DE3204119A1

DE3204119A1 - Elektroherd mit temperaturwarneinrichtung

Info

Publication number: DE3204119A1
Application number: DE19823204119
Authority: DE
Inventors: Joseph Anthony Droitwich Worcestershire McWilliams
Original assignee: Micropore International Ltd
Current assignee: Micropore International Ltd
Priority date: 1981-02-10
Filing date: 1982-02-06
Publication date: 1982-11-18
Also published as: FR2499808B1; IT1149577B; IT8219542A0; BE892074A; FR2499808A1; CH654160A5

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Elektroherd oder einen elektrischen Kocher mit Einrichtungen, die den Benutzer warnen, wenn ein oder mehrere der Kochflächen sich oberhalb einer Temperatur befinden, bei der ein Berühren gefährlich ist. Ganz besonders geeignet ist die erfindungsgemäße konstruktive Gestaltung, jedoch nicht beschränkt darauf, für Herde oder Kocher mit Glaskeramikdeckplatten.

Probleme können auftreten bei Elektroherden, wenn keine sichtbare oder anderweitige Anzeige vorhanden ist, sobald die Temperatur von Kochflächen so hoch ist, daß ein Berühren zu Verbrennungen führt. Die meisten Herde haben ein Kontrollampensystem,das anzeigt, daß einer der Heizer mit Strom versorgt ist, aber das ist keine adäquate Anzeige einer gefährlichen Oberflächentemperatur, insbesondere im Falle von Herden oder Kochern mit Glaskeramikdeckplatten. Die Kontrollampe leuchtet auf,sobald der Kocher oder Herd angeschaltet ist, aber die eigentliche Kochoberfläche benötigt etwa 15 bis 50 Sekunden, um eine gefährliche Temperatur von beispielsweise 50 bis 60 C zu erreichen. Wichtiger ist jedoch, daß, sobald der Heizer ausgeschaltet ist, das Kontrollicht ebenfalls erlischt, die Kochfläche jedoch noch für eine Nachlaufzeit heiß ist und, je nach konstruktiver Gestaltung des Kochers und der Betriebszeit, kann dies eine Zeit von 20 bis 80 Minuten sein, bis die Kochoberfläche ausreichend abgekühlt ist, um eine Berührung ohne Nachteile zu ermöglichen.

Es wurden bereits verschiedene Vorrichtungen in kommerziell erhältlichen Herden vorgesehen, um eine erhöhte

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gefährliche Temperatur der eigentlichen Kochfläche anzuzeigen. Es wurde vorgeschlagen, einen elektronischen Zeitverzögerer einzubauen, der das Kontrollicht einschaltet, sobald der Heizer eingeschaltet wird, jedoch das Warnlicht erst eine vorbestimmte Zeit nach dem Abschalten des Heizers erlöschen läßt. Ein derartiger Zeitschalter hat jedoch den Nachteil, daß er eine gefährliche Temperatur auch dann anzeigt, wenn der Heizer nur sehr kurz eingeschaltet wurde, beispielsweise das Einschalten aus Versehen erfolgte, ohne daß die Kochfläche eine gefahrbringende Temperatur erreichte. Dies hat zur Folge, daß das Warnlicht seine Warnfunktion verliert und vom Herdbenutzer aus eigener Erfahrung ignoriert wird, weil ihm bekannt 1st, daß die Oberfläche nicht heiß wurde. Trotzdem ist das Warnlicht notwendig für den Fall, daß die Kochfläche für eine längere Zeit benutzt wurde. Dieser Unterschied ist üblicherweise für den Benutzer nicht ohne weiteres zu erkennen und führt zu Verwirrung mit der daraus resultierenden Gefahr für den Benutzer.

Es wurde ferner vorgeschlagen, Temperaturänderungen der Kochflächen zu simulieren und das Kontroll- und Warnlicht in Abhängigkeit von diesen simulierten Temperaturänderungen zu schalten. Derartige Simulationseinrichtungen sind jedoch teuer und aufwendig und erfordern meistens mehr Raum als im Inneren des Herdes zur Verfügung steht.

Nach einem anderen Vorschlag wird ein Warnlicht geschaltet, direkt abhängig von der aktuellen Temperatur des Heizers oder des Trägers des Heizers. Diese konstruktive Gestaltung erfordert eine kurze Ansprechzeit, weil der Heizer als Ganzes die vorbestirnmte Temperatur erreichen

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muß, ehe das abhängige Element aktiv wird und das Warnlicht einschaltet. Hilfsheizer wurden deshalb vorgesehen, um die Ansprechzeit des tetnperaturabhängigen Elementes zu reduzieren. Diese Vorrichtungen haben sich jedoch nicht durchsetzen können, weil keine zufriedenstellende und ausreichend genaue Abhängigkeit von der Temperatur der Kochfläche erreicht werden konnte. Ein besonderes Problem liegt in der Zeit, die sich an die erste Ansprechzeit anschließt, und ehe der ganze Heizer eine ausreichend hohe Temperatur erreicht, um das Warnlicht am Leuchten zu halten. Das ist in der Regel eine Zeit von etwa 20 Sekunden nach Einschalten bis zu etwa 5 Minuten nach dem Ausschalten. Während dieser Periode ist es notwendig, das Warnlicht am Leuchten zu halten, bis zu etwa 20 Minuten, bis sich die Temperatur der Glas· keramikplatte sich soweit erniedrigt hat, daß eine gefahrlose Berührung möglich ist. Wenn jedoch die Stromzufuhr zum Hilfsheizer gesteigert wird, um die erste Ansprechzeit zu verkürzen, verlängert sich auch die Leuchtdauer des Warnlichtes, so daß dieses noch brennt, wenn die Glaskeramikplatte bereits abgekühlt ist, so daß das Risiko des Ignorierens des Warnlichtes durch die Benutzer gegeben ist.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Temperaturkontroll- und -Warneinrichtung mit einem Hilfsheizer zu schaffen, die prompt anspricht, aber das Warnlicht erst erlöschen läßt, wenn die Temperatur der Kochfläche ausreichend abgefallen ist und eine Berührung ohne Nachteile ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den elektrischen Kocher oder Herd gemäß Patentanspruch 1. -

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist ein Elektroherd mit einer Deckplatte und ein oder mehreren elektrischer Heizern, die auf der Unterseite der Deckplatte angeordnet sind. Vorhanden ist eine Temperaturkontrolleinrichtung, die thermisch verbunden ist mit mindestens einem der Heizer und einen Schalter,mit einem wärmeempfindlichen mechanischen Schaltelement, einen elektrischen Hilfsheizer zur Zufuhr von zusätzlicher Wärme zum Schaltelement und einen Wärtnepuffer aufweist. Letzterer ist zwischen dem Hilfsheizer und dem Schaltelement angeordnet. Vorhanden sind ferner Einrichtungen zum Anzeigen, wenn das Schaltelement auf oder oberhalb einer vorbestimmten Temperatur ist.

Die Deckplatte besteht vorzugsweise aus Glaskeramik und die elektrischen Heizer sind vorzugsweise Strahlungsheizer.

Jeder der Heizer weist vorzugsweise eine wärmeleitende äußere Hülle in Form einer Metallschale auf, an die die Temperaturkontrolleinrichtung mechanisch angeschlossen ist und die einen Wärmeübergang ermöglicht.

Die Teniperaturkontrolleinrichtung weist ferner ein hohlzylindrisches Gehäuse mit einem geschlossenen Ende auf. Der Hilfsheizer, der Wärmepuffer und der Schalter sind in dem Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise besteht das Gehäuse aus keramischem Material. Das Gehäuse kann zwei gegenüberliegende, sich axial entreckende Schlitze aufweisen zur Durchführung der Verbindungen zum Hilfsheizer und zum

Schalter. Der Hilfsheizer, der Wärmepuffer und der Schalter können im Gehäuse gehalten werden durch eine Bandfeder oder einen Streifen aus Federstahl, der sich über das Gehäuse bis in Schlitze einer Metallplatte erstreckt, die das offene Ende des Gehäuses abdeckt. Die Temperaturkontroll einrichtung ist vorzugsweise mittels einer Platte oder Bodenplatte an dem,oder den Heizern befestigt. Das Gehäuse kann aber auch aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen, in diesem Falle sind der Hilfsheizer,der Wärmepuffer und der Schalter in dem Gehäuse durch eine härtbare Zusammensetzung, beispielsweise einem Silikonkautschuk befestigt.

Der Hilfsheizer kann aus einem Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes gemacht werden. Ein geeignetes Material hat einen elektrischen Widerstand von 500 bis 2500 0hm bei 25 C und eine Schalttemperatur (Tr) von mindestens etwa 18 5 C. Ein besonders geeignetes Material weist einen Widerstand von 1200 0hm bei 25 C und einen Schaltpunkt (Tr) von etwa 185 C.

Der Schalter weist als eigentliches Schaltelement vorzugsweise eine gewölbte Bimetallscheibe auf, die bei einer vorbestimmten Temperatur von einer Endstellung in die andere springt und dadurch einen Satz von Kontakten öffnet oder schließt zur Steuerung der Anzeigeeinrichtung.

Der Wärmepuffer besteht vorzugsweise aus einer Weicheisenscheibe mit einer Dicke von etwa 0,8 mm.

Vorzugsweise steht der elektrische Hilfsheizer in elektrischer Verbindung mit dem Heizelement des Strahlungs-

heizers, mit dem er verbunden ist, und zwar elektrisch parallel geschaltet.

Die Anzeigeeinrichtungen können eine Entladungslampe oder eine Fadenlampe aufweisen.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Funktionsweise wird diese nun beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben.

Abbildung 1 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines erfindungsgeraässen elektrischen Kochers.

Abbildung 2 ist eine Aufsicht auf einen Strahlungsheizer gemäß Abbildung 1.

Abbildung 3 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linien IH-III von Abbildung 2 und zeigt die Temperaturregel- und -Steuereinrichtung im Detail.

Abbildung 4 ist eine Explosionszeichnung der Teile der Temperatursteuer- und -regeleinrichtung gemäß Abbildung

Der in den Zeichnungen wiedergegebene elektrische Kocher weist eine Glaskeramikdeckplatte 2 auf, unter der Strahlungsheizer 4 in geringem Abstand angeordnet sind. Die Strahlungsheizer 4 weisen eine Metallschale 6 auf, in der eine Trägerschicht 8 aus elektrisch und thermisch isolierendem Material angeordnet ist. Am Seitenrand 10 der Metallschale ist innen ein Außenrand 12 aus thermisch isolierendem Material vorhanden. Die Trägerschicht 8 besteht vorzugsweise aus mikroporösem Isoliermaterial, beispielsweise einer Mischung aus Siliciumdioxid-Aerogel, einem Trübungsmittel und falls erforderlich verstärkenden Fasern aus Aluminiumoxid oder Aluminiumsilikat. Der Außenrand 12 besteht vorzugsweise aus keramischen Fasern. In der Trägerschicht 8 sind Gruppen von Nuten zur Aufnahme von zwei elektrischen Heizelementen 14, 16 ausgebildet, die vonein-

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dureh din Trermifcig 11 getrennt iind, Dieser Stsg btifetht b§i§piil§weiss aus k§rami§&hen Fasern» Jedes der Htliiltmente 14, 16 besteht aus einem spiralförmig gewundtntrn blanken Heizdraht. Über das innen angeordnet! HsIzilifnint 14 erstrtekt sieh tin thermischer Sehutgiehaltir 20, dts !τη Fallt von ObtEhifcgiing beid© Heigilemtntt ab=· gehaltifc, Jid@i dt^ Htigglimgnte 14 und 16 lit unabhängig v©ntinande¥ mit Ents-gii veeiöffbaff übtr die StEemgufüh= Eungtn 20 und 24, Wenn mit iin Koehgeeehirr öder tin Τβρί ffilativ kl©in©n Duiehmeüei?! QrwMtnit werden soll, wird

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Der Üb§rhitgungssehutg§eha!fcer 20 ist ein selehsr Typ§ mit untereehisdliehtr Ausdehnung und besttht tinitn Quarirohr mit einem darin bifindliehen Metallstab. Dit untireehiidlieh© Auidghnung dg§ Eöhrss und das Stabgä ali Felgs der Überhitzung wirkt auf eingn mtehanisehan' Sehaltir 26, um dig Stromzuführung au bgidgn Hgiz©l©mgntgn 14 und 16 gu unterbrechen, GrundsMtzlieh ist ts möglish, Thirmosehutgsehaltsr in d©r Nähe jedes der Heizelement© anzuordnen. Es hat sieh jedoeh herausgestellt, daß tin über dem inneren Heizelement 14 angeordneter

20 mürgiehend ist.

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Der in den Abbildungen wiedergegebene Strahlungsheizer weist am Übergang der Metallschale 6 zum Seitenrand 10 eine Stufe 28 am Außenrand der Metall schale 6 auf, genauer gesagt, zwischen der Unterseite der Metallschale und ihrem Seitenrand. Diese Stufe oder Absatz dient zur Montage des Strahlungsheizers innerhalb des Kochers oder Herdes, zum Anbringen des Thermoschutzschalters und zur Befestigung einer Temperatursteuer- und -regeleinrichtung, wie sie nachfolgend noch beschrieben wird. An der Stufe können mit Gewinden versehene Bohrungen vorhanden sein zur Befestigung des Strahlungsheizers.

Der Außenrand 12 und der Trennsteg 18 reichen bis an die Unterseite der Glaskeramikdeckplatte 2. Dadurch entstehen auf der Oberfläche der Glaskeramikplatte durch einen derart ausgebildeten Strahlungsheizer zwei konzentrisch zueinander angeordnete Heizzonen, die durch das Heizelement 14 und durch das Heizelement 16 erwärmt werden. Durch die Trägerplatte und den Trennsteg wird die Heizwirkung des Elementes 14 auf den zentralen inneren Bereich begrenzt und eine direkte thermische Verbindung zwischen der Temperatursteuer- und -regeleinrichtung ist ausgeschlossen, es sei denn, diese Vorrichtung wird auf der Trägerplatte des Strahlungsheizers angeordnet, wo jedoch im allgemeinen nicht der erforderliche Raum vorhanden ist.

Die Temperatur der Glaskeramikplatte 2 wird durch die Temperaturkontrolleinrichtung 30 kontrolliert. Diese Einrichtung ist in den Abbildungen 3 und 4 detailliert wiedergegeben. Die Temperaturkontrolleinrichtung 30 weist ein Gehäuse 32 auf, beispielsweise aus keramischem Mate-

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rial, im allgemeinen in Form eines Hohlzylinders mit einem geschlossenen Ende. Das Gehäuse weist öffnungen 34 zum Hindurchführen von Verbindungsleitungen 36 für einen Hilfsheizer 38 und Verbindungsleitungen für einen thermisch ansprechenden Schalter 42 auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Hilfsheizer 38 aus einem Material, dessen elektrischer Widerstand mit der Temperatur ansteigt oder dessen elektrischer Widerstand sich bei einer gegebenen Temperatur wesentlich ändert. Derartige Materialien weisen im allgemeinen einen positiven Temperaturgradienten (PTC) auf und werden deshalb so bezeichnet. Dabei handelt es sich um Halbleiter des η-Typs, beispielsweise dotiertem Bariumtitanat. Bariumtitanat ist normalerweise isolierend und wird für diesen Zweck mit Strontium dotiert. Dieses Material weist einen leicht abfallenden Widerstand auf, wenn die Temperatur auf etwa 200 C ansteigt, aber der Widerstand steigt stark an, wenn dieses Temperaturniveau erreicht wird. Diese Wärme- elektrische Widerstandscharakteristik des Materials ermöglicht es dem Hilfsheizer 38,als Thermostat zu fungieren und die Temperatur des Schalters 42 auf etwa 200 C zu halten. Dadurch kann ein Überhitzen der Temperaturkontrolleinrichtung in einfacher Weise vermieden werden und ebenso sind Energieverluste durch einen ständigen Stromfluß durch den Hilfsheizkreis vermeidbar. Ein besonders geeignetes PTC-Element weist einen elektrischen Widerstand von 1200 0hm bei 25 C und eine Schalttemperatür (Tr) von etwa 185 C auf.

Die Verbindungsleitung η 36 bestehen aus Metallplatten, zwischen denen der Hilfsheizer 38 als Laminat angeordnet

ist. Diese Platten weisen radiale Verlängerungen auf, die sich durch die öffnungen 34 erstrecken, um die Verbindungs· leitungen zu befestigen und zu sichern.

Die thermische Verbindung zwischen dem Hilfsheizer 38 und dem temperaturempfindlichen Schalter 42 erfolgt über den Puffer 44. Dieses Pufferelement 44 bestimmt die Zeit, die vergeht zwischen dem Moment der Energiezufuhr zum HiIfsheizer und dem Ansprechen und Abschalten des Schalters Zusammen mit dem Heizer 38 bestimmt das Pufferelement 44 die Zeit, die vergeht zwischen dem Schalten des Hilfsheizers und der Rückkehr des Schalters 42 in seine Anfangsstellung, d.h. die Stellung, in der er sich befindet, wenn der Körper des Strahlungsheizer 4 nicht ausreichend erwärmt wurde, um den Schalter 42 ansprechen zu lassen.

Die anfängliche Ansprechzeit bevor der Schalter 42 eine Schalttemperatur erreicht hängt ab von der Geschwindigkeit, mit der der Puffer 44 durch den Hilfsheizer 38 erwärmt wird. Deshalb ist es für jeden einzelnen Hilfsheizer 38 möglich, das Volumen und die Eigenschaften des Puffers 44 so auszuwählen, daß eine Ansprechzeit mit der Zeit übereinstimmt, die die Glaskeramikdeckplatte 2 benötigt, um gefährliche Temperaturen von etwa 50 bis 60 C zu erreichen. Die Verzögerung, mit der der Schalter 42 in seine Ausgangsstellung zurückfällt, hängt von der thermischen Kapazität der Einzelteile der Temperaturkontrolleinrichtung ab, insbesondere vom Puffer 44.

Deshalb ist die Konfiguration und Zusammensetzung des Puffers 44 wichtig für ein einwandfreies Arbeiten der Temperaturkontrolleinrichtung. Der Puffer 44 kann aus zahlreichen hochtemperaturbeständigen Stoffen hergestellt

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werden, beispielsweise aus Keramikmaterialien, hochtemperaturbeständigen Kunststoffen, es wurde jedoch gefunden, daß Weicheisen besonders geeignet ist. Weiterhin wurde gefunden, daß eine Scheibe, die die gleiche Form wie die des Hilfsheizers 38 und des Schalters 42 aufweist und etwa 0,8 mm dick ist, am besten geeignet ist. Eine 0,8 mm dicke Scheibe ergibt eine Anfangsansprechzeit von etwa 20 Sekunden und eine adäquate Zeit, ehe der Schalter in seine Ausgangsstellung zurückfällt. Beispielsweise wenn der Strahlungsheizer 4 für 30 Sekunden betrieben wird, bleibt der Schalter 42 in Arbeitsstellung für etwa 5 bis 9 Minuten. Wenn der Heizer 4 für 5 Minuten betrieben wurde, bleibt der Schalter 42 etwa 24 bis 36 Minuten in Schaltstellung. Wie in den Abbildungen 3 und 4 wiedergegeben ist, wird der Puffer zwischen dem Hilfsheizer und einer der Verbindungsleitungen 36 angeordnet. Dies ist möglich, wenn das Material des Puffers elektrisch leitend ist. Wenn das Puffermaterial nicht elektrisch leitend ist, muß es an der vom Hilfsheizer 38 abgewandten Seite der Zuführungsleitung 36 angeordnet werden.

Die Teile der Temperaturkontrolleinrichtung werden innerhalb des Gehäuses 32 gehalten durch eine Blattfeder aus Stahl in entsprechenden Nuten, wobei sich die Feder bis in ein Schlitzpaar in der die offene Seite des Gehäuses abdeckenden Bodenplatte 48 erstreckt. Durch den Eingriff der Enden der Blattfeder 46 in die Platte 48 werden der Schalter 42, das Puffermaterial 44 und der Hilfsheizer 38 sowie die Verbindungsleitungen 36 und 40 gegen das geschlossene Ende des Gehäuses 32 gedrückt und so in ihrer Stellung fixiert. Es ist jedoch auch möglich, ein

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Abstandsglied, nicht gezeigt, beispielsweise aus Stahl zu verwenden, um die Teile gegen das geschlossene Ende des Gehäuses 32 zu drücken. Die Enden der Blattfeder 46 liegen in Nuten, die auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses 32 angeordnet sind, und die Enden der Blattfeder werden abgebogen, um die Feder in Eingriff mit der Platte 48 zu halten. Die Bodenplatte 48 erstreckt sich über das Gehäuse 32 hinaus, um das Befestigen der Temperaturkontrolleinrichtung an dem Strahlungsheizer zu ermöglichen, wie es in Figur 1 wiedergegeben ist. Die Platte weist ferner eine Nase auf, um eine genaue Anordnung der Temperaturkontrolleinrichtung bezüglich des Strahlungsheizers zu ermöglichen. Dadurch wird die Justierung erleichtert. Die Temperaturkontrolleinrichtung kann an dem Strahlungsheizer mittels Schrauben 50 befestigt werden, die in Gewindebohrungen der Stufe 28 eingeschraubt werden. Die gezeigte Bodenplatte 48 weist ferner eine Reihe von Vertiefungen auf, um eine sichere Montage und Anordnung des Schalters 42 auf der Platte zu erleichten. Es sind jecoh auch andere Ausbildungen möglich, je nachdem welcher Typ von Schalter verwendet wird.

Der Schalter 42 ist in der gezeigten Ausführung ein handelsüblich erhältlicher Typ (63TMO2 der Firma Therm-O-Disc) und besteht aus einer Bimetallscheibe 52, die bei einer vorgegebenen Temperatur von einer Stellung in eine andere springt. Die Bimetallscheibe wirkt auf die Kontakte 54 mittels des Stabes 56 derart ein, daß die Kontakte geschlossen sind, wenn die Scheibe 52 die vorbestimmte Temperatur erreicht. Wenn der Schalter 42 in seiner Stellung exakt gehalten ist, braucht sich das Gehäuse 32 nicht über

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den gesamten 41 zu erstrecken, um die Funktionsfähigkeit sicherzustellen.

Wie in den Abbildungen schematisch angegeben ist, ist der Hilfsheizer parallel mit dem Heizelement 14 des Strahlungsheizers 4 geschaltet, und der Schalter 42 steht in Verbindung mit Warn- und Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise einer Neonlampe 58 oder anderen Signaleinrichtungen. Es können sichtbare und/oder hörbare Signaleinrichtungen verwendet werden.

Bei Betrieb wird das Heizelement 14 mit Strom versorgt, oder es werden gegebenenfalls beide Heizelemente 14 und 16 betrieben, gleichzeitig wird aber auch der Hilfsheizer 38 mit Strom versorgt und die Temperatur des Schalters erhöht sich bis seine Schalttemperatür erreicht ist. Die Geschwindigkeit des Temperaturanstieges wird gesteuert durch den Puffer 44. Wenn die Schalttemperatür erreicht ist, werden die Kontakte 54 geschlossen, und die Neonlattipe 58 leuchtet auf. Solange wie das Heizelement 14 und gegebenenfalls das Heizelement 16 betrieben werden und bis thermisches Gleichgewicht erreicht ist, steigt die Temperatur des Körpers des Strahlungsheizers 4 an, und gleichzeitig hält der Hilfsheizer 38 den Schalter 42 an der oder oberhalb seiner Schalttemperatur. Wenn jedoch das Heizelement 14 oder im Falle des Betreibens beider Elemente diese am Ende des Kochvorganges abgeschaltet werden, wird auch der Hilfsheizer 38 abgeschaltet. Dann kühlt der Schalter 42 ab, seine Abkühlungsgeschwindigkeit ist jedoch verringert durch die Wärme, die in der Ternperaturknntrolleinrichlung 30 und dem Puffer 44 ge-

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speichert ist, ebenso wie durch Wärme, die vom Strahlungsheizer 4 durch Strahlung und Leitung von der Metallscheibe 6 über die Platte 48 zugeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Temperaturkontrolleinrichtung 30 so auszubilden, daß.der Schalter 42 erst dann in seine Ausgangsstellung zurückfällt, wenn die Temperatur der Glaskeramikplatte 2 unter einer bestimmten Temperatur liegt, die als sicherer Bereich anzusehen ist.

Wegen der relativ starken Wärmeerzeugung des Heizelementes 14 reicht im allgemeinen eine Temperaturkontrolleinrichtung aus, um die Temperatur der Glaskeramikdeckplatte zu überwachen, wenn nur das Heizelement 14 oder auch wenn beide Elemente 14 und 16 gleichzeitig benutzt werden. Die konstruktive Gestaltung des Strahlungsheizers 4 ist nicht auf die Anordnung von zwei konzentrisch zueinander angeordneten Heizelementen beschränkt. Es sind auch andere Formen und Anordnungen möglich, um mit der erfindungsgemäßen Temperaturkontrolleinrichtung kombiniert zu werden.

Aus den Ausführungen ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Temperaturkontrolleinrichtung mit dem Puffer nicht nur das Einschalten der Neonkontrollampe 58 oder anderer Warneinrichtungen vermeidet bis der Strahlungsheizer eine vorgegebene Zeit betrieben wurde, so daß die Glaskeramikdeckplatte eine Temperatur überschritten hat, oberhalb der eine Berührung zu vermeiden ist, sondern auch nach Abschalten des Strahlungsheizers ist das Abfallen des Schalters 42 solange verzögert, bis die Temperatur der Glaskeramikdeckplatte sich so weit erniedrigt hat, daß eine Berührung ohne Gefahr möglich ist.

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Obwohl es aus den Zeichnungen nicht ersichtlich ist,
können die Teile der Temperaturkontrolleinrichtung in
einem Gehäuse angeordnet werden, das aus Aluminium oder aus Aluminiumlegierung besteht. Die Teile werden in dem Gehäuse montiert, beispielsweise mittels Silikonkautschuk. Zusätzlich zu der mechanischen Befestigung der Einzelteile bewirkt der Silikonkautschuk eine elektrische und thermische Isolierung und wirkt auch noch als Wärmespeicher.

Die Temperaturkontrolleinrichtung muß nicht unmittelbar seitlich am Strahlungsheizer angeordnet werden. Vorausgesetzt, daß eine thermische Verbindung zu einem oder
mehreren Heizern besteht, kann die Einrichtung an jeder üblichen und geeigneten Stellung innerhalb des Elektroherdes angeordnet werden.

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Bezugszeichenliste

2 Glaskeramikdeckplatte

4 Strahlungsheizer

6 Metallschale

8 Trägerschicht

10 Seitenwand der Metall schale

12 Außenrand der thermischen Isolierung

14, 16 Heizelemente

18 Trennsteg

20 Thermoschutzschalter

22, 24 Stromzuführungen

26 mechanischer Schalter

28 Stufenrand

30 Temperaturkontroi!einrichtung

32 Gehäuse

34 öffnungen

36 Verbindungsleitungen, Anschlüsse

38 Hilfsheizer

40 Verbindungsleitung

42 thermisch ansprechender Schalter

44 Puffer

46 Blattfeder aus Stahl

48 Bodenplatte

52 Bimetallscheibe

54 Kontakte

56 Stab

58 Neonröhre, Kontrollampe

e e r s e 11 e

Claims

Patentanwälte

Dr. Michael Hann

Dr. H.-G. Sternagel

Marburger Str. 38

dessen (1453) St/He

Micropore International Limited

Hadzor Hall, Hadzor, Droitwich, Worcs., England

Elektroherd mit Temperaturwarneinrichtung Priorität: 10. Februar 1981, Serial No. 8104014 Patentansprüche:

Elektrischer Kocher oder Herd mit einer Deckplatte, an deren Unterseite ein oder mehrere elektrische Heizer angeordnet sind, einer Temperaturkontrolleinrichtung, die mit mindestens einem der Heizer thermisch verbunden ist und Einrichtungen, die anzeigen, wenn ein Schaltelement auf oder über eine vorbestimmte Temperatur erwärmt ist,

dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturkontroi!einrichtung (30) einen Schal· ter (42) mit einem thermisch-mechanischen Schaltelement (52), einen elektrischen Hilfsheizer (38) zum Erwärmen des Schaltelements (52) und einen Wärmepuffer (44) aufweist, der zwischen dem Hilfsheizer (38) und dem Schaltelement (52) angeordnet ist.
2. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Deckplatte (2) aus Glaskeramik ist und der oder die elektrischen Heizer (4) Strahlungsheizer s ind.
3. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturkontroi!einrichtung (30) mechanisch und wärmeübertragend mit der wärmeleitenden äußeren Metallschale (6) des oder der Strahlungsheizer verbunden ist.
4. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturkontrolleinrichtung (30) ein an einem Ende geschlossenes hohlzylindrisches Gehäuse (32) mit darin angeordnetem Hilfsheizer (38), Wärmepuffer (44) und Schalter (42) aufweist.
5. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (32) aus keramischem Material besteht.
6. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (32) zwei sich gegenüber liegende axial erstreckende Schlitze (34) zur Durchführung der Anschlüsse (36, 40) des Hilfsheizers (38) und des Schalters (42) aufweist.
7. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 4, oder 6,

dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfsheizer (38), der Wärniepuffer (44) und der Schalter (42) in dem Gehäuse (32) gehalten werden mittels eines Metallstreifens (46) aus Federstahl, der sich über das Gehäuse (32) bis in Schlitze einer Bodenplatte (48), die das offene Ende des Gehäuses (32) abdeckt, erstreckt.
8. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperaturkontrolleinrichtung (3o) mittels der Bodenplatte (48) an dem Heizer (4) befestigt ist.
9. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (32) aus Aluminium oder Äluminiumlegierungen besteht und der Hilfsheizer (38), der Wärmepuffer (44) und der Schalter (42) mittels einer härtbaren Zusammensetzung im Gehäuse befestigt sind.
10. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die härtbare Zusammensetzung Silikonkautschuk ist.
11. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfsheizer (38) aus einem Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes besteht.
12. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet ,

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daß das Material des Hilfsheizers (38) einen elektrischen Widerstand von 500 bis 2500 Ohm bei 25°C und einen Temperaturschaltpunkt (Tr) von mindestens etwa 185°C aufweist.
13. Elektrischer Kocher oder Herd nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Material des Hilfsheizers mit positiven Temperaturkoeffizienten einen elektrischen Widerstand von 1200 0hm bei 25°C und eine Schalttemperatur (Tr) von etwa 185 C aufweist.
14. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet , daß der Schalter (42) eine gewölbte Bimetallscheibe (52) aufweist, die bei einer vorbestimmten Ternperatür von einer Stellung in die andere Stellung springt und dadurch einen Kontaktsatz (54) zur Steuerung der Anzeigeeinrichtungen (58) öffnet oder schließt.
15. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmepuffer (44) aus einer 0,8 mm dicken Weichstahlscheibe besteht.
16. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfsheizer (38) elektrisch parallel geschaltet ist mit dem Heizelement (4), mit dem die Temperaturkontrolleinrichtung (30) thermisch verbunden ist.
17. Elektrischer Kocher oder Herd nach Ansprüchen 1-16, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinrichtung (58) eine Fadenlampe oder eine Entladungslampe ist.