mit dem Ansteigen der Spannung immer heller. Letztere Anordnung weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß die Intensität der Leuchtkraft der Temperatur der Glaskeramikkochfläche entspricht Nach Bedarf kann bei einer oder beiden Anordnungen ein Widerstand (62) voigesehen werden, um die Lampe (60) und/oder den Thermistor (44) zu schützen.

Solange das Heizelement (14) und gegebenenfalls das Heizelement (16) mit Energie versorgt wird und bis das thermische Gleichgewicht erreicht ist, steigt die Temperatur des Körpers der Heizeinrichtung (4) an, während die Hilfsheizeinrichtung (42) die Energieversorgung der Lampe (60) aufrecht hält. Wenn jedoch nach beendet»' Kochzeit die Energieversorgung zum Heizelement (14) und gegebenenfalls zum Heizelement (16) unterbrochen wird, so wird auch die Energieversorgung der Hilfsheizeinrichtung (42) unterbrochen. Die temperaturempfindliche Vorrichtung kühlt dann ab, die Abkühlgeschwindigkeit wird jedoch durch die im Temperaturüberwacher, insbesondere in der als Wärmespeicher wirkenden Metallplatte (46), zurückgehaltene Wärme, und durch Wärme, die von der Heizeinrichtung (4) durch Strahlung und Konvektion von der Metallschale (6) und durch Leitung entlang der Platte (52) übertragen wird, verlangsamt Die Wärmeübertragung auf den Thermistor (44) von der Metallplatte (46) wird auch in diesem Fall vom gemeinsamen Verbindungselement (36) gesteuert. Daher kann der Temperaturüberwacher (30) so ausgebildet weiden, daß die Energieversorgung der Lampe (60) so lange nicht unterbrochen wird, bis die Temperatur der Glaskeramikkochfläche (2) auf einen sicheren Wert abgefallen ist.

Im allgemeinen wurde aufgrund des relativ hohen Wärmeausstoßes des Heizelementes (14) bei der beschriebenen Ausführungsform gefunden, daß ein einzelner Temperaturüberwacher für die Temperatur der Glaskeramikkochfläche ausreicht, wenn nur das Heizelement (14) mit Energie versorgt wird und wenn beide Heizelemente (14), (16) gleichzeitig mit Energie versorgt werden. Es ist jedoch zu beachten, daß die Konstruktion der Heizeinrichtung (4) nicht auf zwei konzentrische Heizelemente beschränkt ist und daß viele alternative Konstruktionen Anwendung finden können.

Der Temperaturüberwacher muß nicht direkt an der Seite einer Heizeinrichtung (4) befestigt sein, er kann, jedoch mit der Maßgabe, daß er thermisch mit einer oder mehreren der Heizeinrichtungen gekoppelt ist, auch an jeder beliebigen Stelle innerhalb des Kochgerätes montiert werden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform umfaßt die temperaturempfindliche Vorrichtung einen aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC), wie z. B. dotiertem Eisen, Nickel oder Kobaltoxid, bestehenden Thermistor (44). Eine solche temperaturempfindliche Vorrichtung kann in Reihe mit einer Lampe (60), z. B. einer Glühlampe, geschaltet sein, um eine wie vorstehend beschrieben ansteigende Leuchtkraft dieser Lampe (60) zu erzielen. Auch in diesem Fall kann, falls erforderlich, ein Schutz-Widerstand vorgesehen werden. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Stellungen der Hilfsheizeinrichtung (42) und der als Wärmespeicher wirkenden Metallplatte (46) gegenüber Fig. 3 umgekehrt sind, sodaß die Metallplatte (46) auch als zusätzlicher Puffer dient, um den Wärmefluß zum Thermistor (44) zu regeln. Ein geeignetes NTC-Element weist einen Widerstand von 1200 Ohm bei 25°C und einen B-Wert von etwa 4000 auf. Die Metallplatte (46) kann aus Flußstahl mit einer Dicke von etwa 2,8 mm hergestellt sein.

Im allgemeinen werden bei Strahlungsheizeinrichtungen für Kochgeräte mit Glaskeramikkochflächen die elektrischen Anschlüsse an das Heizelement oder die Heizelemente üblicherweise in Form eines Klemmen- bzw. Anschlußkastens bzw. Anschlußblocks vorgesehen, der auf der Metallschale montiert ist Es können daher die Bestandteile des Temperaturüberwachers in einem solchen Anschlußblock montiert werden, um eine integrierte Anordnung zu bilden. Dadurch werden die Raumerfordemisse und die Zahl der benötigten elektrischen Anschlüsse weiter verringert, wobei alle elektrischen Anschlüsse an der gleichen Stelle vorgesehen werden können. Durch Realisierung dieses Merkmals wird der Zusammenbau der Heizeinrichtung insgesamt und ihr Einbau in das Kochgerät vereinfacht wodurch die Aibeitskosten verringert werden.

Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind zwei Elektroden (64), (66) auf der gleichen Fläche der Hilfsheizeinrichtung (42) ausgebildet, die aus PTC-Material besteht. Bisher wurden solche PTC-Elemente mit Elektroden auf den einander entgegengesetzten Flächen vorgesehen. Zuleitungskabel (68), -5-

Nr, 390 137 (70) sind an den Elektroden mittels beliebiger geeigneter Mittel, die hohen Temperaturen standhalten können, befestigt. Unter den geeigneten Verfahren zur Befestigung ist die Bindung mittels Ultraschall zu erwähnen. Angrenzend an die gegenüberliegende Fläche der Hilfsheizeinrichtung (42) ist ein wärmeabsorbierender Körper (72) in Form einer Schicht aus Isolationsmaterial, z. B. Glimmer oder Polyimidfolie, angeordnet. Das Isolationsmaterial trennt die Hilfsheizeinrichtung (42) von der temperaturempfindlichen Vorrichtung und wirkt auch als Wärmepuffer zwischen den beiden Bestandteilen, sodaß, wie vorstehend erwähnt, der Wärmefluß von der Hilfsheizeinrichtung (42) zu der temperaturempfindlichen Vorrichtung geregelt wird. Die temperaturempfindliche Vorrichtung ist ein Thermistor (44), der aus einem dem bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 verwendeten ähnlichen PTC-Material oder einem NTC-Material hergestellt ist, das dem in Fig. 4 verwendeten Material ähnelt

Es wird vorausgesetzt, daß die in Fig. 5 gezeigte elektrische Schaltung für ein NTC-Material bestimmt ist, daß jedoch vom Fachmann, insbesondere anhand von Fig. 3, ohne Schwierigkeiten auch ein für PTC-Material geeigneter Schaltkreis hergestellt werden kann. Wie die Hilfsheizeinrichtung (42) ist auch der Thermistor (44) mit zwei Elektroden (74), (76) auf der gleichen Fläche versehen. Zuleitungskabel (78), (80) sind an den Elektroden (74), (76), z. B. mit den gleichen Mitteln wie die Elektroden (64), (66) befestigt Alle Elektroden (64), (66), (74), (76) können z. B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, das (die) auf der Oberfläche der Hilfsheizeinrichtung (42) und dem Thermistor (44) abgelagert ist.

Die Bestandteile der temperaturempfindlichen Vorrichtung sind aneinander befestigt, z. B. durch Einkapseln der Bestandteile in einem geeigneten, gegenüber hohen Temperaturen widerstandsfähigen Material (81) wie z. B. einem Material auf Silikonbasis, auf Polyimidbasis oder einem Bindemittel, insbesondere Zement, auf Keramikbasis.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Konstruktion ist es möglich, die Gesamtdicke der temperaturempfindlichen Vorrichtung um mehrere Millimeter zu verringern und damit das Einpassen der Vorrichtung in die Basis einer Strahlungsheizeinrichtung zuzulassen, was bei einer herkömmlichen Anordnung der Elektroden nicht möglich wäre.

In Fig. 6 ist der Temperaturüberwacher (30) in der Basis der Strahlungsheizeinrichtung (4) montiert dargestellt. Fig. 6 zeigt auch die Glaskeramikkochfläche (2) und eine Basis (82), z. B. aus Metallblech, des elektrischen Kochgerätes. Der Abstand zwischen der Basis der Strahlungsheizeinrichtung (4) und der Basis (82) beträgt etwa 5 mm. Wie aus Fig. 6 weiters ersichtlich ist, ist eine Ausnehmung (84) in der Basis der Strahlungsheizeinrichtung (4) ausgebildet. Die Ausnehmung (84) kann einfach durch Entfallen eines Teiles der Metallschale (6) und eines Teiles der Grundschicht (8) ausgebildet werden. Bevorzugt wird jedoch die Ausnehmung (84) durch Ausbildung einer Vertiefung in der Metallschale (6) und Anbringen der Grundschicht (8) in einer geeigneten Formgebung um die Vertiefung herum hergestellt Durch Ausbilden einer Vertiefung in der Metallschale (6) kann die Temperatur in der Ausnehmung (84) von etwa 300°C auf etwa 250 - 280°C gesenkt werden, wodurch die thermische Beanspruchung des Temperaturüberwachers verringert wird. Vorzugsweise weist die Ausnehmung (84) eine Tiefe von etwa 5 mm auf. Der Temperaturüberwacher kann in der Ausnehmung (84) mittels jedem beliebigen Mittel montiert werden. So z. B. kann eine Feder- bzw. Quetschklemme (86) verwendet werden, die in in der Metallschale (6) ausgebildete Löcher eingreift

Durch Verwendung der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion ist es möglich, einen Temperaturüberwacher mit einer Tiefe von etwa 7-9 mm herzustellen, der eine Montage an der Unterseite der Strahlungsheizeinrichtung zuläßt mit der Maßgabe, daß in der Basis der Heizeinrichtung eine etwa 5 mm tiefe Ausnehmung (84) vorgesehen ist Es ist jedoch zu beachten, daß die Tiefe der Ausnehmung (84) durch die Temperatur, die in der Ausnehmung (84) toleriert werden kann, eingeschränkt ist Die Heizelemente arbeiten im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 900°C, sodaß die Temperatur, wenn die Ausnehmung (84) zu tief ist auf einen unannehmbar hohen Wert ansteigt Aus diesem Grund ist die Tiefe der Ausnehmung (84) in der Praxis auf etwa 5 mm eingeschränkt. Daher kann ein solcher Temperaturüberwacher nur dann an der Unterseite der Heizeinrichtung montiert werden, wenn die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Konstruktion angewendet wird.

In Fig. 7 sind in Kurve (A) die Eigenschaften eines geeigneten Materials für eine Hilfsheizeinrichtung (42) mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) dargestellt Kurve (B) zeigt die Eigenschaften eines geeigneten Materials für eine temperaturempfindliche Vorrichtung mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) und Kurve (C) zeigt die Eigenschaften eines geeigneten Materials für eine temperaturempfindliche Vorrichtung mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTQ. -6-

Claims (5)

1. Nr. 390 137 PATENTANSPRÜCHE 1. Elektrisches Kochgerät mit einer Kochfläche, einer oder mehreren elektrischen Heizeinrichtungen, die an der Unterseite der Kochfläche angeordnet ist (sind) und enthaltend eine wärmeleitfähige Abdeckung in Form einer Metallschale, einem Temperaturüberwacher, der thermisch mit wenigstens einer der einen oder mehreren Heizeinrichtung(en) gekoppelt ist, einer temperaturempfindlichen Vorrichtung und einer elektrischen Hilfsheizeinrichtung für die Zufuhr von Wärme zur temperaturempfindlichen Vorrichtung und einem Anzeiger, der anzeigt, wenn die temperaturempfindliche Vorrichtung eine vorgegebene Temperatur erreicht oder diese überschritten hat, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindliche Vorrichtung einen Thermistor (44) umfaßt und daß ein wärmeabsorbierender Körper (36,72), wie eine Metallplatte, ein Glimmerstreifen oder eine Folie aus Polyimidmaterial, zwischen der Hilfsheizeinrichtung (42) und dem Thermistor vorgesehen ist und daß der Temperaturüberwacher (30) mechanisch an der Metallschale (6) durch eine Befestigung (52,85) zur Übertragung von Wärme von der Schale (6) zum Temperaturüberwacher (30) angeordnet ist.
2. 2. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermistor (44) aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten besteht und daß der Anzeiger (60), z. B. eine Lampe in Serie mit dem Thermistor, auf ansteigenden Strom durch den Thermistor (44) anspricht.
3. 3. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (36) elektrisch leitend ist und eine elektrische Verbindung zur Hilfsheizeinrichtung (42) und zum Thermistor (44) bildet
4. 4. Elektrisches Kochgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (72) elektrisch isolierend ist, daß die Hilfsheizeinrichtung (42) und der Thermistor (44) scheibenförmig sind, wobei elektrische Verbindungen (68, 70, 78, 80) an den vom Körper (72) entfernten Flächen der Hilfsheizeinrichtung (42) und des Thermistors (44) angebracht sind und wobei der Temperaturüberwacher (30) in einem Hoch-Temperatur Silikon, Polyimid oder keramischen Material (81) eingekapselt und in einer Ausnehmung (84) in da- Basis der Heizeinrichtung (4) angeordnet ist
5. 5. Elektrisches Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallplatte (46) der Hilfsheizeinrichtung (42) benachbart angeordnet ist, um Wärme zu speichern und das Abkühlen des Thermistors (44) nach dem Abschalten der Heizeinrichtung (4) zu verzögern. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -7-