DE839541C - Elektrisch beheiztes Kochgefaess - Google Patents

Description

• Elektrisch beheiztes Kochgefäß Das elektrische Beheizen von Kochtöpfen, Pfannen, Kochflaschen od. (igl. l;ehältern erfolgt im allgemeinen mittels Heizplatten, auf die die Gefäße gestellt «erden, oder unter Verwendung von Tauchsiedern. Beide Maßnahmen haben eine Reihe von \acliteilen, und selbst bei der Ver-,vendtnng von lleizplatten mit abgedrehter Oberfläche verbleibt immer noch eine dünne Luftschicht zwischen der f-leizl)latte und (lein Boden des Behälters, die eine schlechte Wärmeleitfähigkeit bildet und somit die Wirksamkeit des Beheizungsvorganges beeinträchtigt. Die gleiche Cberlegung gilt für sog. Elektrokochtöpfe, bei denen der Träger der Heizwirkung i» einem Zwiscbenhoden des Topfes untergebracht ist. :\tißer<lem ist die Herstellung von dauerhaften Heizelementen mit geringer Wattentnahme für den Betrieb mit den üblichen Haushaltstromspannungen von 22o bis 26o Volt schwierig, da diese Heizdrähte sehr fein gehalten werden müssen.
• Die Erfindung betrifft eine neue Ausbildung von elektrisch beheizten Kochgefäßen, deren Beheizungselement widerstandsfähig und billig ist, so-«-ie sich über einen großen Bereich der Behälterwandung erstreckt und einen guten Wärmeübergang gewährleistet.
• Nach der Erfindung ist bei einem elektrisch beheizbaren Kochgefäß das Heizelement von einem elektrisch leitenden, harzartigen Flächenüberzug gebildet, der mit Leitungsanschlüssen zum An-2-1 einer elektrischen Stromquelle versehen ist. Die Erfindung kann bei Kochtöpfen, Bratpfannen oder anderen häuslichen Kochgefäßen und auch für Lal)oratoriumskochgefäße angewendet werden, <<; ie beispielsweise Kochflaschen, Erlemeiersche Kolben oder sonstige Gefäße, deren Inhalt auf erhöhte Temperatur gebracht und gehalten werden soll. Die nach der Erfindung ausgebildeten Laboratoriumsgefäße eignen sich insbesondere zum Erhitzen entzündbarer Flüssigkeiten, da die Gefahr einer Entzündung gegenüber der Verwendung von Gas als Heizquelle wesentlich geringer ist.
• Bei der Anwendung der Erfindung für eine Kochflasche mit Kugelkolben und zylindrischem Hals wird der Kolben mit einem Harzfilm, etwa Silikonharz, überzogen, dessen elektrischer Widerstand durch den Zusatz von leitendem Ruß oder kolloidalem Graphit herabgesetzt ist.
• Ein schmaler Streifen dieses Harzfilms am Oberrand und eine Stelle am Boden der Flasche werden durch Aufsprühen von fein verteiltem Metall, wie beispielsweise Zink, metallisiert oder in sonst bekannter Weise mit einem Silberüberzug versehen. Diese beiden mit Metall überzogenen Stellen bilden dannTlektroden, über die dann elektrische Energie dem Harzfilm durch entsprechende Leiter zugeführt werden kann.. Hierzu können etwa entsprechend befestigte Streifen oder Federn aus Messing oder Kupfer dienen, die gegen diese Metallauflagen gepreßt werden. Die ganze Heizflache ist zweckmäßig durch einen Schutzüberzug des Harzes abgedeckt, der keinen leitenden Zusatz enthält.
• Durch die Bemessung des elektrisch leitenden Materials in dem Überzug kann der elektrische Widerstand des Überzugs in verschiedenen Werten gehalten werden. Der Widerstand kann hierbei etwa nur 5 Ohm betragen oder bis zu 5o ooo Ohm ansteigen. Es lassen sich widerstandsfähige Überzüge herstellen, die bei geringem Wattverbrauch mit Stromstärken von 2-o bis 260 Volt arbeiten, wie auch der Widerstand des Überzugs so gewählt werden kann, daß die gewünschte Wärme bereits bei geringeren Spannungen, wie beispielsweise io his 6o Volt, erreicht wird. Die Verwendung von elektrischem Strom mit geringer Spannung hat den Vorteil, daß die Gefahr der Entzündung brennbarer Flüssigkeiten beim Erwärmen wesentlich geringer ist. Auch ist 'hierbei die Gefahr des Überspringens von Funken an den Elektroden bei kleinflächigen, ungeschützten Überzügen gering.
• Die Art des zu verwendenden Harzes hängt weitgehend von der Beschaffenheit der Fläche ab, auf die der Überzug aufgebracht werden soll. Neben dem bereits genannten Silikonharz lassen sich Polyvinylaldehyd, Polyvinylformalharz, Phenolaldehydharz, abgewandelte Phenolaldeliydharze, Glyptalharze, Kopalharze, Glycerinharze, Phthalatntaleinanhydridglykolharze, Kumaronharze sowie Äthvlcellulose und Celluloseacetat verwenden.
• Sofern die zu heizende Fläche aus ?Metall besteht, wird auf diese zweckmäßig vor dem Aufbringen des leitenden Überzugs eine isolierende Unterschicht aufgebracht, wobei zur Bildung der Elektroden zwei Flächen dieser Unterschicht mit Metall überzogen sein können. Man braucht aber nur eine der Elektroden in dieser Weise auszubilden, während die zu beheizende Metallfläche als zweite Elektrode dient und der leitende Überzug so auf diese Fläche aufgezogen wird, daß er an einer Stelle auf ihr aufliegt; zweckmäßig wird diese zweite Elektrode geerdet.
• Wenn das den leitenden Überzug bildende Harz gut am Metall haftet, kann auch die Isolierschicht aus dem gleichen Harz, jedoch ohne den Zusatz des leitenden Mittels bestehen. Wenn das den. leitenden Überzug bildende Harz nicht an Metall haftet, wird eine Isolierschicht verwendet, die sowohl an dem Metall als auch an dem leitenden Überzug haftet. Als Isolierschicht kann ein Polyvinylformalharz verwendet werden, und der leitende Überzug kann dann aus einem Phenolaldehydharz bestehen, das zwar nicht gut an Metall, aber an dem Polyvinylformalharz haftet. Wenn die Metallfläche selbst die eine Elektrode bildet, wird für die Bildung des leitenden Überzugs zweckmäßig ein Harz verwendet, das gut an dem Metall haftet. Wenn auch die mit Metall überzogenen Flächen blank bleiben können, so daß, der Behälter schnell in und außer Kontakt mit den Stromanschlüssen gebracht werden kann, so können auch isolierte Leiter an den Metallflächen befestigt sein, worauf dann die ganze Heizfläche einschließlich der Metallflächen nach außen isoliert wird. Diese äußere Isolierschicht verhindert ein unerwünschtes Ausstrahlen von Wärme und schützt vor äußerer Beschädigung.
• Der leitende Überzug kann auf das Gefäß bzw. den Behälter in Form einer wäßrigen Lösung von wasserlöslichen Harzen aufgetragen werden, die beim Erwärmen in einen wasserunlöslichen Zustand übergehen. Bei der Verwendung derartiger Lösungen wird auch zweckmäßig der leitende Zusatz in wäßriger Lösung als Suspension verwendet, wie beispielsweise eine wäßrige Suspension von kolloidalem Graphit in die Lösung des Harzes eingemischt wird. Zweckmäßig wird jedoch eine Dispersion von leitendem Ruß oder kolloidalem Graphit in einer Lösung von in Wasser nicht löslichen Harzen in einem organischen Lösungsmittel verwendet.
• Für die Innenbeheizung eines Behälters, dessen Innenfläche mit dem Heizüberzug versehen werden soll, werden für diesen Harze verwendet, die im polymerisierten Zustand nicht von den in dem Behälter zu erhitzenden Stoffen angegriffen werden.
• Bei langen, dünnen, an den beiden Enden geschlossenen Rühren, wie sie als Tauchsieder verwendet werden, kann der leitende Bezug in der Weise hergestellt werden, daß die Rohre mit der Lösung des Filmstoffes angefüllt werden, sodann der Filmstoff wieder ausgegossen wird und der -an der Innenfläche der Rohre verbleibende Film getrocknet wird. Die Anschlußelektroden werden dann zweckmäßig durch Leitflächen gebildet, die entweder an den Seiten des Rohres heruntergezogen sind oder von denen je eine am oberen und unteren Ende vorgesehen ist, wobei die untere Elektrode ail einen frei in das Rohr eingeführten Leiter angeschlossen ist.
• Die neue Ausbildung ist in dem nachstehenden Beispiel näher erläutert.
• Eine Kochflasche aus 'hitzebeständigem Glas mit abgeflachtem Boden und einem Fassungsvermögen von 5oo ccm wird mit der unteren Hälfte des Kolbens in eine Suspension von 13,5 Gewichtsteilen Ruß und einem Gemisch von 5o Gewichtsteilen von Slikonharzlacken eingetaucht. Der sich auf der Oberfläche des Glaskolbens dabei bildende Film wird durch mehrstündiges Erwärmen bei i i5° fest gebacken. Der flache Boden des Kolbens wird dann durch Aufpritzen mit Zink überzogen, und ein gleicher Zinkstreifen wird auf den Rand des Überzugs in der Mitte der Wölbung des Kolbens aufgebracht.
• Die Stärke des Films auf dem Kolben beträgt etwa o,o5 bis o, i mm. Die Zinkelektrode am Boden des Kolbens 'hat einen Durchmesser von etwa 5 cm, während die zweite Elektrode in der Form eines Bandes von i cm Breite auf einem Kolbendurchmesser von 10,2 cm liegt. Der Widerstand des überzugs beträgt etwa 23 Ohm bei Raumtemperatur und 25 Ohm bei ioo°. In die Flasche werden 350 ccm Wasser gefüllt und auf Siedetemperatur erhitzt, indem die Flasche auf ein Sieb aus elektrisch leitfähigem Material gestellt wird, das an (lern einen Pol einer Zuleitung von 6o Volt Spannung angeschlossen ist, während der zweite Pol der Stromquelle an einen Kupferstreifen gelegt ist, der um die bandförmige Elektrode geklemmt ist. Das Wasser erreicht die Siedetemperatur in 2o Minuten. Der Wärmewirkungsgrad betrug 60% und liegt damit wesentlich 'höher als bei der Verwendung üblicher Heizplatten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Elektrisch beheizbarer Behälter, gekennzeichnet durch einen elektrisch leitenden, harzartigen und in Serie an einer Stromquelle anschließbaren Überzug. z. Behälter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Harzüberzug auf der Außenwand des Behälters angeordnet ist. 3. Behälter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Harzüberzug aus einer Dispersion von Graphit oder Ruß in einem synthetischen Harz besteht. 4. Behälter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Silikonharz als Träger für den leibenden Stoff. 5. Behälter nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug mit zwei voneinander getrennten metallischen überzugsflächen für den Anschluß der Stromquelle versehen ist. 6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß -die eine Metallelektrode an dem Boden des Behälters und die andere Elektrode als den Oberrand des Überzugs einfassender Ring ausgebildet ist.