DE4023810A1 - Heizkoerper fuer ein elektrisches kochfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkörper, der in eine Isolierschale eines elektrischen Kochfeldes, insbesondere unter einer Glaskeramikplatte, einsetzbar ist und der aus einem in Windungen zwischen zwei einander nahen Drahtenden geformten Heizwiderstandsdraht, insbesondere auf MoSi₂-Basis, besteht, wobei der Heizkörper mit einem elektrisch isolierenden keramischen Formteil verbunden ist, das in die Isolierschale einsetzbar ist.

Ein derartiger Heizkörper ist in der EP 03 37 147 A2 beschrieben. Der als Hellstrahler arbeitende Heizkörper besteht aus einem Widerstandsdraht aus Molybdän- Disilizid. Aus einem solchen Widerstandsdraht geformte Heizkörper sind sehr bruchempfindlich. Deshalb ist in der EP 03 37 147 A2 vorgeschlagen, den Heizkörper insgesamt auf einem gesonderten, ringförmigen Isolierteil zu befestigen, das mechanisch fester ist als der in Windungen geformte Heizwiderstandsdraht. Ein solches, neben der Isolierschale gesondertes Isolierteil ist aufwendig, da es größer ist als die Grundfläche des in Windungen geformten Heizwiderstandsdrahtes und es in seinen Abmessungen an die jeweilige Isolierschale angepaßt sein muß, in der neben dem Hellstrahler auch andere, als Dunkelstrahler arbeitende Heizkörper angeordnet sind. Darüber hinaus ist die Befestigung des Heizwiderstandsdrahts an dem Isolierteil problematisch, da die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Heizwiderstandsdrahts einerseits und des Isolierteils andererseits unterschiedlich sind.

Nach der EP 03 37 147 A2 sind die Drahtenden mit besonderen Anschlußstücken verbunden, die ihrerseits erst mit elektrischen Anschlüssen verbunden werden müssen. Dies ist in der Montage aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Heizkörper der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der beim Transport und bei der Montage trotz Bruchempfindlichkeit des Widerstandsdrahts einfach hantierbar ist, ohne daß der Heizwiderstandsdraht auf der gesamten Grundfläche seiner Windungen unterstützt sein muß, und der sich einfach elektrisch anschließen läßt, ohne daß beim elektrischen Anschließen Kräfte auf den Heizwiderstandsdraht wirken, die zu dessen Bruch führen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Heizkörper der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jedes Drahtende mit einem Endbereich einer elektrisch leitenden Anschlußlitze oder Anschlußader elektrisch und mechanisch verbunden ist, daß das Formteil sich nur bei den Drahtenden und/oder bei den Endbereichen erstreckt und die Windungen freiläßt und daß das Formteil an den beiden Drahtenden und/oder an den beiden Endbereichen gehalten ist.

Das Formteil ist dabei vergleichsweise klein zur Grundfläche, über die sich die Windungen des Heizwiderstandsdrahts erstrecken. Es ist dementsprechend preiswert herzustellen. Günstig ist auch, daß bei unterschiedlichen Gestaltungen der Windungen keine unterschiedlichen Formteile verwendet werden müssen. Auch bei unterschiedlichen Gestaltungen der Windungen des Heizwiderstandsdrahts können die gleichen Formteile zum Einsatz kommen. Dies hat auch zur Folge, daß die Isolierschalen für unterschiedlich geformte Heizwiderstandsdrähte keine jeweils besondere Gestalt für die zugeordneten Formteile aufweisen müssen.

Da nach der Erfindung die Enden des bruchempfindlichen Heizwiderstandsdrahts direkt mit flexiblen, elektrisch leitenden Anschlußlitzen oder Anschlußadern verbunden sind und das Formteil die Drahtenden und/oder die Endbereiche der Anschlußlitzen oder -adern formstabil zusammenhält, ist der elektrische Anschluß des Heizwiderstandsdrahts einfach, da beim Anschließen praktisch keine Kräfte auf den geformten Heizwiderstandsdraht übertragen werden, die zu dessen Bruch führen könnten.

Die Anschlußadern sind im Gegensatz zum Heizwiderstandsdraht weich biegbar.

Erfindungsgemäß genügt es, die einander nahestehenden Drahtenden des geformten Heizwiderstandsdrahts mittels des Formteils so miteinander zu verbinden, daß auf diesen weder bei der Transporthantierung noch bei der Montagehantierung noch beim elektrischen Anschluß solche Biegekräfte ausgeübt werden, die zu dessen Bruch führen können. Hierfür können die beiden Drahtenden am Formteil starr befestigt sein. Es kann jedoch auch genügen, die Anschlußlitzen oder -adern in einem endnahen Bereich in dem Formteil einzuspannen, wenn die das Formteil überragenden Litzen- bzw. Aderenden, an denen die Drahtenden befestigt sind, hinreichend kurz sind, um ein Aufweiten der Drahtenden auszuschließen, das zum Bruch der Windungen des Heizwiderstandsdrahts führen könnte. In jedem Fall schränkt das Formteil den Freiheitsgrad der Drahtenden ein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Heizkörpers in einer Isolierschale eines elektrischen Kochfeldes,

Fig. 2 eine Schnittansicht des den Heizwiderstandsdraht tragenden Formteils längs der Linie II-II nach Fig. 1, vergrößert,

Fig. 3 den in Windungen verlegten Heizwiderstandsdraht mit seinen Anschlußlitzen, ohne Formteil,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Formteils in einer Aufsicht entsprechend Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt des Formteils längs der Linie V-V nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht des Formteils in Richtung des Pfeiles VI nach Fig. 4,

Fig. 7 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht ohne verdickte Anschlußstücke,

Fig. 8 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht ohne verdickte Anschlußstücke und Hülsen und

Fig. 9 eine weitere Ausführung des Formteils in einer Fig. 2 entsprechenden Ansicht.

Ein Heizkörper (1) ist als Hellstrahler für ein Kochfeld (2) in Windungen aus einem Heizwiderstandsdraht aus Molybdän- Disilizid geformt und damit bruchempfindlich. Der Heizwiderstandsdraht weist nahe beieinander etwa parallel verlaufende Drahtenden (3, 4) auf. Diese sind an dickeren Anschlußstücken (5, 6) aus dem gleichen Material wie der Heizwiderstandsdraht befestigt.

Die Anschlußstücke (5, 6) sind elektrisch leitend in Hülsen (7, 8) befestigt, die mit flexiblen Anschlußlitzen (9, 10) verbunden sind. Diese bestehen beispielsweise aus einer NiCu-Legierung (vgl. Fig. 3). Anstelle der Anschlußlitzen können weich biegbare Anschlußadern vorgesehen sein. Auch diese ermöglichen eine von mechanischen Spannungen freie Verbindung mit einem nicht näher dargestellten Schaltregler.

Um die Drahtenden (3, 4) des Heizkörpers (1) so gegeneinander festzulegen, daß auf diese beim Transport, bei seiner Montage in einer Isolierschale (11) des Kochfeldes (2) und beim elektrischen Anschließen der Anschlußlitzen (9, 10) keine Kräfte ausgeübt werden, die die Drahtenden (3, 4) so gegeneinander verlagern, daß der Heizwiderstandsdraht des Heizkörpers (1) brechen kann, sind die Anschlußstücke (5, 6), die Hülsen (7, 8) und die Endbereiche der Anschlußlitzen (9, 10) in einem elektrisch isolierenden, keramischen Formteil (12) befestigt. Diese Befestigung erfolgt beispielsweise mittels eines keramischen Zements (13) oder eines anderen bis etwa 700°C temperaturbeständigen Werkstoffs. Nach Fig. 1 umfaßt der keramische Zement (13) die Drahtende (3, 4), die Anschlußstücke (5, 6), die Hülsen (7, 8) und die Enden der Anschlußlitzen (9, 10).

Es kann jedoch auch genügen, wenn der Zement (13), dessen Träger das Formteil (12) ist, nur die Drahtenden (3, 4) oder die Anschlußstücke (5, 6) oder nur die Hülsen (7, 8) oder nur die Anschlußlitzen (9, 10) in einem Bereich (B) umfaßt, der so von den Drahtenden beabstandet ist, daß zwischen dem Bereich (B) und den Drahtenden (3, 4) ein Bereich (C) der Anschlußlitzen (9, 10) verbleibt, der eine gewisse Flexibilität des Heizwiderstandsdrahtes des Heizkörpers (1) gestattet, die jedoch noch nicht zu dessen Bruch führen kann. Dadurch ist es möglich, das Formteil (12) den räumlichen Gegebenheiten in der Isolierschale (11) anzupassen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist in der Isolierschale (11) ein weiterer Heizkörper (14) angeordnet, der als Dunkelstrahler ausgelegt ist. Da das Formteil (12) vergleichsweise klein ist, beeinträchtigt es die Anordnung beider Heizkörper (1, 14) in der Isolierschale (11) praktisch nicht.

Das Formteil (12) weist zur Aufnahme der Drahtenden (3, 4) bzw. der Anschlußstücke (5, 6) bzw. der Hülsen (7, 8) bzw. Anschlußlitzen (9, 10) Nuten (15, 16) auf. In diesen sind die genannten Teilzonen mittels des keramischen Zements (13) gehalten (vgl. Fig. 2) .

Nachdem der Widerstandsdraht des Heizkörpers (1) gegebenenfalls mit den Anschlußstücken (5, 6), den Hülsen (7, 8) und den Anschlußlitzen (9, 10) mittels des keramischen Zements (13) an dem Formteil (12) befestigt ist, bildet der Heizkörper (1) eine Baueinheit, die sich leicht in der Isolierschale (11) anordnen läßt, ohne daß es auf besondere Toleranzen ankommt. Der keramische Zement (13) muß nicht vorher gebrannt werden. Es genügt, wenn der keramische Zement (13) dann gebrannt wird, wenn die Isolierschale (11), enthaltend den Heizkörper (1) und den Heizkörper (14) im Prüffeld der Betriebstemperatur unterworfen wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 sind die Nuten (15, 16) in einer Stufe (17, 18) erweitert, die als Anschlag für die Hülsen (7, 8) dient. Außerdem weist das Formteil (12) Nasen (19, 20) auf. Auf diese Nasen (19, 20) wird dann, wenn das Formteil (12) mit dem Heizkörper (1) auf die Isolierschale (11) aufgelegt ist, ein Kitt aufgetragen, der sich unter Wärmeeinwirkung mit der Isolierschale (11) fest verbindet und damit die dauerhafte Verbindung zwischen dem den Heizwiderstandsdraht des Heizkörpers (1) tragenden Formteil (12) und der Isolierschale (11) gewährleistet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die verdickten Anschlußstücke (5, 6) nicht vorgesehen. Die Drahtenden (3, 4) sind direkt in den Hülsen (7, 8) befestigt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind auch die Hülsen (7, 8) nicht vorgesehen. Die Drahtenden (3, 4) sind hier direkt durch Stumpfschweißen mit den Anschlußlitzen (9, 10) verbunden. Auch hier kann anstelle der Anschlußlitze eine weiche Anschlußader verwendet werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 weist das keramische Formteil (12) zwei Bohrungen (21) auf. Diese führen die Drahtenden (3, 4) und/oder die Anschlußstücke (5, 6) und/oder die Hülsen (7, 8) und/oder die Anschlußlitzen (9, 10). Die Durchmesser der Bohrungen sind dabei so bemessen, daß die genannten Teile möglichst spielfrei in den Bohrungen geführt sind, um den Freiheitsgrad der Drahtenden (3, 4) einzuschränken. Es erübrigt sich dann ein Einkleben der genannten Teile in den Bohrungen (21).

Das Formteil (12) wird mit seinen Bohrungen (21) über die Drahtenden (3, 4) bzw. die Anschlußstücke (5, 6) geschoben, schon bevor die Hülsen (7, 8) bzw. die Anschlußlitzen (9, 10) angeschweißt werden. Dadurch sind die Drahtenden (3, 4) schon beim Schweißvorgang aneinander gehalten.

Claims (8)

1. Heizkörper, der in eine Isolierschale eines elektrischen Kochfeldes, insbesondere unter eine Glaskeramikplatte, einsetzbar ist und der aus einem aus Windungen zwischen zwei einander nahen Drahtenden geformten Heizwiderstandsdraht, insbesondere auf MoSi₂-Basis besteht, wobei der Heizkörper mit einem elektrisch isolierenden keramischen Formteil verbunden ist, das in die Isolierschale einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Drahtende (3, 4) mit einem Endbereich einer elektrisch leitenden Anschlußlitze (9, 10) oder Anschlußader elektrisch und mechanisch verbunden ist, daß das Formteil (12) sich nur bei den Drahtenden (3, 4) und/ oder bei den Endbereichen erstreckt und die Windungen frei läßt und daß das Formteil (12) an den beiden Drahtenden (3, 4) und/oder an den beiden Endbereichen gehalten ist.

2. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (12) an den beiden Drahtenden (3, 4) und/oder an mit diesen verbundenen Anschlußstücken (5, 6) und/oder an mit diesen verbundenen Hülsen (7, 8) und/oder an den mit diesen verbundenen Endbereichen der Anschlußlitzen (9, 10) bzw. der Anschlußadern mittels einer temperaturbeständigen Masse (13) befestigt ist.

3. Heizkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse eine keramische Masse (13) ist.

4. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (12) Nuten (15, 16) zur Aufnahme der Drahtenden (3, 4) bzw. der Anschlußstücke (5, 6) bzw. der Hülsen (7, 8) bzw. der Endbereiche aufweist.

5. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (12) Bohrungen (21) zur Aufnahme der Drahtenden (3, 4) bzw. der Anschlußstücke (5, 6) bzw. der Hülsen (7, 8) bzw. der Endbereiche aufweist.

6. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (12) Stufen (17, 18) als Anschläge für die mit den Drahtenden (3, 4) verbundenen Anschlußlitzen (9, 10) oder Anschlußadern aufweist.

7. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (12) Nasen (19, 20) aufweist, mit denen dieses an der Isolierschale (11) festlegbar ist.

8. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußlitzen (9, 10) bzw. die Anschlußadern nur in einem von den Drahtenden (3, 4) beabstandeten Bereich (B) an dem Formteil (12) befestigt sind, wobei die Anschlußlitzen (9, 10) sich frei von dem Formteil (12) zwischen diesem Bereich (B) und den Drahtenden (3, 4) erstrecken.