EP0729291A2

EP0729291A2 - Strahlungsheizkörper

Info

Publication number: EP0729291A2
Application number: EP96250042A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Gülow; Bernd Haseloff
Original assignee: Elektrowarme Belzig GmbH
Current assignee: ELEKTROWAERME BELZIG GMBH
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1996-08-28
Also published as: DE19506005A1; EP0729291A3

Abstract

Gemäß der Erfindung wird ein Strahlungsheizkörper für ein Glaskeramikkochfeld vorgeschlagen, der für separate Vormontagen außerhalb des Isolierkörpers geeignet ist und eine stabile Lage der Heizwiderstände bei minimaler Berührung der die Heizwiderstände haltenden Halteelemente und des Isolierkörpers garantiert. Der Strahlungsheizkörper ermöglicht eine Langzeitbelastung bei wechselndem Temperaturverlauf mit marktüblichen Kaltglühzeiten von 3 bis 4 Sekunden in Einkreis- und/oder 7-Takt-Ausführung. Der Strahlungsheizkörper weist ein oder mehrere Heizwiderstände mit minimierten Querschnitten des Heizleitermaterials, vorzugsweise Rundwendeln, auf. Die Rundwendeln sind wahlweise von verschiedenen Halteelementen auf der Oberfläche eines Isolierkörpers festhaltend angeordnet, und einzelne Halteelemente ermöglichen eine Vormontage außerhalb des Isolierkörpers. Eine möglichst große Anzahl von Aufnahmenuten im Isolierkörper, realisiert über die Minimierung der Nutenabstände, garantiert die für die Unterbringung des Heizieitermaterials erforderlichen Kanallängen. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Aufnahmenuten mit einer Nuttiefe größer/gleich dem halben Wendelaußendurchmesser sichert in Verbindung mit Halteelementen die Lage der Wendeln in horizontaler Richtung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsheizkörper für einen Kochherd mit Kochmulden und Glaskeramikkochfeld, bestehend aus einem Isolierkörper aus mikroporösem Dämmstoff mit Aufnahmenuten, die einen radiusförmigen Nutgrund aufweisen, mit mindestens einem darinliegenden Rundwendel-Heizwiderstand sowie den Heizwiderstand arretierenden Halteelementen und einzelnen Halteklammern.
Derartige Strahlungsheizkörper sind in den DE-OS 36 40 999, 40 19 898 und 41 37 250 beschrieben, bei denen mittels Klammern und klammerähnlicher Halterungen die Heizwendeln jeweils am Grund des Isolierträgers bzw. Isolierkörpers arretiert werden. Durch das direkte kraftschlüssige Überklammern der Heizwiderstände am Isolierkörper erfolgt eine direkte Wärmeableitung der am Isolierkörper aufliegenden Teile des Heizwiderstandes. Diese Art Befestigungen lassen keine Vormontage zu.
Andere Lösungen, wie zum Beispiel in den DE-OS 43 04 539 und 43 15 888 beschrieben, sehen leistenförmige Halteelemente vor, die in den Isolierkörper eingedrückt bzw. dort eingebettet sind. In im oberen Teil dieser leistenförmigen Halteelemente vorgesehene Öffnungen werden die Heizwiderstände eingelegt bzw. eingehakt. Auch bei diesen Lösungen erfolgt eine Montage des Heizwiderstandes unmittelbar am Isolierkörper.
Zwischen biegsamen Streifen aus hitzebeständigem und elektrisch isolierendem Material liegende Rundwendeln sind Gegenstand des deutschen Patents 27 59 941 C1. Oberhalb dieser biegsamen Streifen sind sternförmig über die Rundwendeln und die biegsamen Streifen speichenähnliche Glieder angeordnet. Die inneren Enden der speichenähnlichen Glieder sind im Zentrum des Isolierkörpers mittels eines speziellen Halteelements verankert. Die Montage der Heizwendel zusammen mit dem spiralig eingewickelten Streifen erscheint recht problematisch. Es wird zwar eine relativ geringe Bautiefe des Strahlungsheizkörpers erreicht, aber es muß in aufwendiger Art und Weise nach der Montage der Heizwendel und des biegsamen Streifens noch die Verlegung der sternförmigen Glieder erfolgen. Auch wenn diese sternförmigen Glieder - wie in der DE 27 59 941 C1 angegeben - zu einem einteiligen Kreuz zusammengelegt werden können, so ist dennoch keine Vormontage außerhalb des Isolierkörpers möglich. Darüber hinaus leitet der zwischen den Rundwendeln befindliche biegsame Streifen durch seine Kompaktheit in überflüssiger Weise Wärme in den Isolierkörper.
Eine an sich gut für eine Vormontage geeignete Halterungsvorrichtung für die Rundwendel sieht die DE 41 22 106 Al vor. In ihr wird ein einstückiges, sternförmiges Formteil beschrieben, das Ausnehmungen aufweist, in die die Heizwiderstände in der Vormontage eingelegt werden. Besondere Nachteile dieser Lösung sind das teure Formteil, das zudem durch seine Kompaktheit die Wärmeabstrahlung nach oben stellenweise beeinträchtigt und nach unten in den Isolierkörper relativ viel Wärme ableitet.
Bekannte, nach dem Prinzip der Widerstandserwärmung arbeitende Strahlungsheizelemente mit derartig kurzen Glühzeiten werden bisher nur in Einkreisausführung angeboten, da die dort praktizierte Gestaltung des Heizwiderstandes aus hauchdünnem Bandmaterial aufgrund technisch-physikalischer Probleme eine 7-Takt-Ausführung nicht zuläßt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, einen Strahlungsheizkörper für ein Glaskeramikkochfeld vorzuschlagen, der besagte Nachteile nicht aufweist, für separate Vormontagen außerhalb des Isolierkörpers geeignet ist und eine stabile Lage der Heizwiderstände bei minimaler Berührung der die Heizwiderstände haltenden Halteelemente und des Isolierkörpers garantiert. Der Strahlungsheizkörper mit seinen erfindungsgemäßen Heizwiderständen muß eine Langzeitbelastung bei wechselndem Temperaturverlauf ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Entwicklung eines Strahlungsheizkörpers mit marktüblichen Kaltglühzeiten von 3 bis 4 Sekunden in Einkreis- und 7-Takt-Ausführung. Mit der zu erzielenden Lösung soll die Möglichkeit der Mischbestückung von Glaskeramikkochfeldern mit Strahlungsheizelementen in Einkreis- und 7-Takt-Ausführung mit gleichen Leistungsparametern und - sofern vom Markt verlangt - mit gleichmäßigem Glühbild geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung durch einen Strahlungsheizkörper gelöst, der ein oder mehrere Rundwendeln mit minimierten Querschnitten des Heizleitermaterials, vorzugsweise Rundwendeln, aufweist und diese Rundwendeln von wahlweise verschiedenen Halteelementen auf der Oberfläche eines Isolierkörpers festhaltend angeordnet sind und einzelne Halteelemente eine Vormontage außerhalb des Isolierkörpers ermöglichen. Der mit der Reduzierung der Querschnitte des Heizleitermaterials verbundene Steifigkeitsverlust der Rundwendeln wird durch die Reduzierung des Außendurchmessers der Rundwendeln auf kleiner/gleich 3 mm kompensiert. Eine möglichst große Anzahl von Aufnahmenuten im Isolierkörper, realisiert über die Minimierung der Nutenabstände, garantiert die für die Unterbringung des Heizleitermaterials erforderlichen Kanallängen. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Aufnahmenuten mit einer Nuttiefe größer/gleich dem halben Wendelaußendurchmesser sichert in Verbindung mit Halteelementen die Lage der Wendeln in horizontaler Richtung.
Die erfindungsgemäßen, verschiedenartigen einzeln oder in Kombination zur Anwendung gelangenden Halteelemente ergeben in der Summe aller Draufsichtflächen der Halteelemente eine Fläche von kleiner/gleich als 5% der Draufsichtfläche der Heizwirkungsfläche des Isolierkörpers.
Der erfindungsgemäße Strahlungsheizkörper besteht aus einem Isolierkörper aus mikroporösem Dämmstoff und ist mit spiralförmig angeordneten Aufnahmenuten für die Rundwendeln versehen. Der Isolierkörper ist von Aufnahmekanälen für die Aufnahme der ineinander verschachtelten Festhaltebrücken durchzogen. Die Aufnahmenuten werden während des Herstellungsprozesses des Isolierkörpers in bekannter Weise geformt und weisen eine Gestalt auf von einem radiusförmigen Nutgrund mit beidseitig an diesen sich im gleichen Winkelmaß tangential anschließenden, schräg nach oben verlaufenden Seitenflanken.
Die Aufnahmenuten haben eine Höhe, die größer/gleich dem halben Außendurchmesser der Rundwendeln ist. Das von den Stegen gebildete Oberflächenprofil des Isolierkörpers wird in definierten Abständen von Profilunterbrechungen unterbrochen. In die Profilunterbrechungen sind Aufnahmekanäle eingelassen. Die in Vormontage ineinandergeklinkten und mit Rundwendeln bestückten Festhaltebrücken werden in die Aufnahmekanäle so eingesetzt, daß ihre Brückenunterkanten mit Schlitzen sohlig in den Aufnahmekanälen liegen. Im Bereich der Erfindung liegt es, daß die Festhaltebrücken mit ihrer Brückenunterkante nach Bedarf und entsprechender Gestaltung des Profils des Isolierkörpers ganz oder abschnittsweise auf dem Niveau des Nutgrundes bzw. auf dem Niveau der Profilunterbrechungen aufsitzen. In die Sohle der Aufnahmekanäle sind definiert abschnittsweise Kanalvertiefungen bereits bei der Herstellung des Isolierkörpers eingelassen. Diese dienen der Aufnahme von Drahtbrücken, die in den Kanalvertiefungen ganz oder teilweise von Festhaltebrücken arretiert werden. Nach Herstellung und Vorfertigung des Isolierkörpers werden separat von diesem die Festhaltebrücken winklig zueinander, vorzugsweise rechtwinklig, auf ihre Stirnflächen gelegt. Die einzelnen zu einem kompakten Halteelement zusammengefügten Festhaltebrücken arretieren sich untereinander an den jeweiligen Kreuzpunkten als gegenüberliegende und ineinandergreifende Nuten im Nutkreuzverbund. Das so vorgefertigte kompakte Halteelement weist nunmehr mit seinen in definierten Abständen angeordneten Schlitzen nach oben. Um die Rundwendeln bei dieser Vormontage - auch wenn diese in entsprechender Haltevorrichtung erfolgt - nicht versehentlich zu dehnen, sind diese mit einem Markierungsmittel an den Stellen, die in die Schlitze einzuführen sind, markiert. Das Markierungsmittel verglüht ohne Rückstand beim ersten Glühvorgang während der Prüfung des Strahlungsheizkörpers. Die nun vollständig in den Schlitzen zwischen den Windungsabständen arretierten Rundwendeln werden in die Ausweitungen am Ende der Schlitze gedrückt. Gemäß der Erfindung weisen die Schlitze und die sich diesen anschließenden Ausweitungen eine geringere Weite bzw. einen geringeren Durchmesser auf, als der Außendurchmesser der Rundwendeln beträgt. Somit sind die Rundwendeln in dem kompakten Halteelement vollständig verhakt, und dieses kann nun umgedreht in die Aufnahmekanäle eingesetzt werden. Die Festhaltebrücken haben eine so geringe Materialstärke, daß beim Einlegen der Heizwiderstände in die Schlitze bzw.
Ausweitungen der Festhaltebrücken keine bzw. nur eine geringfügige Dehnung der Windungsabstände erfolgt.
Erfindungsgemäß werden zur Halterung der Rundwendeln weitere Halteelemente eingesetzt, die für sich allein oder in Kombination untereinander Anwendung finden. Es werden Eingreifstege vorgeschlagen, die an den durch die Profilunterbrechungen gekennzeichneten Umläufen der Rundwendeln in diese eingesteckt werden, und zwar so, daß diese Eingreifstege zwischen den Heizwendelwindungen, in die Rundwendeln arretierend, eingreifen. An den Enden werden die Eingreifstege in bekannter Weise entweder angetackert oder außen von einem Randring gehalten und/oder an mehreren Stellen in Schlitzen des Isolierkörpers kraftschlüssig arretiert. Nicht in Schlitzen festgeklemmte Stegteile liegen mit ihrer Stegunterkante etwa auf dem Niveau des Nutgrundes in den Profilunterbrechungen auf.
Die Eingreifstege sind erfindungsgemäß mit Ausklinkungen versehen. Die Ausklinkungen sind insbesondere in ihrer Höhe so dimensioniert und ein- oder beidseitig angefast, daß die Rundwendeln leicht an den Nutgrund gedrückt werden und nur eine punktförmige Berührung der Rundwendeln in den freien Windungsabständen gegeben ist. Die Eingreifstege überqueren nach ihrer Arretierung mehrere benachbarte Umläufe von Spiralwindungen. Die Anordnung der Eingreifstege erfolgt zweckmäßigerweise in Verbindung mit Festhaltebrücken etwa rechtwinklig zu den Rundwendeln. Es ist auch eine Anordnung über den Rundwendeln, beispielsweise als Sehne übergreifend oder als Sekante in den Rand des Isolierkörpers eingreifend, denkbar. Dazu sind die Ausklinkungen entsprechend höher und breiter gestaltet. Die zwischen den Ausklinkungen liegenden Stegteile des Eingreifsteges werden bei dieser Anordnung zweckmäßigerweise in schlitzförmige Vertiefungen, beispielsweise in den oberen Bögen bzw. Kuppen der Stege, gesteckt. Da eine derartige Verbindung von Eingreifstegen mit dem Isolierkörper auch durchführbar ist mit den erfindungsgemäßen Festhaltebrücken, ergeben sich in der Draufsicht Anordnungen, die nicht überwiegend sternförmiger Art, sondern auch beispielsweise schachbrettartig sein können.
Zur Halterung von Heizwiderständen werden auf dem Strahlungsheizkörper gemäß der Erfindung auch an sich bekannte U-förmige Klammern so definiert im Isolierkörper verankert, daß bei betriebsbedingter Ausdehnung der Rundwendeln die zu überspannende obenliegende Windungskrümmung der Rundwendeln nicht von den horizontal liegenden Schenkeln der Klammern berührt werden. Die senkrechten Schenkel der Klammer werden in die Seitenflanken der Stege geschlagen. Ein weiteres erfindungsgemäß benutztes Halteelement, das wie die U-förmige Klammer als Zusatzhalterung zwischen beispielsweise den Festhaltebrücken geeignet ist, ist eine einfüßige, hakenförmige Klammer. Sie wird definiert so tief in den Isolierkörper eingeschlagen, daß ihr querliegender Schenkel nicht die zu überspannende obenliegende Windungskrümmung der Rundwendeln berührt.
Eine vorrangige Aufgabe der Erfindung ist es, die Berührungsflächen der Heizwiderstände am Isolierkörper und allen Halteelementen zu minimieren. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Halteelemente mit ihren geringen Materialstärken und vorgeschlagenen Ausnehmungen und Anfasungen gewährleisten eine punktförmige Berührung der Rundwendeln. Um im Aufnahmenut ebenfalls eine punktförmige Berührung des Isolierkörpers zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, im Nutgrund, der weiter oben als radiusförmig beschrieben wurde, noppenartige Aufwölbungen vorzusehen, die sich entlang des Nutgrundes in Verlegerichtung im Aufnahmenut befinden. Die Ausformung der noppenartigen Aufwölbungen geschieht bereits bei der Herstellung des Isolierkörpers. Die Verwendung ein oder mehrerer der erfindungsgemäßen Halteelemente richtet sich nach den Erfordernissen des Marktes und der zu erfüllenden Parameter. Sie sind untereinander kombinierbar auf einem Strahlungsheizkörper anzubringen.
Gleichermaßen gestatten diese Halteelemente auch eine ebene, ohne Profilierung durch Stege gestaltete, lediglich mit Aufnahmekanälen versehene Oberfläche des Isolierkörpers.
Die erfindungsgemäßen Halteelemente gewährleisten bei ausreichend fester Arretierung der Rundwendeln, daß die Gesamtdraufsichtfläche aller Halteelemente maximal 5 % der Draufsichtfläche der Heizwirkungsfläche des Isolierkörpers beträgt. Die Vorteile der Haltestege bestehen gegenüber anderen bekannten Lösungen zur Lagefixierung der Heizwiderstände in Isolierkörpern in der minimalen Abschirmung der abstrahlenden Fläche des Heizwiderstandes und der ausbleibenden Verkürzung der Kriech- und Luftstrecken zwischen spannungsführenden Teilen.
In Verbindung mit den geschilderten erfindungsgemäßen Gestaltungselementen, den Rundwendeln mit geringem Außendurchmesser, den Halteelementen sowie den speziellen Anordnungen sind so marktübliche Kaltglühzeiten von 3 bis 4 Sekunden in Einkreis- und Sieben-Takt-Ausführung mit gleichen Leistungsparametern und - sofern vom Markt verlangt - mit gleichmäßigem Glühbild unter Langzeitbelastung und bei wechselndem Temperaturverlauf mit diesem erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper möglich. Eine Mischbestückung von Glaskeramikkochfeldern mit derartigen Strahlungsheizelementen unter Beibehaltung der genannten Parameter liegt im Bereich der Erfindung.
Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen der Elemente vorteilhafte, schutzfähige Ausführungen darstellen, für die mit dieser Schrift Schutz beantragt wird. Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1:: Draufsicht eines Strahlungsheizkörpers
Fig. 2:: Schnitt A-A eines Strahlungsheizkörpers nach Fig. 1
Fig. 3:: vergrößerte Schnittdarstellung B-B eines Strahlungsheizkörpers nach Fig. 1
Fig. 4:: Gestaltungsvariante 1 nach Fig. 3
Fig. 5:: Gestaltungsvariante 2 nach Fig. 3 als Längsschnitt durch die Rundwendel
Fig. 6:: Einzelheit A eines Strahlungsheizelements nach Fig. 1 als Gestaltungsvariante 3
Fig. 7:: Schnitt C-C eines Strahlungsheizelements nach Fig. 1; Lagefixierung der Rundwendel in vertikaler Richtung durch Haltestege
Fig. 8:: vergrößerte Gestaltungsvariante 4 nach Fig. 3

Der in Fig. 1 dargestellte Strahlungsheizkörper besteht aus einem Isolierkörper 1 aus vorzugsweise mikroporösem Dämmstoff und ist mit spiralförmig angeordneten Aufnahmenuten 6 für die Rundwendeln 2 versehen. Die Rundwendeln 2 haben in diesem Ausführungsbeispiel einen Außendurchmesser von 2,6 mm. Der Isolierkörper 1 ist von Aufnahmekanälen 8 für die Aufnahme der ineinander verschachtelten Festhaltebrücken 3 durchzogen. Die Aufnahmenuten 6 werden während des Herstellungsprozesses des Isolierkörpers 1 in bekannter Weise geformt und weisen in diesem Ausführungsbeispiel im Schnitt - wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt - eine Gestalt auf von einem radiusförmigen Nutgrund 7 mit beidseitig an diesen sich im gleichen Winkelmaß tangential anschließenden, schräg nach oben verlaufenden Seitenflanken 14, die wiederum mit einer Seitenflanke 14 eines benachbarten Nutgrundes 7 den zwischen der Rundwendel 2 liegenden Steg 5 bilden. Die Tiefe der Aufnahmenuten 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel gleich dem Außendurchmesser der Rundwendeln 2. Der Aufgabe der Aufnahmenuten 6 entsprechend, nämlich die Rundwendeln 2 in ihrer horizontalen Lage zu fixieren, werden in Abhängigkeit der äußeren Gestalt der Rundwendeln 2, der Anzahl verwendeter Rundwendeln 2, der Bestückung mit Halteelementen für die Rundwendeln 2 und der Beschaffenheit des mikroporösen Isolierkörpers 1, die Stege 5 in einer Höhe - gemessen vom Nutgrund 7 - gewählt, die größer/gleich dem halben Außendurchmesser der Rundwendeln 2 ist. Das von den Stegen 5 gebildete Oberflächenprofil des Isolierkörpers 1 wird in definierten Abständen unterbrochen. Die Aufnahmenuten 6 und die Stege 5 werden von diesen Profilunterbrechungen 25 gekreuzt, wobei diese etwa das Niveau des Nutgrundes 7 aufweisen. In die Profilunterbrechungen 25 sind Aufnahmekanäle 8 eingelassen, die sich - wie aus Fig. 1 ersichtlich - im Zentrum des Isolierkörpers 1 kreuzen. Die in Vormontage ineinandergeklinkten und mit Rundwendeln 2 bestückten Festhaltebrücken 3 werden in die Aufnahmekanäle 8 so eingesetzt, daß ihre Brückenunterkanten 22 sohlig in den Aufnahmekanälen 8 liegen.
Im Bereich der Erfindung liegt es auch, daß die Festhaltebrücken 3 mit ihrer Brückenunterkante 22 nach Bedarf und entsprechender Gestaltung des Profils des Isolierkörpers 1 neben der beschriebenen Variante ganz oder abschnittsweise auf dem Niveau des Nutgrundes 7 bzw. auf dem Niveau der Profilunterbrechungen 25 aufsitzen.
In die Sohle der Aufnahmekanäle 8 sind definiert abschnittsweise Kanalvertiefungen 9 bereits bei der Herstellung des Isolierkörpers 1 eingelassen. Diese dienen der Aufnahme von Drahtbrücken 10; 11, die ihrerseits für die Beschaltung des Strahlungsheizelements erforderlich sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Drahtbrücken 10; 11 in den Kanalvertiefungen 9 ganz oder teilweise von Festhaltebrücken 3 arretiert.
Nach Herstellung und Vorfertigung des Isolierkörpers 1 werden separat von diesem die Festhaltebrücken 3 winklig zueinander, vorzugsweise rechtwinklig, auf ihre Stirnflächen 20 gelegt und zu einem kompakten Halteelement zusammengefügt. Die Festhaltebrücken 3 arretieren sich untereinander durch die an den jeweiligen Kreuzpunkten gegenüberliegenden und ineinandergreifenden Nuten im Nutkreuzverbund. Das so vorgefertigte kompakte Halteelement weist nunmehr mit seinen in definierten Abständen angeordneten Schlitzen 4 nach oben. Um die Rundwendeln 2 bei dieser Vormontage - auch wenn diese in entsprechender Haltevorrichtung erfolgt - nicht versehentlich zu dehnen, sind diese mit einem Markierungsmittel an den Stellen, die in die Schlitze 4 einzuführen sind, markiert. Das Markierungsmittel verglüht ohne Rückstand beim ersten Glühvorgang während der Prüfung des Strahlungsheizkörpers.
Die nun vollständig in den Schlitzen 4 zwischen den Windungsabständen arretierten Rundwendeln 2 werden in die Ausweitungen 21 gedrückt. Gemäß der Erfindung weisen die Schlitze 4 und die sich an diese anschließenden Ausweitungen 21 eine geringere Weite bzw. einen geringeren Durchmesser auf, als der Außendurchmesser der Rundwendeln 2 beträgt. somit sind die Rundwendeln 2 in dem kompakten Halteelement vollständig verhakt, und es kann nun umgedreht in die Aufnahmekanäle 8 eingesetzt werden. Die Festhaltebrücken 3 haben eine so geringe Materialstärke, vorzugsweise 0,5 bis 0,8 mm, daß beim Einlegen der Heizwiderstände in die Schlitze 4 bzw. Ausweitungen 21 der Festhaltebrücken 3 keine bzw. nur eine geringfügige Dehnung der Windungsabstände erfolgt. Durch die punktförmige Berührung der Rundwendeln 2 an den Festhaltebrücken 3 wird nur unwesentlich Wärme abgeleitet. Die geringfügige Veränderung des Glühbildes an den Berührungsstellen zwischen Rundwendeln 2 und Festhaltebrücken 3 ist durch die Glaskeramikkochplatte nicht oder nur kaum wahrnehmbar.
In Fig. 1 sind neben den beschriebenen Festhaltebrücken 3, die zu kompakten Halteelementen und deren Bestückung mit Rundwendeln 2, noch weitere Halteelemente dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 15 ist ein Eingreifsteg bezeichnet, der an den durch die Profilunterbrechungen 25 gekennzeichneten Umläufen der Rundwendeln 2 in diese eingesteckt wird, und zwar so, daß dieser Eingreifsteg 15 - wie in Fig. 7 gezeigt - zwischen den freien Heizwendelwindungen, in die Rundwendeln 2 arretierend, eingreift. An seinen Enden wird der Eingreifsteg 15 in bekannter Weise entweder angetackert oder außen vom Randring 13 gehalten und/oder an mehreren Stellen in Schlitzen des Isolierkörpers 1 festklemmend arretiert. Nicht in Schlitzen festgeklemmte Stegteile liegen mit ihrer Stegunterkante 23 etwa auf dem Niveau des Nutgrundes 7 in den Profilunterbrechungen 25 auf.
Der Eingreifsteg 15 ist erfindungsgemäß mit Ausklinkungen 18 versehen. Die Ausklinkungen 18 sind insbesondere in ihrer Höhe so dimensioniert und ein- oder beidseitig angefast, daß die Rundwendeln 2 leicht an den Nutgrund 7 gedrückt werden und nur eine punktförmige Berührung der Rundwendeln 2 in den Windungsabständen gegeben ist.
Der Eingreifsteg 15 überquert nach seiner Arretierung mehrere benachbarte Umläufe von Spiralwindungen. Seine Anordnung erfolgt zweckmäßigerweise in Verbindung mit Festhaltebrücken 3 etwa rechtwinklig zu den Rundwendeln 2, ist aber auch für eine Anordnung über den Rundwendeln 2, beispielsweise als Sehne übergreifend oder als Sekante in den Rand des Isolierkörpers 1 eingreifend, verwendbar. Dazu sind die Ausklinkungen 18 entsprechend höher und breiter gestaltet. Die zwischen den Ausklinkungen 18 liegenden Stegteile des Eingreifsteges 15 werden bei derartiger Anordnung zweckmäßigerweise in schlitzförmige Vertiefungen, beispielsweise in die oberen Bögen bzw. Kuppen der Stege 5, gesteckt. Da eine derartige Verbindung von Eingreifstegen 15 mit dem Isolierkörper 1 auch durchführbar ist mit den beschriebenen Festhaltebrücken 3, ergeben sich in der Draufsicht Anordnungen, die nicht überwiegend sternförmiger Art, sondern auch beispielsweise schachbrettartig sein können.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen weitere Halteelemente, die auch aus der zusammengefaßten Darstellung in Fig. 1 ersichtlich sind. Erfindungsgemäß werden an sich bekannte U-förmige Klammern 12 so definiert im Isolierkörper 1 verankert, daß bei betriebsbedingter Ausdehnung der Rundwendeln 2 die zu überspannende obenliegende Windungskrümmung der Rundwendeln 2 nicht von den horizontal liegenden Schenkeln 19 der Klammern 12 berührt wird. Die senkrechten Schenkel der Klammer 12 werden in die Seitenflanken 14 der Stege 5 geschlagen.
Ein weiteres für die Halterung von Rundwendeln 2 erfindungsgemäß benutztes Halteelement, das wie die Klammer 12 als Zusatzhalterung zwischen beispielsweise den Festhaltebrücken 3 geeignet ist, ist eine einfüßige, hakenförmige Klammer 16. Sie wird definiert so tief in den Isolierkörper mittels Automatik eingeschlagen, daß ihr querliegender Schenkel 19a nicht die zu überspannende obenliegende Windungskrümmung der Rundwendeln 2 berührt. Verschiedene Anordnungen der Klammern 16 sind in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt. Eine vorrangige Aufgabe der Erfindung ist es, die Berührungsflächen der Heizwiderstände am Isolierkörper 1 und allen Halteelementen zu minimieren. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Halteelemente 3; 15 mit ihren geringen Materialstärken und vorgeschlagenen Ausnehmungen und Anfasungen gewährleisten eine punktförmige Berührung der Rundwendeln 2. Auch die Klammern 12; 16 berühren - wenn überhaupt - nur punktförmig die Rundwendeln 2. Um im Aufnahmenut 6 ebenfalls eine punktförmige Berührung des Isolierkörpers zu erreichen, wird - wie in Fig. 8 gezeigt - vorgeschlagen, im Nutgrund 7, der weiter oben als radiusförmig beschrieben wurde, noppenartige und/oder sickenförmige Aufwölbungen 24 vorzusehen, die sich entlang des Nutgrundes 7 in Verlegerichtung im Aufnahmenut 6 befinden. Die Ausformung der noppenartigen und/oder sickenförmigen Aufwölbungen 24 geschieht bereits bei der Herstellung des Isolierkörpers 1. Die reproduzierbare Anordnung der erfindungsgemäß gestalteten Aufnahmenuten 6 im Isolierkörper 1 in Verbindung mit der die Heizwiderstände tragenden Halteelemente schaffen die Voraussetzungen für die automatische Überklammerung der Rundwendeln 2 in zweckmäßiger Anzahl und Tiefe.
Die Verwendung ein oder mehrerer der erfindungsgemäßen Halteelemente 3; 12; 15; 16 richtet sich nach den Erfordernissen des Marktes und der zu erfüllenden Parameter. Sie sind untereinander kombinierbar auf einem Strahlungsheizkörper anzubringen. Gleichermaßen gestatten diese auch eine Anbringung auf einer ebenen, ohne Profilierungen durch Stege 5 gestaltete, lediglich mit Aufnahmekanälen 8 versehene Oberfläche des Isolierkörpers 1.
Die erfindungsgemäßen Halteelemente 3; 12; 15; 16 gewährleisten bei ausreichend fester Arretierung der Rundwendeln 2, daß die Gesamtdraufsichtfläche aller Halteelemente 3; 12; 15; 16 maximal 5 % der Draufsichtfläche der Heizwirkungsfläche des Isolierkörpers beträgt. Wie bereits ausgeführt, haben die Rundwendeln 2 einen Außendurchmesser von kleiner/gleich 3 mm. In Verbindung mit der geschilderten erfindungsgemäßen Gestaltung der Rundwendel 2, den Halteelementen sowie den speziellen Anordnungen sind so marktübliche Kaltglühzeiten von 3 bis 4 Sekunden in Einkreis- und Sieben-Takt-Ausführung mit gleichen Leistungsparametern und - sofern vom Markt verlangt - mit gleichmäßigem Glühbild unter Langzeitbelastung und bei wechselndem Temperaturverlauf mit diesem erfindungsgemäßen Strahlungsheizkörper möglich. Eine Mischbestückung von Glaskeramikkochfeldern mit derartigen Strahlungsheizelementen unter Beibehaltung der genannten Parameter liegt im Bereich der Erfindung.

Claims

Strahlungsheizkörper für einen Kochherd mit Kochmulden und Glaskeramikkochfeld, bestehend aus einem Isolierkörper aus mikroporösem Dämmstoffmit Aufnahmenuten, die einen radiusförmigen Nutgrund aufweisen, mit mindestens einem darin liegendem Rundwendel-Heizwiderstand sowie den Heizwiderstand arretierenden Halteelementen und einzelnen Halteklammern, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Rundwendeln (2) einen maximalen Außendurchmesser von 3 mm bei einer Oberflächenbelastung von größer/gleich 8 Watt/cm² aufweisen und in Einkreis- und/oder in 7-Takt-Anordnung verschaltbar und wahlweise von verschiedenen Halteelementen auf der Oberfläche des Isolierkörpers (1) festhaltend angeordnet sind und die Halteelemente, bestehend aus elektrisch isolierendem Material als ineinander verklinkbare Festhaltebrücken (3), die, die Rundwendeln (2) in einer Vormontage in Ausnehmungen aufnehmend arretieren, dabei die Ausnehmungen eine geringere Breite als der Querschnitt der Rundwendeln (2) aufweisen, und/oder als Eingreifstege (15), die senkrecht in den freien Windungsabstand der Rundwendeln (2) eingreifend quer über mehrere benachbarte Spiralwindungen der Rundwendeln (2) und/oder als einzelne Klammern (12; 16), die, die obere Windungskrümmungen der Rundwendeln (2) nicht berührend in definierten Abstand die Rundwendeln (2) übergreifend, ausgebildet, angeordnet sind, und daß die Gesamtdraufsichtfläche aller Halteelemente (3;12;15;16) maximal fünf Prozent der Draufsichtfläche der Heizwirkungsfläche des Isolierkörpers (1) beträgt.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen der Festhaltebrücken (3) Schlitze (4) sind, die in ihrer längsten Ausdehnung größer, sind, als der Außendurchmesser der Rundwendeln (2) beträgt.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundwendeln (2) im Zustand vor der Montage in definierten Abständen Markierungen aufweisen und die Rundwendeln (2) während der Vormontage an diesen Markierungen in die Schlitze (4) der Festhaltebrücken (3) einlegbar sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4) entgegengesetzt zu ihrer Öffnung Ausweitungen (21) aufweisen, die kleiner sind als der Außendurchmesser der Rundwendeln (2).
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltebrücken (3) unterschiedlich lange Schlitze (4) aufweisen.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schlitzen (4) liegenden Abschnitte der Festhaltebrücken (3) unterschiedlich breit sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweitungen (21) der Schlitze (4) einer Festhaltebrücke (3) unterschiedlich groß und in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in montiertem Zustand die zwischen den Schlitzen (4) befindlichen Teile der Festhaltebrücken (3) mit ihrer Brückenunterkante (22) wahlweise auf dem Grund von Aufnahmekanälen (8) in dem Isolierkörper (1) kraftschlüssig arretiert und/oder in Höhe des Niveaus des tiefsten Punkts des Nutgrundes (7) aufsitzend auf dem Isolierkörper (1) angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifstege (15) nach Vormontage der Rundwendeln (2) in den Festhaltebrücken (3) und deren definiertem Einlegen in den Isolierkörper (1) in markierten Abständen zu den Festhaltebrücken (3) quer zu den spiralförmig angeordneten Rundwendeln (2) so in die freien Windungsabstände der Rundwendeln (2) eingreifend angeordnet sind, daß ihre Stegunterkanten (23) etwa in Höhe des Niveaus des tiefsten Punkts des Nutgrundes (7) auf dem Isolierkörper (1) aufsitzen.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Teile von Eingreifstegen (15), die zwischen den Ausklinkungen (18) liegen, mit ihren Stegunterkanten (23) kraftschlüssig in schlitzförmigen Ausnehmungen des Isolierkörpers (1) einsteckbar angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifstege (15) eine Wanddicke aufweisen, die geringfügig größer/gleich ist als der freie Windungsabstand der montierten Rundwendel (2).
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifstege (15) an den Stellen, wo diese in den freien Windungsabstand der Rundwendeln (2) eingreifen, mit einem solchen Winkel ein- oder beidseitig angefast sind, daß nur eine punktförmige Berührung der Rundwendel gegeben ist.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ohne wesentliche Dehnung der Windungsabstände die Eingreifstege (15) entsprechend tief in den freien Windungsabständen der Rundwendeln (2) angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Eingreifstege (15) Ausklinkungen (18) von unterschiedlicher Größe und Ausdehnung aufweisen und eine Ausklinkung (18) in ein oder mehrere benachbarte Spiralwindungen der Rundwendel (2) eingreift.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Ausklinkungen (18) angeordneten Teile der Eingreifstege (15) unterschiedlich in ihrer Größe sind.
Strahlungsheizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltebrücken (3) und/oder die Eingreifstege (15) die kreisförmige Heizwirkungsfläche des Isolierkörpers (1) als Sehne überbrückend und/oder als Sekante in den Rand des Isolierkörpers (1) eingreifend gelagert und/oder die Heizwirkungsfläche in Segmente aufteilend angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (12) U-förmig ausgebildet und so definiert im Isolierkörper (1) verankert sind, daß bei betriebsbedingter Ausdehnung der Rundwendeln (2) die horizontalen Schenkel (19) der Klammern (12) berührungslos übergreifend über den obenliegenden Windungskrümmungen der Rundwendeln (2) angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (16) einfüßig, hakenförmig gestaltet ausgebildet und so definiert im Isolierkörper (1) neben den Rundwendeln (2) verankert sind, daß bei betriebsbedingter Ausdehnung der Rundwendeln (2) die horizontalen Schenkel (19a) der Klammern (16) berührungslos übergreifend über den obenliegenden Windungskrümmungen der Rundwendeln (2) angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach den Ansprüchen 1 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Schenkel (19a) der Klammern (16) in ihrer Längsrichtung quer oder schräg zur Mittelachse der Rundwendeln (2) angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einfüßige, hakenförmig gestaltete Klammern (16) vertikal im Isolierkörper (1) zwischen den Windungen der Rundwendeln (2) lagefixiert sind und ihre horizontalen Schenkel (19a) in ihrer Längsrichtung längs, quer oder schräg zur Mittelachse der Rundwendel (2) angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (12; 16) an ihren vertikalen Schenkeln Abflachungen aufweisen und verdrehgesichert im Isolierkörper (1) befestigt angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (1) für die Aufnahme der Rundwendeln (2) Aufnahmenuten (6) vorsieht, die in ihrer Höhe mindestens dem halben Außendurchmesser der Rundwendel (2) entsprechen und einen radiusförmigen Nutgrund (7) mit tangential anschließenden, schräg nach oben verlaufenden Seitenflanken (14) aufweisen.
Strahlungsheizkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (1) mit einer ebenen Oberfläche versehen ist und die Festhaltebrücken (3), die Eingreifstege (15) und die Klammern (12; 16) untereinander kombinierbar zum Halten der Rundwendeln (2) ergänzend angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltebrücken (3) über Drahtbrücken (10; 11), diese dabei lagefixierend, angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingreifstege (15) über Drahtbrücken (10; 11), diese dabei lagefixierend, angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmenuten (6) in ihrem Nutgrund (7) in Längs- bzw. Verlegerichtung der Rundwendeln (2) noppenartige und/oder sickenförmige Aufwölbungen (24) aufweisen, auf denen die Rundwendeln (2) lagernd angeordnet sind.
Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß untere Teile der Festhaltebrücken (3) und/oder untere Teile der Eingreifstege (5) zur kraftschlüssigen Arretierung in Vertiefungen im Isolierkörper (1) und/oder in Schlitzen in den Stegen (5) angeordnet sind.