DE2740542A1 - Electric cooker plate with magnetic fastening - has permanent magnet operated by exciter coil, to lower heat transfer resistance from hot plate - Google Patents
Electric cooker plate with magnetic fastening - has permanent magnet operated by exciter coil, to lower heat transfer resistance from hot plateInfo
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Abstract
Description
Elektr. Kochplatte mit MagnethaftungElectric hotplate with magnetic attachment
Anwendungsgebiet: Zur Verwendung bei Haushaltsherden Stand der Technik und Kritik: Die bisher yebräuchlichen Kochplatten bestehen im Wesentlichen aus einer Gußplatte,deren Oberseite plangedreht ist (Stellfläche) und in deren Unterseite die Heizwiderstände eingelagert sind.Field of application: For use in household stoves, state-of-the-art and criticism: the hotplates that have been used up to now essentially consist of one Cast plate, the top of which is faced (footprint) and in the bottom the heating resistors are embedded.
Die zu erwärmenden Töpfe,Kessel und Pfannen,im Weiteren Kochgeschirr genannt,werden mit einer Kraft,die bestimmt ist durch ihr Eigengewicht, auf die Kochplatte gepreßt. Diese Anpreßkreft ist ein wesntlicher Faktor für den Wärmeübergangswiderstend zwischen Kochplatte und Koch geschirr.The pots, kettles and pans to be heated, as well as cookware called, are with a force, which is determined by their own weight, on the Pressed hotplate. This contact pressure is an essential factor for resisting heat transfer between the hotplate and cookware.
Das "ohmsche Gesetz der Wärmetechnik" zeigt die Abhängigkeit die besteht zwischen: Wärmeübergangswiderstand Rth in °K/W zu übertragende Leistung P in W dem Temperaturunterschied ## in °K hier: zwischen Kochplatte und Kochgeschirr P . R@@ Ein höherer Wärmeübergangswiderstand hat also zur Folge: 1.) Einon gröReren Energieverlust durch Konvektion und Abstrahlung während und nach dem Kochvorgang,wegen der zwangsläufig höheren Temperatur der Kochplatte.The "Ohm's law of heat engineering" shows the dependency that exists between: heat transfer resistance Rth in ° K / W power to be transferred P in W dem Temperature difference ## in ° K here: between hotplate and cookware P. R @@ A Higher heat transfer resistance therefore results in: 1.) A greater loss of energy by convection and radiation during and after the cooking process, because of the inevitable higher temperature of the hotplate.
2.) Eine größere zeitliche Verzögerung in der Erwärmung AuRerdem bietet das Eigengewicht nur einen ungenügenden Schutz vor Unfällen durch verrutschen,umkippen oder herunterttoßen des Kochgeschirrs.2.) It also offers a greater time lag in warming the dead weight only provides insufficient protection against accidents caused by slipping or tipping over or knocking down the cookware.
Diese Nachteile gelten in der Hauptsache auch für Keramikkochmulden.These disadvantages also mainly apply to ceramic hobs.
In der Offenlegungsschrift 2 504 516 mit dem Titel: Hebelarmpreße und sonstige druckausübende Vorrichtungen und Gegenstände für elektr. Kochplatten,wurde dbs Problem des Wärmeübergangswiderstandes und seiner Abhänginkeit von der AnpreRkraft bereits erkannt,aber nur in jeder Hinsicht unvollkommen gelöst, denn zum Einen wird eine HebelarmpreBe oder ein Gegenstand oder eine Vorrichtung stets nur an den Randzonen des Kochgeschirrs einen erhöhten Druck ausüben können und damit zu einem verringerten Wärmeübergangswiderstand führen und zum Anderen ist eine mechanische Vorrichtung sehr unpraktisch in der Handhabung.In laid-open specification 2 504 516 with the title: Lever arm press and other pressure-exerting devices and objects for electr. Hot plates, was dbs problem of the heat transfer resistance and its dependence on the contact force already recognized, but only incompletely resolved in every respect, because on the one hand is a lever arm press or an object or a device always only at the edge zones of the cookware can exert an increased pressure and thus to a reduced pressure Lead heat transfer resistance and on the other hand is a mechanical device very impractical to use.
Überdies kann der Vorteil eines verringerten Wärmeübergangswiderstandes an den Randzonen wieder aufgehoben werden'weil sich das Kochgeschirr durch das ungleichmRige niederdrücken mittels Hebelarmpreße verziehen würde.In addition, the advantage of a reduced heat transfer resistance be lifted again at the edge zones because the cookware is uneven would be distorted by means of a lever arm press.
Zwar schafft eine solche Vorrichtung einen besseren Unfallschutz in Bezug auf verrutschen,umkippen oder herrunterfallen,aber sie stellt an sich schon wieder eine Gefahrenquelle dar,ebenso wie das "Herd - Kinderschutzgitter" welches unter der Offenlegungsschrift 2 100 417 bereits bekannt gemacht wurde.It is true that such a device provides better protection against accidents Relation to slipping, tipping over or falling down, but it already poses in itself again a source of danger, as well as the "stove - child safety gate" which has already been made known under the Offenlegungsschrift 2 100 417.
Aufgabe dieser Erfindung: Die Erfindung soll eine zusätzliche Anpreßkraft aufbringen die dann den Wärmsübergangswiderstand senkt und eine größere Standsicherheit schafft.Object of this invention: The invention is intended to provide an additional pressing force apply which then lowers the heat transfer resistance and greater stability creates.
Lösung: Die Aufgabe wird dadurch erfindungsgemäß gelöst,daR unter dem mit (1) Heizwendel versehenen (2) Innenteil der Kochplatte ein (3) Dauermagnet angebracht ist der mit einer (4) Erregerspule agnetisiert bzw. entmagnetisiert wird. Die Erregerspule wird an einen Impulsmagnetisator angeschlossen. Der magnetische RückschluR erfolgt über einen keilförmig ausgeschnittenen (5) Zylinder auf welchem das Außenteil der Kochplatte befestigt wird. Der erforderliche Luftspalt für eine Aufspannvorrichtung wird durch den (7) Messingring gebildet,der zwischen Innenteil und Außenteil eingepreßt wird,wobei ein (8) Dehnungsbereich vorzusehen ist.Solution: The object is achieved according to the invention in that under the (2) inner part of the hotplate provided with (1) heating coil a (3) permanent magnet attached which is agnetized or demagnetized with a (4) excitation coil. The excitation coil is connected to a pulse magnetizer. The magnetic one Inference is made via a wedge-shaped cut-out (5) cylinder on which the outer part of the hotplate is attached. The required air gap for a Clamping device is formed by the (7) brass ring between the inner part and outer part is pressed in, wherein an (8) expansion area is to be provided.
Nach dem Einschalten der Kochplatte soll der Magnetisierungsvorgang zunächet noch nicht von statten gehen. Statt dessen wird die (4) Erregerspule zuerst von der (10) Luftspaltkontrolleinrichtung mit einer Wechselspannung versorgt,die bei offenem "Luftspalt".After switching on the hotplate, the magnetization process should start not yet go ahead. Instead, the (4) excitation coil goes first supplied by the (10) air gap control device with an alternating voltage which with an open "air gap".
also ohne Kochgeschirr einen definierten Strom zur Folge hat.that is, without cookware, it results in a defined current.
Wenn der "Luftspalt" geschlossen wird,also ein ausreichend großes Kochgeschirr etwa zentral auf der Kochplatte steht,sinkt der Strom unter einen bestimmten Wert und die (10) Luftspaltkontrolleinrichtung trennt die (4) Erregerspule von der Wechselspannung. Danach löst sie an dem (11) Impulsmagnetisator den Magnetisierungsvorgang aus.If the "air gap" is closed, a sufficiently large one If the cookware is roughly in the center of the hotplate, the current drops below a certain level Value and the (10) air gap control device separates the (4) excitation coil from the AC voltage. Then it triggers the magnetization process on the (11) pulse magnetizer the end.
AuRerdem bewirkt die Schaltung, daß das Kochgeschirr beim Aufsetzen nicht durch die magnetische Kraft aus der Hand gerissen werden kann und bei Verwendung von Alu - Kochgeschirr kein llaQnetisierungsvorgang eingeleitet wird.The circuit also ensures that the cookware is placed on the pan cannot be torn out of the hand by the magnetic force and when in use no insulation process is initiated by aluminum cookware.
An statt mit einem Dauermagneten in Verbindung mit einem Impulsmagnetisator kann man die magnetische Anziehung auch mit einem Weicheisenkern in einer stromdurchfloßenen Spule aufbringen.Instead of using a permanent magnet in conjunction with a pulse magnetizer You can also get the magnetic attraction with a soft iron core in a current flowing through it Apply coil.
Diese Lösung böte zwar den Vorteil,daX sich bei einem Stromausfall sofort abnehmen ließe'hätte jedoch unter anderen den Nachteil, daß ständig Energie verbraucht wird.This solution would have the advantage that in the event of a power failure could decrease immediately, however, would have the disadvantage, among other things, that there is constant energy is consumed.
Ein mechanisches "KurzschlieBen" von Dauermagneten würde zwar beide Vorteile,also Unabhängigkeit vom Netz und kein zusätzlicher Energieverbrauch,aber den Nachteil der zusätzlichen mechanischen Vorrichtung und deren Bedienung mit sich bringen.A mechanical "short-circuiting" of permanent magnets would admittedly both Advantages, i.e. independence from the grid and no additional energy consumption, but the disadvantage of the additional mechanical device and its operation with it bring.
Deshalb wurde hier die erste Lösungsmöglichkeit als Beispiel gewählt.Therefore the first possible solution was chosen as an example.
Sie bietet Sicherheit in Verbindung mit Energieersparnis,Materialersparnis und es sind auch keine zusätzlichen Bedienungselemente erforderlich.It offers security in connection with energy savings, material savings and no additional controls are required.
Als Dauermagnetwerkstoff würde sich am besten eine Alnico - Legierung, z.B. Alnico 500,eignen.The best permanent magnet material would be an Alnico alloy, e.g. Alnico 500, are suitable.
Da im Allgemeinen bei elektr. Kochplatten mit Mannethaftuny keine nennenswerten AbreiB- oder Verschiebekräfte auftreten werden,darf man die bei einer maximalen Kochplatten temperatur von 350 0C eintretende reversieble Remanenzänderung (Haftkraftverlust) von < 10 $,gültig für den vorgeschlagenen 'Merkstoff,als nicht relevant betrachten.Since in general with electr. No Mannethaftuny hot plates Significant tear-off or displacement forces will occur, one may maximum hotplate temperature of 350 ° C, reversible change in remanence occurs (Loss of adhesive force) of <10 $, valid for the suggested 'Merkstoff, as not consider relevant.
Die runde Stabform des Dauermagneten und die wegen der Verwendung eines Impulsmagnetisators nur aus relativ wenigen Windungen dünnen Drahtes bestehende Erregerspule erlauben eine kostengünstige Herstellung und Montage.The round rod shape of the permanent magnet and because of the use a pulse magnetizer consisting of relatively few turns of thin wire Excitation coils allow inexpensive manufacture and assembly.
Vorteile: 1.) Durch den kleineren Wärmeübergangswiderstand stellt sich eine kleinere Temperaturdifferenz zwischen Kochgeschirr und der Kochplatte ein. Das bedeutet,ausgehend von einem bestimmten Kochgeschirr mit bestimmten Inhalt,eine niedrigere Temperatur der Kochplatte,und damit: t.1) Eine geringere Energiespeicherung in der Kochplatte 1.2) Einen gerineren Energieverlust durch Konvektion 1.3) Einen geringeren Energieverlust durch Abstrahlung Ein einfachcr Versuch zeigt in welcher Grönenordnung die Verluste liegen.Advantages: 1.) Due to the smaller heat transfer resistance there is a smaller temperature difference between the cookware and the hotplate a. This means, based on a certain cookware with a certain content, a lower temperature of the hotplate, and thus: t.1) Less energy storage in the hotplate 1.2) Less energy loss due to convection 1.3) One lower energy loss due to radiation. A simple experiment shows which The order of magnitude of the losses.
Für einen Liter Wasser benötigt man rechnerisch 60 kcal um ihn von 20°C auf 800C zu erhitzen. Bei einer Leistung von 1 kWh würde das 260 sek. dauern. For one liter of water you need 60 kcal to get it from Heat 20 ° C to 800C. With an output of 1 kWh, this would be 260 seconds. last.
Bei einem Versuch mit einem Tauchsieder von 1 kWh in einem Topf mit 1 Ltr. Wasser von 209C wurde eine Aufheizzeit von 310 sek. gemessen um 600C zu erreichen. In an experiment with an immersion heater of 1 kWh in a pot with 1 liter of water at 209C required a heating time of 310 seconds. measured to reach 600C.
Das ergibt einen Wirkungsgrad von: 0,84 Bei einem Versuch mit einer Kochplatte herkömmlicher Bauweise von 1 kWh und dem selben Topf,ebenfalls mit 1 Ltr. Wasser von 20-C wurde eine Aufheizzeit von 562 sek. gemessen um 80°C zu erreichen. This results in an efficiency of: 0.84 in a test with a Conventional cooking plate of 1 kWh and the same pot, also with 1 Liters of water at 20 ° C required a heating time of 562 seconds. measured to reach 80 ° C.
Das ergibt einen Wirkungsgrad von: 0,46 2.) Die Kraft mit der das Kochgeschirr festgehalten wird verhindert jene Unfälle bei denen ins besondere Kinder durch umgestoßenes oder heruntergefallenes Kochgeschirr samt heißem Inhalt immer wieder schwer verletzt oder getötet werden,wie aus Unfallstatisiken zu ersehen ist. This results in an efficiency of: 0.46 2.) The power with which the Keeping cookware in place prevents those accidents in particular children Always caused by knocked over or dropped cookware and its hot contents are seriously injured or killed again, as can be seen from accident statistics.
3.) Beim umrühren des Kochgutes,insbesondere wenn es dickflüßig ist, braucht die Hausfrau das Kochgesnhirr nicht mehr festhalten, weil es dabei nicht mehr verrutschen kann. Für Behinderte z.B. Amputierte bedeutet das eine noch größere Erleichterung und Verminderung der Unfallgefahr.3.) When stirring the food, especially if it is viscous, the housewife no longer needs to hold onto the cookware because it is not can slip more. For disabled people, e.g. amputees, this means an even bigger one Relief and reduction of the risk of accidents.
4.) Die magnetische Anziehung bewirkt, daß das Kochgeschirr mit seiner ganzen Fläche gleichmäßig auf die Kochplatte aufgedrückt wird,also eine über die ganze Fläche gleichmäßig verteilte Erwärmung statt findet,was das Anbrennen des Kochnutes, insbesondere in dünnwandigerem Kochgeschirr, verhindert.4.) The magnetic attraction causes the cookware with its entire surface is pressed evenly onto the hotplate, i.e. one over the evenly distributed heating takes place over the entire surface, which causes the burning of the Prevents cooked food, especially in thinner-walled cookware.
5.) Diese gleichmäßige Anziehung und gute Wärmeleitung machen es überflüßig aufwendiges und damit teueres Kochgeschirr zu verwenden. Die Mehraufwendungen für die elektr. Kochplatte mit Magnethaftung lassen sich also bereits bei der Anschaffung des Kochseschirrs,wenigstens teilweise,wieder einsparen.5.) This even attraction and good heat conduction make it superfluous to use elaborate and therefore expensive cookware. The additional expenses for the electr. So hot plates with magnetic adhesion can already be purchased at the time of purchase of cooking utensils, at least partially, again.
Eine Unvollkommenheit weiRt dies Erfindung allerdings auf,nämlich daß Kochgeschirr aus nicht magnetisierbarem Material oder Boden zwar weiter in üblicher Weise eingesetzt werden kann,aber dabei nicht die Vorteile genutzt werden können die die ttagnethaftung bietet.However, this invention has one imperfection, namely that cookware made of non-magnetizable material or soil continues in the usual Can be used wisely, but the advantages cannot be used which offers the magnet adhesion.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772740542 DE2740542A1 (en) | 1977-09-06 | 1977-09-06 | Electric cooker plate with magnetic fastening - has permanent magnet operated by exciter coil, to lower heat transfer resistance from hot plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772740542 DE2740542A1 (en) | 1977-09-06 | 1977-09-06 | Electric cooker plate with magnetic fastening - has permanent magnet operated by exciter coil, to lower heat transfer resistance from hot plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2740542A1 true DE2740542A1 (en) | 1979-03-08 |
Family
ID=6018456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772740542 Pending DE2740542A1 (en) | 1977-09-06 | 1977-09-06 | Electric cooker plate with magnetic fastening - has permanent magnet operated by exciter coil, to lower heat transfer resistance from hot plate |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2740542A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545259A1 (en) * | 1985-12-20 | 1987-06-25 | Rainer Dipl Ing Auktor | Hotplate |
US6802309B2 (en) * | 1999-11-30 | 2004-10-12 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgerate Gmbh | Gas cooker |
EP3723449A1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-14 | Umdasch Store Makers Leibnitz GmbH | Device for outputting bakery products |
-
1977
- 1977-09-06 DE DE19772740542 patent/DE2740542A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545259A1 (en) * | 1985-12-20 | 1987-06-25 | Rainer Dipl Ing Auktor | Hotplate |
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EP3723449A1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-14 | Umdasch Store Makers Leibnitz GmbH | Device for outputting bakery products |
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