DE7319719U - Primaergeraet zur erzeugung eines elektromagnetischen wechselfeldes - Google Patents
Primaergeraet zur erzeugung eines elektromagnetischen wechselfeldesInfo
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Description
SACHS 3YS1TEMTECHNIk HMBH - B'fM
QEBRAUCHSMUSTERANMELDUNG Q 73 19 719.0
Die Neuerung betrifft ein Primärgerät zur Erzeugung eineis ^U-It
vromagnetischen Wechselfeldes, wobei von der physikalischen MMι/,
lichkeit Gebrauch gemacht wird, Energie durch ein elektronen*'· tisches Wechselfeld zu übertragen, dergestalt, daß in der oxiden ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugenden Spulen dl<"
Spannung oder die Stromstärke geändert wird.
Gelingt es, das elektromagnetische Wechselfeld durch das Primärgerät
entsprechend zu steuern, so muß es möglich sein, beliebige Energieabnehmer wie beispielsweise Speisenbehälter in Abhängigkeit
ihrer Lage zum Primärgerät mit elektromagnetischer Energie zu versorgen und diese in beliebiger Weise in andere Energieformen
umzusetzen.
Vorrichtungen bzw. Anordnungen, die diese Möglichkeiten für spezielle
Aufgaben ausnützen, sind bereits bekannt. So gibt es Vorrichtungen zum Warmhalten, insbesondere von Speisen, die mit Wärmespeichern
arbeiten, die in Gestalt von Platten, Gittern o. dgl. aus ferromagnetische!!! Material in Speisenbehältern eingelassen
sind und durch Einführen in einen Induktionsofen aufgewärmt werden, um späterhin die Speicherwärme an den Inhalt der Behälter
wieder abzugeben.
Eine andere Form der Ausnut2,11Mg von sog. Wirbelstromverlusten zur
Erzeugung von Wärme sind z. B. Schmelzöfen, bei welchen das aufzuheizende bzw. zu schmelzende Gut in das Innere entsprechend ausgebildeter
Induktionsspulen, d. h., in die Zone der größten Intensität des Spulenfeldes, eingebracht werden.
Es ist weiterhin bekannt, z. B. zur Feststellung bzw. Anzeige eines
offenen Induktionsfeldes in dieses eine Leiterschleife mit Indikatorlämpchen einzuführen,
I1 Il I · ·······!
Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Primärgerät zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes der eingangs
beschriebenen Art zu finden, bei welchem die Energie über der Fläche einer plattenförmigen Unterlage, z. B. einer Tischplatte,
zur Verfügung steht und die Energieaufnahme durch das Speisengefäß durch einfaches Einbringen desselben in das durch das Primärgerät
erzeugte elektromagnetische Wechselfeld eingeleitet werden kann.
Γ)τ_3αο £vi£g£Ho -wird dadurch gelöst- i <35>$ d5e PriroSrg^rSt- ?*»s
unter einer plattenförmigen Unterlage, z. B. einer Tischplatte, angeordneten Generator sowie einer der Erzeugung des elektromagnetischen
Wechselfeldes dienenden Spule besteht, auf welcher Unterlage Speisenbehälter abstellbar sind. Auf diese einfache Weise
kann elektrische Ausgangsenergie in erheblichem Umfang - je nach Bedarf des Einzelfalles - an als Abnehmer fungierende Speisenbehälter
abgegeben werden, ohne daß es der Herstellung galvanisch
leitender Verbindungen bedarf und ohne sonstige Störungen wie Geräuschentwicklung,
Energievergeudung durch Verluste usw.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Primärgerätes ist vorgesehen,
daß die Spule als Flachbandspule ausgebildet ist und mit dem Generator zu einer Baueinheit vereinigt ist· Derartige Sand=
wicklungen sind an sich von magnetisch geschlossenen Transformatoren her bekannt, wo sie angewendet werden, weil sie sich bei
großem Leiterquerschnitt bequemer biegen und auf den Spulenkörper aufbringen lassen als querschnittsgleiche Rund·· oder Vierkantleiter.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, wo es sich um die Erzeugung eines offenen Magnetfeldes handelt, entsteht
eine neue Wirkung, da mit der Bandwicklung eine festere Kopplung gegenüber der Leiterschicht im Speisenbehälter erreicht werden
kann, als dies mit einer ansonsten äquivalenten Drahtspule möglich
wäre. Mit der Flachbandspule ist nahezu die doppelte auskoppelbare Leistung zu erzielen. Die bauliche Vereinigung der
Spule mit dem Generator erlaubt es, beispielsweise das komplette Primärgerät in einer Eßtischplatte unterzubringen und einzubauen.
Die Begrenzung der abgegebenen Nutzleistung auf etwa 15 ··· 20 W zur Vermeidung zu hoher Temperaturen in den Speisenbehältern hält
zugleich die Eigenverluste von Spule und Generator unter Kontrolle, so daß eine ggf. lästige übermäßige Erwärmung der Tischplatte
durch die Eigenverluste vermieden wird.
I * ■ ■ I *
Die plattenförmige Unterlage, unter deren Oberfläche das Primärgerät
angeordnet ist, wird in aller Regel, wie schon gesagt, eine Tischplatte sein, wobei diesem Begriff auch Klapptischchen in Omnibussen
oder Plugzeugen, Eßtischchen für Krankenbetten u. dgl. zuzuordnen sind, Plattenförmige Unterlagen können aber auch Arbeitstische,
Labortische u. dgl. sein.
In der nachfolgenden Beschreibung ist an Hand von in den beigeiügten
Zeichnungen rein schematisch dargestellten, aus Primär- und Sekundärgerät bestehenden Anordnungen die Neuerung weiter erläutert.
Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1+2 ein in einer Tischplatte angeordnetes Primärgerät mit
einem auf der Tischplatte abgestellten, zu erwärmenden Speisebehälter;
Fig. 3, 4 und 5 Ausbildungsmöglichkeiten von Leiterschichten im
Sekundärgerät;
Fig. S und 7 Generatorsehaltungen zur Versorgung des Frimärgerätes,
Die Fig. 1 zeigt ein in einer Tischplatte 1 untergebrachtes Primärgerät
2 mit einem auf der Tischplatte abgestellten Sekundärge·· rät in Gestalt eines Speisenbehälters 4.
Das Primärgerät 2 besteht im wesentlichen aus einer Spule, die bei der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 2 als Flachbandspule
10 mit einem spiralig zusammengerollten Leiter ausgeführt ist.
Mit der dargestellten Flachbandspule kann ein offenes Magnetfeld erzeugt werden, das mit den entsprechenden Einrichtungen im Sekundärgerät
eine festere Kopplung ermöglicht, als dies mit einer ansonsten äquivalenten, üblichen Drahtspule möglich wäre. Das
Spuleninnere und ggf. die Spulenunterseite können zusätzlich mit einem verlustarmen, ferromagnetischen Kern ausgestattet sein.
Das erzeugte elektromagnetische Wechselfeld wird mit Frequenzen in einem Bereich zwischen 5 und 20 kH, also einem Bereich hoher
Frequenzen, betrieben. Damit entfallen ggf. bei niedrigeren Frequenzen
auftretende akustische Störunger.. Die elektrischen Eigenverluste
der Induktionsspule halten sich in Grenzen.
Im Boden des Speisenbehälters 4 ist eine dünne Leiterschicht 5, vorzugsweise aus ferromagnetischem Werkstoff, eingebracht. Damit
ergibt sich eine Erwärmung des Gefäßinhaltes, also an der gewünschten Stelle, der Tellerrand bleibt kühl.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen
sich auf Geräte, die mit ihrer Unterfläche auf der Oberfläche einer waagerechten oder zumindest annähernd waagerechten
Tischplatte 1 abgestellt sind.
Die dünne Leiterschicht 5 kann vielgestaltig ausgebildet sein und s. B. aus einer Folie mit Perforationen 6 bestehen, die auf der
Unterseite des Speisenbehälters 4 aufgebracht und mit einer Deckschicht 7 aus Glasur oder Epoxydhai .^stgelegt und gegen äußere
mechanische Einflüsse geschützt ist. Auch eine eigenständige Wärmeunterlage ist möglich, indem z. B. eine geriffelte, anschmiegsame
Folie 5 auf einer wärmedämmenden, elastischen Unterschicht
befestigt wird.
'Zwischen Tischplatte 1 und Speisenbehälter 4 gelegt, bringt die
elastische Schicht 9, die z. B. aus einem luftigen Zellstoffpolster
o. dgl. bestehen kann, die Metallfolie 5 zum faltenfreien Anliegen an die üblicherweise leicht gewölbte Bodenunterfläche
des Speisenbehälters zwecks gutem Wärmeübergang. Dagegen wird die Metallfolie durch die Schicht 9 wärmemäßig gegen die Tischplatte
isoliert, so daß dort nur geringe Wärmeverluste auftreten. Mit einer derart beschaffenen Unterlage, z. B. zwischen einer Untertasse
und einer Obertasse lose eingefügt, läßt sich ein Getränk in der Tasse beliebig lange genußfähig warmhalten. Wärmeunterlagen
dieser Art sind zugleich für W^rbeaufdrucke verwendbar und so
7319713 u.tr.77
billig, daß man sie nach Gebrauch wegwirft. Falls kein Teller
oder anderer Wärmeableiter auf eine solche Unterlage gestellt wird, vermag sich die Metallfolie bei ca. auf 15 W begrenzter Wechselfeldleistung nicht wesentlich über 100 0C zu erhitzen., so daß
Brand- und Entzündungsgefahren ausgeschlossen sind. Auch das Berühren der offenen, heißen Folie ist völlig ungefährlich, da 'lie iür.r.e ^i-°M fnl ΐ ^ nicht «rhnell etenup; Wärme aus der Umeebune der Berührungsstelle nachzuleiten vermag und Hautverbx-ennungen niemals eintreten können.
oder anderer Wärmeableiter auf eine solche Unterlage gestellt wird, vermag sich die Metallfolie bei ca. auf 15 W begrenzter Wechselfeldleistung nicht wesentlich über 100 0C zu erhitzen., so daß
Brand- und Entzündungsgefahren ausgeschlossen sind. Auch das Berühren der offenen, heißen Folie ist völlig ungefährlich, da 'lie iür.r.e ^i-°M fnl ΐ ^ nicht «rhnell etenup; Wärme aus der Umeebune der Berührungsstelle nachzuleiten vermag und Hautverbx-ennungen niemals eintreten können.
Die erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder durchdringen also Tischplatten aus Holz, Kunststoff oder Glas einschließlich darüber
liegender Tischdecke, Servietten o, dgl., ohne daß in diesen eine Erwärmung hervorgerufen wird. Dagegen entsteht in der am
Speisenbehälter *l angeordneten Leiterschicht 5 eine für den Warmhalteeffekt ausnutzbare Temperaturzunahme, sobald diese Schicht in den Bereich des elektromagnetischen Wechselfeldes gelangt. Diese Leiterschicht 5 ist dabei so dünn und leicht, daß Gewicht und
Handhabung d^s Gefäßes überhaupt nicht beeinträchtigt werden.
Speisenbehälter *l angeordneten Leiterschicht 5 eine für den Warmhalteeffekt ausnutzbare Temperaturzunahme, sobald diese Schicht in den Bereich des elektromagnetischen Wechselfeldes gelangt. Diese Leiterschicht 5 ist dabei so dünn und leicht, daß Gewicht und
Handhabung d^s Gefäßes überhaupt nicht beeinträchtigt werden.
Die Vorteile einer solchen Anordnung liegen auf der Hand. Es befinden
sich auf der Tischplatte, gleichgültig, ob es sich um einen Eß- oder einen Arbeitstisch handelt, keinerlei zusätzlichen
Gerätschaften, die Platz wegnehmen, die besonderer Pflege bedürfen oder die zunächst vorhei aufgeheizt werden müßten und gefährlich werden könnten. Die gewünschte und genau dosierbare Wärme entsteht nur da, wo sie gebraucht wird, nämlich z. B. im Boden des
Speisenbehälters k, was wärmewirtschaftlich besonders günstig
ist, während der Rand des Speisenbehälters wesentlich geringerer Anwärmung unterliegt, so daß er sich gut anfassen läßt.
Gerätschaften, die Platz wegnehmen, die besonderer Pflege bedürfen oder die zunächst vorhei aufgeheizt werden müßten und gefährlich werden könnten. Die gewünschte und genau dosierbare Wärme entsteht nur da, wo sie gebraucht wird, nämlich z. B. im Boden des
Speisenbehälters k, was wärmewirtschaftlich besonders günstig
ist, während der Rand des Speisenbehälters wesentlich geringerer Anwärmung unterliegt, so daß er sich gut anfassen läßt.
Bedingt durch diese Umstände ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten.
Neben der insbesondere herausgestellten Möglichkeit des Warmhaltens von Speisen auf einem Eßtisch sei z. B.
erwähnt, daß dieselbe Möglichkeit auch bei dem bereits erwähnten Klapptischchen in Flugzeugen und Omnibussen besteht, auf welchen
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• · « ff
andere der bekannten Warmhältegerate von vornherein keineswegs un
terzubringen sind, oder z. B. in Krankenhäusern für die den je weiligen Krankenbetten zugeordneten Eßtischplatten. In diesen
Fällen erscheint die Gefahrlosigkeit der Anordnung besonders wichtig, die durch die fehlende galvanisch leitende Verbindung gegeben
ist.
Eine geeignete Versorgungssehaltung kann z. B. aus einer» mittelangezapften
Feldspule 10 und einem Kondensator 8 bestehen, die einen schwach gedämpften Resonanzschwingkreis bilden, der zwischen
den Kollektoren zweier im Gegentakt gesteuerter Leistungstransistoren 14 und 14» liegt. Die Versorgungsgleichspannung wird
der Mittelanzapfung der Spule 10 und den Emittern der Transistoren
14 und I1I' an einem Kondensator 15 zugeführt. Zur Verhinderung
dämpfender Kollektorrückströjie in den Transistoren 14 und lh*
von seiten der negativen Amplituden der Resonanzausgangsspannung sind Sperrdioden 18 und 18' vorgesehen. Die Selbsterregung des
Generators erfolgt durch Rückkopplung mit einem getrennten Obertrager
16, dessen übersetzungsverhältnis so bemessen ist, daß die Schwingung η periodisch aussetzen, sobald dem Resonanzkreis mehr
als die gewünschte Maximalleistung entzogen wird, so daß die Transistoren zeitweise sperren und nicht überlastet werden können.
Ein zu einem Kondensator 11 parallelgeschalteter, regelbarer Widerstand 17, welcher die vom übertrager l6 abgegebenen Basissteuerströme
der Transistoren begrenzt, kann dazu dienen, die gewünschte Maximalleistungsgrenze des Generators genau einzustellen. Ein
Widerstand 19 dient dem Anschwingen bei Inbetriebsetzen des Gerätes.
im Leerlauf bildet der Resonanzkreis einen hohen Kollektorabschlußwiderstand
und läßt die Transistoren im sog. "überspannten" Zustand mit nur geringem Stromverbrauch schwingen. Wird nun z. B.
die metallische Heizfolie 5 an der Unterseite des Speisenbehälters in das Magnetfeld der Spule 10 eingebracht, so verändern
sich die Eigenschaften des Resonanzkreises in diejenigen eines stark gedämpften Streutransformators. Der vordem überspannte Zustand
der Kollektorseite geht jetzt in Widerstandsanpassung mit
gesteigertem Leistungsumsatz über, auch erhöht sich die selbster-
!regte Frequenz.
Um bei eingeschaltetem Gerät den Stromverbrauch noch weitgehender
einzuschränken, solange kein Wärmeabnehmer, z. B. ein Speisenbe-
hälter 4, mit einer Folie 5 im Feld der Spule 10 steht, kann anstelle
des einstellbaren Widerstandes 17 eine ergänzende Regelschaltung mit einem Transistor 20 und einem Parallelwiderstand 24
vorgesehen sein sowie ein zusätzlicher Schwingungskreis aus einer Spule 11 und einem Kondensator 22. Ein Teil der Windungen der
Spule 21 wird von den EmitterstnHmen der Transistoren 14 vJid 14'
durchflossen. Der Schwingungskreis 21, 22 ist auf die Resonanzfrequenz
des ungedämpften Kollektorkreises δ, 10 abgestimmt. Der
Schwingungskreis 21, 22 liefert schließlich über eine Diode 23 eine Sperrgleichspannung an die Basis des Regeltransistors 20.
Solange sich kein dämpfender Wärmeabnehmer 5 im Feld der Spule 10
befindet, läßt der gesperrte Transistor 20 den Gegentaktoszillator wegen des hochohmigen Widerstandes 24 mit nur sehr geringer
Amplitude und sehr kleinem Stromverbrauch schwingen. Bei Einbringen
einer Dämpfung in das Feld der Spule 10 wächst die Oszillatorfrequenz erheblich. Der abgestimmte Schwingkreis 21, 22 gerät
außer Resonanz, seine Wechselspannung und sogleich die Regelgleichspannung verschwinden. Der Transistor 20 öffnet sich und gibt
durch eine erhöhte Basisstromaussteuerung der Transistoren 14 und 1*1' die volle Generatorleistung frei.
Ein mit dieser oder eine gleiche Wirkung erreichenden Regelschaltung
ausgerüstetes Primärgerät kann ständig betriebsbereit unter Strom stehen und geht erst im Bedarfsfalle - ohne daß hierfür
ein besonderer Einschalter betätigt werden muß - beim Einbringen eines dämpfenden Wärmeabnehmers 5 in das Feld der Spule
zu nennenswertem Leistungsumsatz über.
17.1.1977
TIPP-2 Ho/Bb-
TIPP-2 Ho/Bb-
Claims (1)
- ■ill ι·S CHXJTZ ANSPRÜCHE1. Primärgerät zur Erzeugung eines elektromagnetischen Vrechselfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem unter einer plattenförmigen Unterlage, z. B. einer Tischplatte (1) angeordneten Generator (6, 7) sowie einer der Erzeugung des elektromagnetischen Wechselfeldes dienenden Spule (4) besteht, auf welcher Unterlage Speisenbehälter (3) abstellbar sind.2. Primärgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1I) a'1s Flachbandspule ausgebildet und mit dem Generator (6, 7) zu einer Baueinheit vereinigt ist.17.1. «77
TIPP-2 Hc/Bt-
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737319719 DE7319719U (de) | 1973-05-25 | 1973-05-25 | Primaergeraet zur erzeugung eines elektromagnetischen wechselfeldes |
DE7702822U DE7702822U1 (de) | 1973-05-25 | 1977-03-30 | Speisengefaess mit einrichtung zur erwaermung von speisen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737319719 DE7319719U (de) | 1973-05-25 | 1973-05-25 | Primaergeraet zur erzeugung eines elektromagnetischen wechselfeldes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7319719U true DE7319719U (de) | 1977-07-14 |
Family
ID=31956268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19737319719 Expired DE7319719U (de) | 1973-05-25 | 1973-05-25 | Primaergeraet zur erzeugung eines elektromagnetischen wechselfeldes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7319719U (de) |
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DE202021001557U1 (de) | 2021-04-28 | 2021-07-06 | Robert Kreikenbohm | Warmhaltevorrichtung für auf einem Speisenträger angeordnete Speisen |
DE202021001409U1 (de) | 2021-04-16 | 2021-07-08 | Robert Kreikenbohm | Induktive Warmhaltevorrichtung für Speisen |
DE102021002062A1 (de) | 2021-02-04 | 2022-08-04 | Robert Kreikenbohm | Warmhaltevorrichtung für auf einem Speisenträger angeordnete Speisen |
-
1973
- 1973-05-25 DE DE19737319719 patent/DE7319719U/de not_active Expired
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