DE2820114A1

DE2820114A1 - Radiation heating unit for cooking utensils - has insulating support for resistors with transverse elevations in which resistors are partly embedded

Info

Publication number: DE2820114A1
Application number: DE19782820114
Authority: DE
Inventors: Karl Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: EGO Austria Elektrogerate GmbH
Priority date: 1978-05-09
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2820114C2

Abstract

The unit is esp. for vitrified ceramic electric cooking utensils with heating resistors mounted in a flat insulating support in the heating area, as in 27 29 929. It has shaped in it elevations in which the heating resistors are partly embedded, but apart from this they are not embedded and run on the insulating support surface. The insulating support surface is slightly wavy, with the crests (17) transversal to the resistors (18), forming the elevations (21) in which the resistors (18) are partly embedded.

Description

Strahlungs-Heizeinheit insbesondere für Radiant heating unit in particular for

Glaskeramik-ElektrokochgerSte Zusatz zu Patent .. .. ... Glass ceramic electric cooker Addition to patent .. .. ...

(Patentanmeldung P 27 29 929.2) Das Hauptpatent betrifft eine Glaskeramik-Elektrokochgeräte,mit Heizwiderständen, die an einem im Heizbereich im wesentlichen plattenförmigen Isolierträger angeordnet sind. Nach dem Hauptpatent weist dabei der Isolierträger auf ihm ausgeformte Erhebungen auf, in die die Heizwiderstände teilweise eingebettet sind, die im übrigen im wesentlichen uneingebettet auf der Oberfläche des Isolierträgers verlaufen. (Patent application P 27 29 929.2) The main patent relates to a glass ceramic electric cooker, with Heating resistors attached to a substantially plate-shaped insulating support in the heating area are arranged. According to the main patent, the insulating support has molded parts on it Elevations in which the heating resistors are partially embedded, the rest run essentially unembedded on the surface of the insulating support.

Diese Ausführungsform schafft eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Anordnung der Heizwiderstände auf vielen Arten von Isolierstoffträgern, wobei vor allem die Heizwiderstände kaum gefährdet sind, an den Einbettungsstellen durchzubrennen.This embodiment creates a particularly advantageous possibility for arranging the heating resistors on many types of insulating material, whereby especially the heating resistors are hardly at risk of burning through at the embedding points.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Hauptpatent in dieser Richtung weiter zu verbessern, also eine verbesserte und noch weniger gegen partielles Durchbrennen gefährdete Befestigung der Heizwiderstände auf dem Isolierträger zu schaffen.The object of the present invention is the main patent in this Direction to improve further, so an improved and even less against partial Burning endangered fastening of the heating resistors on the insulating support too create.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Oberfläche des Isolierträgers eine im Querschnitt flachzickzackförmige Ausbildung hat, wobei die im wesentlichen quer zur Erstreckung der Heizwiderstände verlaufenden Scheitel die Erhebungen bilden, in die die Heizwiderstände teilweise eingebettet sind. Durch diese Anordnung kann sichergestellt werden, daß die Heizwiderstände trotz einer ausreichenden Festlegung auf dem Isolierträger nur in einem minimalen Bereich eingebettet sind. Die zickzackförmige Ausbildung schafft ferner die Möglichkeit für die Heizwiderstände, sich bei der Erwärmung und der dadurch bedingten Ausdehnung etwas abzusenken, so daß es nicht vorkommen kann, daß die Heizwiderstände sich seitlich ausbiegen.This object is achieved according to the invention in that the surface of the insulating support has a flat zigzag-shaped cross-section, wherein the vertices running essentially transversely to the extension of the heating resistors form the elevations in which the heating resistors are partially embedded. By this arrangement can ensure that the heating resistors despite a embedded in a minimal area on the insulating support are. The zigzag formation also creates the possibility for the heating resistors, to lower itself somewhat with the warming and the expansion caused by it, so that it cannot happen that the heating resistors bend to the side.

Vorzugsweise können die Scheitel spitz ausgebildet sein, wobei von den Heizwiderständen nur eine oder sehr wenige Windungen eingebettet sind. Dies wirkt einer Wärmestaubildung in dem eingebetteten Bereich besonders wirkungsvoll entgegen.The apexes can preferably be pointed, whereby from only one or very few turns are embedded in the heating resistors. this has a particularly effective effect on heat build-up in the embedded area opposite.

Zusätzlich zu der zickzack-wellenförmigen Ausbildung der Oberfläche des Isolierträgers kann, um den eingebetteten Bereich noch kleiner zu halten, eine quer zur ersten Wellenrichtung verlaufende Wellung angeordnet sein, so daß die Scheitel zwischen den einzelnen Heizwiderständen abgesenkt sind. Im Bereich der Heizwiderstände entsteht dann eine Spitze, in die eine oder wenige Windungen der Heizwiderstände eingepreßt sind.In addition to the zigzag wave-shaped design of the surface of the insulating carrier can, in order to keep the embedded area even smaller, a be arranged transversely to the first wave direction extending corrugation so that the apex are lowered between the individual heating resistors. In the area of heating resistors Then a point arises in which one or a few turns of the heating resistors are pressed in.

In einer zwischen zwei Scheiteln liegenden Vertiefung kann vorzugsweise ein stabförmiger Temperaturfühler angeordnet sein., der unter den Heizwiderständen, diese kreuzend, hindurch verläuft. Zum Schutz gegen Kurzschluß durch Berührung mit den Heizwiderständen kann dieser mit einer Quarzglasabdeckung versehen sein, die ausreichend temperaturbeständig ist.In a depression lying between two vertices can preferably a rod-shaped temperature sensor can be arranged, which is located under the heating resistors, crossing these, runs through it. To protect against short circuits caused by contact with the heating resistors this can be provided with a quartz glass cover, which is sufficiently temperature resistant.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnung dargelegt. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Heizeinheit, wobei in strichpunktierten Linien eine Alternativausführung angedeutet ist, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt entsprechend der Schnittführung von Fig. 3, Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt in der Schnittführung nach Fig. 2 einer Variante, Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Detail einer anderen Ausführungsform und Fig. 7 einen vergrößerten Detailschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6.Further advantages and features of the invention are set out in the subclaims and the description set out in conjunction with the drawings. Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and are described below explained in more detail. 1 shows a plan view of a heating unit, with FIG dash-dotted lines an alternative embodiment is indicated, Fig. 2 a Section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows a section along the line III-III in Fig. 1, Fig. 4 an enlarged section corresponding to the section line of 3, 5 show an enlarged section in the sectional guide according to FIG. 2 Variant, FIG. 6 shows a plan view of a detail of another embodiment and FIG. 7 shows an enlarged detail section along the line VII-VII in FIG. 6.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Heizeinheitk esitzt einen Isolierträger 12 in Form einer in der Draufsicht redhteckigen und vorzugsweise quadratischen flachen Schale mit einem Boden 13 und Rändern 14, die aus Isoliermaterial, beispielsweise einem durch Pressen verformten und durch Bindemittel ausreichend verfestigten faserigen Isoliermaterial, hergestellt ist.The heating unit shown in FIGS. 1 to 5 has an insulating support 12 in the form of a rectangular and preferably square flat in plan view Shell with a bottom 13 and edges 14 made of insulating material, for example a fibrous one deformed by pressing and sufficiently solidified by binding agents Insulating material, is produced.

Die dem Schaleninnenraum 16 zugekehrte Oberfläche 15 des Bodens 13 hat, wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, eine zickzackförmige Gestaltung. Sie besteht also aus parallel zueinander verlaufenden wellenförmigen Erhebungen und Absenkungen, bei denen jedoch die Scheitel 17 relativ scharf ausgebildet sind. Die Zickzack-Gestaltung ist im übrigen relativ flach.The surface 15 of the bottom 13 facing the shell interior 16 has, as can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, a zigzag shape Layout. So it consists of wave-shaped parallel to each other Elevations and depressions, in which, however, the apex 17 is relatively sharp are. The zigzag design is also relatively flat.

In dem Innenraum 16 und auf der Oberfläche 15 ist ein Heizwiderstand 18 angeordnet, der aus einem wendelförmigen Widerstandsdraht besteht, der hin- und hergehend (mäanderförmig) angeordnet ist, wobei aufeinanderfolgende Abschnitte 19 des Heizwiderstandes relativ dicht nebeneinander hin und zurück verlaufen. Sie sind durch U-förmige Bereiche 20 miteinander verbunden, die beispielsweise durch "Verziehen" (Glattziehen) der erhitzten Wendel im wesentlichen als glatter und ungewendelter Draht ausgebildet sind. Diese Verbindungsbereiche sind in Erhebungen es Isolierträgers eingebettet, d.h. vorzugsweise vor der Erhärtung des Isolierträgers eingepreßt. Die Erhebungen können die Form von einer oder mehreren zickzackförmigen Wellen haben, so daß der eingebettete Bereich trotz ausreichender Befestigung auf ein Minimum beschränkt wird.In the interior 16 and on the surface 15 is a heating resistor 18 arranged, which consists of a helical resistance wire that goes back and forth is arranged proceeding (meandering), with successive sections 19 of the heating resistor run back and forth relatively close to one another. they are connected to one another by U-shaped areas 20 which, for example, can be "warped" (Smoothing) the heated filament essentially as being smoother and less coiled Wire are formed. These connection areas are in elevations of the insulating support embedded, i.e. preferably pressed in before the insulating substrate hardens. The bumps can be in the form of one or more zigzag waves, so that the embedded area is kept to a minimum despite sufficient fastening is restricted.

Es ist zu erkennen, daß die Erstreckung der zickzackförmigen Erhebungen 21 und der dazwischen liegenden Vertiefungen 22 quer zur Erstreckung der Heizwiderstands-Abschnitte 19 verläuft, wobei aus Fig. 4 zu erkennen ist, daß die Heizwiderstände jeweils im Bereich des Scheitels 17 mit vorzugsweise nur einer,auf jeden Fall nur wenigen Windungen durch Einpressen vor dem Erhärten eingebettet sind.It can be seen that the extension of the zigzag elevations 21 and the intervening depressions 22 transversely to the extent of the heating resistor sections 19 runs, it can be seen from Fig. 4 that the heating resistors in each case Area of the apex 17 with preferably only one, in any case only a few turns are embedded by pressing in before hardening.

Dabei wird von jeder Windung nur ein geringer, der Oberfläche 15 zugekehrter Teil eingebettet, während die Windung auf dem übrigen Bereich ihres Umfanges frei liegt.In this case, only a small one of each turn is turned towards the surface 15 Partly embedded, while the turn is free on the remaining area of its circumference lies.

Aus Fig. 5 ist eine Variante zu erkennen, bei der quer zu den Erhebungen 21 9 2UngcRmals eine Wellung vorgenommen ist, so daß die Heizwendelnauf einer durch die Schnittpunkte der Erhebungen gebildeten Spitze 23 eingebettet sind.From Fig. 5 a variant can be seen in which transversely to the elevations 21 9 2UngcR times a corrugation is made so that the heating coils on one through the points of intersection of the elevations formed tip 23 are embedded.

Es ist zu erkennen, daß durch diese Maßnahme die Heizwendeln trotz ausreichender Festlegung auf dem Isolierträger, der damit eine leicht montierbare und handelsfähige Einheit bildet, nur in sehr geringen Bereichen eingebettet sind, so daß die Gefahr von örtlichen Uberhitzungen an diesen Stellen wegfällt, die zu einem Durchbrennen führen könnte. Dazu trägt es auch bei, daß die Spiralen im Falle ihrer Ausdehnung sich der etwas zickzackförmigen Oberfläche anpassen können und damit auf der Oberfläche auf liegen, ohne sich unter Stauchung seitlich ausbiegen zu müssen. Vor allem ist aber die gesamte obere Seite der Heizwendeln frei und kann frei abstrahlen. Durch die mäanderförmige Ausbildung ist eine recht gute prozentuale Heizflächenbelegung möglich, wozu es beiträgt, daß die Heizwendeln relativ dicht benachbart liegen können, weil einerseits die zickzackförmige Ausbildung und das Verhindern von seitlichem Ausweichen die Kurzschlußgefahr verringert und andererseits eventuelle Kurzschlüsse keine großen Folgen haben, weil die Differenzspannungen zwischen den einzelnen Abschnitten 19 sehr gering sind.It can be seen that the heating coils despite this measure sufficient fixing on the insulating support, which makes it easy to install and forms a tradable unit, are only embedded in very small areas, so that the risk of local overheating in these areas is eliminated burn out. It also helps that the spirals in the event their expansion can adapt to the somewhat zigzag surface and so lie on the surface without bending sideways under compression to have to. Above all, however, the entire upper side of the heating coils is free and can radiate freely. Due to the meandering formation, the percentage is quite good Allocation of heating surfaces possible, to which it contributes that the heating coils are relatively tight can be adjacent because on the one hand the zigzag training and the Preventing sideways evasion reduces the risk of short circuits and on the other hand possible short circuits do not have any major consequences because the differential voltages between the individual sections 19 are very small.

In den Verbindungsbereichen 20 ist die freigesetzte Wärmeenergie auf einen geringen Bruchteil herabgesetzt, weil dort ungewendelter Draht verwendet wird. Dies ist dort besondert Wichtig, weil durch den U-Bogen die Gefahr von Wärmestauungen besteht, wozu eine dort notwendige Befestigung durch Einbettung noch weiter beitragen würde.In the connection areas 20, the released thermal energy is on reduced by a small fraction because non-coiled wire is used there. This is particularly important there because the U-bend means there is a risk of heat build-up exists, to which a necessary fastening there by embedding contribute even further would.

Zu beiden Seiten der äußeren Heizwiderstands-Abschnitte 19 verlaufen Temperaturfühler 25 von Temperatur-Schaltorganen 26, die entweder Temperaturbegrenzer oder Temperaturregler sein können. Es kann sich hierbei um stabförmige Temperaturfühler handeln, die aus einer Ausdehnungshülse und einem sich relativ wenig ausdehnenden darin liegenden Stab bestehende Fühler handeln, die über die gesamte innere Kantenlänge des Isolierträgers reichen und in der Ebene der Heizwiderstände zwischen dem Rand 14 und dem äußeren Abschnitt 19 entlang verlaufen. Sie ragen durch eine Ausnehmung 27 im Rand 14, so daß ihr den Schalter tragender Kopf außerhalb des beheizten Bereiches liegt. In diesem Bereich ist auch der Anschluß des Heizwiderstandes 18 hindurchgeführt und kann unmittelbar an den Anschluß des Schalterkopfes angeschlossen sein, so daß dieser gleichzeitig das Anschlußteil für den Heizwiderstand bildet. Bei einer Temperaturfühleranordnung auf beiden Seiten sind somit bei-de Anschlüsse über die Temperaturschaltorgane vorgenommen, so daß gesonderte Anschlußteile entfallen können. Die Temperaturschaltorgane sind damit in Reihe mit dem Heizwiderstand geschaltet, so daß das Ansprechen eines Temperaturfühlers den Heizwiderstand 18 abschaltet.Run on both sides of the outer heating resistor sections 19 Temperature sensor 25 of temperature switching devices 26 that either Temperature limiters or temperature controllers can be. It can be rod-shaped Acting temperature sensors, which consist of an expansion sleeve and a relative little expanding inside rod existing antennae act that over the entire inner edge length of the insulating support and in the plane of the heating resistors between the edge 14 and the outer portion 19 along. They stick out a recess 27 in the edge 14, so that your head carrying the switch outside of the heated area. The connection of the heating resistor is also in this area 18 passed through and can be connected directly to the connection of the switch head so that this forms the connection part for the heating resistor at the same time. With a temperature sensor arrangement on both sides, there are therefore both connections Made via the temperature switching elements, so that separate connection parts are not required can. The temperature switching elements are thus connected in series with the heating resistor, so that the response of a temperature sensor switches off the heating resistor 18.

Als Variante ist in den Fig. 1 und 2 ein Temperaturschaltorgan 26' vorgesehen, das gleich ausgebildet sein kann, wie die bereits beschriebenen. Sein Temperaturfähler 25' liegt etwas unterhalb der Ebene der Heizwiderstände in einer Vertiefung 28 des Isolierträgers, die die Rippen 21 durchbricht. Auch hier ist aber der Temperaturfühler parallel zu den Abschnitten 19, und zwar in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Abschnitten vorgesehen, so daß er einen guten Zugriff zu der Temperatur der Heizwiderstände hat. Der beschriebenen Temperaturfühleranordnung mit Parallelanordnung zu Heizwiderständen ist eine besonders wirksame Regelung und Temperaturbegrenzung eigen, die zur Vermeidung von Übertemperaturen in der Glaskeramikplatte beiträgt.As a variant, a temperature switching element 26 'is shown in FIGS. 1 and 2 provided, which can be designed in the same way as those already described. being Temperature sensor 25 'is slightly below the level of the heating resistors in one Recess 28 of the insulating support, which breaks through the ribs 21. But here is too the temperature sensor parallel to sections 19, in the immediate vicinity provided to two sections so that he has good access to the temperature which has heating resistors. The described temperature sensor arrangement with parallel arrangement for heating resistors is a particularly effective control and temperature limitation which helps to avoid excess temperatures in the glass ceramic plate.

Die Heizeinheit 11', von der in Fig. 6 ein Teil dargestellt ist, entspricht bezüglich der Ausbildung des Isolierträgers und der Ausbildung und Anordnung der Heizwiderstände der Ausführung nach Fig. 1. Es ist lediglich eine andere Anordnung des Temperatur-Schaltorganes 26a vorgesehen. Der zugehörige Temperaturfühler 25a, ebenfalls ein Stabfühler, liegt, wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, in einer tiefen Ausnehmung 30 im Boden 13a des Isolierträgers 12a. Die Ausnehmung und damit der Temperaturfühler 25a verläuft quer zur Anordnung der einzelnen Abschnitte 19 des Heizwiderstandes 18. Da der Fühler 25a relativ dicht unterhalb der Heizwiderstände verläuft, ist die Ausnehmung 30 mit einer Abdeckung 31 in Form einer Quarzglasscheibe versehen. Es wäre hier auch möglich, den Fühler mit einem Überzug aus einem hochtemperaturfesten, isolierenden aber wärmestrahlungsdurchlässigen Material zu versehen.The heating unit 11 ', a part of which is shown in FIG. 6, corresponds regarding the training of the insulating support and the training and arrangement of the Heating resistors of the embodiment according to FIG. 1. It is just a different arrangement of the temperature switching element 26a is provided. The associated temperature sensor 25a, also a rod sensor is, as can be seen from Fig. 7, in a deep one Recess 30 in the bottom 13a of the insulating support 12a. The recess and thus the Temperature sensor 25a runs transversely to the arrangement of the individual sections 19 of the Heating resistor 18. Since the sensor 25a is relatively close below the heating resistors runs, the recess 30 is provided with a cover 31 in the form of a quartz glass pane Mistake. It would also be possible here to cover the sensor with a coating made of a high-temperature-resistant, to provide insulating but heat radiation permeable material.

Von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich.There are numerous of the illustrated and described embodiment Modifications within the scope of the invention are possible.

So könnte beispielsweise auch eine zickzackförmige Ausbildung gewählt werden, bei der im Bereich der Vertiefungen 22 ein flacheres Stück zwischengeschaltet ist. Bei der Festlegung der Heizwiderstände sollte vor allem darauf geachtet werden, daß die Scheitel 17 relativ spitz sind, damit der eingebettete Bereich der Heizwendeln relativ klein wird. Statt, wie beschrieben, zur Beheizung einer Glaskeramik-Kochplatte, kann die Heizeinheit auch zur Beheizung anderer Gegenstände,z.B.For example, a zigzag design could also be chosen in which a flatter piece is interposed in the region of the depressions 22 is. When determining the heating resistors, particular attention should be paid to that the vertices 17 are relatively pointed, so that the embedded area of the heating coils becomes relatively small. Instead of heating a glass ceramic hotplate, as described, the heating unit can also be used to heat other objects, e.g.

in Industrieöfen oder zur Erhitzunq von Gefäßen, eingesetzt werden.in industrial ovens or for heating vessels.

Claims

Radiant heating unit X especially for glass ceramic electric cookers Addendum to patent .. .. ...

(Patent application P 27 29 929.2) Patent claims inshes 1. Radiant heating unit, # for glass ceramic electric cooking appliances, with heating resistors that are attached to one in the heating area essentially plate insulating supports are arranged, according to the patent .. .. ... (Patent application P 27 29 929.2) has formed from it elevations, in the the heating resistors are partially embedded, the rest of which are essentially not embedded run on the surface of the insulating support, characterized in that the Surface (15) of the insulating support (12, 12a) has a flat zigzag shape in cross section Has training, the substantially transverse to the extension of the heating resistors (18) running apex (17) form the elevations (21) in which the heating resistors (18) are partially embedded.

2. Heating unit according to claim 1, characterized in that the apex (17) are pointed and only one of the helical heating resistors or embed very few turns.

3. Heating unit according to claim 1 or 2, characterized in that the apex (17) between the adjacent sections (19) of the heating resistors (18) are lowered so that a tip (23) in the area of the heating resistors (18) arises.

4. Heating unit according to one of the preceding claims, characterized in that that in a recess (30) between two vertices (17) a rod-shaped temperature sensor (25a) is arranged, which runs through under the heating resistors (18), crossing them.

5. Heating unit according to claim 4, characterized in that the temperature sensor (25a) is provided with a liner quartz glass cover (31).