DE2417960C3 - Elektrische Heizplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizplatte aus einem Stahlblech mit einem dielektrischen Überzug aus glasierter Keramik und einer darauf auf einer Seite der Heizplatte aufgebrachten gedruckten Schaltung.

Die bisher bekannten Heizplatten bestehen aus einem flachen und normalerweise rechteckigen Blech, dessen Erwärmung eine Reihe vom Nachteilen mit sich bringt. Hierbei besteht der bedeutendste Nachteil darin, daß die aufeinanderfolgenden Erwärmungen und Abkühlungen und damit die Ausdehnungen und Zusammenziehungen des Bleches eine unkontrollierte Deformierung mit sich bringen.

Durch die unkontrollierte Deformierung des Bleches wird der dielektrische keramische Überzug Biegungskräften ausgesetzt, die zum Auftreten der sogenannten Haar-Risse führen. Diese können zur folge haben, daß die gedruckte Schaltung an Masse geschaltet wird, wodurch die Heizplatte betriebsunfähig wird.

Die unkontroll'erte Deformierung steht selbstverständlich in einem direkten Verhältnis zur Temperatur der gedruckten Schaltung. Daraus ergibt sich, daß die Grenze der zulässigen Leistung für eine ebene Platte ungefähr bei 0,4 Watt/cm² liegt, die eine mittlere Oberflächentemperatur von etwa 17O⁰C liefert.

Um die unkontrollierte Deformierung des Bleches zu vermindern, werden die Heizplatten fest in einen Rahmen eingespannt. Diese Maßnahme ist jedoch keinesfalls ausreichend, um die vorgenannten lästigen Nachteile auszuschalten. Vielmehr werden gerade durch das Einspannen in einen Rahmen nunmehr die sich auf Grund der aufeinanderfolgenden Erwärmungen und Abkühlungen der Heizplatte ergebenden unkontrollierten Deformierungen in Form von Ausdehnungen und Zusammenziehungen vom Rahmen aufgefangen, wodurch unerwünschte Geräusche hervorgerufen werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Heizplatte der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die unkontrollierte Deformierung des Bleches und die damil verbundenen Nachteile ausgeschaltet werden und daß weiterhin die Leistung auf etwa 0,7 Watt/cm² erhöht werden kann, was einer mittleren Oberflächentemperatiir von 230^rC an der Außenseite der Platte entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizplatte im mittleren Bereich leicht abgerundet ist und am Umfang mit starker Krümmung in einen mantelartigen oder /ylinderartigen Steg übergeht, der in einen nach außen stehenden flanschartigen flachen ebenen Rand ausläuft, und daß die

gedruckte Schaltung auf der konkaven Seite der gekrümmten Heizplatte angebracht ist.

Dies bedeutet, daß bei der erfindungsgemäßen Heizplatte das ursprünglich flache Stahlblech durch ein entsprechendes Verfahren, wie Falzung, Senkslanzen

ίο usw., kurvenförmig deformiert ist und daß an der Übergangsstelle zwischen einem gebildeten flanschartigen Umfangsrand und dem gekrümmten mittleren Bereich der Heizplatte ein Steg gebildet ist. der die Platte versteift und die Kontrolle von Richtung und

Größe der Ausbuchtung ermöglicht, wenn die Heizplatte erhitzt wird.

Abgesehen davon, daß hierdurch eine selbsttragende Heizplatte geschaffen ist, da die Einspannung in einen Rahmen nicht erforderlich und auch nicht vorgesehen ist, weist die erfindungsgemäße Heizplatte gegenüber den bekannten flachen Heizplatten bedeutende Vorteile auf. da die etwaige, sich durch Hitzeeinfiuß ergebende Deformierung stets in derjenigen Richtung erfolgt, in der die mechanische Durchbiegung durchgeführt worden ist.

In bezug auf die bei den bekannten flachen Heizplatten in der Keramik auftretenden Haar-Risse hat sich gezeigt, daß diese auf die Ausdehnung durch Hitzeeinfluß zurückzuführen sind. Diese Gefahr ist bei der erfindungsgemäßen Heizplatte, wie durch Versuche belegt, beseitigt, da die gedruckte Schaltung auf der konkaven Seite der gekrümmten Hei/platte angebracht ist. Dies bedeutet, daß bei Erhitzung der gekrümmten Heizplatte auf der die Schaltung tragenden Seite eine

Zusammenziehung und Kompaktierung der Keramikteilchen erfolgt, während die konvexe Seite bei Erhitzung einer Dehnung ausgesetzt wird. Entsprechende praktische Versuche haben gezeigt, daß auf der konkaven Seite kein Absplittern von Keramikteilchen stattfindet, so daß auf Grund des hier erfolgten Zus?mmendrückens der einzelnen Moleküle der glasierten Keramik der dielektrische Widerstand des keramischen Überzugs erhöht wird und die gedruckte Schaltung keinen Schaden erleiden kann.

Die höhere Mitteltemperatur, die mit der erfindungsgemäßen Heizplatte erreicht werden kann, ermöglicht eine größere Wärmeausstrahlung, denn bekanntermaßen ist die Strahlungsenergie direkt proportional der vierten Potenz der mittleren Oberflächenteir peratur.

Die Leistung der erfindungsgemäßen Heizplatte kann noch dadurch erhöht werden, daß Mittel zur Selbstkühlung vorgesehen sind, wobei diese Mittel in Öffnungen oder Gruppen von Öffnungen bestehen können, die im oberen und unteren Bereich des Steges angebracht sind.

Durch diese Öffnungen zirkuliert eine Konvektionssfömung, welche die Platte abkühlt. Diese Strömung vergleichmäßigt die Oberflächentemperatur über die gesamte Platte und verhindert Hitzekonzentrationen an bestimmten Stellen.

Ein bedeutender Vorteil der gekrümmten Heizplatte gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Wärmeverteilung in mehreren Richtungen erfolgt. Diese Wärmeverteilung ist bei einer flachen Heizplatte nicht möglich, denn wenn diese vertikal angebracht ist, z. B. an der Wand eines Zimmers, erfolgt die Wärmeabgabe ausschließlich innerhalb eines horizontalen Abschnittes und nicht nach oben, nach unten und nach beiden Seiten wie bei der erfindungsgemäßen Heizplatte.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

F i g. 1 die Heizplatte in Vorderansicht,

Fig. 2 in Draufsicht und

F i g. 3 im Schnitt gemäß Linie A 9der F i g. 1.

Die dargestellte Heizplatte weist einen mittleren Bereich 1 auf, der leicht abgerundet bzw. gekrümmt ist und, ausgehend von einem flachen Stahlblech, durch ein geeignetes mechanisches Verfahren, wie Senkstanzen oder Falzen, erhalten wird; von dem Blech verbleibt ein flacher ebener Umfangsrand 2.

Die perimetrale Übergangsünie zwischen dem flanschartigen Rand 2 und der gekrümmten Oberfläche 1 bildet einen Steg 6 zur Versteifung der Heizplatte.

Auf die konkave Innenfläche 3 der gekrümmten Oberfläche 1 ist die gedruckte Schaltung durch Serigrafie oder andere bekannte Verfahren aufgebracht.

In den oberen und unteren Zonen 4 sind im Steg 6 Öffnungen 5 angebracht, die eine Selbstkühlung der Heizplatte ermögiiehen, inde.n durch die Öffnungen 5 eine Konvektionssirömung zirkuliert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Heizplatte aus einem Stahlblech mit einem dielektrischen Überzug aus glasierter Keramik und einer darauf auf einer Seite der Heuplatte aufgebrachten gedruckten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte -m mittleren Bereich (1) leicht abgerundet ist und am Umfang mit starker Krümmung in einen mamelartigen oder zylinderartigen Steg (6) übergeht, der in einen nach außen stehenden flanschartigen flachen ebenen Rand (2) ausläuft, und daß die gedruckte Schaltung auf der konkaven Seite (3) der gekrümmten Heizplatte angebracht ist.

2. Elektrische Heizplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen und unteren Bereich des Steges (6) Öffnungen (5) oder Gruppen von Öffnungen vorgesehen sind.