DE10258726B4

DE10258726B4 - Heizeinrichtung für eine flächige Beheizung

Info

Publication number: DE10258726B4
Application number: DE2002158726
Authority: DE
Inventors: Eugen Wilde; Hans Mohr; Ralf Stoll; Bernhard Mikschl; Erich John; Horst Pfob
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: DE10258726A1

Abstract

Heizeinrichtung (23) für eine flächige Beheizung, insbesondere für ein Kochfeld, mit:
– einem flächigen Träger (25),
– flächig auf dem Träger (25) verteilten Heizmitteln (27),
– elektrischen Verbindungen (35) an die Heizmittel (27),
– einer thermischen Dämmung (15) der Heizeinrichtung (23), auf der der Träger mit den Heizmitteln angeordnet ist,
– einer mechanischen Halterung für den Träger (25) an der Dämmung (15),
wobei die mechanische Halterung durch eine dünne Metall-Leitung (35) gebildet ist, wobei die Metall-Leitung (35) an dem Träger (25) angreift und durch die Dämmung (15) reicht bis auf die andere von dem Träger abgewandte Seite der Dämmung und die elektrische Verbindung (35) zu den Heizmitteln (27) herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Leitung (35) in einer Federklemme (45) an der Dämmung (15) befestigt ist, wobei die Klemmrichtung von dem Träger (25) wegweist.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für eine flächige Beheizung, beispielsweise für Kochfelder, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Üblicherweise werden flächige Beheizungen, beispielsweise bei Glaskeramik-Kochfeldern, dadurch gebildet, dass gewisse Kochstellen, in der Regel kreisförmig, vorgegeben werden. Unter diesen befinden sich Strahlungsheizkörper. Diese können beispielsweise als sogenannte Zweikreis-Strahlungsheizkörper ausgeführt sein, mit einer zentralen Heizzone und einer sich entweder seitlich daran anschließenden oder die zentrale Heizzone ringförmig umschließenden weiteren zweiten Heizzone. Auf diese Art und Weise soll eine Anpassung der Kochstelle an die Größe und Form des verwendeten Kochgeschirrs erfolgen.
Des weiteren gibt es Ansätze, eine große Fläche, beispielsweise eines gesamten Kochfeldes, an jeder Stelle mit einer Heizung zu versehen. Hierzu sind einzelne kleine, unabhängig voneinander zu betreibende Beheizungen vorgesehen. Sie werden entsprechend der Flächenüberdeckung durch ein Kochgeschirr aktiviert, um diese Flächenüberdeckung möglichst gut nachzubilden. So kann beispielsweise mit einer entsprechenden Kochgeschirr-Positionserkennung das Kochgeschirr an jeder Stelle beheizt werden. Hierbei ist der Nachteil, dass die Befestigung der einzelnen Beheizungen an der Dämmung teilweise sehr aufwändig und technisch anfällig ist.

Bei der US 3 567 906 wird der Heizleiter selber gemäß 4 mittels an dem Heizleiter befestigten bzw. verschweißten klammerartigen Haltegliedern auf der Oberseite einer oberen Dämmung befestigt. Ein Ende des Heizdrahtes geht als Anschluss nach unten weg durch die obere Dämmung, eine untere Dämmung und eine Aufnahmeschale an einen elektrischen Anschluss. Vor allem aber ist die untere Dämmung zusammengedrückt und versucht so gegen die Kraft der Befestigung der Aufnahmeschale an einer Glaskeramikplatte darüber den zweischichtigen Dämmungsaufbau samt oben aufliegendem Heizdraht gegen die Unterseite einer Glaskeramikplatte zu drücken. Daraus wird klar, dass die Heizleiter samt Oberseite der Dämmung um einen gewissen Weg bewegbar sein müssen gegenüber der Aufnahmeschale.

Die DE 43 04 540 A1 zeigt eine Befestigungsmöglichkeit einer Heizwicklung mittels eines Anschlusswinkels bei einem Strahlungsheizkörper, wobei der Anschlusswinkel sowohl mit einer Heizwicklung auf einem Träger des Strahlungsheizkörpers als auch mit einer Anschlussleitung elektrisch leitend verbunden werden kann. Zur mechanischen Fixierung wird er in die Dämmung eingedrückt.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Heizeinrichtung zu schaffen, mit der die Probleme des Standes der Technik vermieden werden können, insbesondere die Halterung der Beheizungen bzw. Träger der Heizeinrichtungen an der Dämmung, insbesondere auch die elektrische Verbindung, zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Erfindungsgemäß weist die Heizeinrichtung einen flächigen Träger mit flächig darauf verteilten Heizmitteln auf, wobei die Heizmittel elektrische Verbindungen aufweisen. Des weiteren ist eine thermische Dämmung für den Träger und vor allem die Heizmittel vorgesehen, an welcher der Träger mechanisch festgehalten bzw. auf welche er aufgelegt ist. Nun ist erfindungsgemäß die mechanische Halterung gleichzeitig als elektrische Verbindung ausgeführt, wozu eine dünne Metall-Leitung bzw. ein Metalldraht verwendet wird. Diese Metall-Leitung greift sowohl an den Heizmitteln als auch an dem Träger an. Sie reicht durch die Dämmung hindurch bis auf eine von dem Träger abgewandte Seite der Dämmung.

Somit wird zum einen eine Befestigung des Trägers mit einem Befestigungslager odgl. auf der anderen Seite der Dämmung und nicht nur in der Dämmung selber erreicht. Des weiteren wird die mechanische Halterung gleichzeitig für die elektrische Verbindung genutzt. Somit kann der Aufbau vereinfacht werden und der Anschluss geht schneller.

Eine solche Heizeinrichtung ist vorteilhaft als selbstständig handhabbare Baueinheit ausgebildet. Hier ist es möglich, mehrere solcher Heizeinrichtungen zur Bildung einer großen heizbaren Fläche flächig zu verteilen. Sie können auf derselben Dämmung angeordnet sein, insbesondere in einer Ebene. Es ist für die sogenannten Möglichkeiten von Vorteil, wenn die einzelnen Heizeinrichtungen einzeln, also jede für sich, ansteuerbar sind. Sie sollten bezüglich der Ansteuerbarkeit völlig unabhängig voneinander sein.

In weiterer Ausgestaltung können Heizeinrichtung und Träger selber vor der Montage zur Heizeinrichtung separate Teile sein. Der Träger sollte aus isolierendem Material bestehen, welches eine gewisse Festigkeit aufweist. Dazu ist er vorteilhaft keramisch. Des weiteren weist der Träger vorteilhaft Fasern oder ein Fasermaterial auf. Dies dient der mechanischen Verstärkung. Es können beispielsweise Keramikfasern sein. Die Größe einer Heizeinrichtung und somit auch eines Trägers kann gemäß einer Ausführung der Erfindung zwischen 4 cm² und 150 cm² liegen, vorteilhaft zwischen 20 cm² und 70 cm². Die Dicke kann einige Millimeter betragen. Eine beispielhafte Größe ist im Bereich von ca. 25 cm² und einer Dicke von 5 mm angesiedelt.

Grundsätzlich kann der Träger zwar beliebige Form aufweisen. Vorteilhaft weist er eine Form auf, die in etwa kompakt ist, also bei vorgegebener Fläche minimalen Umfang aufweist. Ebenso von Vorteil ist es, wenn der Träger die Form eines Mehrecks aufweist. Dies ermöglicht besonders gut die Kombination bzw. Aneinanderreihung von Trägern zur Bil dung einer Fläche. Hier bieten sich Dreiecke, Vierecke oder Sechsecke besonders an. Die Mehrecke sollten regelmäßig sein. So ist die Bedeckung einer Fläche einfacher.

Die Heizmittel können vorteilhaft ein länglicher, dünner und metallischer Heizleiter sein. Der Heizleiter ist vorteilhaft gewellt oder wendelförmig. Dies hängt unter anderem von gewünschten oder möglichen Leistungen oder Leistungsdichten ab. Besonders vorteilhaft ist der Heizleiter wendelförmig um seine Längserstreckung. Des weiteren ist es möglich, ihn spiralförmig auf dem Träger zu verlegen.

Der Heizleiter sollte an dem Träger befestigt sein, und zwar nicht nur an Endpunkten, sondern entlang seiner Längserstreckung. Dies kann durch einen Materialumschluss an dem Heizleiter erfolgen, also durch eine Teileinbettung. Besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn ein wendelförmiger Heizleiter mit einem Kleber geklebt wird, der die entstehenden Strahlungstemperaturen aushält. Dies kann allgemein ein wärmefester und insbesondere ein keramischer Kleber sein.

Zur Befestigung des Heizleiters an dem Träger ist es einerseits möglich, diesen an verteilten Befestigungspunkten, insbesondere auch äquidistant, zu befestigen. Ebenso ist es möglich, den Heizleiter entweder in den Träger teilweise hineinzustecken oder ihn entlang seiner Längserstreckung in das Trägermaterial einzubetten oder daran festzukleben. Dies hängt jedoch in vielen Fällen von der Art des Heizleiters ab.

Es ist möglich, in die Oberfläche des Trägers Vertiefungen einzubringen, beispielsweise in Nutform. In diese Vertiefungen wird der Heizleiter eingebracht und darin befestigt. Die Tiefe der Vertiefungen kann in etwa 20% bis 50% der Höhe des Heizleiters betragen, beispielsweise ca. 35%. So ist einerseits eine sichere Befestigung und andererseits eine gute thermische Abstrahlung möglich.

Die elektrische Verbindung sollte von den Heizmitteln nicht lösbar sein. Vorteilhaft werden keine Steckverbindungen odgl. genutzt, sondern beispielsweise eine dauerhafte Schweißung.

Für die mechanische Halterung des Trägers an der Dämmung ist es von Vorteil, wenn die Metall-Leitung im Montagezustand unter Zugspannung steht. So wird der Träger durch diese Kraft sowie vor allem die hohe Reibung an dem Material der Dämmung festgehalten.

Des weiteren ist es aus thermischen Dämmungsgründen von Vorteil, wenn die Metall-Leitung, die schließlich die Dämmung durchdringt, aus Material mit schlechter Wärmeleitung besteht. Hier bieten sich Chrom-Nickel-Verbindungen an.

Zusätzlich kann die Metall-Leitung zur verbesserten Befestigung an dem Träger befestigt sein. Hierzu ist, ähnlich wie zuvor erwähnt, wärmebeständiger oder keramischer Kleber geeignet. Vorteilhaft wird die Metall-Leitung positionsgenau an dem Träger befestigt. So ist es, beispielsweise bei der Ausführung der Metall-Leitung als eigensteifer und stabiler Draht, möglich, mittels der Metall-Leitung den Träger genau an der Dämmung odgl. zu positionieren.

Zur Befestigung der Metall-Leitung wiederum werden erfindungsgemäß Federklemmen verwendet. Diese sind vorteilhaft selbstschließende Federklemmen, also löst sich die Metall-Leitung nach einmaligem Einführen nicht von selbst. Es ist vorgesehen, die Klemmrichtung von dem Träger wegweisen zu lassen. So wird eine besonders sichere Klemmung und somit mechanische Halterung erzeugt. Dabei kann die Federklemme auf der anderen Seite der Dämmung angeordnet sein, also erst dann wirken, wenn die Metall-Leitung die Dämmung durchdrungen hat.

Es kann bei einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung eine Halterung vorgesehen sein, welche an der von dem Träger abgewandten Seite der Dämmung angeordnet sein kann. Dies kann beispielsweise eine Halteplatte sein, welche mit der Dämmung fest verbindbar ist und insbesondere zu einer Baueinheit aufgebaut werden kann. Die Federklemmen können an der Halterung angeordnet sein, insbesondere auf der von der Dämmung abgewandten Seite.

Neben der mechanischen Halterung ist es möglich, die Federklemme selber auch zur elektrischen Verbindung an die Heizmittel zu verwenden. So wird mit einem Verbindungsvorgang die mechanische Halterung und die elektrische Verbindung hergestellt. Geht man von einem Heizmittel mit zwei Anschlüssen aus, so kann ein Träger ein einziges solches Heizmittel aufweisen. Damit kann er auch ausreichend stabil an der Dämmung befestigt werden.

Als Halterung bietet sich beispielsweise eine Leiterplatte an. Hier können die Federklemmen direkt aufgelötet werden, insbesondere an Leiterbahnen. Über die Leiterbahnen ist somit direkt die elektrische Kontaktierung an eine Ansteuerung möglich. Des weiteren können an einer solchen Leiterplatte weitere elektrische Bauelemente vorgesehen sein, vorteilhaft auf der von der Dämmung und somit auch von der Heizeinrichtung abgewandten Seite. Die Leiterbahnen, welche in der Regel weniger temperaturempfindlich sind, können auf der anderen Seite verlaufen.

Des weiteren ist es möglich, beispielsweise nach Art von Strahlungsheizkörpern, die Dämmung in einer Aufnahme anzuordnen, beispielsweise einem Aufnahmeteller. Insbesondere wird die Dämmung darin auch befestigt, während die vorgenannte Halterung an dem Aufnahmeteller befestigt werden kann. Hierzu sollten, insbesondere auch zur thermischen Dämmung, Abstandhalter verwendet werden.

Für einen einfachen Aufbau ist es möglich, die Dämmung mit wenigstens einem Durchbruch zu versehen, durch welchen die Metall-Leitung geführt wird. Zwar ist es möglich, einen ausreichend stabilen Draht als Metall-Leitung durch bestimmte Dämm-Materialien hindurch zu stechen. Allerdings birgt dies immer noch die Gefahr, den Draht zu verbiegen. Vor allem aber kann dann keine positionsgenaue Befestigung des Trägers an der Dämmung anhand der Position der Metall-Leitung erfolgen. Vorteilhaft weisen auch die Aufnahme und die Halterung Durchbrüche in Erstreckung des Durchbruchs der Dämmung auf. So kann die Metall-Leitung, falls dies konstruktiv beabsichtigt ist, problemlos ganz durch die vorgenannten Einrichtungen hindurch gesteckt werden.

Beispielsweise ist es möglich, eine vorgenannte Dämmung gemäß der Erfindung für eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung erst dann mit den Durchbrüchen zu versehen bzw. zu durchbohren, wenn die Halterung an der Aufnahme befestigt ist. Als Schablone können dann entsprechende Löcher in der Halterung dienen. Durch diese hindurch kann entweder die Dämmung alleine oder in Verbindung mit der Aufnahme gebohrt oder durchstoßen werden. Besteht die Aufnahme aus einem Metallteller odgl., sollten in diesen bereits Öffnungen vorgefertigt werden, welche erheblich größer sind und somit auf alle Fälle den Durchtritt der Metall-Leitung ohne Probleme ermöglichen.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Schnitt durch einen großflächigen Strahlungsheizkörper mit mehreren einzelnen Heizeinrichtungen,

2 Draufsicht auf die Anordnung von 1 und

3 Vergrößerung der Befestigung der Verbindungsdrähte an der Leiterplatte mittels Federklemmen.

Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 ist in einer an sich schematisch zu verstehenden Schnittdarstellung eine mögliche Ausführung eines Strahlungsheizkörpers 11 dargestellt. Zwar ist der Strahlungsheizkörper 11 nur im Randbereich dargestellt. Er soll jedoch derart ausgebildet sein, dass er nicht nur die Größe einer üblichen Kochstelle aufweist, sondern sozusagen als einziger Strahlungsheizkörper für ein gesamtes Kochfeld mit mehreren Kochstellen ausreicht. Die Beheizung einzelner Töpfe wird nachstehend noch beschrieben.
Der Strahlungsheizkörper 11 weist eine Aufnahmeschale 13 auf, die vorteilhaft aus dünnem Blech besteht. In die Aufnahmeschale 13 ist eine dicke flächige thermische Dämmung 15 eingelegt. Diese auszuführen ist für den Fachmann aufgrund seines Fachwissens unproblematisch. Im Randbereich sitzt ein Dämmungsrand 17 auf der Dämmung 15, um die Wärmestrahlung zur Seite hin zu vermeiden. Mit der Oberseite des Dämmungsrandes 17 kann der Strahlungsheizkörper 11 gegen beispielsweise die Unterseite eines Glaskeramik-Kochfeldes gedrückt werden. Die Befestigung des Dämmungsrandes 17 an der Dämmung 15 erfolgt dadurch, dass von unten eine Halteklammer 19 eingeschossen wird. Diese verbindet nicht nur Dämmung 15 und Dämmungsrand 17 lagesicher miteinander, sondern sichert auch noch beide an der Aufnahmeschale 13.
Des weiteren sind einerseits Löcher 21 in der Aufnahmeschale vorgesehen. Deren Funktion wird nachfolgend erläutert. Andererseits sind Bohrungen 22 in der Dämmung 15 vorgesehen, welche die gesamte Dämmung durchlaufen. Auch ihre Funktion wird nachstehend ausgeführt.
Auf der Oberfläche der Dämmung 15 ist eine Heizeinrichtung 23 dargestellt. Aus der Draufsicht in 2 ist zu erkennen, dass die Heizeinrichtung 23 in etwa die Grundform eines regelmäßigen Sechsecks aufweist.
Die Heizeinrichtung 23 weist einen Keramikträger 25 auf. Dieser trägt die Heizspirale 27, deren Verlauf aus 2 zu erkennen ist. Dabei verläuft die Heizspirale 27 in Nuten 29 in der Oberfläche des Trägers 25. Die Nuten 29 sind so ausgeführt, dass sie von dem Querschnitt her an die Form der Heizspirale 27 angepasst sind. Sie sind so tief, dass die Heizspirale 27 in etwa mit einem Drittel darin liegt. Durch die Nuten 29 kann der genaue Verlauf der Heizspirale 27 vorgegeben werden.
In dem Keramikträger 25 sind Ausnehmungen 31 vorgesehen, welche, wie hier dargestellt ist, den Keramikträger ganz oder auch nur teilweise durchdringen können. In diese Ausnehmungen 31 ist ein Keramikkleber 33 eingebracht. Mit dem Keramikkleber 33, der gemäß 2 an verteilten Befestigungspunkten vorgesehen sein kann, wird die Heizspirale 27 an den Keramikträger 25 geklebt. Der Vorteil einer durchgehenden Ausnehmung 31 ist der, dass dann der Keramikkleber 33 eine festere Verbindung zu dem Keramikträger 25 bewirkt. Die Durchgängigkeit der Ausnehmungen ist jedoch nicht Voraussetzung.
Des weiteren ist aus 1 zu erkennen, wie ein Verbindungsdraht 35 angeordnet ist. In seinem oberen Bereich weist er eine Abwinkelung 36 auf. Mit dieser ist er an ein Ende der Heizspirale 27 geschweißt. Dazu können die einzelnen Windungen der Heizspirale 27 in einem gewissen Bereich zusammengeschoben sein um hier eine flächigere und somit bessere Schweißverbindung zu gewährleisten.
Ansonsten ist aus 1 zu erkennen, wie der Keramikträger 25 auch im oberen Bereich des Verbindungsdrahtes 35 eine Ausnehmung 31 aufweist. Diese wird mit Keramikkleber 33 gefüllt, nachdem die Heizspirale 27 samt Verbindungsdraht 35 darin eingebracht ist.
Der Verbindungsdraht 35 verläuft durch die Bohrung 22 in der Dämmung 15. Zu eben diesem Zweck ist die Bohrung 22 in die Dämmung 15 eingebracht. Zwar ist es auch möglich, die Befestigung durch Stechen des Verbindungsdrahtes 35 durch die Dämmung 15 zu erreichen. Allerdings weist eine vorgefertigte Bohrung 22 den großen Vorteil auf, dass dadurch eine Vorherbestimmung der genauen Lage der Heizeinrichtung 23 mittels der beiden Verbindungsdrähte 35 an dem Strahlungsheizkörper 11 möglich ist.
Der Verbindungsdraht 35 reicht auch durch das Loch 21 in der Aufnahmeschale 13. Wie zu erkennen ist, ist dieses Loch 21 um ein Vielfaches größer als die Bohrung 22 bzw. der Durchmesser des Verbindungsdrahts 35. Dadurch wird gewährleistet, dass hier auf keinen Fall Passungsprobleme auftreten können, welche eine leichte und unter Umständen maschinelle Montage behindern. Des weiteren werden durch das relativ große Loch 21 Probleme mit elektrischen Kontaktabständen und einer Isolierung allgemein vermieden.
Unter der Aufnahmeschale 13 ist eine Leiterplatte 40 mittels Befestigungsschrauben 42 an die Aufnahmeschale befestigt. Sie verläuft dabei im wesentlichen parallel zur Aufnahmeschale 13. Die Leiterplatte 40 trägt zusätzlich zu den hier dargestellten Einrichtungen unter Umständen noch weitere elektrische Bauelemente oder Schaltungsbauteile.
Die Leiterplatte 40 weist zentrale Löcher 43 auf, welche zum einen in Verlängerung der Bohrungen 22 in der Dämmung 15 liegen. Des weiteren sind, wie aus der Vergrößerung in 3 deutlich erkennbar ist, seitlich neben den Löchern 43 weitere kleinere Löcher 43 vorgesehen.
Durch die zentralen Löcher 43 in der Leiterplatte 40 reicht der untere Abschnitt des Verbindungsdrahtes 35. Wie aus 3 zu erkennen ist, kann er eine Riffelung 37 oder eine gewisse Aufrauhung aufweisen.
Mit der Riffelung 37 sitzt der Verbindungsdraht 35 zwischen zwei Federschenkeln 46 einer Federklemme 45. Durch die schräge Anordnung der Federschenkel 46 kann der Verbindungsdraht 35 zwar leicht von oben eingeschoben werden. Das Herausziehen wird jedoch dadurch unterbunden, dass sich die Federschenkel 46 mit der Riffelung 37 verklemmen. Nur durch Aufbiegen der Federschenkel 46 ist ein Herausziehen wieder möglich.
Der übrige Aufbau der Federklemmen 45 ist der, dass die beiden Federschenkel 46 durch eine Basis 48 verbunden sind. Von der Basis 48 reichen zwei abstehende Halteabschnitte 49 nach oben durch Löcher 43. Auf nicht dargestellte Art und Weise können die Halteabschnitte 49 an der Leiterplatte 40 bzw. in den Löchern 43 befestigt sein. Einerseits bietet sich hier bei einer Leiterplatte ein Verlöten an, wozu Lötpads bzw. Leiterbahnen vorhanden sein können. Alternativ ist ein Verkleben möglich. Des weiteren könnten die Halteabschnitte 49 durch mechanische Verklemmung oder dergleichen an der Leiterplatte 40 gehalten sein.
Wie in 2 zu erkennen ist, kann die gesamte Fläche eines Strahlungsheizkörpers 11 mit ähnlichen Heizeinrichtungen 23 belegt sein. Dadurch kann eine große Fläche geschaffen werden, welche auf beliebige Art und Weise mittels der einzelnen Heizeinrichtungen 23 beheizt werden kann. Dazu ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtungen einzeln aktiviert werden können.
Die elektrische Verbindung an eine Heizeinrichtung 23 wird somit über die beiden Verbindungsdrähte 35 und die Federklemmen 45 erreicht. Die elektrische Kontaktierung an die einzelnen Federklemmen 45 und somit über die Verbindungsdrähte 35 an die Heizeinrichtungen 23 kann durch Leiterbahnen erfolgen, welche auf der Leiterplatte 40 aufgebracht sind. Hier ist es beispielsweise vereinfachend möglich, jeweils einen Verbindungsdraht 35 aller Heizeinrichtungen des Strahlungsheizkörpers 11 über eine Art gemeinsamen Masseanschluss zu kontaktieren. Über individuelles Ansteuern der anderen Verbindungsdrähte können dann beliebige Heizeinrichtungen 23 aktiviert werden.
Vorteilhaft erfolgt die Aktivierung der einzelnen Heizungseinrichtungen 23 in Abhängigkeit von der Position und Größe eines zu beheizenden Kochgefäßes bei einem Glaskeramik-Kochfeld. Hierfür können Topferkennungssensoren odgl. vorgesehen sein. Dieses Prinzip ist jedoch an sich bekannt und braucht deswegen hier nicht erläutert zu werden.
Ein großer Vorteil der Erfindung sowie des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels ist der, dass die Heizeinrichtungen 23 als vorgefertigte Module hergestellt werden können. Auf einen Keramikträger 25, in den die Nuten 29 eingebracht oder eingefräst sind, wird die Heizspirale 27 aufgebracht. Dabei ist die Heizspirale 27 bereits mit den Verbindungsdrähten 35 verbunden bzw. verschweißt. Durch Durchführen der Verbindungsdrähte 35 durch die Ausnehmungen 31 in den Keramikträgern 25 sowie Einlegen der Heizspirale 27 in die Nuten 29 erfolgt des sen Positionierung. Mittels des Keramikklebers 33 erfolgt die Befestigung der Heizspirale 27 sowie der Verbindungsdrähte 35. Dabei ist es von Bedeutung, die Drähte 35 genau gegenüber dem Keramikträger 25 festzulegen. Somit bestimmen die Verbindungsdrähte 35 die nachherige Position der Heizeinrichtungen 23 an dem Strahlungsheizkörper 11.
Die fertigen Heizeinrichtungen 23 werden nach dem Austrocknen des Keramikklebers mit den Verbindungsdrähten 35 von oben durch die Bohrungen 22 gesteckt. Dabei reichen die unteren Enden der Verbindungsdrähte mit der Riffelung 37 durch die Federschenkel 46, wodurch eine selbsttätige Festklemmung erfolgt.
Wie jedoch aus 1 zu erkennen ist, ermöglichen die Bohrungen 22 in der Dämmung 15 sowie die Löcher 21 in der Aufnahmeschale 13 und die Befestigung an der Leiterplatte 40 mittels der Federklemmen 45 eine gewisse Veränderung der Lage. Durch die Anordnung mehrerer solcher Heizeinrichtungen 23 auf der Dämmung 15, wie in 2 angedeutet ist, richten sich diese insofern selbsttätig aneinander aus, als dass sie eine geschlossene Fläche bilden und deswegen direkt aneinander liegen. Über die gewisse Flexibilität der Verbindungsdrähte 35 kann eine leichte seitliche Verschiebung der Heizeinrichtung 23 auf der Dämmung 15 erfolgen. Allerdings wird durch die Befestigung der Verbindungsdrähte an den Federklemmen auf alle Fälle verhindert, dass sich die Heizeinrichtungen nach oben abheben oder gar lösen.
Ein Vorteil einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtungen bzw. eines erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörpers ist der, dass im Falle fehlerhafter oder beschädigter Heizeinrichtungen lediglich die beiden Federklemmen 45 gelöst werden müssen durch Öffnen der Federschenkel 46. Dann können die Verbindungsdrähte 35 herausgezogen werden und die Heizeinrichtung 23 problemlos abgehoben werden. Anschließend kann eine neue Heizeinrichtung eingesetzt werden.
Die Größe einer solchen Heizeinrichtung kann, wie zuvor erwähnt worden ist, hier ungefähr eine Seitenlänge von 3 cm aufweisen. Ein gesamter Strahlungsheizkörper kann, auch wegen der üblichen Größe von Kochfeldern, in etwa die Fläche von 60 × 80 cm² aufweisen. Selbstverständlich sind jedoch auch größere oder kleinere Strahlungsheizkörper mit einer Vielzahl von Heizeinrichtungen aufbaubar.
Durch die größere Ausgestaltung der Bohrungen sowie die Riffelung samt der Federklemmen entsteht gleichzeitig eine Art toleranzfreier Montage. Die Heizeinrichtungen müssen lediglich maximal weit auf die Dämmung gedrückt werden. Dann rasten die Federschenkel 46 an der Riffelung 37 selbsttätig ein und geben nicht mehr nach.
Während der Austrocknung des Keramikklebers 33 zur Befestigung der Verbindungsdrähte 35 an dem Keramikträger 25 ist vorzusehen, dass eine genaue Lagesicherung erfolgt. So kann vermieden werden, dass die Verbindungsdrähte schräg abstehen oder seitlich versetzt sind. Allerdings ist selbst ein schräges Abstehen in einem gewissen Maß unschädlich, da die Verbindungsdrähte 35 noch eine gewisse Biegbarkeit aufweisen, insbesondere über ihren Längsverlauf zwischen Heizeinrichtung 23 oberhalb der Dämmung 15 und Befestigung an den Federklemmen 45 mit Abstand unterhalb der Dämmung 15.
Die Verklemmung an den Verbindungsdrähten 35 erfolgt vorteilhaft auf der von der Dämmung abgewandten Seite der Leiterplatte. Hier sind die Temperaturen deutlich niedriger und somit die elektrische Kontaktierung zwischen Verbindungsdraht 35 und Federklemme 45 geschützter.

Claims

Heizeinrichtung (23) für eine flächige Beheizung, insbesondere für ein Kochfeld, mit: – einem flächigen Träger (25), – flächig auf dem Träger (25) verteilten Heizmitteln (27), – elektrischen Verbindungen (35) an die Heizmittel (27), – einer thermischen Dämmung (15) der Heizeinrichtung (23), auf der der Träger mit den Heizmitteln angeordnet ist, – einer mechanischen Halterung für den Träger (25) an der Dämmung (15), wobei die mechanische Halterung durch eine dünne Metall-Leitung (35) gebildet ist, wobei die Metall-Leitung (35) an dem Träger (25) angreift und durch die Dämmung (15) reicht bis auf die andere von dem Träger abgewandte Seite der Dämmung und die elektrische Verbindung (35) zu den Heizmitteln (27) herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Leitung (35) in einer Federklemme (45) an der Dämmung (15) befestigt ist, wobei die Klemmrichtung von dem Träger (25) wegweist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine selbstständig handhabbare Baueinheit ist, wobei vorzugsweise mehrere solcher Heizeinrichtungen (23) auf derselben Dämmung (15) verteilt sind und eine große beheizbare Fläche bilden, wobei insbesondere die einzelnen Heizeinrichtungen einzeln ansteuerbar sind.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Heizmittel (27) und Träger (25) vor der Montage separate Teile sind, wobei der Träger aus isolierendem, vorzugsweise keramischem, Material besteht und als Heizmittel ein länglicher, dünner und metallischer Heizleiter (27) eingesetzt ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (27) gewellt oder wendelförmig ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (27) entlang seiner Längserstreckung an dem Träger (25) befestigt ist, vorzugsweise durch einen Materialumschluss an dem Heizleiter, wobei er insbesondere mit einem wärmefesten oder keramischen Kleber (33) geklebt ist.
Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Befestigung des Heizleiters (27) an dem Träger (25) an verteilten Befestigungspunkten (31), insbesondere mit gleichen Abständen.
Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (27) in den Träger (25) gesteckt ist oder entlang seiner Längserstreckung in das Trägermaterial eingebettet ist.
Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche des Trägers (25) Vertiefungen entlang der Längserstreckung des Heizleiters eingebracht sind, vorzugsweise Nuten (29), wobei insbesondere ihre Tiefe in etwa 1/3 der Höhe des Heizleiters (27) beträgt.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (25) eigenstabil ist, wobei er vorzugsweise Fasern aufweist oder aus Fasermaterial besteht.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Heizeinrichtung (23) zwischen 4 cm² und 150 cm² liegt, vorzugsweise zwischen 20 cm² und 70 cm².
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die elektrische Verbindung und die mechanische Halterung die Metall-Leitung (35) im Montagezustand unter Zugspannung steht derart, dass der Träger (25) gegen die Dämmung (15) gepresst ist.
Heizeinrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall-Leitung (35) an dem Träger (25) festgelegt ist, vorzugsweise durch wärmebeständigen oder keramischen Kleber (33).
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmung (15) wenigstens einen Durchbruch (22) aufweist, durch welchen die Metall-Leitung (35) geführt ist, wobei vorzugsweise in Erstreckung des Durchbruchs auch der Aufnahmeteller (13) und eine Halteplatte (40) Durchbrüche (21, 43) aufweisen.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federklemme (45) auf der anderen Seite der Dämmung (15) angeordnet ist und/oder lösbar ist.
Heizeinrichtungen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von dem Träger (25) abgewandten Seite der Dämmung (15) eine Halterung, insbesondere eine Halteplatte (40), angeordnet ist und vorzugsweise mit der Dämmung (15) zu einer Baueinheit verbunden ist, wobei die Halterung die Federklemmen (45) trägt, insbesondere auf der von der Dämmung abgewandten Seite.
Heizeinrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Federklemme (45) auch die elektrische Verbindung an die Heizmittel (27) hergestellt ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung eine Leiterplatte (40) ist, auf der die Federklemmen (45) aufgelötet sind und insbesondere mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte verbunden sind, wobei vorzugsweise die Leiterbahnen auf der der Dämmung (15) zugewandten Seite verlaufen und die Federklemmen (45) sowie weitere elektrische Bauelemente auf der von der Dämmung (15) abgewandten Seite angeordnet sind.