Wärmeteller und Verfahren zu seiner Herstellung
Diese Erfindung betrifft einen Wärmeteller mit einem Wärmespeicherkörper, der eine höhere spezifische Wärme hat als der Tellerkörper, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Wärmetellers.
Die bisher bekannten Wärmeteller werden gewöhnlich unter Zuhilfenahme eines Verbindungsverfahrens hergestellt.
Meistens wird dabei der Wärmespeicherkörper mit dem Tellerkörper verbunden; oft ist der Tellerkörper mehrteilig, so dass die Einzelteile desselben ebenfalls miteinander verbunden werden müssen. Dieses Verbinden ist gewöhnlich ziemlich aufwendig, da seine Durchführung gewisser Fachkenntnisse, grosser Sorgfalt und einer nachträglichen Ausgangskontrolle bedarf. Obendrein verringert dieses Verfahren gewöhnlich die mechanische und thermische Belastbarkeit des Wärmetellers, was sich insbesondere in Gaststättenbetrieben sehr nachteilig auswirken kann.
Der erfindungsgemässe Wärmeteller ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicherkörper in einem allseitig umschlossenen Hohlraum des aus einem nichtmetallischen Werkstoff geformten Tellerkörpers angeordnet ist und eine Flüssigkeit enthält, die einen niedrigeren Dampfdruck besitzt als Wasser.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmespeicherkörper bei der einstückigen Fertigung des Tellerkörpers in den Werkstoff des Tellerkörpers eingebettet wird. Im folgenden wird als Beispiel eine Ausführungsform des Wärmetellers anhand der Zeichnung näher erläutert.
Der in der Zeichnung in einem Meridianschnitt dargestellte Wärmeteller weist einen einstückigen Tellerkörper 1 auf, der aus einem nichtmetallischen, fast unzerbrechlichen, weitgehend wärmebeständigen, spülmittel- und kratzfesten, hygienisch einwandfreien Werkstoff, wie z. B. aus gefülltem Epoxydharz, besteht. Im praktisch zylindrischen Mittelstück des Tellerkörpers 1 ist ein scheibenförmiger Hohlraum vorgesehen, der allseitig vom Tellerkörper 1 umschlossen wird.
Dicht an den Wänden des Hohlraums befindet sich eine flüssigkeitsdichte Hülle 2, die z. B. aus Kunststoffolie gefertigt ist. Diese Hülle 2 ist mit einer Flüssigkeit 3 niedrigen Dampfdrucks, wie z.B. mit Silikonöl, gefüllt.
In der Flüssigkeit 3 ist in kleinteiliger Form ein nicht dargestellter Bestandteil aus einem Festkörper enthalten, der in einem elektromagnetischen Wechselfeld erhitzbar ist, wie z.B.
Aluminiumpulver. Als zweiten festen Bestandteil, der in einem elektromagnetischen Wechselfeld erhitzbar ist, enthält die Hülle 2 einen in Form einer flachen Spirale gebogenen Metalldraht 4, der z. B. aus Stahl gefertigt ist. Dieser liegt mit seiner äusseren Windung der Innenwand der Hülle 2 an, und seine beiden äusseren Enden sind miteinander gebunden.
Der Draht 4 dient gleichzeitig als Versteifungsorgan und als Heizelement. Die Flüssigkeit 3 greift auch in der Wärme weder den Werkstoff des Drahts 4 noch die Werkstoffe des kleinteiligen Bestandteils, der Hülle 2 und des Tellerkörpers 1 an.
Bei der Herstellung des in der Zeichnung dargestellten Wärmetellers werden zuerst die Drahtspirale 4 und ein Gemisch aus der Flüssigkeit 3 und dem pulverartigen Bestandteil mit der Hülle 2 umgeben, wobei die Bildung von Luftblasen zu vermeiden ist. Der so gebildete Wärmespeicherkörper wird dadurch in den Werkstoff des Tellerkörpers eingebettet, dass man in der Form für den Wärmeteller den Wärmespeicherkörper so anordnet, dass er beim anschliessenden Giessen des Tellerkörpers von diesem allseitig umschlossen wird.
Ein Vorteil des beschriebenen Wärmetellers besteht darin, dass der Wärmespeicherkörper allseitig vom Tellerkörper umschlossen ist. Dadurch entfallen die Verbindungsstellen, die nicht nur einen zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung bedingen, sondern auch vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit und der Hygiene unerwünscht sind. An den Verbindungsstellen ist nämlich auch bei einer noch so gründlichen Nachbearbeitung die Oberflächenrauhigkeit grösser, so dass sich dort Speisereste und Bakterien ansammeln können. Ferner stellen die Verbindungsstellen gewöhnlich die schwächsten Stellen des Wärmetellers dar, bei deren Auftrennung der Wärmeteller unbrauchbar wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der beschriebene Wärmeteller auf jede beliebige Weise erwärmt werden und sowohl als Essteller wie auch als Wärmeuntersatz für einen Essteller der üblichen Bauart verwendet werden kann. Die Möglichkeit, ihn im elektromagnetischen Wechselfeld zu erwärmen, erhöht seinen Nutzwert in Schnellbedienungsgaststätten sowie in Spitälern. Die im Wärmespeicherkörper enthaltene Flüssigkeit bewirkt dabei ausserdem eine gleichförmige Verteilung der entweder direkt oder vom Aluminiumpulver und der Drahtspirale aufgenommenen Wärme. Die Flüssigkeit ist nämlich gegenüber einem Festkörper dadurch im Vorteil, dass bei ihr die Wärmeleitung unter Konvektion vor sich geht.
Für den Tellerkörper kann man auch keramische Werkstoffe, wie z.B. Glas oder Porzellan, und andere Kunststoffe, wie z.B. Melamin, verwenden. Als Flüssigkeit lassen sich ausser Silikonöl auch andere Flüssigkeiten mit niedrigerem Dampfdruck als Wasser, wie z. B. Glyzerin oder Äthylenglykol, verwenden. Ferner kann anstatt der flachen Spirale aus Stahldraht, deren beide Enden miteinander verbunden sind, ein an einer Stelle offener Ring oder ein Drahtnetz verwendet werden, das auch aus anderen Metallen, wie z. B. aus Kupfer, bestehen kann.
Schliesslich können anstatt des Aluminiumpulvers des Wärmespeicherkörpers auch andere Festkörper in feinteiliger Form, wie z.B. Messingspäne, verwendet werden.
Das Aluminiumpulver und die Stahldrahtspirale können aber auch fortgelassen werden, wenn die Flüssigkeit als solche im elektromagnetischen Wechselfeld erhitzbar ist.
Heat plate and process for its manufacture
This invention relates to a heat plate with a heat storage body which has a higher specific heat than the plate body, as well as a method for producing the heat plate.
The previously known heat plates are usually produced with the aid of a joining process.
In most cases, the heat storage body is connected to the plate body; the plate body is often in several parts, so that the individual parts of the same must also be connected to one another. This connection is usually quite complex, since its implementation requires a certain amount of specialist knowledge, great care and a subsequent output control. On top of that, this method usually reduces the mechanical and thermal load-bearing capacity of the heat plate, which can be very disadvantageous, especially in restaurants.
The heat plate according to the invention is characterized in that the heat storage body is arranged in a cavity enclosed on all sides of the plate body formed from a non-metallic material and contains a liquid which has a lower vapor pressure than water.
The method according to the invention is characterized in that the heat storage body is embedded in the material of the plate body when the plate body is manufactured in one piece. In the following, an embodiment of the heat plate is explained in more detail with reference to the drawing as an example.
The heat plate shown in the drawing in a meridional section has a one-piece plate body 1, which is made of a non-metallic, almost unbreakable, largely heat-resistant, detergent and scratch-resistant, hygienic material such. B. made of filled epoxy resin. In the practically cylindrical center piece of the plate body 1, a disc-shaped cavity is provided, which is enclosed on all sides by the plate body 1.
Close to the walls of the cavity is a liquid-tight envelope 2, which z. B. is made of plastic film. This envelope 2 is covered with a liquid 3 of low vapor pressure, e.g. filled with silicone oil.
The liquid 3 contains a component, not shown, made of a solid body in small-scale form, which can be heated in an alternating electromagnetic field, e.g.
Aluminum powder. As a second fixed component, which can be heated in an alternating electromagnetic field, the sheath 2 contains a metal wire 4 bent in the form of a flat spiral, which z. B. is made of steel. This rests with its outer turn on the inner wall of the shell 2, and its two outer ends are bound together.
The wire 4 serves both as a stiffening element and as a heating element. The liquid 3 does not attack either the material of the wire 4 or the materials of the small component, the shell 2 and the plate body 1, even when heated.
In the manufacture of the heat plate shown in the drawing, the wire spiral 4 and a mixture of the liquid 3 and the powdery component are first surrounded by the shell 2, avoiding the formation of air bubbles. The heat storage body formed in this way is embedded in the material of the plate body by arranging the heat storage body in the mold for the heat plate in such a way that it is enclosed on all sides when the plate body is subsequently cast.
One advantage of the heat plate described is that the heat storage body is enclosed on all sides by the plate body. This eliminates the connection points, which not only require additional effort in manufacture, but are also undesirable from the point of view of mechanical strength and hygiene. The surface roughness is greater at the connection points, no matter how thorough reworking, so that food residues and bacteria can accumulate there. Furthermore, the connection points usually represent the weakest points of the heat plate, the separation of which makes the heat plate unusable.
Another advantage is that the heat plate described can be heated in any desired way and can be used both as a dinner plate and as a heat base for a dinner plate of the usual type. The possibility of heating it in an alternating electromagnetic field increases its usefulness in fast-service restaurants and hospitals. The liquid contained in the heat storage body also causes a uniform distribution of the heat absorbed either directly or by the aluminum powder and the wire spiral. This is because the liquid has an advantage over a solid body in that it conducts heat under convection.
Ceramic materials can also be used for the plate body, e.g. Glass or porcelain, and other plastics, e.g. Melamine. In addition to silicone oil, other liquids with a lower vapor pressure than water, such as Use e.g. glycerine or ethylene glycol. Furthermore, instead of the flat spiral made of steel wire, the two ends of which are connected to one another, a ring open at one point or a wire mesh can be used which is also made of other metals, such as e.g. B. made of copper.
Finally, instead of the aluminum powder of the heat storage body, other solid bodies in finely divided form, such as e.g. Brass shavings, can be used.
The aluminum powder and the steel wire spiral can also be omitted if the liquid as such can be heated in the electromagnetic alternating field.