EP0250880A2 - Strahlheizkörper - Google Patents

Abstract

Bei einem Strahlheizkörper (1) zur Beheizung durch eine Heizplatte (2) ist die Peripherie des Heizfeldes durch eine Ankoch-Randbeheizung (9) gebildet, die beispielsweise durch eine Kurzschlußschaltung (19) der innerhalb ihr liegenden Teilleistung (11) während der Ankochphase gegenüber dieser Teilleistung (11) mit relativ höherer Strahl-Leistungsdichte betrieben wird, so daß sie vom kalten Zustand wesentlich schneller in den sichtbaren Glühbereich kommt und außerdem im Randbereich der dort gegebene schnellere Wärmetransport zum Kochgefäßboden (3) genutzt wird. Die erhöhte Strahl-Leistungsdichte kann auch durch andere Maßnahmen, nämlich durch veränderte Isolationsverhältnisse im Bereich der Randbeheizung, durch Verwendung eines PTC-Widerstandes im Bereich der inneren Teilleistung und durch ähnliche Maßnahmen erzielt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Strahlheizkörper zur Beheizung einer Heizplatte, insbesondere eine Glas­keramik-Heizplatte mit mindestens einer Kochstelle, mit einem Träger für einen elektrischen Strahlhei­zer aus mindestens einem Strahlheizwiderstand, wie einer Heizwendel, der sich von einer ringförmigen, eine feste Heizfeldgröße bestimmenden Peripherie eines Heizfeldes über eine Mittelzone bis in eine Innenzone des Heizfeldes erstreckt.
• Bei zahlreichen Kochprozessen ist es erwünscht, eine möglichst kurze Ankochzeit zu erreichen, d.h. am Anfang des Kochprozesses das Kochgut während möglichst kurzer Zeit schonend auf ein vorbestimmtes Temperaturniveau anzuheizen, wonach bei zurückgefahrener Leistung und geregelt über einen Temperaturschalter oder gesteuert über ein Leistungssteuergerät fortgekocht wird, ohne daß hierfür eine gesonderte Betätigung des elektri­schen Betätigungsorganes für die Kochstelle erforderlich sein soll. Diese automatische Beeinflussung der Wärmeab­gabe der Kochstelle ist dabei so erwünscht, daß sie nach dem einmaligen Übergang vom Zustand der Ankochphase in die Fortkochphase nicht mehr von selbst in den Zustand der An­kochphase zurückkehrt, es sei denn, sie ist ganz abgeschal­tet worden und durch entsprechende Abkühlung wieder für die Durchführung einer nächsten Ankochphase bereitgestellt.
• Bei Strahlheizkörpern ist es darüber hinaus erwünscht, daß nach dem Einschalten einer Kochstelle nach möglichst kur­zer Zeit Strahlungswärme im sichtbaren Wellenbereich abge­geben wird, damit die kochende Person möglichst schnell an­hand des sichtbaren Glühens des zugehörigen Strahlheizers die Betriebsbereitschaft bzw. den Betriebszustand der Koch­stelle erkennt und damit möglichst schnell eine hohe Strahl-­Leistungsdichte bzw Wärmeleistung zur Verfügung steht.
• Es wurde bereits versucht, dieses thermische und optische Verhalten eines Strahlheizkörpers dadurch zu erreichen, daß an der Peripherie des Heizfeldes ein gesonderter Strahl­heizwiderstand vorgesehen ist, der während der Ankoch- bzw. Anheizphase zugeschaltet wird und nach der Ankochphase ab­geschaltet bleibt. Einen solchen äußeren, gesondert zu­schaltbaren Heizwiderstand gibt es auch für solche Kochstel­len, welche zwischen zwei festen Heizfeldgrößen umschaltbar sind, um sie wahlweise auf Kochgefäße unterschiedlicher Grundriß-Größe umschalten zu können. Mit solchen Anordnungen können zwar zum Teil recht gute Ergebnisse erzielt werden, jedoch führt das Abschalten des während der Ankochphase zu­ geschalteten Heizwiderstandes während des Fortkochens zu einer relativ ungleichmäßigen spezifischen Wärmebeauf­schlagung des Kochgefäßbodens. Außerdem werden dafür Lei­stungssteuergeräte mit Zusatzschaltern benötigt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahl­heizkörper der beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die Zeit vom Einschalten bis zum Erreichen eines sicht­baren Glühens und damit auch die Ankochzeit gegenüber bis­her bekannten Strahlheizkörpern, die insbesondere minde­stens einen freiliegenden Heizwiderstand aufweisen, merk­lich verkürzt werden kann.
• Diese Aufgabe wird bei einem Strahlheizkörper der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein einer Teilleistung zugehöriger Bereich des Strahlhei­zers die Peripherie des Heizfeldes bildet und als Randbe­heizung mindestens über einen Teil der Ankochphase mit einer gegenüber einem innerhalb ihr liegenden, mindestens einer weiteren Teilleistung zugehörigen Bereich des Strahl­heizers erhöhter Strahl-Leistungsdichte vorgesehen ist. Die Ankoch-Randbeheizung wird am Ende der Ankochphase nicht ab­geschaltet, sondern ggf. auf einen geringeren Unterschied ihrer Strahl-Leistungsdichte gegenüber dem innerhalb ihr liegenden Bereich des Strahlheizers zurückgefahren. Es wird eine variable Ankoch-Schaltung geschaffen, die während der Ankochphase zumindest vorübergehend eine schnellere Wärme­entwicklung im Randbereich des Strahlheizkörpers, also dort ergibt, wo in der Regel aufgrund der üblichen Bodenform von Kochgefäßen der beste Kontakt zwischen diesem Gefäßboden und der Heizplatte gegeben ist. Der während der Ankochphase erhöhte positive Leistungsunterschied, mit welchem die Rand­beheizung gegenüber der übrigen Teilleistung gefahren wird, kann auch dafür herangezogen werden, daß die so betriebene Randbeheizung nach dem Einschalten der Kochstelle in äußerst kurzer Zeit sichtbar glüht und damit optisch die volle Be­triebsbereitschaft dieser Kochstelle anzeigt.
• Das beschriebene Wärmeabgabe-Verhalten der Ankoch-Randbe­heizung, die gleichzeitig in der Fortkochphase weiter be­trieben wird, kann z.B. auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Ankoch-Randbeheizung im wesentlichen über die gesamte Ankochphase mit relativ erhöhter Leistung vor­gesehen bzw. geschaltet ist.
• Eine besonders einfache Umschaltung von der Ankochphase in die Fortkochphase kann z.B. dadurch erreicht werden, daß eine Teilleistung des Strahlheizers im wesentlichen zeitab­hängig, vorzugsweise über einen Temperaturschalter mit hoher Schalttemperaturdifferenz bzw. -Hysterese geschaltet wird. Dieser Temperaturschalter schaltet erst bei einer relativ hohen, seinen Temperaturfühler beeinflussenden Temperatur ab und erst bei einer relativ so niedrigen Temperatur wie­der ein, wie sie der Strahlheizkörper während des Fortko­chens üblicherweise nicht, sondern nur durch vollständiges Abschalten und nach entsprechendem Abkühlen, erreichen kann. Statt dessen oder zusätzlich hierzu kann diese Ver­haltenscharakteristik des Temperaturschalters auch dadurch erreicht werden, daß die Wärme-Ankoppelung des Temperatur­fühlers des Temperaturschalters an den Strahlheizer bzw. den Strahlheizkörper sehr gering so gewählt wird, daß der Temperaturfühler erst bei Erreichen des Endes der Ankoch­phase durch Wärmeleitung auf die Abschalttemperatur er­wärmt ist und dann infolge geringer Wärmeableitung durch entsprechende Isolierung während des Fortkochens nicht mehr auf seine Einschalttemperatur abkühlen kann. Es ergibt sich also eine zeitabhängige Beeinflussung der Ankochphase unter Verwendung ausschließlich auf Temperatureinflüsse anspre­chender Schaltorgane.
• Eine besonders einfache Ausführungsform des Erfindungs­gegenstandes liegt darin, daß während der Ankochphase min­destens ein vorbestimmter Teil des Strahlheizers, also mindestens eines Heizwiderstandes durch Kurzschließen prak­tisch abgeschaltet wird. Dadurch kann eine wesentliche Er­höhung der Leistung im Außenbereich des Heizfeldes ohne be­sonderen Aufwand erreicht werden, wobei diese Lösung selbst für solche einfachsten Strahlheizkörper geeignet ist, welche nur einen einzigen Strahlheizwiderstand, also nur einen ein­zigen elektrischen Heizkreis aufweisen.
• Insbesondere anstatt einer solchen Kurzschlußschaltung für mindestens einen innerhalb der Peripherie liegenden Teil des Strahlheizers kann mindestens ein solcher innerer Teil durch einen Strahlheizwiderstand mit hohem positivem Tempe­raturkoeffizienten (PTC) gebildet sein, wobei dann die den Übergang von der Ankochphase in die Fortkochphase beein­flußende Einrichtung ausschließlich durch den zugehörigen Strahlheizwiderstand selbst gebildet sein kann, da der PTC-­Widerstand aufgrund seines charakteristischen Verhaltens die gewünschte Umsteuerung bewirkt.
• Eine noch weiter vereinfachte und fertigungstechnisch sehr günstige Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe kann auch dadurch erreicht werden, daß die Ankoch-Randbe­heizung durch einen gesonderten, insbesondere einstrangig sich nur über höchstens 36O° erstreckenden, ggf. bifilaren, d.h. doppelt hin- und zurückgeführten Heizkreis gebildet ist, der vorzugsweise stets zum inneren Teil des Strahlheizers parallel geschaltet ist. Wegen seiner Anordnung an der Peri­pherie des Heizfeldes kann dieser Heizleiter wesentlich höher belastet werden als die innerhalb ihm liegende, bei­spielsweise den restlichen Teil des Heizfeldes einnehmende Heizwendel, wodurch ein wesentlich schnelleres sichtbares Glühen dieses Bereiches des Heizfeldes sowie eine kürzere Ankochzeit zu erreichen sind.
• Zusätzlich zu den beschriebenen Maßnahmen, aber auch statt dessen, ist eine vorteilhafte Lösung der der Erfindung zu­grundeliegenden Aufgabe dadurch zu erreichen, daß die An­koch-Randbeheizung mit geringerer Wärmeleit-Ankoppelung als der innere Teil des Strahlheizers mit dem Träger verbunden ist, so daß also die spezifische Wärmeableitung von der Rand­beheizung in den Träger wesentlich geringer als diejenige des inneren Teiles des Strahlheizers ist und daher die Rand­beheizung nach dem Einschalten wesentlich schneller zum sichtbaren Glühen kommt. Diese geringere spezifische Wärmeab­leitung kann durch verschiedene, relativ einfache Maßnahmen, beispielsweise durch eine geringere spezifische Flächenbe­rührung zwischen dem zugehörigen Heizwiderstand und dem Trä­ger, durch Verwendung eines Tragwerkstoffes mit geringerer spezifischer Wärmeleitfähigkeit im Bereich der Randbeheizung sowie durch ähnliche Maßnahmen erreicht werden. In diesem Fall kann ebenfalls ohne Verwendung einer gesonderten Steuer- oder Regeleinrichtung die Ankoch-Steuereinrichtung ausschließ­lich durch die Wärmeleitverbindung zwischen dem Strahlheizer und dem Träger gebildet sein, da zur Beendigung der Ankoch­phase ausschließlich die Charakteristika dieser Wärmeleit­verbindung herangezogen werden.
• Eine besonders geringe spezifische Wärmeleitverbindung zwi­schen der Randbeheizung und dem Träger kann z.B. dadurch er­reicht werden, daß Längsabschnitte des zugehörigen Heiz­widerstandes im wesentlichen frei schwebend berührungsfrei gegenüber dem Träger angeordnet sind, also nach Art von Hängebrücken-Abschnitten zwischen Aufhängungsabschnitten berührungsfrei bzw. gespannt verlaufen.
• Die in geringer Wärmeleit-Ankoppelung zum Träger stehenden Längsabschnitte des Heizwiderstandes können aber auch da­ durch geschaffen werden, daß sie in Bereichen des Trägers liegen, die von dessen Werkstoff her unterschiedliche Wär­meleitfähigkeit aufweisen und beispielsweise durch einen Wärmedämm- bzw. Isolationswerkstoff gebildet sind, der zwar für die unmittelbare Halterung des Heizwiderstandes unge­eignet ist, jedoch sehr gute Isolationseigenschaften auf­weist.
• Ein solcher Isolationswerkstoff wird bei Strahlheizkörpern beispielsweise als Unterbettung eines napf- oder scheiben­förmigen Isolations- Tragkörpers verwendet, der zwar nie­drigere thermische Dämmwerte hat, jedoch für die sichere Festlegung des Heizwiderstandes durch unmittelbare Einbet­tung geeignet ist. In diesem Fall kann der relativ form­feste Isolations-Tragkörper im Bereich der genannten Längs­abschnitte des Heizwiderstandes mit Durchbrüchen versehen sein, in welche nach oben gerichtete Vorsprünge der Unter­bettung zweckmäßig derart ragen, daß diese Vorsprünge die Durchbrüche zumindest in Draufsicht im wesentlichen voll­ständig ausfüllen, wobei diese Vorsprünge wenigstens teil­weise in Höhenrichtung gegenüber der den Heizwiderständen zugehörigen Vorderseite zurückversetzt und/oder wenigstens teilweise demgegenüber vorversetzt sein können. Der Iso­lations-Tragkörper kann beispielsweise ein relativ fester Formkörper aus mineralischen Fasern, aus einem Werkstoff sein, wie er z.B. unter dem Handelsnamen "Fiberfrax" be­kannt ist, während die Unterbettung auf der Basis von pyro­gener Kieselsäure aufgebaut ist.
• Sofern zur Umschaltung von der Ankochphase zur Fortkoch­phase eine Unterbrechung eines elektrischen Kreises heran­gezogen wird, weist die Ankoch-Regeleinrichtung zweckmäßig einen den zugehörigen Schalter betätigenden Temperaturfüh­ler auf, der vorzugsweise über eine Isolationsschicht gegen­ über dem Strahlheizer wärmegedämmt ist, was ohne besondere zusätzliche Isolationsmaßnahmen auf einfache Weise dadurch erreicht werden kann, daß der Temperaturfühler in den ohne­hin vorhandenen Isolationswerkstoff des Trägers eingebettet ist, also auf der von der Heizplatte abgekehrten Seite des Strahlheizwiderstandes liegt. Ist der Temperaturfühler als Dehnstabfühler ausgebildet, so kann er lediglich durch Ein­stecken in den Isolationsträger auf einfache Weise in die­sen eingebettet werden, und sein Schaltkopf kann außerhalb des Trägers liegen. Dieser nach Art eines Temperaturschutz­schalters arbeitende Schalter kann aber auch durch einen sogenannten Klixon-Thermostaten gebildet sein, der mit ei­nem Wärmeleitstab zusammenwirkt, welcher die Wärme von der Fühlstelle zum beispielsweise durch einen Bimetallfühler gebildeten Temperaturfühler im Schaltkopf des Thermostaten überträgt.
• Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und den Zeich­nungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutz­fähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher er­läutert. In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Strahlheizkörper im Querschnitt und in vereinfachter Darstellung,
• Fig. 2 den Strahlheizkörper gemäß Fig. 1 in Draufsicht,
• Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verteilung der Strahl-Leistungsdichte in der Ankoch­phase,
• Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Strahl­heizkörpers in einer Darstellung entspre­chend Fig. 2,
• Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4 in abgewickelter Darstellung,
• Fig. 6 eine weitere Ausführungsform in einer Dar­stellung entsprechend Fig. 5,
• Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6.
• Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist ein erfindungsgemäßer Strahlheizkörper 1, der zur Anordnung an der Unterseite ei­ner aus Glaskeramik oder dgl. bestehenden, transluzenten Heizplatte 2 bestimmt ist, einen schalen- bzw. napfförmigen Träger 4 auf. Der Träger 4 besteht im wesentlichen aus ei­ner ein- oder mehrteiligen Innenschale 5 aus mindestens ei­nem Isolationswerkstoff und einer relativ dünnwandigen, dem Schutz und der Fassung der Innenschale 5 dienenden Außen­schale 6, die bevorzugt aus Stahlblech besteht. Die Innen­schale 5 trägt auf ihrem im wesentlichen ebenen bzw. zur Heizplatte 2 parallelen Boden einen durch elektrischen Strom zu betreibenden Strahlheizer 7 in Form mindestens eines un­verkapselten Heizwiderstandes 8, wobei es jedoch denkbar ist, daß zumindest ein Teil der Leistung des Strahlheizkörpers 1 auch mit einem verkapselten Strahlheizkörper, also einer Kolbenlampe, wie einem Halogenstrahler, betrieben werden kann. Die bevorzugte Anordnung liegt jedoch darin, daß der Strahlheizkörper ausschließlich unverkapselte Heizwiderstän­de aufweist.
• Der Heizwiderstand 8 ist in einer Doppelspirale etwa derart um die Mittelachse des Strahlheizkörpers 1 verlegt, daß sei­ne beiden Anschlußenden 14 an der Peripherie des im wesent­ lichen durch die äußerste, annähernd ringförmig geschlos­sene Spiralwindung begrenzten Heizfeldes 1O liegen. Eine vorbestimmte Anzahl äußerer Windungen des Heizwiderstan­des 8, nämlich im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa die Hälfte aller Windungen bzw. etwa drei Spiralwindungen, sind als Ankoch-Randbeheizung 9 zum Betrieb mit relativ erhöhter Strahl-Leistungsdichte während der Ankochphase vor­gesehen, während die übrigen, innerhalb dieser Randbehei­zung 9 liegenden Windungen desselben Heizwiderstandes eine restliche Teilleistung 11 bilden, die in veränderbarem Lei­stungsgefälle gegenüber der Randbeheizung 9 betrieben wer­den kann.
• Der gesamte Strahlheizer 7, also der einzige diesen bilden­de Heizwiderstand 8 wird während des gesamten Heizbetriebes über eine einstellbare Regeleinrichtung oder ein beispiels­weise taktendes Leistungssteuergerät betrieben, unter des­sen Zwischenschaltung der Strahlheizer 7 an den Netzstrom angeschlossen ist. Zweckmäßig befindet sich im Raum zwischen dem Strahlheizer 7 und der Heizplatte 2 ein das Heizfeld 1O überkreuzender Temperaturfühler 16, der im Falle der Verwen­dung einer Regeleinrichtung 12 für den Betrieb des Strahl­heizers 7 diese beeinflussen oder einem Temperaturbegrenzer 15 zugeordnet sein kann, dessen Schaltkopf unmittelbar an der Außenseite des vom Temperaturfühler 16 durchsetzten Trägers 4 angeordnet ist.
• Für den hinsichtlich der relativen Strahl-Leistungsdichte unterschiedlichen Betrieb des Strahlheizers 7 in der Ankoch­phase einerseits und in der Fortkochphase andererseits ist eine zusätzliche Regeleinrichtung 13 vorgesehen, deren Tempe­raturfühler 17 der Temperatur im Inneren bzw. im Vollquer­schnitt der Innenschale 5 ausgesetzt ist. Der Temperatur­fühler 17, der ein Dehnstabfühler mit einem Außenrohr und einem darin angeordneten Innenstab unterschiedlicher Aus­ dehnungskoeffizienten oder ein Wärmeleitstab sein kann, welcher die Wärme von der Fühlstelle dem unterhalb des Schaltkopfes des Temperaturbegrenzers 15 an der Außensei­te des Trägers 4 liegenden Schaltkopf der Regeleinrich­tung 13 zuführt, liegt ebenfalls parallel zur Heizplatte 2, jedoch unterhalb der den Strahlheizer 7 aufnehmenden Boden­fläche der Innenschale 5 und oberhalb von deren Unterseite, also auf der von der Heizplatte 2 bzw. dem Temperaturfühler 16 abgekehrten Seite des Strahlheizers 7 in den Isolations­werkstoff der Innenschale 5 eingebettet und etwa radial zur Mittelachse des Strahlheizkörpers 1, wobei dieser Tempera­turfühler 17 kürzer als die Hälfte der Weite des Heizfeldes 1O derart sein kann, daß er nur auf einer Seite von dessen Mittelachse im wesentlichen ausschließlich im Bereich der zugehörigen Windungen der Randbeheizung 9 liegt. Der im Schaltkopf der als Abschalteinrichtung ausgebildeten Regel­einrichtung 13 angeordnete Ankochschalter 18 in Form bei­spielsweise eines Schnappschalters, der nicht unmittelbar an die Stromzufuhr für den Strahlheizer 7 angeschlossen ist, ist in einem Kurzschlußkreis einer Kurzschlußschaltung für die Teilleistung 11 angeordnet, also über seine beiden An­schlußpole ausschließlich mit zwei im Abstand zueinander­liegenden Stellen des Heizwiderstandes 8 so elektrisch lei­tend verbunden, daß bei geschlossenem Ankochschalter der der Teilleistung 11 zugehörige, die Innenzone des Heizfel­des 1O belegende Längsabschnitt des Heizwiderstandes 8 durch Kurzschließen im wesentlichen außer Betrieb genommen ist. Dadurch wird der der Ankoch-Randbeheizung zugehörige rest­liche und im wesentlichen bis an die Peripherie des Heiz­feldes 1O reichende Längsabschnitt des Heizwiderstandes 8 während der geschlossenen Kurzschlußschaltung 19 mit rela­tiv wesentlich erhöhter Strahl-Leistungsdichte betrieben und nach dem Einschalten sehr schnell so weit aufgeheizt, daß durch die Heizplatte 2 ein sichtbares Glühen wahrge­ nommen werden kann. Sobald der Temperaturfühler 17, der in inniger Berührung mit dem Isolationswerkstoff oder in ei­nem Hohlraum in der Innenschale 5 im wesentlichen berüh­rungsfrei eingebettet sein kann, mit der infolge seiner wärmegedämmten Anordnung gegebenen Zeitverzögerung auf die Abschalttemperatur der Regeleinrichtung 13 erwärmt worden ist, öffnet der Ankochschalter 18, so daß nunmehr auch der der Teilleistung 11 zugehörige Längsabschnitt des Heiz­widerstandes 8 in vollen Leistungsbetrieb geht und somit der Unterschied der Strahl-Leistungsdichte zwischen dem Be­reich der Ankoch-Randbeheizung 9 und demjenigen der Teil­leistung 11 zumindest reduziert wird. Dadurch soll während des Ankochens möglichst lange erhöhte Leistung zur Verfü­gung stehen, ohne daß während des Fortkochens und nach An­sprechen des die Regeleinrichtung 13 bildenden Temperatur­wächters wieder eine Rückschaltung auf die erhöhte Leistung erfolgt.
• Die durch die erfindungsgemäße Ausbildung zu erzielende Ver­kürzung der Ankochzeit ergibt sich auch aus dem Umstand, daß der Kochgefäßboden 3 von Kochgefäßen in der Regel derart ge­wölbt ist, daß der Kochgefäßboden 3 im Bereich seines Außen­randes den direktesten Kontakt zur Heizplatte 2 hat und da­her dort ein besonders schneller Wärmetransport möglich ist. In Fig. 3 ist mit Pfeilen, deren Länge die Strahl-Leistungs­dichte repräsentieren, angedeutet, daß beim Erfindungsgegen­stand eine Betriebsanordnung derart vorgesehen ist, daß in der Ankochphase die Leistungsdichte in diesem Randbereich am größten ist. In der Fortkochphase kann dabei entweder diese äußere Leistungsdichte im Randbereich 9 zurückgefahren, die Leistungsdichte im Bereich der Teilleistung 11 hochge­fahren werden oder es können beide Vorgänge gleichzeitig durchgeführt werden. Die Schalthysterese der Regeleinrich­tung 13 ist so groß gewählt, daß sie vor dem nahezu voll­ ständigen Abkühlen des Strahlheizkörpers 1 nicht mehr in Kurzschlußstellung, also in Schließstellung des Ankoch­schalters 18 zurückschaltet.
• Anstatt den der inneren Teilleistung 11 zugehörigen Längs­abschnitt des Heizwiderstandes 8 für die Ankochphase kurz­zuschließen, kann dieser Längsabschnitt auch durch einen Heizleiter mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten gebildet sein, der beispielsweise aus Molybdän-Disilizid besteht. Dieser, zwar durch einen gesonderten, in Reihe mit dem übrigen Heizwiderstand bzw. mit dem der Ankoch-Randbeheizung 9 zugehörigen Längsab­schnitt geschaltete PTC-Widerstand bewirkt sofort nach dem Einschalten des Strahlheizkörpers aufgrund seines geringe­ren Anfangswiderstandes einen sehr hohen Anlaufstrom und zusätzlich signalisiert dieser PTC-Widerstand durch schnel­le Erwärmung auf Glühtemperatur auch optisch ein ähnlich schnelles Aufheizen des Strahlheizkörpers, wie das bei der Verwendung von Halogenlampen als Strahlheizer der Fall ist. Danach regelt sein sich erhöhender Eigenwiderstand die Lei­stung in der Fortkochphase selbsttätig zurück.
• Der Träger 4 ist mit der Stirnseite des Schalenrandes der Innenschale 5 unter Druck ganzflächig gegen die Innen- bzw. Unterseite der Heizplatte gespannt, so daß also der Innen­umfang dieses Anlagerandes im wesentlichen mit der Peri­pherie bzw. Außenbegrenzung des Heizfeldes 1O zusammenfällt. Der Heizwiderstand 8 kann durch wenigstens teilweise Ein­bettung seiner Wendeln in den Isolierwerkstoff der Innen­schale 5 unverrückbar gegenüber dieser festgelegt sein. Ferner kann der Strahlheizkörper im Grundriß statt kreis­rund auch von der Kreisform abweichend rund oder recht­eckig bzw. quadratisch ausgebildet sein, wobei dann der Heiz­widerstand zweckmäßig in seiner Spiralform dieser Außenkon­tur folgt.
• In den Fig. 4 bis 7 sind für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3, jedoch in den Fig. 4 und 5 mit dem Index "a" und in den Fig. 6 und 7 mit dem Index "b" verwendet.
• Der Strahlheizkörper 1a gemäß den Fig. 4 und 5 weist als Ankoch-Randbeheizung 9a einen in nur einem einzigen Um­gang, also nur in einer einstrangigen Schlinge oder bifilar verlegten äußersten Heizwiderstand aus besonders dünnem, hochbelastbaren Widerstandsdraht auf, also aus einem Wider­standsdraht, der dünner und höherbelastbar bzw. belastet ist, als der der Teilleistung 11a zugehörige Heizwiderstand. Der Strahlheizer dieses Strahlheizkörpers 1a ist also im Grunde genommen zweikreisig ausgebildet, jedoch sind die beiden Heizkreise parallel oder in Reihe so geschaltet, wes­halb sie stets simultan ein- und ausgeschaltet sind.
• Wie Fig. 5 zeigt, besteht die Innenschale 5a aus zwei auf­einanderliegenden Tragkörpern 2O, 21 unterschiedlicher Iso­lierwerkstoffe und Dicken, wobei der untere, plattenförmig geschüttete Tragkörper 2O aus einer pulvrigen gepressten Masse besteht, relativ druckelastisch ist, eine größere Dicke als der ganzflächig daraufliegende Formkörper 21 hat und vor allem einen thermischen Isolationswert aufweist, der wesentlich höher als derjenige des Tragkörpers 21 ist. Dem­gegenüber ist der beispielsweise scheibenförmige Tragkörper 21 ein relativ formstabiler Formkörper aus verpressten mine­ralischen Fasern, an welchem die Heizwiderstände durch stel­lenweise Einbettung gehaltert sind. Dieser Tragkörper 21 weist an der Oberseite nach oben etwa um seine übrige Dicke vorstehende, zur Mittelachse des Strahlheizkörpers 1a etwa radiale und einteilig mit dem übrigen Tragkörper 21 ausgebil­dete Stege auf. Die nur im radial äußeren Bereich des Heiz­feldes liegenden Stege sind jeweils zwischen Vertiefungen 23 gebildet, welche von der Peripherie des Heizfeldes nur über einen Teil der Windungen der Heizwiderstände reichen. Die radial innerhalb der Vertiefungen 23, also im Mittelbe­reich liegenden Windungen stehen daher in direkter Be­rührung mit der Innenschale 5a. Im Bereich der Stege 22, die außer der Ankoch-Randbeheizung 9a noch drei weitere Windungen des Heizwiderstandes 8a erfassen, sind diese Windungen durch Einbettung ausschließlich an den Stegen 22 gehaltert, während sie gemäß Fig. 5 im Bereich der Vertie­fungen diese frei schwebend, also gegenüber der Innenschale 5a berührungsfrei überspannen bzw. überbrücken oder nur schwach aufliegen. Der Abstand der die Vertiefungen parallel zu deren Bodenflächen überbrückenden Längsabschnitte der Heizwiderstände von diesen Bodenflächen kann kleiner als der Außendurchmesser dieser Heizwiderstände, insbesondere etwa halb so groß sein, während die Heizwiderstände in die Stege 22 etwa um die Hälfte ihres Außendurchmessers eingebettet sind. Der Abstand zwischen benachbarten Stegen kann etwa dem doppelten von deren Breite entsprechen.
• Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, können im oberen Tragkörper 21b statt der Vertiefungen 23 auch Durchbrüche bzw. über die Dicke des Tragkörpers 21b durchgehende Öffnungen 23b vorge­sehen sein, welche wenigstens teilweise von Vorsprüngen 24 des unteren Tragkörpers 2Ob steckgliedartig ausgefüllt sind. Die Vorsprünge 24 reichen im dargestellten Ausführungsbei­spiel nach oben über die Oberseiten der Stege 22b gering­fügig hinaus, sind jedoch im Bereich jedes sie überqueren­den Längsabschnittes des jeweiligen Heizwiderstandes mit rinnenförmigen Aufnahmenuten 25 versehen, deren Bodenflächen geringfügig tiefer als die Oberseite der Stege 21b liegen können. Die Tiefe der Aufnahmenuten 25, gegenüber denen die zugehörigen Längsabschnitte der Heizwiderstände berührungs­frei oder lediglich uneingebettet lose anliegend vorgesehen sein können, ist zweckmäßig so groß, daß die benachbarte Auf­ nahmenuten 25 voneinander trennenden Stege des Tragkörpers 21b nur etwa bis zur Mitte des Außendurchmessers dieser Längsabschnitte reichen. Durch die beschriebene Ausbildung ist die Wärmeableitung von den genannten, zwischen den Stegen 21b liegenden Längsabschnitten der Strahlheizkörper in die Innenschale 5b besonders gering, so daß diese Längs­abschnitte nach dem Einschalten vom kalten Zustand sehr schnell zum sichtbaren Glühen kommen. Dadurch, daß der Trag­körper 2Ob durch die Vorsprünge 24 wenigstens in einigen, rasterartig verteilten Zonen über die Unterseite des Trag­körpers 21b hinaus verdickt ist, ergibt sich eine hervor­ragende zusätzliche Wärmedämmung. Er könnte aber auch eben sein.
• Im Falle der Ausbildung nach Fig. 1 kann die Regeleinrich­tung 13 ähnlich wie diejenige nach der DE-OS 32 47 O28 bzw. diejenige nach der EP-A-O1 14 3O7 ausgebildet sein, auf die wegen weiterer Einzelheiten Bezug genommen wird. Die Ankoch-­Randbeheizung liegt im selben, vom Träger 4 und der Heiz­platte 2 umschlossenen Raum wie der übrige Strahlheizer 7 und ist von diesem nicht durch einen Zwischensteg des Trä­gers ringförmig getrennt.
• Es ergibt sich bei der Erfindung im Außenbereich eine höhere spezifische Leistung, die unter Umständen so hoch sein kann, wie man sie im Dauerbetrieb dem Heizwiderstand und/oder der Glaskeramikplatte nicht zumuten könnte. Durch ihre meist nur temporäre Wirkung und die höhere Leistungsabnahme in diesem Bereich, insbesondere während der Ankochphase, löst sie aber keine schädlichen Wirkungen aus. Es könnte auch generell im Außenbereich eine höhere spezifische Leistung vorgesehen sein. Sie wirkt sich hauptsächlich während der Ankochzeit aus, indem der äußere Heizleiter schneller glüht, damit die erwünschten optischen Wirkungen auslöst und früher mit der Wärmeübertragung an das Kochgefäß beginnt. Während der Fort­kochphase spielt diese vorteilhaft ohne Umschaltung auf­rechterhaltene Leistungsverteilung mit Bevorzugung des Rand­bereiches sich kaum, zumindest aber nicht negativ aus, weil dann die Gesamtleistung z.B. durch taktendes Ein- und Aus­schalten der Gesamtleistung herabgesetzt ist. Es hat sich gezeigt, daß eine höhere spezifische Belastung des Randbe­reiches und insbesondere der äußeren Heizleiterwindung für deren Lebensdauer keine wesentliche Rolle spielt, da diese selbst bei einiger Überlastung nicht durchbrennen.

Claims (11)

1. Strahlheizkörper (1) zur Beheizung einer Heiz­platte (2), insbesondere einer Glaskeramik-Heiz­platte, mit mindestens einer Kochstelle, wobei der Strahlheizkörper einen Träger (4) für einen elektrischen Strahlheizer (7) aus mindestens einem Strahlheizwiderstand (8), wie einer Heiz­wendel, aufweist und der Strahlheizer (7) sich von einer ringförmigen, eine feste Heizfeldgröße bestimmenden Peripherie eines Heizfeldes (1O) über eine Mittelzone bis in eine Innenzone des Heizfeldes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß ein einer Teilleistung zugehöriger Bereich des Strahlheizers (7) die Peripherie des Heizfeldes (1O) bildet und daß dieser Bereich in Form einer Randbeheizung (9) mindestens über einen Teil einer Ankochphase mit einer Strahl-Leistungs­dichte versehen ist, die gegenüber einem inner­ halb dieser Randbeheizung liegenden, mindestens einer weiteren Teilleistung (11) zugehörigen, Bereich des Strahlheizers (7) erhöht ist.

2. Strahlheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbeheizung (9) im wesentlichen über die ge­samte Ankochphase mit relativ erhöhter Leistung geschal­tet ist.

3. Strahlheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß eine Teilleistung (11) des Strahlheizers (7) zur Beendigung der Ankochphase im wesentlichen zeit­abhängig, vorzugsweise über einen Temperaturschalter mit hoher Schalttemperaturdifferenz bzw. -Hysterese und/oder mit geringerer Wärme-Ankoppelung zum Strahlheizer (7), geschaltet ist.

4. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei Bildung der Randbeheizung (9) und des inneren Teiles des Strahl­heizers (7) durch einen einzigen Strahl-Heizwiderstand (8), die Steuerung der Ankochphase durch eine Kurzschluß­schaltung (19) des inneren Teiles des Strahlheizers (7) gebildet ist.

5. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil des Strahl­heizers (7) durch einen Strahlheizwiderstand mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten (PTC), gebildet ist.

6. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoch-Randbeheizung (9a) durch einen gesonderten, insbesondere einstrangig bzw. bifilar geführten sich über etwa 36O° erstreckenden Heiz­kreis gebildet ist.

7. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Randbeheizung (9a) mit geringerer Wärmeleit-Ankoppelung als der innere Teil des Strahlheizers (7a) mit dem Träger (4a) verbun­den ist, vorzugsweise eine geringere spezifische Flächen­berührung mit dem Träger (4a) als der innere Teil auf­weist und daß eine Ankoch-Steuereinrichtung insbesondere ausschließlich durch die Wärmeleitverbindung zwischen dem Strahlheizer (7a) und dem Träger (4a) gebildet ist.

8. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Längsabschnitte wenigstens des Heizwiderstandes der Randbeheizung (9a) im wesent­lichen frei schwebend berührungsfrei gegenüber dem Trä­ger (4a) angeordnet sind.

9. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Längsabschnitte wenigstens des Heizwiderstandes der Randbeheizung (9b), insbesondere abwechselnd, in Bereichen des Trägers (4b) liegen, die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wobei vor­zugsweise die den Strahlheizer aufnehmende Seite des Trä­gers (4b) durch zwei aufeinanderliegende Tragkörper (2Ob, 21b) gebildet ist, von denen der untere eine geringere spezifische Wärmeleitfähigkeit aufweist und wenigstens im Bereich der Randbeheizung (9b) Öffnungen (23b) im oberen Tragkörper (21b) durchsetzt.

1O. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4a) eine dick­wandige Innenschale (5a) aus Isolierwerkstoff für die Auf­nahme des Strahlheizers (7a) und eine dünnwandige Außen­schale (6a) als Versteifung aufweist und daß vorzugsweise der obere Tragkörper (21) aus faserigem Isolierwerk­stoff und/oder der untere Tragkörper (2O) aus im wesent­lichen pulverigem Isolierwerkstoff besteht.

11. Strahlheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ankoch-Regeleinrichtung (13) einen insbesondere als Dehnstabfühler ausgebildeten Temperaturfühler (16) aufweist, der vorzugsweise über eine Isolationsschicht gegenüber dem Strahlheizer (7) wärmegedämmt, insbesondere in die Innenschale (5) ein­gebettet ist.

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