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Die
vorliegende Erfindung betrifft elektrische Flüssigkeitsbehälter und
Heizgeräte
dafür und
insbesondere ebene elektrische Heizgeräte, welche so angebracht sind,
dass sie eine Öffnung
in der Basis eines Flüssigkeitserhitzungsbehälters, wie
beispielsweise eines Wasserkochers oder einer Heißwasserkanne,
verschließen.
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In
den letzten Jahren fand eine Bewegung weg von der Verwendung traditioneller,
vollständig eingetauchter,
ummantelter Heizelemente statt, welche in den Behälter durch
eine Seitenwand oder Bodenwand des Behälters hineinragen, hin zu der
Verwendung von ebenen Heizgeräten,
welche eine Öffnung
in der Basis des Behälters
verschließen
und welche mit einem ummantelten Heizelement oder einem Dickfilm-Heizelement
an ihrer trockenen Unterseite versehen sind. Ebene Heizgeräte, welche
in Kontinentaleuropa seit einiger Zeit verwendet worden sind, werden
als ästhetischer
und einfacher zu reinigen angesehen als die traditionellen eingetauchten
Elemente.
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Ein
mögliches
Problem tritt allerdings bei derartigen Heizgeräten auf, weil sie in Situationen,
in denen der Behälter
leer kocht, während
er unter einem Winkel gegenüber
der Horizontalen abgestellt ist, anfällig für eine Überhitzung sein können. Während das
Heizgerät
mit einer Form eines Überhitzungsschutzes
versehen sein wird, welcher zum Beispiel einen bimetallischen Betätiger umfasst,
der in gutem thermischen Kontakt mit einem Teil des Heizgeräts angeordnet
ist, kann in einer Leerkoch-Situation unter einem Winkel dieser
Teil des Heizgeräts, welcher
mit dem Überhitzungsschutz
versehen ist, weiterhin mit Wasser bedeckt sein, während ein
anderer Teil freiliegt. Der bedeckte Teil des Heizgeräts wird
durch die Anwesenheit von Wasser kühl bleiben, so dass der unbedeckte,
ungekühlte
Teil überhitzt, was
zu einem möglichen
Ausfall des Heizgeräts
führt.
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Um
dieses Problem zu lösen,
wurde vorgeschlagen, das ebene Heizgerät unter einem Winkel zur Horizontalen
anzubringen und den Überhitzungsschutz
an einem Ort zu positionieren, welcher, wenn der Behälter horizontal
ist, in einer oberen Position ist, wodurch, wenn Wasser aus dem
Behälter
verdampft, dieser Teil des Heizgeräts zuerst freigelegt wird,
und dessen Temperatur zuerst ansteigt und daher bewirkt, dass der Überhitzungsschutz
funktioniert, selbst wenn der Behälter auf einer Schräge angeordnet
ist. Beispiele derartiger Anordnungen sind in der GB-A-2,290,945
und der EP-A-948,924
offenbart.
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Während die
Anordnung der Heizplatte unter einem Winkel dazu beitragen kann,
das Problem der Überhitzung
bei einer Leerkoch-Situation unter einem Winkel zu verringern, sind
die Verfahren zum Anbringen des ebenen Heizgeräts nicht ideal. In der GB-A-2,290,945
ist das Heizgerät
senkrecht zur Achse des Behälters
angebracht und der Behälter
selbst ist um einen Winkel zur Senkrechten verkippt, um die gewünschte Neigung
des Heizgeräts
zu erreichen. Dies kann allerdings unter bestimmten Umständen, besonders
bei hohen Behältern,
unzufriedenstellend sein, da es dazu führen kann, dass der Behälter instabil
wird.
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In
der EP-A-948,924 ist der Behälter
mit einem Anbringungsflansch versehen, der sich unter einem Winkel
zur Achse des Behälters
erstreckt und gegen den das Heizgerät abgedichtet ist. Diese Anordnung
ist allerdings unzufriedenstellend, da sie das Anbringen des Heizgeräts schwieriger
macht.
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Die
EP-A-285,839 zeigt ein Heizgerät,
welches einen im Allgemeinen ebenen Mittelabschnitt und einen Anbringungsflansch
an seinem Umfang aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf, eine einfachere Anordnung zum
Anbringen eines unter einem Winkel angebrachten ebenen Heizgeräts bei einem
Flüssigkeitserhitzungsbehälter bereitzustellen, und
stellt in einem ersten Aspekt ein elektrisches Heizgerät gemäß Anspruch
1 bereit.
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Auf
diese Art kann der Anbringungsflansch im Behälter zur einfacheren Installation
im Allgemeinen senkrecht zur Achse des Erhitzungsbehälters (d.h.
im Allgemeinen horizontal bei Gebrauch) angebracht werden, und wenn
er so installiert ist, wird der ebene Heizabschnitt in einem gewünschten
Winkel zum Flansch geneigt sein, und damit in einem Winkel zu der
Horizontalen.
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Auf
diese Art kann eine im Allgemeinen horizontal angeordnete Halterung
oder ein Anbringungsort am Erhitzungsbehälter vorgesehen werden, was das
Befestigen des Heizgeräts
vereinfacht, vor allem bei vorhandenen Behältern, bei denen der gleiche Behälterkörper für geneigte
und für
horizontal angeordnete Heizgeräte
verwendet werden kann.
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Der
im Allgemeinen ebene Heizabschnitt kann mit jeglichen geeigneten
Heizmitteln versehen werden. Zum Beispiel kann ein ummanteltes Heizelement
an der Unterseite des Heizabschnitts vorgesehen sein. Vorzugsweise
umfasst das Heizmittel allerdings eine Dickfilm-Heizspur, welche
auf einem elektrisch isolierten Teil der Unterseite des Heizabschnitts
vorgesehen ist.
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Der
Grad der Neigung des Heizabschnitts des Heizgeräts gegenüber dem Anbringungsflansch kann
passend zur jeweiligen Anwendung gewählt werden. Vorzugsweise ist
er allerdings kleiner oder gleich 5°, besonders bevorzugt ungefähr 3°.
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Vorzugsweise
liegt die verlängerte
Ebene des Heizabschnitts unterhalb des Anbringungsflansches und überschneidet
sich nicht mit diesem. Dies ist insbesondere im Zusammenhang von
Dickfilm-Heizgeräten
vorteilhaft, wo dies das Drucken der Heizgerätschichten erleichtert.
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Der
Anbringungsflansch kann sich bis zum freien Rand des Heizgeräts er strecken,
aber in bestimmten Ausführungsformen
kann er den Boden eines Anbringungskanals für das Heizgerät bilden,
wie in der WO 96/18331 beschrieben. Der Anbringungsflansch des Heizgeräts kann
relativ zur Halterung in Position geklemmt sein, beispielsweise
durch einen Klemmring, welcher unter dem Anbringungsflansch eingreift.
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Der
Anbringungsflansch des Heizgeräts kann
relativ zur Halterung in Position geklemmt sein, zum Beispiel durch
einen Klemmring, welcher unter den Anbringungsflansch eingreift.
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Bei
anderen Ausführungsformen,
bei denen der Anbringungsflansch einen Teil eines Anbringungskanals
bildet, kann der Kanal allerdings, wie oben erwähnt, über eine am Behälterkörper vorgesehene
Montagelippe gepresst sein, auf die in der WO 96/18331 offenbarte
Art und Weise.
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Es
wird ersichtlich, dass sich die Erfindung in einem weiteren Aspekt
auf einen elektrischen Flüssigkeitserhitzungsbehälter erstreckt,
welcher ein ebenes Heizgerät
umfasst, das angebracht ist, um eine Öffnung in der Basis des Behälters zu
verschließen,
wobei der Behälter
mit einer Halterung für
das Heizgerät
versehen ist, welche im Allgemeinen senkrecht zur Achse des Behälters angeordnet
ist, und wobei ein erfindungsgemäßes Heizgerät gegen
die Halterung angeordnet ist.
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Das
Heizgerät
kann die Halterung direkt berühren
oder damit durch eine Dichtung zusammenwirken.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun rein exemplarisch mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 schematisch
einen Flüssigkeitserhitzungsbehälter zeigt,
der ein Heizgerät
gemäß der Erfindung
einschließt;
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2 eine
Draufsicht einer Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Heizgeräts zeigt;
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3 einen
Schnitt entlang Linie 3-3 von 2 zeigt;
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4 eine
Seitenansicht des Heizgeräts
von 2 in Richtung von Pfeil IV ist; und
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5 eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Mit
Bezug auf 1 umfasst ein Wasserkocher oder
eine Heißwasserkanne 2 einen
geformten Kunststoffkörper,
welcher eine Wand 4 aufweist. Ein Plattenheizgerät 6 ist
so angebracht, dass es eine Öffnung 8 verschließt, welche
durch den inneren Umfang eines Flansches 10 definiert ist,
welcher sich von der Behälterwand 4 nach
innen erstreckt. Der Flansch 10 ist mit einem Dichtungssitz 12 gebildet, welcher
ein Silikongummi oder eine ähnliche
Dichtung 14 aufnimmt.
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Das
Plattenheizgerät 6 umfasst
eine Platte 16 aus Pressmetall, besonders bevorzugt aus
einem rostfreien Stahl, welche einen mittleren, im Allgemeinen ebenen
Heizabschnitt 18 und einen ringförmigen, ebenen Anbringungsflansch 20 aufweist,
der den Heizabschnitt 18 umgibt. Der Anbringungsflansch 20 ist
mit dem Heizabschnitt 18 durch einen Verstärkungsrand 22 verbunden.
Der mittlere ebene Abschnitt 18 ist an seiner Unterseite
mit einer Isolatorschicht versehen, auf welcher auf eine bekannte Art
und Weise eine (nicht gezeigte) Dickfilm-Widerstands-Heizspur aufgebracht
ist.
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Wie
aus 1 und 3 ersichtlich, ist der mittlere
ebene Heizabschnitt 18 in einem Winkel α gegenüber der Ebene des Anbringungsflansches 20 angeordnet,
der, wenn er in der Behälterbasis
installiert ist, im Allgemeinen horizontal ist. Bei dieser Ausführungsform
beträgt
der Winkel α ungefähr 3°, aber dies
kann, wie für
eine beliebige bestimmte Anwendung notwendig, variiert werden.
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Die
verlängerte
Ebene 19 des Heizabschnitts 18 liegt unterhalb
des Anbringungsflansches 20 und schneidet diesen nicht.
Dies erleichtert die Aufbringung der verschiedenen Schichten des
Dickfilm-Heizgeräts
unter Verwendung von Siebdrucktechnologie.
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Das
Heizgerät 6 ist
am Behälterkörper durch einen
Klemmring 24 angebracht, welcher an der Unterseite des
Flansches 20 anliegt, und welcher durch vier Schrauben 26 in
Position angebracht ist, welche in im Behälterflansch 10 geformte
Vorsprünge 28 eingeschraubt
werden. Der Heizgerätflansch 20 ist
mit Ausschnitten 30 versehen, um über die Vorsprünge 28 einzugreifen
und das Heizgerät 6 korrekt
in der Behälterbasis
auszurichten. Der Klemmring 24 drückt den Anbringungsflansch 20 nach
oben, wodurch die Dichtung 14 zusammengedrückt wird,
um eine wasserdichte Dichtung um das Heizgerät 6 zu bilden. Wenn
er vollständig
festgezogen ist, kommt der Anbringungsflansch 20 in Berührung mit
der horizontalen unteren Fläche 34 des
Behälterflansches 10,
welcher im Allgemeinen senkrecht zur Achse A des Behälters liegt.
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Wie
in 1 gezeigt ist bei Gebrauch ein thermisch empfindliches
Steuer-/Regelmittel 32, z. B. umfassend einen bimetallischen
Betätiger,
so angeordnet, dass es unter dem erhöhten Ende der Heizplatte 6 liegt.
Bei dieser Ausführungsform
ist dies an einer Seite der Mittellinie des Behälters angeordnet, obwohl es
in anderen Positionen sein könnte,
z. B. neben dem Griff des Behälters.
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Mit
Bezug auf 5 ist eine zweite Ausführungsform
der Erfindung offenbart. Bei dieser Ausführungsform ist ein Plattenheizgerät 40 im
Boden eines Kunststoffbehälterkörpers 42 angebracht.
Wie bei der vorigen Ausführungsform
umfasst das Heizgerät
einen mittleren ebenen Heizabschnitt 44, welcher mit einem
Dickfilm-Heizgerät
versehen ist, und einen Anbringungsabschnitt 46 an seinem
Umfang. Bei dieser Ausführungsform
ist der Anbringungsabschnitt 46 allerdings als ein Kanal 48 auf
die in der WO 96/18331 beschriebene Art und Weise gebildet.
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Der
Kanal 48 umfasst einen Basisflansch 50, eine äußere Wand 52 und
eine innere Wand 54. Wie gezeigt greift der Kanal 48 über eine
wulstförmige An bringungslippe 54 ein,
welche mit dem Behälterkörper 42 verbunden
ist. Eine Dichtung 58 ist zwischen der inneren Wand 54 und
der Lippe 56 angeordnet. Die äußere Wand 52 ist über die
wulstförmige Lippe 56 gepresst,
um das Heizgerät
in Position anzubringen, wobei der Basisflansch 50 gegen
das untere Ende 60 der Lippe 56 angeordnet ist.
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Wie
in der vorigen Ausführungsform
ist der ebene Heizabschnitt 44 um etwa 3° gegenüber dem Flansch 50 geneigt
und seine verlängerte
Ebene schneidet den Flansch 50 nicht.
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Es
wird ersichtlich, dass die Erindung ein einfaches Verfahren zum
Anbringen eines Plattenheizgeräts
unter einem Winkel in einem Flüssigkeitserhitzungsbehälter bereitstellt,
welches eine minimale, falls überhaupt,
Anpassung von üblichen
Anbringungsanordnungen erfordert.
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Es
wird ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen an der Anordnung
der bevorzugten Ausführungsformen
vorgenommen werden können, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel könnte das
Heizgerät,
obwohl es als ein Dickfilm-Heizelement aufweisend beschrieben worden
ist, ebenso mit einem ummantelten Heizelement versehen sein. Das
Heizgerät
könnte
auch ein gegossenes Heizgerät
mit einem eingebetteten Element sein. Ferner könnte der Klemmring, obwohl
er als eine separate Komponente gezeigt worden ist, ein integraler
Teil einer thermisch empfindlichen Steuerung/Regelung für das Heizgerät sein,
zum Beispiel ein Teil einer der U30-Serie von Steuerungen/Regelungen
des Anmelders. Ferner könnte
der beschriebene Anbringungsflansch, obwohl er als ein durchgehender
Ring gezeigt worden ist, als eine Serie von separaten Positioniermitteln
gebildet sein.
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Ferner
braucht der Anbringungskanal in der Ausführungsform von 5 nicht
wie gezeigt über eine
Lippe gepresst sein, sondern könnte
nur durch geeignete Mittel dagegen geklemmt sein.