EP0927503B1 - Strahlungsheizkörper mit einem metallfolien-heizleiter - Google Patents

Strahlungsheizkörper mit einem metallfolien-heizleiter Download PDF

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EP0927503B1
EP0927503B1 EP97909277A EP97909277A EP0927503B1 EP 0927503 B1 EP0927503 B1 EP 0927503B1 EP 97909277 A EP97909277 A EP 97909277A EP 97909277 A EP97909277 A EP 97909277A EP 0927503 B1 EP0927503 B1 EP 0927503B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating element
element according
radiant heating
insulating base
holding
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97909277A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0927503A1 (de
Inventor
Günter Dittmar
Josef Hecht
Günther Wildner
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.)
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl AKO Stiftung and Co KG
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Publication date
Application filed by Diehl AKO Stiftung and Co KG filed Critical Diehl AKO Stiftung and Co KG
Publication of EP0927503A1 publication Critical patent/EP0927503A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0927503B1 publication Critical patent/EP0927503B1/de
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Expired - Lifetime 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
    • H05B3/748—Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater

Definitions

  • the invention relates to a radiant heater for a hob, in particular a glass ceramic hob with a metal foil heating conductor.
  • US-A-4,034,206 discloses a generic radiant heater for a glass ceramic cooktop with a heating conductor made of a metal foil and an insulating base underneath the heating conductor.
  • the heating conductor runs between in a geometric pattern the hob and the insulating floor.
  • the geometric pattern of the heating conductor is from the Separated metal foil and forms heating webs whose thickness is much smaller than theirs Width and the large surface of which faces upwards towards the glass ceramic cooktop.
  • the Heating bars are held and lie on at least one outer ring edge of the insulating base with external current bridges free in recesses in the wall, so a certain To be able to record movement of the heating conductor.
  • a radiant heater is known in which the The bottom of the heating webs facing the insulating floor is at least partially free at a distance runs over the insulating floor.
  • the heating conductor consists of a flexible flat strip that spirals on the insulating floor is laid that its large surface perpendicular to the insulating floor and stand by the hob. Only its narrow top edge faces the hob. By this arrangement mutually irradiates the large surfaces. To determine the Schuleiterbandes this on its lower edge retaining tabs, which in the insulating floor are plugged in themselves.
  • the assembly of the heating conductor is complex because the ribbon must be laid in spiral turns, and because the retaining tabs in the insulating floor must be pushed in. At the high temperatures, greater than 600 ° C, the In radiation operation, corresponding strains occur on the heating conductor, which do not lead to this may that the heating conductor detaches from the insulating floor.
  • a heating conductor is described in EP 0 175 662 B1 whose flat geometric pattern is stamped out a foil laminate enclosing a metal foil is separated out.
  • This radiator is only suitable for Temperatures below 200 ° C, max. 400 ° C, and is therefore as Radiant heaters cannot be used.
  • EP 0 229 928 A2 describes a heating element for Cooking places known that a Schuleiterbahn in Flat conductor technology, preferably thick-film paste technology, has on a dimensionally stable support element is applied. A radiant heater where it is on the glow of the heating conductor arrives is not there described.
  • U.S. Patent 3,567,906 describes a sinusoidal winding flat heating wire, in parallel strips is laid under the hob.
  • the flat heating wire should not be visible through the hob. It is not a radiant heater, where it is important that the heating conductor for the User glows visibly.
  • DE 41 22 106 A1 is a radiant heater described, the heating coil by means of a molded part are held down on the insulating floor.
  • the object of the invention is a radiant heater to propose of the type mentioned at the outset Heating conductor can be easily installed above the insulating floor, whereby the thermal expansion of the heating conductor is safe caught and favorable radiation properties, before all with regard to the quickly visible glow and of efficiency, should be achieved.
  • the above task is for one Radiant heater of the type mentioned by Features of the characterizing part of claim 1 solved.
  • the heating conductor is separated from a metal foil, for example punched out, cut out or etched out is, it is in the plane of its flat geometric Patterns fairly stable, with this plane parallel between the level of the hob and the level of the Insulating floor.
  • the geometric pattern is for example star-shaped, meandering or spiral. It can also take the form of a company logo, for example a character, a characteristic Sequence of letters, or of letters and / or numbers take in.
  • the heating conductor can be made in one piece from a metal foil cut out if a metal foil is available, the one corresponding to the diameter of the heating conductor Width. However, it can also be made up of several pieces put together, each part of the geometric Pattern. The heating conductor pieces are thereby preferably in such widened zones with each other connected in operation compared to the heating bars stay cold.
  • the prefabricated heating conductor can be easily over put the insulating floor, laying procedures such as for example, spiral winding is eliminated.
  • the heating bars of the heating conductor turn their large Surface to the hob. It is thus achieved that the heating conductor covers a large part of the area of the Occupies the hob, making it cheap Radiation properties are achieved. The distances between the narrow edges of the heating conductor only need be so large that the necessary electrical insulation between the heating bars is guaranteed. The for Available surface of the hob can be largely cover with heating conductors.
  • Another advantage is that the overall height of the radiant heater can be made small, or at the same height, the thickness of the insulating floor and so that its thermal insulation effect can be increased.
  • the actual heating webs preferably float, especially when cold and preferably also when hot, free above the insulating floor. You can at the consequence the high radiation temperatures, which are above 600 ° C and can reach up to 1200 ° C, inevitably occurring Thermal expansion in the direction of the insulating floor sag without loosening the Heating conductor comes.
  • the air space between the heating bars and the insulating floor has a heat-insulating effect. To do that To decrease sagging can reduce the rigidity of the flexible heating elements can be increased in that they are U-shaped or V-shaped in their cross-section.
  • the profiling can extend over the entire length or extend part of the length.
  • the heating conductor is preferably fixed on its Geometric pattern designed holding tabs for example on a ring edge of the insulating base sit. This ring edge can be a separate part of the Insulated floor attached or in one piece on this be designed.
  • the outer ring edge is preferably one ring-shaped outer zone of the Isolier undergraduate and a ring part placed on this made of thermally and electrically insulating material formed, the retaining tabs between the outer zone and grip the ring part. This allows the Simply attach the heating conductor to the ring-shaped one Put on the outer zone, keeping the desired distance from occupies the insulating floor. By putting on the ring part the heating conductor is fixed.
  • the heating conductor can also be connected to a central inner point of the heating web fixed his.
  • Holding tabs so wide than the heating bars that their Operating temperature remains below the annealing temperature. It is thus avoided that those sitting in the ring edge Retaining tabs on the insulating material unnecessarily heating temperature come. In addition, in such widened, especially comparatively cool zones also any necessary electrical connections be provided so that this the life of the Do not affect the heating element.
  • a heating conductor is in a desired geometric Pattern (see Fig. 1 to 5) from a thin, equally thick Metal foil with a suitable for a heating conductor specific electrical resistance, for example through a cutting process, punching process or etching process separated.
  • the thickness of the metal foil is for example about 0.03 to 0.1 mm.
  • the Heating conductor in one piece, being below one circular hob of a glass ceramic plate lying entire flat geometric pattern separated out a correspondingly wide metal foil is.
  • the heating conductor from two or more pieces with each piece being part of the forms geometric pattern.
  • heating bars (1) on the heating conductor there are several heating bars (1) on the heating conductor, outer ones Holding tabs (2) and two power connections (3) formed.
  • the heating webs (1) are so wide that they are in operation glow visibly.
  • the retaining tabs (2) and the Power connections (3) are wider than the heating bars (1) designed so that they do not Annealing temperature come.
  • the heating webs run (1) in a right and left semicircle, respectively parallel.
  • the outer retaining tabs (2) are on the Circumference, with two adjacent heating bars are connected externally by an outer retaining tab.
  • Two adjacent heating elements (1) are on the inside an inner retaining tab (8) connected, the Heating bars (1) between the power connections (3) electrically in line.
  • a row / Parallel connection can be designed.
  • the inner retaining tabs (8) lie in two rows a diagonal zone of circular shape (see Fig. 1).
  • To the outer or inner retaining tabs (2.8) can Heating conductor in the manner described in more detail below fix.
  • connection point (X) with each other, for example by welding, connect.
  • each stabilizing bar (5) serves to stiffen the flexible heating conductor during transport and assembly.
  • the cross section of each stabilizing bar (5) is much smaller than that of a heating element (1).
  • the heating conductor is composed of six identical segments, which on the Connection points (X) are interconnected.
  • the heating bars (1) run parallel to each segment to each other.
  • the outer Retaining tabs (2) stabilizing bars (5).
  • the inner ones Retaining tabs (8) are only indicated schematically. This Semiconductor pattern brings good use of the Heating surface and provides a star-like glow pattern.
  • a star-shaped heating conductor pattern is shown in FIG. 3.
  • a pair of parallel heating elements (1) form one Ray of the star pattern.
  • the rays are radial alternately different lengths
  • the heating conductor there is on the heating conductor as a stabilizing web (5) an inner ring.
  • the inner ring (5) is because it has a forms an electrical short circuit before assembly, burned out, for example, over predetermined breaking points.
  • the heating bars (1) are between the Power connections (3) electrically in series, being over the retaining tabs (2), which are on the branches of the geometric pattern are provided, and the outer Form connecting webs (6) and over inner Connecting webs (7), which are also inner retaining tabs (8) form, are electrically connected.
  • FIG. 5 different courses of the heating webs (1) are Clarification of the possibilities shown.
  • a part of Heating bars (1) run in pairs parallel to each other.
  • Other heating webs (1 ') run approximately radially to Center point (M).
  • M Center point
  • the outer retaining tabs (2) face each other the outer connecting webs (6) to the outside.
  • the inner retaining tabs (8) are opposite the inner ones Connecting webs (7) inwards over.
  • the widths of the inner connecting webs (7) and / or the outer Connecting webs (6) can do this depending on the requirement be designed so that they operate like the heating webs (1, 1 ') glow or not glow.
  • 6,7,8,10,15 and 24 to 30 is one under one translucent glass ceramic plate (9) Radiant heater (10) shown schematically.
  • Pot (11) made of sheet metal of the radiant heater (10) is a Insulating floor (12) from a radiator known, thermally and electrically insulating material arranged.
  • 6,7,8,10 and 24,27 the ring edge (13) of the insulating base (12) in Protruding in the direction of the glass ceramic plate (9) annular outer zone (14) and one on this attachable ring part (15) is formed.
  • annular outer zone (14) and the ring part (15) are the outer retaining tabs (2) frictionally or positively held.
  • Breakthroughs (21) or claws are provided, which after down into the outer zone (14) or up into the ring part (15) are depressed.
  • the 6 is for storage of the inner holding tabs (8) on the insulating base (12) a base (17) trained. This extends for one 1 in the diagonal zone on the the inner retaining tabs (8) are also located.
  • the two parallel rows of the inner retaining tabs (8) are by means of an inner holding part (19) by a straight retaining strip is formed on the base (17) fixed.
  • the retaining strip consists of a ceramic Material that is more dimensionally stable than the material of the Insulated floor (12).
  • the retaining bar is on the base (17) for example attached by gluing or staples or held by means of the ring part (15). Above the Retaining bar (19) extends parallel to the Radiant heaters known per se Expansion temperature sensor.
  • Fig. 6 shows the sag (23) of the heating webs (1) in the hot Status.
  • the arrangement is preferably chosen so that even when hot, the heating bars (1) the insulating floor (12) do not touch. In the cold state there is a correspondingly larger distance between the large lower Surface of the heating webs (1) and the insulating base (12).
  • Fig. 7 shows an alternative to Fig. 6.
  • the heating webs are profiled here, as is shown in FIG. 9 is shown to the stability of the heating webs too increase and thus reduce the sag.
  • the inner retaining tabs (8) are like this bent down that they the heating webs (1) from Keep the insulating base (12) spaced apart. You are in one the insulating base (12) fastened holding part (19) electrically insulating material, for example ceramic or mikanite (resin-bonded mica), inserted. Corresponding insertion openings can be made on the holding part (19) be designed. The one occurring on the heating bars (1) Thermal expansion is due to the flexibility of the inner Holding tabs (8) caught. To accommodate the Thermal expansion can also be provided that the inner and / or outer holding tabs on their holding parts in are movable to a limited extent.
  • electrically insulating material for example ceramic or mikanite (resin-bonded mica
  • the heating webs (1) are only profiled over part of its length and in one Length range (L) not profiled.
  • This length range (L) runs slightly angled and reduces thermal expansion the heating bars on.
  • the profiled length ranges can lie completely or almost on the insulating floor (12).
  • FIG. 9 shows a cross section of two neighboring ones profiled heating elements (1).
  • This profile is through Press in the heating elements (1) before assembly in Radiant heater V or U-shaped.
  • This Design has the advantage that the heating bars in Longitudinal direction become more stable and that neighboring, parallel heating elements (1) when the Heating conductor from the metal foil with a single Cut can be separated from each other without loss of material can and the necessary electrical insulation distance (c) then by pressing in the V-shaped profile arises.
  • this shape has the advantage that the Radiation properties of each holding bridge (1) targeted be affected by either the concave surface or the convex surface of the glass ceramic plate (9) is facing.
  • a cap (19) can be put on as an inner holding part like the ring part (15) from an electrical and thermal insulating material.
  • passages (21) On the outer retaining tabs (2) and / or the inner Retaining tabs (8) can be designed passages (21) (cf. Fig. 11). These passages (21) can be on the Simple metal foil in the area of the holding tabs (2.8) by hammering in a pointed tool, where metal foil tips arise. These take effect when Pressing on the ring part (15) (see Fig. 11) and / or the inner holding part (19) depending on the orientation in the Ring part (15) or the holding part (19) or in the outer zone (14) or the base (17). It can also be a combination of tabs and / or claws and / or passages be provided. Instead of the passages (21) could also claws bent at the ends of the retaining tabs (2,8) be provided.
  • the passages or claws serve the radial securing of the heating conductor in the Radiant heater.
  • the swivels or claws can also be a frictional clamping of the retaining tabs (2,8) through the ring part (15) and / or the holding part (19) be provided.
  • FIG. 12 shows a further alternative for the definition the inner retaining tabs (8).
  • the in the case of the heating conductor according to FIG. 1 via the diagonal Zone is elongated, in the case of the heat conductor Fig. 2 is star-like according to the segmentation and in the case of the heating conductor according to FIGS. 3 and 4 is circular.
  • the retaining tabs (8) Over the upper edges (17 ', 17' ') of the Base part are the retaining tabs (8) in one Turning angle bent and using a U-shaped strip-like holding parts (19 ', 19' ') clamped. Thereby is a tight fit that prevents the retaining tabs (8) at the temperature-related Loosen stretch or shrink. This is because of it supports that the heating bars shrink to the Holding parts (19 ', 19' ') exert a tilting moment that the Clamp effect increased.
  • FIG. 13 and 14 show further alternatives for the Fastening the retaining tabs.
  • On the inner and / or outer retaining tabs (8,2) are indentations (8 ') trained (see Fig. 13), which a toothing (17 '' ') a ceramic, attached to the insulating base (12) Base part (17) is assigned.
  • Indentations (8 ') By inserting the Indentations (8 ') between the teeth (17' '') a positive fit of the retaining tabs is achieved.
  • a similar form-fitting connection could also be carried out create a hole and pin pair.
  • the assembly is essentially as follows:
  • the outer Retaining tabs (2) and the inner retaining tabs (8) are located then on, with those running between them Heating webs (1) preferably at a distance (a) from that Extend insulating floor (12).
  • the bottom big ones Surfaces of the heating webs (1) are the insulating floor (12) facing.
  • the upper large surfaces of the heating elements (1) are facing the level of the glass ceramic plate (9). Just the narrow edges of adjacent heating elements stand towards each other. Then, to fix the outer retaining tabs (2) and the inner retaining tabs (8) the ring part (15) and the inner holding part (19) placed.
  • the retaining tabs (2.8) can therefore only be limited or stop moving, taking some agility in the radial direction on the outer zone (14) and / or on Base (17) can be approved. In any case, come loose the retaining tabs (2.8) for operational stretching and shrinkage from their attachment points.
  • the upper large surface of the heating webs (1) is located thus at a distance (b) from the glass ceramic plate (9). Then, if necessary, the stabilizing bars (5) severed. In operation when the heating bars (1) at Temperatures above 600 ° C radiate visibly on them a considerable temperature expansion, so that it in sag the space (22) formed by the distance (a). This sag is 23 in FIGS. 6 and 10 designated.
  • the distance (a) is designed so that the Heating bars (1) when sagging the insulating floor (12) preferably do not touch.
  • a further metal foil part (20) be arranged as a temperature sensor (see Fig. 10). This has a temperature dependent electrical Resistance on which is a measure of the temperature of it irradiating heating webs (1).
  • the temperature sensor (20) can with a usual with radiant heaters Temperature controller can be connected.
  • FIG. 15 shows a further exemplary embodiment.
  • the insulating base (12) does not face the glass ceramic plate (9) raised outer zone (14).
  • recesses (24) are provided, in which the in this version angled downwards Engage the retaining tabs (2.8).
  • a corresponding Design with recesses (25) is the inner Retaining tabs (8) provided.
  • Holding tabs (2) are bent downwards and grip Play in a recess (24) in the outer zone (14). Similar grab the inner retaining tabs that are bent downwards (8) in a recess (25) of the base (17). The The heating conductor is thereby secured radially and its Thermal expansion is absorbed.
  • 16, 17 and 18 are in the embodiment the heating webs (1) in the longitudinal direction, perpendicular to Insulated floor (12) corrugated. Between the wave valleys there is the distance (a) to the insulating floor (12). Between There is a distance (b) to the wave ceramic peaks (9). 16, the waves are uniform. According to Fig. 17 the wave crests or wave valleys are different high or low. This is in zone (A) with the higher waves have a higher radiation density than in zone (B) with the flatter waves. According to Fig. 18 the wavelengths are different. This will in the zone (A) with the shorter wavelengths a larger one Radiation density reached than in zone (B) with the longer wavelengths. This makes it a targeted one Influencing the radiation density in the inner and outer Areas of the radiant heater possible.
  • FIGS. 19 and 20 Another embodiment is shown in FIGS. 19 and 20 shown.
  • a straight meandering pattern (cf. Fig. 19) is separated from a metal foil strip, the has the width (C).
  • the cuts at which the Connect adjacent identical patterns are with the Power connections (3).
  • the outer zone (14) has a slope (34) sloping outwards towards the pot (11) on.
  • a corresponding slope (35) is on the Ring part (15) formed, the retaining tabs (2) engage a bend (36) between the bevels (34, 35).
  • the bends (36) on the retaining tabs (2) be prefabricated.
  • the ring part (15) on the bends (36) exerted pressure arises at the bends (36) Force component that tries to pull this outwards so that the heating webs (1) are stretched radially.
  • an upward bend (37) is provided, which engages in a recess (38) of the ring part (15).
  • the bend (37) around less than 90 ° from the plane of the geometric Pattern of the heating conductor bent.
  • the bend (39) of the retaining tab (2) more than 90 ° upwards from the plane mentioned bent over so that a fairly stable hook arises. This is one formed by the ring part (15) Stop (40) assigned to the bend (39) and thus the retaining tab (2) is not between the outer zone (14) and the ring part (15) can slide out.
  • 25 and 26 show alternatives for the Fastening the inner retaining tabs (8).
  • 25 and 26 is an inner holding part, a holding bar (19) intended. This has for the inner retaining tabs (8) of the heating conductor (see Fig. 1) two rows of slots (42), with each holding tab (8) having its own Slot is provided.
  • the retaining bar (19) is there for example made of resin-bound mica flakes (Micanite). Through the slots (42) are the ends of the Retaining tabs (8) inserted and at the top and bottom of the Retaining strip (19) bent about 90 °, so that it in the Firmly lock the slots (42) (see Fig. 25).
  • the retaining strip (19) according to FIGS. 25 and 26 can be on a base (17) of the insulating base (12) described above sit on and / or be attached to it.
  • the Retaining strip (19) can, however, also over the insulating floor (12) float freely.
  • the retaining tabs (8) are on the Retaining strip (19) attached before the heat conductor in the Pot (11) is used.
  • Fig. 27 shows a configuration similar to Figs. 10 and 12 of the inner holding part (19).
  • Base (17 which is fixed to the insulating base (12), Bends (44) of the retaining tabs (8).
  • the bends (44) in the base (17) clamped. 1 are the Base (17) and the holding part (19) strip-shaped.
  • the inner retaining tabs (8) on lie in a circle are the base (17) and that Holding part (19) correspondingly circular.
  • This ring-shaped Carrier and the holding bar (19) can be a form one-piece molding.
  • the sewing takes place before the insertion of the heating conductor in the pot (11) or the insulating floor (12). The sewn on the molding
  • the heating conductor is then used as a prefabricated assembly in the Pot (11) or placed on the insulating base (12), wherein all retaining straps are fixed in their desired position. Then the ring part (15) can be put on.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsheizkörper für ein Kochfeld, insbesondere Glaskeramikkochfeld mit einem Metallfolien-Heizleiter.
Die US-A-4,034,206 offenbart einen gattungsgemäßen Strahlungsheizkörper für ein Glaskeramik-Kochfeld mit einem Heizleiter aus einer Metallfolie und einem Isolierboden unter dem Heizleiter. Der Heizleiter verläuft dabei in einem geometrischen Muster zwischen dem Kochfeld und dem Isolierboden. Das geometrische Muster des Heizleiters ist aus der Metallfolie herausgetrennt und bildet Heizstege, deren Dicke wesentlich kleiner ist als ihre Breite und deren große Oberfläche nach oben zum Glaskeramik-Kochfeld gewandt ist. Die Heizstege sind mindestens an einem äußeren Ringrand des Isolierbodens gehalten und liegen mit äußeren Strombrücken frei in Ausnehmungen der Wandung, um so ein gewisses Bewegungsspiel der Heizleiter aufnehmen zu können.
Durch die US-A-3,316,390 ist ein Strahlungsheizkörper bekannt, bei welchem die dem Isolierboden zugewandte Unterseite der Heizstege wenigstens teilweise im Abstand frei über dem Isolierboden verläuft.
Weitere Strahlungsheizkörper sind in der DE 42 39 375 A1 und der EP 0 585 831 A2 beschrieben. Der Heizleiter besteht aus einem flexiblen Flachband, das spiralförmig so auf dem Isolierboden verlegt ist, daß seine große Oberfläche senkrecht zum Isolierboden und zum Kochfeld stehen. Nur seine schmale Oberkante ist dem Kochfeld zugewandt. Durch diese Anordnung bestrahlen sich die großen Oberflächen gegenseitig. Zur Festlegung des Heizleiterbandes weist dieses an seiner Unterkante Haltelaschen auf, die in den Isolierboden selbst eingesteckt sind. Die Montage des Heizleiters ist aufwendig, da das Flachband in spiralförmigen Windungen verlegt werden muß, und weil die Haltelaschen in den Isolierboden eingedrückt werden müssen. Bei den hohen Temperaturen, größer 600°C, des Strahlungsbetriebs treten am Heizleiter entsprechende Dehnungen auf, die nicht dazu führen dürfen, daß sich der Heizleiter vom Isolierboden löst.
In der EP 0 175 662 B1 ist ein Heizleiter beschrieben dessen ebenes geometrisches Muster durch Stanzen aus einem eine Metallfolie einschließenden Folienlaminat herausgetrennt ist. Dieser Heizkörper eignet sich nur für Temperaturen unter 200°C, max. 400°C, und ist somit als Strahlungsheizkörper nicht verwendbar.
Nach der EP 0 175 662 B1 werden aus dem Folienlaminat zwei ineinandergeschachtelte metallförmige Heizkörper aufgestanzt, was den Stanzabfall verringert.
Aus der EP 0 229 928 A2 ist ein Heizelement für Kochstellen bekannt, das eine Heizleiterbahn in Flachleitertechnik, vorzugsweise Dickschichtpasten-Technik, aufweist, die auf ein formstabiles Tragelement aufgebracht ist. Ein Strahlungsheizkörper, bei dem es auf das Aufglühen der Heizleiterbahn ankommt, ist dort nicht beschrieben.
Die US-PS 3 567 906 beschreibt einen sinusförmig gewundenen Flachheizdraht, der in parallelen Streifen unter der Kochstelle verlegt ist. Der Flachheizdraht soll durch die Kochstelle hindurch nicht sichtbar sein. Es handelt sich also nicht um einen Strahlungsheizkörper, bei dem es darauf ankommt, daß der Heizleiter für den Benutzer sichtbar aufglüht.
In der DE 41 22 106 A1 ist ein Strahlungsheizkörper beschrieben, dessen Heizwendel mittels eines Formteils auf dem Isolierboden niedergehalten sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strahlungsheizkörper der eingangs genannten Art vorzuschlagen, dessen Heizleiter einfach über dem Isolierboden montierbar ist, wobei die Temperaturdehnungen des Heizleiters sicher aufgefangen und günstige Abstrahlungseigenschaften, vor allem hinsichtlich des schnell sichtbaren Aufglühens und des Wirkungsgrades, erreicht werden sollen.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Strahlungsheizkörper der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Da der Heizleiter aus einer Metallfolie ausgetrennt, beispielsweise ausgestanzt, ausgeschnitten oder ausgeätzt ist, ist er in der Ebene seines flächigen geometrischen Musters ziemlich stabil, wobei diese Ebene parallel zwischen der Ebene des Kochfelds und der Ebene des Isolierbodens liegt. Das geometrische Muster ist beispielsweise sternförmig, mäanderförmig oder spiralförmig. Es kann auch die Gestalt eines Firmenlogos, beispielsweise eines Zeichens, einer charakteristischen Buchstabenfolge, oder von Buchstaben und/oder Ziffern einnehmen.
Der Heizleiter läßt sich einstückig aus einer Metallfolie austrennen, wenn eine Metallfolie zur Verfügung steht, die eine dem Durchmesser des Heizleiters entsprechende Breite hat. Er läßt sich jedoch auch aus mehreren Stücken zusammensetzen, die jeweils einen Teil des geometrischen Musters bilden. Die Heizleiterstücke werden dabei vorzugsweise in solchen verbreiterten Zonen miteinander verbunden, die im Betrieb im Vergleich zu den Heizstegen kalt bleiben.
Der so vorgefertigte Heizleiter läßt sich einfach über den Isolierboden setzen, wobei Verlegevorgänge, wie beispielsweise ein spiralförmiges Winden, entfallen.
Die Heizstege des Heizleiters wenden ihre große Oberfläche dem Kochfeld zu. Es ist damit erreicht, daß der Heizleiter einen großen Teil der Fläche des Kochfeldes einnimmt, wodurch günstige Abstrahlungseigenschaften erreicht sind. Die Abstände zwischen den schmalen Kanten des Heizleiters müssen nur so groß sein, daß die notwendige elektrische Isolation zwischen den Heizstegen gewährleistet ist. Die zur Verfügug stehende Fläche des Kochfeldes läßt sich dabei weitgehend mit Heizleitern abdecken.
Vergleichsversuche haben gezeigt, daß sich eine Aufglühzeit ergibt, die wesentlich kürzer ist, als bei bekannten Strahlungsheizkörpern. Da die abstrahlende Oberfläche im Verhältnis zum Querschnitt groß ist, ist eine gute Wärmeableitung gegeben, die es erlaubt, die Heizstege mit einer vergleichsweise großen Stromdichte zu belasten. Es wird auch eine kurze Ankochzeit mit hohem Wirkungsgrad erreicht.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die Bauhöhe des Strahlungsheizkörpers klein gestalten läßt, oder sich bei gleicher Bauhöhe die Dicke des Isolierbodens und damit dessen thermische Isolierwirkung erhöhen läßt.
Vorzugsweise schweben die eigentlichen Heizstege, speziell im kalten und bevorzugt auch im heißen Zustand, frei über dem Isolierboden. Sie können bei den infolge der hohen Strahlungstemperaturen, die über 600°C liegen und bis 1200°C reichen können, zwangsläufig auftretenden Temperaturdehnungen in Richtung des Isolierbodens durchhängen, ohne daß es dabei zu einem Lösen des Heizleiters kommt. Der Luftraum zwischen den Heizstegen und dem Isolierboden wirkt wärmeisolierend. Um das Durchhängen zu verringern, kann die Steifigkeit der an sich flexiblen Heizstege dadurch erhöht werden, daß sie in ihrem Querschnitt U- oder V-förmig profiliert sind. Die Profilierung kann sich über die gesamte Länge oder einen Teil der Länge erstrecken.
Fixiert ist der Heizleiter bevorzugt mittels an seinem geometrischen Muster gestalteten Haltelaschen, die beispielsweise an einem Ringrand des Isolierbodens sitzen. Dieser Ringrand kann als separates Teil auf den Isolierboden aufgesetzt oder einstückig an diesem gestaltet sein.
Vorzugsweise ist der äußere Ringrand von einer ringförmigen, den Isolierboden überragenden Außenzone des Isolierbodens und einem auf diese aufgesetzten Ringteil aus thermisch und elektrisch isolierendem Material gebildet, wobei die Haltelaschen zwischen die Außenzone und das Ringteil greifen. Dadurch läßt sich der Heizleiter bei der Montage einfach auf die ringförmige Außenzone aufsetzen, wobei er den gewünschten Abstand von dem Isolierboden einnimmt. Durch Aufsetzen des Ringteils wird der Heizleiter fixiert.
Die reibschlüssige und/oder formschlüssige Fixierung läßt sich mittels Durchzügen oder Krallen an den Haltelaschen verbessern, wobei die Durchzüge oder Krallen durch Aufdrücken des Ringteils nach oben in das Ringteil und/oder nach unten in die ringförmige Außenzone des Isolierbodens eindringen.
In ähnlicher Weise kann der Heizleiter auch an einer zentralen innenliegenden Stelle des Heizstegs fixiert sein.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Haltelaschen derart breiter als die Heizstege, daß ihre Temperatur im Betrieb unter der Glühtemperatur bleibt. Es ist damit vermieden, daß die im Ringrand sitzenden Haltelaschen auf eine das Isoliermaterial unnötig aufheizende Temperatur kommen. Außerdem können in solchen verbreiterten, insbesondere vergleichsweise kühlen Zonen auch ggf. erforderliche elektrische Verbindungen vorgesehen sein, so daß diese die Lebensdauer des Heizleisters nicht beeinträchtigen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:
  • Figuren 1 bis 5 Aufsichten eines Heizleiters mit verschieden geometrischen Mustern und Haltelaschen im noch nicht in den Strahlungsheizkörper eingebauten Zustand,
  • Figuren 6,7,8,10 einen Strahlungsheizkörper schematisch im Querschnitt mit eingesetztem Heizleiter,
  • Figur 9 einen Querschnitt benachbarter profilierter Heizstege längs der Linie IX-IX nach Fig. 7,8 vergrößert,
  • Figur 11 eine Detailansicht zu Fig. 6,7,8,10 einer Befestigungsmöglichkeit des Heizleiters
  • Figuren 12 bis 14 eine Detailansicht weiterer Befestigungsmöglichkeiten,
  • Figur 15 eine Alternative zu den Fig. 6,7,8,10,
  • Figur 16 einen Heizleiter mit Wellung in Längsrichtung,
  • Figur 17 eine zweite Gestaltung der Wellung,
  • Figur 18 eine dritte Gestaltung der Wellung,
  • Figur 19 eine Aufsicht eines mäanderförmigen Folienteils, aus dem der Heizleiter zu biegenist,
  • Figur 20 einen in sein geometrisches Muster aus dem Folienteil nach Fig. 11 gebogenen Heizleiter,
  • Figuren 21 bis 27 Detailansichten weiterer Befestigungsmöglichkeiten der Haltelaschen.
    • Ein Heizleiter ist in einem gewünschten geometrischen Muster (vgl. Fig.1 bis 5) aus einer dünnen, gleich dicken Metallfolie mit einem für einen Heizleiter geeigneten spezifischen elektrischen Widerstand, beispielsweise durch einen Schneidvorgang, Stanzvorgang oder Ätzvorgang ausgetrennt. Die Dicke der Metallfolie beträgt beispielsweise etwa 0,03 bis 0,1 mm. Vorzugsweise ist der Heizleiter einstückig, wobei sein unterhalb eines kreisförmigen Kochfeldes einer Glaskeramikplatte liegendes gesamtes flächiges geometrische Muster aus einer entsprechend breiten Metallfolie herausgetrennt ist. Wenn jedoch nur eine weniger breite Metallfolie zur Verfügung steht oder bearbeitet werden kann, ist es auch möglich, den Heizleiter aus zwei oder mehreren Stücken zusammenzusetzen, wobei jedes Stück einen Teil des geometrischen Musters bildet.
    Am Heizleiter sind mehrere Heizstege(1), äußere Haltelaschen(2) und zwei Stromanschlüsse(3) ausgeformt. Die Heizstege(1) sind so breit, daß sie im Betrieb sichtbar aufglühen. Die Haltelaschen(2) und die Stromanschlüsse(3) sind breiter als die Heizstege(1) gestaltet, damit sie im Betrieb möglichst nicht auf Glühtemperatur kommen.
    Bei einem Heizleiter nach Fig. 1 verlaufen die Heizstege (1) in einem rechten und linken Halbkreis jeweils parallel. Die äußeren Haltelaschen(2) liegen auf dem Kreisumfang, wobei jeweils zwei benachbarte Heizstege außen durch eine äußere Haltelasche verbunden sind.
    Jeweils zwei benachbarte Heizstege(1) sind innen mit einer inneren Haltelasche(8) verbunden, wobei die Heizstege(1) zwischen den Stromanschlüssen(3) elektrisch in Reihe liegen. Es kann jedoch auch eine Reihen-/ Parallelschaltung gestaltet sein.
    Die inneren Haltelaschen(8) liegen in zwei Reihen auf einer diagonalen Zone der Kreisform (vgl. Fig.1). An den äußeren bzw. inneren Haltelaschen(2,8) läßt sich der Heizleiter in der unten näher beschriebenen Weise fixieren.
    Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist eine weitgehende Belegung der kreisförmigen Heizfläche mit Heizleitern erreicht. Es ergibt sich dabei eine Wärmeabstrahlung mit hohem Wirkungsgrad und ein gleichmäßiges Glühbild.
    Das Heizleitermuster nach Fig. 1 eignet sich auch zur Herstellung aus zwei symmetrischen Einzelstücken. Diese lassen sich an einer Verbindungsstelle(X) elektrisch miteinander, beispielsweise durch Verschweißen, verbinden.
    Bei dem Heizleiterzuschnitt nach Fig. 1 bestehen bei den äußeren Haltelaschen(2) und den inneren Haltelaschen(8) sowie zwischen den Stromanschlüssen(3) Stabilisierungsstege(5). Diese dienen der Versteifung des biegsamen Heizleiters beim Transport und bei der Montage. Der Querschnitt jedes Stabilisierungssteges(5) ist wesentlich kleiner als der eines Heizsteges(1). Nach der Montage des Heizleiters im Strahlungsheizkörper werden die Stabilisierungsstege(5) entfernt, da sie elektrische Kurzschlüsse darstellen. Dies kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung, beispielsweise an die Stromanschlüsse(3) erfolgen. Die Stabilisierungsstege(5) brennen dann durch.
    Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Heizleiter aus sechs gleichen Segmenten zusammengesetzt, die an den Verbindungsstellen(X) miteinander verbunden sind. In jedem Segment verlaufen die Heizstege(1) parallel zueinander. Auch hier bestehen bei den äußeren Haltelaschen(2) Stabilisierungsstege(5). Die inneren Haltelaschen(8) sind nur schematisch angedeutet. Dieses Halbleitermuster bringt eine gute Ausnutzung der Heizfläche und liefert ein sternähnliches Glühbild.
    In Fig. 3 ist ein sternförmiges Heizleitermuster gezeigt. Jeweils ein Paar paralleler Heizstege(1) bilden einen Strahl des sternförmigen Musters. Alle äußeren Haltelaschen(2), die jeweils ein Heizstegpaar verbinden, liegen auf dem Kreisumfang. Die Strahlen sind radial abwechselnd unterschiedlich lang, wobei die inneren Haltelaschen(8), die jeweils ein Heizstegpaar verbinden, liegen auf Kreisen unterschiedlicher Durchmesser. Im Betrieb ergibt sich ein sternförmiges Glühbild, wobei im Außenbereich eine gegenüber der Ausführung nach Fig. 4 höhere Leistungsdichte erreicht ist.
    Bei der Ausführung nach Fig. 4 bildet jeweils ein parallel verlaufendes Paar von Heizstegen(1) einen Strahl des sternförmigen Musters. An den Heizstegen(1) sind seitliche Haltelaschen(4) vorgesehen, die senkrecht zur Ebene des Musters nach unten abgebogen werden können und zur Führung in Ausnehmungen bzw. Nuten des unten näher beschriebenen Isolierbodens dienen. Diese seitlichen Haltelaschen(4) können jedoch auch entfallen.
    Nach Fig. 4 besteht am Heizleiter als Stabilisierungssteg (5) ein Innenring. Dieser dient lediglich der Erhöhung der Stabilität des Heizstegs beim Transport und bei der Montage. Der Innenring(5) wird, weil er einen elektrischen Kurzschluß bildet, vor der Montage, beispielsweise über Sollbruchstellen, herausgebrannt. Im Betrieb liegen die Heizstege(1) zwischen den Stromanschlüssen(3) elektrisch in Reihe, wobei sie über die Haltelaschen(2), die an Außenstellen des geometrischen Musters vorgesehen sind, und die äußere Verbindungsstege(6) bilden und über innere Verbindungsstege (7), die zugleich innere Haltelaschen(8) bilden, elektrisch miteinander verbunden sind.
    In Fig. 5 sind verschiedene Verläufe der Heizstege(1) zur Verdeutlichung der Möglichkeiten gezeigt. Ein Teil der Heizstege(1) verläuft paarweise parallel zueinander. Andere Heizstege(1') verlaufen etwa radial zum Mittelpunkt(M). Aus Symmetriegründen können in der Praxis der eine oder andere Verlauf für alle Heizstege (1,1') gewählt werden.
    Nach Fig. 5 stehen die äußeren Haltelaschen(2) gegenüber den äußeren Verbindungsstegen(6) nach außen über. Die inneren Haltelaschen(8) stehen gegenüber den inneren Verbindungsstegen(7) nach innen über. Die Breiten der inneren Verbindungsstege(7) und/oder der äußeren Verbindungsstege(6) können je nach Anforderung so gestaltet sein, daß sie im Betrieb wie die Heizstege(1, 1') aufglühen oder nicht aufglühen.
    In den Fig. 6,7,8,10,15 und 24 bis 30 ist ein unter einer durchscheinenden Glaskeramikplatte(9) montierter Strahlungsheizkörper(10) schematisch gezeigt. In einem Topf(11) aus Blech des Strahlungsheizkörpers(10) ist ein Isolierboden(12) aus einem bei Strahlungsheizkörpern bekannten, thermisch und elektrisch isolierenden Material angeordnet. Am Isolierboden(12) besteht ein äußerer Ringrand(13) zur Lagerung der äußeren Haltelaschen(2). Bei den Ausführungen nach den Fig. 6,7,8,10 und 24,27 ist der Ringrand(13) von einer den Isolierboden(12) in Richtung der Glaskeramikplatte(9) überragenden, ringförmigen Außenzone(14) und einem auf diese aufsetzbaren Ringteil(15) gebildet. Zwischen der ringförmigen Außenzone(14) und dem Ringteil(15) sind die äußeren Haltelaschen(2) reibschlüssig oder formschlüssig gehalten. Zur Verbesserung des festen Sitzes können an den Haltelaschen(2) die unten näher beschriebenen Durchbrüche(21) oder Krallen vorgesehen sein, die nach unten in die Außenzone(14) oder nach oben in das Ringteil (15) eingedrückt sind.
    Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist zur Lagerung der inneren Haltelaschen(8) am Isolierboden(12) ein Sockel (17) ausgebildet. Dieser erstreckt sich für einen Heizleiter nach Fig. 1 in der diagonalen Zone, auf der auch die inneren Haltelaschen(8) liegen. Die beiden parallelen Reihen der inneren Haltelaschen(8) (vgl.Fig.1) sind mittels eines inneren Halteteils(19), das von einer geraden Halteleiste gebildet ist, an dem Sockel(17) fixiert. Die Halteleiste besteht aus einem keramischen Material, das formstabiler ist als das Material des Isolierbodens(12). Die Halteleiste ist an dem Sockel(17) beispielsweise durch Kleben oder Klammern befestigt oder mittels des Ringteils(15) gehalten. Über der Halteleiste(19) erstreckt sich parallel der bei Strahlungsheizkörpern an sich bekannte stabförmige Ausdehnungs-Temperaturfühler.
    Im Betrieb treten bei den üblichen Temperaturen über 600°C erhebliche Wärmedehnungen der Heizstege(1) in Längsrichtung auf, was besonders bei nichtprofilierten Heizstegen(1) zu einem erheblichen Durchhang führt. Fig.6 zeigt den Durchhang(23) der Heizstege(1) im heißen Zustand. Die Anordnung ist vorzugsweise so gewählt, daß auch im heißen Zustand die Heizstege(1) den Isolierboden (12) nicht berühren. Im kalten Zustand besteht ein entsprechend größerer Abstand zwischen der großen unteren Oberfläche der Heizstege(1) und dem Isolierboden(12).
    Fig. 7 zeigt eine Alternative zu Fig. 6. Die Heizstege sind hier profiliert, wie dies anhand von Fig. 9 dargestellt ist, um die Stabilität der Heizstege zu erhöhen und damit den Durchhang zu verringern.
    Bei Fig. 7 sind die inneren Haltelaschen(8) derart nach unten umgebogen, daß sie die Heizstege(1) vom Isolierboden(12) beabstandet halten. Sie sind in ein an dem Isolierboden(12) befestigtes Halteteil(19) aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise Keramik oder Mikanit (kunstharzgebundener Glimmer), eingesteckt. Am Halteteil(19) können entsprechende Einstecköffnungen ausgestaltet sein. Die an den Heizstegen(1) auftretende Wärmedehnung wird durch Biegbarkeit der inneren Haltelaschen(8) aufgefangen. Zur Aufnahme der Wärmedehnung kann auch vorgesehen sein, daß die inneren und/oder äußeren Haltelaschen an ihren Halteteilen in begrenztem Maße verschieblich sind.
    Bei der Ausführung nach Fig. 8 sind die Heizstege(1) nur über einen Teil ihrer Länge profiliert und in einem Längenbereich(L) nichtprofiliert. Dieser Längenbereich(L) verläuft leicht abgewinkelt und nimmt die Wärmedehnung der Heizstege auf. Die profilierten Längenbereiche können auf dem Isolierboden(12) ganz oder fast aufliegen.
    Fig. 9 zeigt einen Querschnitt zweier benachbarter profilierter Heizstege(1). Dieses Profil ist durch Eindrücken der Heizstege(1) vor der Montage im Strahlungsheizkörper V- oder U-förmig gestaltet. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß die Heizstege dadurch in Längsrichtung stabiler werden und daß benachbarte, parallel verlaufende Heizstege(1) beim Austrennen des Heizleiters aus der Metallfolie mit einem einzigen Schnitt ohne Materialverlust voneinander getrennt werden können und der notwendige elektrische Isolationsabstand (c) dann durch das Eindrücken des V-förmigen Profils entsteht. Außerdem hat diese Gestalt den Vorteil, daß die Abstrahlungseigenschaften jedes Haltesteges(1) gezielt beeinflußt werden, indem entweder die konkave Oberfläche oder die konvexe Oberfläche der Glaskeramikplatte(9) zugewandt ist.
    Bei der Ausführung nach Fig. 10 besteht zwischen der Außenzone(14) und dem Ringteil(15) eine Stufe(16), um den Heizleiter-ohne Berührung mit dem Topf(11) einsetzen zu können. Der Heizleiter greift mit seinen äußeren Haltelaschen(2) zwischen die Außenzone(14) und das Ringteil(15), wobei die äußeren Haltelaschen(2) nicht aus der Ebene des geometrischen Musters umgebogen sind.
    In der Mitte des Isolierbodens(12) ist ein wie die Außenzone(14) in Richtung der Glaskeramikplatte(9) vorstehender Sockel(17) ausgebildet, der ebenso wie die Außenzone(14) eine Stufe(18) aufweist. Auf den Sockel(17) ist als inneres Halteteil eine Kappe(19) aufsetzbar, die wie das Ringteil(15) aus einem elektrisch und thermisch isolierenden Material besteht.
    An den äußeren Haltelaschen(2) und/oder den inneren Haltelaschen(8) können Durchzüge(21) gestaltet sein (vgl. Fig.11). Diese Durchzüge(21) lassen sich an der Metallfolie im Bereich der Haltelaschen(2,8) einfach durch Einschlagen eines spitzen Werkzeugs herstellen, wobei Metallfolienspitzen entstehen. Diese greifen beim Aufdrücken des Ringteils(15) (vgl. Fig.11) und/oder des inneren Halteteils(19) je nach Ausrichtung in das Ringteil(15) bzw. das Halteteil(19) oder in die Außenzone (14) bzw. den Sockel(17). Es kann auch eine Kombination von Laschen und/oder Krallen und/oder Durchzügen vorgesehen sein. Anstelle der Durchzüge(21) könnten auch an den Enden der Haltelaschen(2,8) abgebogene Krallen vorgesehen werden. Die Durchzüge oder Krallen dienen der radialen Sicherung des Heizleiters im Strahlungsheizkörper. Anstelle der Durchzüge oder Krallen kann auch eine reibschlüssige Klemmung der Haltelaschen (2,8) durch das Ringteil(15) und/oder das Halteteil(19) vorgesehen sein.
    Fig. 12 zeigt eine weitere Alternative für die Festlegung der inneren Haltelaschen(8). An dem Isolierboden(12) ist als Sockel(17) ein keramisches Sockelteil befestigt, das im Falle des Heizleiters nach Fig. 1 über die diagonale Zone langgestreckt ist, im Falle des Heizleiters nach Fig. 2 entsprechend der Segmentaufteilung sternartig ist und im Falle des Heizleiters nach den Fig. 3 und 4 kreisförmig ist. Über die oberen Ränder(17',17'') des Sockelteils sind die Haltelaschen(8) in einem Umschlagwinkel gebogen und mittels U-förmiger, leistenartiger Halteteile(19',19'') festgeklemmt. Dadurch ist ein fester Klemmsitz erreicht, der verhindert, daß sich die Haltelaschen(8) bei der temperaturbedingten Dehnung oder Schrumpfung lösen. Dies ist dadurch unterstützt, daß die Heizstege beim Schrumpfen auf die Halteteile(19',19'') ein Kippmoment ausüben, das den Klemmeffekt vergrößert.
    Die Fig. 13 und 14 zeigen weitere Alternativen für die Befestigung der Haltelaschen. An den inneren und/oder äußeren Haltelaschen(8,2) sind Einbuchtungen(8') ausgebildet (vgl. Fig.13), denen eine Verzahnung(17''') eines keramischen, an dem Isolierboden(12) befestigten Sockelteils(17) zugeordnet ist. Durch Einlegen der Einbuchtungen(8') zwischen die Verzahnungen(17''') ist ein formschlüssiger Sitz der Haltelaschen erreicht. Eine ähnliche formschlüssige Verbindung ließe sich auch durch eine Bohrung-Stiftpaarung schaffen.
    Die Montage geschieht im wesentlichen folgendermaßen:
    Auf die Außenzone(14) und den Sockel (17) wird der vorgefertigte Heizleiter aufgesetzt. Die äußeren Haltelaschen(2) und die inneren Haltelaschen (8) liegen dann auf, wobei sich die zwischen ihnen verlaufenden Heizstege(1) vorzugsweise in einem Abstand(a) von dem Isolierboden(12) erstrecken. Die unteren großen Oberflächen der Heizstege(1) sind dem Isolierboden(12) zugewandt. Die oberen großen Oberflächen der Heizstege(1) sind der Ebene der Glaskeramikplatte(9) zugewandt. Nur die schmalen Kanten benachbarter Heizstege stehen einander gegenüber. Anschließend werden zur Fixierung der äußeren Haltelaschen(2) und der inneren Haltelaschen(8) das Ringteil(15) und das innere Halteteil(19) aufgesetzt. Die Haltelaschen(2,8) können sich damit nur beschränkt oder nicht mehr bewegen, wobei eine gewisse Beweglichkeit in radialer Richtung an der Außenzone(14) und/oder am Sockel(17) zugelassen sein kann. Jedenfalls lösen sich die Haltelaschen(2,8) bei den betriebsbedingten Dehnungen und Schrumpfungen nicht von ihren Befestigungsstellen. Die obere große Oberfläche der Heizstege(1) befindet sich damit in einem Abstand(b) von der Glaskeramikplatte(9). Danach werden dann ggf. die Stabilisierungsstege(5) durchgetrennt. Im Betrieb, wenn die Heizstege(1) bei Temperaturen über 600°C sichtbar strahlen, tritt an ihnen eine beträchtliche Temperaturdehnung auf, so daß sie in den vom Abstand(a) gebildeten Freiraum(22) durchhängen. Dieser Durchhang ist in den Fig. 6 und 10 mit 23 bezeichnet. Der Abstand(a) ist so gestaltet, daß die Heizstege(1) beim Durchhängen den Isolierboden(12) vorzugsweise nicht berühren.
    Auf dem Isolierboden(12), unterhalb eines oder mehrerer der Heizstege(1), kann ein weiters Metallfolienteil(20) als Temperatursensor angeordnet sein (vgl. Fig.10). Dieses weist einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand auf, der ein Maß für die Temperatur der ihn bestrahlenden Heizstege(1) ist. Der Temperatursensor(20) kann mit einem bei Strahlungsheizkörpern üblichen Temperaturregler verbunden werden.
    Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Dort weist der Isolierboden(12) keine zur Glaskeramikplatte(9) hochgeführte Außenzone(14) auf. An seinem äußeren Ringrand(13) sind Vertiefungen(24) vorgesehen, in die die bei dieser Ausführung nach unten abgewinkelten Haltelaschen (2,8) eingreifen. Eine entsprechende Gestaltung mit Vertiefungen(25) ist bei den inneren Haltelaschen(8) vorgesehen. Zur weiteren Stabilisierung greifen umgebogene seitliche Haltelaschen(4) in den Isolierboden(12). Wärmedehnungen werden hier vom Spiel der Haltelaschen in den Vertiefungen aufgefangen.
    Bei der Ausführung nach Fig. 16 sind die äußeren Haltelaschen(2) nach unten abgebogen und greifen mit Spiel in eine Vertiefung(24) der Außenzone(14). Ähnlich greifen die nach unten abgebogenen inneren Haltelaschen (8) in eine Vertiefung(25) des Sockels(17). Der Heizleiter ist dadurch radial gesichert und seine Wärmedehnungen werden aufgefangen.
    Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 16, 17 und 18 sind die Heizstege(1) in Längsrichtung, senkrecht zum Isolierboden(12) gewellt. Zwischen den Wellentälern besteht der Abstand(a) zum Isolierboden(12). Zwischen den Wellenbergen besteht der Abstand(b) zur Glaskeramikplatte (9). Nach Fig. 16 sind die Wellen gleichförmig. Nach Fig. 17 sind die Wellenberge bzw. Wellentäler unterschiedlich hoch bzw. tief. Dadurch wird in der Zone (A) mit den höheren Wellen eine größere Strahlungsdichte erreicht als in der Zone(B) mit den flacheren Wellen. Nach Fig. 18 sind die Wellenlängen unterschiedlich. Dadurch wird in der Zone(A) mit den kürzeren Wellenlängen eine größere Strahlungsdichte erreicht als in der Zone(B) mit den längeren Wellenlängen. Es ist dadurch eine gezielte Beeinflussung der Strahlungsdichte in inneren und äußeren Bereichen des Strahlungsheizkörpers möglich.
    Eine weitere Ausführung ist in den Fig. 19 und 20 dargestellt. Ein gerades mäanderförmiges Muster (vgl. Fig. 19) wird aus einem Metallfolienband aus getrennt, das die Breite(C) hat. Die Trennschnitte, an denen sich die benachbarten gleichen Muster anschließen, liegen bei den Stromanschlüssen(3).
    Dieses Muster wird in die in Fig. 20 dargestellte Heizleiterform gebogen. Hierfür müssen die inneren Verbindungsstege(7) verkürzt werden. Dies geschieht dadurch, daß die Verbindungsstege(7) gewellt werden (vgl. Fig. 20). In dieser Form wird der Heizleiter auf den Isolierboden(12) aufgesetzt und an diesem fixiert. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß beim Austrennen weniger Metallfolien-Abfall entsteht, als dann, wenn das Metallfolienband die Breite(D) (vgl. Fig.20) hätte.
    Die Fig. 21 bis 24 zeigen verschiedene weitere Möglichkeiten zur Festlegung der äußeren Haltelaschen(2) zwischen der Außenzone(14) und dem Ringteil(15). Durch diese Gestaltungen ist erreicht, daß sich die Haltelaschen(2) durch Formschluß und gegebenenfalls unterstützt durch Reibschluß nicht unter dem Ringteil(15) herausziehen.
    Bei der Ausführung nach Fig. 21 weist die Außenzone(14) eine nach außen, zum Topf(11) hin abfallende Schräge(34) auf. Eine entsprechende Schräge(35) ist an dem Ringteil(15) ausgebildet, Die Haltelaschen(2) greifen mit einer Umbiegung(36) zwischen die Schrägen(34,35). Dabei können die Umbiegungen(36) an den Haltelaschen(2) vorgefertigt sein. Sie können jedoch auch dadurch entstehen, daß das Halteteil(15), montiert unter der Glaskeramikplatte(9), auf die Haltelaschen(2) drückt. Durch den vom Ringteil(15) auf die Umbiegungen(36) ausgeübten Druck entsteht an den Umbiegungen(36) eine Kraftkomponente, die diese nach außen zu ziehen versucht, so daß die Heizstege(1) radial gespannt werden.
    Bei der Ausführung nach Fig. 22 ist an den Haltelaschen (2) eine nach oben gerichtete Umbiegung(37) vorgesehen, die in eine Aussparung(38) des Ringteils(15) greift. Bei der Ausführung nach Fig. 22 ist die Umbiegung(37) um weniger als 90° gegenüber der Ebene des geometrischen Musters des Heizleiters umgebogen. Bei der Ausführung nach Fig. 26 ist die Umbiegung(39) der Haltelasche(2) um mehr als 90° gegenüber der genannten Ebene nach oben umgebogen, so daß ein ziemlich formstabiler Haken entsteht. Diesem ist ein vom Ringteil(15) gebildeter Anschlag(40) zugeordnet, der die Umbiegung(39) und damit die Haltelasche(2) nicht zwischen der Außenzone(14) und dem Ringteil(15) herausrutschen läßt.
    Bei der Ausführung nach Fig. 24 ist an der äußeren Haltelasche(2) eine nach unten gerichtete Umbiegung(41) vorgesehen. Diese ist ähnlich, wie oben für den Heizsteg (1) beschrieben, in ihrem Querschnitt U- oder V-förmig profiliert. Sie ist dadurch so steif, daß sie sich direkt in das Material des Isolierbodens(12) einpressen läßt. Dieses Material ist gewöhnlich weicher als das Material, aus dem das Ringteil(15) besteht. In den Fig. 21 und 22 sind auch die oben beschriebenen Durchzüge(21) gezeigt, die in die Außenzone(14) des Isolierbodens(12) eingedrückt sind. Diese Durchzüge(21) können auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 26 und 27 vorgesehen sein.
    Die Fig. 25, 26 und 27 zeigen Alternativen für die Befestigung der inneren Haltelaschen(8). Nach den Fig. 25 und 26 ist als inneres Halteteil eine Halteleiste(19) vorgesehen. Diese weist für die inneren Haltelaschen(8) des Heizleiters (vgl. Fig.1) zwei Reihen von Schlitzen (42) auf, wobei für jede Haltelasche(8) ein eigener Schlitz vorgesehen ist. Die Halteleiste(19) besteht beispielsweise aus kunstharzgebundenen Glimmerblättchen (Mikanit). Durch die Schlitze(42) sind die Enden der Haltelaschen(8) gesteckt und oben und unten an der Halteleiste(19) etwa um 90° umgebogen, so daß sie in den Schlitzen(42) formschlüssig festsitzen (vgl. Fig.25). Es ist damit eine Fixierung der Haltelaschen(8) in Längsrichtung(R) der Heizstege(1) und Querrichtung(Q) erreicht. Durch die Fixierung in Längsrichtung(R) ist gewährleistet, daß die Heizstege(1) innerhalb des Ringteils(15) die notwendige Spannung haben. Durch die Fixierung in Querrichtung(Q) ist gewährleistet, daß die Haltelaschen(8) nicht so verrutschen können, daß sich benachbarte Heizstege(1) berühren.
    Die Halteleiste(19) nach den Fig. 25 und 26 kann auf einem oben beschriebenen Sockel(17) des Isolierbodens(12) aufsitzen und/oder an diesem befestigt sein. Die Halteleiste(19) kann jedoch auch über dem Isolierboden (12) frei schweben. Die Haltelaschen(8) werden an der Halteleiste(19) befestigt, bevor der Heizleiter in den Topf(11) eingesetzt wird.
    Fig. 27 zeigt eine den Fig. 10 und 12 ähnliche Gestaltung des inneren Halteteils(19). Hier greifen in einen Sockel(17), der am Isolierboden(12) festgelegt ist, Umbiegungen(44) der Haltelaschen(8). Durch ein in den Sockel(17) eingedrücktes Halteteil(19) aus keramischem Material sind die Umbiegungen(44) in dem Sockel(17) festgeklemmt. Für den Heizleiter nach Fig. 1 sind der Sockel(17) und das Halteteil(19) leistenförmig. Für Heizleiter, bei denen die inneren Haltelaschen(8) auf einem Kreis liegen, sind der Sockel(17) und das Halteteil(19) entsprechend kreisförmig.
    Anstelle der anhand der Fig. 25 und 26 beschriebenen Befestigung der Haltelaschen(8) an der Halteleiste(19) durch Umbiegen, ist es auch möglich, die Haltelaschen(8) an der Halteleiste(19) anzunähen. Hierfür wird ein handelsüblicher hitzebeständiger Faden oder Zwirn, insbesondere aus keramischem Fasermaterial, verwendet. Beim Annähen werden die Haltelaschen(8) und die Halteleiste(19) durchstochen. Im Endergebnis ist auch durch das Annähen eine Fixierung der Haltelaschen(8) an der Halteleiste(19) in Längsrichtung(R) und in Querrichtung(Q) erreicht. Im Bedarfsfalle können die Haltelaschen(8) auch mit zwei aufeinanderliegenden Halteleisten(19) vernäht werden, wobei die Haltelaschen (8) dann zwischen den beiden Halteleisten(19) liegen. Das Vernähen mit einem ringförmigen Träger kann auch bei den äußeren Haltelaschen(2) erfolgen. Dieser ringförmige Träger und die Halteleiste(19) können dabei ein einstückiges Formteil bilden. Das Vernähen erfolgt vor dem Einsetzen des Heizleiters in den Topf(11) bzw. auf den Isolierboden(12). Der auf das Formteil aufgenähte Heizleiter wird dann als vorgefertigte Baugruppe in den Topf(11) bzw. auf den Isolierboden(12) aufgelegt, wobei alle Haltelaschen in ihrer gewünschten Lage fixiert sind. Danach kann dann das Ringteil(15) aufgesetzt werden.
    Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele. So ist es beispielsweise möglich, Teilmerkmale der Ausführungen miteinander zu kombinieren.

    Claims (22)

    1. Strahlungsheizkörper für ein Kochfeld, insbesondere Glaskeramikkochfeld, mit einem Heizleiter und mit einem Isolierboden (12) unter dem Heizleiter, wobei der Heizleiter in einem geometrischen Muster aus einer Metallfolie ausgetrennt ist und zwischen dem Kochfeld und dem Isolierboden (12) verläuft und Heizstege (1) bildet, deren Dicke wesentlich kleiner als ihre Breite ist und deren große Oberfläche nach oben gewandt ist, und wobei die Heizstege (1) mindestens an einem äußeren Ringrand (13) des Isolierbodens (12) gehalten sind,
         dadurch gekennzeichnet, daß die dem Isolierboden (12) zugewandte Unterseite der Heizstege (1) wenigstens teilweise im Abstand frei über dem Isolierboden (12) verläuft, daß an der Metallfolie in der Ebene des geometrischen Musters Haltelaschen (2,4,8) ausgeformt sind, daß die an außen liegenden Stellen des geometrischen Musters ausgebildeten Haltelaschen (2) an dem äußeren Ringrand (13) des Isolierbodens (12) mittels eines Halteteils (15) am Isolierboden (12) gehalten sind, daß die inneren Haltelaschen (8) an innen liegenden Stellen des geometrischen Musters des Heizleiters ausgebildet sind und an einem Sockel der Steg (17) des Isolierbodens (12) mittels eines Halteteils (19) fixiert sind, das am Sockel oder Steg (17) gehalten ist, und daß die inneren und/oder äußeren Haltelaschen (2,8) reibschlüssig und/oder formschlüssig an den Halteteilen (15,19) gehalten sind.
    2. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1,
         dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Haltelaschen (8) durch Schlitze (42) des Halteteils (19) gesteckt und zu dessen breiten Seiten umgebogen sind.
    3. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß an den Haltelaschen (2,4,8) Durchzüge (21) und/oder Krallen ausgeformt sind, die in das Material des Isolierbodens (12) und/oder des Ringteils (15) und/oder des Halteteils (19) eingreifen.
    4. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Haltelaschen (2,4,8) gegenüber der Ebene des geometrischen Mu-sters umgebogen sind und zur Aufnahme der Wärmedehnungen der Heizstege (1) in Vertiefungen (24,25) des Isolierbodens (12) mit Spiel oder biegbar eingreifen.
    5. Strahlungsheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Haltelaschen (2,4,8) derart breiter sind als die Heizstege (1), daß ihre Temperatur im Betrieb unter Glühtemperatur bleibt.
    6. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ringrand (13) von einer ringförmigen, erhöhten Außenzone (14) des Isolierbodens (12) und einem auf diese aufgesetzten Ringteil (15) aus thermisch und elektrisch isolierendem Material gebildet ist, wobei die äußeren Haltelaschen (2) zwischen die Außenzone (14) und das Ringteil (15) greifen.
    7. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (17) von einem an dem Isolierboden (12) befestigten Sockelteil gebildet ist, um wenigstens dessen einen Rand (17',17") die inneren Haltelaschen (8) gebogen und mittels wenigstens eines Halteteils (19,19',19") geklemmt sind.
    8. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Haltelaschen (2) auf einem Umfangskreis des Heizleiters und die inneren Haltelaschen (8) auf einer diagonalen Zone des Heizleiters liegen und die Heizstege (1) parallel zueinander verlaufen.
    9. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Haltelaschen (2) auf einem Umfangskreis des Heizleiters und die inneren Haltelaschen (8) auf wenigstens einem konzentrischen Kreis liegen, wobei die Heizstege (1) paarweise parallel verlaufen.
    10. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine äußere Haltelasche (2) und eine innere Haltelasche (8) paarweise parallel zueinander verlaufende Heizstege (1) miteinander verbindet.
    11. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß Umbiegungen (41) der Haltelaschen (2,8) im Querschnitt profiliert und in das Material des Isolierbodens (12) eingedrückt sind.
    12. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß Umbiegungen (36) der äußeren Haltelaschen (2) zwischen eine nach außen abfallende Schräge (34) des Isolierbodens (12) und eine entsprechende Schräge (35) des Ringteils (15) geklemmt sind.
    13. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß Umbiegungen (37) der äußeren Haltelaschen (2) in eine Aussparung (38) des Ringteils (15) greifen.
    14. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß hakenartige Umbiegungen (39) der äußeren Haltelaschen (2) ein Anschlag (40) des Ringteils (15) zugeordnet ist.
    15. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (19) auf einem Sockel (17) des Isolierbodens (12) aufliegt oder über dem Isolierboden (12) frei schwebt.
    16. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Haltelaschen (2,8) an ein Halteteil angenäht sind.
    17. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß in die Heizstege (1) ein in deren Querschnitt V- oder U-förmiges Profil geprägt ist.
    18. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstege (1) in Längsrichtung, senkrecht zum Isolierboden (12) wenigstens teilweise gewellt sind.
    19. Strahlungsheizkörper nach Anspruch 18,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Höhen der Wellenberge und/oder Wellentäler und/oder Wellenlängen derart unterschiedlich gestaltet sind, daß sich eine unterschiedliche Strahlungsdichte ergibt.
    20. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß an dem geometrischen Muster des Heizleiters Stromanschlüsse (3) ausgebildet sind, die derart breiter sind als die Heizstege (1), daß ihre Temperatur im Betrieb unter der Glühtemperatur bleibt.
    21. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß das geometrische Muster des Heizleiters aus mehreren Stücken zusammengesetzt ist, die aus einer ebenen Metallfolie ausgetrennt sind.
    22. Strahlungsheizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß das geometrische Muster des Heizleiters aus einer geraden Mäanderform gebogen ist, die aus einer ebenen Metallfolie ausgetrennt ist.
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