DE3830327A1 - Elektrisch beheizbarer behaelter, wie friteuse, und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizbaren Behäl­ ter, wie Friteuse, mit einem an der Unterseite des Bodens angebrachten elektrischen Heizwiderstand und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Behälter dieser Art sind z.B. als Friteusen bekannt, in denen Öl oder Fett erhitzt wird, das zum Fritieren von Speisen verwendet wird. Der das Öl aufnehmende Behälter bekannter Friteusen besteht aus Aluminium. Aluminium hat aber bekanntlich eine matte Oberfläche, die den Behälter unansehnlich macht. Zudem kann sich das Aluminium verfär­ ben, wenn das Öl auf die zum Fritieren notwendigen hohen Temperaturen erhitzt wird. Um der Friteuse ein gefällige­ res Aussehen zu geben, sind bekannte Ausführungsformen mit einer Verkleidung versehen, die aus bedrucktem oder lackiertem Aluminium- oder Stahlblech besteht und den Aluminiumbehälter abdeckt. Es läßt sich dabei jedoch nicht vermeiden, daß zwischen Behälter und Verkleidung ein Spalt entsteht, in den das zum Fritieren verwendete Öl oder Fett hineintropfen kann. Das hineingetropfte Öl läßt sich praktisch nicht entfernen, ohne die Friteuse auseinanderzu­ bauen, wodurch sich im Laufe der Zeit unhygienische Reste im Innern der Friteuse ansammeln, an denen Schimmel und Bakterien gute Nährböden und Verbreitungsmöglichkeiten finden. Weiterhin verfärbt sich das zum Fritieren verwende­ te Öl unter dem Einfluß des Aluminiums. Es muß daher schon nach relativ kurzer Zeit erneuert werden. Auch ist noch nicht geklärt, ob die Verfärbung des Öls nicht gesundheits­ gefährdende Wirkungen hat. Mit zunehmender Betriebsdauer wird die Oberfläche der Innenseite des Behälters immer rauher, so daß die Reinigung zunehmend erschwert wird. Dies wiederum führt zu weniger hygienischen Verhältnissen.

Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrisch beheizbaren Behälter anzugeben, der op­ tisch gefällig ist und trotzdem hygienisch gehandhabt werden kann. Außerdem soll ein Verfahren zu seiner Herstel­ lung angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrisch beheizbaren Behäl­ ter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Behälter aus Edelstahl ist und der Heizwiderstand unter Zwischenschaltung einer auf den Behälterboden aufgelöteten Aluminiumplatte aufgelötet ist.

Der Edelstahlbehälter ist gut zu reinigen, da er eine glatte Oberfläche aufweist, die sich auch nach langem Be­ trieb nicht aufrauht. Da er auch von außen optisch gefäl­ lig aussieht, ist keine Verkleidung notwendig, so daß auch keine Spalten entstehen können, in die Öl- oder Fett­ reste tropfen können. Der erfindungsgemäße Behälter kann daher sehr hygienisch gehandhabt werden, da er an allen notwendigen Teilen ausreichend gesäubert werden kann.

Bekanntlich ist Edelstahl ein relativ schlechter Wärmelei­ ter. Daher könnten beim Verlöten des Heizwiderstandes mit dem Edelstahlboden durch das Erhitzen des Edelstahlbo­ dens des Behälters Probleme durch lokale Wärmeüberhöhungen auftreten, die den Heizwiderstand beschädigen würden. Zudem sind zum Verlöten von Edelstahl und Heizwiderstand relativ hohe Temperaturen erforderlich. Die zwischenge­ schaltete Aluminiumplatte beseitigt diese Nachteile, indem die Gefahr von lokalen Wärmeüberhöhungen beim Löten prak­ tisch auf null vermindert wird. Zudem läßt sich der Heiz­ widerstand mit der Aluminiumplatte unter Anwendung geringe­ rer Temperaturen verlöten. Die Gefahr, daß der Heizwider­ stand beim Herstellen des erfindungsgemäßen Behälters beschädigt wird, ist damit weitgehend verringert. Darüber hinaus verteilt die Aluminiumplatte die Wärme gleichmäßig zwischen dem Edelstahlbehälter und dem Heizwiderstand, so daß auch eine gleichmäßige Beheizung der im Behälter befindlichen Flüssigkeit oder Masse gewährleistet ist.

Der erfindungsgemäße elektrisch beheizbare Behälter kann zum Erhitzen aller Arten von Flüssigkeiten verwendet wer­ den. Insbesondere ist er für einen Einsatz in der Küche, d.h. für Lebensmittel und Wasser, vorgesehen. Natürlich lassen sich auch feste Massen erhitzen, wenn sie schmelzen oder auf irgendeine andere Art und Weise für eine gleich­ mäßige Durchmischung der bereits erwärmten Massenteile mit noch nicht erwärmten Massenteilen gesorgt wird. Darü­ ber hinaus kann der erfindungsgemäße Behälter überall dort eingesetzt werden, wo Stoffe erhitzt werden müssen, z.B. in einer Werkstatt zum Erhitzen von Farbe, Kunststoff­ massen, Teer, etc.

Mit Vorteil ist die Arbeitstemperatur des zum Auflöten des Heizwiderstandes auf die Aluminiumplatte verwendeten Lots nicht höher als die Arbeitstemperatur des zum Auflö­ ten der Aluminiumplatte auf den Behälterboden verwendeten Lots. Der Heizwiderstand kann also auf den Behälter aufge­ bracht werden, ohne die Verbindung zwischen der Aluminium­ platte und dem Behälterboden zu erweichen oder zu zerstö­ ren.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Unterseite der Aluminiumplatte eben und der Heizwiderstand ist auf diese Unterseite der Aluminiumplatte aufgesetzt. Damit genügt es, die Aluminiumplatte auf den Behälterboden aufzu­ löten. Eine weitere Bearbeitung der Aluminiumplatte, wie Ausfräsen, etc. ist nicht erforderlich. Auch kann der Heizwiderstand nicht durch ein Einpressen in die Aluminium­ platte beschädigt werden. Die Aluminiumplatte hat überall eine gleichmäßige Stärke, so daß sich die Wärme, die durch den Heizwiderstand erzeugt wird, gleichmäßig verteilen kann. Gefährliche Temperaturspannungen, die die Lötverbin­ dung zwischen Aluminiumplatte und Behälterboden und/oder Heizwiderstand mechanisch belasten könnten, werden weit­ gehend vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Heizwider­ stand einen mindestens einseitig abgeflachten Außenquer­ schnitt auf, dessen flache Seite an der Aluminiumplatte anliegt. Damit ist eine flächige Berührung zwischen Heiz­ widerstand und Aluminiumplatte sichergestellt, die ihrer­ seits wieder einen guten Wärmefluß vom Heizwiderstand auf die Aluminiumplatte ermöglicht.

Dabei ist es von Vorteil, daß der Heizwiderstand einen annähernd dreieckförmigen Außenquerschnitt aufweist, dessen Basis mit der Aluminiumplatte stoffschlüssig verbunden ist. Heizelemente mit einem solchen dreieckförmigen Quer­ schnitt lassen sich leicht handhaben. Sie lassen sich billig fertigen und gut mit der Aluminiumplatte verlöten.

Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizbaren Behälters, bei dem ein elektrischer Heizwiderstand am Be­ hälterboden angebracht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus Edelstahl hergestellt wird, eine Aluminiumplatte auf seinem Boden aufgelötet wird, der Heiz­ widerstand auf die Aluminiumplatte aufgelötet wird und der Behälter gereinigt und poliert wird, wobei das Auflö­ ten des Heizwiderstandes vor dem Reinigen und Polieren erfolgt.

Erfindungsgemäß wird nun das Auflöten des Heizwiderstandes auf einen fertigen Edelstahl-Behälter, beispielsweise einen Edelstahl-Kochtopf, so in den Herstellungsablauf intregriert, daß das Reinigen und Polieren, also die Endbe­ arbeitung, des Behälters, das das optisch gefällige Äußere erzeugen soll, erst dann vorgenommen wird, nachdem alle Arbeitsgänge, abgeschlossen sind, also nachdem durch das Auflöten eine Verfärbung der glänzenden Oberfläche einge­ treten ist, was den Behälter sonst unansehnlich macht. Obwohl ein Bedarf für hygienisch einwandfrei zu behandelnde beheizbare Behälter bestand, ist dem Anmelder bislang kein einziger Hersteller bekannt geworden, der vor dem Reinigen und Polieren einen Heizwiderstand auf den Behäl­ terboden auflötet.

Erfindungsgemäß läßt sich nun ein solcher herkömmlicher Edelstahlbehälter-Rohling verwenden, der dann vor dem Reinigen und Polieren mit allen notwendigen Teilen, wie Aluminiumplatte und Heizwiderstand, versehen wird. Durch das Anbringen des Heizwiderstands entsteht damit beim Reinigen und Polieren kein Mehraufwand. Auch leidet das Aussehen des Edelstahl-Behälters nicht durch eine Verfär­ bung, die beim nachträglichen Aufbringen des Heizwiderstan­ des entstehen könnte.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Auflöten des Heizwiderstandes gleichzeitig mit dem oder anschlie­ ßend an das Auflöten der Aluminiumplatte auf den Behäl­ terboden. Damit kann die Wärme, die durch das Auflöten der Aluminiumplatte noch im Behältermaterial und im Alu­ minium gespeichert ist, vorteilhafterweise zur Unterstüt­ zung der Auflötung des Heizwiderstandes verwendet werden.

Außerdem ergeben sich in der Aluminiumplatte und im Behäl­ terboden weniger Spannungen, weil nur ein einziges Mal von Raumtemperatur auf Löttemperatur aufgeheizt werden muß.

Bevorzugterweise wird zum Auflöten des Heizwiderstandes ein Lot verwendet, dessen Arbeitstemperatur nicht höher als die Arbeitstemperatur des zum Auflöten der Aluminium­ platte verwendeten Lots ist. Damit läßt sich der Heizwider­ stand auf die bereits am Behälterboden angelötete Alumi­ niumplatte auflöten, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Aluminiumplatte vom Behälterboden löst. Man kann nämlich mit einer niedrigeren Temperatur arbeiten, um den Heizwiderstand auf die Aluminiumplatte aufzulöten. Damit wird auch ein Austausch des Heizwiderstandes mög­ lich, der praktisch als einziger Bestandteil des Behälters der Gefahr der Beschädigung durch elektrische oder mecha­ nische Beanspruchung unterliegt. Wenn die Arbeitstempera­ tur der beiden verwendeten Lote, nämlich des zum Auflöten der Aluminiumplatte verwendeten und des zum Auflöten der Heizvorrichtung verwendeten etwa gleich hoch ist, lassen sich Heizwiderstand und Aluminiumplatte auch gleichzeitig verlöten.

Mit Vorteil werden der Heizwiderstand und die Aluminium­ platte durch eine Aufheizeinrichtung erhitzt, die die Form einer ebenen Platte mit einer Ausnehmung für den Heizwiderstand hat und sowohl Aluminiumplatte als auch Heizwiderstand flächig berührt. Mit anderen Worten hat die Aufheizeinrichtung genau die Negativform des mit Alu­ miniumplatte und Heizwiderstand versehenen Behälterbodens. Die Aufheizvorrichtung berührt praktisch überall die Alu­ miniumplatte und den Heizwiderstand. Die Wärme kann dann durch eine große Kontaktfläche zugeführt werden. Zudem kann, falls notwendig, über die Aufheizvorrichtung ein Druck auf die Aluminiumplatte und den Heizwiderstand aus­ geübt werden, um diese beiden Teile während des Lötvor­ gangs fest in ihrer vorbestimmten Position zu halten. Dadurch entsteht eine sehr feste und widerstandsfähige Lötung. Selbstverständlich sind auch eine induktive Erwär­ mung oder eine Erwärmung durch Flammen oder andere bekann­ te Lötverfahren möglich, um die Aluminiumplatte und den Heizwiderstand auf dem Behälter festzulöten.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Heizelement verwendet, das einen mindestens einseitig abgeflachten Außenquerschnitt aufweist, dessen flache Seite an der Aluminiumplatte anliegt. Damit wird die Verlötung des Heizwiderstandes mit der Aluminiumplatte vereinfacht. Der Heizwiderstand muß nur noch auf die Aluminiumplatte aufgelegt werden und in seiner Lage ausgerichtet werden. Danach kann er festgelötet werden. Es ist nicht mehr not­ wendig, ihn gegen Kippen oder Verkanten zu sichern.

Dabei wird bevorzugt, daß der Heizwiderstand einen annä­ hernd dreieckförmigen Außenquerschnitt aufweist, dessen Basis mit der Aluminiumplatte stoffschlüssig verbunden ist. Der Heizwiderstand kann also vor dem Löten an der Basis mit Lot und, falls notwendig, mit Flußmittel be­ schichtet werden. Danach wird er einfach auf die mit dem Behälterboden verlötete Aluminiumplatte aufgelegt und unter Wärmezufuhr mit der Aluminiumplatte verlötet. Damit wird gewährleistet, daß eine Verbindung zwischen Aluminium­ platte und Heizwiderstand entsteht, die einen sicheren Wärmeübergang vom Heizwiderstand auf die Aluminiumplatte und von dort auf den Behälterboden sicherstellt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be­ schrieben. Die einzige Figur darin zeigt einen Querschnitt durch einen elektrisch beheizbaren Behälter mit einer Aufheizeinrichtung zum Auflöten.

Ein Behälter 1 aus Edelstahl weist eine Wand 12 und einen Behälterboden 8 auf. Der Behälter 1 kann die Form eines oben offenen Zylinders oder eines oben offenen Quaders haben, wobei die Wand 12 in der Regel eine Ausgußkante 13 aufweist, um das Ausgießen einer im Behälter 1 befindli­ chen Flüssigkeit zu erleichtern.

Auf die Unterseite des Behälterbodens 8 ist eine Aluminium­ platte 3 aufgelötet, wobei sich zwischen der Aluminiumplat­ te 3 und dem Behälterboden 8 eine dünne Lot-Schicht 2 be­ findet, die in der Figur übertrieben dick dargestellt ist. Die Lot-Schicht 2 stellt die mechanische und ther­ mische Verbindung zwischen der Aluminiumplatte 3 und dem Behälterboden 8 sicher.

Auf die Unterseite der Aluminiumplatte 3 ist ein Heizele­ ment 4 aufgelötet, das einen etwa dreieckförmigen Quer­ schnitt aufweist, wobei die Basis des Dreiecks mit der Aluminiumplatte 3 über eine dünne Lot-Schicht 5 in Ver­ bindung steht. Das Heizelement 4 weist einen Heizdraht 6 auf, der bei Anlegen einer Spannung Wärme erzeugt und über ein Füllmaterial 7 an die Außenhaut und somit über die Lot-Schicht 5 an die Aluminiumplatte 3 abgibt. Der Heizwiderstand 4 ist mit Abstand vom Rand des Behälter­ bodens 8 etwa parallel zu diesem geführt. Damit wird si­ chergestellt, daß sich die im Heizwiderstand 4 erzeugte Wärme gleichförmig nach allen Seiten ausbreiten und die im Behälter 1 befindliche Flüssigkeit gleichmäßig erwär­ men kann.

Der Heizwiderstand ist so ausgelegt, daß er auch höhere Leistungen verkraften kann, also solche Leistungen, die notwendig sind, um beispielsweise Fett in einer Friteuse auf die zum Fritieren notwendige Temperatur zu erhitzen. Die Verbindung über das Lot 5 stellt dabei sicher, daß trotz dieser hohen Leistungszufuhr, die durchaus mehr als 2 kW betragen kann, keine mechanische Beschädigung auftritt. Das Lot gewährleistet einen gleichmäßigen Wärme­ abfluß, ohne zu erweichen oder die Verbindung zwischen Heizwiderstand 4 und Aluminiumplatte 3 zu schwächen.

Zum Auflöten der Aluminiumplatte 3 und des Heizwiderstan­ des 4 kann eine Aufheizeinrichtung 9 verwendet werden, die im Prinzip eine ebene Platte ist, die Ausnehmungen 11 für den Heizwiderstand 4 aufweist. Die Aufheizeinrich­ tung 9 ist also die Negativform des mit der Aluminiumplat­ te 3 und dem Heizwiderstand 4 versehenen Behälterbodens 8. Die Aufheizeinrichtung kann in herkömmlicher Weise, z.B. über einen elektrischen Widerstand 10 oder eine nicht dargestellte induktive Heizspule, auf die Löttemperatur, d.h. auf die Arbeitstemperatur der Lote 2, 5, aufgeheizt werden.

Die Lote 2, 5 können jedoch auch in herkömmlicher Weise induktiv oder durch Flammen oder auf andere bekannte Art und Weise erhitzt werden.

Claims (11)

1. Elektrisch beheizbarer Behälter, wie Friteuse, mit einem an der Unterseite des Bodens angebrachten elek­ trischen Heizwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) aus Edelstahl ist und der Heiz­ widerstand (4) unter Zwischenschaltung einer auf den Behälterboden (8) aufgelöteten Aluminiumplatte (3) aufgelötet ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur des zum Auflöten des Heiz­ widerstandes (4) auf die Aluminiumplatte (3) verwen­ deten Lots (5) nicht höher als die Arbeitstempera­ tur des zum Auflöten der Aluminiumplatte (3) auf den Behälterboden (8) verwendeten Lots (2) ist.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Unterseite der Aluminiumplatte (3) eben und der Heizwiderstand (4) auf diese Unterseite der Aluminiumplatte (3) aufgesetzt ist.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (4) einen mindestens einseitig abgeflachten Außenquerschnitt aufweist, dessen flache Seite an der Aluminiumplatte (3) anliegt.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (4) einen annähernd dreieck­ förmigen Außenquerschnitt aufweist, dessen Basis mit der Aluminiumplatte (3) stoffschlüssig verbunden ist.

6. Verfahren zum Herstellen eines elektrisch beheizba­ ren Behälters, wie Friteuse, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein elektrischer Heizwiderstand am Behälterboden angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) aus Edelstahl hergestellt wird, eine Aluminiumplatte (3) auf seinem Boden aufgelötet wird, der Heizwiderstand (4) auf die Aluminiumplatte (3) aufgelötet wird und der Behälter (1) gereinigt und poliert wird, wobei das Auflöten des Heizwiderstandes (4) vor dem Reini­ gen und Polieren erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflöten des Heizwiderstandes (4) gleichzei­ tig mit dem oder anschließend an das Auflöten der Aluminiumplatte (3) auf den Behälterboden (8) er­ folgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Auflöten des Heizwiderstandes (4) ein Lot (5) verwendet wird, dessen Arbeitstempe­ ratur nicht höher als die Arbeitstemperatur des zum Auflöten der Aluminiumplatte (3) verwendeten Lots (2) ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (4) und die Aluminiumplatte (3) durch eine Aufheizeinrichtung (9) erhitzt werden, die die Form einer ebenen Platte mit einer Ausnehmung (11) für das Heizelement (4) hat und sowohl die Aluminiumplatte (3) als auch das Heizelement (4) flächig berührt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizwiderstand (4) verwen­ det wird, der einen mindestens einseitig abgeflach­ ten Außenquerschnitt aufweist, dessen flache Seite an der Aluminiumplatte (3) anliegt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizwiderstand (4) verwendet wird, der ei­ nen annähernd dreieckförmigen Außenquerschnitt aufweist, dessen Basis mit der Aluminiumplatte (3) stoffschlüssig verbunden wird.