DE19638832A1 - Heizleiter für ein Kochfeld - Google Patents
Heizleiter für ein KochfeldInfo
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- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
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Description
Die Erfindung betrifft einen Heizleiter, der in einem
geometrischen Muster in einen Strahlungsheizkörper eines
Kochfeldes einbaubar ist.
In der DE 42 29 375 A1 und der EP 0 585 831 A2 ist ein
aus einem Flachband bestehender Heizleiter beschrieben.
Das gewünschte spiralförmige geometrische Muster wird
dadurch gebildet, daß das Flachband in entsprechenden
Windungen auf einem Isolierboden des
Strahlungsheizkörpers verlegt wird. Dabei sind die großen
Oberflächen benachbarter Flachbandabschnitte einander
zugewandt. Dem Kochfeld sind nur die schmalen Kanten des
Flachbandes zugewandt.
Nach der DE 38 00 676 A1 ist ein solcher Flachband-
Heizleiter in einem sterförmigen geometrischen Muster
verlegt.
Solche Flachband-Heizleiter sind aufwendig in der
Verlegung und in ihrer Fixierung am Isolierboden. Ihre
dem Kochfeld zugewandten schmalen Kanten bedecken nur
einen kleinen Teil des Kochfeldes.
In der EP 0 175 662 B1 ist ein Heizleiter beschrieben,
dessen geometrisches Muster durch Stanzen aus einem eine
Metallfolie einschließenden Folienlaminats gebildet ist.
Dieser Heizleiter eignet sich nur für Temperaturen bis
maximal 400°C und ist somit für einen
Strahlungsheizkörper nicht verwendbar. Eine Biegbarkeit
des Heizleiters ist hier erwünscht, weil er in
Fahrzeugsitze eingebaut werden soll. Zwischen den
Stromanschlüssen besteht ein Hilfssteg, der nach dem
elektrischen Anschließen herauszuschneiden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Heizleiter der
eingangs genannten Art vorzuschlagen, der einfach im
Strahlungsheizkörper montierbar ist und gute
Abstrahlungseigenschaften aufweist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Ein derartiger Heizleiter ist wegen der Dünne der
Metallfolie, beispielsweise 0,05 mm bis 0,1 mm, und der
Größe des Durchmessers des geometrischen Musters,
beispielsweise 10 cm bis 30 cm, ein empfindliches, wenig
formstabiles Gebilde, das sich in sich selbst leicht
biegt und in dem sich die Heizstege leicht biegen.
Dadurch ist die Hantierbarkeit beim Transport und bei der
Montage erschwert.
Um den Heizleiter zu stabilisieren, läßt man beim
Austrennen des Heizleiters aus der Metallfolie
Stabilisierungsstege bestehen, die zu einer gewissen
Versteifung der Struktur des Heizleiters führen, so daß
dessen Transport und Montage wenig störanfällig ist. Die
Stabilisierungsstege bilden jedoch zwangsläufig im
Heizleiter unerwünschte elektrische Kurzschlüsse der
Heizstege. Sie müssen vor dem Betrieb beseitigt werden.
Dies geschieht durch Anlegen einer elektrischen Spannung,
die in den Stabilisierungsstegen zu einem Strom führt,
der diese so aufheizt, daß sie durchbrennen. Die
Heizstege werden dabei nicht geschädigt, da ihre Breite
wesentlich größer als die der Stabilisierungsstege ist.
Die Dicke der Stabilisierungsstege und der Heizstege ist
gleich groß, weil sie aus der gleichen Metallfolie
stammen.
Vorzugsweise sind jeweils zwei benachbarte Heizstege mit
Haltelaschen oder Verbindungsstegen verbunden und
zwischen benachbarten Haltelaschen bzw. Verbindungsstegen
bestehen die Stabilisierungsstege. Um eine glatte
Außenkontur des geometrischen Musters zu erreichen,
verlaufen die Stabilisierungsstege außen am geometrischen
Muster.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 einen Heizleiter mit parallelen Heizstegen in
seinen zwei Hälften,
Fig. 2 einen aus sechs Segmenten zusammengesetzten
Heizleiter,
Fig. 3 einen Heizleiter mit sternförmigem Muster,
Fig. 4 einen Heizleiter mit gegenüber Fig. 3
vereinfachten sternförmigem Muster und
Fig. 5 einen Heizleiter mit spiralförmigem Muster.
Der Heizleiter ist in einem gewünschten geometrischen
Muster aus einer dünnen, durchgehend gleich dicken
Metallfolie, beispielsweise durch einen Schneidvorgang,
Stanzvorgang oder Ätzvorgang, ausgetrennt. Die Dicke der
Metallfolie beträgt beispielsweise etwa 0,05 mm bis
0,1 mm. Der Heizleiter bildet Heizstege (1), deren Breite
im Zusammenhang mit dem spezifischen elektrischen
Widerstand der Metallfolie so gewählt ist, daß die
Heizstege im Betrieb aufglühen. Sie nehmen dabei
Temperaturen über 600°C bis 1100°C an. Die Breite der
Heizstege ist wesentlich größer als ihre Dicke, d. h. die
Dicke der Metallfolie. Die Breite beträgt etwa 2 mm bis
4 mm. Die Breite der Heizstege liegt in der Ebene des
geometrischen Musters.
Die Heizleiter nach den Fig. 1 bis 3 weisen äußere
Haltelaschen (2) auf, die auf einem bei Kochfeldern
üblichen Kreisumfang liegen. Die äußeren Haltelaschen (2)
verbinden jeweils zwei zueinander parallele Heizstege (1).
Innere Haltelaschen (3) verbinden die parallelen Heizstege
(1) an ihrer den Haltelaschen (2) abgewandten Seite, so
daß im Endergebnis die Heizstege (1) elektrisch in Reihe
liegen. Außerdem sind am Heizleiter Stromanschlüsse (4)
ausgebildet. Die äußeren Haltelaschen (2), die inneren
Haltelaschen (3) und die Stromanschlüsse (4) sind derart
breiter als die Heizstege (1), daß sie im Betrieb nicht
auf Glühtemperatur kommen.
Bei dem Heizleiter nach Fig. 1 verlaufen die Heizstege (1)
in einem rechten und linken Halbkreis jeweils parallel.
Die inneren Haltelaschen (3) liegen dabei in zwei Reihen
einer diagonalen Zone der Kreisform. Jeweils zwischen
zwei benachbarten äußeren Haltelaschen (2) und inneren
Haltelaschen (3) sowie den Stromanschlüssen (4) bestehen
Stabilisierungsstege (5). In den Figuren sind zur
Vereinfachung nicht alle Stabilisierungsstege mit 5
bezeichnet. Die Stabilisierungsstege (5) sind bei dem
Austrennvorgang des Heizleiters aus der Metallfolie
stehengelassen. Die stromdurchflossene Breite der
Stabilisierungsstege (5) ist wesentlich kleiner als die
der Heizstege (1).
Durch die Stabilisierungsstege (5) ist eine Versteifung
des Heizleiters erreicht. Außerdem ist gewährleistet, daß
die Heizstege (1) beim Transport und bei der Montage nicht
ausknicken können.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Heizleiter
aus sechs im wesentlichen gleichen Segmenten
zusammengesetzt, die an Verbindungsstellen (6) elektrisch
und mechanisch miteinander verbunden sind. Jedes Segment
weist äußere Haltelaschen (2) und innere Haltelaschen (3)
auf. Zwischen benachbarten Haltelaschen bestehen jeweils
Stabilisierungsstege (5), die auch hier nicht alle
bezeichnet sind. Die Stabilisierungsstege (5) der äußeren
Haltelaschen (2) liegen auf dem Außenumfang der Kreisform.
Es ergibt sich dadurch eine glatte Außenkontur, die ein
Verhaken verhindert.
Der Heizleiter nach Fig. 3 weist ein sternförmiges Muster
auf. Jeweils ein Paar paralleler Heizstege (1) bilden
einen Strahl des sternförmigen Musters. Alle äußeren
Haltelaschen (2), die jeweils ein Heizstegpaar verbinden,
liegen auf dem Kreisumfang. Die Strahlen sind abwechselnd
radial unterschiedlich lang, wobei die inneren
Haltelaschen (3), die jeweils ein Heizstegpaar verbinden,
auf Kreisen unterschiedlicher Durchmesser liegen.
Stabilisierungsstege (5) sind hier zwischen den äußeren
Haltelaschen (2) vorgesehen. Außerdem sind
Stabilisierungsstege (5) zwischen den inneren
Haltelaschen (3) und benachbarten Heizstegen (1)
vorgesehen.
Bei dem Heizleiter nach Fig. 4 sind radiale Heizstege (1)
außen mit Verbindungsstegen (7) und innen mit
Verbindungsstegen (8) verbunden. Die Verbindungsstege (7, 8)
können die Funktionen der Haltelaschen (2, 3) übernehmen.
Speziell die äußeren Verbindungsstege (7) können auch so
ausgebildet sein, daß sie im Betrieb glühen. Jeweils
zwischen den äußeren Verbindungsstegen (7) und den inneren
Verbindungsstegen (8) bestehen Stabilisierungsstege (5).
In Fig. 5 ist ein Heizleiter mit einem spiralförmigen
Muster dargestellt. Zur Stabilisierung der Spiralform
während des Transports und der Montage sind zwischen
benachbarten Windungen des Heizstegs (1) die
Stabilisierungsstege (5) vorgesehen. Diese verlaufen nach
Fig. 5 auf vier radialen Linien.
Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere
Anordnungen der Stabilisierungsstege (5). Die
Stabilisierungsstege (5) werden in Abhängigkeit vom
jeweiligen geometrischen Muster des Heizleiters immer so
angeordnet, daß sich die gewünschte Versteifung ergibt.
Der aus der Metallfolie ausgetrennte, die
Stabilisierungsstege (5) aufweisende Heizleiter wird auf
einen üblichen, in einem Blechtopf angeordneten
Isolierboden aufgelegt. Anschließend werden die
Haltelaschen (2, 3) mittels Halteteilen fixiert. Danach
wird dann an die Stromanschlüsse (4) oder an andere
geeignete Stellen des Heizleiters eine gleichförmige oder
impulsförmige elektrische Spannung angelegt. Diese
Spannung führt zu einem Stromfluß in den
Stabilisierungsstegen (5). Die Stabilisierungsstege (5)
erhitzen sich dabei so stark, daß sie durchbrennen und
damit nicht mehr elektrische Kurzschlüsse zwischen den
Heizstegen (1) darstellen. Nach dem Durchbrennen bzw.
Durchschmelzen der Stabilisierungsstege (5) ist der
Strahlungsheizkörper betriebsbereit und läßt sich unter
einer Glaskeramikplatte in Betrieb nehmen.
Eine zusätzliche Versteifung des Heizleiters kann dadurch
erreicht werden, daß die Heizstege (1) im Querschnitt
U- oder V-förmig profiliert werden. Die Profilierung wird
nach dem Austrennen des Heizleiters aus der Metallfolie
und vor dessen Montage im Strahlungsheizkörper
geschaffen.
Claims (7)
1. Heizleiter, der in einem geometrischen Muster in einen
Strahlungsheizkörper eines Kochfeldes einbaubar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizleiter in der Form oder einer Teilform des
geometrischen Musters aus einer Metallfolie ausgetrennt
ist und Heizstege (1) bildet und daß in der Ebene des
geometrischen Musters Stabilisierungsstege (5) bestehen,
deren Breite derart kleiner ist als die Breite der
Heizstege (1), daß sie beim Anlegen einer für die
Heizstege (1) unschädlichen elektrischen Spannung
durchbrennbar sind.
2. Heizleiter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zwei benachbarte Heizstege (1) mit
Haltelaschen (2, 3) oder Verbindungsstegen (7, 8) verbunden
sind und zwischen benachbarten Haltelaschen (2, 3) bzw.
Verbindungsstegen (7, 8) Stabilisierungsstege (5) bestehen.
3. Heizleiter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stabilisierungsstege (5) zwischen inneren und
äußeren Haltelaschen (2, 3) bzw. Verbindungsstegen (7, 8)
bestehen.
4. Heizleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stabilisierungsstege (5) derart außen am
geometrischen Muster verlaufen, daß eine glatte
Heizleiter-Außenkontur besteht.
5. Heizleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizleiter Stromanschlüsse (4) aufweist, die
breiter als die Heizstege (1) sind und zwischen den
Stromanschlüssen (4) wenigstens ein Stabilisierungssteg (5)
besteht.
6. Heizleiter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizleiter ein spiralförmiges geometrisches
Muster aufweist und die Stabilisierungsstege (5) zwischen
benachbarten Spiralwindungen bestehen.
7. Heizleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizstege (1) im Querschnitt profiliert sind.
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