DE2836247A1

DE2836247A1 - Elektrische heizeinrichtung mit einem heizelement aus kaltleitermaterial

Info

Publication number: DE2836247A1
Application number: DE19782836247
Authority: DE
Inventors: Johann Magg; Herbert Steiner
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1978-08-18
Publication date: 1980-03-06

Description

Elektrische Heizeinrichtung mit einem Heizelement aus Kalt-
leitermaterial Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung mit einem Heizelement aus Kaltleitermaterial, das an zwei gegenüberliegenden Flächen elektrisch leitende Beschichtungen als-Kontaktschicht zur Stromzufuhr aufweist, durch die hindurch es die erzeugte Wärme an zwei wärmeleitende Isoliermaterialplatten abgibt, zwischen die es unter Druck eingespannt ist.
Derartige elektrische Heizeinrichtungen wurden bereits vorgeschlagen in der deutschen Patentanmeldung P 27 43 880 und der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung G 77 30 233. Die in diesen Schriften vorgeschlagenen Heizeinrichtungen müssen sehr sorgfältig zusammengebaut werden, um ungewollte Kontakte' des Kaltleiterelementes mit dem Heizkörper in den es eingebaut wird zu vermeiden, d.h. elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden. Insbesondere ist dabei auch die Durchführung der elektrischen Stromzuführung durch den beheizten Heizkörper umständlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Heizeinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die weniger Montageaufwand beim Zusammenbau erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Heizelement in eine Durchgangsöffnung eines Isoliermaterialrahmens eingelegt und auf den beiden freien, die Kontaktschichten auf weisenden Seiten unter Zwischenlage von, im Isoliermaterialrahmen verankerten, elektrisch leitenden, als Stromzuführungen dienenden Elektrodenplatten mit den lsoliermaterialplatten belegt ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß der im fertigmontierten Zustand in der Heizeinrichtung verbleibende Isoliermaetgreialrahmen sowohl bei der Montage als Justierelement dient undfschnelle Steckmontage erleichtert, als auch nach der Montage evtl. Verschiebungen der Bauteile gegeneinander auf Dauer sicher verhindert.
Die Elektrodenplatten bestehen vorteilhafterweise aus einem plastisch verformbaren, d.h. duktilen Material, z.B. Aluminium, und verformen sich,wenn beim Zusammenbau ein großer Anpreßdruck aufgebracht wird und füllen Unebenheiten der Kontakt schicht des Kaltleiterelementes, wie auch der Isoliermaterialplatten, aus, wodurch ein guter Wärmeübergang sichergestellt wird. Im Isoliermaterialrahmen können weiter vorteilhafterweise Kont akt federn zur Stromzufuhr zu den Elektrodenplatten gehaltert sein, wobei -im Falle des Einbaues des Heizelementes in einen vorzugsweise metallischen Heizkörper der Isoliermaterialrahmen sich mit An-: sätzen durch Öffnungen des Heizkörpers heraus erstreckt, in denen Ansclilußelemente der Kontaktfedern durch den Heizkörper herausgeführt sind. Die Kontakt federn können dabei schubladenartig in Ausnehmungen des Isoliermaterialrahmens eingeschoben sein, die im zusammengebauten Zustand der gesamten Ileizelementbaugruppe von einer der Isoliermaterialplatten,bzw. einer der Elektrodenplatten,abgedeckt sind, sodaß auch hier eine einfache Steckmontage vorliegt.
Die verwendeten Elektrodenplatten haben mehrere Vorteile. Sie erleichtern ersten die Kontaktierung bzw. Stromzufuhr zu dem Heizelement. Zweitens bewirken sie bei Ausführung aus einem plastisch verformbaren Material eine Verteilung des Preßdruckes beim Zusaminenpressen der Ileizelementbaugruppe, die aus dem Heizelement selbst, den Elektrodenplatten und den Isoliermaterialplatten besteht.
Drittens wird der Wärmeübergang durch die plastisch verformten Elektrodenplatten verbessert. Der Isoliermaterialrahmen kann als Kunststoff-Spritzgußteil hergestellt sein und liegt relativ lose in der montierten und zusammengepreßten Heizelementbaugruppe.
Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 in einem Vertikalschnitt im wesentlichen entlang der Linie I-I in Figur 3 eine Wasserschale eines elektrischen Eierkochers, deren Boden von einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung gebildet wird, wobei zur Vereinbarung der Darstellung nur der Aufnahmeraum für die Heizelementbaugruppe dargestellt, diese aber weggelassen ist; Fig. 2 eine Ansicht von unten in Figur 1 gesehen eines Deckels des Aufnahmeraumes für die Heizelementbaugruppe; Fig. 3 in vergrößertem Maßstab ausschnittsweise eine Ansicht der Wasserschale gemäß Figur i von unten, wobei der Deckel des Aufnahmeraumes sowie die untere Isoliermaterialplatte weggenommen sind, um den Isoliermaterialrahmen und die untere EleRtrodenplatte zu zeigen; Fig. 4 in weiter vergrößertem Maßstab einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in Figur 3; Fig. 5 ausschnittsweise einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in Figur 3; Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Kontaktfeder, die in Figur 5 in eingebautem Zustand dargestellt ist und Fig. 7 eine Ansicht von unten in Figur 6 gesehen der Kontaktfeder.
Die in den Figuren dargestellte Wasserschale 2 eines elektrischen Eierkochers weist als Boden eine elektrische Heizeinrichtung 4 auf. Die Heizeinrichtung 4 umfaßt einen Heizkörper 6 mit einer Bodenplatte 8, von der sich eine Ringwand 10 nach unten erstreckt, um einen Aufnahmeraum 12 für eine Heizelementbaugruppe 14 zu bilden. Der Aufnahmeraum 12 ist nach unten durch einen mit Druck auf die in Figur i nichtdargestellte eizelementbaugruppe aufgepnßten und in den ringförmigen Ansatz 10 eingepreßten Deckel 16 verschlossen, der die von der Heizelementbaugruppe nach unten abgegebene Wärme zu dem Ansatz 10 des IIeizkörpers 6 überträgt.
Der Aufbau der in den Aufnahmeraum 12 eingesetzten Heizelementbaugruppe ist aus den Figuren 3 bis 5 zu ersehen. Ein Isoliermaterialrahmen 18 in Form einer runden dünnen Kunststoffscheibe aus Spritzgußmaterial liegt lose in dem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Aufnahmeraum 12 und enthält,in eine große zentrale rechteckige Durchgangsöffnung 20 lose eingelegt, zwei nebeneinanderliegende Heizelemente 22 und 24 aus Kaltleitermaterial, die jeweils an ihrer Oberseite und Unterseite mit Kontaktschichten 26 und 28 in Form elektrisch leitender Beschichtungen, z.B. aus Aluminium, versehen sind. Eine deckseitige Elektrodenplatte 30 aus Aluminium, die etwas größer ist als die, die Kontakt elemente aufnehmende Ausnehmung 20 des Isoliermaterialrahmens 18, liegt auf der Kontaktschicht 26 der Heizelemente auf und weist zwei hakenförmig gebogene Justageansätze 72 und 34 auf, die zur Halterung der Elektrodenplatte gegen Verschieben und Verdrehen in Justageöffnungen 36 und 38 des Isoliermaterialrahmens 18 eingreifen. Darüber hinaus weist die Elektrodenplatte 30 noch einen Kontaktansatz 40 auf. Zwisehen die Elektrodenplatte und die die Decke des Aufnahmeraumes 12 bildende Bodenplatte 8 ist eine kreisrunde Isoliermaterialplatte 42 eingesetzt, Bodenseitig ist auf die Kontaktschichten 28 der Heizelemente 22 und 24 eine Elektrodenplatte 44- aufgelegt, die,ebenso wie die deckseitige Elektrodenplatte 30, aus einem weichen Aluminium besteht und in Justageöffnungen 46 und 48 des Isoliermaterialrahmens 18 greif ende, hakenförmig gebogene IIalterungs- bzw. Justageansätze 50 und 52 aufweist sowie einen sich in der Ebene der Elektrodenplatte seitlich weg erstreckenden Kontaktansatz 54. Zwischen die boden sein tige Elektrodenplatte 44 und den,den Aufnahmeraum verschliessenden eingepreßten Deckel 16 ist eine in ihrer Grundrißform dem in Figur 2 im Grundriß dargestellten Deckel entsprechende Isoliermaterialplatte 56 eingesetzt. Beide Isoliermaterialplatten bestehen vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Keramikmaterial, wie z.B. Aluminium-Oxyd oder auch einem Silikonharz.
Der Isoliermaterialrahmen 18 weist ferner Durchgangsöffnungen 60 und 62 au, in denen Kontaktfedern 64 und 66 liegen, die elastisch zusammenpreßbar beiderseits dieser Durchgangsöffnungen heraussehen und jeweils einerseits mit den Kontaktansätzen 40-und 54 der Elektrodenplatten und andererseits mit einer Isoliermaterialplatte 42 bzw. 56 zusammenwirken und die Stromzufuhr zu den Elektrodenplatten 30 und 44 bewirken. Der Isoliermaterialrahmen 18 weist jeweils im Anschluß an diese Durchgangsöffnungen 60 und 62 nach unten ragende Durchführungsansätze 70 und 72 auf, in denen Anschlußelemente 74 der Kontaktfedern aufgenommen und elektrisch isoliert durch Öffnungen- 76 und 78 des den Aufna1ineraum 12 verschließenden Deckels 16 sowie durch entsprechende Durchgangsöffnungen der Isoliermaterialplatte 56 hindurchgeführt sind. Die Durchführungsansätze 70 weisen bodenseitige Öffnungen 80 und 82 auf, durch die hindurch elektrische Zuleitungsdrähte zu den Federklemm-Anschlußelementen der Kontaictfedern führbar sind. Die Innenräume der Durchftihrungsansätze 70 schließen an die Durchgangsöffnungen 60 und 62 zur Aufnahme der Kontaktfedern an und sind nach oben offen, so daß die Kontaktfedern, an denen die Anschlußelemente gleich ausgebildet sind, bei der Montage einfach von oben in den Isoliermaterialrahmen ,ts einschiebbar sind. In den Figuren 6 und 7 ist die in Figur 5 in eingebautem Zustand dargestellte Kontakt feder 66 in vergrößertem Maßstab dargestellt.
Die Dicke des Isoliermaterialrahmens 18 ist geringer als die der mit der Kontakt schicht versehenen Heizelemente aus Kaltleitermaterial, so daß letztere beidseits aus der Durchgangsöffnung 20 des Isoliermaterialrahmens 18 herausragen.
6 Patentansprüche 7 Figuren Leerseite

Claims

Patentanspriiche 1. Elektrische Heizeinri@@@ung mit einem Heizelement aus Kaltleitermaterial, das an zwei gegenüberliegenden Flächen elektrisch leitende Beschichtungen als Kontaktschicht zur Stromzufuhr aufweist, durch die hindurch es die erzeugte Wärme an zwei wärmeleitende Isoliermaterialplatten abgibt, zwischen die es unter Druck eingespannt ist, d a d u r e h g e k e n n 3 e i c h n e t , da,j das Heizelement (2'', 24) in e::c- Durchgangsöffnung (20) eines Isoliermaterialrahmens (18) eingelegt und auf den beiden freien, die Kontaktschichten (26, 28) aufweis enden Seiten unter Zwischenlage von, im Isoliermaterialrahmen (18) verankerten, elektrisch leitenden, als Stromzuführungen dienenden Elektrodenplatten (30, 44) mit den Isoliermaterialplatten (42, 56) belegt ist.
2. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatten (30, 44) aus einem plastisch verformbaren Material, vorzugsweise Metall, bestehen.
3. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Isoliermaterialrahmen (18) Kontaktfedern (66, 64) zur Stromzufuhr zu den Elektrodenplatten (30, 44) gehaltert sind.
4. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (22, 24) in einen die Wärme ableitenden Heizkörper (6, 16) eingebaut ist und der Isoliermaterialrahmen (18) sich durch Öffnungen (76, 78) des Heizkörpers herauserstreckende Durchführungsansätze (70, 72) aufweist, in denen Anschlußelemente (74) der Kontaktfedern (64,66) angeordnet sind.
5. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (64, 66) schubladenartig in von einer der Isoliermaterialplatten (42,56) und/oder einer der Elektrodenplatten (30, 44) verschlossenen Ausnehmungen (60, 62) des Isoliermaterialrahmens (18) eingeschoben sind.
6. Elektrische Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermaterialrahmen (is) aus Kunststoff besteht.