EP0098391A1 - Elektrokochplatte - Google Patents

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EP0098391A1
EP0098391A1 EP83105515A EP83105515A EP0098391A1 EP 0098391 A1 EP0098391 A1 EP 0098391A1 EP 83105515 A EP83105515 A EP 83105515A EP 83105515 A EP83105515 A EP 83105515A EP 0098391 A1 EP0098391 A1 EP 0098391A1
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hotplate
electric
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heating resistor
sintered material
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Karl Fischer
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EGO Elektro Geratebau GmbH
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EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/70—Plates of cast metal

Definitions

  • the invention relates to an electric hotplate with a hotplate body having a substantially mariossene cooking surface that an electric heater is heated from at least the cooking p lath body sintered from metallic material.
  • German patent applications P 30 33 828.4 and P 30 49 521 it has already been proposed to use a plate-shaped hotplate body which has tubular heating elements with a triangular cross-section pressed on the underside instead of the heating coil inserted in grooves.
  • the hotplate body is very easy to manufacture, but it is necessary to subsequently install the tubular heating element and to provide it with insulation which presses it onto the underside of the hotplate body.
  • the object of the invention is to further develop the main patent T i the sense of ease of manufacture.
  • the possibility of producing the hotplate with a relatively low material thickness contributes to a shortening of the heating-up time and to a low energy consumption when it comes to short-term heating processes.
  • a hotplate made of sintered material also has advantages in production because the sintered material can be produced with the final surface and there is no need for machining.
  • the sintered material can preferably have different material compositions in a horizontal layering. For reasons of strength and / or thermal reasons, a different material composition can be used at the top or bottom or outside or inside.
  • the sintered material can be provided with other metal additives on the basis of iron powder, so that the desired properties, for example corrosion resistance, can be achieved. It is therefore also possible to obtain surface protection by arranging them in different layers with low consumption of high-quality alloy components.
  • spiral grooves and ribs can be so narrow because of the precision of the sintering and the plate can be so thin that its mass and heat capacity are considerable is reduced.
  • Converted, slightly wavy wires or tapes as well as strands can be used as radiators, which can absorb slight differences in elongation.
  • a particularly dense and mechanically strong sintered material is created when pressed under vacuum.
  • the hotplate body 12m is made of sintered material.
  • the hotplate body 12m consists of sintered material, the material of which contains iron powder as a base and which can contain various powdery additives of different metals, such as copper, chromium, nickel, aluminum, manganese, etc.
  • the upper flat cooking surface 13 is set back somewhat in the central zone 14a and ends on the outer circumference in an outwardly directed flange 36m, in the area of which there is an annular rim 19m which stands down and on the outer surface of which an installation ring (not shown) cannot be pressed.
  • the heating of the hotplate is in the form of heating resistors 17m accommodated in spirally arranged grooves 40.
  • the grooves 40 are located on the underside of the hotplate body and are separated from one another by ribs 41 of the hotplate body 12m.
  • the depth and width of the grooves is very small and is less than 5 mm, preferably 3.5 mm.
  • the ribs can have a thickness of only 0.8 to 1 mm, so that a clear groove width of about 2.5 mm remains.
  • the heating resistors 17m are inserted into these in the form of slightly corrugated solid wires, which are therefore not used in the usual spiral shape.
  • the slight curl of the wires serves to allow the wire to adapt to any differences in elongation compared to the hotplate body. It can be made, for example, by first winding the wire in a helix shape and then not completely pulling it straight again.
  • the heating resistors from strands which consist, for example, of 3 to 5 individual wires, which are twisted or stranded with one another with a relatively small twist.
  • the heating resistors as shown in FIG. 2, from a band 17m which is also slightly corrugated and is arranged vertically in the groove 40.
  • the heating resistors 17n, n are embedded in the grooves in an investment material 42, which consists of an electrically insulating powdery bulk material, which is used in the manufacture position is thickened by pressing. Due to the small width or division of the grooves, it is possible to lay the heating resistor (s) in a large number of spiral turns. If, for example, three electrically differently switchable heating resistors are used, such as those required for a 7-stroke switchable hotplate, these three heating resistors can be put around a total of five times in parallel spiral grooves, resulting in a total of fifteen parallel grooves in an arrangement corresponding to one three-course spiral leads.
  • the hotplate has considerable advantages. They consist in an improvement in efficiency compared to conventional hotplates and in simple manufacture, largely without machining.
  • the very narrow design of the grooves and ribs is possible due to the production in the sintering process. It is first of all This method ensures that the grooves are free of any unwanted protrusions and that they have a precisely defined surface structure, so that the distance between the heating resistors and the walls of the grooves can also be exactly maintained. Sintering also has other advantages.
  • the rib height can thus also be reduced to almost half, ie preferably also 3.5 mm, and the plate thickness, ie the distance between the cooking surface 13 and the groove base, can be reduced to approximately 2.5 mm. This also reduces the height of the ring rim 19m and thus the entire hotplate to less than 15 mm. In the end, a hotplate can be produced that has only half the mass of a conventional hotplate.
  • the slight corrugation of the heating resistors makes it possible to insert a largely uncoiled wire or ribbon into very narrow grooves in all types of hot plates of various materials and different manufacturing methods, without the risk that they tear or come into contact with the hot plate body if there are differences in thermal expansion.

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Abstract

Eine Elektrokochplatte (11m) hat einen Kochplattenkörper (12m) mit einer geschlossenen Kochfläche (13) aus Sintermaterial auf Eisenbasis mit Zusätzen anderer Metalle. Der aus Sintermaterial bestehende Kochplattenkörper (12m) hat viele schmale und flache Nuten an seiner Unterseite, in die ein ungewendelter, leicht gewellter Heizdraht (17m) eingelegt ist. Bei einer Variante besteht das Heizelement aus einem Band (17m).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrokochplatte mit einem Kochplattenkörper, der eine im wesentlichen geschiossene Kochfläche aufweist, die von wenigstens einem elektrischen Heizkörper beheizt ist, wobei der Kochplattenkörper aus metallischen Sintermaterial besteht.
  • In der deutschen Patentanmeldung P 30 33 828.4 und P 30 49 521 ist bereits vorgeschlagen worden, einen plattenförmigen Kochplattenkörper zu verwenden, der an der Unterseite statt der in Nuten eingelegten Heizwendel angepreßte Rohrheizkörper mit dreiecksförmigem Querschnitt hat. Hierbei ist der Kochplattenkörper sehr leicht herzustellen, es ist jedoch notwendig, die Rohrheizkörper nachträglich zu montieren und mit einer Isolierung zu versehen, die sie an der Unterseite des Kochplattenköraers anpreßt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das Hauptpatent iT Sinne einer leichten Herstellbarkeit weiterzuentwickeln.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Möglichkeit, die Kochplatte mit relativ geringer Materialstärke herzustellen, trägt zur Verkürzung der Anheizzeit und zu einem niedrigen Energieverbrauch bei, wenn es sich um kurzfristige Aufheizvorgänge handelt.
  • In der Herstellung hat eine aus Sintermaterial bestehende Kochplatte ebenfalls Vorteile, weil das Sintermaterial mit der endgültigen Oberfläche hergestellt werden kann und eine spanabhebende Bearbeitung entfallen kann.
  • Das Sintermaterial kann vorzugsweise in horizontaler Schichtung unterschiedliche Materialzusammensetzung haben. Hier kann aus Festigkeits- und/oder thermischen Gründen eine unterschiedliche Materialzusammensetzung oben oder unten bzw. außen oder innen verwendet werden. Das Sintermaterial kann auf der Basis von Eisenpulver mit anderen Metallzusätzen versehen sein, so daß sich die gewünschten Eigenschaften, beispielsweise Korrosionsbeständigkeit, erreichen lassen. Es ist dadurch auch möglich, durch die Anordnung in unterschiedlichen Schichten mit geringem Verbrauch an hochwertigen Legierungsbestandteilen einen Oberflächenschutz zu erhalten.
  • Die spiraligen Nuten und Rippen können wegen der Präzision der Sinterung so schmal und die Platte so dünn ausgebildet sein, daß ihre Masse und Wärmekapazität erheblich verringert ist. Als Heizkörper können umgewendelte, nur leicht wellenförmige Drähte oder Bänder sowie Litzen verwendet werden, die geringe Dehnungsunterschiede aufnehmen können.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen jeweils im Querschnitt:
    • Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Elektrokochplatte und
    • Fig. 2 ein Detail einer Variante.
  • Ein besonders dichtes und mechanisch festes Sintermaterial entsteht bei einem Verpressen unter Vakuum.
  • In Fig. 1 ist der Schnitt durch eine Elektrokochplatte 11m dargestellt, deren Kochplattenkörper 12m aus Sintermaterial hergestellt ist. Der Kochplattenkörper 12m besteht aus Sintermaterial, dessen Werkstoff als Basis Eisenpulver enthält und das verschiedene pulverförmige Zusätze unterschiedlicher Metalle, wie Kupfer, Chrom, Nickel, Aluminium, Mangan etc. enthalten kann. Die obere ebene Kochfläche 13 ist in der Mittelzone 14a etwas zurückversetzt und endet am Außenumfang in einem nach außen gerichteten Flansch 36m, in dessen Bereich sich ein nach unten stehender Ringrand 19m anschließt, auf dessen Außenfläche ein Einbauring (nicht dargestellt) nicht aufgepreßt werden kann.
  • Unter der ringförmigen, geschlossenen Kochfläche 13 liegt die Beheizung der Kochplatte in Form von in spiralig angeordneten Nuten 40 aufgenommenen Heizwiderständen 17m. Die Nuten 40 befinden sich an der Unterseite des Kochplattenkörpers und sind durch Rippen 41 des Kochplattenkörpers 12m voneinander getrennt. Im Unterschied zu üblichen Kochplatten ist die Tiefe und Breite der Nuten sehr gering und beträgt unter 5 mm, vorzugsweise 3,5 mm. Dabei können die Rippen eine Dicke von nur 0,8 bis 1 mm haben, so daß eine lichte Nutenweite von etwa 2,5 mm verbleibt. In diese sind die Heizwiderstände 17m in Form von leicht gewellten Massivdrähten eingelegt, die also nicht in der üblichen Wendelform verwendet werden. Die leichte Wellung der Drähte dient dazu, es dem Draht zu ermöglichen, sich bei eventuellen Dehnungsunterschieden gegenüber dem Kochplattenkörper anzupassen. Sie kann beispielsweise dadurch hergestellt sein, daß der Draht zuerst in Wendel form gewickelt und dann nicht ganz vollständig wieder gerade gezogen wird.
  • Es ist jedoch auch möglich, die Heizwiderstände aus Litzen herzustellen, die aus beispielsweise 3 bis 5 Einzeldrähten bestehen, die mit relativ geringen Drall miteinander verdrallt oder verseilt sind.
  • Es ist ferner möglich, die Heizwiderstände, wie in Fig. 2 dargestellt, aus einem Band 17m herzustellen, das ebenfalls leicht gewellt ist und senkrecht in der Nut 40 angeordnet ist.
  • Die Heizwiderstände 17n,n sind in den Nuten in einer Einbettmasse 42 eingebettet, die aus einem elektrisch isolierenden pulverförmigen Schüttgut besteht, das bei der Herstellung durch Pressen verdicntet wird. Durch die geringe Breite bzw. Teilung der Nuten ist es möglich, den bzw. die Heizwiderstände in sehr vielen Spiralwindungen herumzulegen. Wenn beispielsweise drei elektrisch unterschiedlich schaltbare Heizwiderstände verwendet werden, wie sie beispielsweise für eine im 7-Takt schaltbare Kochplatte benötigt werden, so können diese drei Heizwiderstände in parallel spiralig geführten Nuten insgesamt fünf mal herumgelegt werden, was zu insgesamt fünfzehn paralellen Nuten in Anordnung entsprechend einer dreigängigen Spirale führt.
  • Bei der Herstellung, die in üblicher Weise vorgenommen werden kann, d.h. in den Verfahrensstufen Verpressen und Sintern im Ofen bei Temperaturen deutlich unter der Schmelztemperatur (bei Eisen ca. 1100 bis 1200 °C), sollte vorzugs-weise mit Schutzgas gearbeitet werden. Es ist vorteilhaft möglich, die Material Zusammensetzung schichtenweise zu ändern, beispielsweise im Bereich der Außenflächen mechanisch besonders dichte und dadurch wenig bruchempfindliche Materialien zu verwenden, so daß ein Sandwich-Körper entsteht. Auch die Verwendung von nach der Sinterung korrosionsgeschützten Materialien auf den Außenseiten, insbesondere der Oberseite, ist möglich.
  • Es ist zu erkennen, daß die Kochplatte erhebliche Vorteile hat. Sie bestehen in einer Wirkungsgradverbesserung gegenüber herkömmlichen Kochplatten und in einer einfachen Herstellbarkeit weitgehend ohne spanabhebende Bearbeitung.
  • Die sehr schmale Ausbildung der Nuten und Rippen ist durch die Herstellung im Sinterverfahren möglich. Es ist vor allem bei diesem Verfahren sichergestellt, da3 die Nuten frei von irgendwelchen ungewollten Vorsprüngen sind, und da3 sie eine genau vorgegebene Oberflächenstruktur haben, so daß auch der Abstand der Heizwiderstände von den Wandungen der Nuten genau eingehalten werden kann. Die Sinterherstellung führt auch zu anderen Vorteilen. So kann die Rippenhöhe ebenfalls auf nahezu die Hälfte, d.h. vorzugsweise ebenfalls 3,5 mm, gesenkt werden, und die Plattenstärke, d.h. der Abstand zwischen der Kochfläche 13 und dem Nutgrund, kann auf ca. 2,5 mm verringert werden. Damit verringert sich auch die Höhe des Ringrandes 19m und somit der gesamten Kochplatte auf unter 15 mm. Im Endeffekt kann eine Kochplatte hergestellt werden, die etwa nur die halbe Masse einer herkömmlichen Kochplatte hat.
  • Die leichte Wellung der Heizwiderstände ermöglicht es bei allen Arten von Kochplatten verschiedensten Materials und unterschiedlicher Herstellungsart, einen weitgehend ungewendelten Draht oder ein Band in sehr enge Nuten einzulegen, ohne da3 die Gefahr besteht, da3 sie reißen oder bei Wärmedehnungsunterschieden mit dem Kochplattenkörper in Berührung kommen.

Claims (6)

1. Elektrokochplatte mit einem Kochplattenkörper, der eine im wesentlichen geschlossene Kochfläche aufweist, die von wenigstens einem elektrischen Heizkörper beheizt ist, wobei der Kochplattenkörper (12m) aus metallischem Sintermaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Sintermaterial-Kochplattenkörper (12m) an seiner Unterseite eine Vielzahl von im wesentlichen spiralig angeordneten Rippen (41) mit dazwischenliegender Nut (40) aufweist, in die wenigstens ein Heizkörper in Form eines im wesentlichen gestreckten elektrischen Heizwiderstandes (17m, n) in einer Einbettmasse (42) angeordnet ist.
2. Elektrokochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 der Abstand zwischen den Nuten (40) bzw. Rippen (41) und die Tiefe der Nuten (40) bzw. Höhe der Rippen (41) kleiner als 5 mm, vorzugsweise ca. 3,5 mm ist.
3. Elektrokochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Heizwiderstand (17m) ein ungewendelter, vorzugsweise jedoch leicht gewellter Draht ist.
4. Elektrokochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (17m) eine vorzugsweise aus 3 - 5 Drähten schwach gedrillte Litze ist.
5. Elektrokochplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (17n) ein in der Nut (40) stehendes, leicht gewelltes Band ist.
6. Elektrokochplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da3 die Dicke des Kochplattenkörpers (12m) zwischen der Kochfläche (13) und dem Grund der Nuten (40) unter 3 mm beträgt.
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