EP1671520B1 - Heizelement für gargeräte - Google Patents

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Publication number
EP1671520B1
EP1671520B1 EP04765301A EP04765301A EP1671520B1 EP 1671520 B1 EP1671520 B1 EP 1671520B1 EP 04765301 A EP04765301 A EP 04765301A EP 04765301 A EP04765301 A EP 04765301A EP 1671520 B1 EP1671520 B1 EP 1671520B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
layer
heating element
resistors
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04765301A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1671520A2 (de
Inventor
Peter Wiedemann
Thomas Schreiner
Frédéric Renaud
Pascal Gluck
Simon Kastra
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.)
Rational AG
Frima SA
Original Assignee
Rational AG
Frima SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rational AG, Frima SA filed Critical Rational AG
Publication of EP1671520A2 publication Critical patent/EP1671520A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1671520B1 publication Critical patent/EP1671520B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2464—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the contact point
    • H01R13/2471—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the contact point pin shaped
    • 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
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • H05B3/08—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders having electric connections specially adapted for high temperatures
    • 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
    • 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
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016—Heaters using particular connecting means

Definitions

  • the present invention relates to a heating element for a cooking appliance, in particular for direct and / or indirect heating of at least one item to be cooked, comprising at least one carrier layer and at least one at least partially directly or indirectly adjacent to the carrier layer heating element layer. Furthermore, the invention relates to a cooking appliance, comprising at least one inventive heating element, and a method for producing a heating element layer of a heating element according to the invention.
  • Heating elements or heating elements for cooking appliances are well known to those skilled in the art. These are generally electrical heating systems or hobs for cooking appliances with a non-metallic, such as ceramic, or metallic carrier plate and thereon directly or indirectly mounted heating resistors.
  • a heating element comprising a carrier plate made of ceramic material with a plurality of conductive resistance paths mounted on this carrier plate, which in turn can be supplied with power via control elements mounted on the rear side.
  • control elements bimetallic switches are proposed, which establish or interrupt a conductive contact with the resistance or conductor tracks with sufficient heat-related deflection.
  • the connection of bimetallic strip to electrical lines is conventionally done via solder or screw, so that it can cause failures of the heating element due to heat stress and / or resulting from temperature fluctuations material stresses in the region of the contacts.
  • DE 694 05 958 T2 discloses a steam generator with an electrically heated plate comprising a first fixed plate equipped with an electrical heating resistor and a second mobile plate pressed against a first main surface of the first plate by elastic spring devices.
  • the electrical heating resistor is passed through the interior of the fixed first heating plate.
  • DE 36 20 203 A1 describes an electrical heating element of a heating part and a connecting part, which consist at least partially of different electrically conductive materials, whereby the flexibility increases and the assembly should be facilitated.
  • the heating element can be connected via a releasable clamping or plug connection with the connecting part, so as to enable a temporary connection without the use of a spring element. Again, there may be failures of the heating element due to a defect in the electrical energy supply.
  • Modern hobs or heating systems are characterized by the fact that a plurality of locally limited heating elements can be targeted. Individual heating elements may in turn have one or more heating resistors. The smaller the respective Schuelement- or Schuwiderstandsritten and the denser they are, the higher the apparatus-technical effort to control each individual heating resistor separately or can control, which leads to an increased susceptibility to interference.
  • each individual heating resistor is connected via a separate electrical line to a control and regulation unit. The connection of the heating resistors to the electrical lines is done regularly via solder contacts.
  • solder joints are permanently exposed to a very high temperature stress and significant temperature fluctuations and consequently regularly rapid material fatigue, especially in continuous use, such. B. in large kitchens or snack chains, to take into account.
  • a device for connecting provided on a hob electrical conductor tracks is known.
  • This device has a terminal block for holding connecting parts. These connecting parts are at one end out as resilient contact tongues from the terminal block. The contact tongues are biased on conductor tracks of a hob, while the other ends are available as connecting parts for connecting leads.
  • a disadvantage of this Device is, however, that the connecting parts must be connected as additional intermediate elements in a known manner with a connection line. This connection is usually also achieved via a solder joint, which quickly leads to material fatigue and thus malfunction for the reasons mentioned above.
  • the present invention therefore an object of the invention to further develop the generic heating elements for a cooking appliance in such a way that it does not suffer from the disadvantages of the prior art and in particular provides very serviceable and user-friendly cooktop panels with a high density of heating resistors.
  • a heating element is to be provided which, with a very maintenance-friendly control, enables a uniform and fail-safe introduction of heat into a carrier layer, in particular a crucible of a cooking appliance. It is a further object of the present invention to provide a cooking appliance and a method for producing a heating element layer of a heating element which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • a heating element for a cooking appliance in particular for direct or indirect electrical heating of at least one food was found with at least one electrical contact or conductor element and at least one resilient locking element which is connected or connectable to the electrical contact or conductor element, wherein the electric Contact or conductor element via the spring force of the resilient locking element at least temporarily in contact with at least one heating resistor and / or at least one contact point of the heating element layer can be brought.
  • the heating element succeeds heating plates, heating layers or heating resistors without any solder contact with an electrical conductor reliably and permanently and thus virtually maintenance-free to connect.
  • the conductor element via the spring force of the locking element, for example a spring, to the heating resistor or pinch between locking element and heating resistor.
  • the conductor element can be made rigid and can also be firmly connected to the spring-elastic locking element.
  • the spring force of the locking element is suitably chosen such that, although the conductor element is pressed against the heating resistor, but is not permanently changed in shape by this.
  • this heating element is a, in particular substantially flat, heating plate or a completely or partially substantially tubular, in particular in cylindrical form, heating. Accordingly, the heating elements according to the invention are particularly suitable for use in rotary evaporators, as they are e.g. in WO 02/12790 are described as steam generators for cooking appliances.
  • the heating plates can basically be flat, curved, corrugated or in any other form.
  • At least one separating layer preferably comprising at least one graphite layer, lies between the carrier layer and the heating element layer for at least partially homogenizing the heat input into the carrier layer and / or on the side of the heating element layer facing away from the carrier layer and at least in sections at least one mechanical buffer layer and / or at least one first thermal insulation layer, preferably comprising a micasheet, between the heating element layer and the resilient locking element.
  • the carrier layer can be configured in one embodiment as a carrier plate.
  • the carrier layer completely or partially made of stainless steel and / or the mechanical buffer layer completely or partially made of mica or exist.
  • the heating element comprises at least one pressing means, preferably comprising a press plate, with which the resilient locking element, preferably comprising a spring element plate, the mechanical buffer layer, the first thermal insulation layer, the heating element layer and / or the release layer against the support layer for the at least regional homogenization of the contact pressure to the carrier layer and / or the heat input into the carrier layer is or can be pressed.
  • the heating element in this embodiment essentially has a pressed sandwich structure.
  • a mechanical buffer layer for example in the form of a mica layer, or the first insulating layer, preferably in the form of a micasheet, both the locking element and the Schuelement- and / or the separation layer or the graphite layer, even under severe thermal stress before mechanical Overuse or damage protected.
  • This compressed structure is also space-saving to store and transport and install in a simple and reliable way in cooking appliances.
  • the mechanical buffer layer has or have at least one omission for the contact and conductor element in the region of at least one second section of the spring-elastic locking element, the first thermal insulation layer and / or the pressing means.
  • the mechanical buffer layer, the first thermal insulation layer and the pressing means between which the resilient locking element is optionally present at least partially constrained have omissions, a second portion of the locking element is given movement in the direction of the support layer and also away from this.
  • the locking element is a metal plate, it is regularly tension-free in the flat, flat state. Upon deflection of at least a first portion of the locking element from the tension-free rest position, a restoring force is generally established. The resulting restoring force can be used in the present case to press a standing with the deflected portion of the locking element in connection conductor element or a contact element against the Schuelement Mrs.
  • the resilient locking element via at least one between the one hand, the heating element layer, the first thermal insulation layer and / or the mechanical buffer layer and, on the other hand, the pressing portion, and a second free portion adjoining the first portion, which is connected or connectable, directly or indirectly, in particular via a third portion, to the contact or conductor element.
  • the second section is preferably in the region of the omission.
  • the locking element accordingly has at least one first section, which is clamped between the pressing means and the carrier layer, preferably the mica layer, and a second section which is substantially freely deflectable.
  • the conductor element can be connected directly to this second section or with the interposition of a further, third section with the locking element.
  • the locking element ends with its free end, ie the first or third section in the region of the conductor element.
  • At least a fourth section may be provided, which adjoins the second and / or third section of the resilient locking element and / or the contact or conductor element, the fourth section preferably with the mechanical buffer layer, the first thermal Insulating layer and / or the pressing means is connected or connectable.
  • the fourth section may e.g. serve to support the locking member on the edge of the omission, which is opposite to the first portion thereof.
  • the contact or conductor element via an insulator, preferably in the form of an insulating sleeve, connectable to or connected to the resilient locking element.
  • an insulator preferably in the form of an insulating sleeve, connectable to or connected to the resilient locking element.
  • This may be e.g. to act an insulating sleeve, which is admitted on the one hand in the second or third portion of the locking element and on the other hand can absorb the contact element shift invariant.
  • heating elements are characterized in that the heating element according to the invention, viewed from the carrier layer in the direction of the resilient locking element, as a carrier layer or as Schuelementtik at least partially at least one stainless steel layer and at least partially at least one ceramic layer and Furthermore, at least in sections at least one layer with electrical heating resistors and / or at least partially has at least one glass layer.
  • the glass layer is not formed consistently at those points at which the conductor element comes into contact with the heating resistor.
  • a carrier layer according to the invention is used, which, viewed from the free outer surface of the same, at least one layer containing at least one thermally conductive metal, in particular steel, at least one layer containing at least one highly thermally conductive metal, in particular copper, and at least one second insulation layer.
  • the carrier layer viewed from the free outer surface, comprises at least one layer containing at least one good heat-conducting metal, in particular copper, at least one layer containing at least one poorly heat-conducting metal, in particular steel, and at least one second insulating layer.
  • heating elements according to the invention are also suitable in which the carrier layer, viewed from the free outer surface, comprises at least one electrically insulating ceramic layer, at least one electrically conductive ceramic layer and / or at least one second insulating layer.
  • the heating element layer is formed as a thick film or as a thin film.
  • the heating element layer by means of silk-screen printing or a printing process, preferably as a thick film, can be produced.
  • the heating element layer has a plurality of individual heating resistors which are arranged in at least two heating paths such that the heating resistors are electrically connected in parallel to each other within each heating path and the heating paths are electrically connected in series with each other, and all heating resistors can be supplied with electrical energy at the same time, wherein at least two heating resistors have different heating powers and / or the heating resistors are arranged at least in regions on the heating element layer at different distances from each other and the heating resistors are provided via a thick layer.
  • the heating resistors can be produced on the heating element layer with a serigraphy or a printing process.
  • the at least two heating resistors with different heating powers have different electrical resistances, in particular have different geometric dimensions and / or comprise different materials, in particular materials with different dopings.
  • the at least two heating resistors with different surface sizes different peripheral shapes, in particular at least one heating element substantially polygonal, in particular trapezoidal, triangular, square, rectangular, and / or hexagonal peripheral shape, different circumferential lengths, different side lengths, in particular different widths and / or lengths, and / or have different thicknesses.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the heating power and / or the distance of the heating resistors at least partially, preferably over the entire heating element, to an at least partially existing Antikbine the Schuelement Mrs to the carrier layer, at least partially, in particular depending on a local thermal conductivity of the carrier layer, predetermined Schuts Whynverotti within the heating element layer and / or adapted to an at least partially predetermined heat density distribution within the carrier layer is or are.
  • the heating power of a first heating resistor, in a first region of the Schuelement Mrs with a first Anyakschreib the heating element layer is arranged on the carrier layer is less than the heating power of at least a second heating resistor, which is arranged in a second region with a lower pressure than the first Anyaknos the contact pressure of the Schuelement Mrs to the carrier layer and / or the distance between two heating resistors to each other in the first region greater than the distance between two heating resistors to each other in the second region.
  • the invention provides that the first area in the vicinity of at least one, preferably adjacent to at least one attachment or pressure point is preferably in the form of an opening for at least partially performing or fürgreifung a fastening device for attachment of the Schuelement Mrs to the carrier layer , and / or the second area is located farther away from at least one, in particular not adjacent to, at least one attachment or pressure point compared to the first area.
  • the heating power of a third heating resistor which is arranged in a third region of the Schuelement Anlagen with a first heating power density of the Schuelement Anlagen, is lower than the heating power of at least a fourth heating resistor, in a fourth region with a lower compared to the first Schuticians
  • the heating power of a third heating resistor is lower than the heating power of at least a fourth heating resistor, in a fourth region with a lower compared to the first Schutsch.
  • the third region of the heating element layer is in the vicinity of at least one, preferably adjacent at least one, first region of the carrier layer having a first thermal conductivity and / or with a first heat density and the fourth region of the heating element layer in the proximity of at least one, preferably adjacent to at least one, second region of the carrier layer having a lower compared to the first thermal conductivity second thermal conductivity and / or a higher heat density compared to the first heat density.
  • the invention proposes that the electrical heating resistors of a heating track substantially the same heating power, substantially the same geometric dimensions, have substantially the same distance from each other and / or comprise substantially the same materials.
  • the separating layer, the heating element layer, the mechanical buffer layer, the first thermal insulation layer, the resilient locking element and / or the pressing means are designed in one element.
  • the pressing means, the resilient locking element, the mechanical buffer layer, the first thermal insulation layer, the heating element layer and / or the release layer are releasably or firmly, in particular by means of an adhesion, preferably by means of an adhesive joined together.
  • the heating paths each have a plurality of at least pairwise adjacent heating resistors, wherein the heating resistors have a surface which is at least partially, preferably in a plane bounded by first and second side edges, wherein two adjacent Have heating resistors to achieve electrical parallel connection facing each other adjacent first side edges, which are at least partially spaced from each other and / or, in particular via at least one Isolier frequency Anlagen or electrical insulation, electrically insulated.
  • first electrically conductive means in particular in the form of at least one of the, in particular each, second side edge the heating resistors of the first heating track and on the, in particular each, second side edge of the heating resistors of the second heating track adjacent first electrical trace are connected or connected to each other, wherein by means of the first electrically conductive means an electrical current through electrical heating resistors adjacent first and second heating tracks is conductive ,
  • At least a second electrically conductive means which conductively connects at least two, in particular all second side edges of heating resistors of an outer heating track, which are in particular not adjacent to a first or second side edge of a heating resistor, wherein the at least one second electrically conductive Means in particular has at least one contact point and / or is in operative connection with at least one contact point.
  • At least one third electrically conductive means to at least one, in particular each, first and / or second side edge of a heating resistor at least a first, outer heating track, in particular not to a first or second side edge of a heating resistor of a first or second Is adjacent heating track, in particular no intermediate insulating layer.
  • first, second and / or third electrically conductive means comprise at least one high-conductivity electrical material, in particular silver or copper.
  • adjacent heating tracks are arranged substantially parallel to each other, and / or at least one heating track along a straight, curved or circular path is arranged.
  • heating paths with different dimensions are provided.
  • each heating track has at least three, in particular at least five, electric heating resistors, and / or at least three, in particular at least five.
  • Heating paths are provided, which are preferably electrically connected to each other and / or at least two contact points with a power source via at least one first electrically conductive means.
  • the invention further provides a cooking appliance comprising at least one heating element according to the invention.
  • This cooking appliance may in particular be characterized in that at least one heating element, preferably all heating elements, is releasably attachable to the cooking appliance, in particular via a screw connection.
  • a control and / or regulating unit with at least one, in particular all, heating element (s) and / or at least one, in particular all, electrical heating resistor or heating resistors, and / or at least one sensor , in particular in operative connection.
  • the heating power of the heating element preferably the individual heating resistors and / or at least two groups of heating resistors, in particular depending on at least one, in particular detectable via the sensor, measured variable, such as a temperature, a humidity, a degree of browning of a food, a weight of a food, a size of a food, a Gargutart and / or the like, is controllable and / or controllable.
  • the substrate is provided with at least one electrically conductive material, preferably a metal, in particular stainless steel, a glass, a ceramic and / or a plastic, and / or before the application of the heating resistors at least in regions, at least one thermally and / or electrically insulating layer is applied to the substrate.
  • at least one electrically conductive material preferably a metal, in particular stainless steel, a glass, a ceramic and / or a plastic, and / or before the application of the heating resistors at least in regions, at least one thermally and / or electrically insulating layer is applied to the substrate.
  • the thermally and / or electrically insulating layer is provided with at least one ceramic material and / or at least one glass.
  • the cover layer is provided with an electrically insulating and / or a material which protects against mechanical influences, preferably a glass and / or a protective lacquer.
  • the invention finally proposes that the heating power, the electrical resistance and / or the distance of the heating resistors from each other by dimensioning the geometric dimensions of the heating resistors is adjusted.
  • the heating elements of the present invention can be readily provided a durable, reliable contact between an electrical supply line and a heating resistor, which is also less material intensive and prone to repair.
  • the defect can also be remedied quickly and expertly by a layman.
  • it is possible to accommodate a very large density of individual resistance units on a hob and to control them separately.
  • the ease of maintenance of the heating element according to the invention is further increased in a claimed embodiment by a separate control of the individual resistance units at the same time high uniformity of heat input is dispensable.
  • the heating power of the individual heating resistors or the distance between the individual heating resistors to the particular environmental conditions in the individual areas of the heating element layer or the support layer, such as to the contact pressure of the heating element layer to the carrier layer, to the thermal conductivity of the carrier layer in certain areas, etc. adapted.
  • the service life of the heating element layer is also considerably prolonged, since it is harmless for uniform heat input into the carrier layer due to the multiplicity of heating resistors if a single heating resistor fails, since this failure can be compensated by adjacent heating resistors.
  • this is supported by the arrangement of a separating layer between the heating element layer and the carrier layer, since this leads to a homogenization of the heat input.
  • a current flow through the heating element is not prevented by the failure of one or more electrical heating resistors.
  • a desired cooking success can be achieved despite a failed heating resistor.
  • Fig. 1 shows a heating element 1 according to the invention in a partial sectional view.
  • a release layer in the form of a graphite foil 6, a Schumacher 8 a mechanical buffer layer in the form of a mica layer 10 and a spring element plate 12 before.
  • the graphite foil 6 is applied in particular to equalize a heat input into the carrier layer 2 in a manner known to the person skilled in the art on the underside of the carrier layer 2.
  • the Schuelement- or Schuwiderstandstik 8 for example, by means of known screen printing in a desired pattern, for example, applied to the graphite foil 6, are prepared.
  • a mica plate 10 For mechanical protection of this resistance or the heating element layer, it is at least substantially covered by a mica plate 10.
  • a spring element 12 On the side facing away from the heating element 8 side of the mica plate 10 is at least partially a spring element 12 at.
  • this may be a metal plate, which is equipped at least in some areas with resilient properties.
  • the layer sequence of graphite foil 6, Heating element layer 8, mica layer 10 and spring plate 12 is held by the pressing plate 4 as close as possible to the underside of the carrier layer 2. This can be z. B.
  • the spring-elastic element 12 is made of metal, it makes sense not to bring the electrical line or the electrical contact element 24 directly, but with the interposition of an insulating sleeve 20, with the resilient element 12 in conjunction.
  • the contact element 24 is preferably designed to be rigid in the region of its contact with the heating element layer 8, preferably with a strength sufficient to withstand a restoring force generated by the resilient element 12 without bending, even under thermal stress.
  • the resilient element 12 is forced at least over a portion 26 between the press plate 4 and the mica layer 10 substantially movement invariant.
  • the omission 22 In the area of the omission 22, it is then possible to deflect at least one further section 28 of the resilient element 12 in the direction away from the underside of the carrier layer 2. Due to the resilient nature of the element 12 acts on the locked in the insulating sleeve 20 contact element 24 always a restoring force. This is used to permanently ensure reliable contact with the heating element layer 8.
  • the omissions 22, 30 in the mica layer 10 and in the press plate 4 may each have different dimensions or be the same size.
  • the omission 30 of the pressing plate 4 is dimensioned larger than the omission 22 of the mica plate 10. Basically, however, a reverse sizing is possible.
  • the resilient element 12 continues beyond the insulating sleeve 20 with, for example, a portion 34 and may be configured such that it comes to rest in the region of the top of the press plate 4 with the same.
  • this section 34 of the resilient element 12 whose deflection away from the underside of the carrier layer 2 targeted is used to establish the connection of the contact element 24 to the Schuelement Mrs 8, a particularly secure and reliable contact source to an electrical line, which is at least partially part of the contact element 24, or a voltage source is ensured.
  • it requires no solder connection of the electrical line to the heating element 1, but it is possible to either completely dispense with a solder joint or to relocate this in a range that is exposed to no thermal and no mechanical stress.
  • the present in an insulating sheath 20 electrical contact element 24 can also replace easily in the event of damage. The same applies to the entire resilient element 12 when the press plate 4 is held by means of a screw construction 14.
  • the heating element layer 8, the graphite foil 6, the mica layer 10, the spring plate 12 and the pressing plate 4 can be connected to one another detachably as well as to simplify assembly, for example with an adhesive.
  • various functions of the layers can also be achieved by a single component or a single layer, since it is essentially based on the function of a layer, in particular for homogenizing a heat input (release and / or graphite layer) or for equalizing a contact pressure (compression). and / or spring element plate) arrives.
  • the press plate 4, which serves to press the various layers, and the spring plate 12, which is adapted for a resilient pressing of the electrical contact element 24, can be performed in one.
  • the mica layer 10 can not only fulfill the task of a mechanical buffer layer but also the task of a heat insulating layer.
  • an additional first thermal insulation layer which is preferably a micasheet, may also be provided, in particular adjacent to the heating element layer 8.
  • the pressing plate 4 may be made elastic at least on the surface facing the heating element layer, so that it is possible to dispense with the mica layer 10.
  • a heating element layer 8 is shown in a plan view.
  • the heating element layer 8 accordingly has substantially rectilinearly aligned and parallel mutually extending heating paths 804, 804 ', 805, 805', which each comprise a multiplicity of electrical heating resistors 806, 807, 806 ', 807'.
  • the electrical heating resistors 806, 806 ', 807, 807' have a rectangular or square surface shape and are in the present case within a heating track 804, 804 ', 805, 805' each of the same surface size and shape within each heating track 804, 804 ', 805, 805 'are adjacent electrical heating resistors 806, 807, 806', 807 'each separated by an electrical insulation 812 from each other.
  • the insulation 812 prevents direct contact of the first side edges 810, namely the first side edges 810.1 and 810.2 or 810.1 'and 810.2' of adjacent heating resistors in the heating track.
  • Second side edges 820 of adjacent heating resistors of a heating track unlike their first side edges 810.1, 810.2, 810.1 ', 810.2', are not assigned to each other or are adjacent over longer sections.
  • Adjacent heating tracks, eg 804, 804 'and 805, 805', are not in direct contact with each other, but are connected to each other via first electrical traces 808.
  • the second side edges 820 of the electrical heating resistors 806, 807, 806 ', 807' of a heating track 804, 804 ', 805, 805' are regularly applied to a first electrical track 808.
  • the outer side 817 and 819 forming second side edges 820 of the heating resistors 806, 807 of the respective outer heating tracks 804, 805 of the Schuelement für 8 with a second electrical conductor track 814 and 816 are connected.
  • an electric current can not be forwarded directly via adjacent electrical heating resistors 806, 807, 806 ', 807' within a heating track 804, 804 ', 805, 805'.
  • the electric current is forwarded via an electrical heating resistor 806 of a first heating track 804 by means of a first electrical track 808 into an electrical heating resistor 806 'of an adjacent heating track 804'.
  • a possible path for the electric current is shown by way of example in the illustration of the heating element layer 8 of FIG. 2 and marked with A. If, for example, an electrical heating resistor 806 fails within a heating track 804 during operation, due to the large number of heating resistors and the associated relatively small surface area of the heating resistors, this will mean that the entire heating plate can easily be used further.
  • Fig. 2 is also good to see that the individual heating resistors have different surface areas in the different heating paths. Thus, the individual heating resistors also have different electrical resistances and thus different heating powers. Due to the different sizes of the heating resistors 806, 807, 806 ', 807' is to be achieved in particular that a different heat transfer from the Schuelement Mrs 8 in the medium to be heated, in particular in the carrier layer 2, see Figure 1, for example, due to a different An horrin the heating element layer 8 can be present on the carrier layer 2 in different regions of the heating element layer 8 of the heating element 1 according to the invention, is compensated.
  • the surface of the heating resistors in areas around first openings 822, 824, 826, 828, which represent the recesses for the screw connection 14, are larger in order to compensate for the improved heat conduction into the carrier layer 2 due to the greater pressure strength. Because of the larger surface of the heating resistors and thus their lower electrical resistances in this area, namely their heat output is lower.
  • the heating element layer 8 is designed so that the surface of the heating resistors in the areas with the largest contact pressure is greatest, so the lowest heating power is provided by the heating resistors, and the smaller, the farther the heating resistors from the first openings 822, 824th , 826, 828 are removed.
  • the heating power of this from the first openings 822, 824, 826, 828 remote heating resistors is namely greater because of the greater electrical resistance.
  • the heating element layer 8 allows a very uniform in terms of area heat input into the carrier layer 2 and thus for example in a cooking container.
  • the electrical contact elements 24 shown in FIG. 1 are preferably pressed onto the heating element layer 8 at contact points 830 and 830 'shown in FIG. 2, which are each connected to a second electrical conductor track 814, 816.
  • a second opening 832 In the middle of the heating element layer 8 is a second opening 832, which is provided for a thermal sensor (not shown) and has substantially no influence on the contact pressure. As a result, a targeted monitoring of a heating power of the heating element 1 is possible.
  • a plurality of heating elements 1 according to the invention are detachably attached to a cooking appliance, wherein the heating elements 1 or their Schuelement füren 8 may have different sizes, which are then attached like a mosaic.
  • a heating element layer 8 can be produced in a method according to the invention by means of a serigraphy technique or a printing technique in a simple and uncomplicated way.
  • a ceramic layer is applied to a substrate, preferably in the form of a stainless steel plate, to which in turn by means of the serigraphy technique heating resistors, which can have different sizes in the above-mentioned manner, and printed conductors can be printed.
  • a mechanical protection in the form of a glass layer can be applied. This leads to a very simple production, and the resistors can be configured arbitrarily on a template form.
  • Cooking appliances in which heating elements according to the invention can be used, comprise in particular crucibles, H exertluftgarée, Dampfgartechnik, combi steamer for operation with hot air and steam, steam generators, heating devices in the form of at least one hob and holding units.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizelement für ein Gargerät, insbesondere zur direkten oder indirekten elektrischen Erwärmung mindestens eines Garguts, umfassend mindestens eine Trägerschicht, mindestens eine an der Trägerschicht zumindest abschnittsweise unmittelbar oder mittelbar anliegende Heizelementschicht und mindestens ein elektrisches Kontakt- oder Leiterelement, mit mindestens einem federelastisches Arretierelement, das mit dem elektrischen Kontakt- oder Leiterelement verbunden oder verbindbar ist, wobei das elektrische Kontakt- oder Leiterelement über die Federkraft des federelastischen Arretierelements zumindest zeitweilig in Kontakt mit mindestens einem Heizwiderstand und/oder mit zumindest einer Kontaktstelle der Heizelementschicht bringbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizelement für ein Gargerät, insbesondere zur direkten und/oder indirekten Erwärmung mindestens eines Gargutes, umfassend mindestens eine Trägerschicht und mindestens eine an der Trägerschicht zumindest abschnittsweise unmittelbar oder mittelbar anliegende Heizelementschicht. Ferner betrifft die Erfindung ein Gargerät, umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Heizelement, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Heizelementschicht eines erfindungsgemäßen Heizelements.
  • Heizelemente bzw. Heizungselemente für Gargeräte sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Hierbei handelt es sich im allgemeinen um elektrische Heizungssysteme oder Kochfelder für Gargeräte mit einer nicht-metallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Trägerplatte und darauf direkt oder indirekt angebrachten Heizwiderständen. Beispielsweise offenbart die DE 40 28 354 A1 ein Heizungselement, umfassend eine Trägerplatte aus keramischem Material mit mehreren auf dieser Trägerplatte angebrachten leitenden Widerstandsbahnen, die wiederum über rückseitig angebrachte Regelelemente mit Strom versorgt werden können. Als Regelelemente werden Bimetallschalter vorgeschlagen, die bei ausreichender wärmebedingter Auslenkung einen leitenden Kontakt mit den Widerstands- bzw. Leiterbahnen herstellen bzw. unterbrechen. Die Anbindung von Bimetallstreifen an elektrische Leitungen geschieht herkömmlicherweise über Löt- oder Schraubkontakte, so daß es zu Ausfällen des Heizungselementes aufgrund einer Wärmebelastung und/oder von durch Temperaturschwankungen entstehenden Materialverspannungen im Bereich der Kontakte kommen kann.
  • Die DE 100 06 953 A1 befaßt sich mit Kochfeldplatten, enthaltend mindestens ein Heizelement und einen Temperaturfühler, der mit einem wärmeleitenden Element verbunden ist, das als Federelement ausgebildet sein kann und im Bereich des Temperaturfühlers gegen die Unterseite der Kochfeldplatte gedrückt wird. Auf diese Weise läßt sich über einen permanenten Kontakt mit der Heizplatte deren Temperatur kontinuierlich und zuverlässig bestimmen. Der Kontakt zu einer elektrischen Heizung wird über ein an der Außenumfangswand der Kochfeldplatte angebrachtes Heizleiteranschlußteil in Form eines Steckkontaktes hergestellt. Das Heizleiteranschlußteil ist dabei einerseits leitend verbunden mit Bandheizleitern und andererseits mit elektrischen Versorgungsleitungen des Kochfeldes, wobei die Steckkontakte unmittelbar im Bereich der Bandheizleiter des Kochfeldes vorliegen und somit selber extremer Wärmestrahlung ausgesetzt sind. So kann es auch hier zu Fehlfunktionen der Kochfeldplatten bei einem Versagen des elektrischen Kontaktes aufgrund der Wärmebelastung bzw. den damit verbundenen Materialverspannungen kommen.
  • Die DE 694 05 958 T2 offenbart einen Dampferzeuger mit einer elektrisch beheizten Platte, umfassend eine erste feste Platte, die mit einem elektrischen Heizwiderstand ausgestattet ist, und eine zweite mobile Platte, die gegen eine erste Hauptfläche der ersten Platte durch elastische Federvorrichtungen gedrückt wird. Dabei wird der elektrische Heizwiderstand durch das Innere der festen ersten Heizplatte geführt. Indem der Heizwiderstand in die Heizplatte eingearbeitet wird, ist es im nachhinein nicht mehr möglich, das Kochfeld über diesen Heizwiderstand lokal anzusteuern. Auch führt der Ausfall des einen Heizwiderstandes zum Gesamtausfall des Dampferzeugers.
  • Die DE 36 20 203 A1 beschreibt ein elektrisches Heizelement aus einem Heizteil und einem Anschlußteil, welche zumindest teilweise aus unterschiedlich elektrisch leitenden Materialien bestehen, wodurch die Flexibilität erhöht und die Montage erleichtert werden sollen. Hierbei kann das Heizteil über eine lösbare Klemm- bzw. Steckverbindung mit dem Anschlußteil verbunden sein, um so eine temporäre Verbindung ohne Einsatz eines Federelementes zu ermöglichen. Auch hier kann es zu Ausfällen des Heizelementes aufgrund eines Defekts der elektrischen Energieversorgung kommen.
  • Ferner ist aus der DE 197 01 640 A1 ein kontaktwärmeübertragendes Kochsystem mit einer Elektrokochplatte mit einem Kochplattenkörper bekannt. Der Kochplattenkörper wird über einen auf seiner Unterseite angebrachten Heizwiderstand in Form von spiralförmig oder radial verlaufenden Leiterbahnen beheizt. Durch eine gezielte Ansteuerung einzelner Leiterbahnen bzw. das Kurzschließen mehrerer Leiterbahnen lassen sich aus mehreren Heizzonen bestehende Mehrkreiskochplatten erhalten. Zur Erzielung unterschiedlicher Heizleistungen in verschiedenen Bereichen des Kochplattenkörpers werden die Leiterbahnen in den einzelnen Heizzonen getrennt voneinander angesteuert. Dies erhöht den Verschaltungsaufwand und macht die Verwendung von mehreren Sensoren in verschiedenen Bereichen der Kochplatte zur Einregelung einer gleichmäßigen Heizleistung notwendig. Dies macht die Kochplatte sehr wartungsintensiv.
  • Moderne Kochfelder bzw. Heizareale zeichnen sich dadurch aus, daß eine Vielzahl an lokal begrenzten Heizelementen gezielt ansteuerbar sind. Einzelne Heizelemente können wiederum über einen oder mehrere Heizwiderstände verfügen. Je kleiner die jeweiligen Heizelement- oder Heizwiderstandseinheiten sind und je dichter diese vorliegen, um so höher ist der apparatetechnische Aufwand, jeden einzelnen Heizwiderstand separat ansteuern bzw. regeln zu können, was zu einer erhöhten Störanfälligkeit führt. Idealerweise ist jeder einzelne Heizwiderstand über eine separate elektrische Leitung mit einer Steuer- und Regeleinheit verbunden. Die Anbindung der Heizwiderstände an die elektrischen Leitungen geschieht regelmäßig über Lötkontakte. Deren Herstellung ist allerdings sowohl arbeits- und zeitintensiv als auch sehr materialaufwendig und damit im Ganzen ein kostentreibender Faktor. Hinzu kommt, daß diese Lötverbindungen dauerhaft einer sehr starken Temperaturbeanspruchung sowie erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind und infolgedessen regelmäßig eine schnelle Materialermüdung, insbesondere im Dauergebrauch, wie z. B. in Großküchen oder Imbißketten, in Kauf zu nehmen ist.
  • Aus der DE 196 48 199 A1 ist eine Vorrichtung zum Anschließen von an einem Kochfeld vorgesehenen elektrischen Leiterbahnen bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Anschlußblock zur Halterung von Verbindungsteilen auf. Diese Verbindungsteile stehen an je einem Ende als federnde Kontaktzungen aus dem Anschlußblock hervor. Die Kontaktzungen liegen unter Vorspannung auf Leiterbahnen eines Kochfelds auf, während die anderen Enden als Verbindungsteile zum Anschluß von Anschlußleitungen verfügbar sind. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist jedoch, daß die Verbindungsteile als zusätzliche Zwischenelemente auf bekannte Weise mit einer Anschlußleitung verbunden werden müssen. Diese Verbindung wird üblicherweise ebenfalls über eine Lötverbindung erreicht, die aus den zuvor genannten Gründen schnell zu einer Materialermüdung und somit zur Fehlfunktion führt.
  • Die hiermit eingehenden Beanstandungen führen häufig zu einer negativen Wertschätzung des benutzten Gargerätes, zumal Reparaturen häufig nur von Fachleuten durchgeführt werden können und mit Ausfallzeiten sowie nicht zu vernachlässigenden Reparaturkosten verbunden sind. Zusätzlich kann ein ungleichmäßiger Anpreßdruck eines Heizelementes an eine zu beheizende Fläche zu einem unterschiedlichen Wärmeeintrag an verschiedenen Stellen der Fläche und somit zu mangelhaften Garergebnissen führen.
  • Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Heizelemente für ein Gargerät derart weiterzuentwicklen, daß es nicht mit den Nachteilen des Standes der Technik behaftet ist und insbesondere sehr wartungs- und bedienerfreundliche Kochfeldplatten mit einer hohen Dichte an Heizwiderständen bereitstellt. Vornehmlich soll ein Heizelement bereitgestellt werden, daß bei einer sehr wartungsfreundlichen Ansteuerung ein gleichmäßiges und ausfallsicheres Einbringen von Wärme in eine Trägerschicht, insbesondere eines Tiegels eines Gargeräts, ermöglicht. Ferner soll ein Gargerät sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Heizelementschicht eines Heizelements bereitgestellt werden, die die Nachteile des Stands der Technik überwinden.
  • Demgemäß wurde ein Heizelement für ein Gargerät, insbesondere zur direkten oder indirekten elektrischen Erwärmung mindestens eines Gargutes gefunden mit mindestens einem elektrischen Kontakt- oder Leiterelement und mit mindestens einem federelastischen Arretierelement, das mit dem elektrischen Kontakt- oder Leiterelement verbunden oder verbindbar ist, wobei das elektrische Kontakt- oder Leiterelement über die Federkraft des federelastischen Arretierelements zumindest zeitweilig in Kontakt mit mindestens einem Heizwiderstand und/oder mit zumindest einer Kontaktstelle der Heizelementschicht bringbar ist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Heizelement gelingt es, Heizplatten, Heizschichten bzw. Heizwiderstände ohne irgendeinen Lötkontakt mit einer elektrischen Leiterbahn zuverlässig und dauerhaft und somit nahezu wartungsfrei zu verbinden. Dazu ist es im allgemeinen nur erforderlich, das Leiterelement über die Federkraft des Arretierelements, z.B. eine Feder, an den Heizwiderstand anzupressen oder zwischen Arretierelement und Heizwiderstand einzuklemmen. Beispielsweise kann das Leiterelement in einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung starr ausgestaltet und zudem fest mit dem federelastischen Arretierelement verbunden sein. In diesem Fall wird die Federkraft des Arretierelements geeigneterweise derart gewählt, daß zwar das Leiterelement an den Heizwiderstand angedrückt, jedoch durch diese nicht dauerhaft in seiner Form verändert wird.
  • Dabei kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, daß dieses Heizelement eine, insbesondere im wesentlichen ebene, Heizplatte oder eine vollständig oder abschnittsweise im wesentlichen rohrförmige, insbesondere in Zylinderform vorliegende, Heizung darstellt. Demgemäß eignen sich die erfindungsgemäßen Heizelemente insbesondere auch für den Einsatz in Rotationsverdampfern, wie sie z.B. in der WO 02/12790 als Dampferzeuger für Gargeräte beschrieben sind. Die Heizplatten können grundsätzlich eben, gebogen, gewellt oder in einer beliebigen sonstigen Form vorliegen.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung liegt bzw. liegen zwischen der Trägerschicht und der Heizelementschicht zumindest abschnittsweise zumindest eine Trennschicht, vorzugsweise umfassend mindestens eine Graphitschicht, zur zumindest bereichsweisen Vergleichmäßigung des Wärmeeintrags in die Trägerschicht und/oder auf der der Trägerschicht abgewandten Seite der Heizelementschicht und/oder zwischen der Heizelementschicht und dem federelastischen Arretierelement zumindest abschnittsweise mindestens eine mechanische Pufferschicht und/oder zumindest eine erst thermisch Isolationsschicht, vorzugsweise umfassend eine Mikaschicht, vor. Die Trägerschicht kann in einer Ausführungsform als Trägerplatte ausgestaltet sein. Selbstverständlich können sich z.B. die Trägerschicht, die Heizelementschicht, die Trennschicht, die mechanische Pufferschicht die erste thermische Isolationsschicht und/oder das federelastische Arretierelement an die gewählte Form des Heizelements anpassen bzw. diese vollständig an- bzw. übernehmen.
  • Dabei kann gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die Trägerschicht vollständig oder teilweise aus Edelstahl und/oder die mechanische Pufferschicht vollständig oder teilweise aus Glimmer besteht bzw. bestehen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das erfindungsgemäße Heizelement mindestens ein Anpreßmittel, vorzugsweise umfassend eine Preßplatte, mit der das federelastische Arretierelement, vorzugsweise umfassend eine Federelementplatte, die mechanische Pufferschicht, die erste thermische Isolationsschicht, die Heizelementschicht und/oder die Trennschicht gegen die Trägerschicht zur zumindest bereichsweisen Vergleichmäßigung der Andruckstärke an die Trägerschicht und/oder des Wärmeeintrags in die Trägerschicht preßbar ist bzw. sind. Das in dieser Ausführungsform vorliegende Heizelement verfügt im wesentlichen über eine gepreßte Sandwich-Struktur. Aufgrund der Verwendung einer mechanischen Pufferschicht, beispielsweise in Form einer Glimmerschicht, bzw. der ersten Isolationsschicht, vorzugsweise in Form einer Mikaschicht, ist sowohl das Arretierelement als auch die Heizelement- und/oder die Trennschicht bzw. die Graphitschicht auch bei starker thermischer Beanspruchung vor mechanischer Überbeanspruchung oder Beschädigung geschützt. Diese zusammengepreßte Struktur ist zudem platzsparend zu lagern und zu transportieren und auf einfache und zuverlässige Weise in Gargeräte einzubauen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung ist zu beachten, daß die mechanische Pufferschicht die erste thermische Isolationsschicht und/oder das Anpreßmittel im Bereich mindestens eines zweiten Abschnitts des federelastischen Arretierelements mindestens eine Auslassung für das Kontakt- und Leiterelement aufweist bzw. aufweisen. Indem die mechanische Pufferschicht, die erste thermische Isolationsschicht und das Anpreßmittel, zwischen denen das federelastische Arretierelement gegebenenfalls zumindest abschnittsweise eingezwängt vorliegt, Auslassungen aufweisen, wird einem zweiten Abschnitt des Arretierelements Bewegungsspielraum in Richtung auf die Trägerschicht und auch von dieser weg gegeben. Handelt es sich beispielsweise bei dem Arretierelement um eine Metallplatte, ist diese regelmäßig im ebenen, flachen Zustand spannungsfrei. Bei Auslenkung zumindest eines ersten Abschnitts des Arretierelements aus der spannungsfreien Ruhelage wird im allgemeinen eine Rückstellkraft aufgebaut. Die daraus resultierende Rückstellkraft kann im vorliegenden Fall dazu genutzt werden, ein mit dem ausgelenkten Abschnitt des Arretierelements in Verbindung stehendes Leiterelement oder ein Kontaktelement gegen die Heizelementschicht zu pressen.
  • Hierbei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das federelastische Arretierelement über mindestens einen zwischen einerseits der Heizelementschicht, der ersten thermischen Isolationsschicht und/oder der mechanischen Pufferschicht und andererseits dem Anpreßmittel vorliegenden ersten Abschnitt und einen zweiten, sich an den ersten Abschnitt anschließenden freien Abschnitt, der unmittelbar oder mittelbar, insbesondere über einen dritten Abschnitt, mit dem Kontakt- oder Leiterelement verbunden oder verbindbar ist, verfügt, wobei der zweite Abschnitt vorzugsweise im Bereich der Auslassung liegt. Das Arretierelement weist demnach mindestens einen ersten Abschnitt auf, der eingeklemmt zwischen dem Anspreßmittel und der Trägerschicht, vorzugsweise der Glimmerschicht, vorliegt, und einen zweiten Abschnitt, der im wesentlichen frei auslenkbar ist. Dabei kann das Leiterelement direkt mit diesem zweiten Abschnitt oder unter Zwischenschaltung eines weiteren, dritten Abschnitts mit dem Arretierelement verbunden sein. In einer Ausführungsform endet das Arretierelement mit seinem freien Ende, d.h. dem ersten oder dritten Abschnitt im Bereich des Leiterelementes.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann allerdings auch mindestens ein vierter Abschnitt vorgesehen sein, der sich an den zweiten und/oder dritten Abschnitt des federelastischen Arretierelements und/oder das Kontakt- oder Leiterelement anschließt, wobei der vierte Abschnitt vorzugsweise mit der mechanischen Pufferschicht, der ersten thermischen Isolationsschicht und/oder dem Anpreßmittel verbunden oder verbindbar ist. Der vierte Abschnitt kann z.B. zur Abstützung des Arretierelements auf dem Rand der Auslassung dienen, der dem ersten Abschnitt desselben gegenüberliegt. Zwar wird auf diese Weise der Bewegungsspielraum des Arretierelements eingeschränkt, nicht jedoch in einem Umfang, der eine Verbindung mittels Federkraft unterbinden könnte. Vielmehr gelingt mit Hilfe des vierten Abschnitts eine sehr lagesicherere Anbringung des Arretierelements.
  • Bevorzugterweise ist das Kontakt- oder Leiterelement über einen Isolator, vorzugsweise in Form einer Isolierungshülse, mit dem federelastischen Arretierelement verbindbar oder verbunden. Hierbei kann es sich z.B. um eine Isolierhülse handeln, die einerseits in den zweiten oder dritten Abschnitt des Arretierelements eingelassen ist und andererseits das Kontaktelement verschiebungsinvariant aufnehmen kann.
  • Besonders vorteilhafte Heizelemente zeichnen sich dadurch aus, daß das erfindungsgemäße Heizelement, betrachtet von der Trägerschicht in Richtung auf das federelastische Arretierelement, als Trägerschicht oder als Heizelementschicht zumindest abschnittsweise mindestens eine Edelstahlschicht und zumindest abschnittsweise mindestens eine Keramikschicht sowie ferner zumindest abschnittsweise mindestens eine Lage mit elektrischen Heizwiderständen und/oder zumindest abschnittsweise mindestens eine Glasschicht aufweist. Selbstverständlich ist die Glasschicht an denjenigen Stellen nicht durchgängig ausgebildet, an denen das Leiterelement in Kontakt mit dem Heizwiderstand tritt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kommt eine erfindungsgemäße Trägerschicht zum Einsatz, die, betrachtet von der freien Außenfläche derselben, mindestens eine Schicht, enthaltend mindestens ein wärmeleitendes Metall, insbesondere Stahl, mindestens eine Schicht, enthaltend mindestens ein gut wärmeleitendes Metall, insbesondere Kupfer, und mindestens eine zweite Isolationsschicht umfaßt.
  • Weiterhin kann alternativ vorgesehen sein, daß die Trägerschicht, betrachtet von der freien Außenfläche, mindestens eine Schicht enthaltend mindestens ein gut wärmeleitendes Metall, insbesondere Kupfer, mindestens eine Schicht, enthaltend mindestens ein schlecht wärmeleitendes Metall, insbesondere Stahl, und mindestens eine zweite Isolationsschicht umfaßt.
  • Ferner sind auch solche erfindungsgemäßen Heizelemente geeignet, bei denen die Trägerschicht, betrachtet von der freien Außenfläche, mindestens eine elektrisch isolierende Keramikschicht, mindestens eine elektrisch leitende Keramikschicht und/oder mindestens eine zweite Isolationsschicht umfaßt.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die Heizelementschicht als Dickschicht oder als Dünnschicht ausgebildet ist.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die Heizelementschicht mittels Serigraphie bzw. einem Druckprozeß, vorzugsweise als Dickschicht, herstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die Heizelementschicht eine Vielzahl von einzelnen Heizwiderständen aufweist, die in zumindest zwei Heizbahnen derart angeordnet sind, daß die Heizwiderstände innerhalb jeder Heizbahn elektrisch parallel zueinander geschaltet sind und die Heizbahnen untereinander elektrisch in Reihe geschaltet sind, und alle Heizwiderstände gleichzeitig mit elektrischer Energie versorgbar sind, wobei zumindest zwei Heizwiderstände unterschiedliche Heizleistungen aufweisen und/oder die Heizwiderstände zumindest bereichsweise auf der Heizelementschicht in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind und die Heizwiderstände über eine Dickschicht bereitgestellt sind.
  • Ferner kann dabei vorgesehen, sein daß die Heizwiderstände auf der Heizelementschicht mit einer Serigraphie bzw. einem Druckprozeß herstellbar sind.
  • Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die zumindest zwei Heizwiderstände mit unterschiedlichen Heizleistungen unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen, insbesondere unterschiedliche geometrische Abmessungen aufweisen und/oder unterschiedliche Materialien umfassen, insbesondere Materialien mit unterschiedlichen Dotierungen.
  • Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die zumindest zwei Heizwiderstände mit unterschiedlichen Oberflächengrößen unterschiedliche Umfangsformen, insbesondere zumindest ein Heizwiderstand eine im wesentlichen polygonale, insbesondere trapezförmige, dreieckige, quadratische, rechteckige, und/oder hexagonale Umfangsform, unterschiedliche Umfangslängen, unterschiedliche Seitenlängen, insbesondere unterschiedliche Breiten und/oder Längen, und/oder unterschiedliche Dicken aufweisen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Heizleistung und/oder der Abstand der Heizwiderstände zumindest bereichsweise, vorzugsweise über das komplette Heizelement, an eine zumindest bereichsweise vorhandene Andruckstärke der Heizelementschicht an die Trägerschicht, an eine zumindest bereichsweise, insbesondere in Abhängigkeit von einer lokalen Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht, vorherbestimmte Heizleistungsdichtenverteilung innerhalb der Heizelementschicht und/oder an eine zumindest bereichsweise vorherbestimmte Wärmedichteverteilung innerhalb der Trägerschicht angepaßt ist bzw. sind.
  • Außerdem ist dabei vorgesehen, daß die Heizleistung eines ersten Heizwiderstandes, der in einem ersten Bereich der Heizelementschicht mit einer ersten Andruckstärke der Heizelementschicht an die Trägerschicht angeordnet ist, geringer ist als die Heizleistung zumindest eines zweiten Heizwiderstandes, der in einem zweiten Bereich mit einer im Vergleich zur ersten Andruckstärke geringeren zweiten Andruckstärke der Heizelementschicht an die Trägerschicht angeordnet ist und/oder der Abstand zweier Heizwiderstände zueinander in dem ersten Bereich größer als der Abstand zweier Heizwiderstände zueinander in dem zweiten Bereich ist.
  • Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß sich der erste Bereich in der Nähe von zumindest einer, vorzugsweise angrenzend an zumindest eine, Befestigungs- oder Andruckstelle vorzugsweise in Form einer Öffnung zur zumindest teilweisen Durchführung oder Durchgreifung einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung der Heizelementschicht an der Trägerschicht, befindet, und/oder sich der zweite Bereich im Vergleich zum ersten Bereich weiter entfernt von zumindest einer, insbesondere nicht angrenzend an zumindest eine, Befestigungs- oder Andruckstelle befindet.
  • Bevorzugt ist ferner, daß die Heizleistung eines dritten Heizwiderstandes, der in einem dritten Bereich der Heizelementschicht mit einer ersten Heizleistungsdichte der Heizelementschicht angeordnet ist, geringer ist als die Heizleistung zumindest eines vierten Heizwiderstandes, der in einem vierten Bereich mit einer im Vergleich zur ersten Heizleistungsdichte geringeren zweiten Heizleistungsdichte der Heizelementschicht angeordnet ist, und/oder der Abstand zweier dritter Heizwiderstände in dem dritten Bereich größer als der Abstand zweier vierter Heizwiderstände in dem vierten Bereich ist.
  • Dabei kann auch vorgesehen sein, daß sich der dritte Bereich der Heizelementschicht in der Nähe von zumindest einem, vorzugsweise angrenzend an zumindest einen, ersten Bereich der Trägerschicht mit einer ersten Wärmleitfähigkeit und/oder mit einer ersten Wärmedichte befindet und sich der vierte Bereich der Heizelementschicht in der Nähe von zumindest einem, vorzugsweise angrenzend an zumindest einen, zweiten Bereich der Trägerschicht mit einer im Vergleich zur ersten Wärmeleitfähigkeit geringeren zweiten Wärmeleitfähigkeit und/oder einer im Vergleich zur ersten Wärmedichte größeren Wärmedichte befindet.
  • Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die elektrischen Heizwiderstände einer Heizbahn im wesentlichen die gleiche Heizleistung, im wesentlichen die gleichen geometrischen Abmessungen, im wesentlichen den gleichen Abstand zueinander aufweisen und/oder im wesentlichen die gleichen Materialien umfassen.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die Trennschicht, die Heizelementschicht, die mechanische Pufferschicht, die erste thermische Isolationsschicht, das federelastische Arretierelement und/oder das Anpreßmittel in einem Element ausgeführt sind.
  • Insbesondere kann erfindungsgemäß bevorzugt sein, daß das Anpreßmittel, das federelastische Arretierelement, die mechanische Pufferschicht, die erste thermische Isolationsschicht, die Heizelementschicht und/oder die Trennschicht lösbar oder fest, insbesondere mittels eines Adhäsion, vorzugsweise mittels eines Klebstoffs, miteinander verbunden sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizbahnen jeweils eine Vielzahl von zumindest paarweise einander benachbarter Heizwiderstände aufweisen, wobei die Heizwiderständen eine Oberfläche aufweisen, die zumindest partiell, vorzugsweise in einer Ebene, durch erste und zweite Seitenränder begrenzt ist, wobei zwei benachbarte Heizwiderstände zur Erreichung der elektrischen Parallelschaltung einander zugewandte benachbarte erste Seitenränder aufweisen, welche voneinander zumindest partiell beabstandet und/oder, insbesondere über mindestens eine Isolierzwischenschicht oder elektrische Isolierung, elektrisch isoliert sind.
  • Dabei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwei einander zugewandte, benachbarte zweite Seitenränder der Heizwiderstände benachbarter erster und zweiter Heizbahnen zur Erreichung der elektrischen Reihenschaltung der Heizbahnen zumindest partiell über mindestens ein erstes elektrisch leitendes Mittel, insbesondere in Form mindestens einer an dem, insbesondere jedem, zweiten Seitenrand der Heizwiderstände der ersten Heizbahn und an dem, insbesondere jedem, zweiten Seitenrand der Heizwiderstände der zweiten Heizbahn anliegenden ersten elektrischen Leiterbahn, miteinander verbindbar oder verbunden sind, wobei mittels des ersten elektrisch leitenden Mittels ein elektrischer Strom durch elektrische Heizwiderstände benachbarter erster und zweiter Heizbahnen leitbar ist.
  • Dabei ist bevorzugt, daß mindestens ein zweites elektrisch leitendes Mittel, das mindestens zwei, insbesondere sämtliche zweiten Seitenränder von Heizwiderständen einer äußeren Heizbahn leitend miteinander verbindet, die insbesondere nicht zu einem ersten oder zweiten Seitenrand eines Heizwiderstandes benachbart sind, wobei das zumindest eine zweite elektrisch leitende Mittel insbesondere zumindest eine Kontaktstelle aufweist und/oder mit zumindest einer Kontaktstelle in Wirkverbindung steht.
  • Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß mindestens ein drittes elektrisch leitendes Mittel zu mindestens einem, insbesondere jedem, ersten und/oder zweiten Seitenrand eines Heizwiderstandes mindestens einer ersten, äußeren Heizbahn, die insbesondere nicht zu einem ersten oder zweiten Seitenrand eines Heizwiderstandes einer ersten oder zweiten Heizbahn benachbart ist, insbesondere keine Isolierzwischenschicht aufweist.
  • Auch wird vorgeschlagen, daß das erste, zweite und/oder dritte elektrisch leitende Mittel zumindest ein elektrisches Material hoher Leitfähigkeit, insbesondere Silber oder Kupfer, umfaßt.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, daß benachbarte Heizbahnen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und/oder mindestens eine Heizbahn entlang einer geradlinigen, gekrümmten oder kreisförmigen Bahn angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist erfindungsgemäß insbesondere, daß Heizbahnen mit unterschiedlichen Bemaßungen vorgesehen sind.
  • Schließlich kann in dem erfindungsgemäßen Heizelement vorgesehen sein, daß jede Heizbahn mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, elektrische Heizwiderstände aufweist, und/oder mindestens drei, insbesondere mindestens fünf. Heizbahnen bereitgestellt sind, die vorzugsweise über mindestens ein erstes elektrisch leitendes Mittel miteinander und/oder über zumindest zwei Kontaktstellen mit einer Stromquelle elektrisch verbindbar sind.
  • Mit der Erfindung wird ferner ein Gargerät umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Heizelement geliefert.
  • Dieses Gargerät kann insbesondere dadurch gekennzeichnet sein, daß zumindest ein Heizelement, vorzugsweise alle Heizelemente, lösbar an dem Gargerät befestigbar ist, insbesondere über eine Schraubverbindung.
  • Auch wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die mit mindestens einem, insbesondere sämtlichen, Heizelement(en) und/oder mit mindestens einem, insbesondere sämtlichen, elektrischen Heizwiderstand bzw. Heizwiderständen, und/oder mindestens einem Sensor, insbesondere in Wirkverbindung steht.
  • Ferner ist vorgesehen, daß über die Steuer- und/oder Regeleinheit die Heizleistung des Heizelementes, vorzugsweise der einzelnen Heizwiderstände und/oder zumindest zweier Gruppen von Heizwiderständen, insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einer, insbesondere über den Sensor erfaßbaren, Meßgröße, wie einer Temperatur, einer Feuchte, eines Bräunungsgrads eines Garguts, eines Gewichts eines Garguts, einer Größe eines Garguts, einer Gargutart und/oder dergleichen, regelbar und/oder steuerbar ist.
  • Schließlich wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Heizelementschicht eines erfindungsgemäßen Heizelements, umfassend die Schritte
    • Bereitstellen eines Substrats; und
    • Aufbringen von Heizwiderständen und elektrischen Leiterbahnen mittels einer Serigraphietechnik, bereitgestellt.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß anschließend zumindest bereichsweise zumindest eine Deckschicht aufgebracht wird.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß das Substrat mit zumindest einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise einem Metall, insbesondere Edelstahl, einem Glas, einer Keramik und/oder einem Kunststoff, bereitgestellt wird und/oder vor dem Aufbringen der Heizwiderstände zumindest bereichsweise zumindest eine thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht auf das Substrat aufgebracht wird.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht mit zumindest einem Keramikwerkstoff und/oder zumindest einem Glas bereitgestellt wird.
  • Des weiteren kann vorgesehen sein, daß die Deckschicht mit einer elektrisch isolierenden und/oder einem vor mechanischen Einflüssen schützenden Material, vorzugsweise einem Glas und/oder einem Schutzlack, bereitgestellt wird.
  • Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, daß die Heizleistung, der elektrische Widerstand und/oder der Abstand der Heizwiderstände zueinander durch Dimensionierung der geometrischen Abmessungen der Heizwiderstände angepaßt wird.
  • Mit den Heizelementen der vorliegenden Erfindung kann ohne weiteres ein dauerhafter, zuverlässiger Kontakt zwischen einer elektrischen Zuleitung und einem Heizwiderstand geschaffen werden, der zudem wenig materialintensiv und reparaturanfällig ist. Darüber hinaus kann im Schadensfall der Mangel auch durch einen Laien schnell und sachverständig behoben werden. Des Weiteren ist es möglich, eine sehr große Dichte an einzelnen Widerstandseinheiten auf einem Kochfeld unterzubringen und separat anzusteuern.
  • Die Wartungsfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Heizelementes wird in einer beanspruchten Ausführungsform noch weiter gesteigert, indem eine separate Ansteuerung der einzelnen Widerstandseinheiten bei gleichzeitig großer Gleichmäßigkeit des Wärmeeintrags verzichtbar wird. Bei dieser Ausführungsform wird es durch die unterschiedliche Größe und die Vielzahl der Heizwiderstände auf einer Heizelementschicht möglich, nicht nur eine große Ausfallsicherheit zu erreichen, sondern auch die Heizleistung der verschiedenen Bereiche einer Heizelementschicht gezielt anzupassen. So ist beispielsweise ein gleichmäßiger Wärmeeintrag in eine Trägerschicht trotz unterschiedlicher Andruckstärken einer Heizelementschicht an die Trägerschicht möglicht. Dazu werden die Heizleistungen der einzelnen Heizwiderstände bzw. der Abstand zwischen den einzelnen Heizwiderständen an die besonderen Umgebungsbedingungen in den einzelnen Bereichen der Heizelementschicht bzw. der Trägerschicht, wie z.B. an die Andruckstärke der Heizelementschicht an die Trägerschicht, an die Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht in bestimmten Bereichen usw., angepaßt. Ferner wird auch die Lebensdauer der Heize!ementschicht wesentlich verlängert, da es für einen gleichmäßigen Wärmeeintrag in die Trägerschicht aufgrund der Vielzahl der Heizwiderstände unschädlich ist, wenn ein einzelner Heizwiderstand ausfällt, weil dieser Ausfall durch benachbarte Heizwiderstände kompensiert werden kann. Insbesondere wird dies durch die Anordnung einer Trennschicht zwischen der Heizelementschicht und der Trägerschicht unterstützt, da diese zu einer Vergleichmäßigung des Wärmeeintrags führt. Ferner wird ein Stromfluß durch das Heizelement durch den Ausfall eines oder mehrerer elektrischer Heizwiderstände nicht unterbunden. Somit kann ein gewünschter Garerfolg trotz eines ausgefallenen Heizwiderstands erreicht werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung im Einzelnen erläutert wird. Dabei zeigt:
    • Fig. 1:
    eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Heizelements; und
    Fig. 2:
    eine Draufsicht einer Heizelementschicht des erfindungsgemäßen Heizelements nach Figur 1.
  • Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Heizelement 1 in einer Teilschnittansicht. Zwischen einer Trägerschicht bzw. -platte 2 und einer Preßplatte 4 liegen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, in dieser Reihenfolge, eine Trennschicht in Form einer Graphitfolie 6, eine Heizelementschicht 8, eine mechanische Pufferschicht in Form einer Glimmerschicht 10 und eine Federelementplatte 12 vor. Die Graphitfolie 6 wird insbesondere zur Vergleichmäßigung eines Wärmeeintrags in die Trägerschicht 2 auf für den Fachmann bekannte Weise auf der Unterseite der Trägerschicht 2 angebracht. Die Heizelement- bzw. Heizwiderstandsschicht 8 kann beispielsweise mit Hilfe bekannter Siebdruckverfahren in einem gewünschten Muster, beispielsweise auf der Graphitfolie 6 aufgebracht, hergestellt werden. Zum mechanischen Schutz dieser Widerstands- bzw. der Heizelementschicht wird sie zumindest in wesentlichen Teilen durch eine Glimmerplatte 10 abgedeckt. Auf der zu der Heizelementschicht 8 abgewandten Seite der Glimmerplatte 10 liegt zumindest abschnittsweise ein Federelement 12 an. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine Metallplatte handeln, die zumindest bereichsweise mit federelastischen Eigenschaften ausgestattet ist. Die Schichtenfolge aus Graphitfolie 6, Heizelementschicht 8, Glimmerschicht 10 und Federplatte 12 wird mittels der Preßplatte 4 möglichst dicht an der Unterseite der Trägerschicht 2 gehalten. Dieses kann z. B. mit Hilfe einer Schraubenmutterkonstruktion 14 insbesondere in der Weise geschehen, daß die Schraube bzw. ein Fortsatz der Schraube mit der Unterseite der Trägerschicht 2 fest verbunden ist und über eine Schraubenmutter 16 ein Preßdruck, vorzugsweise durch Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe 18, auf die Außenseite der Preßplatte 4 ausgeübt wird. Durch eine geeignete Justierung der Schraubenmutter 16 kann ein optimaler Anpreßdruck eingestellt werden, ohne Beschädigungen des Schichtenaufbaus befürchten zu müssen. Im Bereich des federelastischen Elements 12 ist sowohl in der Glimmerschicht 10 eine Auslassung 22 als auch in der Preßplatte 4 eine Auslassung 30 vorgesehen, so daß ein Kontaktelement 24, das mit dem als federelastische Arretiereinheit fungierenden federelastischen Element 12 verbunden ist, stets in leitendem Kontakt mit der Heizelementschicht 8 steht. Ist das federelastische Element 12 aus Metall gefertigt, bietet es sich an, die elektrische Leitung bzw. das elektrische Kontaktelement 24 nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung einer Isolierhülse 20, mit dem federelastischen Element 12 in Verbindung zu bringen. Das Kontaktelement 24 ist vorzugsweise im Bereich seines Kontaktes mit der Heizelementschicht 8 starr ausgestaltet, vorzugsweise mit einer Festigkeit, die ausreicht, einer durch das federelastische Element 12 erzeugten Rückstellkraft standzuhalten, ohne zu verbiegen, auch nicht unter thermischer Beanspruchung. Als geeignete Materialien für diese Kontaktelemente 24 haben sich z.B. Kupferstäbe erwiesen. Das federelastische Element 12 wird zumindest über einen Abschnitt 26 zwischen der Preßplatte 4 und der Glimmerschicht 10 im wesentlichen bewegungsinvariant eingezwängt. Im Bereich der Auslassung 22 besteht dann die Möglichkeit, zumindest einen weiteren Abschnitt 28 des federelastischen Elements 12 in Richtung weg von der Unterseite der Trägerschicht 2 auszulenken. Aufgrund der federelastischen Natur des Elements 12 wirkt auf das in der Isolierhülse 20 arretierte Kontaktelement 24 stets eine Rückstellkraft. Diese wird genutzt, um dauerhaft einen zuverlässigen Kontakt mit der Heizelementschicht 8 zu gewährleisten. Die Auslassungen 22, 30 in der Glimmerschicht 10 und in der Preßplatte 4 können jeweils unterschiedlich dimensioniert oder aber auch von gleicher Größe sein. Vorzugsweise ist die Auslassung 30 der Preßplatte 4 größer dimensioniert als die Auslassung 22 der Glimmerplatte 10. Grundsätzlich ist jedoch auch eine umgekehrte Dimensionierung möglich. Bevorzugt setzt sich das federelastische Element 12 über die Isolierhülse 20 hinaus mit z.B. einem Abschnitt 34 fort und kann derart ausgestaltet sein, daß es im Bereich der Oberseite der Preßplatte 4 zur Anlage mit derselben gelangt. Indem auch in diesem Abschnitt 34 des federelastischen Elements 12 dessen Auslenkung weg von der Unterseite der Trägerschicht 2 gezielt genutzt wird, um die Anbindung des Kontaktelements 24 an die Heizelementschicht 8 herzustellen, wird eine besonders sichere und zuverlässige Kontaktquelle zu einer elektrischen Leitung, die zumindest teilweise Bestandteil des Kontaktelements 24 ist, bzw. einer Spannungsquelle gewährleistet. Es bedarf insbesondere keiner Lötanbindung der elektrischen Leitung an dem Heizelement 1, vielmehr ist es möglich, entweder vollständig auf eine Lötverbindung zu verzichten oder diese in einen Bereich zu verlagern, der keiner thermischen und auch keiner mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Das in einer Isolationshülle 20 vorliegende elektrische Kontaktelement 24 läßt sich zudem im Fall einer Beschädigung ohne weiteres auswechseln. Das gleiche trifft auf das gesamte federelastische Element 12 zu, wenn die Preßplatte 4 mit Hilfe einer Schraubenkonstruktion 14 gehalten wird.
  • Die Heizelementschicht 8, die Graphitfolie 6, die Glimmerschicht 10, die Federplatte 12 und die Preßplatte 4 können sowohl lösbar als auch zur Vereinfachung einer Montage fest miteinander verbunden sein, beispielsweise mit einem Kleber. Ferner können auch verschiedene Funktionen der Schichten durch ein einziges Bauteil bzw. eine einzige Schicht erreicht werden, da es im wesentlichen auf die Funktion einer Schicht insbesondere zur Vergleichmäßigung eines Wärmeeintrags (Trenn- und/oder Graphitschicht) bzw. zur Vergleichmäßigung eines Anpressdrucks (Preß- und/oder Federelementplatte) ankommt. Beispielsweise können die Preßplatte 4, die zum Anpressen der verschiedenen Schichten dient, und die Federplatte 12, die für ein federelastisches Andrücken des elektrischen Kontaktelements 24 eingerichtet ist, in einem ausgeführt werden. Auch kann die Glimmerschicht 10 nicht nur die Aufgabe einer mechanischen Pufferschicht sondern auch die Aufgabe einer Wärme-Isolierschicht erfüllen. Alternativ dazu kann auch, insbesondere angrenzend an die Heizelementschicht 8, eine zusätzliche erste thermische Isolationsschicht, die vorzugsweise eine Mikaschicht ist, vorgesehen sein.
  • Ferner kann die Preßplatte 4 zumindest an der der Heizelementschicht zugewandten Oberfläche elastisch ausgeführt sein, so daß auf die Glimmerschicht 10 verzichtet werden kann.
  • In Fig. 2 ist eine Heizelementschicht 8 in einer Draufsicht dargestellt. Die Heizelementschicht 8 weist demnach im wesentlichen geradlinig ausgerichtete und parallele zueinander verlaufende Heizbahnen 804, 804', 805, 805' auf, die sich jeweils aus einer Vielzahl an elektrischen Heizwiderständen 806, 807, 806', 807' zusammensetzen. Die elektrischen Heizwiderstände 806, 806', 807, 807' haben eine rechteckige oder quadratische Oberflächenform und sind im vorliegenden Fall innerhalb einer Heizbahn 804, 804', 805, 805' jeweils von gleicher Oberflächengröße und -gestalt Innerhalb jeder Heizbahn 804, 804', 805, 805' sind einander benachbarte elektrische Heizwiderstände 806, 807, 806', 807' jeweils durch eine elektrische Isolierung 812 voneinander getrennt. Die Isolierung 812 unterbindet dabei den direkten Kontakt erster Seitenränder 810, nämlich der ersten Seitenränder 810.1 und 810.2 bzw. 810.1' und 810.2' benachbarter Heizwiderstände in der Heizbahn. Zweite Seitenränder 820 benachbarter Heizwiderstände einer Heizbahn sind anders als deren erste Seitenränder 810.1, 810.2, 810.1', 810.2' nicht einander zugeordnet oder über längere Abschnitte benachbart. Einander benachbarte Heizbahnen, z.B. 804, 804' und 805, 805', stehen nicht in direktem Kontakt miteinander, sondern sind über erste elektrische Leiterbahnen 808 miteinander verbunden. Dabei liegen regelmäßig die zweiten Seitenränder 820 der elektrischen Heizwiderstände 806, 807, 806', 807' einer Heizbahn 804, 804', 805, 805' an einer ersten elektrischen Leiterbahn 808 an. In gleicher Weise sind auch die die Außenseiten 817 und 819 bildenden zweiten Seitenränder 820 der Heizwiderstände 806, 807 der jeweils äußeren Heizbahnen 804, 805 der Heizelementschicht 8 mit einer zweiten elektrischen Leiterbahn 814 und 816 verbunden. In dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizelementschicht kann ein elektrischer Strom nicht unmittelbar über einander benachbarte elektrische Heizwiderstände 806, 807, 806', 807' innerhalb einer Heizbahn 804, 804', 805, 805' weitergeleitet werden. Der elektrische Strom wird vielmehr über einen elektrischen Heizwiderstand 806 einer ersten Heizbahn 804 mittels einer ersten elektrischen Leiterbahn 808 in einen elektrischen Heizwiderstand 806' einer benachbarten Heizbahn 804' weitergeleitet. Ein möglicher Pfad für den elektrischen Strom ist beispielhaft in die Abbildung der Heizelementschicht 8 der Figur 2 eingezeichnet und mit A gekennzeichnet worden. Sollte z.B. ein elektrischer Heizwiderstand 806 innerhalb einer Heizbahn 804 während des Betriebs ausfallen, führt dies aufgrund der Vielzahl der Heizwiderstände und der damit verbundenen relativ geringen Oberflächengröße der Heizwiderstände dazu, daß die gesamte Heizplatte ohne weiteres weiter genutzt werden kann. Insbesondere kann der Ausfall einzelner elektrischer Heizwiderstände 806, 807, 806', 807' ohne weiteres durch die übrigen elektrischen Heizwiderstände 806, 807, 806', 807' der Heizbahnen 804, 804', 805, 805' ausgeglichen werden, so daß ein ordnungsgemäßer Garbetrieb aufrechterhalten werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, sehr flexibel auf den Ausfall einzelner elektrischer Heizwiderstände zu reagieren. Der gewünschte Garerfolg wird somit auch bei teilweise beschädigter oder nicht vollständig funktionsfahiger Heizelementschicht 8 erzielt. Im Ganzen ergibt sich damit für ein Gargerät eine wesentlich längere effektive Lebensdauer einer Heizplatte und somit eine geringere Wartungsanfälligkeit.
  • In Fig. 2 ist zudem gut zu erkennen, daß die einzelnen Heizwiderstände in den unterschiedlichen Heizbahnen unterschiedliche Oberflächenausdehnungen aufweisen. Damit weisen die einzelnen Heizwiderstände auch unterschiedliche elektrische Widerstände und damit unterschiedliche Heizleistungen auf. Durch die unterschiedlichen Größen der Heizwiderstände 806, 807, 806', 807' soll insbesondere erreicht werden, daß ein unterschiedlicher Wärmeübertrag von der Heizelementschicht 8 in das zu heizende Medium, insbesondere in die Trägerschicht 2, siehe Figur 1, der beispielsweise aufgrund einer unterschiedlichen Andruckstärke der Heizelementschicht 8 an die Trägerschicht 2 in verschiedenen Bereichen der Heizelementschicht 8 des erfindungsgemäßen Heizelements 1 vorliegen kann, ausgeglichen wird. Beispielsweise ist die Oberfläche der Heizwiderstände in Bereichen um erste Öffnungen 822, 824, 826, 828 herum, die die Aussparungen für die Schraubverbindung 14 darstellen, größer, um dort die aufgrund der größeren Andruckstärke verbesserte Wärmeleitung in die Trägerschicht 2 auszugleichen. Aufgrund der größeren Oberfläche der Heizwiderstände und somit deren niedrigeren elektrischen Widerständen in diesem Bereich ist nämlich deren Heizleistung geringer. Somit ist die Heizelementschicht 8 derart konzipiert, daß die Oberfläche der Heizwiderstände in den Bereichen mit dem größten Anpreßdruck am größten ist, also die geringste Heizleistung durch die Heizwiderstände erbracht wird, und desto kleiner wird, je weiter die Heizwiderstände von den ersten Öffnungen 822, 824, 826, 828 entfernt sind. Die Heizleistung dieser von den ersten Öffnungen 822, 824, 826, 828 entfernter liegenden Heizwiderständen ist aufgrund des größeren elektrischen Widerstandes nämlich größer. Somit wird erreicht, daß die Heizelementschicht 8 einen flächenmäßig sehr gleichmäßigen Wärmeeintrag in die Trägerschicht 2 und somit beispielsweise in einen Garbehälter ermöglicht. Die in Figur 1 gezeigten elektrischen Kontaktelemente 24 werden bevorzugterweise an in Figur 2 gezeigten Kontaktstellen 830 und 830', die jeweils mit einer zweiten elektrischen Leiterbahn 814, 816 verbunden sind, auf die Heizelementschicht 8 aufgedrückt. In der Mitte der Heizelementschicht 8 befindet sich eine zweite Öffnung 832, die für einen Thermosensor (nicht dargestellt) vorgesehen ist und im wesentlichen keinen Einfluß auf den Anpreßdruck aufweist. Dadurch ist eine gezielte Überwachung einer Heizleistung des Heizelements 1 möglich.
  • Somit können eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Heizelementen 1, die jeweils eine Heizelementschicht 8 aufweisen, lösbar an einem Gargerät angebracht werden, wobei die Heizelemente 1 bzw. deren Heizelementschichten 8 verschiedene Größe aufweisen können, die dann mosaikartig angebracht werden. Eine solche Heizelementschicht 8 kann in einem erfindungsgemäßen Verfahren über eine Serigraphietechnik bzw. eine Drucktechnik einfach und unkompliziert hergestellt werden. Dabei wird auf ein Substrat, vorzugsweise in Form einer Edelstahlplatte, eine Keramikschicht aufgebracht, auf die wiederum mittels der Serigraphietechnik Heizwiderstände, die in oben angeführter Weise unterschiedliche Größen aufweisen können, und Leiterbahnen aufgedruckt werden können. Abschließend kann noch ein mechanischer Schutz in Form einer Glasschicht aufgebracht werden. Dies führt zu einer sehr einfachen Herstellung, und die Widerstände können beliebig auf einer Vorlageform ausgestaltet werden.
  • Gargeräte, bei denen erfindungsgemäße Heizelemente einsetzbar sind, umfassen insbesondere Tiegel, Heißluftgargeräte, Dampfgargeräte, Kombidämpfer für den Betrieb mit Heißluft und Dampf, Dampfgeneratoren, Erwärmungseinrichtungen in Form zumindest eines Kochfelds und Warmhalteeinheiten.

Claims (45)

  1. Heizelement (1) für ein Gargerät, insbesondere zur direkten oder indirekten elelctrischen Erwärmung mindestens eines Garguts, umfassend mindestens eine Trägerschicht (2), mindestens eine an der Trägerschicht (2) zumindest abschnittsweise unmittelbar oder mittelbar anliegende Heizelementschicht (8) und mindestens ein elektrisches Kontakt- oder Leiterelement (24), gekennzeichnet durch
    mindestens ein federelastisches Arretierelement (12), das mit dem elektrischen Kontakt- oder Leiterelement (24) verbunden oder verbindbar ist, wobei das elektrische Kontakt- oder Leiterelement (24) über die Federkraft des federelastischen Arretierelements (12) zumindest zeitweilig in Kontakt mit mindestens einem Heizwiderstand (806, 806', 807, 807') und/oder mit zumindest einer Kontaktstelle (830, 830') der Heizelementschicht (8) bringbar ist.
  2. Heizelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    dieses Heizelement (1) eine, insbesondere im wesentlichen ebene, Heizplatte oder eine vollständig oder abschnittsweise im wesentlichen rohrförmige, insbesondere in Zylinderform vorliegende, Heizung darstellt.
  3. Heizelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trägerschicht (2) und der Heizelementschicht (8) zumindest abschnittsweise zumindest eine Trennschicht, vorzugsweise umfassend mindestens eine Graphitschicht (6), zur zumindest bereichsweisen Vergleichmäßigung des Wärmeeintrags in die Trägerschicht (2) vorliegt, und/oder
    auf der der Trägerschicht (2) abgewandten Seite der Heizelementschicht (8) und/oder zwischen der Heizelementschicht (8) und dem federelastischen Arretierelement (12) zumindest abschnittsweise mindestens eine mechanische Pufferschicht, vorzugsweise umfassend eine Glimmerschicht (10), und/oder zumindest eine erste thermische Isolationsschicht, vorzugsweise umfassend eine Mikaschicht, vorliegt.
  4. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Anpreßmittel, vorzugsweise umfassend eine Preßplatte (4), mit der das federelastische Arretierelement, vorzugsweise umfassend eine Federelementplatte (12), die mechanische Pufferschicht (10), die erste thermische Isolationsschicht, die Heizelementschicht (8) und/oder die Trennschicht (6) gegen die Trägerschicht (2) zur zumindest bereichsweisen Vergleichmäßigung der Andruckstärke an die Trägerschicht (2) und/oder des Wärmeeintrags in die Trägerschicht (2) preßbar ist bzw. sind.
  5. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die mechanische Pufferschicht (10), die erste thermische Isolationsschicht und/oder das Anpreßmittel (4) im Bereich mindestens eines zweiten Abschnitts (28) des federelastischen Arretierelements (12) mindestens eine Auslassung (22, 30) für das Kontakt- oder Leiterelement (24) aufweist bzw. aufweisen.
  6. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    das federelastische Arretierelement (12) über mindestens einen zwischen einerseits der Heizelementschicht (8), der ersten thermischen Isolationsschicht und/oder der mechanischen Pufferschicht (10) und andererseits dem Anpreßmittel (4) vorliegenden ersten Abschnitt (26) und einen zweiten, sich an den ersten Abschnitt (26) anschließenden freien Abschnitt (28), der unmittelbar oder mittelbar, insbesondere über einen dritten Abschnitt, mit dem Kontakt- oder Leiterelement (24) verbunden oder verbindbar ist, verfügt, wobei der Abschnitt (28) vorzugsweise im zweiten Bereich der Auslassung (22, 30) liegt.
  7. Heizelement (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch
    mindestens einen vierten Abschnitt (34), der sich an den zweiten und/oder dritten Abschnitt (28) des federelastischen Arretierelements (12) und/oder das Kontakt- oder Leiterelement (24) anschließt, wobei der vierte Abschnitt (34) vorzugsweise mit der mechanischen Pufferschicht (10), der ersten thermischen Isolationsschicht und/oder dem Anpreßmittel (4) verbunden oder verbindbar ist.
  8. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kontakt- oder Leiterelement (24) über einen Isolator, vorzugsweise in Form einer Isolierhülle (20), mit dem federelastischen Arretierelement (12), insbesondere dem zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitt (28, 34) desselben, verbindbar ist.
  9. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Trägerschicht (2) vollständig oder teilweise aus Edelstahl und/oder die mechanische Pufferschicht (10) vollständig oder teilweise aus Glimmer besteht bzw. bestehen.
  10. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    dieses, betrachtet von der Trägerschicht (2) in Richtung auf das federelastische Arretierelement (12), als Trägerschicht (2) oder als Heizelementschicht (8) zumindest abschnittsweise mindestens eine Edelstahlschicht und/oder zumindest abschnittsweise mindestens eine Keramikschicht sowie ferner zumindest abschnittsweise mindestens eine Lage mit elektrischen Heizwiderständen (806, 806', 807, 807') und/oder zumindest abschnittsweise mindestens eine Glasschicht aufweist.
  11. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Trägerschicht (2), betrachtet von der freien Außenfläche, mindestens eine Schicht, enthaltend mindestens ein wärmeleitendes Metall, insbesondere Stahl, mindestens eine Schicht, enthaltend mindestens ein gut wärmeleitendes Metall, insbesondere Kupfer, und mindestens eine zweite Isolationsschicht umfaßt.
  12. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Trägerschicht (2), betrachtet von der freien Außenfläche, mindestens eine Schicht enthaltend mindestens ein gut wärmeleitendes Metall, insbesondere Kupfer, mindestens eine Schicht, enthaltend mindestens ein schlecht wärmeleitendes Metall, insbesondere Stahl, und mindestens eine zweite Isolationsschicht umfaßt.
  13. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2), betrachtet von der freien Außenfläche, mindestens eine elektrisch isolierende. Keramikschicht, mindestens eine elektrisch leitende Keramikschicht und/oder mindestens eine zweite Isolationsschicht umfaßt.
  14. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizelementschicht (8) als Dickschicht oder als Dünnschicht ausgebildet ist.
  15. Heizelement (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizelementschicht (8) mittels Serigraphie bzw. einem Druckprozeß, vorzugsweise als Dickschicht, herstellbar ist.
  16. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizelementschicht (8) eine Vielzahl von einzelnen Heizwiderständen (806, 806', 807, 807') aufweist, die in zumindest zwei Heizbahnen (804, 804', 805, 805') derart angeordnet sind, daß die Heizwiderstände innerhalb jeder Heizbahn (804, 804', 805, 805') elektrisch parallel zueinander geschaltet sind und die Heizbahnen (804, 804', 805, 805') untereinander elektrisch in Reihe geschaltet sind, und
    alle Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') gleichzeitig mit elektrischer Energie versorgbar sind, wobei zumindest zwei Heizwiderstände unterschiedliche Heizleistungen aufweisen und/oder die Heizwiderstände zumindest bereichsweise auf der Heizelementschicht (8) in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sind, und die Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') über eine Dickschicht bereitgestellt sind.
  17. Heizelement (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') auf der Heizelementschicht (8) mit einer Serigraphie bzw. einem Druckprozeß herstellbar sind.
  18. Heizelement (1) Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß
    die zumindest zwei Heizwiderstände mit unterschiedlichen Heizleistungen unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen, insbesondere unterschiedliche geometrische Abmessungen aufweisen und/oder unterschiedliche Materialien umfassen, insbesondere Materialien mit unterschiedlichen Dotierungen.
  19. Heizelement (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
    die zumindest zwei Heizwiderstände mit unterschiedlichen Oberflächengrößen unterschiedliche Umfangsformen, insbesondere zumindest ein Heizwiderstand eine im wesentlichen polygonale, insbesondere trapezförmige, dreieckige, quadratische, rechteckige, und/oder hexagonale Umfangsform, unterschiedliche Umfangslängen, unterschiedliche Seitenlängen, insbesondere unterschiedliche Breiten und/oder Längen, und/oder unterschiedliche Dicken aufweisen.
  20. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizleistung und/oder der Abstand der Heizwiderstände zumindest bereichsweise, vorzugsweise über das komplette Heizelement, an eine zumindest bereichsweise vorhandene Andruckstärke der Heizelementschicht (8) an die Trägerschicht (2), an eine zumindest bereichsweise, insbesondere in Abhängigkeit von einer lokalen Wärmeleitfähigkeit der Trägerschicht (2), vorherbestimmte Heizleistungsdichtenverteilung innerhalb der Heizelementschicht (8) und/oder an eine zumindest bereichsweise vorherbestimmte Wärmedichteverteilung innerhalb der Trägerschicht (2) angepaßt ist bzw. sind.
  21. Heizelement (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizleistung eines ersten Heizwiderstandes, der in einem ersten Bereich der Heizelementschicht (8) mit einer ersten Andruckstärke der Heizelementschicht (8) an die Trägerschicht (2) angeordnet ist, geringer ist als die Heizleistung zumindest-eines zweiten Heizwiderstandes, der in einem zweiten Bereich mit einer im Vergleich zur ersten Andruckstärke geringeren zweiten Andruckstärke der Heizelementschicht (8) an die Trägerschicht (2) angeordnet ist und/oder der Abstand zweier Heizwiderstände zueinander in dem ersten Bereich größer als der Abstand zweier Heizwiderstände zueinander in dem zweiten Bereich ist.
  22. Heizelement (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
    sich der erste Bereich in der Nähe von zumindest einer, vorzugsweise angrenzend an zumindest eine, Befestigungs- oder Andruckstelle, vorzugsweise in Form einer Öffnung (822, 824, 826, 828) zur zumindest teilweisen Durchführung oder Durchgreifung einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung der Heizelementschicht (8) an der Trägerschicht (2), befindet, und/oder sich der zweite Bereich im Vergleich zum ersten Bereich weiter entfernt von zumindest einer, insbesondere nicht angrenzend an zumindest eine, Befestigungs- oder Andruckstelle befindet.
  23. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizleistung eines dritten Heizwiderstandes, der in einem dritten Bereich der Heizelementschicht mit einer ersten Heizleistungsdichte der Heizelementschicht angeordnet ist, geringer ist als die Heizleistung zumindest eines vierten Heizwiderstandes, der in einem vierten Bereich mit einer im Vergleich zur ersten Heizleistungsdichte geringeren zweiten Heizleistungsdichte der Heizelementschicht angeordnet ist, und/oder der Abstand zweier dritter Heizwiderstände in dem dritten Bereich größer als der Abstand zweier vierter Heizwiderstände in dem vierten Bereich ist.
  24. Heizelement (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
    sich der dritte Bereich der Heizelementschicht in der Nähe von zumindest einem, vorzugsweise angrenzend an zumindest einen, ersten Bereich der Trägerschicht mit einer ersten Wärmleitfähigkeit und/oder mit einer ersten Wärmedichte befindet und sich der vierte Bereich der Heizelementschicht in der Nähe von zumindest einem, vorzugsweise angrenzend an zumindest einen, zweiten Bereich der Trägerschicht mit einer im Vergleich zur ersten Wärmeleitfähigkeit geringeren zweiten Wärmeleitfähigkeit und/oder einer im Vergleich zur ersten Wärmedichte größeren Wärmedichte befindet.
  25. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') einer Heizbahn (804, 804', 805, 805') im wesentlichen die gleiche Heizleistung, im wesentlichen die gleichen geometrischen Abmessungen, im wesentlichen den gleichen Abstand zueinander aufweisen und/oder im wesentlichen die gleichen Materialien umfassen.
  26. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Trennschicht (6), die Heizelementschicht (8), die mechanische Pufferschicht (10), die erste thermische Isolationsschicht, das federelastische Arretierelement (12) und/oder das Anpreßmittel (4) in einem Element ausgeführt sind.
  27. Heizelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßmittel (4), das federelastische Arretierelement (12), die mechanische Pufferschicht (10), die erste thermische Isolationsschicht, die Heizelementschicht (8) und/oder die Trennschicht (6) lösbar oder fest, insbesondere mittels eines Adhäsion, vorzugsweise mittels eines Klebstoffs, miteinander verbunden sind.
  28. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizbahnen (804, 804', 805, 805') jeweils eine Vielzahl von zumindest paarweise einander benachbarter Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') aufweisen, wobei die Heizwiderständen (806, 806', 807, 807') eine Oberfläche aufweisen, die zumindest partiell, vorzugsweise in einer Ebene, durch erste und zweite Seitenränder (810, 820) begrenzt ist, wobei zwei benachbarte Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') zur Erreichung der elektrischen Parallelschaltung einander zugewandte benachbarte erste Seitenränder (810.1, 810.2, 810.1', 810.2') aufweisen, welche voneinander zumindest partiell beabstandet und/oder, insbesondere über mindestens eine Isolierzwischenschicht oder elektrische Isolierung (812), elektrisch isoliert sind.
  29. Heizelement (1) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
    zwei einander zugewandte, benachbarte zweite Seitenränder (820.1, 820.2) der Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') benachbarter erster und zweiter Heizbahnen (804, 804', 805, 805') zur Erreichung der elektrischen Reihenschaltung der Heizbahnen zumindest partiell über mindestens ein erstes elektrisch leitendes Mittel, insbesondere in Form mindestens einer an dem, insbesondere jedem, zweiten Seitenrand (820.1) der Heizwiderstände (806, 807) der ersten Heizbahn (804) und an dem, insbesondere jedem, zweiten Seitenrand (820.2) der Heizwiderstände (806', 807') der zweiten Heizbahn (804`) anliegenden ersten elektrischen Leiterbahn (808), miteinander verbindbar oder verbunden sind, wobei mittels des ersten elektrisch leitenden Mittels (808) ein e-lelctrischer Strom durch elektrische Heizwiderstände (806, 807, 806', 807') benachbarter erster und zweiter Heizbahnen (804, 804',805, 805') leitbar ist,
  30. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein zweites elektrisch leitendes Mittel (814, 816), das mindestens zwei, insbesondere sämtliche zweiten Seitenränder (820) von Heizwiderständen (806, 807) einer äußeren Heizbahn (804, 805) leitend miteinander verbindet, die insbesondere nicht zu einem ersten oder zweiten Seitenrand eines Heizwiderstandes benachbart sind, wobei das zumindest eine zweite elektrisch leitende Mittel (814, 816) insbesondere zumindest eine Kontaktstelle (830, 830') aufweist und/oder mit zumindest einer Kontaktstelle (830, 830') in Wirkverbindung steht.
  31. Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein drittes elektrisch leitendes Mittel zu mindestens einem, insbesondere jedem, ersten und/oder zweiten Seitenrand eines Heizwiderstandes mindestens einer ersten, äußeren Heizbahn, die insbesondere nicht zu einem ersten oder zweiten Seitenrand eines Heizwiderstandes einer ersten oder zweiten Heizbahn benachbart ist, insbesondere keine Isolierzwischenschicht aufweist.
  32. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zweite und/oder dritte elektrisch leitende Mittel (808, 814, 816) zumindest ein elektrisches Material hoher Leitfähigkeit, insbesondere Silber oder Kupfer, umfaßt.
  33. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Heizbahnen (804, 804', 805, 805') im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und/oder mindestens eine Heizbahn (804, 804', 805, 805') entlang einer geradlinigen, gekrümmten oder kreisförmigen Bahn angeordnet ist.
  34. Heizelement (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß Heizbahnen (804, 804', 805, 805') mit unterschiedlichen Bemaßungen vorgesehen sind.
  35. Heizelement (1, 1') nach einem der Ansprüche 16 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß
    jede Heizbahn (804, 804', 805, 805') mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, elektrische Heizwiderstände (806, 806', 807, 807') aufweist, und/oder
    mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, Heizbahnen (804, 804', 805, 805') bereitgestellt sind, die vorzugsweise über mindestens ein erstes elektrisch leitendes Mittel (808) miteinander und/oder über zumindest zwei Kontaktstellen (830, 830') mit einer Stromquelle elektrisch verbindbar sind.
  36. Gargerät umfassend mindestens ein Heizelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  37. Gargerät nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß
    zumindest ein Heizelement (1), vorzugsweise alle Heizelemente, lösbar an dem Gargerät befestigbar ist, insbesondere über eine Schraubverbindung.
  38. Gargerät nach Anspruch 36 oder 37, gekennzeichnet durch
    eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die mit mindestens einem, insbesondere sämtlichen, Heizelement(en) (1) und/oder mit mindestens einem, insbesondere sämtlichen, elektrischen Heizwiderstand bzw. Heizwiderständen (806, 806', 807, 807'), und/oder mindestens einem Sensor, insbesondere in Wirkverbindung steht.
  39. Gargerät nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß
    über die Steuer- und/oder Regeleinheit die Heizleistung des Heizelementes, vorzugsweise der einzelnen Heizwiderstände und/oder zumindest zweier Gruppen von Heizwiderständen, insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einer, insbesondere über den Sensor erfaßbaren, Meßgröße, wie einer Temperatur, einer Feuchte, eines Bräunungsgrads eines Garguts, eines Gewichts eines Garguts, einer Größe eines Garguts, einer Gargutart und/oder dergleichen, regelbar und/oder steuerbar ist.
  40. Verfahren zur Herstellung einer Heizelementschicht (8) eines Heizelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35, umfassend die Schritte
    - Bereitstellen eines Substrats; und
    - Aufbringen von Heizwiderständen und elektrischen Leiterbahnen mittels einer Serigraphietechnik.
  41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß
    anschließend zumindest bereichsweise zumindest eine Deckschicht aufgebracht wird.
  42. Verfahren nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß
    das Substrat mit zumindest einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise einem Metall, insbesondere Edelstahl, einem Glas, einer Keramik und/oder einem Kunststoff, bereitgestellt wird und/oder vor dem Aufbringen der Heizwiderstände zumindest bereichsweise zumindest eine thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht auf das Substrat aufgebracht wird.
  43. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß
    die thermisch und/oder elektrisch isolierende Schicht mit zumindest einem Keramikwerkstoff und/oder zumindest einem Glas bereitgestellt wird.
  44. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Deckschicht mit einer elektrisch isolierenden und/oder einem vor mechanischen Einflüssen schützenden Material, vorzugsweise einem Glas und/oder einem Schutzlack, bereitgestellt wird.
  45. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizleistung, der elektrische Widerstand und/oder der Abstand der Heizwiderstände zueinander durch Dimensionierung der geometrischen Abmessungen der Heizwiderstände angepaßt wird.
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