DE4331724A1 - Ein Trägeraufbau für ein Heizelement für eine Herdplatte - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Trägeraufbau für ein Heizelement einer Herdplatte und ein Verfahren der Her­ stellung eines derartigen Trägeraufbaus und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf einen Trägeraufbau für ein heizendes Element, das für die Verwendung in einer Keramikherdplatte geeignet ist.

Heizende Einheiten für Keramikherdplatten werden herkömm­ licherweise gebildet, indem eine kreisförmige metallische Scheibe so gepreßt wird, daß sie zu einen flachen Topf geformt wird. Dieser wird mit einem elektrisch und thermisch isolierenden Material ausgekleidet, auf welchem die heizenden Elemente positioniert werden. Diese heizenden Elemente können Drähte in Glimmerhüllen, die manchmal mit einem Halogengas gefüllt sind, umfassen, oder sie können einfach gespulte Drahtelemente umfassen, die an das Isolatormaterial geheftet sind. Einige Heizeinheiten gliedern zwei oder mehr Arten von heizenden Elementen ein.

Öffnungen in der Trägerstruktur sind normalerweise für die verschiedenen elektrischen Verbindungen zu den heizenden Ele­ menten und auch für einen thermischen Sensor vorgesehen, wel­ cher normalerweise erfordert wird. Der Zugang an der Obersei­ te des Trägeraufbaus wird dadurch verhindert, daß der Träger­ aufbau in der Verwendung unter einer keramischen Glasplatte angeordnet wird.

Gegenwärtig werden Öffnungen in dem Trägeraufbau gebildet, indem der Trägerbau in einer geeigneten Lehre mit einer Vielzahl von Werkzeugen angeordnet wird, die um dessen Umfang angeordnet sind. Diese Werkzeuge werden dann so betätigt, daß sie Löcher innerhalb des Trägeraufbaus bei geeigneten Orten bohren oder stoßen.

Eine Lehre ist für die Herstellung von einem Typus des Trä­ geraufbaus, in dem eine Anordnung von heizenden Elementen darin angeordnet ist, bestimmt, und daher wird üblicherweise eine separate Lehre für jede verwendete Heizanordnung erfor­ derlich sein. Auch erfordern Trägeraufbauten unterschied­ lichen Durchmessers unterschiedliche Lehren.

Zusätzlich zu den Problemen, eine separate Lehre zu haben, die zu jedem Produkt gehört, ist es auch ein Nachteil, daß es sowohl teuer ist, eine neue Lehre zu schaffen, wenn ein neues Modell erforderlich ist, als auch zeitaufwendig. Dies ist ein besonderes Problem während der Entwicklung von neuen Entwürfen, wo eine kleine Prototyppartie von Trägerstruktu­ ren erforderlich sein kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren der Herstellung eines Trägeraufbaus für ein heizendes Element für eine Herdplatte bzw. ein Kochfeld vorgesehen, die den Schritt umfaßt, daß eine Wand des Trägeraufbaus gebildet wird, indem ein Streifen von Material gebogen wird, um ein ringförmiges Band mit einem inneren Lippenteil zu bilden, und daß in das ringförmige Band ein im wesentlichen planares Grundteil des Trägeraufbaus so hinein eingeschoben wird, daß das Grundteil durch den Lippenteil getragen wird.

Indem die vorliegende Erfindung verwendet wird, können die Seitenwände des Trägeraufbaus aus einem Stück eines Metall­ streifens gebildet werden. Dieser Streifen kann vor oder wäh­ rend des Biegens auf geeignete Weise profiliert werden. Vor­ zugsweise umfaßt das Verfahren einen weiteren Schritt, daß Öffnungen in dem Streifen vor dem Biegen gebildet werden.

Diese Öffnungen können in der Form von offenen oder geschlos­ senen Öffnungen für das Anbringen von Komponenten auf oder innerhalb des Trägeraufbaus oder das Durchführen elektri­ scher Verbindungen dort hindurch haben. Dies ist dadurch vor­ teilhaft, daß der Streifen ein Werkzeug oder mehrere durch­ lassen kann, welche wiederholt betätigt werden können, wenn mehr als eine Öffnung des gleichen Typus erforderlich ist. Überdies kann die Zeitsteuerung der Betätigung der Werkzeuge leicht gesteuert werden, so daß unterschiedlich ausgebildete Streifen erzeugt werden können, was eine weit größere Flexi­ bilität gibt, als es mit vorhergehenden Lehrenanordnungen möglich ist. Auch können verschiedene Längen der Streifen, die Trägerstrukturen verschiedenen Durchmessers entsprechen, durch die gleiche Werkzeuganordnung, welche vorzugsweise computergesteuert ist, so daß der Trägeraufbau durch einen automatisierten Prozeß erzeugt wird, profiliert und bearbeitet/gelocht werden. Dies ermöglicht den Betätigungen, die für verschiedene Entwürfe erforderlich sind, abgelegt zu werden, und abhängig von dem Typus des gewünschten Trägeraufbaus aufgerufen zu werden.

Vorteilhafterweise umfaßt das Verfahren, daß eine Vielzahl von ringförmigen Bändern aus einem einzelnen Streifen von Material gebildet wird. Dies ermöglicht ringförmigen Bändern von variierendem Durchmesser, erzeugt zu werden und ermög­ licht den ringförmigen Bändern des Trägeraufbaus auch, als ein durchgehendes Verfahren verfertigt zu werden.

Vorteilhafterweise wird eine elektrisch und thermisch isolie­ rende Schicht auf dem Grundteil geformt, und vorzugsweise wird das Streifenmaterial profiliert, so daß das ringförmige Band an seinem von dem Grundteil fernen Rand nach außen er­ weitert wird. Dies vereinfacht die Ausrichtung von Geräten, die in der Formgebung des elektrisch und thermisch isolie­ renden Materials in dem Trägeraufbau erforderlich sind.

Vorteilhafterweise ist das ringförmige Band ein Metall, was einen starren, hitzebeständigen Aufbau schafft, an welchen Komponenten ohne weiteres angebracht werden können, und wel­ cher auch geerdet werden kann.

Vorteilhafterweise ist das Grundteil elektrisch isolierend, so daß, wenn Metallklammern verwendet werden, um das heizen­ de Element in der Position zu halten, es kein Risiko gibt, daß diese einen elektrischen Kurzschluß mit der Grundplatte schaffen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Trägerauf­ bau für ein heizendes Element vorgesehen, der eine Länge ei­ nes Streifenmaterials umfaßt, das in einen ringförmigen Band­ wandteil mit einer inneren Lippe hineingebildet wird, die ein im wesentlichen ebenes Grundteil trägt, durch welches das Heizelement getragen wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1A eine ebene Ansicht eines Trägeraufbaus für ein heizendes Element in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, und veranschau­ licht auch die Beziehung zwischen dem Trägeraufbau und den zugehörigen heizenden Elementen;

Fig. 1B eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X der Fig. 1A; und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die eine Wand des Trägeraufbaus während der Herstellung zeigt.

Bezugnehmend auf die Fig. 1A und 1B ist eine Heizeinheit 1 veranschaulicht, die in Übereinstimmung mit der vorliegen­ den Erfindung hergestellt ist. Die Heizeinheit umfaßt ein ringförmiges metallisches Band 2 mit einer unteren Lippe 3, auf welcher ein keramisches Grundteil 4 getragen wird.

Der Trägeraufbau, der durch das ringförmige Band 2 und das Grundteil 4 gebildet wird, enthält eine Schicht von formba­ ren elektrisch und thermisch isolierendem Material 5 mit einem Ring 6 des gleichen Materials, der die freiliegende innere Wand des Topfes auskleidet.

Ein heizendes Drahtelement 8 wird durch Klammern 9 innerhalb von Rillen 10 zurückgehalten, die in dem isolierenden Mate­ rial 5 gebildet sind. Zusätzlich zu diesen heizenden Draht­ elementen wird auch ein heizendes Halogenelement 11 in einer weiteren Rille 12 zurückgehalten. Über der Oberseite der hei­ zenden Fläche gibt es ein thermisches Sicherungsgerät 13.

Ein Anschluß 14 für die heizenden Elemente 10, die Umhüllung des Halogenelementes 11 und die thermische Sicherung 13 er­ strecken sich alle durch jeweilige Öffnungen, die in der Wand des ringförmigen Bandes 2 gebildet sind, und werden vermittels des ringförmigen Bandes in der Position gehalten.

Der Trägeraufbau 2, 4 wird gebildet, indem ein flacher Me­ tallstreifen durch Walzen gezogen wird, oder in alternativer Weise könnte er ausgezogen werden, so daß er profiliert wird und einen Querschnitt wie bei 20 in Fig. 2 veranschaulicht hat. Der Streifen ist von einer langen Länge gebildet und hat geeignete offene und geschlossene Öffnungen 21, 22, die darin durch computergesteuerte Werkzeuge ausgebildet sind. Der Streifen wird dann in Stücke geschnitten, deren Längen von dem Durchmesser der zu bildenden Heizeinheiten abhängen. Diese Längen werden dann um einen auf geeignete Weise gestalteten Former gebogen und geschweißt, um das ringförmi­ ge Band 2 von Fig. 1 zu bilden. Es wird einzuschätzen sein, daß der Streifen in alternativer Weise auch in Längen geschnitten werden könnte und dann Öffnungen darin gebildet werden könnten.

Eine auf geeignete Weise geformte Metallscheibe 4 wird in das ringförmige Band 2 hinein eingeschoben. Ein formendes Werkzeug wird dann eingeschoben, welches isolierendes Mate­ rial 5 einspritzt, wobei das Einschieben des Werkzeugs da­ durch unterstützt wird, daß das ringförmige Band an seinem oberen Rand 23 nach außen erweitert ist. Weiteres Isolationsmaterial wird dann in die Form des Ringes 6 eingeschoben, und die Drahtelemente 8 werden in Position hinein geheftet und mit dem Anschluß 14 verbunden, welcher sich durch eine der Öffnungen erstreckt. Die heizende Halogeneinheit 11 und die thermische Sicherung 13 werden auf ähnliche Weise ange­ bracht. Die abgeschlossene Einheit wird dann in einer Herd­ platte unter einer keramischen Glasplatte zusammengefügt.

Claims (22)

1. Verfahren der Herstellung eines Trägeraufbaus für ein Heizelement für eine Herdplatte, das den Schritt einschließt, daß eine Wand des Trägeraufbaus gebildet wird, indem ein Streifen von Material gebogen wird, um ein ringförmiges Band mit einem inneren Lippenteil zu bilden, und in das ringförmige Band ein im wesentlichen ebenes Grundteil des Trägeraufbaus eingeschoben wird, so daß das Grundteil durch das Lippenteil getragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt umfaßt, daß vor dem Biegen Öffnungen in dem Streifen gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Öffnungen durch die wiederholte Betätigung eines Werkzeuges gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen sich relativ zu einem Werkzeug bewegt, das eine Öffnung bildet, und worin das Werkzeug mit Bezug auf die relative Position des Streifens betätigt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter den Schritt umfaßt, daß eine Vielzahl von ringförmigen Bändern aus einem einzelnen Streifen von Material gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter den Schritt umfaßt, daß das Querschnittspro­ fil des Streifens vor dem Biegen geändert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofil des Streifens zu der gleichen Zeit geändert wird, zu der der Streifen gebogen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter den Schritt umfaßt, daß eine Schicht eines elektrisch und thermisch isolierenden Materials auf dem Grundteil geformt wird, wobei auf der isolierenden Schicht das heizende Element getragen werden soll.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch und thermisch isolierende Schicht auf dem Grundteil geformt ist, das in dem ringförmigen Band positioniert ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil elektrisch isolierend ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenmaterial so profiliert ist, daß das ringförmige Band an seinem von dem Grundteil entfernten Rand nach außen erweitert ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Band ein Metall ist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägeraufbau durch einen computergesteuerten automatisierten Prozeß hergestellt wird.

14. Trägeraufbau für ein heizendes Element, das in Über­ einstimmung mit irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche erzeugt ist.

15. Keramikherdplatte, die einen Trägeraufbau in Übereinstim­ mung mit Anspruch 14 eingliedert.

16. Trägeraufbau für ein Heizelement, das eine Länge eines Streifenmaterials umfaßt, das zu einem ringförmigen Bandwandteil mit einer inneren Lippe gebildet ist, die einen im wesentlichen ebenen Grundteil trägt, durch welchen das Heizelement getragen werden soll.

17. Aufbau nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen in dem Materialstreifen vor dem Biegen gebildet werden.

18. Aufbau nach Anspruch 16 oder 17, der weiter eine geformte Schicht von thermisch und elek­ trisch isolierendem Material auf dem Grundteil umfaßt, auf welchem das Heizelement positioniert werden soll.

19. Trägeraufbau nach einem der Ansprüche 16, 17 oder 18 dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil elektrisch isoliert.

20. Trägeraufbau nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Band nach außen so erweitert ist, daß das Band einen an seinem von dem Grundteil entfernten Rand größeren Durchmesser hat.

21. Trägeraufbau nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Band ein Metall ist.

22. Keramikherdplatte, die einen Trägeraufbau in Übereinstim­ mung mit einem der Ansprüche 17 bis 21 umfaßt.