EP0176027B1 - Strahlheizkörper für Kochgeräte - Google Patents

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Publication number
EP0176027B1
EP0176027B1 EP85111791A EP85111791A EP0176027B1 EP 0176027 B1 EP0176027 B1 EP 0176027B1 EP 85111791 A EP85111791 A EP 85111791A EP 85111791 A EP85111791 A EP 85111791A EP 0176027 B1 EP0176027 B1 EP 0176027B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiant heater
radiator heating
heating element
light
dark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP85111791A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0176027A1 (de
Inventor
Gerhard Goessler
Felix Schreder
Eugen Wilde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25824987&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0176027(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE3503648A external-priority patent/DE3503648C2/de
Application filed by EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH filed Critical EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
Priority to EP88100897A priority Critical patent/EP0305633B1/de
Priority to AT88100897T priority patent/ATE88607T1/de
Priority to AT85111791T priority patent/ATE40625T1/de
Publication of EP0176027A1 publication Critical patent/EP0176027A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0176027B1 publication Critical patent/EP0176027B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/744—Lamps as heat source, i.e. heating elements with protective gas envelope, e.g. halogen lamps
    • 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
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/742—Plates having both lamps and resistive heating elements

Definitions

  • the invention relates to a radiant heater for cooking appliances according to the preamble of claim 1.
  • an infrared radiator has become known, in which dark or medium and light radiator heating elements are arranged in a reflector.
  • the dark heater element consists of two infrared heaters with a surface temperature of up to max. 900 ° C. while the surface temperature of the heater heater should reach up to 2,000 ° C.
  • a radiant heater of the type mentioned at the outset has become known, which is intended for heating a glass ceramic hotplate. It contains light emitter and dark emitter heating elements, which are regulated in different power levels by diodes or the combination of series and parallel connections. A series connection of a dark heater element is expressly not always, but only temporarily provided for control purposes.
  • radiator heating elements can preferably be halogen incandescent lamps, which are designed as an elongated or bent tube
  • a resistance material based on molybdenum disilicit (MoSi Z ) can also be used, which without the quartz glass encapsulation of the halogen lamp glow temperatures in the bright visible area.
  • MoSi Z molybdenum disilicit
  • the last-mentioned resistance material which is commercially available under the name Kanthai-Super and has a glass-like structure, has a very high inrush current because its resistance is very low at low temperatures.
  • the dark radiator heating element acts as a series resistor as long as the resistance of the light radiator heating element is low, but its share in the total resistance as the resistance of the light radiator increases -Heating element when heated becomes less and less. This results in an automatic power shift from the dark radiator heating element to the light radiator while reducing the inrush current to an acceptable value.
  • Two dark radiator heating elements can preferably be provided, which are connected upstream of the light radiator in parallel, but which are connected in series in the continued cooking power range, where they alone provide heating.
  • the dark radiator heating element is preferably a conventional heating wire, which is usually arranged in a spiral shape and consists of an iron-chromium-aluminum material.
  • a material which is commercially available under the name 'Kanthal-A can be used.
  • Its annealing temperatures should preferably be kept below 1,500 K (approx. 1,200 ° C) and are normally at a maximum value of 1,350 K (approx. 1,100 ° C). They already glow relatively brightly, but their output is in the quite long-wave range, while the heating elements referred to here as light radiator heating elements can usually reach maximum temperatures that are well above the temperature limits mentioned above and some 200 K (approx. 1,700 ° C) reach or exceed. However, it may well be that in the down-regulated state the specified temperature limits are also partially exceeded.
  • the dark radiators are arranged in the central region of the radiant heater, which is surrounded by a ring region which receives the light radiators. This clearly delimits the cooking zone on the glass ceramic plate.
  • the ideal would be a ring-shaped light heater that surrounds the dark heater zone in a ring.
  • the molybdenum disilicit heating elements that can be arranged, for example, in a meandering shape in such a ring area, but it is difficult in terms of production technology to produce halogen spotlights in this shape with a sufficient service life. For this reason, straight radiators in polygonal shape, for example in triangular or quadrangular form, can be arranged around the dark radiator area.
  • the dark emitters can be fixed on strip-like or plate-shaped insulating supports by partially embedding them, the insulating supports being attached between the light emitters parallel to them.
  • the embedding can be carried out in the usual way, but preferably as described in DE-PS 27 29 929, the heating coils being fixed only over part of their length and / or their circumference by being pressed into the insulating material before it is finally cured.
  • encapsulated light emitters for example halogen emitters
  • quartz glass jacket there is obviously an improvement in efficiency if the surface of the insulating body is provided with a reflective coating, preferably a layer of titanium dioxide.
  • the glass-ceramic plate is no longer heated as strongly when using light emitters, especially if it consists of a material that is well permeable to the specific radiation area, a temperature limitation should be provided for the glass-ceramic due to the risk of thermal damage.
  • a rod-shaped temperature sensor can be used for this. It can be arranged mainly in the dark spot area because the greatest installation height is available in it. If it is preferably arranged parallel to a light emitter, it detects the temperature of the dark emitter directly, but is also influenced laterally by the light emitter and does not significantly increase the overall height.
  • the light emitters in a special heating circuit, as is known for other hotplates from DE-OS 31 44 631, to which reference is made here.
  • the temperature switch is provided with a temperature set according to a parboiling temperature and such a large switching delay that it does not normally switch on again after it has been switched off during the operation of the radiant heater. It switches the light emitter off after a certain heating phase, so that there is an automatic heating circuit.
  • the power control device can be provided with an additional switch that can be switched manually via an adjustment shaft of the power control device, which is preferably contained in a front-mounted switch and the at least one light source in an upper power range switches on, especially when the power control unit has a power setting of 100% relative duty cycle.
  • the light source is only switched on in the upper power range and is therefore used for quick heating, for which it is particularly well suited. Its total operating time remains short, so that this relatively expensive component with a limited lifespan is protected.
  • radiation shielding can be provided in the edge area. It can be formed by an annular insulating cover plate which, lying on the edge, is pressed onto the cooking surface and, because it preferably consists of a denser but temperature-resistant insulating material, has a relatively sharp cut. If it protrudes inwards somewhat beyond the actual edge, which is made of highly insulating but less rigid material, then it alone determines the visual effect of the hob, and it is avoided that the cooking surface looks "frayed" due to a blurred interior boundary.
  • the radiation shielding can additionally or instead of the cover panel consist of a light-absorbing or reflecting layer on the connection ends of the light emitter. This will avoid light from the ends of the light emitter penetrates into the area of the cooking device lying outside the cooking zones and the glass ceramic plate also in this area, mostly unevenly, is illuminated from below, which is visually disturbing and would also lead to undesired heating of the cooking device.
  • the radiation shielding can also be provided as a cover for a connection end of the light heater element, which can be part of the insulation and particularly preferably part of the cover panel. A combination of these measures is particularly preferred.
  • an insulation 13 is arranged in a flat sheet metal shell 12, onto which a ring 14 made of somewhat stronger insulating material than that of the layer 13 is placed in the edge region, which rests on the underside of the glass ceramic plate.
  • the radiant heater 11 heats a cooking vessel 16 through this glass ceramic plate 15.
  • a temperature limiter 17 with a rod-shaped temperature sensor 18 protrudes beyond the heated area of the radiant heater and contains switches 19 in its switch head arranged outside the area of the shell 12, which supply the power to the radiant heater influence and possibly switch off partial heating elements.
  • the halogen lamps are designed as straight, for example, comprise a tungsten filament, which contained in a quartz glass tube in a halogen atmosphere and supported by intermediate webs is.
  • a quartz glass tube in a halogen atmosphere and supported by intermediate webs is.
  • Such steel are described in GB-PS 173 023, to which reference is made.
  • Your filament works at temperatures in the order of 2400 K (2 700 ° C) and, in addition to an infrared component, also generates a high proportion of visible light in the white area.
  • the glass ceramic plate 15 is set up to at least partially let this spectral range pass, while a part of the heat is converted in the glass ceramic plate and is released from there to the cooking vessel 16 by contact etc.
  • the light emitters 20 have on their two sides connections 21 which protrude beyond the edge 22 of the sheet metal shell 12 and are connected there with corresponding connecting lines.
  • the ends of the three light emitters 20 project through the edge 14 and are located with their radiating area within the circular heated surface 23 of the radiant heater, which is formed in the bowl-shaped interior of the radiant heater.
  • the three heaters protrude parallel and at the same distance from each other over the heated area. Between them, strip-shaped insulating supports 24 made of insulating material are inserted, on the top of which conventional dark heater elements 25 are attached.
  • the dark radiators 25 consist of heating coils made of resistance wire, for example an iron-chromium-aluminum alloy, which is used up to temperatures of approximately 1,500 K (1,200 ° C.). They are partially embedded in the surface of the insulating support 24 by the lower part of their turns being pressed into the insulating support at intervals from one another or also over the entire length before it hardens.
  • other attachment options are also conceivable, for example using metal needles, putty or the like.
  • the strip-shaped insulating supports 24 leave gaps 26 between them in which the light emitters are arranged, so that the entire heater forms approximately one plane, although the light emitters have a larger outer diameter than the heating coils.
  • the dark radiators 25 indicated by dash-dotted lines in the drawings form two dark radiator heating zones 27 between the three bright radiators 20 and can also additionally form a dark radiator heating zone 27 on either side of the outer bright radiators, although this is not always necessary.
  • the heating coils are in on the insulating supports Zigzag shape laid and their connection ends in the usual way, not shown, led out of the radiant heater through insulating bushings.
  • FIG. 3 shows a radiant heater 11 in which the dark radiator heating zone 27, which can also be divided into several individually switchable heating resistors, occupies a circular, relatively large central region which is surrounded by a radiant heater region 28 in the form of a circular ring.
  • two light emitters 20 are arranged in the form of halogen incandescent lamps, the radiation area of which is approximately semicircular, while the connection ends are formed opposite one another and in alignment with one another and project outwards through the edge 14.
  • the temperature sensor 18 runs diametrically and essentially parallel to the connection ends, so that it detects the temperature of the dark radiator heating zone 27 in the best possible way and is less influenced by the bright radiators.
  • FIGS. 4 to 8 each contain the dark radiators 25 already described on an insulating support 24.
  • two light radiators 20 are arranged on either side of a central, rectangular dark radiator heating zone 27, so that a rectangular heating field is obtained which results in one Radiant heater with a somewhat flattened on two sides, but otherwise with a circular border.
  • the areas 29, which are free of radiators, are influenced by the radiation from the light emitters 20 before the edge 14 shields them.
  • the rod-shaped temperature sensor 18 of the temperature limiter 17 runs on one side to the heating zone 27 parallel to one of the light emitters 20 over the heated area 23 and receives the radiation from the dark emitters 25 from below and the radiation from the light emitter 20 from the side.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which four light emitters 20 in the form of straight rods are arranged parallel to one another. Between them, in each case on strip-shaped insulating supports 24, dark radiators 25 are arranged, each of which is connected in series with one another by a connection which runs under the light radiator 20. Each insulating support 24 carries two heating coils which run parallel to one another and are arranged in a straight line. The light emitters are arranged in the gaps 26 between the insulating supports 24 and the temperature sensor 18 of the temperature limiter 17 runs diagonally across the light emitters and the dark emitter areas.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which four straight, rod-shaped light emitters 20 in the form of a square are arranged in such a way that their radiating regions lie within the heated region 23 of the circular radiant heater. Adjacent light emitters are offset from one another in height so that they cross each other in the area of the connection ends and are therefore easy to connect.
  • the rectangular, preferably square, enclosed central region is designed as a dark radiator zone 27 and is zigzagged with conventional heating resistance coils. The light emitters accordingly form a light emitter heating zone 28 surrounding the dark emitter heating zone 27.
  • FIG. 7 A comparable arrangement is shown in FIG. 7, in which three straight rod-shaped light emitters 20 in the form of an equilateral triangle are arranged in a similar manner as in FIG. 6.
  • the triangular central zone enclosed by them is the dark heater heating zone 27, in which a dark heater heater coil 25 is arranged in the form of a spiral.
  • a coating 59 made of titanium dioxide is applied to the insulating layer 13, which gives a good reflection of the radiation from the light emitters.
  • FIG. 8 shows an embodiment in which the light and dark radiators are arranged as in FIG. 4.
  • a temperature sensor 30 is arranged in the form of a circular flat sensor box, which is located in a central one through the radiant heater Sleeve 31 protruding from below is arranged and pressed resiliently upwards onto the glass ceramic plate.
  • the sensor socket 30 is filled with an expansion liquid and connected via a capillary tube 32 to an expansion socket in a temperature sensor, not shown. It senses the temperature of the underside of the glass ceramic plate and therefore also receives feedback from the cooking vessel.
  • FIG. 9 shows an arrangement of the dark radiators 25 on an insulating support 24 which, at the points at which the light radiator 20 and the temperature sensor 18 of the temperature limiter are arranged, has depressions which also contain dark radiators, so that they pass under the light radiators and the temperature sensor , but reduce the overall height.
  • the light heater 20a is designed as a meandering strip or wire made of a resistance material based on molybdenum disilicit, which is arranged in the basic form of an annular light heater heating zone 28 indicated by dashed lines.
  • the dark radiator heating element 25 occupying the dark radiator heating zone 27 is divided by a central tap 33 into two heating resistors 34, 35.
  • the central tapping is at least a light emitter 20a connected upstream, the other pole of which is connected to a terminal 36 of an auxiliary switch 37, while the heating resistor 35 is connected to another pole 38 of the auxiliary switch and the heating resistor 34 is connected via the temperature limiter 17 to the output pole 39 of a power control device 40.
  • the power control device 40 is shown as a clocking, thermally actuated power control device with an adjusting knob 41 and an adjusting shaft 42 and contains a switch 43, preferably a snap switch, which is actuated by a bimetal 44 which is heated by a control heater 45.
  • the control heating is parallel to the heating resistors of the radiant heater 11 and is switched on and off together with these.
  • the released power ie the amount of the relative duty cycle of the switch 43 is determined via the adjusting knob 41 and the adjusting shaft 42, which, for example, infinitely determines the time and duration of the activation by adjusting the position of the bimetal relative to the switch 43.
  • the power switch 40 saddles the attachment switch 37, which contains two switch contacts 46, 47 which can be actuated by the setting shaft 42 of the energy regulator and which has the one pole 48 of the household power network between the position shown in which the connection 38 is contacted to one position can switch in which the terminal 36 is connected to the pole 48. In this position, the contact 46 connects a line branch 49, which branches off from the line branch 50 and runs between the heating resistor 34 and the temperature limiter 17, with the contact 38.
  • the clock switch 43 of the power control device is closed by a corresponding setting via the setting shaft 42, and not when the bimetal 44 is heated by the control heater 45 open.
  • the contact 47 of the front switch 37 connects the light emitter 20a to the pole 48 of the household network, while the other pole 51 of the household network via the closed switch 43 and the then closed switch of the temperature limiter 17, as well as the bridging contact 46, the line 49 and the connection 38 both dark radiator heating resistors 34, 35 is placed, which on the other hand are connected via the center tap 33 to the bright radiator 22a.
  • the two conventional heating resistors 34, 35 are connected in parallel to one another, but together in series with the light radiator 20a.
  • the light emitter has a very low resistance when cold, so that the heating resistors 34, 35 serve as series resistors and keep the inrush current low.
  • the temperature of the light radiator 20a increases, its resistance increases and the resistance component of the conventional heating resistors 34, 35 decreases. Both heating zones 27, 28 are therefore heated, but with an overweight on the light emitter zone 28, which indicates to the user that rapid heating takes place in the enclosed circular area.
  • the total power can be switched off by the temperature limiter 17 before the glass ceramic plate overheats.
  • Is switched back to a lower heating level which is optionally at 100% or z. B. can only start at 70% ED, then the contact is automatically switched from connector 36 to 38 in the front switch 37 and the contact 46 opens. As a result, the light radiator 20 is switched off and the two heating resistors 34, 35 are connected in series. In this lower power setting, they are clocked and supplied with power, although the 100 percent power setting only enables 70% of the total power because they are in series. This makes it possible to reproducibly set particularly low power values down to the order of 4% ED.
  • dark emitters are also used in addition to light emitters not only saves on expensive light emitters and an improved control option, but also ensures that the light appearance of the light emitters does not become too glaring and that, especially with clocked outputs, the power impacts are somewhat dampened in their effect on the food to be cooked, which would otherwise be disruptive due to the low heat replenishment with light emitters.
  • FIGS. 12 and 13 show a radiant heater 11 of the type described above with two mutually parallel bright radiators 20, which are arranged at a distance of approximately half the radiant heater diameter from one another and contain dark radiators 25 between them and in the remaining circular segments.
  • the straight light emitter tubes run from edge to edge of the radiant heater 11.
  • a straight rod-shaped temperature sensor 18 of a temperature limiter 17 runs approximately centrally between the light emitters 20 and parallel to them over the central dark emitter heating zone 27.
  • a temperature sensor 60 in the form of a flat sensor box filled with expansion fluid is arranged outside the edge of the radiant heater. It is protruded by a resilient locking mechanism 61 and a compression spring 62 contained therein on the underside of one over the radiator edge 22 pressed the section 63 of a heat transfer element 64 made of sheet metal. This is attached to the upper edge of the sheet metal dish 12 by means of a push-on fastening 65, which consists of bent sheet metal tabs, and projects between the edge 22 and the underside of the cooking surface 15 into the heated area 23, which is in a lenticular border on the edge Area 66 partially covered.
  • a bead arrangement 67 ensures increased rigidity there.
  • the heat transfer element lies flat against the hotplate and is heated from below by the radiation from the dark radiators, in the area in which it is located, in the same way as the cooking area 15, but also receives a certain, but very much limited radiation portion from the light emitters, so that it primarily receives the temperature of the dark emitters, which is important for temperature control, as well as a certain reaction from the cooking surface and the cooking vessel.
  • the temperature sensor is outside protected against the high temperature and still has good access via the heat transfer element.
  • the heat transfer element preferably consists of an iron sheet which is clad with an approximately equally thick layer of aluminum on the side facing the cooking surface and contains a very thin aluminum cladding on the opposite side.
  • the temperature controller 69 contains an expansion socket 70 connected to the capillary tube 68, to which an expansion space 71 is additionally connected, which is arranged in a ventilated space parallel to the controller housing and is heated by a control heater 73.
  • FIGS. 14 to 16 show a radiant heater 11 which is arranged below a cooking surface 15 made of glass ceramic. It heats the cooking surface 15 from below and thus forms a hotplate on which cooking vessels can be heated.
  • the radiant heater 11 contains an insulating support 24 which is bowl-shaped and lies in a sheet metal shell 12.
  • an insulating support 24 which consists of a highly heat-resistant and relatively good insulating material
  • a cover 114 in the form of a ring made of a material that is thicker and stronger than the insulating support 24, but also high-temperature-resistant and insulating, which has its inner edge 81 over the inner edge 80 of the edge 22 protrudes somewhat inwards.
  • the upper face of the cover panel lies against the underside of the cooking surface 15 and is usually pressed against it by a spring force acting on the sheet metal shell 12.
  • two bright radiator heating elements 20 are provided, which can also be referred to as high-temperature radiant heaters and, as already described, consist of high-temperature heating coils 83 enclosed in quartz pistons 82, which emit radiation far in the visible range and at temperatures far above Work at 1,500 K (approx. 1,200 ° C). They are in the form of elongated rods or festoons which have a flattened section 84 at both ends, from which the connection ends 21 protrude and are welded there to connection lines. In the example, two light emitters 20 are arranged in parallel and at a distance from one another which corresponds to approximately half the diameter of the radiant heater.
  • dark radiator heating elements 25 are arranged, which consist of heating coils of conventional resistance materials used for radiant heaters, for example an iron / chromium / aluminum alloy up to temperatures of approx. 1 500 K (1 200 ° C) without encapsulation or protective gas atmosphere.
  • These heating coils are arranged in a shape that is adapted to the shape of the respective dark heater zone 27 in a substantially spiral manner and are partially embedded in the material of the insulating support, e.g. B. according to DE-PS 27 29 929 attached.
  • the insulating support at a distance from the light radiator 20 can have the shape of a flat, arc-shaped groove 85 in order to achieve a targeted reflection of the radiation.
  • edge recesses 86 which are adapted to the shape of the light emitter tube and narrow towards an outer opening 87 which are designed to receive the flattened connection end 84 of the light emitter.
  • This flattened end is vertical in it, so that the light emitter is guided in the transverse and longitudinal directions in the edge recess 86. 87.
  • the edge recess is provided in FIGS. 14 to 16 in the edge 22 and is open at the top.
  • the cover 81 covers the opening of the edge recess and thus shields it from the top, so that it is not visible from above.
  • the end section, and in particular the flattened section 84 is coated with a light-absorbing or reflecting layer 89, which in particular also covers the end faces 91 of the section 84.
  • This layer could, for example, reflect inwards and outwards black for the radiation affected here and possibly consist of two layers arranged one above the other, for example a vapor-deposited metal layer and a layer of a highly heat-resistant lacquer applied above, as is also used for coloring hotplates finds.
  • At least the area that protrudes from the outer opening 87 into the space 88 should be covered with the layer 89, but other areas of the end section 90 can also be coated in order to protect the area of the edge recess 86, 87 from direct radiation as far as possible.
  • the temperature in section 84 can thereby be lowered, which is very desirable because a critical point of halogen spotlights is the temperature at the pinch point through which the connection 21 is led to the outside. If this temperature rises too high, the tightness of the lamp could be jeopardized by oxidation processes at the lead-through point.
  • the cover panel 114a consists of a relatively thick ring which has an almost square cross section. It too projects inwards with its inner edge 81 over the inner edge 80 of the edge 22 of the insulating support 24.
  • the edge recesses for the two end sections of the light radiator 20 are each divided into two sections, of which the section 86a lies in the region of the insulating support 24, while the section 86b is arranged in the region of the cover panel 114a.
  • the same, essentially central division into two applies to the outer opening 87 for the flattened section 84, so that the light radiator 20 is securely fixed by placing the cover panel 114a on the edge 22.
  • the flattened section 84 protrudes from the outer opening 87 with most of its length.
  • a cover 92 which is formed as a projection on the cover panel 114a and partially surrounds the end section at a good distance upwards, on both sides and in the region of the end face.
  • the shielding of the end face 91 is particularly important because the radiation exits there particularly intensively, as from a light guide.
  • the edges 93 of the cover 92 surrounding the end section 84 extend to the lower level of the cover panel 114a and thus to the central plane of the light radiator.
  • this division plane can also be set further up or preferably down with respect to the light emitter, in order to be able to encompass the end section 90 even further with the edge 93.
  • the distance with which the light emitter end is surrounded is important, so that heat can be dissipated from there and the end is not overheated.
  • a combination of the two embodiments with the cover 92 and the layer 89 is particularly preferred.
  • the cover panel with cover 92 care should be taken that in particular the cover 92 is largely opaque, which can be done on the one hand by a special compression of the material, for example a ceramic fiber made of aluminum dioxide, which is known under the trade name Fiberfrax appropriate opaque coating or both. Since the opacity is also desired for the cover panel, this purpose can also be achieved by appropriate coloring or choice of an absorbent binder.
  • the material of the cover plate should be hardened by mineral binders in order to obtain the exact edge on the inner edge that determines the optical edge of the cooking surface. Due to the arrangement in which only the flattened end section protrudes through the outer opening 87, a large part of the emerging light is already shielded in the area of the edge recess 86.
  • the entire flattened section 84 protrude, although its inclusion in the edge recess enables the halogen lamp to be guided securely, also against rotation, which is then important, for example. if the light emitter itself has a reflective layer on the outside or inside of its bulb 82. Above all, it is also advantageous. that by the arrangement according to the invention expensive end base can be avoided. Because of the radiation conditions from the light emitter end sections 90, the edge 93 of the cover 92 is particularly important because it retains the majority of the undesired radiation. It would also be possible to form the cover from the material of the insulating support 24, if one provides for a corresponding compression and opacity with adequate ventilation of the end.
  • cover parts on the ring and insulating support which are so different, for example, in the size of their edge, that they overlap in height, but leave a sufficient gap between them for ventilation. This would form a labyrinth-like cover that practically does not let light escape.
  • a cover of the basic shape of the cover 92 shown in FIG. 19 could be provided on the insulating support, while the cover provided on the cover panel 114a is in particular made larger with its edge and overlaps the cover provided underneath.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Strahlheizkörper für Kochgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus dem DE-U-1 807 660 ist ein Infrarotstrahler bekanntgeworden, bei dem in einem Reflektor Dunkel- bzw. Mittel- und Hellstrahler-Heizelemente angeordnet sind. Dabei besteht das Dunkelstrahler-Heizelement aus zwei Infrarotstrahlern mit einer Oberflächentemperatur bis max. 900 °C. während die Oberflächentemperatur des Hellstrahler-Heizelementes bis 2 000 °C reichen soll.
  • Diese beiden Strahlungsquellen können zusammen oder jede für sich allein in Aktion treten. Diese Strahler sind üblicherweise nicht für sehr hohe Leistungen vorgesehen, da sie meist zur direkten Strahlbeheizung des Kochgutes ohne Zwischenschaltung von Abdeckplatten oder Kochgefäßen eingesetzt werden. Für derartige Zwecke und höhere Leistungen wäre dieses Gerät nur mit Nachteilen einzusetzen.
  • Aus der GB-PS 1 273 023 sind Strahlheizkörper bekanntgeworden, die als Hellstrahler-Heizelement Halogenlampen haben, die ihre Energie im sichtbaren und Infrarotbereich abstrahlen und damit eine Glaskeramikplatte durchstrahlen. Infolge der geringen thermischen Masse sind die Aufheizzeiten recht kurz und außerdem hat die Bedienungsperson infolge der Lichtausstrahlung auch eine gute Kontrolle über die Funktion. 'Schwierig ist jedoch die Regelbarkeit im unteren Leistungsbereich, die teilweise die Einschaltung von Leistungsdioden erfordert. Ferner sind häufig die Einschaltströme sehr hoch, weil die Widerstandsmaterialien der Hellstrahler einen relativ hohen positiven Temperaturkoeffizienten haben. Die Regelbarkeit setzt eine größere Anzahl von Hellstrahlern voraus, die die Kosten für einen Strahlheizkörper mitbestimmen.
  • In der älteren, nicht vorveröffentlichten EP-A-0 164 900 ist ein Strahlheizkörper der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden, der für die Beheizung einer Glaskeramik-Kochplatte bestimmt ist. Er enthält Hellstrahler- und Dunkelstrahler-Heizelemente, die in verschiedenen Leistungsstufen durch Dioden oder die Kombination von Serien- und Parallelschaltungen geregelt werden. Eine Reihen-Vorschaltung eines Dunkelstrahler-Heizelementes ist ausdrücklich nicht ständig, sondern nur zu Regelzwecken zeitweise vorgesehen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, Strahlheizkörper zu schaffen, die bei guter Regelbarkeit, geringer Netzbelastung und wirtschaftlichen Kosten die Vorteile der Hellstrahler für die Beheizung von Kochgeräten u. dgl. nutzen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Anspruch 1 gelöst.
  • Während es sich bei den Hellstrahler-Heizelementen vorzugsweise um Halogenglühstrahler handeln kann, die als langgestrecktes oder gebogenes Rohr ausgebildet sind, kann auch ein Widerstandsmaterial auf der Basis von Molybdän-Disilicit (MoSiZ) verwendet werden, das ohne die Quarzglaskapselung der Halogenlampe Glühtemperaturen im hell sichtbaren Bereich erreichen kann. Insbesondere das zuletzt genannte Widerstandsmaterial, das unter der Bezeichnung Kanthai-Super im Handel ist und eine glasartige Struktur besitzt, hat einen sehr hohen Einschaltstrom, weil sein Widerstand bei niedrigen Temperaturen sehr gering ist. Da während des Betriebes des Hellstrahler-Heizelementes diesem wenigstens ein Dunkelstrahler-Heizelement in Reihe vorgeschaltet ist, wirkt, solange der Widerstand des Hellstrahler-Heizelementes noch gering ist, das Dunkelstrahler-Heizelement als ein Vorwiderstand, dessen Anteil am Gesamtwiderstand aber bei ansteigendem Widerstand des Hellstrahler-Heizelementes bei dessen Erhitzung immer geringer wird. Es erfolgt dadurch eine automatische Leistungsverschiebung vom Dunkelstrahler-Heizelement auf den Hellstrahler bei gleichzeitiger Senkung des Einschaltstromes auf einen vertretbaren Wert. Es können vorzugsweise zwei Dunkelstrahler-Heizelemente vorgesehen sein, die dem Hellstrahler in Parallelschaltung vorgeschaltet werden, die aber im Fortkoch-Leistungsbereich, wo sie allein für die Beheizung sorgen, in Reihe geschaltet sind.
  • Es können Schaltmittel vorhanden sein, mit denen vorzugsweise im unteren Fortkoch-Leistungsbereich nur Dunkelstrahler-Heizelemente, ggf. durch ein taktendes Leistungssteuergerät impulsweise beheizt, einschaltbar sind.
  • Bei dem Dunkelstrahler-Heizelement handelt es sich vorzugsweise um übliche Heizdrähte, die meist in Wendelform angeordnet sind und aus einem Eisen-Chrom-Aluminium-Material bestehen. Es kann ein Material verwendet werden, das unter dem Namen' Kanthal-A im Handel ist. Seine Glühtemperaturen sollten vorzugsweise unter 1 500 K (ca. 1 200 °C) gehalten werden und liegen normalerweise bei einem Maximalwert von 1 350 K (ca. 1 100 °C). Sie glühen dabei auch schon relativ hell, aber ihre Leistungsabgabe erfolgt doch im recht langwelligen Bereich, während die hier als Hellstrahler-Heizelemente bezeichneten Heizelemente meist zulässige Maximaltemperaturen erreichen können, die weit oberhalb der vorstehend genannten Temperaturgrenzen liegen und teilweise 200 K (ca. 1 700 °C) erreichen oder überschreiten. Es kann aber durchaus sein, daß im heruntergeregelten Zustand die angegebenen Temperaturgrenzen auch teilweise unterschritten werden.
  • Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei der die Dunkelstrahler im Mittelbereich des Strahlheizkörpers angeordnet sind, der von einem die Hellstrahler aufnehmenden Ringbereich umgeben ist. Dadurch wird auf der Glaskeramikplatte sichtbar die Kochzone abgegrenzt. Ideal wäre ein ringförmiger Hellstrahler, der die Dunkelstrahler- Heizzone ringförmig umgibt. Dies ist mit den Molybdän-Disilicit-Heizelementen möglich, die beispielsweise in Mäanderform in einem solchen Ringbereich angeordnet werden können, aber es ist fertigungstechnisch schwierig, Halogenstrahler in dieser Form mit ausreichender Lebensdauer herzustellen. Deshalb können gerade Hellstrahler in Mehreckform, beispielsweise in Dreieck- oder Vierecksform um den Dunkelstrahler-Bereich herum angeordnet sein.
  • Wenn hingegen eine gleichmäßige Verteilung der Hellstrahler über die gesamte Kochfläche erwünscht ist, können vorzugsweise zwischen den geradlinig durch den etwa kreisförmigen beheizten Bereich des Strahlheizkörpers ragenden Hellstrahlern mit Dunkelstrahlern versehene Bereiche angeordnet sein, wobei vorteilhaft die Hellstrahler im Bereich von Lücken oder Vertiefungen in einer die Dunkelstrahler tragenden Ebene angeordnet sind. Es ist dadurch möglich, die Bauhöhe des Strahlheizkörpers gering zu halten, weil Halogen-Hellstrahler üblicherweise einen größeren Durchmesser haben als die konventionellen Heizwendeln der Dunkelstrahler, so daß man sie durch die Lücken-Anordnung besser auch in einer Ebene halten kann.
  • Die Dunkelstrahler können dabei auf streifen-oder plattenförmigen Isolierträgern durch teilweises Einbetten festgelegt sein, wobei die Isolierträger zwischen den Hellstrahlern parallel zu diesen angebracht sind. Die Einbettung kann auf übliche Weise erfolgen, vorzugsweise jedoch wie in der DE-PS 27 29 929 beschrieben, wobei die Heizwendeln nur über einen Teil ihrer Länge und/oder ihres Umfanges durch Eindrücken in das Isoliermaterial vor dessen endgültiger Aushärtung festgelegt werden.
  • Obwohl gekapselte Hellstrahler, beispielsweise Halogen-Strahler, meist eine eigene Reflexionsschicht auf ihrem Quarzglasmantel besitzen, bringt es offensichtlich eine Wirkungsgradverbesserung, wenn der Isolierkörper an seiner Oberfläche mit einer reflektierenden Beschichtung, vorzugsweise einer Schicht aus Titan-Dioxid versehen ist.
  • Obwohl bei der Verwendung von Hellstrahlern die Glaskeramikplatte nicht mehr so stark aufgeheizt wird, insbesondere wenn sie aus einem für den speziellen Strahlungsbereich gut durchlässigen Material besteht, sollte aber wegen der thermischen Schädigungsgefahr für die Glaskeramik eine Temperaturbegrenzung vorgesehen sein. Dazu kann ein stabförmiger Temperaturfühler verwendet werden. Er kann überwiegend im Dunkelstrahler-Bereich angeordnet sein, weil in diesem die größte Einbauhöhe zur Verfügung steht. Wenn er vorzugsweise parallel zu einem Hellstrahler neben diesem angeordnet ist, so erfasst er einerseits die Temperatur des Dunkelstrahlers direkt, wird jedoch auch seitlich von dem Hellstrahler beeinflußt und erhöht die Bauhöhe nicht wesentlich.
  • Es ist auch möglich, die Hellstrahler in einer speziellen Ankochschaltung einzusetzen, wie sie für andere Kochplatten aus der DE-OS 31 44 631 bekannt ist, auf die hier Bezug genommen wird. Dort ist der Temperatur schalter mit entsprechend einer Ankochtemperatur eingestellten Temperatur und einer so großen,Schaltverzögerung versehen, daß er nach einmaligem Ausschalten während des Betriebes des Strahlheizkörpers normalerweise nicht wieder einschaltet. Er schaltet den Hellstrahler nach einer gewissen Ankochphase aus, so daß sich eine automatische Ankochschaltung ergibt.
  • Durch die Kombination zwischen Hell- und Dunkelstrahlern wird die Regel- und Steuermöglichkeit des Strahlheizkörpers wesentlich verbessert. Bei Verwendung eines taktenden Leistungssteuergerätes, das dem Strahlheizkörper Energie in einzelnen Leistungsimpulsen unterschiedlicher relativer Einschaltdauer zuführt, kann das Leistungssteuergerät mit einem manuell über eine Einstellwelle des Leistungssteuergerätes schaltbaren Zusatzschalter versehen sein, der vorzugsweise in einem Vorsatzschalter enthalten ist und den wenigstens einen Hellstrahler in einem oberen Leistungsbereich einschaltet, insbesondere bei einer Leistungseinstellung des Leistungssteuergerätes von 100 % relativer Einschaltdauer. Hier ist der Hellstrahler also nur im oberen Leistungsbereich zugeschaltet und wird daher zum schnellen Anheizen eingesetzt, wozu er besonders gut geeignet ist. Seine Gesamteinschaltdauer bleibt gering, so daß dieses relativ teure Bauelement mit begrenzter Lebensdauer geschont wird. Außerdem entfällt das An- und Ausschalten des Hellstrahlers, was wegen des erhöhten Einschaltstromes, der Lebensdauerverminderung bei häufigem Ein- und Ausschalten und wegen der so nicht auftretenden Verunsicherung der Bedienungsperson durch das abwechselnde Aufleuchten und Verdunkeln der Heizzone sowie der verringerten Netzbelastung und Funkstörung vorteilhaft ist. Die meisten dieser Vorteile können auch erreicht werden, wenn im mittleren und unteren Leistungsbereich eine Reihenschaltung von Hell- und Dunkelstrahlern von einem Leistungssteuergerät getaktet mit Spannung versorgt wird.
  • Um bei guter thermischer Isolierung ein gutes optisches Glüh- bzw. Leuchtbild des Strahlheizkörpers in dem Kochgerät zu bieten, kann eine Strahlungsabschirmung im Randbereich vorgesehen sein. Sie kann von einer ringförmigen Isolier-Abdeckblende gebildet sein, die, auf dem Rand liegend, an die Kochfläche angedrückt wird und, weil sie vorzugsweise aus einem dichteren, aber temperaturbeständigen Isoliermaterial besteht, relativ scharfkantig ausgeschnitten sein. Wenn sie etwas über den eigentlichen, aus hochisolierendem, aber weniger festen Material bestehenden Rand nach innen vorragt, dann bestimmt sie allein die optische Wirkung des Kochfeldes, und es wird vermieden, daß durch eine unscharfe Innenbegrenzung die Kochfläche « ausgefranst » aussieht.
  • Die Strahlungsabschirmung kann zusätzlich oder statt der Abdeckblende aus einer lichtabsorbierenden bzw. -reflektierenden Schicht auf den Anschlußenden des Hellstrahlers bestehen. Dadurch wird vermieden, daß Licht von den Enden des Hellstrahlers in den außerhalb der Kochstellen liegenden Bereich des Kochgerätes dringt und die Glaskeramikplatte auch in diesem Bereich, meist ungleichmäßig, von unten her beleuchtet, was optisch stört und auch zu einer unerwünschten Erwärmung des Kochgerätes führen würde.
  • Die Strahlungsabschirmung kann auch als eine Abdeckung für ein Anschlußende des Hellstrahler-Heizelementes vorgesehen sein, die Teil der Isolation und besonders bevorzugt Teil der Abdeckblende sein kann. Besonders bevorzugt ist eine Kombination dieser Maßnahmen.
  • Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen :
    • Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch eine Glaskeramikplatte mit darunter angeordnetem Strahlheizkörper,
    • Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen Strahlheizkörper,
    • Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Variante,
    • Fig. 4 bis 8 weitere Varianten, wobei jeweils mit dem Index a ein vertikaler Schnitt durch den Strahlheizkörper und mit dem Index b eine Draufsicht bezeichnet ist,
    • Fig. 9 einen Schnitt durch ein Detail einer Variante,
    • Fig. 10 eine teilweise im Schaltbild dargestellte schematische Draufsicht auf einen Strahlheizkörper,
    • Fig. 11 das zugehörige Schaltbild mit einem taktenden Leistungssteuergerät,
    • Fig. 12 und 13 eine teilgeschnittene Seitenansicht und eine Draufsicht auf einen Strahlheizkörper mit Temperaturregler,
    • Fig. 14 und 17 vertikale Teilschnitte durch zwei Varianten eines Strahlheizkörpers nach der Erfindung,
    • Fig. 15 und 18 Teildraufsichten auf diese Strahlheizkörper und
    • Fig. 16 und 19 vertikale Teilschnitte nach den Schnittlinien 111 bzw. VI, in Richtung der Pfeile gesehen.
  • Bei allen dargestellten Ausführungsformen, so auch bei der im folgenden beschriebenen Figur 1, sind folgende Elemente vorhanden : In einer flachen Blechschale 12 ist eine Isolation 13 angeordnet, auf die im Randbereich ein Ring 14 aus etwas festerem Isoliermaterial als dem der Schicht 13 aufgesetzt ist, der an der Unterseite der Glaskeramikplatte anliegt. Der Strahlheizkörper 11 beheizt durch diese Glaskeramikplatte 15 hindurch ein daraufstehendes Kochgefäß 16. Ein Temperaturbegrenzer 17 mit einem stabförmigen Temperaturfühler 18 ragt über den beheizten Bereich des Strahlheizkörpers hinweg und enthält in seinem außerhalb des Bereiches der Schale 12 angeordneten Schalterkopf 19 Schalter, die die Stromversorgung des Strahlheizkörpers beeinflußen und eventuell Teil-Heizelemente abschalten.
  • Diese Elemente werden bei den übrigen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben.
  • Bei der Ausführung nach Figur 1 und'2 ist ein Hellstrahler-Heizelement in Form dreier Hellstrahler 20 vorhanden, die als gerade Halogenglühlampen ausgebildet sind, die beispielsweise einen Wolfram-Glühfaden enthalten, der in einem Quarzglasrohr in einer Halogen-Atmosphäre enthalten und von Zwischenstegen abgestützt ist. Derartige Stahler sind in der GB-PS 173 023 beschrieben, auf die Bezug genommen wird. Ihr Glühfaden arbeitet bei Temperaturen in der Größenordnung von 2400 K (2 700 °C) und erzeugt neben einem Infrarotanteil auch einen hohen Anteil an sichtbarem Licht im weißen Bereich. Die Glaskeramikplatte 15 ist zum zumindest teilweisen Durchlassen dieses Spektralbereiches eingerichtet, während ein Teil der Wärme in der Glaskeramikplatte umgesetzt und von dort durch Kontakt etc. an das Kochgefäß 16 abgegeben wird. Die Hellstrahler 20 ' haben an ihren beiden Seiten Anschlüsse 21, die über den Rand 22 der Blechschale 12 hinaus ragen und dort mit entsprechenden Anschlußleitungen verbunden sind. Die drei Hellstrahler 20 ragen mit ihren Enden durch den Rand 14 hindurch und befinden sich mit ihrem strahlenden Bereich innerhalb der kreisförmigen beheizten Fläche 23 des Strahlheizkörpers, die im schalenförmigen inneren des Strahlheizkörpers ausgebildet ist.
  • Die drei HeIlstrahier ragen parallel und in gleichem Abstand zueinander über den beheizten Bereich. Zwischen sie sind aus Isoliermaterial bestehende streifenförmige Isolierträger 24 eingelegt, auf deren Oberseite konventionelle Dunkelstrahler-Heizelemente 25 befestigt sind. Die Dunkelstrahler 25 bestehen aus Heizwendeln aus Widerstandsdraht, beispielsweise einer Eisen-Chrom-Aluminiumlegierung, die bis zu Temperaturen von ca. 1 500 K (1 200 °C) eingesetzt wird. Sie sind in die Oberfläche der Isolierträger 24 teilweise eingebettet, indem der untere Teil ihrer Windungen in Abständen zueinander oder auch über die gesamte Länge in den Isolierträger vor dessen Aushärtung eingedrückt ist. Es sind aber auch andere Anbringungsmöglichkeiten, beispielsweise durch Metallnadeln, Kitt oder dgl. denkbar.
  • Die streifenförmigen Isolierträger 24 lassen zwischen sich Lücken 26, in denen die Hellstrahler angeordnet sind, so daß die gesamte Heizung etwa eine Ebene bildet, obwohl die Hellstrahler einen größeren Außendurchmesser haben als die Heizwendeln. Die in den Zeichnungen durch strichpunktierte Linien angedeuteten Dunkelstrahler 25 bilden zwei Dunkelstrahlerheizzonen 27 zwischen den drei Hellstrahlern 20 und können auch zusätzlich noch je eine Dunkelstrahler-Heizzone 27 zu beiden Seiten der äußeren Hellstrahler bilden, obwohl dies nicht immer notwendig ist. Die Heizwendeln sind auf den Isolierträgern in Zickzackform verlegt und ihre Anschlußenden in üblicher, nicht dargestellter Weise durch Isolierdurchführungen aus dem Strahlheizkörper herausgeleitet.
  • In Figur 3 ist ein Strahlheizkörper 11 dargestellt, bei dem die Dunkelstrahlerheizzone 27, die auch in mehrere einzeln schaltbare Heizwiderstände unterteilt sein kann, einen kreisförmigen, relativ großen Mittelbereich einnimmt, der von einer Hellstrahler-Heizzone 28 in Form eines Kreisringes umgeben ist. Darin sind zwei Hellstrahler 20 in Form von Halogenglühlampen angeordnet, deren Strahlungsbereich etwa halbkreisförmig verläuft, während die Anschlußenden einander gegenüberliegend und miteinander fluchtend ausgebildet sind und durch den Rand 14 nach außen ragen. Der Temperaturfühler 18 verläuft diametral und im wesentlichen parallel zu den Anschlußenden, so daß er die Temperatur der Dunkelstrahler-Heizzone 27 bestens erfaßt und von den Hellstrahlern weniger beeinflußt ist.
  • Die Ausführungsformen nach den Figuren 4 bis 8 enthalten jeweils auf einem Isolierträger 24 die bereits beschriebenen Dunkelstrahler 25. Bei Figur 4 sind zwei Hellstrahler 20 zu beiden Seiten einer mittleren, rechteckigen Dunkelstrahlerheizzone 27 angeordnet, so daß sich ein rechteckiges Heizfeld ergibt, das sich in einem Strahlheizkörper mit einem auf zwei Seiten etwas abgeflachten, im übrigen jedoch kreisförmig begrenzten Rand befindet. Die von Heizkörpern freien kreisabschnittsförmigen Bereiche 29 werden jedoch von der Strahlung der Hellstrahler 20 beeinflußt, bevor der Rand 14 diese abschirmt. Der stabförmige Temperaturfühler 18 des Temperaturbegrenzers 17 verläuft einseitig zur Heizzone 27 parallel zu einem der Hellstrahler 20 über den beheizten Bereich 23 hinweg und bekommt von unten her die Strahlung der Dunkelstrahler 25 und von der Seite her die Strahlung des Hellstrahlers 20.
  • Figur 5 zeigt eine Ausführung, bei der vier Hellstrahler 20 in Form von geraden Stäben parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen ihnen sind, jeweils auf streifenförmigen Isolierträgern 24, Dunkelstrahler 25 angeordnet, die jeweils durch eine Verbindung, die unter dem Hellstrahler 20 hindurch läuft, miteinander in Reihe geschaltet sind. Jeder Isolierträger 24 trägt zwei parallel zueinander verlaufende, geradlinig angeordnete Heizwendeln. Die Hellstrahler sind in den Lücken 26 zwischen den Isolierträgern 24 angeordnet und der Temperaturfühler 18 des Temperaturbegrenzers 17 verläuft schräg diagonal über die Hellstrahler und die Dunkelstrahlerbereiche.
  • Figur 6 zeigt eine Ausführung, bei der vier gerade, stabförmige Hellstrahler 20 in Form eines Quadrates so angeordnet sind, daß ihre strahlenden Bereiche innerhalb des beheizten Bereiches 23 des kreisförmigen Strahlheizkörpers liegen. Benachbarte Hellstrahler sind in der Höhe so gegeneinander versetzt, daß sie sich im Bereich der Anschlußenden überkreuzen und so leicht anschließbar sind. Der rechteckige, vorzugsweise quadratische eingeschlossene Mittelbereich ist als Dunkelstrahlerzone 27 ausgebildet und mit üblichen Heizwiderstandswendeln im Zickzack belegt. Die Hellstrahler bilden demnach eine die Dunkelstrahler-Heizzone 27 umgebende Hellstrahler-Heizzone 28.
  • In Figur 7 ist eine vergleichbare Anordnung dargestellt, bei der drei gerade stabförmige Hellstrahler 20 in Form eines gleichseitigen Dreiecks in ähnlicher Weise angeordnet sind wie bei Figur 6. Die von ihnen eingeschlossene dreiecksförmige Mittelzone ist die Dunkelstrahler-Heizzone 27, in der ein Dunkelstrahler-Heizwendel 25 in Form einer Spirale angeordnet ist. Unter den Hellstrahlern 20 ist auf der Isolierschicht 13 eine Beschichtung 59 aus Titan-Dioxid aufgebracht, die eine gute Reflexion der Strahlung der Hellstrahler ergibt.
  • Figur 8 zeigt eine Ausführung, bei dem die Hell-und Dunkelstrahier angeordnet sind wie in Figur 4. Es ist jedoch in der Mitte der Dunkelstrahler- Heizzone 27 ein Temperaturfühler 30 in Form einer kreisrunden flachen Fühlerdose angeordnet, die in einer mittleren, durch den Strahlheizkörper von unten her hindurchragenden Hülse 31 angeordnet und federnd nach oben an die Glaskeramikplatfe angedrückt ist. Die Fühlerdose 30 ist mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt und über ein Kapillarrohr 32 mit einer Ausdehnungsdose in einem nicht dargestellten Temperaturfühler verbunden. Sie fühlt die Temperatur der Unterseite der Glaskeramikplatte ab und bekommt von daher auch eine Rückkopplung vom Kochgefäß. Sie dient zur Temperaturregelung in Abhängigkeit von der Temperatur und einem am Temperaturregler eingestellten Wert, während der ebenfalls vorhandene Temperaturbegrenzer 17 fest eingestellt ist und nur bei der Gefahr einer Überhitzung abschaltet. Sein Temperaturfühler 18 läuft diagonal, jedoch wegen des Temperaturfühlers 30 etwas außermittig über die beheizte Zone 29. Der Fühler 30 könnte auch in dem Randbereich 29 angebracht werden, weil dort eine noch bessere Ankopplung an den Boden des Kochgefäßes 16 möglich ist.
  • Figur 9 zeigt eine Anordnung der Dunkelstrahler 25 auf einem Isolierträger 24, der an den Stellen, an denen der Hellstrahler 20 und der Temperaturfühler 18 des Temperaturbegrenzers angeordnet sind, Vertiefungen hat, die ebenfalls Dunkelstrahler enthalten, so daß diese unter den Hellstrahlern und dem Temperaturfühler hindurchlaufen, jedoch die Bauhöhe dadurch verringern.
  • Fig. 10 und 11 zeigt eine Anordnung, bei der eine Dunkelstrahler-Heizzone 27 von einer Hellstrahler-Heizzone 28 ringförmig umgeben ist. Bei dieser Ausführung ist der Hellstrahler 20a als ein mäanderförmig gelegter Streifen oder Draht aus einem Widerstandsmaterial auf Molybdän-Disilicit-Basis ausgebildet, das in die Grundform einer strichliert angedeuteten ringförmigen Hellstrahler-Heizzone 28 angeordnet ist.
  • Das die Dunkelstrahler-Heizzone 27 belegende Dunkelstrahler-Heizelement 25 ist durch eine Mittelanzapfung 33 in zwei Heizwiderstände 34, 35 aufgeteilt. Der Mittelanzapfung ist der wenigstens eine Hellstrahler 20a vorgeschaltet, der mit seinem anderen Pol an einem Anschluß 36 eines Vorsatzschalters 37 liegt, während der Heizwiderstand 35 an einem anderen Pol 38 des Vorsatzschalters liegt und der Heizwiderstand 34 über den Temperaturbegrenzer 17 an den Ausgangspol 39 eines Leistungssteuergerätes 40 angeschlossen ist. Das Leistungssteuergerät 40 ist als taktendes, thermisch betätigtes Leistungssteuergerät mit einem Einstellknopf 41 und einer Einstellwelle 42 dargestellt und enthält einen Schalter 43, vorzugsweise einen Schnappschalter, der von einem Bimetall 44 betätigt wird, das von einer Steuerbeheizung 45 beheizt wird. Die Steuerbeheizung liegt parallel zu den Heizwiderständen des Strahlheizkörpers 11 und wird zusammen mit diesen ein- und ausgeschaltet. Die freigegebene Leistung, d. h. der Betrag der relativen Einschaltdauer des Schalters 43 wird über den Einstellknopf 41 und die Einstellwelle 42 bestimmt, die beispielsweise durch Verstellung der Lage des Bimetalls gegenüber dem Schalter 43 Zeitpunkt und Dauer der Einschaltung stufenlos bestimmt. Auf der Bedienungsseite ist auf das Leistungssteuergerät 40 der Vorsatzschalter 37 aufgesattelt, der zwei von der Einstellwelle 42 des Energiereglers betätigbare Schaltkontakte 46, 47 enthält, die den einen Pol 48 des Haushaltsstromnetzes zwischen der dargestellten Stellung in dem der Anschluß 38 kontaktiert ist, auf eine Stellung umschalten können, in der der Anschluß 36 an den Pol 48 gelegt ist. In dieser Stellung verbindet der Kontakt 46 einen Leitungszweig 49 der von dem Leitungszweig 50 abzweigt und zwischen dem Heizwiderstand 34 und dem Temperaturbegrenzer 17 verläuft, mit dem Kontakt 38.
  • Damit ist folgende Arbeitsweise möglich : Beim Einschalten des Leistungssteuergerätes auf volle Leistung (100% ED (relative Einschaltdauer)) wird durch entsprechende Einstellung über die Einstellwelle 42 der Takt-Schalter 43 des Leistungssteuergerätes geschlossen und auch bei Aufheizung des Bimetalls 44 durch die Steuerbeheizung 45 nicht geöffnet. Der Kontakt 47 des Vorsatzschalters 37 legt den Hellstrahler 20a an den Pol 48 des Haushaltsnetzes, während der andere Pol 51 des Haushaltsnetzes über den geschlossenen Schalter 43 und den dann geschlossenen Schalter des Temperaturbegrenzers 17 sowie den Überbrückungskontakt 46, die Leitung 49 und den Anschluß 38 an beide Dunkelstrahler-Heizwiderstände 34, 35 gelegt ist, die andererseits über die Mittelanzapfung 33 an den Hellstrahler 22a angeschlossen sind. In dieser Stellung sind also die beiden konventionellen Heizwiderstände 34, 35 parallel zueinander, jedoch gemeinsam in Reihe mit dem Hellstrahler 20a geschaltet. Der Hellstrahler hat im kalten Zustand einen sehr geringen Widerstand, so daß die Heizwiderstände 34, 35 als Vorwiderstande dienen und den Einschaltstrom gering halten. Mit zunehmender Temperatur des Hellstrahlers 20a steigt sein Widerstand an und der Widerstandsanteil der konventionellen Heizwiderstände 34. 35 wird geringer. Es erfolgt also eine Beheizung beider Heizzonen 27, 28, jedoch mit Übergewicht auf der Hellstrahler-Zone 28, die dem Benutzer anzeigt, daß in dem eingeschlossenem Kreisbereich eine schnelle Anheizung erfolgt.
  • Wird diese Einschaltung beibehalten, so kann, bevor eine Überhitzung der Glaskeramikplatte eintritt, die Gesamtleistung durch den Temperaturbegrenzer 17 abgeschaltet werden.
  • Wird auf eine niedrigere Heizstufe zurückgeschaltet, die wahlweise schon bei 100% oder z. B. erst bei 70 % ED anfangen kann, dann wird automatisch im Vorsatzschalter 37 der Kontakt vom Anschluß 36 auf 38 umgelegt und der Kontakt 46 öffnet sich. Dadurch wird der Hellstrahler 20 ausgeschaltet und die beiden Heizwiderstände 34, 35 werden in Reihe gelegt. In dieser niedrigeren Leistungseinstellung werden sie getaktet und mit Leistung versorgt, wobei jedoch schon die 100-Prozent-Leistungseinstellung nur 70% der Gesamtleistung freigibt, weil sie in Reihe liegen. Dadurch ist es möglich, besonders geringe Leistungswerte bis in die Größenordnung von 4% ED reproduzierbar einzustellen.
  • Bei den meisten Varianten der Erfindung sind nur drei Anschlüsse zwischen dem Steuergerät und der Kochplatte 11 nötig und es wird ein Strahlheizkörper verwendet, der nur einen Teil der Leistung als Hellstrahler aufbringen muß, ohne auf den Hellstrahler-Effekt der Lichterscheinung und der schnellen Aufheizzeit sowie den geringeren Energienachschub bei Abschaltung verzichten zu müssen. Die meisten Geräte ermöglichen eine vereinfachte 380 V-Ausführung und sind mit geringer Bauhöhe auszuführen.
  • Die Tatsache, daß zusätzlich zu Hellstrahlern auch Dunkelstrahler verwendet werden, bringt nicht nur eine Einsparung an teuren Hellstrahlern und eine verbesserte Regelmöglichkeit mit sich, sondern sorgt auch dafür, daß die Lichterscheinung durch die Hellstrahler nicht zu grell wird und daß, insbesondere bei getakteten Leistungen, die Leistungsstöße in ihrer Einwirkung auf das Kochgut etwas gedämpft werden, was wegen des geringen Wärmenachschubes bei Hellstrahler anderenfalls störend wäre.
  • Die Figuren 12 und 13 zeigen einen Strahlheizkörper 11 der vorher beschriebenen Art mit zwei zueinander parallelen Hellstrahlern 20, die im Abstand von etwa dem halben Strahlheizkörperdurchmesser voneinander angeordnet sind und zwischen sich sowie in den verbleibenden Kreissegmenten Dunkelstrahler 25 enthalten. Die geraden Hellstrahlerrohre laufen von Rand zu Rand des Strahlheizkörpers 11. Ein gerader stabförmiger Temperaturfühler 18 eines Temperaturbegrenzers 17 verläuft etwa mittig zwischen den Hellstrahlern 20 und parallel zu diesen über die mittlere Dunkelstrahler-Heizzone 27 hinweg.
  • Zur Temperaturregelung ist außerhalb des Randes des Strahlheizkörpers ein Temperaturfühler 60 in Form einer mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten flachen Fühlerdose angeordnet. Er wird durch eine federnde Rastmechanik 61 und eine darin enthaltene Druckfeder 62 an die Unterseite eines über den Heizkörperrand 22 hinwegragenden Abschnittes 63 eines aus Blech bestehenden Wärmeübertragungselementes 64 angedrückt. Dieses ist mittels einer Aufsteckbefestigung 65, die aus abgebogenen Blechlappen besteht, auf den oberen Rand der Blechschale 12 aufgesteckt und ragt zwischen dem Rand 22 und der Unterseite der Kochfläche 15 hindurch in den beheizten Bereich 23, den es in einem linsenförmigen, an den Rand angrenzenden Bereich 66 teilweise überdeckt. Eine Sickenanordnung 67 sorgt dort für erhöhte Steifigkeit. In dem Innenbereich 66 und dem Bereich des Randes 22 liegt das Wärmeübertragungselement flach an der Kochplatte an und wird von unten der Strahlung der Dunkelstrahler, in deren Bereich sie liegt, in gleicher Weise wie die Kochfläche 15 beheizt, erhält aber auch einen gewissen, jedoch sehr begrenzten Strahlungsanteil von den Hellstrahlern, so daß sie in erster Linie die für die Temperaturregelung wichtige Temperatur der Dunkelstrahler sowie eine gewisse Rückwirkung von der Kochfläche und dem Kochgefäß her erhält. Der Temperaturfühler liegt im Außenbereich gegen die hohe Temperatur geschützt und hat trotzdem über das Wärmeübertragungselement einen guten Zugriff. Vorzugsweise besteht das Wärmeübertragungselement aus einem Eisenblech, das auf der der Kochfläche zugewandten Seite mit einer etwa gleich starken Schicht von Aluminium plattiert und auf der gegenüberliegenden Seite eine sehr dünne Aluminiumplattierung enthält. Wegen weiterer Einzelheiten dieser Fühleranordnung wird ausdrücklich Bezug genommen auf die EP-B 00 21 107 und das DE-GM 81 09 131 (= GB-A-20 95 834).
  • Fig. 12 zeigt ferner den über ein Kapillarrohr 68 an den Temperaturfühler 60 angeschlossenen Temperaturregler 69, dessen Schaltbild und Funktion anhand von Fig. 20 erläutert werden wird, wozu bezüglich weiterer Details ausdrücklich auf die DE-C-28 50 389 (= GB-B-20 40 574) Bezug genommen wird. Der Temperaturregler 69 enthält eine an das Kapillarrohr 68 angeschlossene Ausdehnungsdose 70, an die zusätzlich ein Ausdehnungsraum 71 angeschlossen ist, der in einen belüfteten Raum parallel zum Reglergehäuse angeordnet ist und von einer Steuerbeheizung 73 beheizt wird.
  • Die Figuren 14 bis 16 zeigen einen Strahlheizkorper 11, der unterhalb einer aus Glaskeramik bestehenden Kochfläche 15 angeordnet ist. Er beheizt die Kochfläche 15 von unten her und bildet damit eine Kochstelle, auf der Kochgefäße erhitzt werden können.
  • Der Strahlheizkörper 11 enthält einen Isolierträger 24, der schüsselförmig ausgebildet ist und in einer Blechschale 12 liegt. Auf dem Rand 22 des aus einem hochwärmebeständigen und relativ gut isolierenden Material bestehenden Isolierträgers ist eine Abdeckblende 114 in Form eines Ringes aus einem gegenüber dem Isolierträger 24 dichteren und festeren, aber ebenfalls hochtemperaturbeständigen und isolierenden Matenal angeordnet, der mit seiner Innenkante 81 über die Innenkante 80 des Randes 22 nach innen etwas vorragt. Die Abdeckblende liegt mit ihrer oberen Fläche an der Unterseite der Kochfläche 15 an und ist üblicherweise durch eine auf die Blechschale 12 wirkende Federkraft daran angedrückt.
  • Da für den Isolierträger 24 normalerweise ein Material mit hoher thermischer Isolierfähigkeit verwendet wird, das jedoch mechanisch nicht sehr hochfest ist, könnte es insbesondere im Randbereich, der bei der Herstellung und Montage besonders beansprucht ist, leicht zu geringfügigen Abbröckelungen im Bereich der ungeschützten Innenkante 80 des Randes 22 kommen, die bei der im Folgenden noch beschriebenen Verwendung von Hellstrahler-Heizelementen 20 zu einem von der Grundform (insbesondere Kreisform) der Kochfläche abweichenden optischen Bild mit ausgefranstem Rand führen könnte. Dies wird durch die scharfe Randbegrenzung, insbesondere bei nach innen vorragender Innenkante 81, verhindert. Auch das Durchdringen von sichtbarer Strahlung durch in dem weichen Rand gebildete Vertiefungen und das dadurch bedingte Beleuchten des außerhalb der Kochfläche liegenden Bereiches des Gesamtkochgerätes 100 wird dadurch verhindert. Ferner schützt die Abdeckblende 114 den Rand des Isolierkörpers vor anderen mechanischen Einflüssen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwei Hellstrahler-Heizelemente 20 vorgesehen, die auch als Hochtemperatur-Heizstrahler bezeichnet werden können und, wie bereits beschrieben, aus in Quarzkolben 82 eingeschlossenen Hochtemperatur-Heizwendeln 83 bestehen, die eine Strahlung weit im sichtbaren Bereich abgeben und bei Temperaturen weit oberhalb 1 500 K (ca. 1 200 °C) arbeiten. Sie haben die Form langgestreckter Stäbe oder Soffitten, die an ihren beiden Enden einen abgeflachten Abschnitt 84 haben, aus dem die Anschlußenden 21 hinausragen und dort mit Anschlußleitungen verschweißt sind. Im Beispiel sind zwei Hellstrahler 20 parallel und mit einem Abstand voneinander angeordnet, der etwa dem halben Durchmesser des Strahlheizkörpers entspricht. Zwischen ihnen und in dem zwischen ihnen und dem Rand 22 gebildeten Kreisabschnittsbereich des im Inneren des Strahlheizkörpers gebildeten beheizten Bereiches 23 sind Dunkelstrahler-Heizelemente 25 angeordnet, die aus Heizwendeln üblicher für Strahlheizkörper verwendeter Widerstandsmaterialien bestehen, beispielsweise einer Eisen/Chrom/Aluminium-Legierung, die bis zu Temperaturen von ca. 1 500 K (1 200 °C) ohne Kapselung oder Schutzgasatmosphäre eingesetzt werden. Diese Heizwendeln sind in einer der Form der jeweiligen Dunkelstrahler- Heizzone 27 angepaßten Form im wesentlichen spiralig angeordnet und durch teilweises Einbetten in das Material des Isolierträgers, z. B. entsprechend der DE-PS 27 29 929, befestigt. Unter dem Hellstrahler 20 kann der Isolierträger im Abstand vom Hellstrahler 20 die Form einer flachen bogenförmig begrenzten Rinne 85 haben, um somit eine gezielte Reflektion der Strahlung zu erreichen.
  • Fig. 15 und 16 zeigt, daß die Enden der Hellstrahler 20 in Randausnehmungen 86 liegen, die der Form des Hellstrahlerrohres angepaßt sind und sich zu einer Außenöffnung 87 hin verengen, die zur Aufnahme des abgeflachten Anschlußendes 84 des Hellstrahlers ausgebildet sind. Dieses abgeflachte Ende steht darin senkrecht, so daß in der Randausnehmung 86. 87 der Hellstrahler in Quer- und Längsrichtung geführt ist.
  • Die Randausnehmung ist bei den Figuren 14 bis 16 im Rand 22 vorgesehen und nach oben hin offen. Die Abdeckblende 81 überdeckt die Öffnung der Randausnehmung und schirmt sie damit nach oben hin ab, so daß sie von oben her nicht sichtbar ist. Ein Teil der Endabschnitte 90 des Hellstrahlers 20, die den abgeflachten Abschnitt 84 und auch einen daran angrenzenden Teil des unverjüngten Rohres des Hellstrahlers umfassen, ragen zum Teil, und zwar mit dem abgeflachten Abschnitt 84, aus der Außenöffnung 87 heraus und sind dort elektrisch angeschlossen. Durch diese abgeflachten oder flach gequetschten Endabschnitte 84 tritt relativ viel Licht in den außerhalb des Strahlheizkörpers liegenden Bereich 88 des Kochgerätes 100 aus und würde das Innere der Glaskeramik-Einbaumulde erhellen. Da dies nicht nur optisch unschön ist, sondern auch zu einer unzulässigen Erwärmung des Außenbereiches 88 sowie zur thermischen Gefährdung von Anschlußleitungen oder Schalteinrichtungen führen kann, ist der Endabschnitt, und insbesondere der abgeflachte Abschnitt 84, mit einer lichtabsorbierenden bzw. -reflektierenden Schicht 89 überzogen, die insbesondere auch die Endflächen 91 des Abschnitts 84 überzieht. Diese Schicht könnte beispielsweise nach innen reflektierend und nach außen für die hier betroffene Strahlung schwarz wirken und ggf. aus zwei übereinander angeordneten Schichten bestehen, beispielweise einer aufgedampften Metallschicht und einer darüber angebrachten Schicht aus einem hochwärmebeständigen Lack, wie er auch für die Einfärbung von Kochplatten Verwendung findet. Es sollte zumindest der Bereich mit der Schicht 89 überzogen sein, der aus der Außenöffnung 87 in den Raum 88 hineinragt, es können jedoch auch weitere Bereiche des Endabschnitts 90 beschichtet sein, um den Bereich der Randausnehmung 86. 87 möglichst vor direkter Strahlung zu schützen. Als sehr erwünschter Nebeneffekt kann dadurch die Temperatur im Abschnitt 84 abgesenkt werden, was sehr erwünscht ist, weil ein kritischer Punkt von Halogenstrahlern die Temperatur an der Quetschstelle, durch die der Anschluß 21 nach außen geführt wird, ist. Wenn diese Temperatur zu hoch ansteigt, könnte durch Oxydationsvorgänge an der Durchführungsstelle die Dichtheit der Lampe gefährdet werden.
  • Die Ausführung nach den Fig. 17 bis 19 stimmt mit der nach den Fig. 14 bis 16 bis auf folgende Unterschiede überein : Die Abdeckblende 114a besteht aus einem relativ dicken Ring, der einen nahezu quadratischen Querschnitt hat. Auch er steht mit seiner Innenkante 81 über die Innenkante 80 des Randes 22 des Isolierträgers 24 nach innen über. Die Randausnehmungen für die beiden Endabschnitte des Hellstrahlers 20 sind jedoch jeweils in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der Abschnitt 86a im Bereich des Isolierträgers 24 liegt, während der Abschnitt 86b im Bereich der Abdeckblende 114a angeordnet ist. Die gleiche, im wesentlichen mittige Zweiteilung gilt für die Außenöffnung 87 für den abgeflachten Abschnitt 84, so daß durch Auflegen der Abdeckblende 114a auf den Rand 22 der Hellstrahler 20 sicher festgelegt wird. Auch hier ragt der abgeflachte Abschnitt 84 mit dem größten Teil seiner Länge aus der Außenöffnung 87 heraus. In diesem Bereich befindet sich eine Abdeckung 92, die als Vorsprung an die Abdeckblende 114a angeformt ist und den Endabschnitt mit gutem Abstand nach oben, nach beiden Seiten und im Bereich der Stirnfläche teilweise umgibt. Besonders die Abschirmung der Stirnfläche 91 ist wichtig, weil dort die Strahlung wie aus einem Lichtleiter besonders intensiv austritt. Die den Endabschnitt 84 umgebenden Ränder 93 der Abdeckung 92 reichen beim dargestellten Beispiel bis zur unteren Ebene des der Abdeckblende 114a und damit bis zur Mittelebene des Hellstrahlers. Diese Teilungsebene kann jedoch auch in Bezug auf den Hellstrahler weiter nach oben oder bevorzugt nach unten gelegt werden, um mit dem Rand 93 den Endabschnitt 90 noch weiter umfassen zu können. Wichtig ist der Abstand, mit dem das Hellstrahlerende umgeben wird, damit von dort eine Wärmeabfuhr möglich ist und eine Überhitzung des Endes verhindert wird. Besonders bevorzugt ist eine Kombination der beiden Ausführungsformen mit der Abdeckung 92 und der Schicht 89.
  • Bei der Herstellung der Abdeckblende mit Abdeckung 92 sollte darauf geachtet werden, daß insbesondere die Abdeckung 92 weitgehend lichtundurchlässig ist, was einerseits durch eine besondere Verdichtung des Materials, beispielsweise einer keramischen Faser aus Aluminiumdioxyd, die unter dem Handelsnamen Fiberfrax bekannt ist, geschehen kann oder durch entsprechende lichtundurchlässige Beschichtung oder beides. Da die Lichtundurchlässigkeit auch für die Abdeckblende erwünscht ist, kann auch durch entsprechende Einfärbung oder Wahl eines absorbierenden Bindemittels dieser Zweck erreicht werden. Das Material der Abdeckblende sollte durch mineralische Bindemittel gehärtet sein, um am Innenrand die genaue, den optischen Rand der Kochfläche bestimmende Kante zu erhalten. Durch die Anordnung, bei der nur der abgeflachte Endabschnitt durch die Außenöffnung 87 ragt, wird ein großer Teil des austretenden Lichtes schon im Bereich der Randausnehmung 86 abgeschirmt. Es wäre jedoch auch möglich, den gesamten abgeflachten Abschnitt 84 herausragen zu lassen, obwohl durch seine Einbeziehung in die Randausnehmung die sichere Führung der Halogenlampe, auch gegen Verdrehung, möglich ist, was beispielsweise dann wichtig ist. wenn der Hellstrahler selbst eine reflektierende Schicht auf der Außen- oder Innenseite seines Kolbens 82 aufweist. Vorteilhaft ist vor allem auch. daß durch die Anordnung nach der Erfindung aufwendige Endsockel vermieden werden können. Wegen der Abstrahlungsverhältnisse von den Hellstrahler-Endabschnitten 90 ist insbesondere der Rand 93 der Abdeckung 92 wichtig, weil er den Hauptteil der unerwünschten Strahlung zurückhält. Es wäre auch möglich, die Abdeckung aus dem Material des Isolierträgers 24 zu formen, wenn man für eine entsprechende Verdichtung und Lichtundurchlässigkeit bei ausreichender Belüftung des Endes sorgt. Es wäre auch moglich, an Ring und Isolierträger Abdeckungsteile vorzusehen, die beispielsweise in der Größe ihres Randes so unterschiedlich sind, daß sie sich zwar in der Höhe übergreifen, jedoch einen ausreichenden Spalt für die Belüftung zwischen sich lassen. Dadurch würde eine labyrinthartige Abdeckung gebildet werden, die praktisch kein Licht austreten läßt. In der Praxis könnte also beispielsweise am Isolierträger eine Abdeckung von der Grundform der in Fig. 19 dargestellten Abdeckung 92 vorgesehen sein, während die an der Abdeckblende 114a vorgesehene Abdeckung insbesondere mit ihrem Rand größer ausgebildet ist und die darunter vorgesehene Abdeckung mit Abstand übergreift.

Claims (23)

1. Strahlheizkörper für Kochgeräte mit einem elektrischen Hellstrahler-Heizelement (20, 20a), das bestimmungsgemäß bei erhöhter Temperatur oberhalb 1 500 K, entsprechend ca. 1'200 °C arbeitet, und wenigstens einer Heizzone (27) mit einem bestimmungsgemäß bei Temperaturen unter 1 500 K, entsprechend ca. 1 200 °C, arbeitenden Dunkelstrahler-Heizelement (25), wobei Hell-und Dunkelstrahler gleichzeitig einschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Hellstrahler-Heizelement (20, 20a) und das Dunkelstrahler-Heizelement (25) angrenzend an eine als Glaskeramikplatte (15) ausgebildete Kochfläche angeordnet sind und daß während des Betriebes des Hellstrahler-Heizelementes (20, 20a) diesem das Dunkelstrahler-Heizelement (25) stets in Reihe vorgeschaltet ist.
2. Strahlheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hellstrahler-Heizelement (20a) aus einem Widerstandsmaterial auf der Basis von Molybdän-Disilicid (MoSi2) besteht.
3. Strahlheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (47) vorhanden sind, mit denen das Dunkelstrahler-Heizelement (25), ggf. durch ein taktendes Leistungssteuergerät (40) impulsweise, allein einschaltbar ist.
4. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere weitere, dem Hellstrahler-Heizelement (20, 20a) in Reihe vorgeschaltete Dunkelstrahler-Heizelemente (34, 35) vorgesehen sind und Schaltmittel (37) vorgesehen sind. mit denen die Dunkelstrahler-Heizelemente (34, 35) zueinander parallel oder in Reihe schaltbar sind.
5. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Dunkelstrahler-Heizelemente (25) allein im Mittelbereich des Strahlheizkörpers (11) angeordnet sind, der von einem das Hellstrahler-Heizelement (20, 20a) aufnehmenden Ringbereich (28) umgeben ist, wobei vorzugsweise gerade Hellstrahler-Stäbe in Mehreckform um Dunkelstrahler-Heizzonen (27) herum angeordnet sind.
6. Strahlheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine mit dem Dunkelstrahler-Heizelemente (25) versehene, nach außen kreisförmig begrenzte Heizzone (27) außerhalb des von dem Hellstrahler-Heizelement (20) begrenzten Mittelbereich vorgesehen ist.
7. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den geradlinig durch den vorzugsweise etwa kreisförmig beheizten Bereich (23) des Strahlheizkörpers (11) ragenden, vorzugsweise aus Halogenlampen bestehenden Hellstrahler-Heizelementen (20) mit Dunkelstrahler-Heizelementen (25) versehene Heizzonen (27) angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Hellstrahler-Heizelemente (20) im Bereich von Lücken (26) oder ' Vertiefungen zwischen die Dunkelstrahler-Heizelemente (25) tragenden Isolierträgern (24) angeordnet sind.
8. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dunkelstrahler-Heizelement (25) unter dem Hellstrahler-Heizelement (20) hindurch verläuft.
9. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines Isolierträgers (24), auf dem des Dunkelstrahler-Heizelement (25) angeordnet ist, in dem vom Hellstrahler-Heizelement (20) überdeckten Bereich gegenüber der übrigen Oberfläche des Isolierträgers (24) abgesenkt ist.
10. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dunkelstrahler-Heizelemente (25) auf streifen- oder plattenförmigen Isolierträgern (24), die zwischen den Hellstrahler-Heizelementen (20) parallel zu diesen angebracht sind, durch teilweises Einbetten festgelegt sind.
11. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabförmiger Temperaturfühler (18) eines Temperaturbegrenzers (17) vorzugsweise parallel zu einem Hellstrahler-Heizelement (20) neben diesem über eine Dunkelstrahler-Heizzone (27) hinwegragend angeordnet ist.
12. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturschalter mit entsprechend einer Ankochtemperatur eingestellter Temperatur und so großer Schaltverzögerung, daß er nach einmaligem Ausschalten während des Betriebes des Strahlheizkörpers (11) nicht wieder einschaltet. dem Hellstrahler-Heizelement (20. 20a) vorgeschaltet ist.
13. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß ein taktendes Leistungssteuergerät (40) mit einem manuell über eine Einstellwelle (42) des Leistungssteuergerätes schaltbaren Zusatzschalter (37) versehen ist, der vorzugsweise in einem Vorsatzschalter enthalten ist und den wenigstens einen Hellstrahler (20a) in einem oberen Leistungsbereich zuschaltet, insbesondere bei einer Leistungseinstellung des Leistungssteuergerätes (40) von 100% relativer Einschaltdauer.
14. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren und unteren Leistungsbereich die Reihenschaltung von Hell- und Dunkelstrahler-Heizelementen (20, 25) von einem Leistungssteuergerät (40) getaktet mit Spannung versorgt wird.
15. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturfühler (60) mit einem Wärmeübertragungselement (64) in Form eines Bleches versehen ist, das im Randbereich des Strahlheizkörpers (11) einen Abschnitt wenigstens eines Dunkelstrahler-Heizelementes (25) überdeckt und zwischen ihm und der Kochfläche (15) mit Kontakt zu dieser angeordnet ist und daß der vorzugsweise als mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte Fühlerdose (60) ausgebildete Temperaturfühler außerhalb des Strahlheizkörpers (11) in Wärmekontakt mit dem Wärmeübertragungselement (64) angeordnet ist.
16. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Strahlungsabschirmung (89, 92,«93, 114, 114a).im Randbereich des Strahlheizkörpers (11).
17. Strahlheizkörper nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung (89, 92, 93) die Endabschnitte des Hellstrahler-Heizelementes (20) gegen den außerhalb des Strahlheizkörpers (11) liegenden Bereich des Kochgerätes (100) abschirmt.
18. Strahlheizkörper nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (22) eines Isolierkörpers (24) des Strahlheizkörpers (11) von einer vorzugsweise als im wesentlichen ringförmige Isolier-Abdeckblende (114, 114a) ausgebildeten Strahlungsabschirmung überdeckt ist, die der Kochfläche (15) zugekehrt ist, wobei insbesondere die Abdeckblende (114, 114a) aus einem Isoliermaterial mit größerer Festigkeit und ggf. Dichte besteht als der darunter angeordnete Isolierkörper (24), vorzugsweise aus einer mit mineralischen Bindemitteln versehenen hochtemperaturbeständigen thermischen lsoliermasse hergestellt ist und vorteilhaft an ihrem vorzugsweise scharfbegrenzten Innenumfang (81) über den entsprechenden Innenumfang (80) des Randes (22) des Isolierkörpers (24) nach innen vorragt und insbesondere eine im Vergleich zur Ringbreite relativ geringe Höhe hat.
19. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Endabschnitt des Hellstrahler-Heizelementes (20) mit einer eine Strahlungsabschirmung bildenden lichtabsorbierenden und/ oder -reflektierenden Schicht (89) versehen ist. wobei insbesondere die Stirnfläche (91) des Hellstrahlers weitgehend von der Schicht überdeckt ist.
20. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Endabschnitt (90) des Hellstrahler-Heizelementes (20) von einer an die Randausnehmung (86, 87) anschließenden, eine Strahlungsabschirmung bildenden Abdeckung (92) nach oben sowie zumindest teilweise seitlich und im Bereich der Stirnfläche (91) des Endabschnittes (90) umgeben ist und vorzugsweise die Abdeckung (92) Teil der thermischen Isolation (24, 114, 114a) des Strahlheizkörpers (11) ist, wobei bevorzugt an der Abdeckblende (114a) zumindest Teile der Abdeckung (92) vorgesehen sein können und die Abdeckblende (114a) zumindest einen Teil der Randausnehmung (86b) enthalten kann, wobei vorzugsweise die den der Kochfläche (15) zugekehrten und ggf. auch einen Teil des Endabschnittes (90) des Hellstrahler-Heizelementes (20) überdeckende Abdeckung (92) einen umlaufenden Rand (93) hat und nach unten hin offen ist.
21. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randausnehmung (86, 87) in einem Rand (22) eines Isolierkörpers (24) vorgesehen ist und vorzugsweise nach oben offen ist.
22. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (92) den darin angeordneten Abschnitt (84) des Hellstrahler-Heizelementes mit Abstand zumindest teilweise umgibt.
23. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Querschnitt verringerter, insbesondere abgeflachter Abschnitt (84) am Ende des Hellstrahler-Heizelementes (20) durch eine passend gestaltete schlitzförmige Außenöffnung (87) der Randausnehmung (86) ragt.
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