DE720377C

DE720377C - Induktiv beheizter Tellerwaermer

Info

Publication number: DE720377C
Application number: DES117515D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1935-03-13
Filing date: 1935-03-13
Publication date: 1942-05-04

Description

Induktiv beheizter Tellerwärmer Gegenstand der Erfindung ist ein induktiv beheizter Tellerwärmer, welcher sich durch besonders gute Wirkung und einfache kräftige Ausführung auszeichnet. Der Tellerwärmer nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Aufsetzplatte des Tellerwärmers ein Elektromagnetsystem mit ausgeprägten Polen derart angeordnet ist, daß die Aufsetzplatte den Stirnflächen der Magnetpole als magnetischer Rückschluß vorgelagert ist und daß die Aufsetzplatte an ihrer den Magnetpolen zugekehrten Unterseite mit einer als Überzug ausgebildeten Zwischenschicht aus elektrisch gut leitfähigem Material, z. B. Kupfer, versehen ist.
Es ist vorgeschlagen worden, induktiv beheizte Geräte mit einem als Rückschluß die- . nenden Joch, bei welchen zwischen dem Joch und dem zu beheizenden Gut aus ferromagnetischem Material eine elektrisch -leitfähige Zwischenschicht angeordnet ist, derart auszuführen, daß die Schicht mit dem zu beheizenden Gut homogen verbunden ist, beispielsweise durch Hartlot, galvanisch oder nach dem Metallspritzverfahren.
Es sind elektrische Heizuntersätze zum Erwärmen von Tellern oder anderem Geschirr bekannt, bei denen die Erwärmung der Aufsetzplatte des Heizuntersatzes auf elektroinduktivem Wege durch Wirbelströme erfolgt. Die Wirbelströme werden hierbei in der Aufsetzplatte selbst erzeugt, und zwar von den die Aufsetzplatte durchdringenden Kraftlinien eines im Heizuntersatz befindlichen Elektromagnetsystems. Diese bekannten Heizuntersätze arbeiten aber recht unwirtschaftlich. Es ist auch schon bekannt, zur Erhöhung der Wärmeerzeugung in die aus ferromagnetischem Material bestehende Aufsetzplatte in sich geschlossene Ringe stabförmigen Querschnittes aus Kupfer, d. h. also aus einem elektrisch gut leitenden Material, einzufügen und diese derart anzuordnen, daß sie den aus den Polflächen des Elektromagnetsystems heraustretenden und in die ferromagnetische Aufsetzplatte eintretenden Kraftlinienstrom konzentrisch umschließen. Doch auch diese Anordnung arbeitet noch recht ; unwirtschaftlich, da die Ringe offensichtlich eine sehr große Streuung hervorrufen.
Zur Verbesserung der Wärmebildung ist bei einer anderen bekannten Ausführung eines Heizuntersatzes die Aufsetzplatte als eine Doppelplatte ausgeführt worden, die einerseits aus einer üblichen ferromagnetischen Platte und andererseits aus einer zwischen die ferromagnetische Platte und das die magnetischen Kraftlinien erzeugende Elektromagnetsystem eingefügten Zwischenplatte aus elektrisch gut leitendem Material, z. B. Kupfer, besteht. Beide Platten werden hierbei von dem manetischen Kraftlinienstrom durch-;Z laufen, wobei die ferromagnetische Platte vornehmlich als magnetischer Rückschluß für die Kraftlinien dient, während die gute elektrische Leitfähigkeit der kupfernen Zwischen-. platte eine gute Ausbildung der Wirbelströme ermöglicht. Doch auch diese Anordnung arbeitet noch sehr unwirtschaftlich und hat sich daher nicht einführen können.
Auch bei dem induktiv beheizten Tellerwärmer nach der Erfindung wird die Aufsetzplatte in der letztangeführten Weise als eine Doppelplatte ausgeführt, und zwar ebenfalls aus einer ferromagnetischen Platte einerseits und einer zwischen die ferromagnetische Platte und das die magnetischen Kraftlinien erzeugende Elektromagnetsystem neingefügten Zwischenschicht aus elektrisch gut leitendem Material, beispielsweise Kupfer, andererseits.
Erfindungsgemäß wird aber die elektrisch gut leitfähige Zwischenschicht als ein Überzug auf der dem Elektromagnetsystem zugewandten Seite der ferromagnetischen Aufsetzplatte des Tellerwärmers angeordnet. Als elektrisch gut leitendes Material kommt beispielsweise Kupfer oder Aluminium in Betracht. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß als Ursache für den schlechten Wirkungsgrad der bekannten Anordnungen sowohl deren ungünstige wärmetechnische als auch deren ungünstige magnetelektrische Eigenschaften anzusehen sind und daß diese beiden Eigenschaften gemeinsam auf der mangelhaften Berührung zwischen der aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden Zwischenschicht und der ferromagnetischen Aufsetzplatte beruhen. Beide Eigenschaften, d. h. also sowohl die wärmetechnischen als auch die magnetelektrischen, werden dagegen in einem überraschend hohen Maße gebessert, wenn die elektrisch gut leitende Masse erfindungsgemäß unmittelbar als überzu- auf die ferrötnagnetische Aufsetzplatte aufgetragen wird.
Da ß der Wärmeübergang von einem Körper auf einen anderen um so besser ist, je inniger die wärmeleitende Verbindung der beiden Körper miteinander ist, ist an sich bekannt. Es ist also denkbar, eine Verbesserung des Wirkungsgrades bei der bekannten Anordnung dadurch zu erzielen, daß die elektrisch gut leitende Zwischenplatte möglichst fest an die ferromagnetische Aufsetzplatte angepreßt wird. Doch bei noch so festem Zusammenpressen der beiden Platten läßt sich bei weitem nicht ein derart günstiger Wirkungsgrad erreichen, wie er mit der Anordnung nach der Erfindung erzielt worden ist. Vergleichsversuche, die an Heizplatten der bekannten Art und an Heizplatten nach der Erfindung vorgenommen worden sind, haben gezeigt, daß der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung bei der bekannten Anordnung je nach der Stärke des elektrisch g I -es etwa 3o bis 4o#'o ut leitenden überzu., schiechter ist als bei der Anordnung nach d(-,r Erfindung. Die gemäß der Erfindung erzielbaren hohen Wirkun-sgrade werden nur dann verständlich, wenn man her ücksichtigt, daß außer den wärmetechnischen Verhältnissen auch die magnetelektrischen Verhältnisse ganz wesentlich verbessert werden. Wie die Versuche gezeigt haben, ist auch der elektrische Leistungsfaktor bei der Anordnung nach der Erfindung bedeutend besser als bei der bekannten Anordnung. Offensichtlich spielt bei der Verbesserung des magnetelektrischen Wirkungsgrades und des Leistungsfaktors die Tatsache eine Rolle, daß die in die Aufsetzplatte eintretenden magnetischen Kraftlinien bei ihrem Weg durch das Kupfer und das Eisen beliebig von einem zum anderen Metall übertreten können, ohne hierbei durch irgendwelche Trennungsfugen behindert zu werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Tellerwärmers dargestellt. Ein Teller r steht auf dem Heizuntersatz a, der aus der eigentlichen Aufsetzplatte3 und dem Elektromagnetsystem.l besteht. Die Aufsetzplatte 3 ist an der Unterseite mit einer Kupferschicht 5 versehen. Die von den :Magnetpolen des Elektromagneten ,l ausgehenden Kraftlinien durchdringen die Kupferschicht 5 annähernd senkrecht, erzeugen in dieser ein Maximum von Wirbelströmen und schließen sich über den ferromagnetischen Teil der Aufsetzplatte.
Das Maß der in der Kupferschicht 5 erzeugten Wirbelströme ist u. a. von dem Abstand zwischen der Kupferschicht und den Stirnflächen der Magnetpole abhängig. Dieser Abstand kann durch eine wärmeisolierende Masse ausgefüllt werden, die, tvie in der Zeichnung dargestellt, auch in einer Luftschicht bestehen kann. Zur Wahrung des Abstandes bzw. der Luftspaltstärke sind die zum Abschluß der Magneterregerwicklungen 6 vorgesehenen Nutenteile 7 über die Stirnfläche der Magnetpole derart hinausgeführt, daß sie als Abstandhalter dienen.
Es ist vorteilhaft, das Elektromagnetsystem mit mehr als zwei magnetischen Polpaaren auszubilden, da dann die Geräuschbildung, die durch die wechselnde Anziehung zwischen Magnetpol und Aufsetzplatte hervorgerufen wird, wesentlich herabgesetzt wird. Zur weiteren Dämpfung der Geräuschbildung kann im Bedarfsfalle noch eine besondere Dämpferwicklung vorgesehen werden.
Die Erregerwicklungen 6 werden zweckmäßig als Formspulen ausgeführt und in offenen oder halboffenen Nuten -untergebracht und können zur Regelung der Heizleistung von Hand oder selbsttätig regelbar eingerichtet werden. Der Magnetkern q. kann lamelliert werden, um auf diese Weise leine Selbsterwärmung des den Primärteil der Induktionsanordnung darstellenden. Magnetkernes möglichst zu vermeiden. Das magnetische Material des Tellerwärmers, insbesondere die Aufsetzplatte, besitzt vorteilhaft einen spezifischen elektrischen Widerstand von mindestens 25,uOhm/cm3, um eine möglichst große Eindringtiefe des magnetischen Flusses in das Eisen zu erzielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Induktiv beheizter Tellerwärmer, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Aufsetzplatte des Tellerwärmers ein Elektromagnetsystem mit ausgeprägten Polen derart angeordnet -ist, daß die Aufsetzplatte den Stirnflächen der Magnetpole als magnetischer Rückschluß vorgelagert ist und daß die Aufsetzplatte an ihrer den Magnetpolen zugekehrten Unterseite mit einer als ZTberzug ausgebildeten Zwischenschicht aus elektrisch gut leitfähigem Material, z. B. aus Kupfer, versehen ist.
2. Tellerwärmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Polflächen des Elektromagnetsystems und der Zwischenschicht aus elektrisch gut leitendem Material ein Luftspalt vorgesehen ist.
3. Tellerwärmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dein Elektromagnetsystem und der Zwischenschicht Abstandhalter von solcher Form vorgesehen sind, daß sie einen der beiden Teile nur linienförmig berühren. q..
Tellerwärmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abschluß der Erregerwicklung des Elektromagnetsystems vorgesehenen Nutenkeille über die Stirnflächen der Magnetpole hinausgeführt und als Abstandhalter ausgebildet sind.
5. Tellerwärmer nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß für Einphasenanschluß zur Verminderung des Brummens eine Dämpferwicklung vorgesehen ist.
6. Tellerwärmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetmaterial des Tellerwärmers, insbesondere der Aufsetzplatte, einen spezifischen Widerstand von mindestens 25 ,u0hm/cms besitzt.