DE2820138A1

DE2820138A1 - Strahlungs-heizeinheit insbesondere fuer glaskeramik-elektrokochgeraete

Info

Publication number: DE2820138A1
Application number: DE19782820138
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: DE2820138C2

Description

Strahlung-Heizeinheit insbesondere ftir
Glaskeraijik-Elektrokochqer;te Zusatz zu P .......
(Patentanmeldung P 27 29 929.2) Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Strahlungs-Heizeininsbes heit # für Glaskeramik-Elektrokochgerätetmit Heizwiderständen, die an einem im Heizbereich im wesentlichen plattenförmigen Isolierträger angeordnet sind. Nach dem Hauptpatent weist der Isolierträger auf ihm ausgeformte Erhebungen auf, in die die Heizwiderstände teilweise eingebettet auf der Oberfläche des Isolierträgers verlaufen.
Beim Ausführungsbeispiel nach dem Hauptpatent sind die Heizwiderstände spiralförmig angeordnet, Es ist nun aus der DE-OS 21 65 569 bereits bekannt geworden, Heizwiderstände, die allerdings als Kontaktheizwiderstände in Form von flachgewellten Drähten ausgebildet sind, im wesentlichen nebeneinander anzuordnen. Sie gehen dabei jeweils von seitlichen Kontaktschienen aus und haben einen geraden, d.h.
ungewellten Bereich unreinen gewellten Bereich, der die eigentliche Heizfläche bildet. Dabei ist bei den einzelnen Iieizwiderstandsdrähten die Ausbildung so vorgenommen, daß trotz einer viereckigen Gesamtanordnung des die eizwiderstände tragenden Rahmens eine kreisförmige ileizfläche entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist es dage.en, ausgehend vom Eiauptpatent eine Anordnung der Heizwiderstände vorzuschlagen, die bei guter Flächenausnutzung eine beliebige Formgestaltung der Kochfläche ermöglicht und betriebssicher und störungsfrei arbeitet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Heizwiderstände parallel zueinander hin- und herverlaufend (mäanderförmig) angeordnet sind und im Bereich der zueinander parallelen Abschnitte wendelförmig und in den diese verbindenden Bereichen als ungewendelter Draht ausgebildet sind.
Bei der Erfindung wird also für die benachbarten Abschnitte ein durchgehender Draht verwendet, der im Bereich der U-Bögen im wesentlichen ungewendelt ist. Dieser Bereich kann durch "Verziehen" der erheizten Wendel hergestellt werden.
Es hat sich herausgestellt, daß durch diese Maßnahme das Problem gelöst werden konnte, das darin bestand, daß bei derartigen Mäanderanordnungen die Heizkörper an den U-Bögen durchbrannten.
Vorzugsweise ist es auch möglich, daß der ungewendelte Draht in dem Verbindungsbereich durch Einbettung in eine Erhebung des Isolierträgers festgelegt ist. Eine dadurch gegebene zusätzliche Behinderung des Wärmeüberganges hätte bei einer Anordnung mit durchgehend gewendeltem Draht zu einem frühzeitigen Durchbrennen geführt. Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht es, einen stabförmigen Temperaturfühler parallel zu den Heizwiderstandsabschnitten verlaufend anzuordnen, und zwar vorzugsweise im wesentlichen in der Ebene der Heizwiderstände. Dabei kann der Temperaturfühler mit Vorteil sowohl zwischen den Heizwiderstandsabschnitten als auch an wenigstens einem äußeren Heizwiderstandsabschnitt entlang verlaufen. Insbesondere im letzteren Falle kann der stabförmige Temperaturfühler von einem Reglerkopf ausgehen, der außerhalb des beheizten Bereiches am Anfang des Heizwiderstandes angeordnet ist und einen Zuleitungsanschluß für den Heizwiderstand trägt. Die Anordnung des Temperaturfühlers ermöglicht einen besonders guten Zugriff zur Beheizung und erlauben es so, gegenüber Temperaturen empfindlichesGlaskeramikmaterial wirksam zu schützen. Es wird damit verhindert, daß durch das Vorlaufen der Temperatur der Heizwiderstände und damit des Glaskeramikmaterials Temperaturspitzen entstehen, die zur Beschädigung der Glaskeramikoberfläche führen könnten. Die Heizung kann also auf einen höheren Mittelwert ausgelegt werden, was wiederum dem Leistungsdurchsatz zu Gute kommt.
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.
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte EIeizeinheitk 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.
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.
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.
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.
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. Aus Fig. 5 ist eine Variante zu erkennen, bei der quer zu den Erhebungen

21IVtXn8Rmals

eine Wellung vorgenommen ist, so daß die Heizwendelnauf einer durch die Schnittpunkte der Erhebungen gebildeten Spitze 23 eingebettet sind.
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 tiberhitzungen 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 aufliegen, 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.
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 W§rmestauungen besteht, wozu eine dort notwendige Befestigung durch Einbettung noch weiter beitragen würde.
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.
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.
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 Eleizwiderstandes 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 Ueberzug aus einem hochtemperaturfesten, isolierenden aber wärmestrahlungsdurchlässigen Material zu versehen.
Von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich.
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 Heizwiderstande sollte vor allem darauf geachtet werden, daß die Scheitel 17 relativ spitz sind, damit der einaebettete Bereich der Heizwendeln relativ klein wird. Statt, wie beschrieben, =r Beheizung einer Glaskeramik-Kochplatte, kann die Heizeinheit auch zur Beheizung anderer Gegenstände,z.B.
in Industrieöfen oder zur Erhitzunq von Gefäßen, eingesetzt werden.
Leerseite

Claims

Strahlungs-Heizeinheit insbesondere fiir Glaskeramik-Elektrokochgeräte Zusatz zu P .......

(Patentanmeldung P 27 29 929.2) Patent ansprüche bes.

g Strahlungs-Heizeinheit, tir GIaskeramik-Elektrokochgeräte mit Heizwiderständen, die an einem im Heizbereich im wesentlichen platten Isolierträger angeordnet sind, der nach Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 27 29 929.2) aus ihm ausgeformte Erhebungen aufweist, in die die Heizwiderstände teilweise eingebettet sind, die im übrigen im wesentlichen uneingebettet auf der Oberfläche des Isolierträgers verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte (19) des Heizwiderstandes (18) parallel zueinander hin-und herverlaufend (mäanderförmig) angeordnet sind, und im Bereich der zueinander parallelen Abschnitte (19) wendelförmig und in dem diese verbindenden Bereich (20) als ungewendelter Draht ausgebildet sind.
2. Heizeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungewendelte Draht in dem Verbindungsbereich (20) durch Einbettung in eine Erhebung (24) des Isolierträgers (20) festgelegt ist.
3. Eleizeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinheit viereckig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet ist.
4. Heizeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabformiger Temperaturfühler (25, 25') parallel zu den Heizwiderstands-Abschnitten (19) verlaufend angeordnet ist.
5. Heizeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (25, 25') im wesentlichen in der Ebene der Heizwiderstände (18) angeordnet ist.
6. Heizeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (25') in einer Vertiefung (28) des Isolierträgers (12) angeordnet ist.
7. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (25') zwischen zwei Heizwiderstands-Abschnitten (19) verläuft.
8. Heizeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem äußeren Heizwiderstands-Abschnitt (19) ein TemperaturfühlFr (25) entlang verläuft.
9. Heizeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem äußeren Heizwiderstands-Abschnitt ein Temperaturfühler entlang verläuft.
10. Heizeinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Temperaturfühler (25) von einem Reglerkopf ausgeht, der außerhalb des beheizten Bereiches am Anfang der Heizwiderstände (18) angeordnet ist und einem Zuleitungsanschluß für den Heizwiderstandi Fagt.