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Die
Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zum Erwärmen von Speisen mit wenigstens
einer von Wechselstrom durchflossenen Induktionsspule zur Erzeugung
eines elektromagnetischen Wechselfeldes und einem auf die Heizvorrichtung
aufsetzbaren, das elektromagnetische Wechselfeld zumindest abschwächenden
Deckel.
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Derartige
Induktions-Heizvorrichtungen zur Speisenerwärmung sind bekannt. Sie sind
in der Regel mit einer oberseitigen Platte zum Aufstellen der zu
erwärmenden
Speisen ausgestattet, unterhalb derer mit Wechselstrom durchflossene
Induktionsspulen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes
angeordnet sind. Das Geschirr oder das Behältnis, auf dem die zu erwärmenden
Speisen liegen, ist zumindest teilweise elektrisch leitend ausgestaltet,
indem es beispielsweise mit einer elektrisch leitenden Beschichtung
versehen ist. Sobald das Geschirr oder Behältnis in das elektromagnetische Wechselfeld
gelangt, wird ein Induktionsstrom induziert, der zur Erwärmung des
Geschirrs und der darauf befindlichen Speisen führt. Sofern die Speisen auf einem
nicht elektrisch leitenden Geschirr angeordnet sind, erfahren sie
dabei keine Erwärmung. Eine
derartige Induktions-Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ist der
DE 196 27 522
A1 entnehmbar.
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Induktions-Heizvorrichtungen
der genannten Art kommen insbesondere im Zuge der Verteilung von
Speisen aus Großküchen an
unterschiedliche, räumlich
voneinander getrennt lebende Abnehmer, beispielsweise bei der Belieferung
verschiedener Haushalte, zum Einsatz. Der Vorteil der induktiven Erwärmung der
gelieferten Speisen liegt insbesondere darin, daß die z.B. auf einem Speisetablett
neben kalten Speisen angeordneten warmen Speisen selektiv erwärmt werden
können,
indem nur die warmen Speisen in elektrisch leitenden oder mit elektrisch
leitenden Beschichtungen oder dergleichen versehenen Behältnissen
angeordnet werden, während
die kalten Speisen in Behältnissen
aus elektrisch nicht leitenden Materialien angeordnet werden.
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Der
das elektromagnetische Wechselfeld zumindest abschwächende oder
auch im wesentlichen gänzlich
abschirmende Dekkel dient neben der thermischen Isolation vornehmlich
zum Schutz des Benutzers vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen. Die
im allgemeinen zwischen etwa 10 und 100 kHz liegende Frequenz des
elektromagnetischen Wechselfeldes stellt für gesunde Menschen zwar keine nennenswerte
Gefahr dar, gleichwohl birgt die Exposition von gesundheitlich beeinträchtigten
oder älteren
Menschen in einem solchen Wechselfeld ein erhebliches gesundheitliches
Gefährdungspotential. Dies
gilt insbesondere für
Träger
von Herzschrittmachern oder Prothesen, deren Metallteile sich infolge Wechselwirkungen
mit dem elektromagnetischen Wechselfeld erwärmen können, was im Falle von Herzschrittmachern
zum Versagen derselben führen kann.
Darüber
hinaus ist das zusätzliche
Risiko einer thermischen Schädigung
des Organismus gegeben.
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Die
DE 857 112 C beschreibt
einen insbesondere zum Garkochen oder Warmhalten von Speisen ausgebildeten
Wärmeschrank
mit sowohl in dem Schrank selbst als auch in einem auf diesen aufsetzbaren
Deckel angeordneten Induktionsspulen zur Beheizung. Der
DE 43 12 975 C1 ist
ein Induktionskochfeld entnehmbar, welches mit einem unterhalb des
Kochfeldes angebrachten Magnetkontakt ausgestattet ist, welcher
zur Temperatursteuerung eines auf das Kochfeld aufgestellten Kochtopfes
dient, indem ein in dem Kochtopf angeordneter Temperaturfühler mit
einem Permanentmagnet zusammenwirkt, der wiederum den im Kochfeld
angeordneten Magnetkontakt je nach Temperatur öffnet bzw. schließt. Ein
anderes Induktionskochfeld ist aus der WO 98/24270 A1 bekannt. Die
DE 195 07 083 A1 beschreibt
einen Speisebehälter
mit mehrschichtigem Aufbau, dessen Deckel mit einer innenseitigen
Metalleinlage versehen ist, um Speisen zu erwärmen, wenn der Speisebehälter auf
eine Induktions-Heizvorrichtung aufgestellt wird. Aus der
DE 38 28 714 A1 ist
schließlich
eine Vorrichtung zum Erwärmen
von Speisen oder Getränken
in Form einer mit elektrischen Heizelementen ausgestatteten Heizplatte
bekannt, wobei dem Heizwiderstand der Heizelemente jeweils ein Reed-Kontakt
zugeordnet ist, welcher durch einen auf die Heizplatte aufstellbaren
Behälter, z.B.
ein Tablett, mit einem Permanentmagnet geschaltet wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung der eingangs
genannten Art, wie sie aus der vorerwähnten
DE 196 27 522 A1 bekannt
ist, dahingehend weiterzubilden, daß gesundheitliche Beeinträchtigungen
des Benutzers infolge Exposition in dem elektromagnetischen Wechselfeld sicher
und zuverlässig
vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Heizvorrichtung der eingangs genannten Art durch
eine Kontrolleinrich tung gelöst,
mittels welcher der auf die Heizvorrichtung ordnungsgemäß aufgesetzte
Deckel erkennbar und die Induktionsspule im Falle eines nicht ordnungsgemäß aufgesetzten
oder fehlenden Deckels von der Stromversorgung trennbar ist, wobei
die Kontrolleinrichtung einen Reed-Kontakt zur Unterbrechung der
Stromversorgung der Induktionsspule aufweist, welcher mit einem
im Deckel angeordneten Permanentmagnet zusammenwirkt, und wobei
ein auf die Heizvorrichtung aufsetzbarer Speiseträger mit
wenigstens einer Mulde zur Aufnahme der Speise oder eines Speisebehältnisses,
auf welchen der Deckel aufsetzbar ist, mit einem Kern aus einem
ferromagnetischen Material ausgestattet ist, mittels dessen das
Magnetfeld des im Deckel angeordneten Permanentmagnetes an den Reed-Kontakt
weiterleitbar ist.
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Die
erfindungsgemäß vorgesehene
Kontrolleinrichtung mit dem Reed-Kontakt zur Unterbrechung der Stromversorgung
der Induktionsspule, welcher mit dem im Deckel angeordneten Permanentmagnet
zusammenwirkt, stellt zu jedem Zeitpunkt des Betriebs der Heizvorrichtung
sicher, daß der
Deckel ordnungsgemäß aufgesetzt
ist und dieser somit das elektromagnetische Wechselfeld abschwächt oder
sogar abschirmt. Hieraus resultierende Gefahren für den Benutzer
sind somit ausgeschlossen oder zumindest wesentlich verringert,
da im Falle eines nicht ordnungsgemäß aufgesetzten oder gänzlich abgenommenen
Deckels die Stromversorgung der Induktionsspule unterbrochen und
das von dieser induzierte Wechselfeld unverzüglich abgeschaltet wird. Derartige
Reed-Kontakte arbeiten nach Art eines Magnetschalters, welcher ausschließlich aufgrund
des von dem Permanentmagnet im Deckel der Heizvorrichtung induzierten
Magnetfeldes öffnet
bzw. bei Abwesenheit des Permanentmagnets schließt. Reed-Kontakte haben den
Vorteil eines einfachen Aufbaus und benötigen für den Schaltvorgang keinen
Strom, da der Öffnungs-
und Schließvorgang rein
mechanisch infolge der von dem Permanentmagneten des Deckels induzierten
Feldkraft erfolgt.
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Die
Erfindung macht es insbesondere möglich, einen auf die Heizvorrichtung
aufsetzbaren Speiseträger
mit wenigstens einer Mulde zur Aufnahme der Speise oder eines Speisebehältnisses
vorzusehen, welcher beispielsweise aus einem wärmeisolierenden Material nach
Art eines Speisetabletts mit mehreren Mulden ausgebildet sein kann,
um ein selektives Aufwärmen
der z.B. in metallbeschichteten Behältnissen bevorrateten warmen
Speisen mittels der Induktionsheizvorrichtung zu ermöglichen.
Der Deckel mit dem Permanentmagnet ist dann auf diesen Speiseträger aufsetzbar.
Zur Weiterleitung des Magnetfeldes des im Deckel angeordneten Permanentmagneten
an den Reed-Sensor dient der erfindungsgemäße Speiseträger, welcher zumindest bereichsweise
mit dem Kern aus einem ferromagnetischen Material ausgestattet ist.
Der Kern, der zweckmäßigerweise
sowohl bezüglich
des Permanentmagneten als auch bezüglich des Reed-Kontaktes bei ordnungsgemäß auf die
Heizvorrichtung bzw. den Speiseträger aufgesetztem Deckel im
wesentlichen deckungsgleich bzw. unmittelbar benachbart angeordnet
ist, sorgt für
einen zuverlässigen
Betrieb des Reed-Kontaktes, so daß dieser ausschließlich bei ordnungsgemäß aufgesetztem
Deckel durch das von dem Permanentmagnet induzierte und von dem
Kern weitergeleitete Magnetfeld in die Öffnungsstellung versetzt wird
und die Stromversorgung der Induktionsspule der Heizvorrichtung
freigibt.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Stromversorgung der Induktionsspule im
Normal- bzw. Ausgangszustand durch die Kontrolleinrichtung unterbrochen
ist und diese die Stromversorgung der Induktionsspule nur im Falle
eines ordnungsgemäß aufgesetzten
Deckels freigibt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Heizvorrichtung ausschließlich bei
ordnungsgemäß aufgesetztem Deckel
in Betrieb genommen bzw. der Betrieb nur bei ordnungsgemäß aufgesetztem
Deckel aufrechterhalten werden kann.
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Vorzugsweise
ist der Reed-Kontakt im Bereich der dem Deckel zugewandten Oberseite
der Heizvorrichtung angeordnet.
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Mit
Vorzug weist der Speiseträger
einen insbesondere dreischichtigen Sandwichaufbau auf, in dessen
mittlerer Schicht der Kern aus einem ferromagnetischen Material
eingebettet ist. wie bereits angedeutet, besteht dabei die mittlere
Schicht bevorzugt zumindest überwiegend
aus einem isolierenden Material, insbesondere einem Polymerschaum,
wie einem thermoplastischen und/oder thermoelastischen Polymerschaum
oder insbesondere auch einem Duroplastschaum.
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Sowohl
im Bereich der dem Deckel zugewandten Oberseite des Speiseträgers als
auch im Bereich der dem Deckel und/oder dem Speiseträger zugewandten
Oberseite der Heizvorrichtung sind vorzugsweise Zentriermittel angeordnet,
die mit im Bereich der Unterseite des Deckels und/oder des Speiseträgers angeordneten
komplementären
Zentriermitteln zusammenwirken, um das ordnungsgemäße Aufsetzen
des Deckels zu erleichtern.
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Ferner
ist der Deckel bevorzugt an der Heizvorrichtung und/oder dem Speiseträger lösbar fixierbar,
wobei er beispielsweise an der Heizvorrichtung und/oder dem Speiseträger mittels
seitlich angeordneter Klammern festklemmbar sein kann.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Heizvorrichtung mit einem Speiseträger und
einem Deckel;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Heizvorrichtung gemäß 1 ohne Speiseträger und ohne
Deckel und
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3 einen
Detailschnitt durch die Heizvorrichtung gemäß 1 mit ordnungsgemäß aufgesetztem
Speiseträger
und Deckel im Bereich der Kontrolleinrichtung.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Heizvorrichtung 1 zum
Erwärmen
von Speisen oder dergleichen umfaßt ein Gehäuse 1a, in dem nicht dargestellte
Induktionsspulen zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes
mit einer Frequenz im Bereich von etwa 20 bis 50 kHz aufgenommen
sind. Sie ist mittels eines Kabels 2 an einen Netzanschluß anschließbar, dem
die übliche
Netzspannung entnommen wird. Die Heizvorrichtung 1 ist mit
einem Einschaltknopf 3 ausgestattet, der z.B. nach Art
eines Drehwiderstandes ausgebildet sein kann, um die Intensität des elektromagnetischen Wechselfeldes
zu regeln. Eine oberseitige Platte 4 dient zum Aufstellen
der zu erwärmenden
Speisen (2). Im Bereich der Oberseite
der Heizvorrichtung 1 ist ferner ein Zentriermittel 5 angeordnet,
welches beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem sich bezüglich
einer Längs-
und einer Querseite der Platte 4 quer erstreckenden Rand 6 gebildet
ist.
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Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, weist die Heizvorrichtung 1 einen
auf diese aufsetzbaren und im ordnungsgemäß aufgesetzten Zustand (nicht
gezeigt) die Platte 4 gänzlich
abdeckenden, das elektromagnetische Wechselfeld während des
Betriebs abschwächenden
oder abschirmenden Deckel 7 auf. Der Deckel 7 ist
im Bereich seiner Unterseite mit einem zu dem Zentriermittel 5 der
Heizvorrichtung 1 komplementären Zentriermittel 8 in
Form einer sich bei ordnungsgemäß auf die
Heizvorrichtung 1 aufgesetztem Deckel 7 parallel
zu dem Rand 6 erstreckenden Kante 9 ausgestattet
ist, die dem Rand 6 beispielsweise anliegt. Ferner ist
ein auf die Platte 4 der Heizvorrichtung 1 aufstellbarer
tablettar tiger Speiseträger 10 mit
mehreren Mulden 11a, 11b, 11c, 11d zur
Aufnahme von Speisen oder Speisebehältnissen vorgesehen. Der Speiseträger 10 ist
ebenfalls mit einem zu dem Zentriermittel 5 der Heizvorrichtung 1 bzw.
dem Zentriermittel 8 des Deckels 7 jeweils komplementären Zentriermittel 12, 13 versehen,
das in Form einer im Bereich seiner Unterseite angeordneten, sich
parallel zu dem Rand 6 der Heizvorrichtung 1 erstreckenden
Kante 14 bzw. einem im Bereich seiner Oberseite angeordneten,
sich parallel zu der Kante 9 des Deckels 7 erstreckenden
Rand 15 ausgestattet ist. Das obere Zentriermittel 13 des
Speiseträgers 10 und
das Zentriermittel 5 der Heizvorrichtung 1 sowie
das untere Zentriermittel 12 des Speiseträgers 10 und
das Zentriermittel 8 des Deckels 7 sind insbesondere
identisch ausgebildet sind, um einen modulartigen Aufbau zu erzielen.
Der Deckel 7 ist an dem Speiseträger 10 mittels an
gegenüberliegenden
Seiten angeordneter klammerartiger Haken 16a, 16b,
die an je einer seitlichen Ausnehmung 17a, 17b des
Speiseträgers 10 rastbar
sind, festklemmbar, um ihn lösbar
am Speiseträger 10 zu
fixieren.
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Der
Deckel 9 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Auskleidung 18 ausgestattet, welche
mit den Mulden 11a, 11b, 11c, 11d des
Speiseträgers 10 im
wesentlichen fluchtende Ausnehmungen 19a, 19b, 19c, 19d zur
Aufnahme der Speisen aufweist. Wie weiter unten in Verbindung mit
der 3 näher
erläutert
ist, besteht die Auskleidung 18 des Deckels 7 wie
auch der Speiseträger 10 vornehmlich
aus einem wärmeisolierenden
Material, insbesondere einem Polymerschaum, z.B. einem Duroplastschaum,
um ein selektives Aufwärmen
von in zumindest einer der Mulden 11a, 11b, 11c, 11d des Speiseträgers 10 angeordneten
Warmspeisen zu gewährleisten
und gegebenenfalls in dem Speiseträger 10 bevorratete
Warmspeisen über
einen gewissen Zeitraum warmzuhalten. Zum selektiven Erwärmen einzelner
in den Mulden 11a, 11b, 11c, 11d angeordneter
Speisen sind beispielsweise zumindest teilweise elektrisch leitend
ausgestaltete bzw. mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehene
Behältnisse
(nicht dargestellt) vorgesehen, bei denen infolge des elektromagnetischen
Wechselfeldes ein Induktionsstrom induziert wird, der zur selektiven
Erwärmung
des jeweiligen Behältnisses
und der darin befindlichen Speisen führt.
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Wie
der 3 zu entnehmen ist, ist die Heizvorrichtung 1 mit
einer Kontrolleinrichtung 20 ausgestattet, mittels welcher
der auf die Heizvorrichtung 1 ordnungsgemäß aufgesetzte
Deckel 7 erkennbar und die Induktionsspule L im Falle eines
nicht ordnungsgemäß aufgesetzten
oder fehlenden Dekkels 7 von der Stromversorgung trennbar
ist, um gesundheitliche Beeinträchtigungen
des Benutzers infolge des elektromagnetischen Wechselfeldes sicher
und zuverlässig
zu vermeiden.
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Die
Kontrolleinrichtung 20 weist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen im Bereich der oberseitigen Platte 4 der Heizvorrichtung 1 angeordneten,
nach Art eines Magnetschalters wirkenden Reed-Kontakt 21 zur
Unterbrechung der Stromversorgung der Induktionsspule L auf, welcher
mit einem im Deckel angeordneten Permanentmagnet 22 zusammenwirkt.
Dabei ist der Reed-Kontakt 21 derart geschaltet, daß die Stromversorgung
der Induktionsspule L im Normalzustand durch den Reed-Kontakt 21 unterbrochen
ist und dieser die Stromversorgung der Induktionsspule L nur im
Falle eines ordnungsgemäß aufgesetzten
Deckels 7 infolge des Magnetfeldes des im Deckel 7 angeordneten
Permanentmagnetes 22 freigibt. Der Reed-Kontakt 21 der
Heizvorrichtung 1 und der Permanentmagnet 22 des
Deckels 7 sind im Falle eines ordnungsgemäß aufgesetzten Deckels 7 zweckmäßig etwa
deckungsgleich übereinander
angeordnet, um für
einen zuverlässigen
Betrieb des Reed-Kontaktes 21 zu sorgen, so daß dieser
aus schließlich
bei ordnungsgemäß aufgesetztem Deckel 7 durch
das von dem Permanentmagnet 22 induzierte Magnetfeld in
die Öffnungsstellung
versetzt wird und die Stromversorgung der Induktionsspule L der
Heizvorrichtung 1 freigibt.
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Der
Speiseträger 10 ist
mit einem Kern 23 aus einem ferromagnetischen Material,
z.B. Eisen oder einer Eisenlegierung, ausgestattet, mittels dessen
das Magnetfeld des im Deckel 7 angeordneten Permanentmagnetes 22 an
den Reed-Kontakt 21 weiterleitbar
ist. Im Falle eines ordnungsgemäß aufgesetzten
Deckels 7 befindet sich der Kern 23 sowohl direkt
oberhalb des Reed-Kontakts 21 als auch direkt unterhalb
des Permanentmagneten 22, wodurch der Reed-Kontakt 21 geschaltet
wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei nicht ordnungsgemäß auf die Heizvorrichtung 1 aufgesetztem
Speisebehälter 10 oder
bei nicht ordnungsgemäß aufgesetztem
Deckel 7 die Stromversorgung der Spule L durch den Reed-Kontakt 20 unterbrochen
wird, da auf den Reed-Kontakt 21 in
diesem Fall nicht das Magnetfeld des Permanentmagneten 22 einwirkt,
das zum Umschalten des Reed-Kontakts 21 in
die Öffnungsstellung
erforderlich ist. Somit Weise wird die Induktionsspule L ausschließlich dann
mit Strom versorgt, so lange der Reed-Kontakt 21 das Magnetfeld
des Permanentmagnetes 22 empfängt bzw. so lange das von der
Induktionsspule L erzeugte elektromagnetische Wechselfeld durch
den Deckel 7 abgeschwächt
bzw. abgeschirmt ist. Eine Exposition des Benutzers in dem elektromagnetischen
Wechselfeld ist somit ausgeschlossen.
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Wie
ebenfalls aus 3 ersichtlich, weist der Speiseträger 10 einen
dreischichtigen Sandwichaufbau aus, in dessen mittlere Schicht 25 der
Kern 23 aus einem ferromagnetischen Material eingebettet ist,
wobei der Kern 23 die Schicht 25 beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
im wesentlichen gänzlich durchsetzt,
um für
eine zuverlässige
Weiterleitung des von dem Permanentmagnet 22 implizierten
Magnetfeldes an den Reed-Kontakt 20 zu sorgen. Die mittlere
Schicht 25 des Speisebehälters 10 besteht aus
den genannten Gründen
vorzugsweise aus einem isolierenden Polymerschaum, während die
außenseitigen
Schichten 26, 27 beispielsweise aus einem kompakten
Kunststoffmaterial bestehen, wobei die außenseitigen Schichten 26, 27 aus
Gründen
der Sortenreinheit bevorzugt aus demselben Material wie der Polymerschaum
der mittleren Schicht 25 bestehen.
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Der
Deckel 7 besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer für das von
der Spule L der Heizvorrichtung 1 erzeugte elektromagnetische Wechselfeld
undurchlässigen
Außenschale 28,
an deren der Heizvorrichtung 1 bzw. dem Speiseträger 10 zugewandten
Innenseite die Auskleidung 18 ( 1) angeordnet
ist. Letztere weist einen dem Aufbau des Speiseträgers 10 entsprechenden
dreischichtigen Sandwichaufbau mit einer zwischen zwei Außenschichten 29, 30 aus
einem kompakten Polymer angeordneten mittleren Schicht 31 aus
einem isolierenden Polymerschaum, insbesondere aus demselben Polymer
wie die äußeren Schichten 29, 30,
auf. Der Permanentmagnet 22 ist beispielsweise in die mittlere
Schicht 31 aus Polymerschaum im Bereich der dem Kern 23 des
Speiseträgers 10 zugewandten
unteren Schicht 30 eingebettet.