DE2032151A1

DE2032151A1 - Elektrische Heizeinrichtung mit einem flächigen Tragkörper aus anorganischem Werkstoff

Info

Publication number: DE2032151A1
Application number: DE19702032151
Authority: DE
Inventors: Julius Dipl.-Ing. 8225 Traunreut; Gerds Hermann Dipl.-Ing. 8220 Traunstein Hußlein
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1970-06-30
Filing date: 1970-06-30
Publication date: 1972-01-05
Also published as: NL7108731A; BE768922A; FR2100054A5

Description

Elektrische Heizeinrichtung mit einem flächigen Tragkörper aus anorganischem Werkstoff

In Haushalten werden zur Wärmebehandlung von Speisen vor allem die herkömmlichen Kochnulden aus Stahlblech als Tragkörper für eingesetzte Massekochplatten verwendet. Derartige Kochstellen haben sich durch ihre mechanische Widerstandsfähigkeit bewährt; sie sind jedoch schwer von Gewicht und erfordern eine aufwendige Fertigungstechnik.

Schwierigkeiten hat von jeher auch die Abdichtung der Kochplatten in der Kochmulde bereitet, die erforderlich ist, damit etwa überlaufendes Kochgut nicht in den unterhalb der Kochstellen befindlichen Bereich laufen kann. Bei den betriebsmäßig auftretenden Temperaturunterschieden läßt sich mit vertretbaren Fertigungstoleranzen kein hinreichend dichter bzw. fugenloser Einsatz der Kochplatten in der Kochmulde erreichen. Deshalb sind die Kochplatten durchwegs über die Kochmulde gesetzt und mit angesetzten Überfallrändern gegen die Einsatzöffnung in der Kochmulde abgeschirmt - eine Aufbauform, die eine große Bauhöhe und schlechte Iteinigungsinöglichkeiten mit sich bringt.-

In zunehmendein Maße geht man dazu über, die herkömmlichen aus Kochmulde und Kochplatte gebildeten Kochstellen für Zwecke der Wärmebehandlung von Speisen durch Ileizeinrichtungen mit einem flächigen Tragkörper aus einem anorganischen Werkstoff, wie z.B. Glaskeramik, Quarzgut oder Porzellan zu ersetzen, dessen Oberseite mindestens eine Heizfläche zur Aufnahme des zu beheizenden Gutes aufweist. Auf nie Unterseiten dieser Tragkörper werden flächige Heizleiter, z.B. durch mechanische Spannmittel angedrückt, wobei auch schon vorgeschlagen wurde,.Heizleiter aus einem Geraisch von Kohlenstoff, vorzugsweise in Graphitpulverform zu verwenden unö. dieoo nit sauerem keramischen Binder am Tragkörper anzubringen.

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Die aus anorganischen Werkstoffen gefertigten Tragkörper bekannter Ueizeinrichtungen bestehen durchwegs aus flachen Plattenniaterial, das im iVal ζ verfahr en hergestellt wird. Beim Einsatz diese Tragkörper, z.B. in Arbeitsplatten, entstehen nun zwischen dem Hand derartiger Tragkörper und der Arbeitsplatte dieselben Abdichtungsprobleme, wie sie zwischen den Massekochplatten in den Kochmulden auftreten. Man ist deshalb in diesem Bereich der bekannten Ileizeinrichtungen zu aufwendigen Abdichtungsmaßnahmen gezwungen. Bi Außerdem sind Rahmeneinfassungen, z.B. aus Metall, erforderlich, um die scharfkantigen Ränder des Plattenmaterials abzudecken und um etwa übergelaufenes Kochgut von der Arbeitsplatte fernzuhalten Störend ist auch der Umstand, daß übergelaufenes Kochgut "auf die Heizfläche gelangen kann und dort verkohlt. Schließlich weist Plattenmaterial naturgemäß eine geringe Biegesteifigkeit auf, so daß man entweder auf größere Spannweiten bekannter Tragkörper aus anorganischem Werkstoff verzichten oder diesen durch Wahl eines entsprechend großen Querschnittes, oder durch andere Mittel versteifen nuß, wodurch der an sich gegebene Vorteil der billigen Herstellung elektrischer Ileizeinrichtungen mit Tragkörpern aus anorganischen Werkstoffen mindestens teilweise wieder verloren geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Heizeinrichtung mit einem Tragkörper aus einem anorganischen Werkstoff zu schaffen, die sich voll durch die technischen Vorzüge der anorganischen Werkstoffe, wie z.B. Glaskeramik, Quarzgut oder Porzellan auszeichnet, einfach und billig herzustellen ist und ohne Verwendung zusätzlicher Mittel ausreichende mechanische Festigkeit aufweist. Besonderer \7ert ist darauf gelegt, daß sich hinreichend viele Gestaltungsmöglichkeiten der Ileizeinrichtungen bzw. des Tragkörpors ergeben, um allen Anforderungen des Kochbetriebes gerecht zu werden.

Erf indungsgeiaäiS wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tragkörper als profilierter Preß- oder Gußkorper ausgebildet ist.

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Der erfindungsgeraäßen Heizeinrichtung kann grundsätzlich jede beliebige Form gegeben werden. Durch die Ausbildung des Tragkörpers als profilierter Preß- oder Gußkörper ergeben sich auch bei komplizierten Aufbauformen keine Schwierigkeiten. Durch die Profilierung besteht-die. Möglichkeit",- die Tragkörper jeweils so zu gestalten, daß diese für den jeweiligen Verwendungszweck am besten geeignete Formen aufweisen. Außerdem ergibt sich durch die Profilicrung eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit, die es gestattet, die eigentliche Heizfläche in wärmetechnisch günstiger Weise dünner auszuführen, bzw. größere Baueinheiten zu fertigen.

Die Profilierung bietet die Möglichkeit, den Tragkörper durch angeformte Hippen zu versteifen, so daß dessen Biege- bzw. Bruchfestigkeit auch bei geringer Plattenstärke wirkungsvoll "-erhöht ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Randbereich des Trairkörpers einen umlaufenden Randsteg vorzusehen, der überge— laufenes Kochgut am Ablaufen hindert. Ebenso können in den Tragkörper Vertiefungen zur Aufnahme übergelaufenen Kochgutes einge-■ formt sein. Schließlich können bei einem Tragkörper mit mehreren Heizflächen zwischen diesen Rippen vorgesehen sein, damit übergelaufenes Koehgut nicht den gesamten Tragkörper benetzt.

Besonders vortdlhaft i.st es, wenn die Heizfläche von einer Randzone und diese von einem Randsteg umgeben 1st. Bei entsprechend (I planer Ausführung der Außenseite des Randsteges und rechteckigem Grundriß des Tragkörpers besteht die Möglichkeit, mehrere Tragkörper zu einer kompletten Herdnmlde oder dgl. dicht aneinander zu setzen. Die Verbindung der einzelnen Tragkörper kann durch Spann-, Kleb- oder Schraubraittel erfolgen. Die Aufgabe der Randzone ist es zunächst, die Heizfläche von Randsteg abzusetzen um die Ableitung der wärme von der üeizfläche einzudämmen, wenn die Randzone zumindest teilweise unter der Ebene der Heizfläche liegt, ergeben sich Vertiefungen zur Aufnahme übergelaufenen Kochgutes.

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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene, im Einzelfall den unterschiedlichen Bedingungen des Kochbetriebes anzupassende Profilierung des Tragkörpers bedeutet weder zusätzliche Arbeitsgänge noch Teile, Im Gieß- oder Preßverfahren, das an sich bekannt und weitgehend ausgereift ist, ist es möglich, auch komplizierte Profilierungen in einem Arbeitsgang herzustellen. Als besonderer Vorteil des Preßverfahrens ist hervorzuheben, daß sich durch die Verdichtung des keramischen Materials eine zusätzliche Erhöhung der mechanischen Festigkeit ergibt. Außerdem zeichnet sich ein im Preßverfahren hergestellter Tragkörper durch eine besonders hohe Maßgenauigkeit aus.

Anhand der Zeichnung werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 eine als elektrische Kochplatte ausgebildete

Heizeinrichtung mit einer umlaufenden Mulde in Ansicht von oben und im Seitenschnitt.

Fig. 3 und 4 eine als elektrische Kochplatte ausgebildete Heizeinrichtung in Rippenbauart in Ansicht von unten und im Seitenschnitt.

Fig. 5 und 6 eine weitere AusfUhrungsform einer als elektrische Kochplatte ausgebildeten Heizeinrichtung in Ansicht von unten und im Seitenschnitt.

Die elektrische Heizeinrichtung nach den Fig. i und 2 besteht im wesentlichen aus dem Tragkörper 1 (anorganischer Werkstoff), der mit einem in der Einbaulage waagerecht umlaufenden Randsteg 2 auf dem Rand 4 einer Arbeitsplatte 3 aufliegt. Der Tragkörper i enthält eine zentrische Heizfläche 27 und eine diese umgebende Randzone 28. Die Randzone 28 weist Vertiefungen auf, die eine umlaufende Mulde 5 ergeben. Außerdem sind in der Randzone 28 Vertiefungen 6 angeordnet, die an den Ecken des Tragkörpers i angeordnet sind. Die Mulde 5 und die Vertiefungen 6 dienen zum Auf-

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fangen übergelaufenen Kochgutes. Der Querschnitt der Mulde 5 bzw. der Vertiefungen 6 ist so gewählt, daß auch größere Mengen von übergelaufenem Kochgut aufgenommen werden können. Auf besondere Abdichtungsmaßnahmen zwischen der Arbeitsplatte 3 und dem Ransteg 2 des Tragkörpers i kann daher .verzichtet werden.

Als Heizleiter ist bei diesen wie auch bei den folgenden Ausführungsbeispielen auf der Unterseite des Tragkörpers i ein Gemisch von Kohlenstoff, vorzugsweise in Graphitpulverform und von sauerem keramischen Binder aufgebracht, der mit dem anorganischen Material des Tragkörpers 1 bei' entsprechender Behandlung eine unlösbare . Verbindung eingeht. Es ist a'cer auch möglich, andere Arten von Heizleitern z.B. durch mechanische Spannmittel auf der Unterseite des Tragkörpers 1 anzubringen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt der Randsteg 2 und die Randzone 28 unter der Ebene der Heizfläche 27. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Heizfläche 27 mit einer Flächenschleifmaschine zu bearbeiten, ohne den Randsteg 2 oder die Randzone 28 zu berühren.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine als Kochplatte ausgebildete Heizeinrichtung mit einem Tragkörper 7, der einen rechteckigen Grundriß aufweist. Der Tragkörper weist eine Heizfläche 27 und eine Randzone 28 auf, die in einer Ebene liegen. Die Profilierung des Trag- ^ körpers 7 ergibt sich durch spiralig verlaufende Rippen 9 und durch radial γ-er lauf ende Rippen 10,11 auf dessen Unterseite, sowie durch einen umlaufenden Randsteg 8. Die Rippen 9 isolieren die elektrischen Heizleiterbahnen 12 voneinander, die z.B. in Form der schon erwähnten Graphitpulverpaste eingestrichen und eingebrannt sein können. Die Heizleiterbahrien 12 sind über Anschlüsse 14 ■ kontaktier t. ,'Ira Zentrum der Kochplatte 7 ist eine Aussparung 15 zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Tem-- peraturfühlorganes vorgesehen.

Der Tragkörper "".kann zunächst als Einzelstück auf ein Gestell oder dgl. montjürt werden. Es ist aber auch bei-entsprechend".'

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planer Bearbeitung der vertikalen Außenseite des Randsteges 8 ohne weiteres möglich, mehrere Tragkörper 7 aneinander zu setzen und durch Schrauben oder Kleben miteinander zu verbinden. Auch besteht die Möglichkeit, mehrere Tragkörper 7 in einen umfassenden Rahmen einzusetzen. Auf diese Weise erhält man eine z.B. aus vier Tragkorpern 7 bestehende Herdmulde. Es ist aber auch möglich, z.B. drei Tragkörper zu verwenden und durch ein äußerlich gleiches aber unbeheiztes viertes Stück zu einer vollständigen Herdmulde zu ergänzen. Das vierte Stück kann als Abstellfläche dienen. Die W Tragkörper 7 können jeweils einzeln oder in Verbindung miteinander über Stehbolzen 17 mit der Unterlage verbunden sein.

Der dargestellte Tragkörper 7 weist einen mit einem Wulst 16 nach oben verlängerten Randsteg 8 auf, der ggf. den Überlauf von Kochgut verhindert. Im Ausführungsbeispiel ist der Wulst 16 umlaufend gestaltet. Wenn mehrere Tragkörper zu einer Ilerdmulde zusammengesetzt werden sollen, kann man Tragkörper verwenden, die den Wulst IG nur auf zwei benachbarten Seiten aufweisen. Es ergibt sich dann bei der Zusammenstellung der Herdmulde ein einziger, alle Tragkörper außen umlaufender Randwulst, während sich zwischen den einzelnen Tragkörpern eine durchgehend ebene Oberfläche ergibt. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den Randwulst der ™ Tragkörper derart unterschiedlich hoch zu gestalten, daß sich nach dem Zusammensetzen der Tragkörper zu einer flerdmulde ein außen umlaufender hoher "Wulst ergibt und zwischen den einzelnen Tragkörpern bzw. deren Heizflächen Wülste geringerer Höhe entstehen. Letztere dienen dem Zweck, übergelaufenes Köchgut finer Heizfläche an der Verbreitung über die gesamte Herdmulde bzw. über alle Heizflächen zu verhindern.

Es ist jeweils uöglich, zwei oder mehrere Heizeinrichtungen der geschilderten Arten mit identischen Grundrissen und gleichen Ab- ' messungen'zu einer Baueinheit zusammenzusetzen, Rs besteht awcii die Möglichkeit, eine oder mehrere Ileizeinr ich tutigen in It recht-

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eckigem Grundriß mit mindestens einer Abstellfläche von gleichem Aussehen und gleichen Abmessungen wie die Heizeinrichtung zu einer Baueinheit zusammenzusetzen.

Auch der Tragkörper 18 nach den Fig. 5 und 6 kann mit mehreren gleichen Stücken zu einer Ilerdmulde zusammengesetzt sein. Bei dieser Ausfiihrungsforra dient der Randsteg 19 zusätzlich zur Aufnahme eines Blechkastens 20 der von unten eingesetzt ist und Quarzsand 21 zur Erhöhung der Schlag-Biege-Festigkeit des Trag- ^ körpers 18 enthält. Mit einer Asbestschnur 23 ergibt sich eine ' ™ dichte Verbindung von Randsteg 19 und Blechkasten 20. Die konzentrisch angeordneten Rücken 24 dienen zur gegenseitigen Trennung der Heizleiterbahnen 22 und weisen eine radial gerichtete Aussparung 25 zur Aufnahme eines nicht naher dargestellten Temperaturfühlers auf.

Bei den Ausführungsbei diolen nach den Fig. Ij 2, 5 und 6 ist die eigentliche Heizfläche jeweils höher als der Rand des Tragkörpers. Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die Heizfläche zur Erzielung einer planen Oberfläche zu schleifen, ohne daß die Ränder der Tragkörper bzw. die Randzonen dabei stören.

In allen Fällen ergibt sich durch die Erfindung eine mechanisch robuste, bruchfeste Heizeinrichtung. Als anorgansicher Werkstoff für die Heizplatte kann Glaskeramik, Quarzgut oder Quarz verwendet werden, Werkstoffe, die eich durch nahezu fehlende Wärmedehnung auszeichnen. Ebenfalls für ein Gieß- oder Preßverfahren eignet ^; sich Porzellan auf Cordierit-Basis und Magnesium-Aluminium-Silikataassen. Derartige Tragkörper führen beim Zusammensetzen auch zu größeren Herdmulden zu keinen Schwierigkeiten wegen Wärmedehnungen. Wenn die Tragkörper miteinander verschraubt sind, ist es Möglich, schadhaft gewordene Tragkörper einzeln auszuwechseln. Bei bekannten Heizeinrichtungen ist es wegen des durchgehendenPlatten-f materials bedingt, daß diese gänzlich unbrauchbar sind, wenn sie an einer Stelle beschädigt sind. . . '

14 Patentansprüche
6 Figuren 109882/0886 .- a - . ·

Claims

VPA 70/9115 Patentansprüche

i.JElektrische Heizeinrichtung mit einem flächigen Tragkörper aus anorganischem Werkstoff, wie z.B. Glaskeramik, Quarzgut, Porzellan, dessen Oberseite mindestens eine Heizfläche zur Aufnahme des zu beheizenden Gutes aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Tragkörper (l, 7, 18) als profilierter Preß- oder Gußkbrper ausgebildet ist.

2» Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfläche von einer Randzone und diese von einem Randsteg umgeben ist, wobei' der Randsteg sich über das Niveau der Randzone erhebt.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzone und die Heizfläche in einer Ebene liegen.

4. Heizeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzone zumindest teilweise unter der Ebene der Heizfläche liegt.

5. Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau des Randsteges in, über oder unter dem der Heizfläche liegt.

6. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Randsteges mindestens zwei Heizflächen liegen, und daß die ihnen zugeordneten Randzonen bei gleichem Niveau ineinander übergehen.

7. Heizeinrichtung mit mindestens zwei Heizflächen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Heizflächen ein gemeinsamer Randsteg angeordnet ist. i

8. Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ζλτΐschen den Heizflächen verlaufende Teil der Randstege niedriger als der die Heizeinrichtung außen umgebende Teil ist,

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9, Baueinheit, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens zwei !lenzeinrichtungen nach einem der Ansprüche 2 Ms 5 mit jeweils nur einer Heizfläche, mit identischen Grundrissen und gleichen Abmessungen zusammengesetzt ist.

10. Baueinheit, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens einer Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 mit nur einer Heizfläche und rechteckigem Grundriß und mindestens einer Abstellfläche mit gleichem Aussehen und gleichen Abmessungen wie die einzelne Heizeinrichtung zusammengesetzt ist. /|

11. Heizeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Niveau des die Baueinheit, außen.umgebenden Randsteges über das des zwischen zwei Heizflächen oder zwischen einer Heizfläche oder einer AbsteHflache verlaufenden Randsteges erhebt.

12. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Tragkörpers (7) mindestens ein durch konzentrisch und/oder spiralig verlaufende Rippen (9) gebildetes Ringprofil aufweist. —

13. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge- ^ kennzeichnet, daß die Unterseite des Tragkörpers (7) mindestens ™ ein durch radial verlaufende Rippen (10, Ii) gebildetes StrahlenprofIl aufweist.

14. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (7; 18) eine Bettung (15,-2*5) zur Aufnahme eines Temperaturfühlers oder -reglers aufweist. .

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