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Elektrisch beheiz es Gerät
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Die Erfindung betrifft ein elektrisch beheiztes Gerät, insbesondere
eine Friteuse, Bratpfanne oder dgl., b@@ dem eine elektrische Heizeinrichtung mittels
Drähten mit dem B den des Geräts oder mit einem Tragblech verbunden ist und wobei
eile der Drähte, insbesondere die Kuppen einer Drahtwendel, in de@ Boden oder in
das Tragblech eingepreßt sind.
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Es sind z.B. aus den DE-A1- 2 80;- 413; DE-A1- 2 805 921 und DE-A
1- 2 804 644 Wärmetauscher @ erkannt, bei denen ein Metallrohr mittels einer Metalldrahtumwendelu@
@ an einem Tragblech befestigt ist. Dabei werden Teile der Dr @twendel, insbesondere
die Drahtwendelkuppen, in das Tragblech eing@preßt.
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Vs ist weiterhin aus dem euJ @sch 1 Patent 0 00 369 bekannt, daß ein
Rohrheizkörper mit einer @ufgel@ eten Drahtwendel an einem Halteblech oder dgl.
dadurch befestt:' we den kann, daß die Drahtwendelkuppen in das Halteblech ei@g@
@@@k@ werden. Bei derartigen Verbindungen treten jedoch Probleme h@.s@ @tlich des
Ausgleiches von Wärmespannungen auf, die in der EP - Al 1 - 0 031 866 ausführlich
beschrieben sind. Der Verbindungseffekt ber@@f darauf, daß das Material des Gerätebodens
oder des Trabbleches ( n Draht umfließt, also in die Hinterschneidungen zwischen
dem gi @@en Durchmesser des Drahtes und seiner Anlagestelle an dem Rohi @@ körpermantel
eingedrückt wird.
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Da die Drabtdurchmesser im Millim @@bereich liegen, beträgt die Breite
der "Hinterschneidungen" in @ @srichtung des Rohres selten rnchr als 1 mm, wobei
es vorkom@@ @ nn, daß ein Teil der Hinterscalneidungen nicht vollständig abgef@
ist oder z.B. von einem Lot eingenommen wird, mit welchem die @ahtwendel an dem
Rohr befestigt
ist. Treten nun über die Rohrlänge Wärmedehnungen
im 1/10 mm-Bereich auf, so arbeitet sich nach und nach die Drahtwendel aus der Verankerung
heraus, so daß der Rohrheizkörper von dem Boden des Gerätes abfällt. Abgesehen davon,
daß das Gerät dadurch unbrauchbar wird, ergeben sich erhebliche Gefahren, insbesondere
wenn für das Gerät ein Kunststoffgchäuse verwendet wird.
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Eine erhebliche Verbessei @ng des Problems ergab sich durch den Vorschlag
gemäß der erwähnten EP - Al - 0 031 866, wonach die Drahtwendel lose und unter Vorspannung
auf das Rohr aufgewickelt und nur an den Enden durch Schweißpunkte fixiert wird.
Das Rohr hat dadurch einen gewissen Fr iheitsspi@lraum in der Drahtwendel, so daß
sich Wärmespannungen zun Teil ausgleichen können.
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Die praktische Erfahrung @@igte @un, daß die zuletzt beschriebene
Lösung für viele Anwendun sgebiete, bei denen sich die Temperaturunterschiede und
damit au@ die@@ @@espannungen in Grenzen halten, ausreichend ist. Die Lös@@g hat
sich jedoch in praktischen Langzeitversuchen nicht bewährt @ei Ge@@ten, bei denen
hohe Temperaturunterschiede, z. B. -in der @rößenordnung von 100°C oder darüber
zwischen dem Rohrmantel @ 0d dem Boden des Gerätes oder dem Tragblech auftreten,
die zudem @äufig noch variieren, z.B. beim sogenannten"Abschrecken"von E aigut oder
dgl. Im engeren Sinne sind also bisher die Anwendung@@ebie@e e Pnteusen und Bratpfannen
der angegebenen Lösungsmöglic @keit nicht zugänglich gewesen. Man mußte dementsprechend
auf die frü@er bekannten, sehr aufwendigen Befestigungs.
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verfahren, z.B. durch Lötet n oder Schweißen zurückgreifen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Befestigung der
in Rede stehenden Art so w iterz@bilden, d@ß @ r Einsatz auch für hohe Temperaturbelastunge@
wie sie i@shss@nd re bei Friteusen oder Bratpfannen auftreten, möglich ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt lurch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs
angegebenen Merkm @le. Der Unteranspruch beschreibt eine bevorzugte Ausführunsform.
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Die beiliegenden Zeichnungen diene zusammen mit der nachfolgenden
speziellen Beschreibung der weiter@n Erläuterung der Erfindung.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schaubiidliche Ansi@ht einer Friteuse mit Heizeinrichtung;
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch den Boden des Gerätes mit
der befestigten Heizeinrichtung; Fig. 3 einen Längsschnitt des Hüllrohres mit aufgebrachter
Drahtwendel; Fig. 4 das Füllrohr gemäß Fig. 3 mit eingesetztem Rohrheizl;örper;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die fertige Heizeinrichtung; Fig. 6 in vergrößertem Maßstab
einen Ausschnitt VI aus Fig. 4.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist an dem Boden 1 eines elektrisch beheizten
Gerätes 2 eine elektrische Heizeinrichtung 3 durch Aufpressen befestigt. Bei dem
elek@risch beheizten Gerät 2 kann es sich um eine sogenannte "Friteuse" handeln,
welche mit Öl oder Fett gefüllt wird. D<"s zu fritierende Gut wird in einem nichtdargestellten
Drahtsieb in das heiße Fett bzw. Öl abgesenkt. Die Temperatureinstellung und der
elektrische Anschluß erfolgt in bekannter
Weise über einen schematisch
dargestellten Schalter 4. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde E ine übliche Abdeckung,
z.B. aus Kunststoff, weggelassen, durch welche der Boden 1 und die Heizeinrichtung
3 abgedeckt wird und welche zugleich als Fuß oder als Ständer für das Gerät dient.
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Die elektrische Heizeinrichtung 3 besteht aus einem Hüllrohr 5, auf
welches ein Draht 6 wendelförmig aufgewickelt ist und in welches ein üblicher Rohrheizkörper
7 eingeschoben ist.
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Der Draht 6 besteht vorzugsweise aus einem Material, welches härter
ist als das Material des Bodens 1. Das Hüllrohr 5 besteht vorzugsweise aus dem gleichen
Material wie der Boden 1 oder zumindest aus einem Material, das einen äh:ilichen
oder gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat.
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Bei der Herstellung wird zue st der Draht 6 auf das Hüllrohr 5 wendelförmig
aufgewickelt. Die y iden des Drahtes 6 werden an dem Hüllrohr, wie in Fig. 6 dargestel@,
durch Schweißstellen 8 befestigt.
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Daraufhin wird der Rohrheizk rper 7 in das Hüllrohr 5 eingesc,:; zell.
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Das so hergestellte Zwischen@@odukt kann nun in die gewünschte Form,
z.B. wie in-Fig. 5 dargestellt, in Haarnadelform gebogen werden. Die so hergestellte
Heizeinrichtun; wird nun in einer Presse auf den Boden 1 des Gerätes 2 aufgepre@t,
wobei die am Boden anliegenden 1:p pen der Wendel 6 in das Mat@ rial des Bodens
1 eindringen und von diesem Material umflossen w@ den. Bei dem Aufpressen wird das
in dem Rorheizkörper 5 befindli@@e Isoliermaterial, welches gegebenenfalls durch
das Verbiegen in E arnadelform gelockert wurde, nac hgepreßt, so daß sich ein optima
r Isolationswiderstand ergibt. Das sonst iibliche Nachpressen der R@@i @zkörper
kann entfallen. Wennerwünscht, kann durch entsprecl rinde Wahl der Form einer Rinne
in dem
Preßgesenk der Rohrheizkörper von S liner runden Querschnittsform
z.B. in eine dreieckige Querschnitts@@rm umgepreßt werden, wodurch sich eine größere
Anlagefläche an dei t Boden 1 ergibt und gleichzeitig längere Abschnitte der Drahtwendel
I in dem Material des Bodens 1 verankert werden.
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Beim Einschalten des Gerätes erreich der Rohrheizkörper in relativ
kurzer Zeit eine Temperatur, die z.B. um 4000C höher liegen kann als die Temperatur
des Fettes oder Öles im Gefäß und des Bodens 1.
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Dieser Temperaturunterschied bewirj t eine entsprechende Längenausdehnung
des Rohrheizkörpers 7, die jedoch unschädlich ist, da sich ja der Rohrheizkörper
7 in dem Hüllrohr 5 ausdehnen kann. Ein gewisser Temperaturunterschied des Hi;llrohres
5 gegenüber dem Boden 1 läßt sich nicht vermeiden. Die er bleibt jedoch in Grenzen,
da die Wärme rasch über die in dem Boden 1 verankerten Drahtwendelkuppen abgeleitet
wird. Der verbleibe lde Temperaturunterschied wird jedoch dadurch aufgefangen, daß
das füllrohr 5 seinerseits in den Wicklungen der unter Vorspannung, @@er ansonsten
lose aufgewickelten Drahtwendel 6 sich verschieben kann. Gegebenenfalls kann man
für einen i-eiteren Ausgleich der Wärme: spannungen sorgen, indem das Hüllrohr 5
aus einem Material gefert gt wird, das einen etwas ge-@ingeren Wärmeausdehnungskoeffizie@
en besitzt als das Material des Bedens 1. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß
bei Abschalten des R@hrheizkörpers durch den Schalter 4 bei Erreichen der Soll-Temperatur
das Hüllrohr 5 im wesentlichen die gleiche Temperatur wie der Boden 1 annehmen wird,
so daß in dem zuletzt genannten Fall das Hüllrohr sich in seiner Wendel 6 etwas
wieder zusammenzieht, wss jedoch, wie oben beschrieben, möglich ist.
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Wird die Wendel 6 unmittelbar auf dc q Rohrheizkörper 7 aufgebracht,
dann ist, wie eingangs erläutert, ein Ausgleich von Wärmespannungen,
wie
sie auf dem Gebiet der Friteusen auftreten, nicht ohne weiteres möglich, d. h. bei
längerem Gebrauch über Monate oder Jahre hinweg arbeitet sich die Wendel 6 dann
aus dem Material des Bodens 1 heraus. Demgegenüber zeigt die n eu vorgeschlagene
Lösung auch im Langzeitversuch keine Schwächung der Verbindung. Letzteres ist insbesondere
wichtig, da ansoiisten der Rohrheizkörper 7 von dem Boden 1 abfallen könnte. Abgesehen
davon, daß das Gerät unbrauchbar wird, entsteht bei Verwendung von Kunststoffgehäusen
oder dgl. eine erhebliche Brandgefahr.
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Anstelle eines auf das Hüllrohr 5 wendelförmig aufgewickelten Drahtes
6 können auch andere D,ahtgebilde, z.B. Drahtgitter oder mäanderförmig gebogene
Drahtstrei?n Verwendung finden, welche das Hüllrohr 5 umgreifen und seitlich von
diesem in den Boden 1 eingepreßt werden.