Induktionskochfeld mit einem Induktor und einem Spulenträger
Die Erfindung betrifft ein Induktionskochfeld mit einem Induktor, welcher einen Spulenträger aufweist. Induktionskochfelder weisen einen oder mehrere Induktoren auf. Diese umfassen üblicherweise eine Induktionsspule, die auf einem Spulenträger, der aus Kunststoff ausgebildet ist, angeordnet ist. Auf einer gegenüberliegenden Seite zu der Induktionsspule sind an dem Spulenträger mehrere magnetische Rückschlusselemente angeordnet. Dieser Komponentenaufbau wird an eine Unterseite einer Kochfeldplatte, welche beispielsweise aus Glaskeramik ausgebildet sein kann, angeordnet, wobei dies so erfolgt, dass die Induktionsspule der Unterseite dieser Kochfeldplatte zugewandt ist.
Aus der EP 1 560 462 A3 ist ein Induktionskochfeld mit einem entsprechenden Spulenträger bekannt.
Der Induktor wird bei herkömmlichen Induktionskochfeldern mit einer Aluminiumplatte, die sich unter dem Spulenträger befindet, positionsfixierend verbunden. Dazu ist jedoch erforderlich, dass der Spulenträger entsprechende Fixierbereiche aufweist, wodurch die Ausgestaltung aufwändiger ist. Insbesondere ist es jedoch erforderlich, dass diese Aluminiumplatte ebenfalls Fixierelemente aufweist, die bei herkömmlichen Systemen als biegbare Fixierlaschen ausgebildet sind. Es ist also erforderlich, dass bei dem Zusammenbau des Induktionskochfelds zunächst eine genaue Positionierung des Spulenträgers erfolgt, um dann überhaupt die Positionsfixierung, in der die Aluminiumplatte und der Spulenträger dann praktisch unbewegbar zueinander gehalten sind, ausbilden zu können. Darüber hinaus ist es dann noch zusätzlich erforderlich, in einem weiteren Montageschritt die Laschen zu biegen und dies genau im richtigen Maße durchzuführen. Dies, um einerseits die Positionsfixierung auch festhaltend zu gewährleisten und andererseits den Spulenträger nicht zu beschädigen. Neben einer relativ aufwändigen Konstruktion ist dadurch auch ein sehr aufwändiger Montageprozess erforderlich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Induktionskochfeld zu schaffen, bei welchem der Montageaufwand bei zumindest gleich bleibender Positioniereigenschaft der Komponenten bauteilsparend reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch Induktionskochfelder, welche die Merkmale nach Anspruch 1 oder 9 aufweisen, gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Induktionskochfeld gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst zumindest einen Induktor, welcher einen Spulenträger aufweist. Der Spulenträger weist zumindest eine in axialer Richtung ausgebildete Positioniererhebung auf, welche zum Eingriff in eine Aussparung in einer Trägerplatte für den Spulenträger ausgebildet ist. Im zusammengesetzten Zustand zwischen dem Spulenträger und der Trägerplatte ist eine Relativpositionierung zwischen dem Spulenträger und der Trägerplatte durch diese Positioniererhebung ausgebildet. In sehr einfacher Ausgestaltung kann somit die Positionierung der genannten Komponenten zueinander erreicht werden.
Die Positioniererhebung ist insbesondere integraler Bestandteil des Spulenträgers und es ist vorzugsweise eine einstückige Ausgestaltung vorgesehen. Der Spulenträger ist insbesondere ein Kunststoffteil, welches durch Spritzgusstechnik einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Trägerplatte ist insbesondere eine Aluminiumplatte, die unter dem Induktor angeordnet ist.
Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es somit nicht mehr erforderlich, eine Positionierung zwischen dem Spulenträger und der Trägerplatte durch weitere zusätzliche Elemente zu erzielen. Allein diese Positioniererhebung gewährleistet bereits die Relativpositionierung.
Vorzugsweise ist die Positioniererhebung an der Oberseite einer radial äußeren Wand des Spulenträgers ausgebildet. Diese ganz spezifische örtliche Positionierung gewährleistet insbesondere im Hinblick darauf, dass mehrere derartige Positioniererhebungen ausgebildet sind, eine besonders zuverlässige Ausbildung der Relativpositionierung.
Vorzugsweise weist die äußere Wand des Spulenträgers einen sich nach außen erstreckenden Flügel auf, und die Positioniererhebung ist auf der Oberseite des sich radial nach außen erstreckenden Flügels ausgebildet. Dadurch wird die Anbringung der Positioniererhebung an einem größeren Flächenbereich, der durch die Oberfläche des Flügels gebildet ist, ermöglicht, wodurch eine größere mechanische Stabilität und somit auch eine verschleißärmere Ausgestaltung ermöglicht wird. Ein unerwünschtes Abbrechen oder Beschädigen der Positioniererhebung kann dadurch vermieden werden.
Vorzugsweise ist die Positioniererhebung stiftartig ausgebildet. Dies ermöglicht zum einen ein relativ kleines Element, welches andererseits sehr zielgerichtet in eine Aussparung in der Trägerplatte einführbar ist. Auch hier wird somit der Montagevorgang begünstigt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Induktor zwischen der Trägerplatte und einer Kochfeldplatte des Induktionskochfelds angeordnet ist. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Induktor zwischen der Trägerplatte und der Kochfeldplatte in axialer Richtung des Spulenträgers fixiert angeordnet ist. Dies ist dahingehend besonders vorteilhaft, da im Vergleich zum Stand der Technik keine zusätzlichen Biegelaschen an der Trägerplatte erforderlich sind, die gebogen werden müssen, um diese Positionsfixierung zwischen der Trägerplatte und dem Spulenträger zu gewährleisten. Allein durch die spezifische Anordnung wird somit diese Positionsfixierung des Induktors zwischen der Trägerplatte und der Kochfeldplatte gewährleistet. Der Montageaufwand kann dadurch deutlich reduziert werden.
Vorzugsweise weist die Trägerplatte eine Mehrzahl von Aussparungen auf, die zur Aufnahme unterschiedlicher Positioniererhebungen von unterschiedlichen Spulenträgern ausgebildet sind. Dies ist derart ausgebildet, dass mit einer einzigen Trägerplatte abhängig von der Bestückung mit verschiedenen Induktoren verschiedene Induktionskochfeldtypen erzeugbar sind. Die mit unterschiedlichen Aussparungen ausgebildete Trägerplatte kann somit in verschiedenen Induktionskochfeldern eingesetzt werden und mit unterschiedlichen Induktoren sowohl im Hinblick auf deren Formgebung als auch im Hinblick auf deren Anzahl bestückt werden. Auch durch eine derartige Ausgestaltung kann die variable Verwendung eines einzigen Bauteils, nämlich der Trägerplatte, erhöht werden und ein modulares Konzept im Hinblick auf die Erzeugung
unterschiedlicher Induktionskochfeldtypen verbessert werden. Die Bauteilzahl für somit unterschiedliche Induktionskochfeldtypen kann gesenkt werden.
Vorzugsweise ist zumindest eine Positioniererhebung zur Positionsfixierung zwischen dem Spulenträger und der Trägerplatte in axialer Richtung ausgebildet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist dann nicht nur die Ausgestaltung einer Relativposition, die noch nicht fixierend gehalten ist, vorgesehen, sondern es wird hier dann auch explizit die tatsächliche Positionsfixierung gewährleistet. Die Positionsfixierung ist somit dahingehend gekennzeichnet, dass die Komponenten Spulenträger und Trägerplatte durch die Positioniererhebung im zusammengesetzten Zustand in axialer Richtung keine Relativbewegung mehr ausführen können.
Vorzugsweise ist diese zumindest eine Positioniererhebung, welche zur Positionsfixierung ausgebildet ist, koaxial zur Längsachse des Induktors angeordnet. Dies ist eine besonders vorteilhafte Position, da im Hinblick auf zentrierte Anordnung und Schwerpunktausgestaltung des Spulenträgers eine besonders geeignete Position zur Positionsfixierung gewährleistet ist.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Positioniererhebung, welche auch zur Positionsfixierung zwischen dem Spulenträger und der Trägerplatte ausgebildet ist, ein Hohlzylinder. Dieser kann somit sehr gewichtssparend und dennoch mechanisch stabil konstruiert sein.
Vorzugsweise ist an der Außenseite der Positioniererhebung zumindest eine Rastnase ausgebildet, welche im zusammengesetzten Zustand des Spulenträgers mit der Trägerplatte die Kante einer Aussparung in der Trägerplatte zur Ausgestaltung der Positionsfixierung hintergreift.
Es kann auch vorgesehen sein, dass an einem die Aussparung in der Trägerplatte begrenzenden Rand zumindest eine radial nach innen gerichtete Eingriffsspitze ausgebildet ist, welche zum Eingriff an eine Außenseite der Positioniererhebung zur Positionsfixierung ausgebildet ist. Diese Eingriffsspitze ist einstückig mit der Trägerplatte ausgebildet. Es werden somit insbesondere eine Mehrzahl von sich radial nach innen erstreckenden Zacken ausgebildet, die beim Zusammensetzen mit dem Spulenträger in
die Außenseite der Positioniererhebung greifen, insbesondere einkratzen oder einkrallen, so dass diese Positionsfixierung gewährleistet wird.
Insbesondere ist diese zumindest eine Eingriffsspitze dreieckig ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung und somit die schräg nach innen laufenden Flanken der Spitze kann ein besonders geeigneter Eingriff erfolgen, ohne dass diese Eingriffsspitze abgebrochen oder verbogen werden würde.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Induktionskochfeld mit einem
Induktor, welcher einen Spulenträger aufweist, vorgesehen. Der Spulenträger weist zumindest eine in axialer Richtung ausgebildete Positioniererhebung auf, welche zum Eingriff in eine Aussparung in einer Trägerplatte für den Spulenträger ausgebildet ist, wobei im zusammengesetzten Zustand eine Positionsfixierung zwischen dem
Spulenträger und der Trägerplatte in axialer Richtung durch die Positioniererhebung ausgebildet ist. Dadurch kann in einer spezifischen Richtung einen fixierende Halterung der beiden Komponenten ohne weitere Bauteile erreicht werden, was somit eine sehr bauteilreduzierte und hochfunktionelle Ausgestaltung ermöglicht.
Ausführungen des Induktionskochfelds gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind als vorteilhafte Ausführungen des Induktionskochfelds gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung anzusehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von zwei verschiedenen Ausführungsformen von Spulenträgern eines Induktors eines Induktionskochfelds;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Trägerplatte eines Induktionskochfelds;
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Spulenträgers mit einem zur Ausbildung
Relativposition mit der Trägerplatte gemäß Fig. 2 gezeigten Zustand;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine erste Ausgestaltung eines Induktionskochfeldtyps;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausgestaltung eines Induktionskochfeldtyps;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Spulenträgers;
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs des Spulenträgers gemäß Fig. 6;
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt auf eine Trägerplatte für den Spulenträger gemäß Fig. 6 und 7;
Fig. 9 einen Teilausschnitt einer Positioniererhebung des Spulenträgers gemäß Fig. 6 und Fig. 7 in perspektivischer Darstellung;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines positionsfixierten Zustands zwischen dem Spulenträger gemäß Fig. 6 und Fig. 7 mit einer Trägerplatte; und
Fig. 1 1 eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt einer Trägerplatte, wie sie in Fig. 10 verwendet wurde.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung in einer ersten Ausgestaltung ein Spulenträger 1 gezeigt. Der Spulenträger 1 ist einstückig aus Kunststoff hergestellt. Er ist zur Aufnahme einer nicht gezeigten Induktionsspule ausgebildet, wobei dazu an einer Unterseite des Spulenträgers 1 spiralförmige Bahnen 2 ausgebildet sind, in denen die Induktionsspule gewunden um die Längsachse A des Spulenträgers gewickelt ist. An der gegenüberliegenden Oberseite des Spulenträgers 1 sind mehrere Aufnahmen 3 gezeigt, von denen lediglich eine mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist. In diese Aufnahmebereiche können magnetische Rückschlusselemente, beispielsweise Ferritelemente, eingebracht werden, um die elektromagnetische Wechselwirkung zur Erzeugung des Induktionsfelds zu generieren. Der Spulenträger 1 ist Gegenstand eines
Induktors eines Induktionskochfelds. Er ist unterhalb einer Kochfeld platte des Induktionskochfelds angeordnet.
Der Spulenträger 1 weist eine radial äußere Wand 4 auf. Von dieser erstrecken sich radial nach außen Flügel 5, 6, 7 und 8. Auf den Oberseiten der Flügel 5 bis 8 sind jeweils stiftartige Positioniererhebungen 9, 10, 1 1 und 12 ausgebildet. Diese erstrecken sich in axialer Richtung und somit in Richtung der Längsachse A nach oben. Darüber hinaus ist in Fig. 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spulenträgers V gezeigt. Auch dieser ist einstückig aus Kunststoff ausgebildet und bildet keine kreisrunde Fläche wie der Spulenträger 1 , sondern mehr eine oval ausgestaltete Formgebung. Auch hier sind an äußeren Wänden 4' Flügel 5' und 6' ausgebildet, auf deren Oberseite Positioniererhebungen 9' und 10' ausgebildet sind.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eine Trägerplatte 13, welche aus Aluminium ist, gezeigt. Die Trägerplatte 13 ist im zusammengebauten Zustand des Induktionskochfelds unter dem Induktor angeordnet. Sie weist eine Mehrzahl von Löchern in Form von Aussparungen 14 bis 25 auf. Die Vielzahl von Aussparungen 14 bis 25 sind so ausgebildet, dass die Trägerplatte 13 unterschiedlich mit Induktoren und somit auch Spulenträgern 1 bzw. V bestückt werden kann. Dies bedeutet, dass somit diese eine Trägerplatte 13 zur Gestaltung unterschiedlicher Induktionskochfeldtypen verwendet werden kann.
In Fig. 3 ist ein Teilausschnitt der Trägerplatte 13 gezeigt, wobei dazu ein Spulenträger 1 ' relativ positioniert dazu angeordnet ist. Dazu ist vorgesehen, dass sich durch Aussparungen 26 und 27 Positioniererhebungen 28 und 29 eines nicht gezeigten Spulenträgers hindurcherstrecken und somit eine Relativposition zwischen dem Spulenträger und der Trägerplatte 13 ausgebildet ist. Dies ist somit insbesondere in den Raumrichtungen senkrecht zur Achse A gewährleistet. Bei einer derartigen Ausgestaltung, bei der lediglich eine Relativpositionierung gewährleistet werden soll, ist jedoch eine Relativbewegung in Richtung der Längsachse noch gewährleistet.
Zur Positionsfixierung ist bei dieser Ausgestaltung dann vorgesehen, dass der Spulenträger 1 bzw. 1 ' zwischen der Trägerplatte 13 und der Kochfeld platte angeordnet ist und entsprechend fixiert ist, wobei dazu keine zusätzlichen Biegelaschen an der
Trägerplatte 13, wie es im Stand der Technik erforderlich ist, mehr vorhanden sein müssen. Eine Positionsfixierung in Richtung der Längsachse A durch derartige Laschen, die an den Spulenträger 1 gebogen werden und dadurch die Positionsfixierung zwischen dem Spulenträger 1 bzw. V und der Trägerplatte 13 gewährleisten sollen, ist hier somit nicht mehr erforderlich.
In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen ersten Induktionskochfeldtyp gezeigt, wobei diesbezüglich eine erste Bestückungsart der Trägerplatte 13 mit Induktoren vorgesehen ist. Dazu ist ein erster Induktor 30 und ein zweiter Induktor 31 nebeneinander positioniert, wobei der runde Induktor 30 mit seinem Spulenträger 1 rechts positioniert ist und der ovale Induktor 31 mit seinem Spulenträger V links positioniert ist.
In Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen weiteren Induktionskochfeldtyp gezeigt, welcher im Hinblick auf seine Bestückung mit Induktoren unterschiedlich zur Ausgestaltung in Fig. 4 ausgebildet ist. Hier ist der Induktor 30 auf der linken Seite und der Induktor 31 auf der rechten Seite angeordnet. Hier zeigt sich auch die Vorteilhaftigkeit der Trägerplatte 13, die in beiden Ausführungen gemäß Fig. 4 und Fig. 5 die gleiche ist. Durch die individuelle Einbringung aller Aussparungen 14 bis 25 kann diese variable Bestückung gemäß den Darstellungen in Fig. 4 und 5 gewährleistet werden. In Fig. 6 ist in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spulenträgers 1 " gezeigt. Der Spulenträger 1 " ist als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet. In koaxialer Anordnung zur Längsachse A ist eine hohlzylinderförmige Positioniererhebung 32 ausgebildet, welche ebenfalls einstückig mit dem Spulenträger 1 " ausgebildet ist. Mittels dieser zentralen Positioniererhebung 32 ist eine Positionsfixierung zwischen dem Spulenträger 1 " und einer Trägerplatte gewährleistet, so dass auch in axialer Richtung eine ortsfeste Positionshaltung zwischen dem Spulenträger 1 " und der Trägerplatte gegeben ist.
Gemäß einer ersten Ausführung ist in Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung I aus Fig. 6 die Positioniererhebung 32 gezeigt. Sie weist an einer Außenseite 33 am oberen Rand 34 Rastnasen 35 und 36 auf. Eine weitere nicht gezeigte Rastnase ist vorgesehen, so dass im Gesamten drei derartige Rastnasen an der Außenseite 33 ausgebildet sind.
In Fig. 8 ist ein Teilausschnitt einer Trägerplatte 13' gezeigt, welche wiederum als Aluminiumplatte ausgebildet ist. Diese Trägerplatte 13' weist eine lochartige Aussparung 37 auf. Diese wird durch eine Kante 38, die auch den Begrenzungsrand darstellt, begrenzt. Wird nun der Spulenträger 1 " mit der Trägerplatte 13' verbunden, so wird die Positioniererhebung 32 von einer Seite durch diese Aussparung 37 geschoben und die Rastnasen 35 und 36 werden durch die Aussparung 37 geschoben, bis sie über die Kante 38 überspringen und diese hintergreifen. Dadurch ist dann die Positionsfixierung gewährleistet.
Es sei erwähnt, dass der Spulenträger 1 " auch zusätzlich zumindest eine oder mehrere der Positioniererhebungen 9 bis 12 bzw. 9' oder 10', wie sie in den Ausführungen gemäß Fig. 1 gezeigt sind, aufweisen kann. Entsprechend können auch die Spulenträger 1 bzw. 1 ' gemäß Fig. 1 eine zentrale Positioniererhebung 32 aufweisen.
In Fig. 9 ist ein vergrößerter Teilausschnitt der Positioniererhebung 32 gezeigt, wobei hier die Rastnasen 35 und 36 zu erkennen sind.
In Fig. 10 ist in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Positioniererhebung 32' gezeigt, die wiederum zentral und koaxial zu einer Längsachse A des Spulenträgers 1 " angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die Außenseite 33' bzw. die Mantelfläche eben ausgebildet und weist somit keine Rastnasen 35 und 36 auf. Allerdings sind bei dieser Ausgestaltung in der Aussparung 37' in der Trägerplatte 13" an dem inneren Rand 38' sich radial nach innen erstreckende Eingriffsspitzen 39, 40 und 41 ausgebildet. Diese greifen beim Zusammensetzen der Trägerplatte 13" mit dem Spulenträger 1 " in die Außenseite 33' der Positioniererhebung 32' ein und krallen sich somit quasi in diese Außenseite 33' ein, so dass die Positionsfixierung gewährleistet ist.
In Fig. 1 1 ist einer Draufsichtdarstellung die Trägerplatte 13" gezeigt, wobei auch die Aussparung 37' mit den Eingriffsspitzen 39 bis 41 gezeigt ist.
Bezugszeichenliste
1 , r, 1 " Spulenträger
2 Spiralbahnen
3 Aufnahme
4, 4' Wände
5, 5', 6, 6', 7, 8 Flügel
9, 9', 10, 10', 1 1 , 12, 28, 29, 32, 32' Positioniererhebungen 13, 13', 13" Trägerplatten
14 - 27, 37, 37' Löcher, Aussparungen 30, 31 Induktoren
33, 33' Außenseiten
34, 38' Rand
35, 36 Rastnasen
38 Kante
39, 40, 41 Eingriffsspitzen
A Längsachse
I vergrößerte Darstellung