EP2131625B1 - Gargerät mit einer Heizplatte mit einem Thermoelement - Google Patents

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EP2131625B1
EP2131625B1 EP20080290258 EP08290258A EP2131625B1 EP 2131625 B1 EP2131625 B1 EP 2131625B1 EP 20080290258 EP20080290258 EP 20080290258 EP 08290258 A EP08290258 A EP 08290258A EP 2131625 B1 EP2131625 B1 EP 2131625B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking device
component
wall
area
cooking
Prior art date
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Active
Application number
EP20080290258
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2131625A1 (de
Inventor
Wolfgang Thomezek
Jochen Darenberg
Waldemar Dobslaff
Reinhard Wassmus
Diana Mink
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Rational AG
Rational Wittenheim SAS
Original Assignee
Rational AG
Frima T SAS
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Publication date
Application filed by Rational AG, Frima T SAS filed Critical Rational AG
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Publication of EP2131625A1 publication Critical patent/EP2131625A1/de
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    • 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
    • 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
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • H05B1/0261—For cooking of food
    • H05B1/0266—Cooktops
    • 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
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/04—Heating plates with overheat protection means

Definitions

  • the present invention relates to a cooking appliance.
  • Thermocouples each as part of a control or regulating circuit of a heating device for heating a container wall, are well known in the art.
  • the EP 1 722 661 B1 a device for heating liquids, in particular milk, in a container connected to a heating element which, over time, provides variable power output as a function of the temperature reaching the liquid, the heating element being adapted to close the bottom of the container Heat and reduce the supply current over time with increasing temperature of the liquid.
  • a thermal diffusion element is provided between the heating element and the container to distribute the heat generated by the heating element.
  • a thermocouple in the form of a heat sensor which is connected to the heating element to separate it when a certain temperature is reached.
  • the thermal sensor is in contact with the container through an opening in the thermal diffusion element.
  • heating plates are well known in the art, in which case in particular the WO 2005/032214 A2 to indicate.
  • a heating plate which is releasably attached to a cooking appliance, preferably the bottom of a crucible, fastened disclosed.
  • a heating plate for a cooking appliance in particular for direct or indirect heating of at least one item to be cooked, described, the at least one carrier layer, at least one at least partially directly or indirectly adjacent to the carrier layer Schuelementtik, 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 comprises, wherein the electrical 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 brought is.
  • thermocouple is known to provide an electrical signal representative of a device temperature on a surface, wherein the thermocouple is operably engageable with the surface by a biasing spring.
  • the DE 1 141 395 B describes a temperature sensor containing a temperature-dependent temperature sensor, which serves to obtain a temperature-dependent current and for the automatic control of the temperature of an electric heating device, wherein the sensor is separated from the body to be sensed by a thin thermal insulation.
  • a heating element for a cooking unit with a temperature sensor in the edge region of a heating unit wherein a heat transfer element covers a part of the edge region of the heating element and acts on a projecting out of this outer portion of the heat transfer element arranged outside the heating element temperature sensor.
  • the US 2,727,974 A describes an electric heater with an arrangement for controlling and regulating the average electrical energy.
  • the WO 2006/082383 A1 discloses an electrical heating device with a temperature sensor device, wherein the temperature sensor device comprises a temperature-sensitive electrical element, such as a thermocouple, a thermistor or a temperature-dependent resistor, and that the temperature measuring device is contactable via a spring bias.
  • a temperature-sensitive electrical element such as a thermocouple, a thermistor or a temperature-dependent resistor
  • Cooking appliances are also basically known in the prior art in various embodiments.
  • cooking bars such as those sold under the trade name Va-rioCookingCenter®, with a heating plate for heating a crucible bottom are known in the prior art.
  • Object of the present invention is to provide a cooking appliance, with which the surface temperature of a wall of a cooking chamber, in particular a crucible bottom, can be detected with high accuracy.
  • the invention is based on the surprising finding that in a cooking appliance, a contact surface of a sensor of a thermocouple with a wall, the surface temperature is measured, in particular by applying a defined contact force completely, contactable, and lateral temperature influences on the sensor, in particular by thermal radiation of a heating element heating the wall, as well as thermal bridges, as between the sensor and a thermocouple to the wall holding fastener, can be substantially avoided by arranging the sensor on a holding member having a poor thermal conductivity, ie from a thermal insulation material, so that the Surface temperature of the wall can be measured with high accuracy.
  • the thermoelement according to the invention thus has a defined contact surface for contacting said wall.
  • the holding member of the thermocouple also presses the sensor under spring tension on the wall in the manner of a punch.
  • the holding member is formed in two parts, with a partially insertable into a sleeve stamp, which carries the sensor in the form of a metal plate on his stamp head.
  • Two cables may be welded to the metal plate, on the side opposite the contact surface of the metal plate.
  • the cables can also be separated from each other to avoid multiple measurement points are first performed in slots of the stamp head and then between the stem of the punch and the sleeve. So the cables can also hold the sleeve on the stamp.
  • a spring clamp or leaf spring can be used, which is preferably attachable via a fastening device of the heating element on the wall.
  • the thermocouple preferably has a double hole, wherein a first, larger portion of the double hole the insertion of the thermocouple and a second smaller portion serves to clamp the thermocouple by engaging a collar of the sleeve.
  • FIG. 1 can be removed, has a cooking appliance according to the invention, which may be a garden bar, as it is available, for example, under the trade name VarioCookingCenter®, a crucible bottom 1, to which a heating plate 10 is attached with a thermocouple 100, on.
  • a cooking appliance according to the invention which may be a garden bar, as it is available, for example, under the trade name VarioCookingCenter®, a crucible bottom 1, to which a heating plate 10 is attached with a thermocouple 100, on.
  • the heating plate 10 in turn comprises a graphite foil 11 as a carrier layer and heat diffusion layer on the crucible bottom 1, a heating element 12 on the side remote from the crucible bottom 1 side of the graphite foil 11 and an insulating layer 13 on the side facing away from the graphite foil 11 of the heating element 12.
  • the insulating layer 13 has two recesses 13a for two contact elements 18, see FIG. 2 in which current can be applied to the heating element 12 via the contact elements 18 via a current source (not shown) as a function of output data of a control device (not shown) connected to the thermocouple 100.
  • the contact elements 18 are each attached via a screw connection to the crucible bottom 1, wherein each screw has a screw 21, a nut 20 and washers 19a to 19c.
  • the contact elements 18 are on two opposite sides of the heating plate 10, the in turn, has a substantially rectangular circumference, arranged on a center line of the rectangle of the heating plate 10.
  • the heating plate 10 is in turn attached via a fastening device to the crucible bottom 1, which is a screw connection with four screws 15, in each case in operative connection with a nut 17 and two washers 14, 16.
  • the rectangle of the heating plate 10 is divided into four rectangular sections, in each of which a screw 15 extends centrally, so as to achieve a uniform pressure of the heating plate 10 on the crucible bottom 1.
  • at least one of the washers is formed enlarged, namely, the washer 14 is provided with a circular circumference extending over a majority of the respective rectangular portion of the rectangle of the heating plate 10, as shown in FIG FIG. 2 shown.
  • thermocouple 100 is located centrally within the heating plate 10, equidistant from each of the four screws 15, as well as best in FIG FIG. 2 you can see.
  • the thermocouple 100 consists of a sleeve 101, a punch 102, a stainless steel plate 103 and cables 104a, 104b, see Figures 3 and 4 , More precisely, the stainless steel plate 103, which is essentially circular in plan view and represents the actual sensor, is arranged on a resting surface of a head 102a1 of the punch 102.
  • the stainless steel plate 103 has on its side opposite the support surface of the head 102a1 side a contact surface for contacting the crucible bottom 1, as in FIG. 1 is shown on.
  • two cables 104a are further welded on the side facing the support surface, which, isolated with PTFE, in regions 102b of the punch 102 are partially guided.
  • the cables 104b are further insulated and protected by a sheath of silicone and extend between a stem 102a2 of the punch 102 and the sleeve 101 to finally exit the sleeve 101, see FIG. 3 .
  • the cables 104a, 104b thus also serve to hold the sleeve 101 on the punch 102, namely in the region of the stem 102a2, which has a significantly smaller cross-section than the head 102a1 of the punch 102.
  • the stamp 102 together with stainless steel plate 103 and cables 104a is in FIG. 3 to see introduced into the sleeve 101.
  • the head 102a1 of the punch 102 is located on one end of the Sleeve 101 on.
  • the sleeve 101 is formed substantially hollow cylindrical, thus has a hollow cylinder 101b, with an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the head 102a1 of the punch 102, but large enough for the harboring of the stem 102a2 of the punch 102 together with cable 104a.
  • the sleeve 101 has an area with an enlarged diameter, which is referred to below collar 101 a.
  • thermocouple 100 is fixed via a spring clip 110 relative to the crucible bottom 1, as in FIG. 1 shown.
  • the heating plate 10 has for this purpose in addition to recesses 10a for the screws 15 a recess 10b for the thermocouple 100, so that the stainless steel plate 103 can contact the crucible bottom 1 with a defined contact surface.
  • the spring clip 110 presses against the collar 101a of the sleeve 101 and thus ensures a defined contact pressure, while the design of the sleeve 101 and the ceramic stamp 102 ensures that lateral temperature influences on the thermocouple 100 by the heating plate 10 are negligible , In addition, the sleeve 101 and the punch 102, due to their poor heat conduction, ensure that substantially no thermal bridges can roll over the spring clip 110 to the stainless steel plate 103.
  • the spring clip 110 is in FIG. 5 presented in detail and then includes seven subareas. Of these seven subregions, three are substantially planar and constitute pressure regions 111a, 111b1, 111b2, which are connected via bending edges 112a1 to 112b22 with prestressed, further subregions, two of which are substantially V-shaped in FIG. 5 extend upwards. At its two ends, the spring clip 110 thus has a respective pressure region 111b1, 111b2 with a hole 110b for fixing between washers 14 and 17 of the fastening device with nuts 15 tightened on the corresponding screws 15, see FIG.
  • a partial region extending away from the heating plate 10 adjoins these first pressing regions 111b1, 111b2 via a bending edge 112b11, 112b12, to which, after another bending edge 112b21, 111b22, another subregion adjoins, which is inclined again to the heating plate 10 ,
  • the two subregions inclined to the heating plate adjoin via bend edges 112a2 and 112a1 to a second, flat pressure region 111a.
  • the second pressing portion 111a is a Section 110a2 of a second hole or double hole 110a arranged in which the thermocouple 100 in FIG. 1 is shown fixed.
  • thermocouple 100 For fixing the thermocouple 100 in the hole portion 110a2, the thermocouple 100, with its stainless steel plate 103 at first, is to be inserted into a first portion 110a1 of the second hole 110a until the collar 101a has passed through the first hole portion 110a1 of the spring clip 110. Then, the thermocouple 100 can be shifted into the second hole portion 110a2, so that the spring clip 110 rests on the collar 101a in the second pressing portion 111b, see FIG FIG. 1 , The spring clip 110 may be preassembled with either the thermocouple 100 and then secured between the washers 14 and 17.
  • the spring clip 110 may be preassembled between the washers 14 and 17, but not clamped tightly, so that then the thermocouple 100 is connectable to the spring clip 110, and then by tightening the nuts 16 on the respective screws 15, the spring clip 110 firmly can be clamped.
  • the inventive thermocouple 100 has a low mass of the individual components and is easy to assemble to measure with high accuracy, the surface temperature of the crucible bottom 1, so that on the crucible bottom 1, on the heating plate 10 side facing away, arranged, not shown Gargut, such as scrambled eggs or the like, on the crucible bottom 1 is uniformly heated.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät.
  • Thermoelemente, jeweils als Bestandteil eines Steuer- oder Regelkreises einer Heizeinrichtung zum Aufheizen einer Behälterwand, sind im Stand der Technik gut bekannt. So offenbart beispielsweise die EP 1 722 661 B1 eine Vorrichtung zum Erhitzen von Flüssigkeiten, insbesondere Milch, in einem Behälter, der mit einem Heizelement verbunden ist, das über die Zeit variable Stromleistung als Funktion der Temperatur liefert, die die Flüssigkeit erreicht, wobei das Heizelement geeignet ist, um den Boden des Behälters zu erhitzen und den zugeführten Strom im Laufe der Zeit mit steigender Temperatur der Flüssigkeit zu senken. Zwischen dem Heizelement und dem Behälter ist ein Thermodiffusionselement vorgesehen, um die von dem Heizelement erzeugte Wärme zu verteilen. Zudem ist in der EP 1 722 661 B1 ein Thermoelement in Form eines Wärmesensors beschrieben, der mit dem Heizelement verbunden ist, um es abzutrennen, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht wird. Zu diesem Zwecke steht der Wärmesensor mit dem Behälter durch eine Öffnung im Thermodiffusionselement in Kontakt.
  • Auch sind an sich Heizplatten im Stand der Technik gut bekannt, wobei hier insbesondere auf die WO 2005/032214 A2 hinzuweisen ist. Dort ist der Aufbau einer Heizplatte, die lösbar an einem Gargerät, vorzugsweise dem Boden eines Tiegels, befestigbar ist, offenbart. Genauer gesagt ist eine Heizplatte für ein Gargerät, insbesondere zur direkten oder indirekten Erwärmung mindestens eines Gargutes, beschrieben, das mindestens eine Trägerschicht, mindestens eine an der Trägerschicht zumindest abschnittsweise unmittelbar oder mittelbar anliegende Heizelementschicht, mindestens ein elektrisches Kontakt- oder Leiterelement und mindestens ein federelastisches Arretierelement, das mit dem elektrischen Kontakt- oder Leiterelement verbunden oder verbindbar ist, umfasst, wobei das elektrische Kontakt- oder Leiterelement über die Federkraft des federelastischen Arretierelements zumindest zeitweilig in Kontakt mit mindestens einem Heizwiderstand und/oder zumindest einer Kontaktstelle der Heizelementschicht bringbar ist.
  • Aus der US 4,241,289 A ist ein Thermoelement bekannt, um ein elektrisches Signal, das repräsentativ für eine Gerätetemperatur auf einer Oberfläche ist, bereitzustellen, wobei das Thermoelement mittels einer Vorspannfeder mit der Oberfläche in Wirkverbindung bringbar ist.
  • Die DE 1 141 395 B beschreibt einen einen temperaturabhängigen Widerstand enthaltenden Temperaturfühler, der zur Gewinnung eines temperaturabhängigen Stromes und zur selbsttätigen Regelung der Temperatur eines elektrischen Wärmegerätes dient, wobei der Fühler von dem abzufühlenden Körper durch eine dünne thermische Isolation getrennt ist.
  • Aus der EP 0 021 107 A1 ist ein Heizelement für eine Kocheinheit mit einem Temperaturfühler im Randbereich einer Heizeinheit bekannt, wobei ein Wärmeübertragungselement einen Teil des Randbereichs des Heizelementes überdeckt und an einem aus diesem herausragenden Außenabschnitt des Wärmeübertragungselementes ein außerhalb des Heizelementes angeordneter Temperaturfühler angreift.
  • Die US 2,727,974 A beschreibt eine elektrische Heizvorrichtung mit einer Anordnung zur Steuerung und Regelung der durchschnittlichen elektrischen Energie.
  • Die WO 2006/082383 A1 offenbart eine elektrische Heizvorrichtung mit einer Temperatursensoreinrichtung, wobei die Temperatursensoreinrichtung ein themperaturempfindliches elektrisches Element, wie beispielsweise ein Thermoelement, einen Thermistor oder einen temperaturabhängigen Widerstand umfasst, sowie dass die Temperaturmesseinrichtung über eine Federvorspannung kontaktierbar ist.
  • Gargeräte sind ebenfalls grundsätzlich im Stand der Technik in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. So sind insbesondere Gartiegel, wie sie insbesondere unter dem Handelsnamen Va-rioCookingCenter® vertrieben werden, mit einer Heizplatte zum Aufheizen eines Tiegelbodens im Stand der Technik bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gargerät zu liefern, mit dem die Oberflächentemperatur einer Wand eines Garraums, insbesondere eines Tiegelbodens, mit hoher Genauigkeit erfassbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 19 beschrieben.
  • Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass in einem Gargerät eine Berührungsfläche eines Sensors eines Thermoelements mit einer Wand, deren Oberflächentemperatur zu messen ist, insbesondere durch Anlegen einer definierten Anpresskraft komplett, kontaktierbar ist, und seitliche Temperatureinflüsse auf den Sensor, insbesondere durch Wärmestrahlung von einem die Wand aufheizenden Heizelement, ebenso wie Wärmebrücken, wie zwischen dem Sensor und einer das Thermoelement an der Wand haltenden Befestigungseinrichtung, durch Anordnen des Sensors an einem Halteglied mit einer schlechten Wärmeleitfähigkeit, also aus einem thermischen Isolationsmaterial im wesentlichen vermieden werden können, so dass die Oberflächentemperatur der Wand mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann. Das erfindungsgemäße Thermoelement weist also eine definierte Berührungsfläche zum Kontaktieren besagter Wand auf. Das Halteglied des Thermoelements drückt zudem nach Art eines Stempels den Sensor unter Federvorspannung auf die Wand.
  • Vorzugsweise ist das Halteglied zweiteilig ausgeformt, und zwar mit einem in eine Hülse bereichsweise einschiebbaren Stempel, der den Sensor in Form eines Metallplättchens auf seinem Stempelkopf trägt. An das Metallplättchen können zwei Kabel angeschweißt sein, und zwar auf der der Berührungsfläche des Metallplättchens gegenüberliegenden Seite. Die Kabel können ferner voneinander getrennt zur Vermeidung mehrerer Messpunkte zuerst in Schlitzen des Stempelkopfs und dann zwischen dem Stiel des Stempels und der Hülse geführt werden. So können die Kabel auch die Hülse auf dem Stempel halten.
  • Zum Drücken des Sensors unter Federvorspannung an die Wand kann eine Federklemme oder Blattfeder zum Einsatz kommen, die vorzugsweise über eine Befestigungseinrichtung des Heizelements auf der Wand anbringbar ist. Zur Befestigung des Thermoelements an der Federklemme oder Blattfeder weist letztere vorzugsweise ein Doppelloch auf, wobei ein erster, größerer Abschnitt des Doppellochs dem Einführen des Thermoelements und ein zweiter kleinerer Abschnitt dem Festklemmen des Thermoelements durch Angreifen an einen Kragen der Hülse dient.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielhaft anhand von schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine Teilschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Gargerät im Bereich eines Tiegelbodens mit einer Heizplatte und einem Thermoelement;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht des Tiegelbodens samt Heizplatte und Thermoelement von Figur 1;
    Figur 3
    eine Seitenansicht des Thermoelements der Figuren 1 und 2;
    Figur 4
    eine Seitenansicht einer Komponente des Thermoelements von Figur 3; und
    Figur 5
    eine perspektivische Ansicht einer Federklemme zur Fixierung des Thermoelements gemäß den Figuren 1 bis 4.
  • Wie Figur 1 entnehmbar ist, weist ein erfindungsgemäßes Gargerät, bei dem es sich um einen Gartiegel handeln kann, wie er beispielsweise unter dem Handelsnamen VarioCookingCenter® erhältlich ist, einen Tiegelboden 1, an dem eine Heizplatte 10 mit einem Thermoelement 100 angebracht ist, auf.
  • Die Heizplatte 10 umfasst ihrerseits eine Graphitfolie 11 als Trägerschicht sowie Wärmediffusionsschicht auf dem Tiegelboden 1, ein Heizelement 12 auf der von dem Tiegelboden 1 abgewandten Seite der Graphitfolie 11 und eine Isolationsschicht 13 auf der der Graphitfolie 11 abgewandten Seite des Heizelements 12. Die Isolationsschicht 13 weist zwei Aussparungen 13a für zwei Kontaktelemente 18 auf, siehe Figur 2, wobei über die Kontaktelemente 18 Strom an das Heizelement 12 über eine nicht gezeigte Stromquelle in Abhängigkeit von Ausgabedaten einer nicht gezeigten, mit dem Thermoelement 100 verbundenen, Steuereinrichtung anlegbar ist. Die Kontaktelemente 18 sind dabei jeweils über eine Schraubenverbindung an dem Tiegelboden 1 angebracht, wobei jede Schraubverbindung eine Schraube 21, eine Mutter 20 sowie Unterlegscheiben 19a bis 19c aufweist. Die Kontaktelemente 18 sind an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Heizplatte 10, die ihrerseits im Wesentlichen einen rechteckigen Umfang aufweist, angeordnet, und zwar auf einer Mittellinie des Rechtecks der Heizplatte 10.
  • Die Heizplatte 10 ist ihrerseits über eine Befestigungseinrichtung an dem Tiegelboden 1 angebracht, die eine Schraubverbindung mit vier Schrauben 15, jeweils in Wirkverbindung mit einer Mutter 17 und zwei Unterlegscheiben 14, 16, darstellt. Das Rechteck der Heizplatte 10 ist in vier rechteckige Abschnitte unterteilt, in denen jeweils eine Schraube 15 mittig verläuft, um so einen gleichmäßigen Andruck der Heizplatte 10 an dem Tiegelboden 1 zu erreichen. Zur weiteren Vergleichmäßigung des Andruckes der Heizplatte 10 an dem Tiegelboden 1 ist zumindest eine der Unterlegscheiben vergrößert ausgeformt, und zwar ist die Unterlegscheibe 14 mit einem kreisförmigen Umfang bereitgestellt, der sich über einen Großteil des jeweiligen rechteckigen Abschnitts des Rechtecks der Heizplatte 10 erstreckt, wie in Figur 2 dargestellt.
  • Das Thermoelement 100 ist mittig innerhalb der Heizplatte 10 angeordnet, und zwar mit gleichem Abstand zu jeder der vier Schrauben 15, wie auch am besten in Figur 2 zu sehen ist.
  • Das Thermoelement 100 besteht aus einer Hülse 101, einem Stempel 102, einem Edelstahlplättchen 103 und Kabeln 104a, 104b, siehe Figuren 3 und 4. Genauer gesagt ist das in Draufsicht im wesentlichen kreisförmige, den eigentlichen Sensor darstellende, Edelstahlplättchen 103 auf einer Aufliegefläche eines Kopfes 102a1 des Stempels 102 angeordnet. Das Edelstahlplättchen 103 weist auf seiner der Aufliegefläche des Kopfes 102a1 gegenüberliegenden Seite eine Berührungsfläche zum Kontaktieren des Tiegelbodens 1, wie in Figur 1 dargestellt ist, auf. Auf das Edelstahlplättchen 103 sind auf der der Auflagefläche zugewandten Seite ferner zwei Kabeln 104a aufgeschweißt, die, mit PTFE isoliert, in Schlitzen 102b des Stempels 102 bereichsweise geführt sind. Nach Verlassen der Schlitze 102b sind die Kabel 104b durch eine Hülle aus Silikon weiter isoliert und geschützt, und verlaufen zwischen einem Stiel 102a2 des Stempels 102 sowie der Hülse 101, um schließlich aus der Hülse 101 auszutreten, siehe Figur 3. Die Kabel 104a, 104b dienen somit auch dem Halten der Hülse 101 auf dem Stempel 102, nämlich im Bereich des Stiels 102a2, der einen deutlich geringeren Querschnitt als der Kopf 102a1 des Stempels 102 aufweist.
  • Der Stempel 102 samt Edelstahlplättchen 103 und Kabeln 104a ist in Figur 3 in die Hülse 101 eingeführt zu sehen. Demnach liegt der Kopf 102a1 des Stempels 102 auf einem Ende der Hülse 101 auf. Die Hülse 101 ist dabei im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeformt, weist also einen Hohlzylinder 101b auf, und zwar mit einem Innendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Kopfes 102a1 des Stempels 102 ist, jedoch groß genug für die Beherbergung des Stiels 102a2 des Stempels 102 samt Kabel 104a. Zudem weist die Hülse 101 einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser auf, der im Folgenden Kragen 101a genannt wird.
  • Das Thermoelement 100 ist über eine Federklemme 110 relativ zum Tiegelboden 1 fixierbar, wie in Figur 1 dargestellt. Die Heizplatte 10 weist zu diesem Zwecke zusätzlich zu Aussparungen 10a für die Schrauben 15 eine Aussparung 10b für das Thermoelement 100 auf, so dass das Edelstahlplättchen 103 den Tiegelboden 1 mit einer definierten Berührungsfläche kontaktieren kann. Die Federklemme 110 drückt dabei gegen den Kragen 101a der Hülse 101 und sorgt somit für eine definierte Anpresskraft, während die Ausgestaltung der Hülse 101 sowie auch des Stempels 102 aus Keramik dafür sorgt, dass seitliche Temperatureinflüsse auf das Thermoelement 100 durch die Heizplatte 10 vernachlässigbar gering sind. Zudem stellen die Hülse 101 und der Stempel 102 aufgrund ihrer schlechten Wärmeleitung sicher, dass im wesentlichen keine Wärmebrücken über die Federklemme 110 zum Edelstahlplättchen 103 überschlagen können.
  • Die Federklemme 110 ist in Figur 5 im Detail dargestellt und umfasst danach sieben Teilbereiche. Von diesen sieben Teilbereichen sind drei im wesentlichen eben ausgebildet und stellen Andrückbereiche 111a, 111b1, 111b2 dar, die über Biegekanten 112a1 bis 112b22 mit unter Vorspannung stehenden, weiteren Teilbereichen verbunden sind, von denen jeweils zwei sich im wesentlichen V-förmig in Figur 5 nach oben erstrecken. An ihren beiden Enden weist die Federklemme 110 somit jeweils einen Andrückbereich 111b1, 111b2 mit einem Loch 110b zur Fixierung zwischen Unterlegscheiben 14 und 17 der Befestigungseinrichtung bei festgedrehten Muttern 16 auf den entsprechenden Schrauben 15 auf, siehe Figur 1. An diese ersten Andrückbereiche 111b1, 111b2 schließt sich jeweils über eine Biegekante 112b11, 112b12 ein sich von der Heizplatte 10 weg erstreckender Teilbereich an, an den sich nach einer weiteren Biegekante 112b21, 111b22 ein weiterer Teilbereich jeweils anschließt, der wieder zur Heizplatte 10 geneigt ist. Die beiden zur Heizplatte geneigten Teilbereiche grenzen über Biegekanten 112a2 und 112a1 an einen zweiten, ebenen Andrückbereich 111a an. In dem zweiten Andrückbereich 111a ist ein Abschnitt 110a2 eines zweiten Lochs bzw. Doppellochs 110a angeordnet, in dem das Thermoelement 100 in Figur 1 fixiert dargestellt ist.
  • Zur Fixierung des Thermoelements 100 in dem Lochabschnitt 110a2 ist das Thermoelement 100, mit seinem Edelstahlplättchen 103 zuerst, in einen ersten Abschnitt 110a1 des zweiten Loches 110a einzuführen, und zwar bis der Kragen 101a den ersten Lochabschnitt 110a1 der Federklemme 110 passiert hat. Sodann kann das Thermoelement 100 in den zweiten Lochabschnitt 110a2 verschoben werden, so dass die Federklemme 110 im zweiten Andrückbereich 111b auf dem Kragen 101a aufliegt, siehe Figur 1. Die Federklemme 110 kann entweder mit dem Thermoelement 100 vormontiert und sodann zwischen den Unterlegscheiben 14 und 17 befestigt werden. Alternativ dazu kann die Federklemme 110 zwischen den Unterlegscheiben 14 und 17 vormontiert, aber nicht fest eingespannt sein, so dass dann das Thermoelement 100 mit der Federklemme 110 verbindbar ist, und im Anschluss durch Festschrauben der Muttern 16 auf den jeweiligen Schrauben 15 die Federklemme 110 fest eingespannt werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Thermoelement 100 weist eine geringe Masse der einzelnen Komponenten auf und ist einfach montierbar, um mit hoher Genauigkeit die Oberflächentemperatur des Tiegelbodens 1 zu messen, so dass ein sich auf dem Tiegelboden 1, und zwar auf der der Heizplatte 10 abgewandten Seite, angeordnetes, nicht gezeigtes Gargut, wie Rührei oder dergleichen, über den Tiegelboden 1 gleichmäßig erhitzbar ist.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (19)

  1. Gargerät
    mit einem Garraum in Form eines Tiegels, der zumindest eine Wand (1) mit zumindest einer Heizplatte (10) zum zumindest bereichsweisen Aufheizen der Wand (1) umfasst, wobei
    die Heizplatte (10) eine erste Befestigungseinrichtung (14 - 17) zum Befestigen zumindest eines Heizelements (12) an der Wand (1) und eine zweite Befestigungseinrichtung (14 - 17, 110) zum Befestigen zumindest eines Thermoelements (100) an der Wand (1) aufweist und
    das Thermoelement (100) zumindest einen Sensor (103) zur Erfassung einer Oberflächentemperatur der Wand (1) durch Kontaktieren der Wand (1) mit einer Berührungsfläche und ein Halteglied (101, 102), das lösbar mit der Wand (1) unter Zwischenordnung einer Federeinrichtung (110) verbindbar ist, um die Berührungsfläche des Sensors (103) auf die Wand (1) zu drücken, und zumindest teilweise aus einem thermischen Isolationsmaterial hergestellt ist, um Temperatureinflüsse von außerhalb der Berührungsfläche auf den Sensor (103) zu reduzieren, umfasst
    und das Gargerät eine mit der Heizplatte (10) und mit zumindest einem Thermoelement (100) verbindbare Steuer- oder Regeleinrichtung zum Einstellen der Heizleistung der Heizplatte (10) aufweist.
  2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wand durch einen Tiegelboden (1) gebildet ist, die Steuer- oder Regeleinrichtung mit der Heizplatte (10) über deren Kontaktiereinrichtung (18) und/oder dem Thermoelement (100) über dessen Kabel verbindbar ist,
    die Berührungsfläche des Sensors (103) im Wesentlichen kreisförmig ist,und/oder die Berührungsfläche des Sensors durch ein Metallplättchen, insbesondere Edelstahlplättchen (103), bereitgestellt ist, und/oder
    die Berührungsfläche des Sensors (103) durch das Zentrum eines plattenförmigen Heizelements (12) der Heizeinrichtung (10) hindurchführbar ist.
  3. Gargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied aus einer Keramik, insbesondere Stealan, und/oder zumindest zwei, insbesondere lösbar, miteinander verbindbaren Komponenten (101,102) ausgebildet ist.
  4. Gargerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (102) eine Auflagefläche für den Sensor (103), insbesondere das Metallplättchen, umfasst, und/oder stempelartig ausgebildet ist, und/oder zumin-dest teilweise in die zweite Komponente (101) einführbar ist.
  5. Gargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (102) einen ersten, im wesentlichen zylinderförmigen Bereich (102a1) mit einem ersten Querschnitt und einen zweiten, im wesentlichen zylinderförmigen Bereich (102a2) mit einem zweiten Querschnitt, der geringer als der erste Querschnitt ist, umfasst, wobei der erste Bereich (102a1) die Auflagefläche und zumindest eine Ausnehmung, vorzugsweise in Form eines sich längs des ersten Bereichs (102a1) über den kompletten ersten Bereich erstreckenden Schlitzes (102b), für zumindest ein Kabel (104a) des Sensors (103) aufweist.
  6. Gargerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallplättchen des Sensors (103) mit zwei Kabeln (104a) kontaktierbar ist, wobei vorzugsweise die Kabel (104a) auf der der Berührungsfläche abgewandten Seite des Metallplättchens aufgeschweißt sind und/oder in dem Schlitz (102b), insbesondere in zwei diametral gegenüberliegenden Schlitzen, die sich zumindest teilweise in den zweiten Bereich (102a2) der ersten Komponente (102) verlängern, von der Auflagefläche der ersten Komponente (102) und zunächst teilweise zwischen der ersten und zweiten Komponente (102, 101) geführt sind.
  7. Gargerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (101) des Halteglieds mit zwei offenen Enden und einem Innendurchmesser, der größer als der zweite Querschnitt des zweiten Bereichs (102a2) der ersten Komponente (102) und kleiner als der erste Querschnitt des ersten Bereichs (102a1) der ersten Komponente (102) ist, hülsenartig, insbesondere in Form eines Hohlzylinders (101b) ausgeformt ist, und die erste Komponente (102) mit ihrem zweiten Bereich (102a2) in die zweite Komponente (101) einführbar ist. so dass an einem Ende der zweiten Komponente (101) der erste Bereich (102a1) der ersten Komponente (102) angeordnet ist und aus dem zweiten Ende der zweiten Komponente (101) die Kabel (104b) des Sensors (103) hinausgeführt sind.
  8. Gargerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (101) des Haltegliedes einen Anschlag zum Angreifen der Federeinrichtung (110) bereitstellt, insbesondere in Form eines Kragens (101 a), wobei vorzugsweise der Hohlzylinder (101b) der zweiten Komponente (101) mit einer sich radial nach außen erstreckenden Umfangsvergrößerung im Bereich des Anschlags ausgebildet ist.
  9. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (110) über eine Befestigungseinrichtung (14 - 17) an die Wand (1), insbesondere lösbar, anbringbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung vorzugsweise auch der Befestigung des Heizelements (12) der Heizeinrichtung (10) an der Wand (1) dient und/oder eine Schraubverbindung bereitstellt.
  10. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf die Wand (1) aufbringbare Trägerschicht, insbesondere in Form einer Graphitfolie (11), auf der, auf der der Wand (1) gegenüberliegenden Seite, zumindest abschnittsweise, unmittelbar oder mittelbar, das Heizelement (12) aufliegt und die der Vergleichmäßigung des Wärmeeintrags von dem Heizelement (12) in die Wand (1) dient, und/oder
    eine zumindest bereichsweise auf dem Heizelement (12) auf seiner der Wand (1) gegenüberliegenden Seite angeordnete Isolationsschicht (13), die vorzugsweise zumindest für eine Kontaktiereinrichtung (18) des Heizelements (12) eine Aussparung (13a) frei lässt.
  11. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine erste Aussparung (10b) zum Hindurchführen zumindest eines Teils des Thermoelements (100) und/oder
    zumindest eine zweite Aussparung (10a) zum Hindurchführen zumindest eines Teils der ersten Befestigungseinrichtung (14 - 17).
  12. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die erste Befestigungseinrichtung (14 - 17) zumindest einen Teil der zweiten Befestigungseinrichtung (14 - 17, 110) bereitstellt, und/oder die zweite Befestigungseinrichtung (14 - 17, 110) die Federeinrichtung (110) umfasst.
  13. Gargerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Befestigungseinrichtung zumindest zwei Schrauben (15), vorzugsweise jeweils in Kooperation mit einer Mutter (17), und/oder zumindest zwei Bolzen umfasst, über die, insbesondere jeweils unter Zwischenlegung von zumindest einer Unterlegscheibe (14, 16), das Heizelement (12), vorzugsweise die Trägerschicht (11), das Heizelement (12) und die Isolationsschicht (13), gegen die Wand (1) andrückbar ist.
  14. Gargerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (110) zum Drücken der Berührungsfläche des Sensors (103) des Thermoelements (100) gegen die Wand (1) über die Schrauben (15) und/oder Bolzen anbringbar ist.
  15. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizplatte (10) einen im wesentlichen rechteckigen Umfang aufweist, wobei vorzugsweise das Rechteck der Heizplatte (10) in vier gleichgroße rechteckige Abschnitte aufteilbar ist, in jedem dieser Abschnitte eine Schraube (15) oder ein Bolzen der ersten Befestigungseinrichtung (14 - 17) angeordnet ist und die Federeinrichtung (110) zwischen zwei auf einer Diagonalen des Rechtecks der Heizplatte (10) angeordneten Schrauben (15) oder Bolzen, mit letzteren verbunden, angeordnet ist, um das Thermoelement (100) im Zentrum des Rechtecks der Heizplatte (10) zu halten.
  16. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung zumindest eine Federklemme oder Blattfeder (110) umfasst, die an ihrem ersten Ende einen ersten ersten Bereich (111b1) zum Angreifen der ersten Befestigungseinrichtung (14 - 17) und an ihrem zweiten Ende einen zweiten ersten Bereich (111b2) zum Angreifen der ersten Befestigungseinrichtung (14 - 17) aufweist, wobei vorzugsweise im ersten und zweiten ersten Bereich (111b1, 111b2) jeweils ein erstes Loch (11b1, 110b2) zum Hindurchführen einer Schraube (15) oder eines Bolzens bereitgestellt ist und/oder der erste und zweite erste Bereich (111b1 , 111b2) jeweils einen ebenen Andrückbereich darstellt.
  17. Gargerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement (100) in einem zweiten Bereich (111a) der Federklemme oder Blattfeder (110), der vorzugsweise im wesentlichen mittig zwischen dem ersten und zweiten ersten Bereich (111b1, 111b2) angeordnet ist, mit der Federklemme oder Blattfeder (110) verbindbar ist, vorzugsweise durch Befestigung in einem zweiten Loch (110a).
  18. Gargerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Loch (110a) ein Doppelloch mit einem ersten Abschnitt (110a1), der einen Innendurchmesser aufweist, der zumindest dem Außendurchmesser des Kragens (101a) der zweiten Komponente (101) des Halteglieds entspricht, und einem zweiten Abschnitt (110a2), der einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser des Kragens (101a) und zumindest so groß wie der Außendurchmesser des Hohlzylinders (101b) der zweiten Komponente (101) ist, umfasst.
  19. Gargerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (111a) der Federklemme oder Blattfeder (110) benachbart zum zweiten Abschnitt (110a2) des zweiten Lochs (110a) einen ebenen Andrückbereich darstellt, wobei die Federklemme oder Blattfeder (110) sich vorzugsweise zwischen zwei benachbarten ebenen Andrückbereichen (111a - 111b2) im wesentlichen V-förmig, insbesondere von dem Heizelement (12) weg, erstreckt.
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